JPS5949146B2 - Grinding wheel and its manufacturing method - Google Patents

Grinding wheel and its manufacturing method

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JPS5949146B2
JPS5949146B2 JP50006986A JP698675A JPS5949146B2 JP S5949146 B2 JPS5949146 B2 JP S5949146B2 JP 50006986 A JP50006986 A JP 50006986A JP 698675 A JP698675 A JP 698675A JP S5949146 B2 JPS5949146 B2 JP S5949146B2
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JP
Japan
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mixture
binder
weight
grinding
wheel
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JP50006986A
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JPS50132590A (en
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ム−ア ジヨ−ンズ ザ セカンド セシル
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Saint Gobain Abrasives Inc
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Norton Co
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B24D3/16Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings for close-grained structure, i.e. of high density

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Description

【発明の詳細な説明】 この発明はセラミック研削といしおよびその製造方法に
関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a ceramic grinding wheel and a method for manufacturing the same.

従来のセラミック研削といしの製造法では、様様な比較
および形の粘土やと粒が多年使用されてきた。
Traditional ceramic grinding wheel manufacturing methods have used clay and abrasive grains of various sizes and shapes for many years.

この発明は特殊な結合剤組成物、およびボールベアリン
グ用の鋼球の仕上げ研摩に使用する研削といしの製造工
程に関している。
This invention relates to a special binder composition and process for manufacturing a grinding wheel for use in the final polishing of steel balls for ball bearings.

球体に研削加工を行う時はビトリファイド結合剤を含む
非常に緻密で竪いといしが使用される。
When grinding spheres, a very dense, vertical grinding wheel containing a vitrified bond is used.

研削すべき球体は加工支持板上の溝を流れ、その間研削
といしはといしの平側面に球体が噛み合うように支持板
上方で作動される。
The spheres to be ground flow through a groove on the working support plate, while the grinding wheel is operated above the support plate in such a way that the spheres engage with the flat side of the wheel.

このように作動される球体研削といしは、ある程度の気
孔を本質的に有するビトリファイド結合剤かガラス質の
結合剤で結合され、その気孔はといし混合物のガラス質
結合剤成分を増加させることによって焼成工程中にでき
る限り少なくされるが、ボールベアリング研削に適した
ものとするためには焼成後にといしの形直しが必要であ
る。
Spherical grinding wheels operated in this manner are bonded with a vitrified binder or a vitreous binder that inherently has some degree of porosity, the porosity being reduced by increasing the vitreous binder content of the grinding mixture. Although it is reduced as much as possible during the firing process, it is necessary to reshape the wheel after firing to make it suitable for ball bearing grinding.

従来の研削といしはと粒と、と粒を結合する結合剤と、
気孔とからなっている。
Conventional grinding process involves grinding grains, a binder that binds the grains,
It consists of stomata.

研削といしは通常40〜60容量%の研摩材を含んでい
る。
Grinding wheels typically contain 40-60% by volume abrasive.

特定の研削目的に適合する硬さのといしをつくるために
は十分な結合剤が添加される。
Sufficient binder is added to create a hardness of the wheel suitable for the particular grinding purpose.

すなわち結合剤あるいはガラス質材料を研削といし混合
物に添加する址が多くなるほど、焼成後のといしは硬く
なる。
That is, the more binder or vitreous material added to the grinding wheel mixture, the harder the wheel will be after firing.

ボールベアリングの製造工程においては非常に硬くて摩
耗抵抗のある研削といしが望まれている。
In the manufacturing process of ball bearings, grinding wheels that are extremely hard and wear resistant are desired.

この硬さは、気孔率を犠性にしてといし中のガラス質結
合剤相を増加させることによって達成され、その結果、
ボールベアリング用の通常のビトリファイド研削といし
は約1/2の研摩材と1/2の結合剤とを含み、気孔率
は5%以下の範囲である。
This hardness is achieved by increasing the vitreous binder phase in the grinding wheel at the expense of porosity, resulting in
A typical vitrified grinding wheel for ball bearings contains about 1/2 abrasive and 1/2 binder, and has a porosity in the range of 5% or less.

50重量%の結合剤が混合物中にある場合の焼成工程に
おいては、研削といしは従来の焼成工程中に10%はど
線収縮する。
In a firing process when 50% by weight binder is in the mixture, the grinding wheel will shrink by 10% during a conventional firing process.

またそのように多量の結合剤が存在している時は、とい
しの焼成中にと粒を適切に結合するために、結合剤成分
は結合剤を幾分低い粘性とする高温度にて焼成されねば
ならない。
Also, when such a large amount of binder is present, in order to properly bind the grains during firing of the grinder, the binder component is fired at a high temperature that makes the binder somewhat less viscous. must be done.

比較的多量の結合剤成分がこの幾分か流動した状態とな
ると、コールドプレスした研削といしの形状の完全性は
十分には保持されず、焼成したといしの最終形状はカド
が丸くなり、いく分ゆがみがみられ、またどのような表
面にも適合するような落込みや変形がみられる。
When the relatively large amount of the binder component is in this somewhat fluid state, the shape integrity of the cold-pressed grinding wheel is not well maintained and the final shape of the fired wheel is rounded at the edges. It is somewhat warped and has some depressions and deformations to accommodate any surface.

加えて、従来のボール研削といしの少なくとも幾つかの
底部には、焼成バットからの耐火物のかけらまたは炉砂
が固着しやすい。
Additionally, the bottom of at least some of conventional ball grinding wheels is susceptible to refractory debris or furnace sand from the firing vat.

このような事情であるから、平らな表面をもち、ボール
ベアリング製造に要求される寸法許容差をもつ希望サイ
ズ規格のボール研削といしを製造するためには、通常の
ガラス質またはビトリファイド結合とうしを焼成後に形
直ししなければならなG)。
For this reason, in order to produce a ball grinding wheel of the desired size with a flat surface and the dimensional tolerances required for ball bearing manufacturing, conventional vitreous or vitrified bonded wheels are used. G) must be reshaped after firing.

すなわち、10%収縮、そり等を補償するために添加し
た過剰の材料全てを削り取らねばならない。
That is, all the excess material added to compensate for 10% shrinkage, warpage, etc. must be scraped off.

このようなといしが硬くて緻密質なセラミックであるこ
とを考慮すると、通常のビトリファイドオたはガラス結
合といしの形直しまたは研削、または切削操作が大変に
困難で時間の浪費であり、費用がかかる工程であるかが
分かるであろう。
Considering that such wheels are hard and dense ceramics, reshaping or grinding or cutting operations on conventional vitrified or glass-bonded wheels can be very difficult, time-consuming, and costly. You can see that this is a process that requires a lot of effort.

ガラス結合剤用の原材料には天然のバラツキがあるので
、収縮度は確実には予見できない。
Due to the natural variations in raw materials for glass binders, the degree of shrinkage cannot be predicted with certainty.

