JPH1015832A - Binder for vitrified grinding wheel, manufacture of vitrified grinding wheel using the binder, and vitrified grinding wheel - Google Patents
Binder for vitrified grinding wheel, manufacture of vitrified grinding wheel using the binder, and vitrified grinding wheelInfo
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- JPH1015832A JPH1015832A JP18067696A JP18067696A JPH1015832A JP H1015832 A JPH1015832 A JP H1015832A JP 18067696 A JP18067696 A JP 18067696A JP 18067696 A JP18067696 A JP 18067696A JP H1015832 A JPH1015832 A JP H1015832A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ビトリファイド砥
石技術に属するものであり、特に、ビトリファイド砥石
用結合剤、これを用いたビトリファイド砥石の製造方法
及びビトリファイド砥石に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vitrified grinding wheel technology, and more particularly to a binder for a vitrified grinding wheel, a method for manufacturing a vitrified grinding wheel using the same, and a vitrified grinding wheel.
【0002】[0002]
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
ダイヤモンドや立方晶窒化硼素(CBN)等の超砥粒を
ビトリファイドボンドで固めたビトリファイド超砥粒砥
石が提案されている(特開平1−38628号公報参
照)。ダイヤモンド超砥粒を含むビトリファイド超砥粒
砥石はセラミック系材料の研削用に好適であり、CBN
超砥粒を含むビトリファイド超砥粒砥石は鋼系材料の研
削用に好適である。この様な超砥粒砥石では、砥粒とし
て、ダイヤモンドやCBN等の超砥粒に加えて、低価格
化等のために、必要に応じて炭化珪素質(SiC)砥粒
やアルミナ質(Al2 O3 )砥粒等の一般砥粒も併用す
ることができる。2. Description of the Related Art
There has been proposed a vitrified superabrasive grindstone in which superabrasives such as diamond and cubic boron nitride (CBN) are hardened by vitrified bonds (see JP-A-1-38628). Vitrified superabrasive stones containing diamond superabrasives are suitable for grinding ceramic materials, and CBN
A vitrified superabrasive grindstone containing superabrasive grains is suitable for grinding steel-based materials. In such a superabrasive grindstone, in addition to superabrasive grains such as diamond and CBN, if necessary, silicon carbide (SiC) abrasive grains and alumina (Al) General abrasive grains such as 2 O 3 ) abrasive grains can also be used in combination.
【0003】ところで、ダイヤモンド超砥粒を用いる場
合には、砥石製造に際し次の様な注意が必要である。即
ち、ダイヤモンドは約720℃を越える温度では急激に
酸化が進行し、その砥粒としての優れた特性が損なわれ
るので、結合剤を加え720℃を越える様な高温で焼結
を行って砥石を製造する場合には、酸化防止のために還
元性雰囲気下で焼結作業を行わねばならない。ところ
が、ビトリファイド砥石用結合剤は殆どの成分が酸化物
からなるので、還元性雰囲気下で焼結を行うと、結合剤
に還元現象が発生し、製造される砥石の強度が低下す
る。そこで、還元性雰囲気に代えて窒素雰囲気等の不活
性雰囲気下で焼結を行うこともある。上記特開平1−3
8628号公報に記載の技術においても、ダイヤモンド
超砥粒を用いたビトリファイド砥石の製造では、900
℃の高温にて窒素雰囲気下で行われている。これは、従
来のビトリファイド砥石用の結合剤(ボンド)が720
℃よりかなり高い焼結温度を要するものであったからで
ある。[0003] When diamond super-abrasive grains are used, the following precautions are required in the production of a grinding stone. That is, diamond rapidly oxidizes at a temperature exceeding about 720 ° C., and its excellent properties as abrasive grains are impaired. Therefore, a binder is added and sintering is performed at a high temperature exceeding 720 ° C. to form a grindstone. In the case of production, sintering must be performed in a reducing atmosphere to prevent oxidation. However, since most components of the binder for vitrified grinding wheels are composed of oxides, when sintering is performed in a reducing atmosphere, a reduction phenomenon occurs in the binding agent, and the strength of the manufactured grinding wheel is reduced. Therefore, sintering may be performed in an inert atmosphere such as a nitrogen atmosphere instead of the reducing atmosphere. JP-A-Heisei 1-3
No. 8628, the production of a vitrified whetstone using diamond superabrasives also requires 900
It is performed under a nitrogen atmosphere at a high temperature of ° C. This is because the binder for the conventional vitrified grinding wheel is 720
This is because a sintering temperature considerably higher than ℃ was required.
【0004】従って、従来のビトリファイド砥石の製造
においては、高温を要するためエネルギーコストがかさ
み且つ長い焼結作業時間を要していた。また、焼結時の
雰囲気制御のための装置及び作業を要し、焼結作業を複
雑なものとしていた。このため、砥石の製造コスト低減
が困難であった。Therefore, in the production of the conventional vitrified grinding wheel, a high temperature is required, so that the energy cost is increased and a long sintering operation time is required. Further, an apparatus and operation for controlling the atmosphere during sintering are required, and the sintering operation is complicated. For this reason, it has been difficult to reduce the production cost of the grindstone.
