JPH08300264A - 切断砥石 - Google Patents
切断砥石Info
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- JPH08300264A JPH08300264A JP10976495A JP10976495A JPH08300264A JP H08300264 A JPH08300264 A JP H08300264A JP 10976495 A JP10976495 A JP 10976495A JP 10976495 A JP10976495 A JP 10976495A JP H08300264 A JPH08300264 A JP H08300264A
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- cutting
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- grindstone
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】本発明は刃厚の薄いダイヤモンド及び CBN切断
砥石の変形量を抑え、被切断物の切断精度及び切断歩留
を画期的に向上させた切断砥石を提供する。 【構成】ダイヤモンド砥粒または CBN砥粒を砥石台板端
部に固着した切断砥石において、鉄鋼板製の砥石台板の
表面が予めPVD 法による超硬質物質層で0.5 〜20μｍの
厚さにコーティングされていることを特徴とする切断砥
石。
砥石の変形量を抑え、被切断物の切断精度及び切断歩留
を画期的に向上させた切断砥石を提供する。 【構成】ダイヤモンド砥粒または CBN砥粒を砥石台板端
部に固着した切断砥石において、鉄鋼板製の砥石台板の
表面が予めPVD 法による超硬質物質層で0.5 〜20μｍの
厚さにコーティングされていることを特徴とする切断砥
石。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種硬質材料をスライ
ス切断するのに用いられるダイヤモンドまたは CBN切断
砥石に関するものである。
ス切断するのに用いられるダイヤモンドまたは CBN切断
砥石に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、各種の硬質材料を切断するのに、
ダイヤモンド砥粒あるいは CBN（立方晶窒化ホウ素）砥
粒の微粒子を含む砥石が広く用いられている。これは、
ダイヤモンド砥粒および CBN砥粒の微粒子が大きな硬度
をもち、さらに近年工業的に安価にこれらの微粒子が生
産されるようになってきたためである。各種ダイヤモン
ド砥石（以下、特に断らない限り CBN砥石を含むものと
する）には、図１に示したような鉄鋼板製の薄板円板を
砥石台板としてその外周部分にダイヤモンド砥粒を接着
した外周切断ダイヤモンド砥石や、図２に示したような
鉄鋼板製の薄板ドーナツ状円板の内周部分にダイヤモン
ド砥粒を接着した内周切断ダイヤモンド砥石等があり、
本発明の対象とするものである。この砥石台板材料とし
ては、鉄鋼材料、超硬合金、セラミックス等が使用され
るが材料コスト及び機械強度の点から実用化されている
のは専ら合金工具鋼などの鉄鋼材料である。切断砥石の
場合には、高速回転により砥石台板に衝撃的な応力が連
続的に掛かり、超硬合金あるいはセラミックスなどの脆
性材料では機械強度が不足して破損しやすいためにあま
り使用されない。
ダイヤモンド砥粒あるいは CBN（立方晶窒化ホウ素）砥
粒の微粒子を含む砥石が広く用いられている。これは、
ダイヤモンド砥粒および CBN砥粒の微粒子が大きな硬度
をもち、さらに近年工業的に安価にこれらの微粒子が生
産されるようになってきたためである。各種ダイヤモン
ド砥石（以下、特に断らない限り CBN砥石を含むものと
する）には、図１に示したような鉄鋼板製の薄板円板を
砥石台板としてその外周部分にダイヤモンド砥粒を接着
した外周切断ダイヤモンド砥石や、図２に示したような
鉄鋼板製の薄板ドーナツ状円板の内周部分にダイヤモン
ド砥粒を接着した内周切断ダイヤモンド砥石等があり、
本発明の対象とするものである。この砥石台板材料とし
ては、鉄鋼材料、超硬合金、セラミックス等が使用され
るが材料コスト及び機械強度の点から実用化されている
のは専ら合金工具鋼などの鉄鋼材料である。切断砥石の
場合には、高速回転により砥石台板に衝撃的な応力が連
続的に掛かり、超硬合金あるいはセラミックスなどの脆
性材料では機械強度が不足して破損しやすいためにあま
