JPH1199474A - 鏡面加工用超砥粒砥石 - Google Patents
鏡面加工用超砥粒砥石Info
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- JPH1199474A JPH1199474A JP30326597A JP30326597A JPH1199474A JP H1199474 A JPH1199474 A JP H1199474A JP 30326597 A JP30326597 A JP 30326597A JP 30326597 A JP30326597 A JP 30326597A JP H1199474 A JPH1199474 A JP H1199474A
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- superabrasive
- super
- grindstone
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- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】粗粒超砥粒を用いて、微粒超砥粒を用いたのと
同様な高品位の鏡面が得られる超砥粒砥石を提供する。 【解決手段】超砥粒の平均粒径が１０〜２００μｍであ
るときは、超砥粒の先端部がツルーイングされて平坦部
を有し、相互の段差が３μｍ以内であり、さらにドレッ
シングされて該平坦部に深さが５μｍ以下の微小な溝又
は凹部が形成され、これが切れ刃として作用する。超砥
粒の平均粒径が２００μｍより大きいときは、超砥粒の
先端部がツルーイングされて平坦部を有し、相互の段差
が３μｍ以内であり、さらに該平坦部にレーザービーム
を照射して溝が形成され、ドレッシングされて平坦部の
みに５μｍ以下の微小な溝又は凹部が形成されこれが切
れ刃として作用する。
同様な高品位の鏡面が得られる超砥粒砥石を提供する。 【解決手段】超砥粒の平均粒径が１０〜２００μｍであ
るときは、超砥粒の先端部がツルーイングされて平坦部
を有し、相互の段差が３μｍ以内であり、さらにドレッ
シングされて該平坦部に深さが５μｍ以下の微小な溝又
は凹部が形成され、これが切れ刃として作用する。超砥
粒の平均粒径が２００μｍより大きいときは、超砥粒の
先端部がツルーイングされて平坦部を有し、相互の段差
が３μｍ以内であり、さらに該平坦部にレーザービーム
を照射して溝が形成され、ドレッシングされて平坦部の
みに５μｍ以下の微小な溝又は凹部が形成されこれが切
れ刃として作用する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン、ガラ
ス、セラミックス、フェライト等の硬脆材料を鏡面加工
するのに用いる超砥粒砥石及びそのツルーイング・ドレ
ッシング方法に関するものである。
ス、セラミックス、フェライト等の硬脆材料を鏡面加工
するのに用いる超砥粒砥石及びそのツルーイング・ドレ
ッシング方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、半導体における高集積化やセラミ
ックス、ガラス、フェライトなどの加工において超精密
化などの急激な技術革新により、高精度な鏡面加工が要
求されている。この鏡面加工は一般的にラッピング加工
と呼ばれる研削方法で、ラップ定盤と工作物の間にラッ
プ液に混合した遊離砥粒を供給して、ラップ定盤と工作
物に圧力を加えながら擦り合わせ、遊離砥粒の転動作用
と引っかき作用により工作物を削り、高精度な鏡面を得
る加工法である。しかし、ラッピング加工に際しては遊
離砥粒を多く消費するため、使用済みの遊離砥粒と切り
粉とラップ液の混合物、すなわちスラッジと呼ばれるも
のが大量に発生し作業環境の悪化と公害発生が大きな問
題となっていた。
ックス、ガラス、フェライトなどの加工において超精密
化などの急激な技術革新により、高精度な鏡面加工が要
求されている。この鏡面加工は一般的にラッピング加工
と呼ばれる研削方法で、ラップ定盤と工作物の間にラッ
プ液に混合した遊離砥粒を供給して、ラップ定盤と工作
物に圧力を加えながら擦り合わせ、遊離砥粒の転動作用
と引っかき作用により工作物を削り、高精度な鏡面を得
る加工法である。しかし、ラッピング加工に際しては遊
離砥粒を多く消費するため、使用済みの遊離砥粒と切り
粉とラップ液の混合物、すなわちスラッジと呼ばれるも
のが大量に発生し作業環境の悪化と公害発生が大きな問
題となっていた。
【０００３】この遊離砥粒を用いた研削方法を改め、固
定された微粒超砥粒による鏡面加工法の研究開発が盛ん
に行われている。固定された微粒超砥粒による鏡面加工
法としては、平均粒径が数μｍの超砥粒を弾性的に保持
したレジンボンド超砥粒砥石による加工法や、メタルボ
