JPH10109270A - 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
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- JPH10109270A JPH10109270A JP8280227A JP28022796A JPH10109270A JP H10109270 A JPH10109270 A JP H10109270A JP 8280227 A JP8280227 A JP 8280227A JP 28022796 A JP28022796 A JP 28022796A JP H10109270 A JPH10109270 A JP H10109270A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 超砥粒の突出部を溝によって分割し、切れ味
精度共に優れた超砥粒砥石を提供する。 【解決手段】 平均粒径が５０μｍ程度以上の略揃った
ダイヤモンド粒子１の突出部に、レーザービームを照射
して溝を設け、複数の砥粒端を形成することにより、用
いた砥粒の粒径・集中度に対する有効砥粒数を増加させ
たことを特徴とする。
精度共に優れた超砥粒砥石を提供する。 【解決手段】 平均粒径が５０μｍ程度以上の略揃った
ダイヤモンド粒子１の突出部に、レーザービームを照射
して溝を設け、複数の砥粒端を形成することにより、用
いた砥粒の粒径・集中度に対する有効砥粒数を増加させ
たことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はダイヤモンド、立方
晶窒化ほう素（ＣＢＮ）等超砥粒を用いた砥石ならびに
その製造方法に関するものである。
晶窒化ほう素（ＣＢＮ）等超砥粒を用いた砥石ならびに
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】この種砥石としては、ダイヤモンド、Ｃ
ＢＮなどの超砥粒を、メタル、レジン或はビトリファイ
ドでボンドしたものが知られている。また超砥粒を単層
に保持した形の砥石としては、超砥粒を電気メッキ法に
よって台金上に固定して形成されるものが知られてい
る。この電着超砥粒砥石は、通常砥粒が互に接触する程
度に固定されているため、研削目的によっては集中度が
高すぎる場合がある。この対策としては （１）砥面に研削溝を設ける。 （２）台金に局部的に絶縁塗料を塗るなどの方法で局部
的にメッキを防げ、砥面に超砥粒のない部分を局部的に
形成する。等の方法で、研削液の流れを良くしたり、切
粉排除の手段が採られている。一方、メッキ層の厚さ
は、超砥粒の保持力が弱くなるので超砥粒径の１／２以
上とされている。
ＢＮなどの超砥粒を、メタル、レジン或はビトリファイ
ドでボンドしたものが知られている。また超砥粒を単層
に保持した形の砥石としては、超砥粒を電気メッキ法に
よって台金上に固定して形成されるものが知られてい
る。この電着超砥粒砥石は、通常砥粒が互に接触する程
度に固定されているため、研削目的によっては集中度が
高すぎる場合がある。この対策としては （１）砥面に研削溝を設ける。 （２）台金に局部的に絶縁塗料を塗るなどの方法で局部
的にメッキを防げ、砥面に超砥粒のない部分を局部的に
形成する。等の方法で、研削液の流れを良くしたり、切
粉排除の手段が採られている。一方、メッキ層の厚さ
は、超砥粒の保持力が弱くなるので超砥粒径の１／２以
上とされている。
【０００３】前記電着法によるものに対し、例えばダイ
ヤモンド砥粒については、ニッケル、コバルト、クロー
ムよりなる合金または銀、銅、チタンよりなる合金が、
前記ダイヤモンド砥粒の表面を容易にぬらす特性を利用
し、この合金によりダイヤモンド砥粒を台金に直接固定
するという、いわゆるろう付け方法も知られている。
ヤモンド砥粒については、ニッケル、コバルト、クロー
ムよりなる合金または銀、銅、チタンよりなる合金が、
前記ダイヤモンド砥粒の表面を容易にぬらす特性を利用
し、この合金によりダイヤモンド砥粒を台金に直接固定
するという、いわゆるろう付け方法も知られている。
【０００４】また高精度、高品位加工を達成する砥石と
して、微粒ダイヤモンドを用いたポーラスレジンボンド
砥石が提案されている。ポーラス部によってチップポケ
ットの増加などをはかったものである。
して、微粒ダイヤモンドを用いたポーラスレジンボンド
砥石が提案されている。ポーラス部によってチップポケ