り使用されない。
【０００３】切断砥石を使用して硬質材料の切断加工す
る時、例えばある大きさのブロックを切断して多数の製
品を切り出す場合においては、切断砥石の刃厚と被切断
物の材料歩留りとの関係が重要となり、できるだけ薄い
刃を用いて切断加工代を少なくし、得られる製品の数を
多くして材料歩留りを上げ、生産性を高めることが肝要
である。薄い切断刃にするためには、当然砥石台板を薄
くする必要がある。各種鉄鋼材料のなかでも機械強度の
できるだけ大きなものを使用することにより、現状、外
周切断砥石では0.2mm 程度、内周切断砥石では0.05mm程
度の薄さの砥石台板まで製作可能である。砥石台板材料
としては材料コスト、熱処理コスト及び機械強度を考慮
し、上述の鉄鋼材料の中から適切な種類が選択されて使
用されている。
る時、例えばある大きさのブロックを切断して多数の製
品を切り出す場合においては、切断砥石の刃厚と被切断
物の材料歩留りとの関係が重要となり、できるだけ薄い
刃を用いて切断加工代を少なくし、得られる製品の数を
多くして材料歩留りを上げ、生産性を高めることが肝要
である。薄い切断刃にするためには、当然砥石台板を薄
くする必要がある。各種鉄鋼材料のなかでも機械強度の
できるだけ大きなものを使用することにより、現状、外
周切断砥石では0.2mm 程度、内周切断砥石では0.05mm程
度の薄さの砥石台板まで製作可能である。砥石台板材料
としては材料コスト、熱処理コスト及び機械強度を考慮
し、上述の鉄鋼材料の中から適切な種類が選択されて使
用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような切断砥石に
おいて、砥石台板の薄板化に伴い以下に説明するような
問題点が発生してきた。一般に、図１の外周切断砥石に
示したように、ダイヤモンド砥粒層を砥石台板表面から
0.02〜0.2mm 突出させて、被切断物との間に隙間（以
下、逃げともいう）が設けられている。この隙間は被切
断物に切断砥石が切り込んでその切り込み深さが外周切
断刃のダイヤモンド砥粒層の帯幅よりも深くなった時
に、被切断物から発生する切断研削粉を排除する役目を
している。切断加工代即ち刃厚を小さくするにはこの隙
間や砥石砥石台板を出来るだけ薄くする必要があり、例
えば砥石台板の厚さが0.7mm 以下のような場合には隙間
は片側で僅か0.02〜0.05mm程度になってしまう。薄板砥
石台板による切断加工の問題点は、この隙間が小さ過ぎ
るため切断研削粉を排除しきれなくなり、この切断研削
粉が被切断物と砥石台板の間に挟まって砥石台板に傷を
付けてしまうことである。被切断物が硬質材料の場合、
砥石台板に使用される鉄鋼材料よりも一般的に硬くて脆
いのが普通である。これらの固くて脆い材料の切断破片
が隙間から排除されずに溜ってきて砥石台板と被切断物
との間に挟まって高速回転し、砥石台板に傷を付けるこ
とになり、この傷部の塑性変形が原因となって鋼板表裏
の応力バランスが狂い、曲がりやうねり等の変形が砥石
台板に発生する。薄い砥石台板であればある程小さな傷
によって、このような曲がりやうねりが大きく発生す
る。一度このような傷によって砥石台板が変形してしま
うと、切断時の応力がこの変形した砥石台板をさらに変
形させるように加わり、曲がりやうねりは助長されるの
で、得られた切断物の寸法精度は大きく失われることに
なる。この現象は、図２に示した内周切断砥石において
も同様である。本発明は、このような問題点を解決し
た、機械的強度を高めた砥石台板にダイヤモンドまたは
CBN砥粒を強力に結合したダイヤモンド切断砥石または
CBN切断砥石を提供しようとするものである。
おいて、砥石台板の薄板化に伴い以下に説明するような
問題点が発生してきた。一般に、図１の外周切断砥石に
示したように、ダイヤモンド砥粒層を砥石台板表面から
0.02〜0.2mm 突出させて、被切断物との間に隙間（以
下、逃げともいう）が設けられている。この隙間は被切
断物に切断砥石が切り込んでその切り込み深さが外周切
断刃のダイヤモンド砥粒層の帯幅よりも深くなった時
に、被切断物から発生する切断研削粉を排除する役目を
している。切断加工代即ち刃厚を小さくするにはこの隙
間や砥石砥石台板を出来るだけ薄くする必要があり、例
えば砥石台板の厚さが0.7mm 以下のような場合には隙間
は片側で僅か0.02〜0.05mm程度になってしまう。薄板砥
石台板による切断加工の問題点は、この隙間が小さ過ぎ
るため切断研削粉を排除しきれなくなり、この切断研削
粉が被切断物と砥石台板の間に挟まって砥石台板に傷を