従ってときにはといしは寸法が小さくなったり大きくな
つたすするので、不合格にするかまたは過剰の形直し7
が必要となる。
Therefore, sometimes the grinding wheel becomes smaller or larger in size, resulting in rejection or excessive reshaping.
Is required.

収縮のばらつきは、また研削作用に悪影響を及ぼすので
、予期した収縮が焼成中に起こらなければ、といしは軟
かく作用し、使用者を満足させられなくなる。
Variations in shrinkage also have a negative effect on the grinding action, so if the expected shrinkage does not occur during firing, the wheel will work softer and will not satisfy the user.

アルミナと粒を含む研削といし用のビトリファイド結合
剤の一例としては、米国特許第1,910,031号(
1933年5月230、Mi I I gan )があ
る。
An example of a vitrified binder for grinding wheels containing alumina and grains is U.S. Pat. No. 1,910,031 (
230 May 1933, Mi II gan).

また研摩といし用のビトリファイド結合剤の別の例とし
ては米国特許第2,475,565号(1949年7月
5日、Houchins)がある。
Another example of a vitrified bond for an abrasive wheel is U.S. Pat. No. 2,475,565 (Houchins, July 5, 1949).

この特許はダイヤモンドと粒用の結合剤を示唆しており
、その特定構造はボールベアリング研削工程に殊更有用
ではないが、研削といし用の結合剤としてベントナイト
とボールクレーをいっしょに用いることを示している点
が興味深い。
Although this patent suggests a binder for diamond and grains, the particular structure of which is not particularly useful in ball bearing grinding processes, it does indicate the use of bentonite and ball clay together as a binder for grinding wheels. It is interesting that

アルミナ含有製品に関わる先行技術の特許は米国特許第
1,572,730号(1926年2月9日、Lock
e他)、米国特許第2,290,107号(1942年
7月14日、Luks )、米国特許第2,360,8
41号(1944年10月248. Baumann
Jr他)等である。
Prior art patents relating to alumina-containing products include U.S. Patent No. 1,572,730 (February 9, 1926, Lock
e et al.), U.S. Patent No. 2,290,107 (July 14, 1942, Luks), U.S. Patent No. 2,360,8
No. 41 (October 1944, 248. Baumann
Jr. et al.) etc.

これらの特許は全て、アルミナ存在下におけるセラミッ
ク結合剤のための融剤あるいは焼結補助剤としての酸化
マンガンを使用する場合の様々の態様を示している。
All of these patents show various embodiments of the use of manganese oxide as a fluxing agent or sintering aid for ceramic binders in the presence of alumina.

米国特許第3,089,764号(1963年5月14
日、Smi th Gorman )ではバレル仕−ト
げに有用な研摩組成物が示されている。
U.S. Patent No. 3,089,764 (May 14, 1963)
Abrasive compositions useful for barrel firing are disclosed in Smith Gorman (Japan).

この組成物は120〜220メユシユのアルミナと粒用
のアルミナとシリカの結合剤組成物である。
This composition is a granular alumina and silica binder composition with 120-220 Mess alumina.

仏国特許第2,151,509号ではベータアルミナを
有するセラミック結合剤と、孔を充填するための微細な
炭化ケイ素とからなるボールベアリング研削といしが示
されている。
French Patent No. 2,151,509 shows a ball bearing grinding wheel consisting of a ceramic binder with beta alumina and finely divided silicon carbide to fill the pores.

研削といしの技術に関わるものではないが、この発明の
出願人はかつて少なくとも米国においてはアルミナ研摩
グリッドをセラミック結合剤組成物で結合したバレル仕
上げの研摩製品を販売したことがある。
Although not related to the abrasive wheel technology, the applicant of this invention has previously sold, at least in the United States, a barrel-finished abrasive product comprising an alumina abrasive grid bonded with a ceramic binder composition.

その組成はこの発明の主題をなすアルミナ研削といし用
のセラミック結合剤にいく分類似している。
Its composition is somewhat similar to the ceramic binder for alumina grinding wheels which is the subject of this invention.

このバレル仕上げの研摩組成物はボールクレイ、ベント
ナイト、結晶充填材、二酸化マンガン、および約10重
量%のlOOメユシュのアルミナ研摩グリッドを含有し
ている。
This barrel finish abrasive composition contains ball clay, bentonite, crystalline filler, manganese dioxide, and about 10% by weight lOO Meush alumina abrasive grid.

この発明は、鋼製ボールベアリングの仕上げ研摩に特に
有用な組成物の利用に関するものである。
This invention relates to the use of compositions that are particularly useful for finish polishing steel ball bearings.

すなわち我々は、研削といしの研削作用を特定の鋼球研
摩作用に要求される予かしめ決定された研摩規格に従っ
て硬軟自在に設計しつるセラミック結合研削といしを製
造するための結晶性セラミック結合剤を、結合剤組成物
の与えられた重量に対する研摩材の相対添加率(重量%
)を変化させて処方できることを見出した。
In other words, we designed the grinding action of the grinding wheel to be hard and soft according to the pre-determined grinding standards required for a specific steel ball grinding action, and we developed a crystalline ceramic bonding agent for manufacturing the ceramic bonded grinding wheel. is the relative addition of abrasive to a given weight of binder composition (wt%
) has been found to be able to be prescribed by changing.

この結合剤は、コールドプレスの工程中、一定の圧力範
囲内で使用される研削といし混合物をつくるのに使用す
ることができる。
This binder can be used to create grinding wheel mixtures that are used within a certain pressure range during the cold pressing process.

この目的で製造されたといしの研削作用は、その気孔率
、すなわち鋳造密度と弾性率が分かれば予知できること
が見出された。
It has been found that the grinding action of a wheel manufactured for this purpose can be predicted if its porosity, that is, its casting density and modulus of elasticity are known.

気孔率はコントロールできるし、結晶性充填材を含む特
定重量の結合剤組成物に対すると粒の相対添加率を変え
ることによって規定の研削作用を得るようといしの弾性
率を変えることができる。
Porosity can be controlled and the modulus of the wheel can be varied to obtain a defined grinding action by varying the relative loading of grains for a particular weight of binder composition containing crystalline filler.

与えられた研摩材含量において特定の弾性率を得るため
には、成形圧力を変えることによって気孔率をさらに調
整することができる。
The porosity can be further adjusted by varying the compaction pressure to obtain a specific modulus at a given abrasive content.

といし混合物中の結合剤の重量に対すると粒の添加率が
上昇するにつれて弾性率は低下し、かつ焼結密度が小さ
くなるという関係から、結合剤−と粉混合物の焼結時に
存在する顕微鏡的気孔率は、弾性率に正比例することが
分かった。
The elastic modulus decreases as the grain addition rate increases relative to the weight of the binder in the grinding mixture, and the sintered density decreases. Porosity was found to be directly proportional to elastic modulus.

といし中の気孔の容積が増加するにつれてといしの研削
作用は軟らかくなる。
As the volume of the pores in the wheel increases, the grinding action of the wheel becomes softer.