ットの増加などをはかったものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記ポーラスレジンボ
ンド砥石は、コンピュータ、光通信機器などの電子、光
学部品の高精度、高品位加工において従来用いられてい
た遊離砥粒加工（ラッピング、ポリシングなど）を、固
定砥粒加工化しようと言うもので、量産における能率
上、管理上もスラッジ処理などの環境上も好ましき方向
のものである。
ンド砥石は、コンピュータ、光通信機器などの電子、光
学部品の高精度、高品位加工において従来用いられてい
た遊離砥粒加工（ラッピング、ポリシングなど）を、固
定砥粒加工化しようと言うもので、量産における能率
上、管理上もスラッジ処理などの環境上も好ましき方向
のものである。
【０００６】然し、仕上面の高い平坦度が要求されるよ
うな研削においては、砥粒層に弾性を有する上記ポーラ
スレジンボンド砥石は必らずしも充分とは言えず、剛性
が高く微粒でしかも砥粒空間を充分に備えた砥粒層を有
する超砥粒砥石の出現が望まれる。
うな研削においては、砥粒層に弾性を有する上記ポーラ
スレジンボンド砥石は必らずしも充分とは言えず、剛性
が高く微粒でしかも砥粒空間を充分に備えた砥粒層を有
する超砥粒砥石の出現が望まれる。
【０００７】また、被研削面の面粗さは、砥石表面の単
位当りの有効砥粒数で決まるとされているが、用いた砥
粒の粒径・集中度に対する有効砥粒数をどのようにして
把握するかは明確とは言い難く、用いた砥粒の粒径の大
小により、常に次のような問題も有している。
位当りの有効砥粒数で決まるとされているが、用いた砥
粒の粒径・集中度に対する有効砥粒数をどのようにして
把握するかは明確とは言い難く、用いた砥粒の粒径の大
小により、常に次のような問題も有している。
【０００８】大きいもの即ち粗粒では、砥粒の保持力が
強くて脱落が少なく、研削液の流れもよいが、被研削面
の精度、面粗さは低い。小さいもの即ち細粒では、被研
削面の精度、面粗さを高くすることは可能であるが、砥
粒の保持力が弱くて脱落が多く、研削液の流れも悪い。
従って研削性能が低く少しの砥粒摩耗で寿命となる。
強くて脱落が少なく、研削液の流れもよいが、被研削面
の精度、面粗さは低い。小さいもの即ち細粒では、被研
削面の精度、面粗さを高くすることは可能であるが、砥
粒の保持力が弱くて脱落が多く、研削液の流れも悪い。
従って研削性能が低く少しの砥粒摩耗で寿命となる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題を解決するためになされたもので、その第１の特徴と
するところは、従来の細粒並びに粗粒を用いた砥石の夫
々の長所を兼ね備えた、砥粒の集中度を上げないで有効
砥粒数を増加させた全く新しい着想に基づく超砥粒砥石
を提供しようとするものである。そしてそれを実現する
方法として、砥粒層における超砥粒の突出部を溝によっ
て分割し、複数の砥粒端を設けることを創出したことで
ある。
題を解決するためになされたもので、その第１の特徴と
するところは、従来の細粒並びに粗粒を用いた砥石の夫
々の長所を兼ね備えた、砥粒の集中度を上げないで有効
砥粒数を増加させた全く新しい着想に基づく超砥粒砥石
を提供しようとするものである。そしてそれを実現する
方法として、砥粒層における超砥粒の突出部を溝によっ
て分割し、複数の砥粒端を設けることを創出したことで
ある。
【００１０】この方法によれば、相対的に集中度の低い
大きな超砥粒の粗粒を用い、そのボンド材よりの突出部
を平坦面に加工し、平坦面上に溝を設けて超砥粒砥面を
分割して複数の砥粒端を形成し、あたかも集中度の高い
細粒の砥面のように有効砥粒数を増大することができる
のである。用いる超砥粒が角柱形で、突出部に平坦面が
始めからあるものとか、突出部高さが極めて均一に揃っ
ている場合は、ツルーイングなどの平坦加工を省略する
ことができ、また溝は複数条交叉して設けあたかも碁盤
の目のようにしておくことが好ましい。
大きな超砥粒の粗粒を用い、そのボンド材よりの突出部
を平坦面に加工し、平坦面上に溝を設けて超砥粒砥面を
分割して複数の砥粒端を形成し、あたかも集中度の高い
細粒の砥面のように有効砥粒数を増大することができる
のである。用いる超砥粒が角柱形で、突出部に平坦面が
始めからあるものとか、突出部高さが極めて均一に揃っ
ている場合は、ツルーイングなどの平坦加工を省略する
ことができ、また溝は複数条交叉して設けあたかも碁盤