付けてしまうことである。被切断物が硬質材料の場合、
砥石台板に使用される鉄鋼材料よりも一般的に硬くて脆
いのが普通である。これらの固くて脆い材料の切断破片
が隙間から排除されずに溜ってきて砥石台板と被切断物
との間に挟まって高速回転し、砥石台板に傷を付けるこ
とになり、この傷部の塑性変形が原因となって鋼板表裏
の応力バランスが狂い、曲がりやうねり等の変形が砥石
台板に発生する。薄い砥石台板であればある程小さな傷
によって、このような曲がりやうねりが大きく発生す
る。一度このような傷によって砥石台板が変形してしま
うと、切断時の応力がこの変形した砥石台板をさらに変
形させるように加わり、曲がりやうねりは助長されるの
で、得られた切断物の寸法精度は大きく失われることに
なる。この現象は、図２に示した内周切断砥石において
も同様である。本発明は、このような問題点を解決し
た、機械的強度を高めた砥石台板にダイヤモンドまたは
CBN砥粒を強力に結合したダイヤモンド切断砥石または
CBN切断砥石を提供しようとするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、かかる問
題点を解決すべく鋭意検討した結果、合金工具鋼などの
鉄鋼板製の砥石台板表面に予め PVD（物理蒸着）法によ
ってTiC、TiN、Ti(C、N)、AlN、Al2O3 等の超硬質物質層を蒸
着し、その後ダイヤモンドまたは CBN砥粒をメタルボン
ド、レジンボンド、ビトリファイドボンド、電鋳ボンド
等の内いずれかの方法で砥石台板端部に結合した切断砥
石が極めて有効であることを見出し、本発明を完成した
もので、その要旨は、ダイヤモンド砥粒または CBN砥粒
を砥石台板端部に固着した切断砥石において、鉄鋼板製
の砥石台板の表面が予め PVD法による超硬質物質層で0.
5 〜20μｍの厚さにコーティングされていることを特徴
とする切断砥石にある。
題点を解決すべく鋭意検討した結果、合金工具鋼などの
鉄鋼板製の砥石台板表面に予め PVD（物理蒸着）法によ
ってTiC、TiN、Ti(C、N)、AlN、Al2O3 等の超硬質物質層を蒸
着し、その後ダイヤモンドまたは CBN砥粒をメタルボン
ド、レジンボンド、ビトリファイドボンド、電鋳ボンド
等の内いずれかの方法で砥石台板端部に結合した切断砥
石が極めて有効であることを見出し、本発明を完成した
もので、その要旨は、ダイヤモンド砥粒または CBN砥粒
を砥石台板端部に固着した切断砥石において、鉄鋼板製
の砥石台板の表面が予め PVD法による超硬質物質層で0.
5 〜20μｍの厚さにコーティングされていることを特徴
とする切断砥石にある。
【０００６】以下、本発明を詳細に説明する。本発明の
最大の特徴は、TiC、TiN、Ti(C、N)、AlN、Al2O3 等の超硬質
物質層を合金工具鋼などの鉄鋼板製の砥石台板表面上に
0.5 〜20μｍの厚さに PVD法で予めコーティングを行
い、その後ダイヤモンドまたは CBN砥粒を結合剤で砥石
台板に固着させることにあり、これにより切断作業中に
発生する鉄鋼板製砥石台板より硬度が高くて脆い超硬質
合金またはセラミックスからなる被切断物の切断研削粉
による鉄鋼板製砥石台板の傷の発生を抑え、その傷によ
って発生する砥石台板の曲がりやうねり等の変形を防止
し、切断物の切断寸法精度を確保し、切断加工代を小さ
くすることにある。
最大の特徴は、TiC、TiN、Ti(C、N)、AlN、Al2O3 等の超硬質
物質層を合金工具鋼などの鉄鋼板製の砥石台板表面上に
0.5 〜20μｍの厚さに PVD法で予めコーティングを行
い、その後ダイヤモンドまたは CBN砥粒を結合剤で砥石
台板に固着させることにあり、これにより切断作業中に
発生する鉄鋼板製砥石台板より硬度が高くて脆い超硬質
合金またはセラミックスからなる被切断物の切断研削粉
による鉄鋼板製砥石台板の傷の発生を抑え、その傷によ
って発生する砥石台板の曲がりやうねり等の変形を防止
し、切断物の切断寸法精度を確保し、切断加工代を小さ
くすることにある。
【０００７】本発明の対象となる砥石台板の材質は、各
種鉄鋼材、特には合金工具鋼で、JIS 規格ではSK、SKS、S
KD、SKT、SKH等と規定される合金工具鋼が使用される。コ
ーティング材料である超硬質物質としては、TiC 等の炭
化物、TiN、AlN 等の窒化物、Ti(C、N) 等の炭窒化物、Al
2O3 等の酸化物などが使用される。これらのコーティン
グ材から選択された１種を単層で、あるいは２種以上を
複層に組み合わせて、0.5 〜20μｍ、好ましくは１〜15