【0005】そこで、本発明は、ビトリファイド砥石用
の超砥粒として極めて重要で広く使用されているダイヤ
モンド超砥粒を酸化させずに焼結する際にも還元性雰囲
気や不活性雰囲気を要することのない様にし、低温且つ
大気中で低廉な装置構成にて作業を行うことができる様
にし、エネルギーコストを低減させ、焼結作業時間を短
縮し、焼結作業を簡単化して、低コストにてビトリファ
イド砥石を提供することを目的とするものである。Therefore, the present invention requires a reducing atmosphere or an inert atmosphere even when sintering a diamond superabrasive, which is extremely important and widely used as a superabrasive for a vitrified grindstone, without oxidizing it. To reduce energy costs, reduce sintering time, simplify sintering work, and reduce costs. And to provide a vitrified grinding wheel.
【0006】特に、本発明は、ビトリファイド砥石用結
合剤の改良に基づき、上記目的を達成しようとするもの
である。[0006] In particular, the present invention seeks to achieve the above object based on an improvement in a binder for a vitrified grinding wheel.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以上の
如き目的を達成するものとして、以下の組成 SiO2 :47〜53重量部 Al2 O3 :17〜23重量部 B2 O3 :9〜15重量部 (CaO+MgO):6〜14重量部 (K2 O+Na2 O+Li2 O):4〜16重量部 を有することを特徴とする、ビトリファイド砥石用結合
剤、が提供される。According to the present invention SUMMARY OF], as to achieve the above object, the following composition SiO 2: 47 to 53 parts by weight Al 2 O 3: 17~23 parts by weight B 2 O 3 : 9-15 parts by weight (CaO + MgO): 6~14 parts by weight (K 2 O + Na 2 O + Li 2 O): and having from 4 to 16 parts by weight, vitrified abrasive binders, is provided.
【0008】本発明の一態様においては、前記CaOを
3〜7重量部含み、前記MgOを3〜7重量部含み、前
記K2 Oを1〜5重量部含み、前記Na2 Oを2〜6重
量部含み、前記Li2 Oを1〜5重量部含む。In one embodiment of the present invention, the composition contains 3 to 7 parts by weight of CaO, 3 to 7 parts by weight of MgO, 1 to 5 parts by weight of K 2 O, and 2 to 5 parts by weight of Na 2 O. comprising 6 parts by weight, including from 1 to 5 parts by weight of the Li 2 O.
【0009】また、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、ダイヤモンド超砥粒、立方晶窒化
硼素超砥粒及び一般砥粒のうちの少なくとも1種を上記
ビトリファイド砥石用結合剤を用いて680〜720℃
で焼結することを特徴とする、ビトリファイド砥石の製
造方法、が提供される。According to the present invention, at least one of diamond superabrasives, cubic boron nitride superabrasives and general abrasives is used as a binder for the vitrified grinding wheel to achieve the above objects. 680-720 ° C using
And a method for producing a vitrified grindstone.
【0010】本発明の一態様においては、前記一般砥粒
は炭化珪素質砥粒またはアルミナ質砥粒である。In one embodiment of the present invention, the general abrasive grains are silicon carbide abrasive grains or alumina abrasive grains.
【0011】更に、本発明によれば、以上の如き目的を
達成するものとして、ダイヤモンド超砥粒、立方晶窒化
硼素超砥粒及び一般砥粒のうちの少なくとも1種を上記
ビトリファイド砥石用結合剤を用いて結合してなること
を特徴とする、ビトリファイド砥石、が提供される。According to the present invention, at least one of diamond super-abrasive grains, cubic boron nitride super-abrasive grains and general abrasive grains is used as a binder for the vitrified grinding wheel. A vitrified grindstone characterized by being bonded by using
【0012】本発明の一態様においては、ダイヤモンド
超砥粒と立方晶窒化硼素超砥粒及び一般砥粒のうちの少
なくとも一方とを上記ビトリファイド砥石用結合剤を用
いて結合してなる。In one embodiment of the present invention, the diamond superabrasive grains and at least one of the cubic boron nitride superabrasive grains and the general abrasive grains are bonded using the above vitrified grinding wheel binder.
【0013】本発明の一態様においては、前記ダイヤモ
ンド超砥粒、立方晶窒化硼素超砥粒及び一般砥粒は粒度
が#60〜#1000の範囲内である。In one embodiment of the present invention, the diamond superabrasive grains, the cubic boron nitride superabrasive grains, and the general abrasive grains have a particle size in the range of # 60 to # 1000.
【0014】本発明の一態様においては、前記ダイヤモ
ンド超砥粒、立方晶窒化硼素超砥粒及び一般砥粒の合計
の容積率が35〜55%であり、前記結合剤の容積率が
13〜30%であり、気孔の容積率が20〜40%であ
る。In one embodiment of the present invention, the total volume ratio of the diamond superabrasive grains, cubic boron nitride superabrasive grains and general abrasive grains is 35 to 55%, and the volume ratio of the binder is 13 to 55%. 30%, and the pore volume ratio is 20 to 40%.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。Embodiments of the present invention will be described below.