結合剤重量に対すると粒の相対重量%が反対になれば、
その逆となる。
If the relative weight percentage of grains to binder weight is reversed,
The opposite is true.

従ってここに示す特定の結合剤組成物の重量に対する与
えられた研摩グリッドの相対添加率を特定することがで
き、これによって所定の気孔率、弾性率、および予定通
りの研削作用を示すといしが得られる。
It is therefore possible to determine the relative loading of a given abrasive grid to the weight of the particular binder composition shown herein, which will produce a grinding wheel with a given porosity, modulus, and desired abrasive action. can get.

そのといしは大抵焼成されるが焼成後はほとんど形直し
する必要はない。
The wheel is usually fired, but there is little need to reshape it after firing.

でき上った球体研削といしはその使用時の研削特性を予
期され得るばかりか、焼成中凹みやゆがみあるいは収縮
を生じるほど流体状にはならずに結合剤は熟成される。
Not only does the resulting spherical grinding wheel have predictable grinding properties when in use, but the binder matures without becoming so fluid that it dents, warps, or shrinks during firing.

といしの焼成がこのような望ましくない事態が起こらず
になされると、未焼のコールドプレスしたといしの形状
は焼成中もそのまま保たれるので形直しの必要はほとん
どなくなる。
If the stone is fired without such undesirable occurrences, the shape of the unfired, cold-pressed stone will remain intact during firing and there will be little need for reshaping.

従って、従来の球体用といしの製造工程の省略ができる
Therefore, the manufacturing process of conventional spherical grinding wheels can be omitted.

研削といし工業においては次のことが分かつている。In the grinding wheel industry, the following is known.

すなわち、弾性率が大きくなるにつれて研削作用はより
硬くかつといしは丈夫となるが、同時に切削率は低下す
る。
That is, as the elastic modulus increases, the grinding action becomes harder and the wheel becomes stronger, but at the same time the cutting rate decreases.

逆に弾性率を小さくすることによって、より速く柔軟な
しかし耐久性の低い切削といしを製造することができる
Conversely, by decreasing the elastic modulus, it is possible to produce a cutting wheel that is faster, more flexible, but less durable.

第1図の囲まれた範囲内の密度にコールドプレスされる
組成物を配合することができると、焼成後仕様通りの弾
性率と適当な耐久性と相対硬度あるいは軟度を有すると
いしを随時製造することが可能となる。
If the composition to be cold-pressed can be blended to a density within the range enclosed in Figure 1, a stone having an elastic modulus as specified, appropriate durability, and relative hardness or softness after firing can be prepared at any time. It becomes possible to manufacture.

従ってどのような鋼製ボールベアリング仕上げ用研摩と
いしでも製造できる。
Therefore, any type of steel ball bearing finishing grinding wheel can be manufactured.

また第3図に示すように、使用すると粒のサイズを変え
ることにより、耐久性および切削速度を変化させること
が可能である。
Also, as shown in FIG. 3, when used, it is possible to change the durability and cutting speed by changing the grain size.

例えば平均粒子173ミクロン(米国標熟篩■00)の
溶融粉砕アルミナグリッドでは、といし中の結合剤重量
に対する研摩材のパーセンテージが増加するにつれて弾
性率は平均粒子径63ミクロン(240グリツド)の場
合よりも急速に低下する。
For example, for a fused milled alumina grid with an average particle size of 173 microns (US standard size 00), as the percentage of abrasive to binder weight in the grinder increases, the modulus increases for an average particle size of 63 microns (240 grit). decreases more rapidly than

これに比べて、平均粒子径63ミクロン(240グリツ
ド、米国通商画業規格C8−371−65に該当)の溶
融粉砂アルミナグリッドが所定量の結合剤に添加された
場合はゆっくりと傾斜カーブとなる。
In comparison, when a fused powder sand alumina grid with an average particle size of 63 microns (240 grid, compliant with U.S. Trade Standards C8-371-65) is added to a given amount of binder, the slope curve is slower. .

研摩材添加量のパーセンテージと結合剤重量との間の同
様の関係は任意のグリッドサイズの炭化ケイ素を使用す
る場合にもなり立つ。
A similar relationship between abrasive loading percentage and binder weight holds true when using silicon carbide of any grid size.

ただし弾性率の減少を示すカーブの傾斜は、対応するサ
イズのアルミナ粒子のカーブよりもいくらか急傾斜とな
る。
However, the slope of the curve showing the decrease in elastic modulus is somewhat steeper than that for alumina particles of corresponding size.

酸化アルミニウムと粒はこの発明のセラミック結合剤と
相溶性があるので炭化ケイ素と粒よりも望ましい。
Aluminum oxide and grains are preferred over silicon carbide and grains because of their compatibility with the ceramic binder of this invention.

これは、前述したように弾性率に関して酸化ケイ素と粒
と酸化アルミニウドと粒の効果が異なることの説明とな
るものである。
This explains the difference in the effect of silicon oxide particles and aluminum oxide particles on the elastic modulus, as described above.

第2図においてはこの発明のといしの弾性率は焼成密度
と気孔率の両方に関連して変化することを示している。
FIG. 2 shows that the modulus of the present invention wheel varies with both firing density and porosity.

すなわち実線で示した弾性率が上昇すると焼成密度は増
大し、破線で示したように気孔率は低下する。
That is, as the elastic modulus shown by the solid line increases, the fired density increases, and the porosity decreases as shown by the broken line.

といしの弾性率、密度および気孔率の三つの特性は一定
の態様で変化する。
The three properties of the wheel, modulus of elasticity, density and porosity, vary in a certain manner.

この発明の範囲内にある特定の組成物であれば、弾性率
および/あるいは気孔率(容量%)は第1図に示した通
りコールドプレスした未焼のといしから予想できる。
For certain compositions within the scope of this invention, the modulus and/or porosity (% by volume) can be predicted from a cold pressed green grinder as shown in FIG.

従来のコールドプレス圧力範囲内では、この発明の結合
剤の重量に対する研摩グリッドの添加量(至)が焼成密
度を決定するので、素早い切削を行う軟らかなといしを
製造するのもゆっくり切削を行う硬いといしを製造する
のも自在にできる。
Within the conventional cold pressing pressure range, the amount of abrasive grid added to the weight of the binder of this invention determines the firing density, so it is possible to produce a soft grinding wheel for fast cutting or for slow cutting. It is also possible to freely manufacture hard grinding wheels.

任意の与えられた成形圧に対して鋼製ボールベアリング
仕上げといしの特性を制御するためには、といし形成混
合物中の4つの成分を変化させて、焼結生成物の諸行性
をコントロールする。
To control the properties of a steel ball bearing finishing wheel for any given forming pressure, four components in the wheel forming mixture can be varied to control the malleability of the sintered product. do.