ンド超砥粒砥石を電解によりボンド材を溶かしながらド
レッシングして研削するようにしたＥＬＩＤ研削加工法
などが良く知られている。
定された微粒超砥粒による鏡面加工法の研究開発が盛ん
に行われている。固定された微粒超砥粒による鏡面加工
法としては、平均粒径が数μｍの超砥粒を弾性的に保持
したレジンボンド超砥粒砥石による加工法や、メタルボ
ンド超砥粒砥石を電解によりボンド材を溶かしながらド
レッシングして研削するようにしたＥＬＩＤ研削加工法
などが良く知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、レジンボンド
超砥粒砥石においては、微細超砥粒を使用するため砥石
の切れ味が悪く、しかも砥石磨耗が大きいので加工面の
形状や精度の低下が起きやすく、頻繁にツルーイング・
ドレッシングをしなければならない問題があった。メタ
ルボンド超砥粒砥石においては、レジンボンドと同程度
の鏡面を得ようとするとボンド材が高剛性であるためレ
ジンボンドよりも更に細かい超砥粒にする必要があっ
た。
超砥粒砥石においては、微細超砥粒を使用するため砥石
の切れ味が悪く、しかも砥石磨耗が大きいので加工面の
形状や精度の低下が起きやすく、頻繁にツルーイング・
ドレッシングをしなければならない問題があった。メタ
ルボンド超砥粒砥石においては、レジンボンドと同程度
の鏡面を得ようとするとボンド材が高剛性であるためレ
ジンボンドよりも更に細かい超砥粒にする必要があっ
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、遊離砥粒加工
を固定砥粒加工化できるだけでなく、粗粒超砥粒砥石を
ＲＤでツルーイング・ドレッシングすることによって、
切れ味が極めて良好で、寿命の長い鏡面加工用超砥粒砥
石を提供することである。粗粒超砥粒により大きな容量
のチップポケットが切り粉の排出をスムーズにして高能
率加工を可能にし、平坦部の微小な溝又は凹部が作用砥
粒数を多くして微粒超砥粒と同様な高品位な表面粗さが
得られ、さらにニッケルメッキまたはロウ材により粗粒
超砥粒を強固に保持するので砥粒の脱落がほとんどなく
長寿命が得られる。すなわち粗粒と微粒の両者の特長を
兼ね備えた鏡面加工用超砥粒砥石を提供することを目的
とする。
を固定砥粒加工化できるだけでなく、粗粒超砥粒砥石を
ＲＤでツルーイング・ドレッシングすることによって、
切れ味が極めて良好で、寿命の長い鏡面加工用超砥粒砥
石を提供することである。粗粒超砥粒により大きな容量
のチップポケットが切り粉の排出をスムーズにして高能
率加工を可能にし、平坦部の微小な溝又は凹部が作用砥
粒数を多くして微粒超砥粒と同様な高品位な表面粗さが
得られ、さらにニッケルメッキまたはロウ材により粗粒
超砥粒を強固に保持するので砥粒の脱落がほとんどなく
長寿命が得られる。すなわち粗粒と微粒の両者の特長を
兼ね備えた鏡面加工用超砥粒砥石を提供することを目的
とする。
【０００６】その特徴とするところは、超砥粒が均一分
散して、ニッケルメッキまたはロウ材で一層固着された
超砥粒砥石であって、超砥粒の平均粒径が１０〜２００
μｍの範囲内であるときは、超砥粒の先端部がツルーイ
ングされて平坦部を有し、相互の段差が３μｍ以内であ
り、さらにドレッシングされて該平坦部に５μｍ以下の
微小な溝又は凹部が形成された硬脆材料の鏡面加工用超
砥粒砥石である。ロウ材としてはＡｇ−Ｃｕ系が好まし
いが、更に少量のＴｉ等を含有したＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系
ロウ材が特にダイヤモンドの表面を良く濡らすのでより
好ましい。ロウ材又はニッケルメッキに、ダイヤモン
ド、ＣＢＮ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３等の硬質粒子を含有さ
せることによりボンド材の耐磨耗性を向上させ、砥粒保
持を一層強固なものにもできる。超砥粒の平均粒径は寿
命と砥粒保持力を考慮すると５０μｍ以上であることが
好ましい。
散して、ニッケルメッキまたはロウ材で一層固着された
超砥粒砥石であって、超砥粒の平均粒径が１０〜２００
μｍの範囲内であるときは、超砥粒の先端部がツルーイ
ングされて平坦部を有し、相互の段差が３μｍ以内であ
り、さらにドレッシングされて該平坦部に５μｍ以下の
微小な溝又は凹部が形成された硬脆材料の鏡面加工用超
砥粒砥石である。ロウ材としてはＡｇ−Ｃｕ系が好まし
いが、更に少量のＴｉ等を含有したＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系
ロウ材が特にダイヤモンドの表面を良く濡らすのでより
好ましい。ロウ材又はニッケルメッキに、ダイヤモン