【0016】本発明のビトリファイド砥石用結合剤にお
いては、SiO2 の含有率が47〜53重量部であり好
ましくは48〜52重量部である。SiO2 の含有率が
低過ぎると、結合強度が低下しがちである。また、Si
O2 の含有率が高過ぎると、十分な焼結のためには高い
焼結温度が必要となり、本発明の目的を達成しにくくな
りがちである。In the binder for vitrified grinding wheels of the present invention, the content of SiO 2 is 47 to 53 parts by weight, preferably 48 to 52 parts by weight. If the content of SiO 2 is too low, the bonding strength tends to decrease. In addition, Si
If the O 2 content is too high, a high sintering temperature is required for sufficient sintering, and the object of the present invention tends to be difficult to achieve.
【0017】本発明のビトリファイド砥石用結合剤にお
いては、Al2 O3 の含有率が17〜23重量部であり
好ましくは18〜22重量部である。Al2 O3 の含有
率が低過ぎると、焼結後の結合剤の安定性が低下しがち
である。また、Al2 O3 の含有率が高過ぎると、溶融
粘度が高くなって、砥粒とのヌレ性が低下しがちであ
る。In the binder for a vitrified grinding wheel of the present invention, the content of Al 2 O 3 is 17 to 23 parts by weight, preferably 18 to 22 parts by weight. If the content of Al 2 O 3 is too low, the stability of the binder after sintering tends to decrease. On the other hand, if the content of Al 2 O 3 is too high, the melt viscosity tends to increase, and the wettability with abrasive grains tends to decrease.
【0018】本発明のビトリファイド砥石用結合剤にお
いては、B2 O3 の含有率が9〜15重量部であり好ま
しくは10〜14重量部である。B2 O3 の含有率が低
過ぎると、十分な焼結のためには高い焼結温度が必要と
なり、本発明の目的を達成しにくくなりがちである。ま
た、B2 O3 の含有率が高過ぎると、溶融粘度が低くな
って流動性が増大し、結合強度が低下しがちである。In the binder for a vitrified grinding wheel of the present invention, the content of B 2 O 3 is 9 to 15 parts by weight, preferably 10 to 14 parts by weight. If the content of B 2 O 3 is too low, a high sintering temperature is required for sufficient sintering, which tends to make it difficult to achieve the object of the present invention. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is too high, the melt viscosity tends to decrease, the fluidity increases, and the bonding strength tends to decrease.
【0019】本発明のビトリファイド砥石用結合剤にお
いては、(CaO+MgO)の含有率が6〜14重量部
であり好ましくは8〜12重量部である。(CaO+M
gO)の含有率が低過ぎると、十分な焼結のためには高
い焼結温度が必要となり、本発明の目的を達成しにくく
なりがちである。また、(CaO+MgO)の含有率が
高過ぎると、溶融粘度が低くなって流動性が増大し、砥
粒保持力が低下し、もろくなり耐衝撃性が低下しがちで
ある。CaO及びMgOは、焼結後の結合剤の安定性の
観点からは、双方とも用いた方が好ましく、その場合、
結合剤におけるCaOの含有量及びMgOの含有量は、
いずれも3〜7重量部であるのが好ましい。In the binder for a vitrified grinding wheel of the present invention, the content of (CaO + MgO) is 6 to 14 parts by weight, preferably 8 to 12 parts by weight. (CaO + M
If the content of gO) is too low, a high sintering temperature is required for sufficient sintering, which tends to make it difficult to achieve the object of the present invention. On the other hand, if the content of (CaO + MgO) is too high, the melt viscosity is lowered, the fluidity is increased, the abrasive grain holding power is reduced, the brittleness is reduced, and the impact resistance tends to be reduced. From the viewpoint of the stability of the binder after sintering, it is preferable to use both CaO and MgO, in which case,
The content of CaO and the content of MgO in the binder are:
In each case, the amount is preferably 3 to 7 parts by weight.
【0020】本発明のビトリファイド砥石用結合剤にお
いては、(K2 O+Na2 O+Li 2 O)の含有率が4
〜16重量部であり好ましくは7〜13重量部である。
(K 2 O+Na2 O+Li2 O)の含有率が低過ぎる
と、十分な焼結のためには高い焼結温度が必要となり、
本発明の目的を達成しにくくなりがちである。また、
(K2 O+Na2 O+Li2 O)の含有率が高過ぎる
と、熱膨張係数が高くなり、砥粒との界面に応力集中が
発生して折れやすくなりがちであり、更に砥粒との熱膨
張係数の差が大きくなって結合力が低下しがちである。
K2 O、Na2 O及びLi2 Oは、焼結後の結合剤の安
定性の観点からは、3つとも用いた方が好ましく、その
場合、結合剤におけるK2 Oの含有量及びLi2 Oの含
有量はいずれも1〜5重量部でNa2 Oの含有量は2〜
6重量部であるのが好ましい。The binder for vitrified grinding wheels of the present invention
And (KTwo O + NaTwo O + Li Two O) content of 4
To 16 parts by weight, preferably 7 to 13 parts by weight.
