JPH08309665A - 超砥粒砥石及びその製造方法 - Google Patents
超砥粒砥石及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH08309665A JPH08309665A JP14131795A JP14131795A JPH08309665A JP H08309665 A JPH08309665 A JP H08309665A JP 14131795 A JP14131795 A JP 14131795A JP 14131795 A JP14131795 A JP 14131795A JP H08309665 A JPH08309665 A JP H08309665A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- filler
- superabrasive
- metal bond
- abrasive grain
- Prior art date
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- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 長寿命で切れ味のよいメタルボンド超砥粒砥
石を提供する。 【構成】 超砥粒４を把持するメタルボンド層３中に金
属被覆フィラー１を含有させてなることを特徴とする。
石を提供する。 【構成】 超砥粒４を把持するメタルボンド層３中に金
属被覆フィラー１を含有させてなることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属その他の部材の研
削、切断加工に用いられる、ダイヤモンド粒、ＣＢＮ粒
などの超砥粒をメタルボンドしてなる超砥粒砥石に関す
る。
削、切断加工に用いられる、ダイヤモンド粒、ＣＢＮ粒
などの超砥粒をメタルボンドしてなる超砥粒砥石に関す
る。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】メタルボンド砥石はレジンボ
ンド砥石などの他の砥石に比べ、砥粒の保持力が強く長
寿命の特長を有する。然しその反面、目つぶれ、目づま
りに起因する切れ味の低下と言う短所がある。
ンド砥石などの他の砥石に比べ、砥粒の保持力が強く長
寿命の特長を有する。然しその反面、目つぶれ、目づま
りに起因する切れ味の低下と言う短所がある。
【０００３】この短所を補うため、従来より次に列記す
るような種々の工夫が試みられている。 （１）超砥粒の粒度を粗くする。 （２）超砥粒の集中度を下げる。 （３）ボンド材として、Ｓｎ等の多い軟質なもの或いは
脆弱なものを用いる。 （４）超砥粒層にセグメントを入れる。
るような種々の工夫が試みられている。 （１）超砥粒の粒度を粗くする。 （２）超砥粒の集中度を下げる。 （３）ボンド材として、Ｓｎ等の多い軟質なもの或いは
脆弱なものを用いる。 （４）超砥粒層にセグメントを入れる。
【０００４】然し乍ら、これらの方法は夫々次に列記す
るような新たな欠点を持つこととなる。 （１）チッピングが大きく、表面粗さも粗くなる。 （２）寿命が短くなる。 （３）寿命が短くなる。 （４）チッピングが大きく、また砥石のコストも高くす
る。 上記中、一般的には（２）（３）により切れ味を改善す
る方法が採用されて来ているが、常にその大幅な寿命低
下が問題となっている。
るような新たな欠点を持つこととなる。 （１）チッピングが大きく、表面粗さも粗くなる。 （２）寿命が短くなる。 （３）寿命が短くなる。 （４）チッピングが大きく、また砥石のコストも高くす
る。 上記中、一般的には（２）（３）により切れ味を改善す
る方法が採用されて来ているが、常にその大幅な寿命低
下が問題となっている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題を解決するため、集中度をさげることなく、またボン
ド全体を脆化させるものの、寿命を低下させることな
く、切れ味を向上させることを模索し、試作研究の結果
遂に述べる方法により、それを実現することが出来たも
のである。
題を解決するため、集中度をさげることなく、またボン
ド全体を脆化させるものの、寿命を低下させることな
く、切れ味を向上させることを模索し、試作研究の結果
遂に述べる方法により、それを実現することが出来たも
のである。
【０００６】即ち、超砥粒の粒度や集中度は、従来の選
択と特別変えることなく、またボンド材の選択も従来の
まゝであるが、このボンド材中に金属被覆したフィラー
を添加混合し、この混合物を加熱焼結して、超砥粒層の
メタルボンド相を形成することを特徴とするものであ
る。
択と特別変えることなく、またボンド材の選択も従来の
まゝであるが、このボンド材中に金属被覆したフィラー
を添加混合し、この混合物を加熱焼結して、超砥粒層の
メタルボンド相を形成することを特徴とするものであ
る。
【０００７】フィラーとしては、球状活性炭、黒鉛、Ｍ
ｏＳ2 などの固体潤滑剤、ＳｉＯ2、ガラスなど比較的
破砕性がよくて、焼結に際し反応しないものが用いら
れ、金属被覆としては、Ｆｅ系、Ｃｕ系などのメタルボ
ンド材と同一なもの、これと異なるもの或はこれらのも
のを混合したものや合金から自由に選ばれる。そして、