μｍの厚さにコーティングを行う。コーティング厚さを
0.5 〜20μｍに限定したのは、コーティング厚さが0.5
μｍ未満では切断時に砥石台板に傷が付き易くなり、本
発明の効果が十分に得られないためであり、また、20μ
ｍを越えるとコーティングする際に時間やコストがかか
り過ぎて好ましくないためである。
種鉄鋼材、特には合金工具鋼で、JIS 規格ではSK、SKS、S
KD、SKT、SKH等と規定される合金工具鋼が使用される。コ
ーティング材料である超硬質物質としては、TiC 等の炭
化物、TiN、AlN 等の窒化物、Ti(C、N) 等の炭窒化物、Al
2O3 等の酸化物などが使用される。これらのコーティン
グ材から選択された１種を単層で、あるいは２種以上を
複層に組み合わせて、0.5 〜20μｍ、好ましくは１〜15
μｍの厚さにコーティングを行う。コーティング厚さを
0.5 〜20μｍに限定したのは、コーティング厚さが0.5
μｍ未満では切断時に砥石台板に傷が付き易くなり、本
発明の効果が十分に得られないためであり、また、20μ
ｍを越えるとコーティングする際に時間やコストがかか
り過ぎて好ましくないためである。
【０００８】コーティングに使用する PVD法は、公知の
真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの内
から選択されるいずれかの方法でよく、コーティングす
る物質の種類等によって適切に選択される。超硬質物質
層を複層化する場合には、成膜中に導入するガスの組成
をコーティング途中で切り替えることによって可能であ
る。真空蒸着法では、容器内を１×10-6Torr以下の高真
空とし、その中で超硬質物質を加熱蒸発させて蒸発粒子
を砥石台板に堆積させてコーティングを行う。また、高
真空容器内に窒素、アンモニア、エチレン、酸素などの
ガスを10-5〜10-3Torr程度導入し、Ti、 Al等の金属を原
料として加熱蒸発させて、その蒸気と窒素、アンモニ
ア、エチレン、酸素等の導入ガスと反応させて砥石台板
上に薄膜を形成しコーティングすることもできる。コー
ティングされる砥石台板の温度は、コーティングする超
硬質物質の種類等によって適切に選択されるものである
が、砥石台板の温度を管理することは、良質のコーティ
ングをする上での重要な要因となる。
真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングの内
から選択されるいずれかの方法でよく、コーティングす
る物質の種類等によって適切に選択される。超硬質物質
層を複層化する場合には、成膜中に導入するガスの組成
をコーティング途中で切り替えることによって可能であ
る。真空蒸着法では、容器内を１×10-6Torr以下の高真
空とし、その中で超硬質物質を加熱蒸発させて蒸発粒子
を砥石台板に堆積させてコーティングを行う。また、高
真空容器内に窒素、アンモニア、エチレン、酸素などの
ガスを10-5〜10-3Torr程度導入し、Ti、 Al等の金属を原
料として加熱蒸発させて、その蒸気と窒素、アンモニ
ア、エチレン、酸素等の導入ガスと反応させて砥石台板
上に薄膜を形成しコーティングすることもできる。コー
ティングされる砥石台板の温度は、コーティングする超
硬質物質の種類等によって適切に選択されるものである
が、砥石台板の温度を管理することは、良質のコーティ
ングをする上での重要な要因となる。
【０００９】スパッタリング法では、高真空の容器内に
アルゴンガスを導入してイオン化し、このアルゴンイオ
ンを電界によって加速して超硬質物質に衝突させてその
衝撃により超硬質物質の原子を叩き出して砥石台板に堆
積させる。スパッタリング法においても窒素、アンモニ
ア、エチレンなどのガスを導入し、Ti、Al 等の金属をス
パッタし、その蒸発金属原子と導入反応性ガスとを反応
させて砥石台板にコーティングすることができる。
アルゴンガスを導入してイオン化し、このアルゴンイオ
ンを電界によって加速して超硬質物質に衝突させてその
衝撃により超硬質物質の原子を叩き出して砥石台板に堆
積させる。スパッタリング法においても窒素、アンモニ
ア、エチレンなどのガスを導入し、Ti、Al 等の金属をス
パッタし、その蒸発金属原子と導入反応性ガスとを反応
させて砥石台板にコーティングすることができる。
【００１０】イオンプレーティング法は、超硬質物質ま
たは超硬質物質を構成する金属元素を加熱によってアル
ゴンガス中または窒素、アンモニア、エチレン、酸素等
の反応性ガスを含むアルゴンガス中に蒸発させ、イオン