の目のようにしておくことが好ましい。
【００１１】そして、この比較的大きな超砥粒はその粒
径の略揃ったものを用いることにより、またその用いる
粒径の程度も５０μｍ以上好ましくは、♯２０〜４０の
範囲の中から選ぶことにより、より効果を発揮すること
が出来る。
径の略揃ったものを用いることにより、またその用いる
粒径の程度も５０μｍ以上好ましくは、♯２０〜４０の
範囲の中から選ぶことにより、より効果を発揮すること
が出来る。
【００１２】また上記砥粒のボンドも後述の特定の電着
法によるもののように、その突出量を揃えて製作するこ
とにより、平坦加工を省略することが可能となり、ま
た、平坦面上の溝もレーザービームの照射方法の調整に
よりその深さ、幅及び交叉しない（平行）乃至は碁盤目
状の交叉の角度の選択などにより、切れ味並びに切粉の
排除をよりよくし、研削精度を高めることができる。
法によるもののように、その突出量を揃えて製作するこ
とにより、平坦加工を省略することが可能となり、ま
た、平坦面上の溝もレーザービームの照射方法の調整に
よりその深さ、幅及び交叉しない（平行）乃至は碁盤目
状の交叉の角度の選択などにより、切れ味並びに切粉の
排除をよりよくし、研削精度を高めることができる。
【００１３】ボンド材としては、メタル、ビトリファイ
ドの外レジンも使用できるが、研削層は１層形成である
から、結合力の高いメタルが好ましく、電気メッキまた
はろう付けによって形成することが最良である。こうし
て結合されて超砥粒の突出端をツルーイングにより高さ
を揃え、平坦面を形成し、次に前記の各砥粒の平坦面に
レーザービームを照射して溝を形成する。
ドの外レジンも使用できるが、研削層は１層形成である
から、結合力の高いメタルが好ましく、電気メッキまた
はろう付けによって形成することが最良である。こうし
て結合されて超砥粒の突出端をツルーイングにより高さ
を揃え、平坦面を形成し、次に前記の各砥粒の平坦面に
レーザービームを照射して溝を形成する。
【００１４】
【作用】上記のように、比較的粒径の大きな超砥粒で砥
石面を形成するので、本来ならば、このような超砥粒面
を備えるもので研削すれば、被加工面に粗さを生じる
が、本発明では、前記超砥粒の突出高さを揃えて砥粒先
端部に平坦面を形成し、平坦面にレーザービームを照射
して溝を形成しているので、この平坦面において多数の
砥粒端が形成され、これが切れ刃乃至はさらえ刃として
働き、有効砥粒数を増大し、被加工面の精度、表面粗さ
が向上される。一方、砥石面に使用される超砥粒の粒径
が大きいので前述のような電気メッキによる超砥粒の台
金への固定、あるいはニッケル−コバルト−クロームを
主体とする合金溶融によるダイヤモンド砥粒の台金への
固定により安定して強固な砥石面を形成することができ
る。またこの粒径の大きな粒径の突出部とボンド材表面
によって形成される砥粒空間は、突出部に設けた溝によ
り拡大され、かつ研削による切粉はこの溝による切刃の
分割によって小さくなるので、研削液の流れ切粉の排除
が円滑で、切味がよい。
石面を形成するので、本来ならば、このような超砥粒面
を備えるもので研削すれば、被加工面に粗さを生じる
が、本発明では、前記超砥粒の突出高さを揃えて砥粒先
端部に平坦面を形成し、平坦面にレーザービームを照射
して溝を形成しているので、この平坦面において多数の
砥粒端が形成され、これが切れ刃乃至はさらえ刃として
働き、有効砥粒数を増大し、被加工面の精度、表面粗さ
が向上される。一方、砥石面に使用される超砥粒の粒径
が大きいので前述のような電気メッキによる超砥粒の台
金への固定、あるいはニッケル−コバルト−クロームを
主体とする合金溶融によるダイヤモンド砥粒の台金への
固定により安定して強固な砥石面を形成することができ
る。またこの粒径の大きな粒径の突出部とボンド材表面
によって形成される砥粒空間は、突出部に設けた溝によ
り拡大され、かつ研削による切粉はこの溝による切刃の
分割によって小さくなるので、研削液の流れ切粉の排除
が円滑で、切味がよい。
【００１５】図６は、従来の超砥粒砥石（従来のホイー
ル）と、本発明における超砥粒砥石（ＵＰホイール）と
の粒径並びに有効砥粒数の関係を示す対数目盛による図
である。四角の黒点で示すＵＰホイールは、後述の電着
法により、超砥粒の突出量を揃え、突出端の高さを均一
にしたもので、これにより有効砥粒数は、丸の黒点で示
す従来のホイールにおける遥かに細粒の砥粒を用いたも
のと同等に増加される。そして更にこの突出部にレーザ