被覆方法としては流動また転動するフィラー中に、金属
粉と糊と溶媒を吹き込んで造粒する方法が、任意の金属
粉を任意の厚さに容易に形成できる点で好ましいが、メ
ッキなど他の方法によっても勿論差し支えない。
ｏＳ2 などの固体潤滑剤、ＳｉＯ2、ガラスなど比較的
破砕性がよくて、焼結に際し反応しないものが用いら
れ、金属被覆としては、Ｆｅ系、Ｃｕ系などのメタルボ
ンド材と同一なもの、これと異なるもの或はこれらのも
のを混合したものや合金から自由に選ばれる。そして、
被覆方法としては流動また転動するフィラー中に、金属
粉と糊と溶媒を吹き込んで造粒する方法が、任意の金属
粉を任意の厚さに容易に形成できる点で好ましいが、メ
ッキなど他の方法によっても勿論差し支えない。
【０００８】
【作用】図２Ｂに、仮りに大粒のフィラー５を使用した
場合を示す。フィラー材そのものは、互いにくっつき合
う傾向にあるため、図のように部分的に凝集し、この部
分が早く捐耗し、超砥粒４の脱落部６を生じる。このた
め小粒のフィラーが用いられているが、同様な傾向は避
けられない。それに対し図１Ａは、本発明における金属
被覆フィラー１の状態を示す組織写真で、その外表面は
金属被覆２によって厚く被われている。従ってフィラー
材そのものが直接くっつく従来のフィラー凝集の心配が
なくなるのみでなく、図１Ｂ及び図２Ａで示すようにメ
タルボンド相３によって保持された超砥粒４において、
上記フィラー材自体が超砥粒４にくっついて、メタルボ
ンドによる保持力を損うこともない。
場合を示す。フィラー材そのものは、互いにくっつき合
う傾向にあるため、図のように部分的に凝集し、この部
分が早く捐耗し、超砥粒４の脱落部６を生じる。このた
め小粒のフィラーが用いられているが、同様な傾向は避
けられない。それに対し図１Ａは、本発明における金属
被覆フィラー１の状態を示す組織写真で、その外表面は
金属被覆２によって厚く被われている。従ってフィラー
材そのものが直接くっつく従来のフィラー凝集の心配が
なくなるのみでなく、図１Ｂ及び図２Ａで示すようにメ
タルボンド相３によって保持された超砥粒４において、
上記フィラー材自体が超砥粒４にくっついて、メタルボ
ンドによる保持力を損うこともない。
【０００９】これは金属被覆フィラーが従来の裸のフィ
ラーに比らべ例え接触しても互いの金属被覆２の部分に
より隔離されるので、分散性がよくなり、かつフィラー
凝集による欠陥を生じないためで、それにより従来のフ
ィラーに比らべ、大きな粒径とすることを可能にし、ま
た多量に用いることを可能にした。従って、メタルボン
ドの生地は従来の硬い金属を使用して超砥粒の保持力を
持続したまゝ、大粒の金属被覆フィラーを多量に分散さ
せることができ、その結果メタルボンド相全体としては
脆弱化して、切削の進行に伴うメタルボンド相の適度の
捐耗が進み、超砥粒の突出がよいので、切れ味が向上さ
れる。
ラーに比らべ例え接触しても互いの金属被覆２の部分に
より隔離されるので、分散性がよくなり、かつフィラー
凝集による欠陥を生じないためで、それにより従来のフ
ィラーに比らべ、大きな粒径とすることを可能にし、ま
た多量に用いることを可能にした。従って、メタルボン
ドの生地は従来の硬い金属を使用して超砥粒の保持力を
持続したまゝ、大粒の金属被覆フィラーを多量に分散さ
せることができ、その結果メタルボンド相全体としては
脆弱化して、切削の進行に伴うメタルボンド相の適度の
捐耗が進み、超砥粒の突出がよいので、切れ味が向上さ
れる。
【００１０】また研削の進行においては、大粒の金属被
覆フィラーが、先きに削られて行くのでチップポケット
効果が期待され、またセグメントタイプとするとチッピ
ングが発生しやすいが、上記金属フィラーの先行削られ
による小さな凹凸の発生はマイクロセグメントの効果を
発揮し、チッピングを生じない特色もある。
覆フィラーが、先きに削られて行くのでチップポケット
効果が期待され、またセグメントタイプとするとチッピ
ングが発生しやすいが、上記金属フィラーの先行削られ
による小さな凹凸の発生はマイクロセグメントの効果を
発揮し、チッピングを生じない特色もある。
【００１１】上記のような作用効果を発揮するために
は、本発明の実施に当っては次のような条件を備えるこ
とが好ましい。 （１）フィラーの平均粒径は、超砥粒の平均粒径より大
きくする。例えば従来＃140 （ 100μｍ）のダイヤモン
ド砥粒を用いるとき、メタルボンド材中に添加するフィ
ラーとしては、５重量％程度の＃350 （65μｍ）の黒鉛
或は数μｍのＭｏＳ2 であった。それに対し本発明では
10容量％程度の 0.1〜 0.8mmの黒鉛を添加する。このよ
うに大粒のものを多量に添加しても、メタルボンドの保
持力は下がらず、切れ味を向上する新たな効果を発揮す
ることが出来る。
は、本発明の実施に当っては次のような条件を備えるこ
とが好ましい。 （１）フィラーの平均粒径は、超砥粒の平均粒径より大
きくする。例えば従来＃140 （ 100μｍ）のダイヤモン
ド砥粒を用いるとき、メタルボンド材中に添加するフィ
ラーとしては、５重量％程度の＃350 （65μｍ）の黒鉛
或は数μｍのＭｏＳ2 であった。それに対し本発明では
10容量％程度の 0.1〜 0.8mmの黒鉛を添加する。このよ
うに大粒のものを多量に添加しても、メタルボンドの保