すなわち、(1)ベントナイトを添加した結合剤のクレ
ー、(2)二酸化マンガンとソーダあるいはソーダ灰の
融剤、(3)e細なアルミナ結晶添加剤、および(4)
研摩材すな4つちと粒である。
(1) clay as a binder with added bentonite, (2) fluxing agent of manganese dioxide and soda or soda ash, (3) e-fine alumina crystal additive, and (4)
The abrasive material has four grains.

この発明のといしの結合剤を配合するに際しては、通常
のビトリファイド結合クレーから述べることにする。
In formulating the binder for the grinding wheel of this invention, we will start with ordinary vitrified bonded clay.

このクレーは、と粒の結合を助けるアルミナ、シリカ、
および種々の低融点酸化物を焼成結合剤中に供給するば
かりでなく、未焼といしに加工する際に幾らかの成形性
を与える。
This clay contains alumina, silica, and
and various low melting point oxides to provide not only the firing binder but also some formability during processing into green iron.

すなわち、と粒を十分に圧縮してプレス工程中の良好な
未焼強度を与える。
That is, the grains are sufficiently compressed to provide good green strength during the pressing process.

クレーの品種は限定されないが、結合剤用の従来のクレ
ー、いわゆるボールクレーを選択しなければならない。
The variety of clay is not limited, but a conventional clay for the binder, so-called ball clay, must be selected.

便宜さと経済性からいえばミシシッピのボールクレーが
好ましい。
Mississippi ball clay is preferred from the standpoint of convenience and economy.

といしの配合に際しては、まず最終混合物の約20重量
%に相当する量のクレーと、望ましくは約1%のベント
ナイトから出発する。
In formulating the wheel, we start with an amount of clay corresponding to about 20% by weight of the final mixture, and preferably about 1% bentonite.

これらはコールドプレスされたりホットプレスされたり
する最終混合物に圧縮性をもたらす。
These provide compressibility to the final mixture, which may be cold pressed or hot pressed.

ベントナイトは付随的にクレー結合剤混合物の融点を下
げる働きをするが、ベントナイトを加えずに結合剤組成
物を作ってもよい。
Although bentonite concomitantly serves to lower the melting point of the clay binder mixture, the binder composition may be made without the addition of bentonite.

ベントナイトが加えられる場合、最終混合物の4〜5重
量%以下で使用される。
If bentonite is added, it is used at no more than 4-5% by weight of the final mixture.

これは焼成時に大きな収縮を起こすのはクレーであるた
めである。
This is because clay causes large shrinkage during firing.

完全混合物のボールクレー含有量は最終混合物の10〜
30重量%の間で変えることができる。
The ball clay content of the complete mixture is between 10 and 10 of the final mixture.
It can vary between 30% by weight.

10%以下となると圧縮性に乏しくて結合剤含有量の低
い混合物となり、また30%を越えると結合剤に添加さ
れたアルミナ充填剤の幾分かは効果を失い、焼結した製
品の品質は最高でなくなる。
Below 10%, the result is a mixture with poor compressibility and low binder content, and above 30%, some of the alumina filler added to the binder loses its effectiveness and the quality of the sintered product decreases. It won't be the best.

混合物に含有される第二の基本成分はマンガン化合物、
好ましくは二酸化マンガンであり、焼成時においてクレ
ーのための適当な融剤として働く。
The second basic component contained in the mixture is a manganese compound,
Preferably it is manganese dioxide, which acts as a suitable flux for the clay during firing.

この融剤は焼成時に製品の密度を制卸し、密度の程度は
混合物に加えられた融剤の量と焼成温度に関係している
This flux controls the density of the product during firing, and the degree of density is related to the amount of flux added to the mixture and the firing temperature.

例えばマンガンが存在していない場合は、1600〜1
6500C程度の温度で焼成するときだけ硬くて密度の
高いといしが得られる。
For example, if manganese is not present, 1600 to 1
A hard and dense grindstone can be obtained only when fired at a temperature of about 6500C.

5%の二酸化マンガンが加えられると焼成温度を著しく
下げることができる。
If 5% manganese dioxide is added, the firing temperature can be significantly lowered.

好ましくは7%のm−酸化マンガンを加える。Preferably 7% m-manganese oxide is added.

これが標準オルトンコーン12炉で最も良好に燃焼する
量である。
This is the amount that burns best in a standard Orton cone 12 furnace.

コーン12で焼成される時、5%以下の二酸化マンガン
含量では軟らかい製品となるが、好ましい範囲を越える
高温で焼成される混合物は最適のといし密度となる。
When fired in cone 12, manganese dioxide contents of less than 5% will result in a soft product, but mixtures fired at elevated temperatures above the preferred range will result in optimum wheel density.

混合物のマンガン含有量が約9%を越え、コーン12で
焼成されると、ふくらみや凹みが製品に生じる。
When the manganese content of the mixture exceeds about 9% and is fired in cone 12, bulges and depressions occur in the product.

オルトンコーン10から16の従来のセラミックといし
焼成範囲内の焼成温度に対しては、二酸化マンガンは最
終混合物の6〜8重量%の範囲内で添加することが望ま
しい。
For firing temperatures within the conventional ceramic stone firing range of 10 to 16 Orton cones, manganese dioxide is preferably added in the range of 6 to 8% by weight of the final mixture.

二酸化マンガンの所要量は、生成物に望まれる特定の焼
成温度に相関しており、焼成温度を低くする場合はマン
ガン量を増加し、逆により高い焼成温度を使用する場合
はマンガン量を少くする。
The amount of manganese dioxide required is related to the specific calcination temperature desired for the product, increasing the amount of manganese if a lower calcination temperature is used, and decreasing the amount of manganese if a higher calcination temperature is used. .

MnO2がセラミック融剤として働く時、クレー結合剤
のAl120s S i O□酸成分より低い温度で
流動状、嘘となり、生成する粘稠なガラスが表面張力に
よってといし塊を引張り、所定の密度と弾性率が得られ
るのである。
When MnO2 acts as a ceramic flux, it becomes fluid at a temperature lower than that of the Al120s SiO acid component of the clay binder, and the resulting viscous glass pulls the stone mass due to surface tension, achieving a predetermined density. The elastic modulus can be obtained.

研摩粒子をとりまく結合剤の引張りまたはコントロール
された収縮がプレス操作によってできた孔を減少させる
ので密度の高い製品となる。
The tension or controlled contraction of the binder surrounding the abrasive particles reduces the porosity created by the pressing operation, resulting in a denser product.

また焼成中Mn 02は酸素を失ってMn2O3となり
、ついにはMn3O4となる。
Further, during firing, Mn 02 loses oxygen and becomes Mn2O3, and finally becomes Mn3O4.

この遊離酸素はボールクレーの残余カーボンを環元する
役割をし、さらにSiO□などのガラス形成体を完全に
酸化させる。
This free oxygen plays the role of ring-forming the remaining carbon of the ball clay, and also completely oxidizes the glass forming body such as SiO□.

