JPS61100352A - 研削工具 - Google Patents
研削工具Info
- Publication number
- JPS61100352A JPS61100352A JP59221410A JP22141084A JPS61100352A JP S61100352 A JPS61100352 A JP S61100352A JP 59221410 A JP59221410 A JP 59221410A JP 22141084 A JP22141084 A JP 22141084A JP S61100352 A JPS61100352 A JP S61100352A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- grinding
- bond
- super abrasive
- binder
- abrasive grain
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
- B24D3/342—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は最も硬い研磨材として知られているダイヤモン
ドまたは立方晶窒化ホウ素を研磨材とする研削工具に関
するものである。
ドまたは立方晶窒化ホウ素を研磨材とする研削工具に関
するものである。
近年の新素材の開発は目覚しいものがある。
トリわけ、ニューセラミックスの分野に属する窒化チタ
ニウム系サーメットは、セラミックの高硬度および耐熱
性、メタルの強靭性といった両者の特性を兼備した新素
材であり、従来の超硬やオールドセラミック系の素材に
代って、主としてスローアウェイチップやリマー等の高
能率切削工具用材料としての用途を拡大しつつある。
ニウム系サーメットは、セラミックの高硬度および耐熱
性、メタルの強靭性といった両者の特性を兼備した新素
材であり、従来の超硬やオールドセラミック系の素材に
代って、主としてスローアウェイチップやリマー等の高
能率切削工具用材料としての用途を拡大しつつある。
これ等サーメツト製切削工具の整形、刃付用として、従
来ダイヤモンド等の超砥粒研削工具が使用されているが
、以下に述べる難削材料研削時の典型的悪循環型複合現
象のため、七の研削能率、研削工具寿命がともに大きな
問題となっている。
来ダイヤモンド等の超砥粒研削工具が使用されているが
、以下に述べる難削材料研削時の典型的悪循環型複合現
象のため、七の研削能率、研削工具寿命がともに大きな
問題となっている。
即チ、窒化チタニウム系サーメットは高硬度かつ低熱伝
導性のため研削点における圧力と温度は共に超硬等、従
来の材料研削時に比べてかなり高くなり、研削工具の切
れ刃である超砥粒を容易に摩滅させ、著しい場合には超
砥粒の破砕や脱落現象を誘起させる。通常、研削工具は
使用前に切れ味の向上と維持のためドレッシング(目立
て)Kよって超砥粒切れ刃を結合剤表面から数10μ以
下の量だけ突出させであるが、突出量が切れ刃の摩滅に
よって10μ以下のオーダになると、被研削物または七
の切屑と結合剤部との摩擦によって研削抵抗が急増し、
かつ摩擦熱によって研削点近傍の温度はますます上昇し
て被削物に致命的な焼けや割れ、欠けを発生させるとと
もに、超砥粒の摩滅や脱落を助長して高価な研削工具の
寿命を著しく短縮する。
導性のため研削点における圧力と温度は共に超硬等、従
来の材料研削時に比べてかなり高くなり、研削工具の切
れ刃である超砥粒を容易に摩滅させ、著しい場合には超
砥粒の破砕や脱落現象を誘起させる。通常、研削工具は
使用前に切れ味の向上と維持のためドレッシング(目立
て)Kよって超砥粒切れ刃を結合剤表面から数10μ以
下の量だけ突出させであるが、突出量が切れ刃の摩滅に
よって10μ以下のオーダになると、被研削物または七
の切屑と結合剤部との摩擦によって研削抵抗が急増し、
かつ摩擦熱によって研削点近傍の温度はますます上昇し
て被削物に致命的な焼けや割れ、欠けを発生させるとと
もに、超砥粒の摩滅や脱落を助長して高価な研削工具の
寿命を著しく短縮する。
更には窒化チタニウム系サーメットは、七のメタμ成分
が高温状態のもとて研削工具の表層に極めて容易に凝着