持力は下がらず、切れ味を向上する新たな効果を発揮す
ることが出来る。
【００１２】（２）フィラーの外周を被覆する金属とし
ては、メタルボンド基材と同種とすることがなじみがよ
く、またフィラーの粒径より小さな金属粉を、造粒によ
りまぶしつけることが製造を容易にする。
ては、メタルボンド基材と同種とすることがなじみがよ
く、またフィラーの粒径より小さな金属粉を、造粒によ
りまぶしつけることが製造を容易にする。
【００１３】（３）長寿命で、切れ味を確保するには金
属被覆フィラーの添加量は５〜30容量％、好ましくは10
〜20％程度が良い。
属被覆フィラーの添加量は５〜30容量％、好ましくは10
〜20％程度が良い。
【００１４】
金属被覆フィラー 平均粒径 0.4mmの活性炭を、Ｃｕ−15Ｓｎ（ｗｔ％）の
金属粉（Ｃｕ，Ｓｎ共平均粒径５μｍ）と有機結合剤と
有機溶媒の混合物を噴霧するワースター型流動層を用い
造粒し、加熱脱バインダーした。得られた金属被覆フィ
ラー１の金属被覆２の膜厚は 0.1〜0.15mmであった。そ
の組織写真を図１Ａに示す。次にＣｕ−15Ｓｎ（ｗｔ
％）のメタルボンド材において、上記金属被覆フィラー
１の添加有無及びその量による物性の状態を表１に示
す。
金属粉（Ｃｕ，Ｓｎ共平均粒径５μｍ）と有機結合剤と
有機溶媒の混合物を噴霧するワースター型流動層を用い
造粒し、加熱脱バインダーした。得られた金属被覆フィ
ラー１の金属被覆２の膜厚は 0.1〜0.15mmであった。そ
の組織写真を図１Ａに示す。次にＣｕ−15Ｓｎ（ｗｔ
％）のメタルボンド材において、上記金属被覆フィラー
１の添加有無及びその量による物性の状態を表１に示
す。
【００１５】
【表１】
【００１６】更に、表１に示す各メタルボンド材を用い
て、ダイヤモンド砥粒＃140 （ＳＤ）、集中度50、砥石
仕様径 150mm、砥粒層巾１mm、砥粒層厚３mmの切断砥石
を試作し、表２に示す工作物、研削条件により性能比較
をした。なお図１Ｂは砥石，IV,III,Iの外周表面の組織
を示す写真である。なお原料粉末の混合、充填、焼結は
従来と同様で、その焼結条件のみ下記する。 焼結法 ホットプレス法 焼結温度 650 ℃ 加圧力 300kg/cm2 雰囲気 還元雰囲気（Ｈ2 ）
て、ダイヤモンド砥粒＃140 （ＳＤ）、集中度50、砥石
仕様径 150mm、砥粒層巾１mm、砥粒層厚３mmの切断砥石
を試作し、表２に示す工作物、研削条件により性能比較
をした。なお図１Ｂは砥石，IV,III,Iの外周表面の組織
を示す写真である。なお原料粉末の混合、充填、焼結は
従来と同様で、その焼結条件のみ下記する。 焼結法 ホットプレス法 焼結温度 650 ℃ 加圧力 300kg/cm2 雰囲気 還元雰囲気（Ｈ2 ）
【００１７】
【表２】
【００１８】表３は研削性能の試験結果を示すもので、
明かに本発明の金属被覆フィラーを用いたものは、研削
比の変動が少い儘で、研削抵抗が改善されている。この
実態をより明らかにするために、図３にソーダガラスの
加工における研削の進行による累積除去量と研削抵抗の
変化の状態を、図４にアルミナの加工事例を示す。
明かに本発明の金属被覆フィラーを用いたものは、研削
比の変動が少い儘で、研削抵抗が改善されている。この
実態をより明らかにするために、図３にソーダガラスの
加工における研削の進行による累積除去量と研削抵抗の
変化の状態を、図４にアルミナの加工事例を示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【発明の効果】前記各項において説明したように、本発
明によれば結合相の硬度を下げずに、従って寿命を短か
くすることなく、切れ味を向上することができる。しか
もマイクロセグメント効果、チップポケット効果などの
新たな効果も期待でき、製作も容易でコストを上げるこ
とも少ない。
明によれば結合相の硬度を下げずに、従って寿命を短か
くすることなく、切れ味を向上することができる。しか
もマイクロセグメント効果、チップポケット効果などの
新たな効果も期待でき、製作も容易でコストを上げるこ
とも少ない。
【図１】Ａは実施例における金属被覆フィラーの、Ｂは
該フィラーを用いた超砥粒層の、夫々組織を示す写真で
ある。
該フィラーを用いた超砥粒層の、夫々組織を示す写真で
ある。
【図２】Ａは実施例の、Ｂは比較例の夫々超砥粒層の組
織を説明する模式図である。
織を説明する模式図である。
【図３】実施例、比較例の研削試験結果を示す図表であ
る。
る。
【図４】実施例、比較例の研削試験結果を示す図表であ
る。
る。
１ 金属被覆フィラー ２ 金属被覆 ３ メタルボンド層 ４ 超砥粒 ５ 金属被覆のないフィラー ６ 超砥粒４の脱落部
Claims (4)
- 【請求項１】 台金の面上にメタルボンド超砥粒層を形
成した砥石において、メタルボンド相中に金属被覆フィ
ラーを具備してなることを特徴とする超砥粒砥石。 - 【請求項２】 金属被覆は、フィラーに金属粉末が被覆
造粒されるか及びまたはメッキによって形成されてなる
ことを特徴とする請求項１記載の超砥粒砥石。 - 【請求項３】 金属被覆フィラーは次のＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ
の１つ以上を具備することを特徴とする請求項１または