ド、ＣＢＮ、ＳｉＣ、Ａｌ２Ｏ３等の硬質粒子を含有さ
せることによりボンド材の耐磨耗性を向上させ、砥粒保
持を一層強固なものにもできる。超砥粒の平均粒径は寿
命と砥粒保持力を考慮すると５０μｍ以上であることが
好ましい。
【０００７】ツルーイング後の平坦部の相互の段差は、
３μｍ以内である必要があり、より高品位な鏡面を得よ
うとするなら０．５μｍ以内が好ましい。またツルーイ
ング後に形成される超砥粒１個当たりの平坦部の面積
（Ｓ）が、 ８×１０−５ｍｍ２≦Ｓ≦３×１０−２ｍｍ２ 上記の範囲内である必要がある。
３μｍ以内である必要があり、より高品位な鏡面を得よ
うとするなら０．５μｍ以内が好ましい。またツルーイ
ング後に形成される超砥粒１個当たりの平坦部の面積
（Ｓ）が、 ８×１０−５ｍｍ２≦Ｓ≦３×１０−２ｍｍ２ 上記の範囲内である必要がある。
【０００８】超砥粒の平均粒径が２００μｍより大きい
場合は、超砥粒の先端部がツルーイングされて平坦部を
有し、相互の段差が３μｍ以内であり、さらに該平坦部
にレーザービームを照射して溝が形成され、ドレッシン
グされて残された平坦部のみに５μｍ以下の微小な溝又
は凹部が形成された硬脆材料の鏡面加工用超砥粒砥石で
ある。ロウ材としてはＡｇ−Ｃｕ系が好ましいが、更に
少量のＴｉ等を含有したＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系ロウ材が特
にダイヤモンドの表面を良く濡らすのでより好ましい。
ロウ材又はニッケルメッキにダイヤモンド、ＣＢＮ、Ｓ
ｉＣ、Ａｌ２Ｏ３等の硬質粒子を含有させることにより
ボンド材の耐磨耗性を向上させ、砥粒保持を一層強固な
ものにもできる。超砥粒の平均粒径が２００μｍをこえ
る場合は、砥粒保持力が極めて大きく、砥粒の脱落がほ
とんどなく長寿命が期待できる。
場合は、超砥粒の先端部がツルーイングされて平坦部を
有し、相互の段差が３μｍ以内であり、さらに該平坦部
にレーザービームを照射して溝が形成され、ドレッシン
グされて残された平坦部のみに５μｍ以下の微小な溝又
は凹部が形成された硬脆材料の鏡面加工用超砥粒砥石で
ある。ロウ材としてはＡｇ−Ｃｕ系が好ましいが、更に
少量のＴｉ等を含有したＡｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系ロウ材が特
にダイヤモンドの表面を良く濡らすのでより好ましい。
ロウ材又はニッケルメッキにダイヤモンド、ＣＢＮ、Ｓ
ｉＣ、Ａｌ２Ｏ３等の硬質粒子を含有させることにより
ボンド材の耐磨耗性を向上させ、砥粒保持を一層強固な
ものにもできる。超砥粒の平均粒径が２００μｍをこえ
る場合は、砥粒保持力が極めて大きく、砥粒の脱落がほ
とんどなく長寿命が期待できる。
【０００９】上記のレーザービーム照射後に形成される
独立した平坦部の面積（Ｓ）は、 Ｓ≦５×１０−２ｍｍ２ 上記の範囲内であり、好ましくは、 １×１０−２ｍｍ
２≦Ｓ≦３×１０−２ｍｍ２の範囲に設定する。ここ
で、独立した平坦部とはレーザー溝によって囲まれた平
坦部又はレーザー溝とボンド材（ニッケルメッキ、ロウ
材）によって囲まれた平坦部を示す。レーザー溝は深さ
が２０μｍ以上で、かつ交差させて碁盤の目のように形
成するのがより好ましい
独立した平坦部の面積（Ｓ）は、 Ｓ≦５×１０−２ｍｍ２ 上記の範囲内であり、好ましくは、 １×１０−２ｍｍ
２≦Ｓ≦３×１０−２ｍｍ２の範囲に設定する。ここ
で、独立した平坦部とはレーザー溝によって囲まれた平
坦部又はレーザー溝とボンド材（ニッケルメッキ、ロウ
材）によって囲まれた平坦部を示す。レーザー溝は深さ
が２０μｍ以上で、かつ交差させて碁盤の目のように形
成するのがより好ましい
【００１０】ツルーイング・ドレッシングするにはＲＤ
を用いるのが能率、成形精度を考慮すると好ましいが、
ＲＤの替わりにダイヤモンド粒度が＃３０（粒径６５０
μｍ）前後のメタルボンド砥石または電着砥石も用いる
ことも可能である。また、ドレッシングするかわりに、
レーザービーム又は電子ビームを照射して平坦部に微小
な溝又は凹部を形成しても良好な結果が得られる。
を用いるのが能率、成形精度を考慮すると好ましいが、
ＲＤの替わりにダイヤモンド粒度が＃３０（粒径６５０
μｍ）前後のメタルボンド砥石または電着砥石も用いる
ことも可能である。また、ドレッシングするかわりに、
レーザービーム又は電子ビームを照射して平坦部に微小
な溝又は凹部を形成しても良好な結果が得られる。
【００１１】ツルーイング・ドレシング条件について
は、超砥粒砥石とＲＤを接触点において同一方向に回転
（ダウンドレッシング）させるとＲＤの半径磨耗が少な
く、良い結果が得られる。まず、ツルーイング条件の詳
細について説明する。周速度比（超砥粒砥石の周速度／
ＲＤの周速度）の値（ｑ）、ＲＤ接触幅（ｂ）、ＲＤの