して目づまり現象を起すため、工具の切れ味を急速に劣
下させる。
が高温状態のもとて研削工具の表層に極めて容易に凝着
して目づまり現象を起すため、工具の切れ味を急速に劣
下させる。
以上の諸現象が悪循環系を形成して、研削工具の切れ味
、寿命、加工面性状を共に短時間で著しく劣下させるに
至る。
、寿命、加工面性状を共に短時間で著しく劣下させるに
至る。
上記の問題につき、従来主として次のような対策がなさ
れている。
れている。
(1)研削材として用いる超砥粒の粒度(粒径)が大き
いと摩滅した場合の超砥粒先端の平坦部表面積が大きく
なり、その分研削抵抗が増大して研削熱の発生や切れ刃
の欠けを誘発しやすいため、粒径の比較的小さい井23
0/270(平均粒径64μ)前後の超砥粒を採用する
。
いと摩滅した場合の超砥粒先端の平坦部表面積が大きく
なり、その分研削抵抗が増大して研削熱の発生や切れ刃
の欠けを誘発しやすいため、粒径の比較的小さい井23
0/270(平均粒径64μ)前後の超砥粒を採用する
。
なお、これ以上粒径を小さくすると超砥粒の保持力が弱
まって脱落しやすくなる。
まって脱落しやすくなる。
(2)超砥粒を保持する結合剤としてメタ/L’を基材
とすると、砥粒摩滅時の結合剤と被研削物の摩擦熱が大
きく、かつ研削時の当りが固すぎ、被研削工具切れ刃に
欠けが発生しやすいため、一般にメタルよシも自己潤滑
性にすぐれ、かつ適度の弾力性を有する有機重合体を採
用する。 1(3) 更に結合剤と被研削物間
の摩擦熱の発生を少くするために結合剤中へ黒鉛、六方
晶窒化ホウ素、二硫化タングステン、二硫化モリブデン
等の固体膜形成潤滑剤を含有させる(特公昭51−39
398号、特公昭53−8950号)。
とすると、砥粒摩滅時の結合剤と被研削物の摩擦熱が大
きく、かつ研削時の当りが固すぎ、被研削工具切れ刃に
欠けが発生しやすいため、一般にメタルよシも自己潤滑
性にすぐれ、かつ適度の弾力性を有する有機重合体を採
用する。 1(3) 更に結合剤と被研削物間
の摩擦熱の発生を少くするために結合剤中へ黒鉛、六方
晶窒化ホウ素、二硫化タングステン、二硫化モリブデン
等の固体膜形成潤滑剤を含有させる(特公昭51−39
398号、特公昭53−8950号)。
(4)発生研削熱を効率よく逃がすため微粉砕された銀
、銅等を結合剤中へ含有させ、熱伝導性をよくする(米
国特許第2,258,774号、特公昭51−3819
2号)。
、銅等を結合剤中へ含有させ、熱伝導性をよくする(米
国特許第2,258,774号、特公昭51−3819
2号)。
(5) メタルの熱伝導性と有機重合体の弾力性の両
特性を付与すべく、液状樹脂で含浸された多孔質の金属
マトリックスを結合剤として使用する(特公昭4’7−
38515号)。
特性を付与すべく、液状樹脂で含浸された多孔質の金属
マトリックスを結合剤として使用する(特公昭4’7−
38515号)。
(6)切屑の凝着による目づ″!シ防止および熱伝導性
改善を目的として有m重合体を基材とする結合剤中に金
属鉛の粉末を容積比で10〜30%含有させる(特公昭
56−52181号)。
改善を目的として有m重合体を基材とする結合剤中に金
属鉛の粉末を容積比で10〜30%含有させる(特公昭
56−52181号)。
これ等のものは、いずれも著しい効果を発揮するに至ら
ず、各種の窒化チタニウム系サーメット等の難削材を高
能率かつ高品位に研削することは最近においても極めて
困難とされており、通常の超硬切削工具を研削する場合
に比べて数分の1ないし数10分の1の能率で研削され
ているのが実情である。
ず、各種の窒化チタニウム系サーメット等の難削材を高
能率かつ高品位に研削することは最近においても極めて
困難とされており、通常の超硬切削工具を研削する場合
に比べて数分の1ないし数10分の1の能率で研削され
ているのが実情である。
〔本発明が解、決しようとする問題点〕本発明は上記の
実情に鑑みてなされたもので、サーメツト製切削工具の
如き難削材の研削に特に威力を発揮し、研削能率にすぐ
れ、工具寿命も改善され、かつ加工面品位も良好な研削
工具を提供することを目的とする。
実情に鑑みてなされたもので、サーメツト製切削工具の
如き難削材の研削に特に威力を発揮し、研削能率にすぐ