ソーダは以下に述べる充填材の一成分として別に添加さ
れる。
Soda is added separately as a component of the filler described below.

最終といし混合物重量の約1.5重量%のソーダ灰は、
結合剤をより一層流動状態にする追加融剤として働らく
Approximately 1.5% by weight of the final grinding mixture weight is soda ash.
Acts as an additional flux to make the binder more fluid.

ソーダが結合剤の選ばれた充填材成分中に存在している
場合は、最終混合物のほぼ1.5〜1.6%のソーダが
含まれるのであれば別に添加する必要はない。
If soda is present in the selected filler component of the binder, no additional addition is necessary if the final mixture contains approximately 1.5-1.6% soda.

MnO□とソーダの作用でできたガラス質セラミック結
合剤はAl2O3研摩粒子に強い粘着力を与える。
The vitreous ceramic binder formed by the action of MnO□ and soda provides strong adhesion to the Al2O3 abrasive particles.

ニカワや接着剤が表面に固着するにはその表面を濡らさ
なければならないということは公知であるが、この粘着
性ガラスは融剤の作用で比較的低温度で形成され、ある
程度の表面張力を有しており、ニカワの場合のように研
摩材表面を濡らさなくても研摩粒子を緊密結合させる。
It is well known that the surface must be wetted in order for glue or adhesive to adhere to the surface, but this adhesive glass is formed at a relatively low temperature by the action of a fluxing agent and has a certain degree of surface tension. This allows the abrasive particles to be tightly bonded without wetting the abrasive surface as in the case of glue.

粘稠性ガラス質結合剤はまたAl2O3の強力な溶剤で
あるので研摩材の表面は液状ガラスによって溶解され、
ガラスによる研摩材の密着化あるいは濡れを確実にする
The viscous vitreous binder is also a strong solvent of Al2O3, so the surface of the abrasive is dissolved by the liquid glass,
Ensures adhesion or wetting of abrasive material with glass.

酸化マンガンは軟マンガン鉱(Pyrolusite)
、ハウスマン鉱(Hausmannite )、水マン
ガン(Manganite ) 、菱マンガン鉱(Rh
odochr −os i te )、バラ輝石 Rh
odon i te )あるいはスベツサルト岩(Rp
esarite) 等のような、Mn 02−Ad
203− S iO□の結合した鉱物あるいは化学薬品
の任意の形態で使用できる。
Manganese oxide is soft manganese ore (Pyrolusite)
, Hausmannite, Manganite, Rhodochrosite
odochr-os ite), Rhophyroxene Rh
odon ite) or smooth rock (Rp
Mn 02-Ad, such as
203-SiO□ can be used in any form of bound minerals or chemicals.

パイロス鉱は豊富に出回っておりまた最も安いので使用
に適している。
Pyrosite is suitable for use as it is abundant and the cheapest.

ソーダはCO□を失ってソーダを形成する炭酸ナトリウ
ムの形状で必要ならば添加することができ、あるいは以
下に示すように結合剤混合物の一成分として使用される
Soda can be added if desired in the form of sodium carbonate, which loses CO□ to form soda, or is used as a component of the binder mixture as shown below.

この発明のといしの第3の基本成分はダストコレクター
微粒子の形状および/あるいはバイヤー法のアルミナ形
状の結晶アルミナである。
The third basic component of the grinding wheel of this invention is crystalline alumina in the form of dust collector particles and/or Bayer process alumina form.

このような結晶アルミナは焼成といしが使用される時あ
る研摩特性を示す。
Such crystalline alumina exhibits certain abrasive properties when calcined wheels are used.

この結晶アルミナは結合剤の一部として初めにこの発明
の混合物に添加される。
This crystalline alumina is initially added to the mixture of this invention as part of the binder.

またこの成分は、球体研削に対して酸化アルミニウムの
研削作用をいくらか与えると同時に、本質的に結晶性の
結合剤に硬質性、耐久性、長い耐摩耗性を与える。
This component also imparts some of the abrasive action of aluminum oxide to sphere grinding, while imparting hardness, durability, and long wear resistance to the essentially crystalline binder.

結合剤中に均一に分散されているこの微細粒度のアルミ
ナが従来の球体仕−Lげ用研削といしよりも優れた製品
をつくると考えられる。
It is believed that this fine particle size alumina uniformly dispersed in the binder makes the product superior to conventional spherical grinding wheels.

100ミクロンはどの大きさの粒径を含んでもよいが、
大部分は50ミクロン以下の粒径である任意の結晶形態
の微細酸化アルミニウムが使用されるが、平均粒径は7
〜12ミクロンの範囲である。
100 microns may include any particle size, but
Fine aluminum oxide of any crystalline form is used, mostly with grain sizes below 50 microns, but with an average grain size of 7.
~12 microns.

アルミナ充填材は乾燥した最終混合物の15〜60重量
%を占めている。
The alumina filler accounts for 15-60% by weight of the final dry mixture.

ある種の溶融アルミナ製品はソーダ不純物をその中に含
有しており、この材料が粉砕されるとソーダはベータア
ルミナ結晶を形成させ、ベータアルミナはアルファアル
ミナよりも軟弱であるのでダストコレクターで選択的に
分離される傾向を有する。
Some fused alumina products have soda impurities in them, and when this material is crushed, the soda causes the formation of beta alumina crystals, which are softer than alpha alumina and are therefore selective in dust collectors. It has a tendency to be separated into two parts.

比較的軟弱であるベータアルミナは微細粒径に粉砕され
易く、粉砕システムのダストコレクターで集収される。
Beta alumina, which is relatively soft, is easily ground to a fine particle size and collected in the dust collector of the grinding system.

ダストコレクター粒子が充填材として使用される場合、
十分なソーダがその充填材中に存在している。
When dust collector particles are used as filler,
Sufficient soda is present in the filler.

バイヤーのアルミナが使用される場合は、ソーダ含量は
、混合物が適切なソーダ含量となるのに十分でなければ
ならない。
If Bayer's alumina is used, the soda content must be sufficient to give the mixture the proper soda content.

この混合物の第4の添加成分はと粒である。The fourth added component of this mixture is acacia grains.

これは二つの働きをなし、その一つは比較的大きい研摩
粒子はボールベアリングの研削率を高めることであり、
第一二には比較的大きいグリッドの溶融粉砕酸化アルミ
ニウムは結合剤とともにこの発明の組成物の焼結により
生成する気孔率はコントロールすることによって弾性率
をコントロールすることである。
This serves two purposes; one is that the relatively large abrasive particles increase the grinding rate of the ball bearing;
Second, relatively large grids of fused milled aluminum oxide are produced by sintering the compositions of this invention with a binder to control the porosity and thereby control the modulus of elasticity.

上に述べたように、気孔率と弾性率の程度によってとい
しの研削速度が決まってくる。
As mentioned above, the grinding speed of the wheel is determined by the degree of porosity and elastic modulus.