トラバース量（Ｆ）、ＲＤの１パス当たりの切り込み深
さ（ａ）、とするとツルーイング条件が、 ０．０１≦ｑ≦０．１ Ｆ＝（０．０５〜０．３）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａ≦１０μｍ 以上の範囲で設定される。より好ましくは以下の設定範
囲であり、特に周速度比（ｑ）が０．０１に近づく程ツ
ルーイング能率が向上する。 ０．０１≦ｑ≦０．０５ Ｆ＝（０．２〜０．３）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａ≦３μｍ
は、超砥粒砥石とＲＤを接触点において同一方向に回転
（ダウンドレッシング）させるとＲＤの半径磨耗が少な
く、良い結果が得られる。まず、ツルーイング条件の詳
細について説明する。周速度比（超砥粒砥石の周速度／
ＲＤの周速度）の値（ｑ）、ＲＤ接触幅（ｂ）、ＲＤの
トラバース量（Ｆ）、ＲＤの１パス当たりの切り込み深
さ（ａ）、とするとツルーイング条件が、 ０．０１≦ｑ≦０．１ Ｆ＝（０．０５〜０．３）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａ≦１０μｍ 以上の範囲で設定される。より好ましくは以下の設定範
囲であり、特に周速度比（ｑ）が０．０１に近づく程ツ
ルーイング能率が向上する。 ０．０１≦ｑ≦０．０５ Ｆ＝（０．２〜０．３）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａ≦３μｍ
【００１２】次に、ドレッシング条件の詳細について説
明する。周速度比（超砥粒砥石の周速度／ＲＤの周速
度）の値（ｑｄ）、ＲＤ接触幅（ｂ）、ＲＤのトラバー
ス量（Ｆｄ）、ＲＤの１パス当たりの切り込み深さ（ａ
ｄ）、とするとドレッシング条件が、 ０．１≦ｑｄ≦０．９ Ｆ＝（０．０１〜０．２）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａｄ≦５μｍ 以上の範囲で設定される。より好ましくは以下の設定範
囲であり、周速度比（ｑ）が０．９に近づく程、ＲＤの
クラッシング作用が大きくなって、超砥粒砥石の表面に
微細な溝又は凹部が多数形成され、超砥粒砥石の切れ味
が著しく向上する。 ０．６≦ｑｄ≦０．９ Ｆ＝（０．０１〜０．１）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａｄ≦３μｍ
明する。周速度比（超砥粒砥石の周速度／ＲＤの周速
度）の値（ｑｄ）、ＲＤ接触幅（ｂ）、ＲＤのトラバー
ス量（Ｆｄ）、ＲＤの１パス当たりの切り込み深さ（ａ
ｄ）、とするとドレッシング条件が、 ０．１≦ｑｄ≦０．９ Ｆ＝（０．０１〜０．２）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａｄ≦５μｍ 以上の範囲で設定される。より好ましくは以下の設定範
囲であり、周速度比（ｑ）が０．９に近づく程、ＲＤの
クラッシング作用が大きくなって、超砥粒砥石の表面に
微細な溝又は凹部が多数形成され、超砥粒砥石の切れ味
が著しく向上する。 ０．６≦ｑｄ≦０．９ Ｆ＝（０．０１〜０．１）×ｂ／ｒｅｖ． １μｍ≦ａｄ≦３μｍ
【００１３】上記のツルーイング・ドレッシング条件
は、ニッケルメッキまたはロウ材で平均粒径１０μｍ以
上の超砥粒を一層固着した超砥粒砥石に限定されるもの
ではなく、平均粒径１０μｍ以上のビトリファイドボン
ド超砥粒砥石にも十分適用ができるものである。
は、ニッケルメッキまたはロウ材で平均粒径１０μｍ以
上の超砥粒を一層固着した超砥粒砥石に限定されるもの
ではなく、平均粒径１０μｍ以上のビトリファイドボン
ド超砥粒砥石にも十分適用ができるものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を次の実施例
の項で説明する。
の項で説明する。
【００１５】
（実施例１）ダイヤモンド砥粒を均一分散させて、ニッ
ケルメッキで一層固着した超砥粒砥石をＲＤでツルーイ
ング・ドレッシングした。そして、単結晶シリコンの鏡
面加工を行い、本発明の効果を確認した。以下に実験条
件の詳細を示す。 １．超砥粒砥石の仕様 サイズ Φ１２５−３ｗ（６Ａ２型） 超砥粒の粒度 ダイヤモンド（平均粒径１５０μｍ） 結合材 ニッケルメッキ ２．ＲＤの仕様 サイズ Φ１５０−５ｔ （１Ａ１型） 粒度 平均粒径６００μｍ 結合材 ニッケルメッキ ３．ツルーイング条件 超砥粒砥石周速度 ４７ｍ／ｍｉｎ （１２０ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．０４ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 ５０ｍｍ／ｍｉｎ（１．２５ｍｍ／ｒｅｖ．） ４．ドレッシング条件 超砥粒砥石周速度 ７８５ｍ／ｍｉｎ （２０００ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．６７ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．） ５．研削テスト条件 超砥粒砥石周速度 ６７ｍ／ｓｅｃ 切り込み量 ２μｍ／ｐａｓｓ 送り速度 １０ｍｍ／ｍｉｎ 工作物材質 単結晶シリコン 研削液 ＪＩＳ Ｗ２ ２％水溶液 ６．結果 表面粗さ ０．０１μｍＲａ 切れ味良好で目ずまり無し。