ー加工を加えて溝を形成することにより、突出端は分割
されて有効砥粒数は丸の薄黒点のようにその増大が倍加
されている。なお、このように粗粒で、細粒と同等乃至
それ以上の有効砥粒数を構成することができると言うこ
とは、各砥粒のチップポケットを含む砥粒空間を増大さ
せることであり、研削精度と共に切味を向上させる基本
的な構成を備えるところとなる。
ル）と、本発明における超砥粒砥石（ＵＰホイール）と
の粒径並びに有効砥粒数の関係を示す対数目盛による図
である。四角の黒点で示すＵＰホイールは、後述の電着
法により、超砥粒の突出量を揃え、突出端の高さを均一
にしたもので、これにより有効砥粒数は、丸の黒点で示
す従来のホイールにおける遥かに細粒の砥粒を用いたも
のと同等に増加される。そして更にこの突出部にレーザ
ー加工を加えて溝を形成することにより、突出端は分割
されて有効砥粒数は丸の薄黒点のようにその増大が倍加
されている。なお、このように粗粒で、細粒と同等乃至
それ以上の有効砥粒数を構成することができると言うこ
とは、各砥粒のチップポケットを含む砥粒空間を増大さ
せることであり、研削精度と共に切味を向上させる基本
的な構成を備えるところとなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下具体的な実施の状態を実施例
によって説明する。
によって説明する。
【００１７】
【実施例】図１は実施例１の超砥粒砥石におけるダイヤ
モンド粒子１の砥面の形状を示す断面模式図で、該砥石
は次によって作成した。 砥石スペック カップ型砥石 砥石径１２５ｍｍ 砥面巾７ｍｍ ダイヤモンド粒子 ♯１８／２０（８００〜１０００μｍ） ボンド材 Ｎｉメッキ ツルーイング ♯１２０のダイヤモンド砥石によりツルーイング （約３０μｍ除去）して、平坦面を形成 砥面へのレーザービーム 使用機 ＹＡＧレーザー 照射条件 入力値 ５ＫＨＺ 出力パワー２．５ＫＷ ピッチ ５０μｍ ピッチ数 １６〜２０
モンド粒子１の砥面の形状を示す断面模式図で、該砥石
は次によって作成した。 砥石スペック カップ型砥石 砥石径１２５ｍｍ 砥面巾７ｍｍ ダイヤモンド粒子 ♯１８／２０（８００〜１０００μｍ） ボンド材 Ｎｉメッキ ツルーイング ♯１２０のダイヤモンド砥石によりツルーイング （約３０μｍ除去）して、平坦面を形成 砥面へのレーザービーム 使用機 ＹＡＧレーザー 照射条件 入力値 ５ＫＨＺ 出力パワー２．５ＫＷ ピッチ ５０μｍ ピッチ数 １６〜２０
【００１８】図１におけるダイヤモンド粒１の平坦面の
長さＡは８００〜１０００μｍ、溝巾Ｂは３０μｍ、溝
深さＣは１４〜１８μｍ、溝と溝との間の平坦部長さ
Ａ′は２０μｍであった。
長さＡは８００〜１０００μｍ、溝巾Ｂは３０μｍ、溝
深さＣは１４〜１８μｍ、溝と溝との間の平坦部長さ
Ａ′は２０μｍであった。
【００１９】図２は上記ツルーイング後、レーザー照射
前のツルーイング面を示す５０倍の顕微鏡写真で、図３
はそのツルーイング面に接線方向のレーザービームを照
射した後の同様の写真である。黒く見えるものがダイヤ
モンド粒子の平坦面で照射により規則的な溝が形成され
鮮やかな基盤目状の刃となる２０μｍ四方の平坦な部分
が形ちづくられ、一部には破砕された部分も見られる。
前のツルーイング面を示す５０倍の顕微鏡写真で、図３
はそのツルーイング面に接線方向のレーザービームを照
射した後の同様の写真である。黒く見えるものがダイヤ
モンド粒子の平坦面で照射により規則的な溝が形成され
鮮やかな基盤目状の刃となる２０μｍ四方の平坦な部分
が形ちづくられ、一部には破砕された部分も見られる。
【００２０】この碁盤目が切れ刃乃至はすくい刃となっ
て、細粒を用いた砥石のような小さな切り粉を生じて研
削が進み、切粉や研削液は、ダイヤモンド粒子１突出部
とボンド材表面との砥粒間並に該粒子１に設けた溝によ
り円滑に流れる。しかも該粒子１は粗粒でボンド材に深
くしっかりと保持されているので、脱落による支障を生
じることもない。溝の深さ、巾、条数、交叉の有無並び
に交叉角度を左右同一にするか差異を持たせるかなど
は、ワーク、研削条件などにより自由に選択できる。
て、細粒を用いた砥石のような小さな切り粉を生じて研
削が進み、切粉や研削液は、ダイヤモンド粒子１突出部
とボンド材表面との砥粒間並に該粒子１に設けた溝によ
り円滑に流れる。しかも該粒子１は粗粒でボンド材に深
くしっかりと保持されているので、脱落による支障を生
じることもない。溝の深さ、巾、条数、交叉の有無並び