そして切削率と研削効率はといし中の結合削重硅に対す
る研摩材粒子の添加率(重量%)に直接関係している。
The cutting rate and grinding efficiency are directly related to the addition ratio (wt%) of abrasive particles to the combined cutting weight in the grinding wheel.

結合剤の重量に対する研摩材粒子の重量%が増加すると
、気孔率も増加する。
As the weight percent of abrasive particles relative to the weight of binder increases, the porosity also increases.

微細なアルミナダストコレクター微粒子および/あるい
はバイヤーのアルミナを含有する一定容量の結合剤混合
物は焼成中に収縮して緻密な球体研削といしを形成する
が、既に予備収縮している大きい粒径の研摩材粒子は結
合剤が収縮する時には収縮しないので気孔が形成される
A volumetric binder mixture containing fine alumina dust collector particulates and/or Bayer's alumina shrinks during firing to form a dense spherical grinding wheel, whereas the already pre-shrunk large particle size abrasive Since the material particles do not shrink when the binder shrinks, pores are formed.

予め収縮している研摩グリッド成分の収縮と、アルミナ
含有ボールクレー、酸化マンガン−ソーダ融剤およびダ
ストコレクターおよび/あるいはバイヤーのアルミナ充
填材を含む混合組成物との収縮が特異であるというこの
ことによって、ボール研摩といしの密度を小さくしさら
に気孔率を増加することによって研摩粒子が弾性率を小
さくする働きをすることが説明できる。
Due to this, the shrinkage of pre-shrinked abrasive grid components and mixed compositions containing alumina-containing ball clay, manganese oxide-soda flux and dust collector and/or Bayer's alumina filler are unique. , it can be explained that the abrasive particles act to reduce the elastic modulus by decreasing the density of the ball abrasive wheel and increasing the porosity.

比較的大きいサイズの研摩材粒子の添加量(パーセント
)の範囲は第1図と第3図に明らかである。
A range of relatively large size abrasive particle loadings (percentage) is evident in FIGS. 1 and 3.

このようなアルミナ研摩材粒子は結合剤重量の約lO%
から50%までであることが望ましい。
Such alumina abrasive particles account for approximately 10% of the weight of the binder.
It is desirable that the range is from 50% to 50%.

この50%の上限は、結合剤重量中に含まれるダストコ
レクターおよび/あるいはバイヤーのアルミナを含有す
る結合剤混合物の総重量に対して決定される。
This 50% upper limit is determined relative to the total weight of the binder mixture containing dust collector and/or bayer alumina included in the binder weight.

各成分の合計重量の50重量%の研摩材粒子はこの製品
の上限であると思われる。
Abrasive particles of 50% by weight of the total weight of each component appears to be the upper limit for this product.

略110以上の弾性率をもつ焼結といしを製造するため
には、あとの50重量%はクレー、マンガンとソーダ、
およびアルミナダストコレクターおよび/あるいはバイ
ヤーのアルミナを含む結合剤である。
In order to manufacture a sintered wheel with an elastic modulus of approximately 110 or more, the remaining 50% by weight must be made of clay, manganese, soda,
and an alumina-containing binder in an alumina dust collector and/or a bayer.

結合剤中の微細な充填材成分がといし重量の60%を占
めるほど増加するならばといしの比較的大きいサイズの
研摩材粒子を0にまで落とすことができるが、微細な研
摩材粒子を含む混合物をプレスするのは困難であり、ま
たそのような混合物を焼結するとより高い収縮を生じ、
さらに完成といしは過度に硬質になり非常にゆっくりと
研削を行うことになるため、これは望ましい混合物とは
言えない。
If the fine filler component in the binder increases to 60% of the weight of the grinding wheel, the relatively large size of the abrasive particles in the grinding wheel can be reduced to zero; It is difficult to press mixtures containing
Furthermore, this is not a desirable mixture because the finished wheel will be too hard and will grind very slowly.

そのような硬質で密度の高いといしは非常な高圧にたえ
るので、そのようなといしを使用するに適した場合には
、この混合物の組成が極めて有用となる。
Since such hard, dense grindstones can withstand very high pressures, the composition of this mixture is extremely useful when such grinders are suitable for use.

各々、直径60.96crIl(24インチ)、91.
44cm (36インチ)、厚さが7.62 crfL
(3インチ)。
Each has a diameter of 60.96 crIl (24 inches), 91.
44 cm (36 inches), thickness 7.62 crfL
(3 inches).

10、16cTL(4インチ)、中央孔の直径30.4
8crrL(12インチ) 、 45.72CrIL(
18インチ)の異なったサイズの二つのといしがボール
研削用として乙の発明によってつくられた。
10, 16cTL (4 inches), center hole diameter 30.4
8crrL (12 inches), 45.72CrIL (
Two grinding wheels of different sizes (18 inches) were invented by Otsu for ball grinding.

次のような組成で硬質なものから軟質なものにまでわた
ってい※38Aは濃縮したベータアルミナ微粒子を有す
る非常に純粋な溶融アルミナ研摩材であり、このベータ
アルミナ微粒子はアルミナ粉砕操作に使用されるダスト
コレクター(ツートンカンパニー販売)で収集される。
Ranging from hard to soft with the following compositions: *38A is a very pure fused alumina abrasive with concentrated beta alumina particles, which are used in alumina grinding operations. Collected with a dust collector (sold by Two Tone Company).

このダストコレクター微粒子は一般に弱い形(5hap
e )であり、2〜50ミクロンまで非常に変化があり
、いくつかの粒子は100ミクロンに達するが、平均粒
径は約7〜12ミクロンである。
This dust collector particulate is generally in a weak form (5 hap
e) and is highly variable from 2 to 50 microns, with some particles reaching 100 microns, but the average particle size is about 7 to 12 microns.

この出願のアルミナダストコレクター微粒子はこの材料
であるか、またはこれと同等の市販のものかである。
The alumina dust collector particulates of this application are of this material or commercially available equivalents.

※※E67は従来のバイヤー法のアルミナである。※※E67 is a conventional Bayer method alumina.

この結晶アルミナの粒径は2〜15ミクロンであり、そ
の平均粒径は7ミクロンである。
The grain size of this crystalline alumina is 2 to 15 microns, with an average grain size of 7 microns.

※※※E1はアーク炉の溶融ボーキサイトから得られる
ツートンカンパニー販売の「レギュラー」溶融アルミナ
グリッドである。
※※※E1 is a "regular" fused alumina grid sold by Two-Tone Company obtained from molten bauxite in an arc furnace.

乾燥混合が完了した後、6重量%の水が添加されて混合
は完了した。
After the dry mixing was completed, 6% by weight water was added to complete the mixing.

この混合物から未焼のといしが140.62 kg/c
wtでコールドプレスされた。
This mixture yields 140.62 kg/c of unfired grinding wheel.
Cold pressed wt.

空気中で乾燥した後オルトンコーン12で焼成された。After drying in air, it was calcined in an Orton cone 12.