ケルメッキで一層固着した超砥粒砥石をＲＤでツルーイ
ング・ドレッシングした。そして、単結晶シリコンの鏡
面加工を行い、本発明の効果を確認した。以下に実験条
件の詳細を示す。 １．超砥粒砥石の仕様 サイズ Φ１２５−３ｗ（６Ａ２型） 超砥粒の粒度 ダイヤモンド（平均粒径１５０μｍ） 結合材 ニッケルメッキ ２．ＲＤの仕様 サイズ Φ１５０−５ｔ （１Ａ１型） 粒度 平均粒径６００μｍ 結合材 ニッケルメッキ ３．ツルーイング条件 超砥粒砥石周速度 ４７ｍ／ｍｉｎ （１２０ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．０４ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 ５０ｍｍ／ｍｉｎ（１．２５ｍｍ／ｒｅｖ．） ４．ドレッシング条件 超砥粒砥石周速度 ７８５ｍ／ｍｉｎ （２０００ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．６７ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．） ５．研削テスト条件 超砥粒砥石周速度 ６７ｍ／ｓｅｃ 切り込み量 ２μｍ／ｐａｓｓ 送り速度 １０ｍｍ／ｍｉｎ 工作物材質 単結晶シリコン 研削液 ＪＩＳ Ｗ２ ２％水溶液 ６．結果 表面粗さ ０．０１μｍＲａ 切れ味良好で目ずまり無し。
【００１６】（実施例２）実施例１よりも細かいのダイ
ヤモンド砥粒を均一分散させて、ニッケルメッキで一層
固着した超砥粒砥石をＲＤでツルーイング・ドレッシン
グした。そして、単結晶シリコンの鏡面加工を行い、本
発明の効果を確認した。以下に実験条件の詳細を示す。
１．超砥粒砥石の仕様サイズ Φ１２５−
３ｗ（６Ａ２型）超砥粒の粒度 ダイヤモンド
（平均粒径５０μｍ）結合材 ニッケルメ
ッキ２．ＲＤの仕様サイズ Φ１５０−５
ｔ （１Ａ１型）粒度 平均粒径６００
μｍ結合材 ニッケルメッキ３．ツルーイ
ング条件超砥粒砥石周速度 ４７ｍ／ｍｉｎ （１
２０ｒ．ｐ．ｍ）ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍ
ｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ）周速度比 ０．
０４切り込み量 ２μｍ／ｐａｓｓトラバース
速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（１．２５ｍｍ／ｒｅ
ｖ．）４．ドレッシング条件超砥粒砥石周速度 ７８
５ｍ／ｍｉｎ （２０００ｒ．ｐ．ｍ）ＲＤ周速度
１１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ）周速
度比 ０．６７切り込み量 １μｍ
／ｐａｓｓトラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ
（０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．）５．研削テスト条件超砥粒
砥石周速度 ６７ｍ／ｓｅｃ切り込み量 ２
μｍ／ｐａｓｓ送り速度 １０ｍｍ／ｍｉｎ
工作物材質 単結晶シリコン研削液
ＪＩＳ Ｗ２ ２％水溶液６．結果表面粗さ
０．０２μｍＲａ切れ味良好で目ずまり無し。
ヤモンド砥粒を均一分散させて、ニッケルメッキで一層
固着した超砥粒砥石をＲＤでツルーイング・ドレッシン
グした。そして、単結晶シリコンの鏡面加工を行い、本
発明の効果を確認した。以下に実験条件の詳細を示す。
１．超砥粒砥石の仕様サイズ Φ１２５−
３ｗ（６Ａ２型）超砥粒の粒度 ダイヤモンド
（平均粒径５０μｍ）結合材 ニッケルメ
ッキ２．ＲＤの仕様サイズ Φ１５０−５
ｔ （１Ａ１型）粒度 平均粒径６００
μｍ結合材 ニッケルメッキ３．ツルーイ
ング条件超砥粒砥石周速度 ４７ｍ／ｍｉｎ （１
２０ｒ．ｐ．ｍ）ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍ
ｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ）周速度比 ０．