に交叉角度を左右同一にするか差異を持たせるかなど
は、ワーク、研削条件などにより自由に選択できる。
【００２１】上記のように、本発明は砥面の構成を特定
構成にしてなるものであるから、砥粒層の超砥粒は一層
とすることが必要である。また、超砥粒の突出部端が平
坦面でない場合は、ツルーイングにより平坦面を形成し
てからレーザービームを照射するものであるから、必ら
ずしも超砥粒の粒径が揃っていなくても、またその突出
量が揃っていなくてもよい。
構成にしてなるものであるから、砥粒層の超砥粒は一層
とすることが必要である。また、超砥粒の突出部端が平
坦面でない場合は、ツルーイングにより平坦面を形成し
てからレーザービームを照射するものであるから、必ら
ずしも超砥粒の粒径が揃っていなくても、またその突出
量が揃っていなくてもよい。
【００２２】然し乍ら、粒径が略揃っていないと、平坦
面上に溝を形成し得ない砥粒が増加したりして目的とす
る効果を充分に奏し得ないし、また突出量が揃っていれ
ばツルーイングが行いやすく、またツルーイングによる
除去量が少なくても、場合によってはツルーイングしな
くても所要の溝を形成できる効果がある。従って本出願
人が先きに出願した特願平７−２９９０５１号によっ
て、突出量を揃えた砥石を製作し、その砥面にレーザー
ビームを照射して溝加工を施すとよい。
面上に溝を形成し得ない砥粒が増加したりして目的とす
る効果を充分に奏し得ないし、また突出量が揃っていれ
ばツルーイングが行いやすく、またツルーイングによる
除去量が少なくても、場合によってはツルーイングしな
くても所要の溝を形成できる効果がある。従って本出願
人が先きに出願した特願平７−２９９０５１号によっ
て、突出量を揃えた砥石を製作し、その砥面にレーザー
ビームを照射して溝加工を施すとよい。
【００２３】図４はツルーイング前の実施例２の砥石の
縦断側面図で、図５Ａ、Ｂはその一つの製造工程を示す
概略図である。図４において、１は♯３０／４０（平均
粒径６０２μｍ）のダイヤモンド粒子で、約１．５ｍｍ
厚のＮｉのメッキ部２の表面より６０〜１００μｍの高
さで略均一に突出している。３は、該メッキ部２と鋼製
の台金４の外縁とを１体に結合する結合材で、実施例で
は厚さ略２ｍｍの低融点合金である。上記構成の砥石
は、超砥粒であるダイヤモンド粒子１の突出が均一で、
この粒子を固着するＮｉメッキ部２は、該粒子の周辺が
ゆるむことなく充分に密着固定している。なお、当実施
例２における砥石の外径Ｄは７０ｍｍ、軸孔８の直径Ｈ
は３５ｍｍ、厚さＴは２２ｍｍである。
縦断側面図で、図５Ａ、Ｂはその一つの製造工程を示す
概略図である。図４において、１は♯３０／４０（平均
粒径６０２μｍ）のダイヤモンド粒子で、約１．５ｍｍ
厚のＮｉのメッキ部２の表面より６０〜１００μｍの高
さで略均一に突出している。３は、該メッキ部２と鋼製
の台金４の外縁とを１体に結合する結合材で、実施例で
は厚さ略２ｍｍの低融点合金である。上記構成の砥石
は、超砥粒であるダイヤモンド粒子１の突出が均一で、
この粒子を固着するＮｉメッキ部２は、該粒子の周辺が
ゆるむことなく充分に密着固定している。なお、当実施
例２における砥石の外径Ｄは７０ｍｍ、軸孔８の直径Ｈ
は３５ｍｍ、厚さＴは２２ｍｍである。
【００２４】図５Ａは次の工程を示す。カーボン製の型
５の表面に、♯３０／４０のダイヤモンド粒子１をＣｕ
粉末入り合成樹脂のような導電性接着剤６で一層に散布
保持し、この型をその侭または加熱して樹脂を硬化した
後Ｃｕのメッキ液中に浸漬して、厚さ６０〜１００μｍ
のＣｕメッキ層７を形成する。次いでメッキ液を替え
て、上記Ｃｕメッキ層７上に前記ダイヤモンド粒子１が
埋没する１．５ｍｍ厚さのＮｉメッキ部２を施す。
５の表面に、♯３０／４０のダイヤモンド粒子１をＣｕ
粉末入り合成樹脂のような導電性接着剤６で一層に散布
保持し、この型をその侭または加熱して樹脂を硬化した
後Ｃｕのメッキ液中に浸漬して、厚さ６０〜１００μｍ
のＣｕメッキ層７を形成する。次いでメッキ液を替え
て、上記Ｃｕメッキ層７上に前記ダイヤモンド粒子１が
埋没する１．５ｍｍ厚さのＮｉメッキ部２を施す。
【００２５】上記Ｃｕメッキ及びＮｉメッキの夫々の条
件は下記によった。 （Ｃｕメッキ） 液の組成 ピロリン酸銅 ７５〜１０５ ｇ／１ 金属銅 ２６〜 ３６ ｇ／１ ピロリン酸カリ ２８０〜３７０ ｇ／１ アンモニア水 ２〜 ５ cc／１ 光沢剤 １〜 ４ cc／１ メッキ条件 電流密度 ０．２ Ａ／ｄｍ2 温度 ４５〜５０℃