(K Two O + NaTwo O + LiTwo O) content is too low
High sintering temperature is required for sufficient sintering,
It tends to be difficult to achieve the objects of the present invention. Also,
(KTwo O + NaTwo O + LiTwo O) content is too high
Increases the coefficient of thermal expansion, causing stress concentration at the interface with the abrasive grains.
It is easy to break and break easily.
The difference in the tension coefficients tends to increase and the bonding force tends to decrease.
KTwo O, NaTwo O and LiTwo O indicates the safety of the binder after sintering.
From a qualitative viewpoint, it is preferable to use all three.
In the case, K in the binderTwo O content and LiTwo Including O
The amount is 1 to 5 parts by weight of NaTwo O content is 2 ~
Preferably it is 6 parts by weight.
【0021】上記SiO2 、Al2 O3 、B2 O3 、C
aO、MgO、K2 O、Na2 O、及びLi2 Oのそれ
ぞれは、いずれもガラス等の製造の際に原料として使用
されているものであり、その際と同様な形態の原料を使
用することができる。そして、上記成分を所望の割合で
混合し、高温で焼成してガラス化させ、粉砕することに
より、結合剤を得ることができる。The above SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , C
Each of aO, MgO, K 2 O, Na 2 O, and Li 2 O is used as a raw material in the production of glass or the like, and uses a raw material having the same form as that in that case. be able to. Then, the above components are mixed in a desired ratio, fired at a high temperature, vitrified, and pulverized to obtain a binder.
【0022】以上の様な組成を有する本発明のビトリフ
ァイド砥石用結合剤は、砥粒と混合した上で焼結する際
の温度が720℃以下であっても、良好なビトリファイ
ド砥石を製造することができる。焼結温度は、680℃
以上であることが好ましい。この様にして得られたビト
リファイド砥石は、従来のビトリファイド砥石結合剤を
用いて高温焼結により製造された従来のビトリファイド
砥石と同等またはそれ以上の研削性能を示す。The binder for a vitrified grinding wheel of the present invention having the above composition can produce a good vitrified grinding wheel even if the temperature at the time of sintering after mixing with abrasive grains is 720 ° C. or less. Can be. Sintering temperature is 680 ℃
It is preferable that it is above. The vitrified grindstone obtained in this manner exhibits a grinding performance equal to or higher than that of a conventional vitrified grindstone manufactured by high-temperature sintering using a conventional vitrified grindstone binder.
【0023】以上の様な本発明の結合剤と組合せて使用
される砥粒としては、ダイヤモンド超砥粒、CBN超砥
粒及び一般砥粒のいずれでも良く、これらの2種以上の
適宜の組合せを使用することもできる。一般砥粒として
は、SiC砥粒やAl2 O3砥粒等の従来使用されてい
るものを使用することができる。これらの超砥粒及び一
般砥粒の粒度は、例えば#60〜#1000の範囲内で
ある。The abrasive used in combination with the binder of the present invention as described above may be any of diamond super-abrasives, CBN super-abrasives and general abrasives. Can also be used. Conventional abrasives such as SiC abrasives and Al 2 O 3 abrasives can be used as the general abrasives. The particle size of these superabrasive grains and general abrasive grains is, for example, in the range of # 60 to # 1000.
【0024】以上の様な本発明の結合剤を用いて製造さ
れるビトリファイド砥石は、全砥粒の合計容積率が例え
ば35〜55%であり、結合剤の容積率が例えば13〜
30%であり、気孔の容積率が例えば20〜40%であ
る。In the vitrified grinding wheel manufactured using the binder of the present invention as described above, the total volume ratio of all the abrasive grains is, for example, 35 to 55%, and the volume ratio of the binder is, for example, 13 to 55%.
30%, and the pore volume ratio is, for example, 20 to 40%.
【0025】本発明の結合剤は、720℃以下の温度で
焼結することができるので、特に、ダイヤモンド超砥粒
ビトリファイド砥石の製造に際し、還元性雰囲気や不活
性雰囲気を要することなく、ダイヤモンド超砥粒を酸化
させずに大気中で低廉な装置構成にて作業を行うことを
可能にする。更に、焼結に要する温度が比較的低くてよ
いので、エネルギーコストの低減と焼結作業時間の短縮
とが可能となり、焼結作業を簡単化して低コストにてダ
イヤモンド超砥粒ビトリファイド砥石を製造することが
可能となる。Since the binder of the present invention can be sintered at a temperature of 720 ° C. or less, particularly in the production of a diamond superabrasive vitrified grindstone, a diamond superabrasive is required without requiring a reducing atmosphere or an inert atmosphere. It is possible to work in the air with a low-cost device configuration without oxidizing the abrasive grains. Furthermore, since the temperature required for sintering can be relatively low, energy costs can be reduced and sintering time can be reduced, and sintering can be simplified to produce diamond superabrasive vitrified wheels at low cost. It is possible to do.