０４切り込み量 ２μｍ／ｐａｓｓトラバース
速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（１．２５ｍｍ／ｒｅ
ｖ．）４．ドレッシング条件超砥粒砥石周速度 ７８
５ｍ／ｍｉｎ （２０００ｒ．ｐ．ｍ）ＲＤ周速度
１１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ）周速
度比 ０．６７切り込み量 １μｍ
／ｐａｓｓトラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ
（０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．）５．研削テスト条件超砥粒
砥石周速度 ６７ｍ／ｓｅｃ切り込み量 ２
μｍ／ｐａｓｓ送り速度 １０ｍｍ／ｍｉｎ
工作物材質 単結晶シリコン研削液
ＪＩＳ Ｗ２ ２％水溶液６．結果表面粗さ
０．０２μｍＲａ切れ味良好で目ずまり無し。
【００１７】（実施例３）実施例１、２よりも粗いダイ
ヤモンド砥粒を均一分散させて、ロウ材で一層固着した
超砥粒砥石をＲＤでツルーイング後、平坦面にレーザー
ビームを照射して溝を形成し、さらにＲＤでドレッシン
グした。そして、単結晶シリコンの鏡面加工を行い、本
発明の効果を確認した。以下に実験条件の詳細を示す。 １．超砥粒砥石の仕様 サイズ Φ１２５−３ｗ（６Ａ２型） 超砥粒の粒度 ダイヤモンド（平均粒径６５０μｍ） 結合材 ロウ材（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系） ２．ＲＤの仕様 サイズ Φ１５０−５ｔ （１Ａ１型） 粒度 平均粒径６００μｍ 結合材 ニッケルメッキ ３．ツルーイング条件 超砥粒砥石周速度 ４７ｍ／ｍｉｎ （１２０ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．０４ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（１．２５ｍｍ／ｒｅｖ．） ４．レーザービーム照射条件 レーザー溝は超砥粒砥石の軸に対して同心円状に形成した。 レーザー出力 ２．５Ｗ（砥粒層法線方向照射） レーザー溝の深さ ３０μｍ レーザー溝の幅 ２０μｍ レーザー溝のピッチ ５０μｍ ５．ドレッシング条件 超砥粒砥石周速度 ７８５ｍ／ｍｉｎ （２０００ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．６７ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．） ６．研削テスト条件 超砥粒砥石周速度 ６７ｍ／ｓｅｃ 切り込み量 ２μｍ／ｐａｓｓ 送り速度 １０ｍｍ／ｍｉｎ 工作物材質 単結晶シリコン 研削液 ＪＩＳ Ｗ２ ２％水溶液 ７．結果 表面粗さ ０．０１μｍＲａ 切れ味極めて良好で、目ずまり無し。
ヤモンド砥粒を均一分散させて、ロウ材で一層固着した
超砥粒砥石をＲＤでツルーイング後、平坦面にレーザー
ビームを照射して溝を形成し、さらにＲＤでドレッシン
グした。そして、単結晶シリコンの鏡面加工を行い、本
発明の効果を確認した。以下に実験条件の詳細を示す。 １．超砥粒砥石の仕様 サイズ Φ１２５−３ｗ（６Ａ２型） 超砥粒の粒度 ダイヤモンド（平均粒径６５０μｍ） 結合材 ロウ材（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系） ２．ＲＤの仕様 サイズ Φ１５０−５ｔ （１Ａ１型） 粒度 平均粒径６００μｍ 結合材 ニッケルメッキ ３．ツルーイング条件 超砥粒砥石周速度 ４７ｍ／ｍｉｎ （１２０ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．０４ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（１．２５ｍｍ／ｒｅｖ．） ４．レーザービーム照射条件 レーザー溝は超砥粒砥石の軸に対して同心円状に形成した。 レーザー出力 ２．５Ｗ（砥粒層法線方向照射） レーザー溝の深さ ３０μｍ レーザー溝の幅 ２０μｍ レーザー溝のピッチ ５０μｍ ５．ドレッシング条件 超砥粒砥石周速度 ７８５ｍ／ｍｉｎ （２０００ｒ．ｐ．ｍ） ＲＤ周速度 １１３０ｍ／ｍｉｎ（２５００ｒ．ｐ．ｍ） 周速度比 ０．６７ 切り込み量 １μｍ／ｐａｓｓ トラバース速度 １５０ｍｍ／ｍｉｎ（０．０８ｍｍ／ｒｅｖ．） ６．研削テスト条件 超砥粒砥石周速度 ６７ｍ／ｓｅｃ 切り込み量 ２μｍ／ｐａｓｓ 送り速度 １０ｍｍ／ｍｉｎ 工作物材質 単結晶シリコン 研削液 ＪＩＳ Ｗ２ ２％水溶液 ７．結果 表面粗さ ０．０１μｍＲａ 切れ味極めて良好で、目ずまり無し。