れ、工具寿命も改善され、かつ加工面品位も良好な研削
工具を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段および作用効果〕本発明
の研削工具は、研磨材としてダイヤモンド粒子または立
方晶窒化ホウ素粒子の超砥粒を用い、結合剤として有機
重合体またはメタpを基材とする結合剤を用いた研削工
具であって、結合剤中に固体膜形成潤滑剤とともに、平
均粒径が研磨材としての超砥粒の1/3以下の微細超砥
粒を充填剤として含有せしめたことを特徴とする。
の研削工具は、研磨材としてダイヤモンド粒子または立
方晶窒化ホウ素粒子の超砥粒を用い、結合剤として有機
重合体またはメタpを基材とする結合剤を用いた研削工
具であって、結合剤中に固体膜形成潤滑剤とともに、平
均粒径が研磨材としての超砥粒の1/3以下の微細超砥
粒を充填剤として含有せしめたことを特徴とする。
固体膜形成潤滑剤に加えて本発明において新規に充填剤
として用いたダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素の超
砥粒は、粒径が研磨材として用いる超砥粒の1/3以下
、好ましくは20μ(井80o)以下であシ、かつ結合
剤中の含有量は3〜30容量%、好ましくは4〜10容
量%である。この微細超砥粒を結合剤中に含有せしめる
ことにより、結合剤の抗摩耗特性を改良させるのみなら
ず、結合剤と圧接しようとする被研削材表層部や切屑を
、微細超砥粒の研削効果を利用して積極的に微少切屑と
して排除し、上記凝M(目づまり)を未然に防止すると
ともに摩擦熱の累積を防止して研磨材の脱落現象を減少
させる。かつ、結合剤中の固体膜形成潤滑剤との相乗効
果によって各種の窒化チタニウム系サーメット等の研削
性能を大幅に改善させる。
として用いたダイヤモンドまたは立方晶窒化ホウ素の超
砥粒は、粒径が研磨材として用いる超砥粒の1/3以下
、好ましくは20μ(井80o)以下であシ、かつ結合
剤中の含有量は3〜30容量%、好ましくは4〜10容
量%である。この微細超砥粒を結合剤中に含有せしめる
ことにより、結合剤の抗摩耗特性を改良させるのみなら
ず、結合剤と圧接しようとする被研削材表層部や切屑を
、微細超砥粒の研削効果を利用して積極的に微少切屑と
して排除し、上記凝M(目づまり)を未然に防止すると
ともに摩擦熱の累積を防止して研磨材の脱落現象を減少
させる。かつ、結合剤中の固体膜形成潤滑剤との相乗効
果によって各種の窒化チタニウム系サーメット等の研削
性能を大幅に改善させる。
ここで固体膜形成潤滑剤とは、摩擦表面上に潤滑性の固
体薄膜を形成して沈着する特性を有する物質として従来
よシ知られているもので、本発明では六方晶窒化ホウ素
、二硫化タングステン、ニセVン化タングステンのよう
な無機材料マタはポリテトラフォルオロトリフμオロエ
チレン等の有機性の微細な固体重合物質が用いられ得る
。結合剤中における固体膜形成潤滑剤の量は3〜20容
量%、好ましくは5〜b景%である。
体薄膜を形成して沈着する特性を有する物質として従来
よシ知られているもので、本発明では六方晶窒化ホウ素
、二硫化タングステン、ニセVン化タングステンのよう
な無機材料マタはポリテトラフォルオロトリフμオロエ
チレン等の有機性の微細な固体重合物質が用いられ得る
。結合剤中における固体膜形成潤滑剤の量は3〜20容
量%、好ましくは5〜b景%である。
上記両充填剤の含有量が上記範囲の下限よυ少なくなる
とその効果が急減し、上限を越えると、結合剤の基材で
ある有機重合体またはメタμの量が、研磨材保持力を維
持するには不充分となシ、研磨材の脱落を促進するので
好ましくない。
とその効果が急減し、上限を越えると、結合剤の基材で
ある有機重合体またはメタμの量が、研磨材保持力を維
持するには不充分となシ、研磨材の脱落を促進するので
好ましくない。
有機重合体結合剤中の充填剤の種類および量を変化させ
た同一形状のダイヤモンド砥石(14Al型、砥石直径
15o酩、超砥粒層幅Btmのストレート砥石)を製作
し、窒化チタニウム(Ti、N)系サーメットチップ(
縦19.1謁、槓19、1m、厚さ4.7 m )の外
周面を同一研削条件(切込みQ、 Q 3騙、テーブル
トフバース速度6 m / mi、n、砥石周速28.