化して電界で加速し、そのままあるいは反応性ガスと反
応させて砥石台板上に薄膜を形成しコーティングする。
たは超硬質物質を構成する金属元素を加熱によってアル
ゴンガス中または窒素、アンモニア、エチレン、酸素等
の反応性ガスを含むアルゴンガス中に蒸発させ、イオン
化して電界で加速し、そのままあるいは反応性ガスと反
応させて砥石台板上に薄膜を形成しコーティングする。
【００１１】超硬質物質のコーティングを完了した砥石
台板の端部には、結合剤を用いてコの字型にダイヤモン
ド砥粒または CBN砥粒を固着させる。結合剤には、公知
のメタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド
または電着ボンドがあり、切断砥石の用途によって適切
なものが使用される。メタルボンドは、ブロンズ系（Ｃ
u-Ｓn 系）等の合金粉末をダイヤモンド砥粒や CBN砥粒
と混合して1000℃以下の温度で焼き固めて砥石台板に固
着させる。また、レジンボンドでは一般に熱硬化性フェ
ノール樹脂が結合剤として用いられる。この樹脂とダイ
ヤモンド砥粒や CBN砥粒とを混合し、50〜200kg/cm2 で
加圧形成し、100 〜200 ℃で加熱して砥石台板に固着さ
せる。ビトリファイドボンドはガラス質の結合剤を用い
るもので、砥粒と混合して700 〜900 ℃でガラス質結合
剤を溶かして砥石台板に固着する。電着ボンドは、メッ
キ浴中にダイヤモンド砥粒、CBN 砥粒を混合、分散さ
せ、そのメッキ浴中で砥石台板を電気メッキすることに
よりメッキ膜中に砥粒を取り込んで砥石台板に固着させ
る。また、砥石台板の表面にダイヤモンド砥粒、CBN砥
粒を散布し、そのまま砥石台板に電気メッキを施して砥
粒を砥石台板に固着させてもよい。
台板の端部には、結合剤を用いてコの字型にダイヤモン
ド砥粒または CBN砥粒を固着させる。結合剤には、公知
のメタルボンド、レジンボンド、ビトリファイドボンド
または電着ボンドがあり、切断砥石の用途によって適切
なものが使用される。メタルボンドは、ブロンズ系（Ｃ
u-Ｓn 系）等の合金粉末をダイヤモンド砥粒や CBN砥粒
と混合して1000℃以下の温度で焼き固めて砥石台板に固
着させる。また、レジンボンドでは一般に熱硬化性フェ
ノール樹脂が結合剤として用いられる。この樹脂とダイ
ヤモンド砥粒や CBN砥粒とを混合し、50〜200kg/cm2 で
加圧形成し、100 〜200 ℃で加熱して砥石台板に固着さ
せる。ビトリファイドボンドはガラス質の結合剤を用い
るもので、砥粒と混合して700 〜900 ℃でガラス質結合
剤を溶かして砥石台板に固着する。電着ボンドは、メッ
キ浴中にダイヤモンド砥粒、CBN 砥粒を混合、分散さ
せ、そのメッキ浴中で砥石台板を電気メッキすることに
よりメッキ膜中に砥粒を取り込んで砥石台板に固着させ
る。また、砥石台板の表面にダイヤモンド砥粒、CBN砥
粒を散布し、そのまま砥石台板に電気メッキを施して砥
粒を砥石台板に固着させてもよい。
【００１２】
【作用】鉄鋼板製砥石台板表面に PVD法により超硬質物
質をコーティングした後研削砥粒を固着して作製した切
断砥石は、砥石台板表面硬度の増大による耐摩耗性向上
により、切断加工中に砥石台板表面に傷の発生すること
がなく、例えば、厚さ0.2mm 〜0.7mm 、直径が60mm〜 1
50mm程度の極く薄い鉄鋼板製砥石台板の外周及び内周ダ
イヤモンド、 CBN切断砥石であっても曲がりやうねりは
発生しない。この超硬質物質層が被切断加工物の切粉や
破片による砥石台板表面の傷を防止し、長時間にわたっ
てその切断精度を維持しており、薄刃切断による材料歩
留りの向上と製造コストの低減を実現することができ
る。また、 PVD法は CVD法と比べて被処理物の温度が通
常 500℃以下であり、温度上昇による砥石台板の軟化や
変形の少ない特徴がある。
質をコーティングした後研削砥粒を固着して作製した切
断砥石は、砥石台板表面硬度の増大による耐摩耗性向上
により、切断加工中に砥石台板表面に傷の発生すること
がなく、例えば、厚さ0.2mm 〜0.7mm 、直径が60mm〜 1
50mm程度の極く薄い鉄鋼板製砥石台板の外周及び内周ダ
イヤモンド、 CBN切断砥石であっても曲がりやうねりは
発生しない。この超硬質物質層が被切断加工物の切粉や
破片による砥石台板表面の傷を防止し、長時間にわたっ
てその切断精度を維持しており、薄刃切断による材料歩
留りの向上と製造コストの低減を実現することができ
る。また、 PVD法は CVD法と比べて被処理物の温度が通
常 500℃以下であり、温度上昇による砥石台板の軟化や