【００１８】図４は、実施例３のツルーイング・ドレッ
シング後の超砥粒先端部の電子顕微鏡写真である。微小
な溝、凹部が形成され、これが切れ刃として作用し高能
率な鏡面加工を可能にする。図５は、超砥粒先端部を立
体的に示す３次元像である。図５は、超砥粒先端部の断
面形状である。これから図４及び図５の微小な溝、凹部
の深さは０．３〜０．５μｍであることがわかる。
シング後の超砥粒先端部の電子顕微鏡写真である。微小
な溝、凹部が形成され、これが切れ刃として作用し高能
率な鏡面加工を可能にする。図５は、超砥粒先端部を立
体的に示す３次元像である。図５は、超砥粒先端部の断
面形状である。これから図４及び図５の微小な溝、凹部
の深さは０．３〜０．５μｍであることがわかる。
【００１９】図７は、ツルーイングした後（ドレッシン
グされる前）の超砥粒先端部の電子顕微鏡写真である。
超砥粒の先端部がＲＤでツルーイングされて、さらにレ
ーザービーム照射による溝が形成され、幅約３０μｍの
スジ状平坦部が形成されているのが認められる。図８
は、超砥粒先端部の３次元像である。図９は、超砥粒先
端部の断面形状である。
グされる前）の超砥粒先端部の電子顕微鏡写真である。
超砥粒の先端部がＲＤでツルーイングされて、さらにレ
ーザービーム照射による溝が形成され、幅約３０μｍの
スジ状平坦部が形成されているのが認められる。図８
は、超砥粒先端部の３次元像である。図９は、超砥粒先
端部の断面形状である。
【００２０】
【発明の効果】粗粒超砥粒砥石をツルーイング・ドレシ
ングすることにより、シリコン、ガラス、セラミック
ス、フェライト等の硬脆材料を高品位、高能率に鏡面加
工することができる。
ングすることにより、シリコン、ガラス、セラミック
ス、フェライト等の硬脆材料を高品位、高能率に鏡面加
工することができる。
【図１】ツルーイング後の部分断面模式図
【図２】図１にレーザー溝を形成した後の部分断面模式
図
図
【図３】図２にドレシングした、本発明の超砥粒砥石の
部分断面模式図
部分断面模式図
【図４】実施例３の超砥粒先端部の電子顕微鏡写真
【図５】実施例３の超砥粒先端部の拡大３次元像
【図６】実施例３の超砥粒先端部の拡大断面図
【図７】実施例３のツルーイング後の超砥粒先端部の電
子顕微鏡写真
子顕微鏡写真
【図８】実施例３のツルーイング後の超砥粒先端部の拡
大３次元像
大３次元像
【図９】実施例３のツルーイング後の超砥粒先端部の拡
大断面図
大断面図
【図１０】ツルーイング・ドレッシングのレイアウトを
示す図
示す図
【図１１】ツルーイング・ドレッシングの状態を示す図
１ 超砥粒砥石 ２ ＲＤ（ダイヤモンドロータリードレッサ） ３ 超砥粒 ４ レーザー溝 ５ 微細な溝（凹部） ｂ ＲＤの接触幅 Ｌ レーザービームの照射方向 Ｐ レーザー溝のピッチ
Claims (6)
- 【請求項１】超砥粒が均一分散して、ニッケルメッキま
たはロウ材で一層固着された超砥粒砥石であって、超砥
粒の平均粒径が１０〜２００μｍの範囲内であり、超砥
粒の先端部がツルーイングされて平坦部を有し、相互の
段差が３μｍ以内であり、さらにドレッシングされて該
平坦部に深さが５μｍ以下の微小な溝又は凹部が形成さ
れて、これが切れ刃として作用し、硬脆材料の鏡面加工
に用いることを特徴とする超砥粒砥石。 - 【請求項２】上記のツルーイング後に形成される超砥粒
１個当たりの平坦部の面積（Ｓ）が、 ８×１０−５ｍｍ２≦Ｓ≦３×１０−２ｍｍ２ を満足するツルーイングがなされたことを特徴とする請
求項１記載の超砥粒砥石。 - 【請求項３】超砥粒が均一分散して、ニッケルメッキま
たはロウ材で一層固着された超砥粒砥石であって、超砥
粒の平均粒径が２００μｍより大きく、超砥粒の先端部
がツルーイングされて平坦部を有し、相互の段差が３μ
ｍ以内であり、該平坦部にレーザービームを照射して溝
が形成され、さらにドレッシングされて残された平坦部
のみに深さが５μｍ以下の微小な溝又は凹部が形成され
て、これが切れ刃として作用し、硬脆材料の鏡面加工に
用いることを特徴とする超砥粒砥石。 - 【請求項４】上記のレーザービーム照射後に形成される
独立した平坦部の面積（Ｓ）が、 Ｓ≦５×１０−２ｍｍ２ を満足するレーザービームによる溝が形成されたことを
特徴とする請求項３記載の超砥粒砥石。 - 【請求項５】上記のツルーイングは、ダイヤモンドロー
タリードレッサ（ＲＤ）を用いて行われるものであっ
て、超砥粒砥石とＲＤが接触点において同一方向に回転
し、周速度比（超砥粒砥石の周速度／ＲＤの周速度）の
値（ｑ）が、 ０．０１≦ｑ≦０．１ ＲＤの接触幅を（ｂ）とすると、超砥粒砥石１回転当た