32F! / BeQ、水溶性クーラント使用)で湿式
平面研削して、その研削性能を砥石寿命(研削比GR=
研削されたTiNサーメットの容量/摩耗した砥石の容
量)および同一所定量研削後の砥石の切れ味(研削所要
人力電流値、アンペアA)および被研削面品位(チップ
コーナ部の欠けの有無)について実測、比較した結果を
別紙第1表および第2表に示す。砥石番号Al、煮2け
本発明品、厘3〜應8は比較品である。
た同一形状のダイヤモンド砥石(14Al型、砥石直径
15o酩、超砥粒層幅Btmのストレート砥石)を製作
し、窒化チタニウム(Ti、N)系サーメットチップ(
縦19.1謁、槓19、1m、厚さ4.7 m )の外
周面を同一研削条件(切込みQ、 Q 3騙、テーブル
トフバース速度6 m / mi、n、砥石周速28.
32F! / BeQ、水溶性クーラント使用)で湿式
平面研削して、その研削性能を砥石寿命(研削比GR=
研削されたTiNサーメットの容量/摩耗した砥石の容
量)および同一所定量研削後の砥石の切れ味(研削所要
人力電流値、アンペアA)および被研削面品位(チップ
コーナ部の欠けの有無)について実測、比較した結果を
別紙第1表および第2表に示す。砥石番号Al、煮2け
本発明品、厘3〜應8は比較品である。
夷1表における砥石番号&3および颯7は炭化ケイ素(
5iC)を30容盆%含有する最も標準的なダイヤモン
ド砥石である。第2表における%Gおよび%Aは、標準
対照砥石(A3)に対比したときの%を示す。
5iC)を30容盆%含有する最も標準的なダイヤモン
ド砥石である。第2表における%Gおよび%Aは、標準
対照砥石(A3)に対比したときの%を示す。
第2表に示すように、窒化チタニウム系サーメットの研
削においては、ダイヤモンド砥石用結合剤の充填剤とし
て従来量も一般的に使用される炭化ケイ素(粒度井80
o)のみを含有させた砥石(&3、Ary)は、研磨材
の使用量を20キャヲット以上に増しても砥石寿命を改
善することはできず、逆に目づまシを助長して研削性能
を劣下させてしまうことが明かである。
削においては、ダイヤモンド砥石用結合剤の充填剤とし
て従来量も一般的に使用される炭化ケイ素(粒度井80
o)のみを含有させた砥石(&3、Ary)は、研磨材
の使用量を20キャヲット以上に増しても砥石寿命を改
善することはできず、逆に目づまシを助長して研削性能
を劣下させてしまうことが明かである。
一方、固体膜形成潤滑剤たる二硫化タングステン(WS
2 )を単独で充填剤として使用する場合(&4、&5
)や微細ダイヤモンドを単独で充填剤として使用する場
合(嵐6)は、標準砥石(轟3)に比べて砥石寿命を5
0〜60%、切れ味を30〜4096向上させ得るが、
10096程度ない17それ以上向上させることは、た
とえ充填剤の粒径や含有量を寂化させてもほとんど不可
能であった。
2 )を単独で充填剤として使用する場合(&4、&5
)や微細ダイヤモンドを単独で充填剤として使用する場
合(嵐6)は、標準砥石(轟3)に比べて砥石寿命を5
0〜60%、切れ味を30〜4096向上させ得るが、
10096程度ない17それ以上向上させることは、た
とえ充填剤の粒径や含有量を寂化させてもほとんど不可
能であった。
これに対し充填剤として二硫化タングステンと微細ダイ
ヤモンドを組合せた本発明品(A l、煮2)は、砥石
寿命(C)R)および砥石切れ味ともに大幅に向上し、
被研削面の品位も最良の結果が得られ、両充填剤の著し
い相乗効果が認められた。特に&1の場合は砥石寿命は
6倍強、砥石切れ味は60%近く向上した。なお、本発
明品において充填剤として使用されたダイヤモンド量は
3.8キヤヲツトであり、研磨材との合計は23.8キ
ヤヲツトである。この値は従来標準砥石&7(集中度1
00)のダイヤモンド使用量よシもやや少い。
ヤモンドを組合せた本発明品(A l、煮2)は、砥石
寿命(C)R)および砥石切れ味ともに大幅に向上し、
被研削面の品位も最良の結果が得られ、両充填剤の著し
い相乗効果が認められた。特に&1の場合は砥石寿命は
6倍強、砥石切れ味は60%近く向上した。なお、本発
明品において充填剤として使用されたダイヤモンド量は
3.8キヤヲツトであり、研磨材との合計は23.8キ
ヤヲツトである。この値は従来標準砥石&7(集中度1
00)のダイヤモンド使用量よシもやや少い。
また本弁明の砥石の製造には従来の標準的レジンダイヤ
モンド砥石の製造設備および技術がそのまま適用でき、
特殊な設備や技能を要しない。
モンド砥石の製造設備および技術がそのまま適用でき、
特殊な設備や技能を要しない。
上記実施例では結合剤の基材としてフェノール樹脂を用
いた場合について説明したが、例えばポリイミド樹脂そ
の他の有機重合体、または銅−錫合金等のメタ〜を用い
てもよい。また上記実施例では研磨材および微細超砥粒
充填剤としてダイヤモンドを用いた場合について説明し
たが、難削材種によっては立方晶窒化ホウ素またはこれ
とダイヤモンドとの組合せを用いてもよい。
いた場合について説明したが、例えばポリイミド樹脂そ
の他の有機重合体、または銅−錫合金等のメタ〜を用い
てもよい。また上記実施例では研磨材および微細超砥粒
充填剤としてダイヤモンドを用いた場合について説明し
たが、難削材種によっては立方晶窒化ホウ素またはこれ
とダイヤモンドとの組合せを用いてもよい。
Claims (3)
- (1)ダイヤモンド粒子または立方晶窒化ホウ素粒子の
超砥粒からなる研磨材、および有機重合体またはメタル
を基材とする結合剤とからなる研削工具において、該結
合剤が固体膜形成潤滑剤および上記超砥粒の平均粒径の
1/3以下の粒径の微細超砥粒を充填剤として含有する