上記のといしの典型的なデータは次の通りある。Typical data for the above-mentioned wheel are as follows.

このといしの典型的な化学桁値(重量%)は次の通り: Al2O379% 8102 13% Mn 304 6.4% その他の酸化物 16% バイヤーのアルミナが充填材として使用される場合など
、38A DCFにおけるソーダに代えてソーダ灰を
添加する場合、典型的な焼成といしは次のような組成を
有しでいる。
Typical chemical values (wt%) for this wheel are: Al2O379% 8102 13% Mn 304 6.4% Other oxides 16% 38A, such as when Bayer's alumina is used as filler. When soda ash is added in place of soda in the DCF, a typical calcining wheel has the following composition.

ボールクレー 20 (重量%)ベントナ
イト 】(〃) Mn02 7 (tt )バ
イヤー法A#20a 40.5(tt )ソー
ダ灰 l、 (tt )溶融7
′Lyif平均粒 3゜ (7)子径173ミクロ
ン 溶融粉砕の100メツシユのアルミナ研摩材を10重量
%添加したボールベアリング研削といしは、同じサイズ
および含量で同じ研摩グリッドを含む従来のといしに比
べて4倍長く持続した。
Ball clay 20 (wt%) Bentonite] (〃) Mn02 7 (tt) Bayer method A#20a 40.5 (tt) Soda ash l, (tt) Melting 7
'Lyif average grain 3° (7) A ball bearing grinding wheel with 10% by weight addition of 100 mesh alumina abrasive with particle diameter 173 micron melt grinding is superior to a conventional grinding wheel containing the same abrasive grid of the same size and content. It lasted 4 times longer.

しかしこの発明のといしは市販のといしの半分の速度で
切削した。
However, the grinding wheel of this invention cut at half the speed of the commercially available grinding wheel.

この切削スピード不足は、弾性率を低下させ気孔率を増
加させるために結合剤重量に対するといしの研摩材粒子
の含有率を増加させることによって容易にとりもどせる
This lack of cutting speed can be easily reversed by increasing the content of abrasive particles in the wheel relative to binder weight in order to lower the elastic modulus and increase the porosity.

この発明の組成物は混合され、次いで77.5ky/c
rtt 〜15 skg/ff1(1/ 2〜1 )ン
/1n2)の範囲内で型中でコールドプレスされ、従来
の研削といし製造工程を利用して削られ乾燥される。
The composition of this invention is mixed and then 77.5ky/c
rtt to 15 skg/ff1(1/2 to 1) ton/1n2), ground and dried using conventional grinding wheel manufacturing processes.

31〜310kg/i(2/10〜2 トン/i♂)の
圧力が使用される。
Pressures of 31-310 kg/i (2/10-2 t/i♂) are used.

ホットプレス装置を使用するのであれば、型の強度に適
応する35.16kg/7(500ポンド/1n2)以
下の圧力で使用すべきである。
If a hot press device is used, it should be used at a pressure of no more than 500 lb/1n2, which is compatible with the strength of the mold.

これらの組成物の焼成工程は従来の球体といし組成物を
焼成する場合と同様である。
The firing process for these compositions is similar to that for firing conventional spherical grindstone compositions.

好ましい工程としてはトンネル炉が使用され、通常工程
ではオルトンコーン約12においで焼成するといしは適
当なバット上の砂中に置かれる。
The preferred process is to use a tunnel furnace, and the usual process is to fire in an Orton cone of about 12 mm, and the oven is placed in sand on a suitable vat.

ここに述べたといしは直線的に5〜9%収縮するが、と
いし全体の形状は保持されており、焼成中どんなに結合
剤が溶けたり肢化したりしでも明らかな溶融あるいは落
込み、気泡、アワなどはない。
The wheel described here shrinks linearly by 5 to 9%, but the overall shape of the wheel is maintained, and no matter how much the binder melts or becomes limbs during firing, there will be no obvious melting or depression, bubbles, or There are no foxtails or anything like that.

未焼成のといしの表面にあるキズ、カケラ、汚点、引っ
かきなどは焼成後のといしに明確に現われることに注意
すべきである。
It should be noted that scratches, chips, spots, scratches, etc. on the surface of the unfired grindstone will clearly appear on the fired grindstone.

焼成後、といしは円筒形を保持しており、表面は平らで
、特定の鋼製球体研削用として予めつくったといしの長
さや大きさを調整する必要な〈従来のボールベアリング
研削工程に使用することができる。
After firing, the wheel retains its cylindrical shape and has a flat surface, making it necessary to adjust the length and size of the pre-made wheel for grinding certain steel spheres (used in traditional ball bearing grinding processes). can do.

この発明は先行技術に必要な形直し操作にかかる費用が
ほとんど不用であるのに加えて、工程時間を縮小するの
で、極めて短時間で顧客の仕様書に合ったといしを供給
することができる。
In addition to virtually eliminating the expense of the reshaping operations required in the prior art, the present invention reduces process time, allowing a stone to meet customer specifications to be provided in a very short period of time.

焼成工程が終ると、この発明のといしの割れ目、寸法、
弾性率および密度が調べられる。
After the firing process is completed, the cracks, dimensions, and
The elastic modulus and density are examined.

この発明の工程によって作成されるほとんどのといしは
検査を通過し、通常は何らの仕上げ加工を必要とするこ
となく荷出し可能である。
Most grinders made by the process of this invention pass inspection and are usually ready for shipment without the need for any finishing operations.

この発明の概念の範囲内にある別の組成物は顧客の必要
を充すために使用される。
Other compositions within the scope of this inventive concept may be used to meet customer needs.

弾性率110から170〜180を有するといしは、平
均粒子径63ミクロン(240グリント)および平均粒
子径173ミクロン(100グリツド)の溶融粉砕アル
ミナと粒を使い、第1図を参考にして設計されよう。
A wheel with an elastic modulus of 110 to 170-180 was designed using fused and ground alumina and grains with an average particle size of 63 microns (240 grit) and an average particle size of 173 microns (100 grit), and with reference to Figure 1. Good morning.

10〜50%の研摩材ラインおよびA曲線、8曲線で規
定された範囲内の弾性率と密度を有する組成物は、許容
範囲内の線収縮を示し、焼成といしの形直しを必要とし
ない。
Compositions with elastic modulus and density within the range specified by the 10-50% abrasive line and A curve, 8 curve exhibit acceptable linear shrinkage and do not require reshaping of the firing wheel. .

といしが少くとも最低限度までプレスされないときは、
未焼のといしは適正に取扱うことができない。
If the grinding wheel is not pressed at least to the minimum limit,
Unfired grindstones cannot be handled properly.

曲線Aは31 kg/i(2/ i 0 トン/i、2
)でプレスした表面組成物の焼成といしの弾性率と気孔
率(密度)を示している。
Curve A is 31 kg/i (2/ i 0 ton/i, 2
) shows the elastic modulus and porosity (density) of the sintered stone of the surface composition pressed.