変形の少ない特徴がある。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施態様を実施例を挙げて具
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１、比較例）150mmφ×0.6mmtの合金工具鋼 SK
D製砥石台板にTiC、TiN、AlN をそれぞれ反応性真空蒸着
法によって両面を全面コーティングした。コーティング
被膜の厚さは片側各５μｍとした。蒸着の条件は次の通
りに行った。 被覆超硬質物質 蒸発材料 砥石台板温度 雰囲気ガス 圧 力 TiC Ti 300 ℃ C2H4 ５×10-5Torr TiN Ti 室温 NH3 ５×10-4Torr AlN Al 300 ℃ NH3 ５×10-4Torr 次にダイヤモンド砥粒の結合剤はレジンボンドを使用し
た。円板砥石形状の金型に上記のコーティングされた砥
石台板を入れ、この外周部分に熱硬化性フェノール樹脂
をバインダーとし、12μｍのNiコートを施した120 メッ
シュの人工ダイヤモンド砥粒を重量比で３（砥粒）：１
（レジン）に混合した粉末を充填する。プレスにより砥
石形状に成形した後、金型にセットしたまま 180℃で30
分加熱硬化させ、冷却後ラップ盤にて刃厚の仕上げを行
い、刃厚が0.7mmtの外周切断砥石を作製した。比較例と
して超硬質物質層のコーティングを行っていない同寸法
の外周切断砥石を作製した。これら４種類のレジンボン
ドダイヤモンド外周切断砥石について、石英ガラスを被
切断物として切断テストを行ない、表１に切断時間と砥
石の変形量、被切断物の切断精度及び切断歩留との関係
を、表２に希土類磁石の切断テストの結果を示した。 （切断テスト方法及び条件）外周切断砥石８枚を２mm間
隔でマルチに組んで、回転数4500rpm、切断速度８mm/min
で被切断物を切断した。被切断物は幅36mm×長さ40mm×
高さ10mmの大きさで、カーボン板に貼りつけてカーボン
板ごと切断した。切断開始後、500、1000、2000 及び3000
時間後に切断砥石を分解して各砥石台板の内周端部から
半径方向へ外周端部の砥粒層直前までの平面度を測定し
て、その平均を砥石の変形量とした。また、切断された
切断物の隅部４点と中央部の計５点の厚みをマイクロメ
ーターで測定し、その最大値と最小値の差を切断精度と
し、また、切断精度20μｍ以下を良品と規定して歩留と
した。
体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるもので
はない。 （実施例１、比較例）150mmφ×0.6mmtの合金工具鋼 SK
D製砥石台板にTiC、TiN、AlN をそれぞれ反応性真空蒸着
法によって両面を全面コーティングした。コーティング
被膜の厚さは片側各５μｍとした。蒸着の条件は次の通
りに行った。 被覆超硬質物質 蒸発材料 砥石台板温度 雰囲気ガス 圧 力 TiC Ti 300 ℃ C2H4 ５×10-5Torr TiN Ti 室温 NH3 ５×10-4Torr AlN Al 300 ℃ NH3 ５×10-4Torr 次にダイヤモンド砥粒の結合剤はレジンボンドを使用し
た。円板砥石形状の金型に上記のコーティングされた砥
石台板を入れ、この外周部分に熱硬化性フェノール樹脂
をバインダーとし、12μｍのNiコートを施した120 メッ
シュの人工ダイヤモンド砥粒を重量比で３（砥粒）：１
（レジン）に混合した粉末を充填する。プレスにより砥
石形状に成形した後、金型にセットしたまま 180℃で30
分加熱硬化させ、冷却後ラップ盤にて刃厚の仕上げを行
い、刃厚が0.7mmtの外周切断砥石を作製した。比較例と
して超硬質物質層のコーティングを行っていない同寸法
の外周切断砥石を作製した。これら４種類のレジンボン
ドダイヤモンド外周切断砥石について、石英ガラスを被
切断物として切断テストを行ない、表１に切断時間と砥
石の変形量、被切断物の切断精度及び切断歩留との関係
を、表２に希土類磁石の切断テストの結果を示した。 （切断テスト方法及び条件）外周切断砥石８枚を２mm間
隔でマルチに組んで、回転数4500rpm、切断速度８mm/min
で被切断物を切断した。被切断物は幅36mm×長さ40mm×
高さ10mmの大きさで、カーボン板に貼りつけてカーボン
板ごと切断した。切断開始後、500、1000、2000 及び3000
時間後に切断砥石を分解して各砥石台板の内周端部から
半径方向へ外周端部の砥粒層直前までの平面度を測定し
て、その平均を砥石の変形量とした。また、切断された