２記載の超砥粒砥石。 Ａ．フィラーの平均粒径は超砥粒の平均粒径より大き
い。 Ｂ．被覆造粒する金属粉末の平均粒径はフィラーの平均
粒径よりも小さい。 Ｃ．メタルボンドの材質と金属被覆の材質は同種であ
る。 Ｄ．超砥粒層に占める金属被覆フィラーの割合は５〜30
容量％である。 - 【請求項４】 流動及びまたは転動するフィラーに、金
属粉末と糊と溶媒を噴霧する工程を経て得られた金属被
覆フィラーを、他のメタルボンド超粒層形成用原料粉末
に添加混合し、該混合物を一体に焼結して超砥粒層を形
成することを特徴とする超砥粒砥石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14131795A JPH08309665A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14131795A JPH08309665A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08309665A true JPH08309665A (ja) | 1996-11-26 |
Family
ID=15289104
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14131795A Pending JPH08309665A (ja) | 1995-05-15 | 1995-05-15 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08309665A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346857A (ja) * | 1998-03-27 | 2006-12-28 | Saint-Gobain Abrasives Inc | 研磨工具 |
| KR20190074295A (ko) * | 2016-11-18 | 2019-06-27 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 코팅된 충전제 입자를 갖는 금속 하이브리드 연삭 휠 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721270A (en) * | 1980-07-09 | 1982-02-03 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | Grinder stone having diamond or cbn as granules |
| JPS6334073A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Mitsubishi Metal Corp | メタルボンド砥石 |
| JPH05202353A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-08-10 | General Electric Co <Ge> | ダイヤモンドペレットおよびそれから作成される鋸刃セグメント |
-
1995
- 1995-05-15 JP JP14131795A patent/JPH08309665A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5721270A (en) * | 1980-07-09 | 1982-02-03 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | Grinder stone having diamond or cbn as granules |
| JPS6334073A (ja) * | 1986-07-28 | 1988-02-13 | Mitsubishi Metal Corp | メタルボンド砥石 |
| JPH05202353A (ja) * | 1991-09-20 | 1993-08-10 | General Electric Co <Ge> | ダイヤモンドペレットおよびそれから作成される鋸刃セグメント |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006346857A (ja) * | 1998-03-27 | 2006-12-28 | Saint-Gobain Abrasives Inc | 研磨工具 |
| KR20190074295A (ko) * | 2016-11-18 | 2019-06-27 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 코팅된 충전제 입자를 갖는 금속 하이브리드 연삭 휠 |
| JP2020513335A (ja) * | 2016-11-18 | 2020-05-14 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | コーティングされたフィラー粒子を有する金属ハイブリッド研削ホイール |
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