曲線Bは3 i 0ky/ff1(2トン/1n2)の
圧力を加えて得られた結果を表わしている。
Curve B represents the results obtained by applying a pressure of 3 i 0ky/ff1 (2 tons/1n2).

余りに高い圧力を加えると薄片化をもたらすので、第1
図に囲んだ範囲内がこの発明の好ましい範囲である。
Applying too high a pressure will result in flaking, so
The range enclosed in the figure is the preferred range of the present invention.

ある場合には、焼成といしの製造を完全にするために軽
い形直しが必要とされる場合があろうが、通常はほとん
どその必要はなく、はとんどのといしは焼成したままで
使用され得る。
In some cases, a light reshaping may be required to perfect the firing process, but usually this is rarely necessary and most wheels are used as-fired. can be done.

特殊な形や薄をなしたといしは加圧され(焼成はせず)
だ後、切削成形してつくられ得るが、この発明では通常
形直しが不用となるので、特殊な形状のといしも非常に
安価につくられる。
Specially shaped or thin stones are pressurized (but not fired).
After that, it can be made by cutting and forming, but since this invention usually does not require reshaping, a special shaped wheel can also be made at a very low cost.

平均粒子径が63ミクロン(240グリツド)、122
ミクロン(150グリツド)、142ミクロン(120
グ刃ツト)、173ミクロン(100グリツド)、ある
いは266ミクロン(80グリツド)にわたると粒が使
用されるが、これは弾性率をコントロールするための結
合剤重量に対すると粒の添加率と焼成中におこる線収縮
量のコントロールの関係のみに影響を及ぼす。
Average particle size is 63 microns (240 grid), 122
micron (150 grid), 142 micron (120
Grains ranging from 173 microns (100 grits), 173 microns (100 grits), or 266 microns (80 grits) are used, depending on the ratio of grains added to the binder weight and during firing to control the elastic modulus. It affects only the relationship that controls the amount of linear contraction that occurs.

炭化ケイ素と粒は、4〜12重量%の範囲内で使用され
得る。
Silicon carbide and grains may be used in a range of 4-12% by weight.

これに比較してアルミナと粒の場合は15〜47重量%
である。
Compared to this, in the case of alumina and grains, it is 15 to 47% by weight.
It is.

しかし、炭化ケイ素を使用するのは好ましくはない。However, it is not preferred to use silicon carbide.

炭化ケイ素を使用すると仕上げ形状に悪影響を与える焼
成時の困難が起こり、仕上げといしの形直しが必要とな
るからである。
This is because the use of silicon carbide causes difficulties during firing which adversely affects the finished shape and requires reshaping of the finishing wheel.

これに反してここに示すアルミナグリッドではそれが起
こらない。
In contrast, this does not occur with the alumina grid shown here.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図はコールドプレスした未焼のといしを焼成して得
られるといしの弾性率と成形密度との関係を示す図、第
2図は焼成といしの密度と、弾性率と、焼成といし中の
気孔の容量%の関係を示す図、第3図は結合剤重量に対
する研摩材含有量の変化に対応する弾性率の変化および
研摩材のグリッドサイズが異なる場合の効果の相違を示
す図である。
Figure 1 shows the relationship between the elastic modulus and compacted density of a cold-pressed unfired wheel obtained by firing it, and Figure 2 shows the relationship between the density, elastic modulus, and firing density of a fired wheel. Figure 3 is a diagram showing the relationship between the volume percentage of pores in the binder, and Figure 3 is a diagram showing the change in elastic modulus corresponding to a change in abrasive content with respect to binder weight, and the difference in effect when the abrasive grid size is different. It is.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 といしを形成する乾燥混合物の10〜30重量%の
、セラミック結合剤中のボールクレー成分と、前記混合
物の15〜60重量%の、長径が約44ミクロンよりも
小さい、前記結合剤中の結晶性アルファアルミナ充填材
と、前記乾燥混合物の0〜50重量%の、A403.s
icおよびこれらの混合物からなる群から選ばれ、平均
粒子径が266ミクロンあるいはそれより細かいサイズ
のと粒からなる組成を有し、かつ前記結合剤および研摩
材混合物は少なくとも5〜9重量%の酸化マンガンを含
有してなるボールベアリングの仕上げ胡麻用の硬質、緻
密質セラミックとし。 2 酸化マンガンがといし形成最終乾燥混合物の5〜9
重量%の量で存在するようfこボールクレーと酸化マン
ガンとを混合してといし用混合物をつくり、 最終乾燥混合物の15〜60重量%の量で存在し、平均
粒径が2〜15ミクロンの微細粒状結晶性アルミナ充填
材を前記酸化マンガンとボールクレーの混合物に混合し
、 平均粒子径が266ミクロンまたはそれよりも微細なと
粒を最終混合物の0〜50重量%添加し、製品の最終焼
結密度をコントロールするために31〜3 i okg
/i(2/ i 0〜2伽/ 1n2)の圧力で生成混
合物をコールドプレスし、 ついで、約2.80〜3.25 g/ccの焼結密度と
約105〜175ダイン/dの弾性率とをもつセラミッ
ク結合研削といしを製造するためにオルトンコーン10
〜16の範囲で前記のプレスされた成形体を焼結するこ
とからなる、と粒の種類およびサイズ、切削率、および
仕上げに関する鋼製ボールベアリング研摩仕様に適合す
るよう設計され、使用に先立って形直しを全く、または
殆ど必要としない研削といしの製造方法。
Claims: 1. 10 to 30% by weight of the dry mixture forming the grinding wheel, and 15 to 60% by weight of the mixture having a major diameter of less than about 44 microns. , crystalline alpha alumina filler in the binder and 0 to 50% by weight of the dry mixture of A403. s
ic and mixtures thereof, having an average particle size of 266 microns or finer, and wherein the binder and abrasive mixture contains at least 5-9% by weight of oxidized A hard, dense ceramic for finishing sesame ball bearings containing manganese. 2.5 to 9 of the final dry mixture containing manganese oxide.
A grinding mixture is prepared by mixing the ball clay and manganese oxide in an amount of 15% to 60% by weight of the final dry mixture and having an average particle size of 2 to 15 microns. fine-grained crystalline alumina filler is mixed into the manganese oxide and ball clay mixture, and granules with an average particle size of 266 microns or finer are added in an amount of 0 to 50% by weight of the final mixture to form the final product. 31-3 i okg to control sintered density
The resulting mixture is cold pressed at a pressure of /i (2/i 0-2 / 1n2) and then has a sintered density of about 2.80-3.25 g/cc and an elasticity of about 105-175 dynes/d. Orton cone 10 to produce a ceramic bonded grinding wheel with
16 to 16, and designed to meet steel ball bearing grinding specifications with respect to grain type and size, cutting rate, and finish, prior to use. A method of manufacturing a grinding wheel that requires no or almost no reshaping.
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