【0026】以下に、本発明の具体的実施例及び比較例
を示す。Hereinafter, specific examples and comparative examples of the present invention will be described.
【0027】実施例1:結合剤として以下の組成 SiO2 :50重量部 Al2 O3 :20重量部 B2 O3 :12重量部 CaO:5重量部 MgO:5重量部 K2 O:3重量部 Na2 O:4重量部 Li2 O:3重量部 を有するものを用い、砥粒としてダイヤモンド超砥粒#
140を用い、これらを媒溶剤とともに混合して、円板
状アルミニウム基板(外径200mm、厚さ20mm、
内径50mm)の外周面上に適用できる様な扇形セグメ
ントの形状に成形し、電気炉内で大気中において最高温
度700℃で5時間保持し所要時間50時間で焼結作業
を完了させた。かくして得られた扇形セグメント砥石を
上記円板状アルミニウム基板の外周面上に接合し、厚さ
(径方向寸法)3mmの研削砥石層を形成して、研削ホ
イールを作製した。 Example 1 : The following composition as a binder: SiO 2 : 50 parts by weight Al 2 O 3 : 20 parts by weight B 2 O 3 : 12 parts by weight CaO: 5 parts by weight MgO: 5 parts by weight K 2 O: 3 Parts by weight Na 2 O: 4 parts by weight Li 2 O: 3 parts by weight
These are mixed together with a solvent, and a disc-shaped aluminum substrate (outer diameter 200 mm, thickness 20 mm,
It was shaped into a fan-shaped segment that could be applied on the outer peripheral surface (inner diameter: 50 mm), kept in an electric furnace at a maximum temperature of 700 ° C. for 5 hours in the atmosphere in the air, and completed the sintering operation in a required time of 50 hours. The fan-shaped segment grindstone thus obtained was joined on the outer peripheral surface of the disc-shaped aluminum substrate to form a grinding grindstone layer having a thickness (radial dimension) of 3 mm, thereby producing a grinding wheel.
【0028】この研削ホイールの研削砥石層の容積率構
成は以下の通り ダイヤモンド超砥粒:46容量% 結合剤:18容量% 気孔:36容量% であった。The volume ratio of the grinding wheel layer of this grinding wheel was as follows: diamond superabrasives: 46% by volume Binder: 18% by volume Pores: 36% by volume
【0029】以上の様にして得られた研削ホイールを横
軸平面研削盤に取り付け、被削材としてアルミナ磁器を
用い、水溶性研削液(ソリュブル)を供給しながら、プ
ランジカット研削様式にて、ホイール周速1800m/
min、テーブル速度15m/min、研削幅5mm、
切り込み20μmで、研削試験を行った。The grinding wheel obtained as described above is mounted on a horizontal axis surface grinder, using alumina porcelain as a work material, while supplying a water-soluble grinding fluid (solble), by a plunge cut grinding method. Wheel peripheral speed 1800m /
min, table speed 15m / min, grinding width 5mm,
A grinding test was performed at a cut of 20 μm.
【0030】その結果、研削比は100で、研削盤の消
費電流(研削幅1mm当たりの電流値であり、その増減
は研削抵抗の増減に対応している)1.00Amp/m
mで、良好な研削が可能であり、砥石層の曲げ強度も良
好で十分実用に供することができるものであった。As a result, the grinding ratio was 100, and the current consumption of the grinding machine (current value per 1 mm of grinding width, the increase or decrease corresponds to the increase or decrease of the grinding resistance) 1.00 Amp / m
m, good grinding was possible, and the bending strength of the grindstone layer was good, so that it could be sufficiently practically used.
【0031】実施例2:結合剤の組成中のSiO2 、A
l2 O3 、B2 O3 、CaO、MgO、K2 O、Na2
O及びLi2 Oを、それぞれ以下の複数の値 SiO2 (重量部):47,48,52,53 Al2 O3 (重量部):17,18,22,23 B2 O3 (重量部):9,10,14,15 CaO(重量部):3,4,6,7 MgO(重量部):3,4,6,7 K2 O(重量部):1,2,4,5 Na2 O(重量部):2,3,5,6 Li2 O(重量部):1,2,4,5 に変化させたことを除いて、上記実施例1と同様に実施
した。研削ホイールの研削砥石層の容積率構成は上記実
施例1と同様とした。 Example 2 : SiO 2 , A in binder composition
l 2 O 3 , B 2 O 3 , CaO, MgO, K 2 O, Na 2
O and Li 2 O are represented by the following plural values, respectively: SiO 2 (parts by weight): 47, 48, 52, 53 Al 2 O 3 (parts by weight): 17, 18, 22, 23 B 2 O 3 (parts by weight) ): 9, 10, 14, 15 CaO (parts by weight): 3, 4, 6, 7 MgO (parts by weight): 3, 4, 6, 7 K 2 O (parts by weight): 1, 2, 4, 5 Na 2 O (parts by weight): 2, 3, 5, 6 Li 2 O (parts by weight): 1, 2, 4, except that was varied was performed in the same manner as in example 1. The volume ratio configuration of the grinding wheel layer of the grinding wheel was the same as in Example 1 above.