切断物の隅部４点と中央部の計５点の厚みをマイクロメ
ーターで測定し、その最大値と最小値の差を切断精度と
し、また、切断精度20μｍ以下を良品と規定して歩留と
した。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】（実施例２、比較例）実施例１と同様に４
種類の砥石台板を用いて電着ボンドダイヤモンド外周切
断砥石を作製した。砥石台板外周部と電極結合部を除い
てテープ及びマスキング剤にて絶縁した後、浴に12μｍ
のNiコートを施した120 メッシュの人工ダイヤモンド砥
粒をNiワット浴全量に対して５重量％混合した電着メッ
キ浴中にて10時間電着処理した。電着層の厚みは 100μ
ｍであった。電着メッキ浴はスターラーにて撹拌すると
共に超音波をかけてダイヤモンド砥粒の液中での分散を
維持した。比較例として超硬質物質層のコーティングを
行っていない同寸法の外周切断砥石を作製した。これら
４種類の電着ボンドダイヤモンド外周切断砥石につい
て、実施例１と同様に石英ガラスを被切断物として切断
テストを行ない、表３に切断時間と砥石の変形量、被切
断物の切断精度及び切断歩留との関係を、表４に希土類
磁石の切断テストの結果を示した。
種類の砥石台板を用いて電着ボンドダイヤモンド外周切
断砥石を作製した。砥石台板外周部と電極結合部を除い
てテープ及びマスキング剤にて絶縁した後、浴に12μｍ
のNiコートを施した120 メッシュの人工ダイヤモンド砥
粒をNiワット浴全量に対して５重量％混合した電着メッ
キ浴中にて10時間電着処理した。電着層の厚みは 100μ
ｍであった。電着メッキ浴はスターラーにて撹拌すると
共に超音波をかけてダイヤモンド砥粒の液中での分散を
維持した。比較例として超硬質物質層のコーティングを
行っていない同寸法の外周切断砥石を作製した。これら
４種類の電着ボンドダイヤモンド外周切断砥石につい
て、実施例１と同様に石英ガラスを被切断物として切断
テストを行ない、表３に切断時間と砥石の変形量、被切
断物の切断精度及び切断歩留との関係を、表４に希土類
磁石の切断テストの結果を示した。
【００１７】
【表３】
【００１８】
【表４】
【００１９】（実施例３、比較例）実施例１と同様に４
種類の砥石台板を用いて電着ボンド CBN外周切断砥石を
作製した。砥石台板外周部と電極結合部を除いてテープ
及びマスキング剤にて絶縁した後、120 メッシュ CBN砥
粒をNiワット浴全量に対して５重量％混合した電着メッ
キ浴中にて10時間電着処理した。電着層の厚みは 100μ
ｍであった。電着メッキ浴はスターラーにて撹拌すると
共に超音波をかけてダイヤモンド砥粒の液中での分散を
維持した。比較例として超硬質物質層のコーティングを
行っていない同寸法の外周切断砥石を作製した。これら
４種類の電着ボンド CBN外周切断砥石について、実施例
１と同様に石英ガラスを被切断物として切断テストを行
ない、表５に切断時間と砥石の変形量、被切断物の切断
精度及び歩留との関係を、表６に希土類磁石の切断テス
トの結果を示した。
種類の砥石台板を用いて電着ボンド CBN外周切断砥石を
作製した。砥石台板外周部と電極結合部を除いてテープ
及びマスキング剤にて絶縁した後、120 メッシュ CBN砥
粒をNiワット浴全量に対して５重量％混合した電着メッ
キ浴中にて10時間電着処理した。電着層の厚みは 100μ
ｍであった。電着メッキ浴はスターラーにて撹拌すると
共に超音波をかけてダイヤモンド砥粒の液中での分散を
維持した。比較例として超硬質物質層のコーティングを
行っていない同寸法の外周切断砥石を作製した。これら
４種類の電着ボンド CBN外周切断砥石について、実施例
１と同様に石英ガラスを被切断物として切断テストを行
ない、表５に切断時間と砥石の変形量、被切断物の切断
精度及び歩留との関係を、表６に希土類磁石の切断テス
トの結果を示した。
【００２０】
【表５】
【００２１】
【表６】
【００２２】
【発明の効果】本発明は刃厚の薄いダイヤモンド及び C
BN切断砥石の切断精度を画期的に向上させるものであ
り、本発明の切断砥石を用いて切断すれば、刃厚が薄く
ても切断精度を維持しながら切断加工代を極力切り詰め
ることができるので製品歩留りを向上させることがで
き、製造工程の合理化効果が大きく、産業上その利用価
値は極めて高い。
BN切断砥石の切断精度を画期的に向上させるものであ
り、本発明の切断砥石を用いて切断すれば、刃厚が薄く
ても切断精度を維持しながら切断加工代を極力切り詰め
ることができるので製品歩留りを向上させることがで