件は下記によった。 （Ｃｕメッキ） 液の組成 ピロリン酸銅 ７５〜１０５ ｇ／１ 金属銅 ２６〜 ３６ ｇ／１ ピロリン酸カリ ２８０〜３７０ ｇ／１ アンモニア水 ２〜 ５ cc／１ 光沢剤 １〜 ４ cc／１ メッキ条件 電流密度 ０．２ Ａ／ｄｍ2 温度 ４５〜５０℃
【００２６】（Ｎｉメッキ） 液の組成 硫酸ニッケル ２５０ ｇ／１ 塩化ニッケル ４５ ｇ／１ ホウ酸 ４０ ｇ／１ 光沢剤 １ ｇ／１ メッキ条件 電流密度 １ Ａ／ｄｍ2 温度 ４５〜５０℃
【００２７】図５Ｂは、上記図５Ａに示すＮｉメッキ部
２を、低融点合金よりなる結合材３により鋼製の台金４
の外縁に一体に結合し、型５を破壊除去した状態を示
す。なお実施例２では結合材３の厚みは２ｍｍとしたが
必要により増減することができる。また型５の除去を台
金４との結合前に行う場合もある。
２を、低融点合金よりなる結合材３により鋼製の台金４
の外縁に一体に結合し、型５を破壊除去した状態を示
す。なお実施例２では結合材３の厚みは２ｍｍとしたが
必要により増減することができる。また型５の除去を台
金４との結合前に行う場合もある。
【００２８】上記の工程によって得た台金４全体をまた
はメッキ部分のみをＣｕのエッチング液中に浸漬してＣ
ｕのメッキ層７を溶解除去する。この場合、エッチング
は電解エッチングで行ったが、化学エッチングによるこ
ともできる。この際Ｎｉメッキ部２は溶解せず、Ｎｉメ
ッキ部２によるダイヤモンド粒子１の保持はゆるぎがな
く、かつ予め設定されたＣｕのメッキ層７の厚みだけが
完全に溶解除去されて、ダイヤモンド粒子１の均一な突
出量が保証されている。なお、Ｃｕのメッキ層７の表面
に導電性接着剤の樹脂の残存が認められるときは、これ
を加熱分解あるいは機械加工により除去すればよい。ま
た当実施例２においては、ダイヤモンド粒子１を接着剤
によって型に接着したものについて示したが、接着せず
メッキ液中にダイヤモンド粒子を浮遊させてメッキと共
に型に接合させてもよい。
はメッキ部分のみをＣｕのエッチング液中に浸漬してＣ
ｕのメッキ層７を溶解除去する。この場合、エッチング
は電解エッチングで行ったが、化学エッチングによるこ
ともできる。この際Ｎｉメッキ部２は溶解せず、Ｎｉメ
ッキ部２によるダイヤモンド粒子１の保持はゆるぎがな
く、かつ予め設定されたＣｕのメッキ層７の厚みだけが
完全に溶解除去されて、ダイヤモンド粒子１の均一な突
出量が保証されている。なお、Ｃｕのメッキ層７の表面
に導電性接着剤の樹脂の残存が認められるときは、これ
を加熱分解あるいは機械加工により除去すればよい。ま
た当実施例２においては、ダイヤモンド粒子１を接着剤
によって型に接着したものについて示したが、接着せず
メッキ液中にダイヤモンド粒子を浮遊させてメッキと共
に型に接合させてもよい。
【００２９】上記により製作した砥石の砥面に実施例１
と同ように直接またはツルーイングにより平坦面を形成
した後にレーザービームを照射して、目的の超砥粒砥石
を得た。なお、ダイヤモンド粒子１をＣｕメッキ７によ
って固着する型５の固着面の形状精度、真円度及び表面
粗さは、その儘ダイヤモンド粒子１の突出高さの均一度
として顕れるものであるから、型の材質並びに加工の選
択や表面の仕上げに留意することが重要である。因みに
型固着面を研削加工して形状精度及び真円度を1.5 μｍ
以内、表面粗さを1.5 μｍＲｍａｘ以内に仕上げたもの
を使用した場合、上記ダイヤモンド粒子１の突出高さが
均一で、有効砥粒数は前記図６の態様を示した。
と同ように直接またはツルーイングにより平坦面を形成
した後にレーザービームを照射して、目的の超砥粒砥石
を得た。なお、ダイヤモンド粒子１をＣｕメッキ７によ
って固着する型５の固着面の形状精度、真円度及び表面
粗さは、その儘ダイヤモンド粒子１の突出高さの均一度
として顕れるものであるから、型の材質並びに加工の選
択や表面の仕上げに留意することが重要である。因みに
型固着面を研削加工して形状精度及び真円度を1.5 μｍ
以内、表面粗さを1.5 μｍＲｍａｘ以内に仕上げたもの
を使用した場合、上記ダイヤモンド粒子１の突出高さが
均一で、有効砥粒数は前記図６の態様を示した。
【００３０】
【発明の効果】上記各項において説明したように、本発
明においては、比較的大きな粗粒の超砥粒が用いられて
いるので、ボンド材中への埋没深さの絶対値が微粒の超
砥粒を用いたものより深い。従ってボンド材による結合
度が強く研削による超砥粒の欠損や脱落が少ない。