【0032】これら全ての組合わせについて製造された
研削ホイールを研削試験した結果、いずれも良好な研削
が可能であり、砥石層の曲げ強度も良好で十分実用に供
することができるものであった。As a result of a grinding test of the grinding wheels manufactured for all the combinations, good grinding was possible, and the bending strength of the grindstone layer was good, so that the wheels could be sufficiently put to practical use.
【0033】実施例3:実施例1で用いたものと同一の
結合剤を用い、砥粒としてダイヤモンド超砥粒#14
0、CBN超砥粒#140、SiC砥粒#150及びA
l2 O3 砥粒#150を以下の表1に示される様な組合
せで用い、研削砥石層の容積率構成を表1に示される様
にし、被削材として被削材SUJ−2、SKD−11
(焼入り)、SKH−9(焼入り)及びアルミナ磁器を
表1に示される様に用いたことを除いて、上記実施例1
と同様に実施した。 Example 3 Using the same binder as used in Example 1, diamond superabrasive grains # 14 as abrasive grains
0, CBN super abrasive # 140, SiC abrasive # 150 and A
Using l 2 O 3 abrasive grains # 150 in a combination as shown in Table 1 below, the volume ratio composition of the grinding wheel layer is as shown in Table 1, and the work materials SUJ-2 and SKD as work materials -11
Example 1 except that (hardened), SKH-9 (hardened) and alumina porcelain were used as shown in Table 1.
Was performed in the same manner as described above.
【0034】表1に、被削材とともに研削試験の結果を
示す。Table 1 shows the results of the grinding test together with the work material.
【0035】[0035]
【表1】 ここで、 DIA=ダイヤモンド超砥粒#140 CBN=CBN超砥粒#140 SiC=SiC砥粒#150 Al2 O3 =Al2 O3 砥粒#150 =被削材SUJ−2 =被削材SKD−11(焼入り) =被削材SKH−9(焼入り) =被削材アルミナ磁器 を示す。[Table 1] Here, DIA = diamond super abrasive # 140 CBN = CBN super abrasive # 140 SiC = SiC abrasive # 150 Al 2 O 3 = Al 2 O 3 abrasive # 150 = work material SUJ-2 = work material SKD-11 (hardened) = Work material SKH-9 (hardened) = Workpiece alumina porcelain.
【0036】以上、いずれも良好な研削が可能であり、
砥石層の曲げ強度も良好で十分実用に供することができ
るものであった。As described above, good grinding is possible in each case.
The bending strength of the grindstone layer was also good and could be sufficiently used practically.
【0037】実施例4:焼結時の最高温度を680℃及
び720℃とすることを除いて、上記実施例1〜3のそ
れぞれと同様に実施した。 Example 4 The procedure was the same as in Examples 1 to 3, except that the maximum temperature during sintering was 680 ° C. and 720 ° C.
【0038】その結果、焼結時最高温度680℃及び7
20℃のいずれの場合も、得られた砥石は良好な研削性
能を有しており、砥石層の曲げ強度も良好で十分実用に
供することができるものであった。As a result, the maximum temperature during sintering was 680 ° C. and 7
In each case at 20 ° C., the obtained grindstone had good grinding performance, and the bending strength of the grindstone layer was good, so that it could be sufficiently practically used.
【0039】実施例5:砥粒として、SiC砥粒#15
0のみ、Al2 O3 砥粒#150のみ及びこれらの組合
せを用いることを除いて、上記実施例1〜4のそれぞれ
と同様に行った。 Example 5: As abrasive grains, SiC abrasive grains # 15
0, only Al 2 O 3 abrasive grain # 150 alone, and combinations thereof, except that the above examples 1 to 4 were used.
【0040】その結果、いずれの場合も、得られた砥石
は良好な研削性能を有しており、砥石層の曲げ強度も良
好で十分実用に供することができるものであった。As a result, in each case, the obtained grindstone had good grinding performance, and the bending strength of the grindstone layer was good, so that it could be sufficiently practically used.
【0041】比較例1:結合剤として以下の組成 SiO2 :72重量部 Al2 O3 :8重量部 B2 O3 :8重量部 CaO:2重量部 BaO:3重量部 その他の酸化物の合計:2重量部 を有するものを用い、砥粒としてダイヤモンド超砥粒#
140を用い、これらを媒溶剤とともに混合して、円板
状アルミニウム基板(外径200mm、厚さ20mm、
内径50mm)の外周面上に適用できる様な扇形セグメ
ントの形状に成形し、電気炉内で大気中において最高温
度1030℃で5時間保持し所要時間60時間で焼結作
業を完了させた。かくして得られた扇形セグメント砥石
を上記円板状アルミニウム基板の外周面上に接合し、厚
さ3mmの研削砥石層を形成して、研削ホイールを作製
した。 Comparative Example 1 : The following composition as a binder: SiO 2 : 72 parts by weight Al 2 O 3 : 8 parts by weight B 2 O 3 : 8 parts by weight CaO: 2 parts by weight BaO: 3 parts by weight Other oxides Total: 2 parts by weight, diamond super abrasive #
These are mixed together with a solvent, and a disc-shaped aluminum substrate (outer diameter 200 mm, thickness 20 mm,
It was shaped into a fan-shaped segment that could be applied on the outer peripheral surface (inner diameter: 50 mm), held in an electric furnace at a maximum temperature of 1030 ° C. for 5 hours in the atmosphere, and completed the sintering operation in a required time of 60 hours. The fan-shaped segment grindstone thus obtained was joined on the outer peripheral surface of the disk-shaped aluminum substrate, and a grinding wheel layer having a thickness of 3 mm was formed to produce a grinding wheel.