ことを特徴とする研削工具。 - (2)上記固体膜形成潤滑剤の結合剤中における含有量
が3〜20容量%である特許請求の範囲第1項記載の研
削工具。 - (3)上記微細超砥粒充填剤の結合剤中における含有量
が3〜30容量%である特許請求の範囲第1項記載の研
削工具。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59221410A JPS61100352A (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 研削工具 |
EP85113197A EP0179404B1 (en) | 1984-10-22 | 1985-10-17 | Grinding tool |
DE8585113197T DE3577819D1 (de) | 1984-10-22 | 1985-10-17 | Schleifwerkzeug. |
US06/789,770 US4671021A (en) | 1984-10-22 | 1985-10-21 | Grinding tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59221410A JPS61100352A (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 研削工具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61100352A true JPS61100352A (ja) | 1986-05-19 |
Family
ID=16766299
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59221410A Pending JPS61100352A (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 研削工具 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4671021A (ja) |
EP (1) | EP0179404B1 (ja) |
JP (1) | JPS61100352A (ja) |
DE (1) | DE3577819D1 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6327258U (ja) * | 1986-07-29 | 1988-02-23 | ||
JPS6374567A (ja) * | 1986-09-18 | 1988-04-05 | Micron Seimitsu Kk | Cbn研削砥石 |
JP2010099821A (ja) * | 2008-10-24 | 2010-05-06 | Hideo Nakagawa | 劣化したスローアウェイ・バイトの先端刃部r(ノーズアールと呼ばれる)と直線刃部の研磨ができる再生研磨装置 |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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DE3706868A1 (de) * | 1986-07-30 | 1988-02-11 | Winter & Sohn Ernst | Abrichtwerkzeug fuer schleifscheiben |
DE3811584A1 (de) * | 1988-04-07 | 1989-10-19 | Winter & Sohn Ernst | Schleifscheibe zum tiefschleifen |
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US5211726A (en) * | 1991-03-14 | 1993-05-18 | General Electric Company | Products and process for making multigrain abrasive compacts |
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FR2688730B1 (fr) * | 1992-03-19 | 1996-09-20 | Peugeot | Rodoir perfectionne. |
AU1943795A (en) * | 1994-03-17 | 1995-10-03 | Sherritt Inc. | Low friction cobalt-based coatings for titanium |
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US5637388A (en) * | 1995-08-28 | 1997-06-10 | Xerox Corporation | Layered resinoid/diamond blade for precision cutting operations and method of manufacturing same |
EP0786506B1 (en) | 1996-01-26 | 2003-04-23 | General Electric Company | Coated abrasives for abrasive tools |
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