き、製造工程の合理化効果が大きく、産業上その利用価
値は極めて高い。
【図１】外周切断砥石の構造を示す図である。（ａ）は
上面図、（ｂ）はＡ−Ａ線縦断面図、（ｃ）は外周端部
拡大図である。
上面図、（ｂ）はＡ−Ａ線縦断面図、（ｃ）は外周端部
拡大図である。
【図２】内周切断砥石の構造を示す図である。（ａ）は
上面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線縦断面図、（ｃ）は外周端部
拡大図である。
上面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線縦断面図、（ｃ）は外周端部
拡大図である。
１ 外周切断砥石 ２
内周切断砥石 ３ 超硬質物質コーティング層 ４
砥粒層 ５ 砥石台板 ｐ 刃厚または切断加工代 ｑ
砥粒層帯幅 ｒ 隙間または逃げ
内周切断砥石 ３ 超硬質物質コーティング層 ４
砥粒層 ５ 砥石台板 ｐ 刃厚または切断加工代 ｑ
砥粒層帯幅 ｒ 隙間または逃げ
Claims (1)
- 【請求項１】ダイヤモンド砥粒または CBN砥粒を砥石台
板端部に固着した切断砥石において、鉄鋼板製の砥石台
板の表面が予めPVD 法による超硬質物質層で0.5 〜20μ
ｍの厚さにコーティングされていることを特徴とする切
断砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07109764A JP3132980B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 切断砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07109764A JP3132980B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 切断砥石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300264A true JPH08300264A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3132980B2 JP3132980B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=14518645
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07109764A Expired - Fee Related JP3132980B2 (ja) | 1995-05-08 | 1995-05-08 | 切断砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3132980B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100542088B1 (ko) * | 1998-03-04 | 2006-12-07 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 연마재-블레이드다중절삭휠조립품 |
| JP2007253326A (ja) * | 2007-05-25 | 2007-10-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | マルチダイヤモンド砥石を使用した希土類磁石のマルチ切断方法 |
-
1995
- 1995-05-08 JP JP07109764A patent/JP3132980B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100542088B1 (ko) * | 1998-03-04 | 2006-12-07 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | 연마재-블레이드다중절삭휠조립품 |
| JP2007253326A (ja) * | 2007-05-25 | 2007-10-04 | Shin Etsu Chem Co Ltd | マルチダイヤモンド砥石を使用した希土類磁石のマルチ切断方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3132980B2 (ja) | 2001-02-05 |
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