【0042】この研削ホイールの研削砥石層の容積率構
成は以下の通り ダイヤモンド超砥粒:46容量% 結合剤:18容量% 気孔:36容量% であった。The volume ratio of the grinding wheel layer of this grinding wheel was as follows: diamond superabrasives: 46% by volume Binder: 18% by volume Pores: 36% by volume
【0043】以上の様にして得られた研削ホイールを横
軸平面研削盤に取り付け、被削材としてアルミナ磁器を
用い、実施例1と同様にして研削試験を行った。The grinding wheel obtained as described above was mounted on a horizontal axis surface grinder, and a grinding test was performed in the same manner as in Example 1 using alumina porcelain as a work material.
【0044】その結果、研削比は60で、研削盤の消費
電流は0.80Amp/mmであった。As a result, the grinding ratio was 60, and the current consumption of the grinding machine was 0.80 Amp / mm.
【0045】比較例2:ダイヤモンド超砥粒の代わりに
CBN超砥粒#140を用いて、比較例1と同様にして
研削ホイールを作製した。 Comparative Example 2 A grinding wheel was produced in the same manner as in Comparative Example 1, except that CBN superabrasive # 140 was used instead of diamond superabrasive.
【0046】この研削ホイールの研削砥石層の容積率構
成は以下の通り CBN超砥粒:50容量% 結合剤:14容量% 気孔:36容量% であった。The volume ratio of the grinding wheel layer of this grinding wheel was as follows: CBN superabrasives: 50% by volume Binder: 14% by volume Pores: 36% by volume
【0047】以上の様にして得られた研削ホイールを横
軸平面研削盤に取り付け、被削材としてSKH−9(焼
入り)を用い、比較例1と同様にして研削試験を行っ
た。The grinding wheel obtained as described above was mounted on a horizontal axis surface grinder, and a grinding test was performed in the same manner as in Comparative Example 1 using SKH-9 (hardened) as a work material.
【0048】その結果、研削比は265で、研削盤の消
費電流は1.20Amp/mmであった。As a result, the grinding ratio was 265, and the current consumption of the grinding machine was 1.20 Amp / mm.
【0049】以上の実施例及び比較例の結果から、本発
明実施例のビトリファイド砥石用結合剤を用いて680
〜720℃の低温で焼結することにより製造したビトリ
ファイド砥石は、従来の結合剤を用いて約1000℃の
高温で焼結することにより製造したビトリファイド砥石
と比較しても遜色のない研削性能を有しており、十分実
用に供することができるものであることがわかる。From the results of the above Examples and Comparative Examples, it was found that using the binder for a vitrified grinding wheel of the present invention, 680
Vitrified grinding wheel manufactured by sintering at low temperature of ~ 720 ° C has grinding performance comparable to that of vitrified grinding wheel manufactured by sintering at a high temperature of about 1000 ° C using a conventional binder. It can be seen that they have sufficient practical use.
【0050】[0050]
【発明の効果】以上の様に、本発明のビトリファイド砥
石用結合剤を用いることにより、ビトリファイド砥石用
の超砥粒として極めて重要で広く使用されているダイヤ
モンド超砥粒を酸化させずに焼結する際にも還元性雰囲
気や不活性雰囲気は不要となり、720℃以下の低温且
つ大気中で低廉な装置構成にて作業を行うことができる
様になり、エネルギーコストが低減され、焼結作業時間
が短縮され、焼結作業が簡単化され、低コストにてビト
リファイド砥石が提供される。As described above, by using the binder for the vitrified grinding wheel of the present invention, the diamond super-abrasive grain, which is very important and widely used as the super-abrasive grain for the vitrified grinding wheel, is sintered without oxidation. In this case, a reducing atmosphere or an inert atmosphere is not required, so that the operation can be performed with a low-temperature apparatus configuration at a low temperature of 720 ° C. or less in the air, energy costs are reduced, and sintering operation time is reduced. Is reduced, the sintering operation is simplified, and a vitrified grinding wheel is provided at low cost.