明においては、比較的大きな粗粒の超砥粒が用いられて
いるので、ボンド材中への埋没深さの絶対値が微粒の超
砥粒を用いたものより深い。従ってボンド材による結合
度が強く研削による超砥粒の欠損や脱落が少ない。
【００３１】しかも砥粒突出部には溝が設けられて、さ
ながら微粒の超砥粒を用いられたような揃った多数の砥
粒端に分割されているので、用いた砥粒の粒径・集中度
に対する有効砥粒数が増加されているので、切れ味、精
度共に高い。また用いる超砥粒を揃った粒径のもの、特
に更にそれのボンド材表面よりの突出高さの揃った超砥
粒として用いた時は、それだけで有効砥粒数が増加し、
その突出端面にその侭レーザービームを照射しても、溝
形成が可能で、更に有効砥粒数が倍加される。また突出
端面に平坦加工を加えてレーザービームを照射すれば、
碁盤目のような規則的な乃至は不規則な溝を形成できる
ので、その条数、間隔、角度を選択することにより、切
れ味、研削精度共に更に優れた超砥粒砥石を提供するこ
とができる。従って、本発明の砥石は例えば前記電子、
光学部品などの高品位加工において従来用いられていた
遊離砥粒加工を、固定砥粒加工化の実現促進するものと
して、大きな期待を持つことができる。
ながら微粒の超砥粒を用いられたような揃った多数の砥
粒端に分割されているので、用いた砥粒の粒径・集中度
に対する有効砥粒数が増加されているので、切れ味、精
度共に高い。また用いる超砥粒を揃った粒径のもの、特
に更にそれのボンド材表面よりの突出高さの揃った超砥
粒として用いた時は、それだけで有効砥粒数が増加し、
その突出端面にその侭レーザービームを照射しても、溝
形成が可能で、更に有効砥粒数が倍加される。また突出
端面に平坦加工を加えてレーザービームを照射すれば、
碁盤目のような規則的な乃至は不規則な溝を形成できる
ので、その条数、間隔、角度を選択することにより、切
れ味、研削精度共に更に優れた超砥粒砥石を提供するこ
とができる。従って、本発明の砥石は例えば前記電子、
光学部品などの高品位加工において従来用いられていた
遊離砥粒加工を、固定砥粒加工化の実現促進するものと
して、大きな期待を持つことができる。
【図１】実施例１の砥面を説明する超砥粒の突出端断面
の模式図である。
の模式図である。
【図２】実施例１における砥面のツルーイング後、レー
ザービーム照射前の状態を示す顕微鏡写真である。
ザービーム照射前の状態を示す顕微鏡写真である。
【図３】実施例１における砥面のレーザービーム照射後
の状態を示す顕微鏡写真である。
の状態を示す顕微鏡写真である。
【図４】実施例２におけるレーザービーム照射前の砥石
の縦断側面図である。
の縦断側面図である。
【図５】Ａ、Ｂは実施例２の製造工程を説明する超砥粒
層部分断面の概略図である。
層部分断面の概略図である。
【図６】従来の超砥粒砥石と本発明による超砥粒砥石と
の、粒径と有効砥粒数との関係を示す図表である。
の、粒径と有効砥粒数との関係を示す図表である。
１ ダイヤモンド粒子（超砥粒） ２ Ｎｉメッキ部 ３ 結合材 ４ 台金 ５ 型 ６ 導電性接着剤 ７ Ｃｕメッキ層 ８ 台金の軸孔 Ａ １の突出部の平坦面長さ Ｂ Ａに設けた溝の巾 Ｃ Ａに設けた溝の深さ Ａ′ Ａに設けた溝と溝との間 の平坦部長さ Ｄ 砥石径 Ｔ 砥石の厚さ Ｈ 砥石の軸穴径
Claims (7)
- 【請求項１】 超砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層
を有する砥石において、該超砥粒の突出部を溝によって
分割し、用いた超砥粒の粒径・集中度に対する有効砥粒
数を増加せしめてなることを特徴とする超砥粒砥石。 - 【請求項２】 超砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層
を有する砥石において、各超砥粒の突出部には均一高さ
の平坦面を有し、かつ平坦面上には溝で分割された複数
の砥粒端が形成されてなることを特徴とする超砥粒砥
石。 - 【請求項３】 超砥粒をボンド材で結合してなる砥粒層
を有する砥石において、超砥粒のボンド材表面よりの突
出量が略揃っており、かつ略揃った突出部には溝で分割
された複数の砥粒端が形成されてなることを特徴とする
超砥粒砥石。 - 【請求項４】 溝は、交叉しないかまたは交叉した複数
条の溝であることを特徴とする請求項１、２または３記
載の超砥粒砥石。 - 【請求項５】 砥粒層中の超砥粒は一層で、かつ５０μ
ｍ以上の略揃った粒径のものが用いられていることを特