りのＲＤのトラバース量（Ｆ）が、 Ｆ＝（０．０５〜０．３）×ｂ／ｒｅｖ． ＲＤの１パス当たりの切り込み深さ（ａ）が、 １μｍ≦ａ≦１０μｍ 以上の範囲で設定された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】上記のドレッシングは、ダイヤモンドロー
タリードレッサ（ＲＤ）を用いて行われるものであっ
て、超砥粒砥石とＲＤが接触点において同一方向に回転
し、周速度比（超砥粒砥石の周速度／ＲＤの周速度）の
値（ｑｄ）が、 ０．１≦ｑｄ≦０．９ ＲＤの接触幅を（ｂ）とすると、超砥粒砥石１回転当た
りのＲＤのトラバース量（Ｆｄ）が、 Ｆｄ＝（０．０１〜０．２）×ｂ／ｒｅｖ． ＲＤの１パス当たりの切り込み深さ（ａｄ）が、 １μｍ≦ａｄ≦５μｍ 以上の範囲で設定された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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30326597A JPH1199474A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 鏡面加工用超砥粒砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30326597A JPH1199474A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 鏡面加工用超砥粒砥石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1199474A true JPH1199474A (ja) | 1999-04-13 |
Family
ID=17918887
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30326597A Pending JPH1199474A (ja) | 1997-09-29 | 1997-09-29 | 鏡面加工用超砥粒砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1199474A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2371921A1 (fr) * | 1976-11-05 | 1978-06-23 | Unilever Nv | Composition hydratante destinee au traitement de la peau |
| JP2002283235A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Toyoda Mach Works Ltd | 端面研削用砥石車のツルーイング方法 |
| US6793562B2 (en) | 2001-04-23 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Grinder and method of and apparatus for non-contact conditioning of tool |
-
1997
- 1997-09-29 JP JP30326597A patent/JPH1199474A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2371921A1 (fr) * | 1976-11-05 | 1978-06-23 | Unilever Nv | Composition hydratante destinee au traitement de la peau |
| JP2002283235A (ja) * | 2001-03-22 | 2002-10-03 | Toyoda Mach Works Ltd | 端面研削用砥石車のツルーイング方法 |
| US6793562B2 (en) | 2001-04-23 | 2004-09-21 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Grinder and method of and apparatus for non-contact conditioning of tool |
| US7175509B2 (en) | 2001-04-23 | 2007-02-13 | Itsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Grinder and method of and apparatus for non-contact conditioning of tool |
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