Claims (9)
剤。1. A following composition SiO 2: 47 to 53 parts by weight Al 2 O 3: 17~23 parts by weight B 2 O 3: 9~15 parts by weight (CaO + MgO): 6~14 parts by weight (K 2 O + Na 2 O + Li 2 O): A binder for a vitrified grinding wheel, comprising 4 to 16 parts by weight.
gOを3〜7重量部含み、前記K2 Oを1〜5重量部含
み、前記Na2 Oを2〜6重量部含み、前記Li2 Oを
1〜5重量部含むことを特徴とする、請求項1に記載の
ビトリファイド砥石用結合剤。2. The method according to claim 2, wherein the CaO is contained in an amount of 3 to 7 parts by weight,
comprises 3-7 parts by weight of gO, the K 2 O and contains from 1 to 5 parts by weight, the Na 2 O and containing from 2 to 6 parts by weight, characterized in that it comprises the Li 2 O 1-5 parts by weight, The binder for a vitrified grinding wheel according to claim 1.
砥粒及び一般砥粒のうちの少なくとも1種を請求項1〜
2のいずれかに記載のビトリファイド砥石用結合剤を用
いて680〜720℃で焼結することを特徴とする、ビ
トリファイド砥石の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein at least one of diamond superabrasive grains, cubic boron nitride superabrasive grains and general abrasive grains is used.
2. A method for producing a vitrified grinding wheel, comprising sintering at 680 to 720 ° C. using the binder for a vitrified grinding wheel according to any one of 2.
ルミナ質砥粒であることを特徴とする、請求項3に記載
のビトリファイド砥石の製造方法。4. The method for producing a vitrified grinding wheel according to claim 3, wherein the general abrasive grains are silicon carbide abrasive grains or alumina abrasive grains.
砥粒及び一般砥粒のうちの少なくとも1種を請求項1〜
2のいずれかに記載のビトリファイド砥石用結合剤を用
いて結合してなることを特徴とする、ビトリファイド砥
石。5. The method according to claim 1, wherein at least one of diamond superabrasive grains, cubic boron nitride superabrasive grains and general abrasive grains is used.
3. A vitrified grinding wheel, characterized by being bonded using the vitrified grinding wheel binder according to any one of 2.
砥粒及び一般砥粒のうちの少なくとも一方とを請求項1
〜2のいずれかに記載のビトリファイド砥石用結合剤を
用いて結合してなることを特徴とする、ビトリファイド
砥石。6. The method according to claim 1, wherein the diamond super abrasive is at least one of cubic boron nitride super abrasive and general abrasive.
A vitrified grinding wheel, characterized by being bonded using the vitrified grinding wheel binder according to any one of claims 1 to 2.
ルミナ質砥粒であることを特徴とする、請求項5〜6の
いずれかに記載のビトリファイド砥石。7. The vitrified grinding wheel according to claim 5, wherein said general abrasive grains are silicon carbide abrasive grains or alumina abrasive grains.
素超砥粒及び一般砥粒は粒度が#60〜#1000の範
囲内であることを特徴とする、請求項5〜7のいずれか
に記載のビトリファイド砥石。8. The method according to claim 5, wherein the diamond superabrasive grains, the cubic boron nitride superabrasive grains and the general abrasive grains have a particle size in the range of # 60 to # 1000. The described vitrified whetstone.
素超砥粒及び一般砥粒の合計の容積率が35〜55%で
あり、前記結合剤の容積率が13〜30%であり、気孔
の容積率が20〜40%であることを特徴とする、請求
項5〜8のいずれかに記載のビトリファイド砥石。9. The total volume ratio of the diamond superabrasive grains, the cubic boron nitride superabrasive grains and the general abrasive grains is 35 to 55%, the volume ratio of the binder is 13 to 30%, and the pores are The vitrified grindstone according to any one of claims 5 to 8, wherein a volume ratio of the vitrified grindstone is 20 to 40%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18067696A JPH1015832A (en) | 1996-07-10 | 1996-07-10 | Binder for vitrified grinding wheel, manufacture of vitrified grinding wheel using the binder, and vitrified grinding wheel |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101143437B1 (en) * | 2004-01-28 | 2012-05-22 | 구레토이시 가부시기가이샤 | Method for producing vitrified diamond whetstone |
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CN105150121A (en) * | 2015-08-19 | 2015-12-16 | 广州金谷钻石工具有限公司 | Metal bonding agent diamond grinding tool and manufacturing method thereof |
-
1996
- 1996-07-10 JP JP18067696A patent/JPH1015832A/en active Pending
Cited By (6)
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JP2014526395A (en) * | 2011-09-26 | 2014-10-06 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス,インコーポレイティド | Abrasive product comprising abrasive particle material, abrasive cloth paper using the abrasive particle material, and forming method |
US9517546B2 (en) | 2011-09-26 | 2016-12-13 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Abrasive articles including abrasive particulate materials, coated abrasives using the abrasive particulate materials and methods of forming |
CN105150121A (en) * | 2015-08-19 | 2015-12-16 | 广州金谷钻石工具有限公司 | Metal bonding agent diamond grinding tool and manufacturing method thereof |
CN105150121B (en) * | 2015-08-19 | 2017-08-29 | 广州金谷钻石工具有限公司 | Metallic bond diamond grinding tool and preparation method thereof |
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