徴とする請求項１、２、３または４記載の超砥粒砥石。 - 【請求項６】 超砥粒をボンド材で結合してなる超砥粒
層を台金上に固定してなる超砥粒砥石面に、ツルーイン
グを施すかまたは施さないで前記砥石面にレーザービー
ムを照射して、超砥粒の突出部に溝を形成することを特
徴とする請求項１、２、３、４または５記載の超砥粒砥
石の製造方法。 - 【請求項７】 超砥粒のボンド材による結合は、型表面
に該超砥粒が単層で砥粒の平均粒径の1/2未満の厚さの
第１の金属メッキを施す工程と、上記金属メッキ上に超
砥粒が完全に埋没する厚さで上記第１の金属とは異なっ
た第２の金属メッキを施す工程と、上記メッキにより固
着された超砥粒層から型を除去する工程と、前記第２の
金属メッキ部と台金外縁とを結合材を介して一体に結合
する工程と、前記超砥粒層の第１の金属メッキをエッチ
ングにより除去して超砥粒を均一に露出する工程とを具
備する製造法によって形成されてなることを特徴とする
請求項６記載の超砥粒砥石の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8280227A JPH10109270A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
| EP97941208A EP0870578A4 (en) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | SUSPERABRASIVE HIGHLY ABRASIVE TOOL AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF |
| KR1019980703950A KR100293863B1 (ko) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | 초지립공구와그제조방법 |
| PCT/JP1997/003369 WO1998014307A1 (fr) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | Outil superabrasif et son procede de fabrication |
| US09/077,024 US6312324B1 (en) | 1996-09-30 | 1997-09-24 | Superabrasive tool and method of manufacturing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8280227A JPH10109270A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10109270A true JPH10109270A (ja) | 1998-04-28 |
Family
ID=17622089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8280227A Pending JPH10109270A (ja) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10109270A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6793562B2 (en) | 2001-04-23 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Grinder and method of and apparatus for non-contact conditioning of tool |
-
1996
- 1996-09-30 JP JP8280227A patent/JPH10109270A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6793562B2 (en) | 2001-04-23 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Grinder and method of and apparatus for non-contact conditioning of tool |
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