JPS61173861A - メタル砥石の遠心成形法 - Google Patents

メタル砥石の遠心成形法

Info

Publication number
JPS61173861A
JPS61173861A JP1624385A JP1624385A JPS61173861A JP S61173861 A JPS61173861 A JP S61173861A JP 1624385 A JP1624385 A JP 1624385A JP 1624385 A JP1624385 A JP 1624385A JP S61173861 A JPS61173861 A JP S61173861A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mold
abrasive grains
metal
abrasive
dissolution
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.)
Granted
Application number
JP1624385A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH059231B2 (ja
Inventor
Junji Sugishita
杉下 潤二
Masami Ishii
石井 正巳
Hiroshi Motoyama
本山 浩
Ryohei Yabuno
薮野 良平
Wataru Yagi
渉 八木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP1624385A priority Critical patent/JPS61173861A/ja
Publication of JPS61173861A publication Critical patent/JPS61173861A/ja
Publication of JPH059231B2 publication Critical patent/JPH059231B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • B24D3/06Physical 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 metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements
    • B24D3/08Physical 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 metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements for close-grained structure, e.g. using metal with low melting point

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 未発明は遠心鋳造を利用して行うメタル砥石の成形法の
改良に関するもので、研削用の砥粒の付近にF e /
 A llなどの金属間化合物等を形成させ、素地を強
化して砥粒保持力を強くするメタル砥石の遠心成形法で
ある。
(従来の技術) 遠心鋳造法により研削砥石を製造する方法としては、特
開昭58−94971号「超砥粒研削砥石の製造方法j
の公報がある。
これを第6図により説明すれば、遠心鋳造用金型のキャ
ビティ内周面に砥粒22a、22b・・・の先端がキャ
ビティ内周面と接するように砥粒保持体21で保持し、
砥石台金24゛をセットし、図示しない金型を25に示
すように回転させながら遠心力で前記砥粒保持体21と
砥石台金外周間の空隙に砥石固着用金属の溶湯23を注
入して砥石合金24に砥粒固着用金属を固着し、砥粒保
持体21を取り除くことにより砥石の砥粒の高さを均一
とする研削砥石の製造方法が開示されている。
(発明が解決しようとする問題点) 然しこの従来の研削砥石の製法は砥粒の高さは均一にな
るが、砥粒の径の不揃いによって砥粒は固着金属により
しっかりと保持されない砥粒が発生し砥粒が剥離し易い
。従来の遠心鋳造による研削砥石の成形法において特に
ダイヤモンド、キュービックボロンナイトライド(CB
N)、GC砥粒(S i C)等の超硬砥粒を保持する
Al又はA1合金及びCu又はCu合金23は軟かく研
削加工時の研削力に対して、素地と砥粒との結合力は充
分でなく、その結果砥粒は剥離し易いものである。
すなわち研削加工時に砥石中の砥粒は研削による応力に
より砥粒の回りに応力が生じ砥粒の脱落が発生する。
これを砥石中の1つの砥粒の状態をモデル化して応力解
析により第7図について説明すれば、モデルの設定条件
として砥粒は完全剛体とし、まわりの素地は完全弾塑性
体と考え素地との結合力は研削力に対して充分に強度を
もつものとする。また砥粒の形状は円錐頂角90°、斜
面の長さしを100μmの円錐の底面を重ね合せた形状
のものとしその1/2(円錐1個分)が素地中に埋め込
まれているものとし、a、b、c、dは円錐の頂点でe
は母材である。
ここで g:切り込み深さ、G:比切削抵抗、2r:円錐頂角=
90°、N:研削力の垂直方向成分、T:研削力の水平
方向成分とすると、 /、五 d N ” 7 G g” Sin r CO3r C
oSφdφ考えると、Nにより生ずる応力はab、bc
に一様に分布し、Tによって砥粒a bcdはb点を中
点に回転力を生ずるものとするとab、bc面の応力分
布は第7図の(ロ)のようになり最大垂直応力はa点に
垂直な面に生じ、砥粒脱落の基点となり、その大きさは
l atsax l =0.81 Ggkg/−鰭と表
わされる。
更に実際にダイヤモンド圧子を一定荷重で各材料に押し
込んだ時の深さgを測定しそれにより各切削材料のG(
比切削抵抗値)を次式より算出すれば、G(実験式)=
42X1♂g−/−’P(gの単位はμm)を用いて得
た結果を第1表に示す、尚A2024はA I!−Cu
合金である。(前記式は機械学会論文集18巻74号1
952.PI3による。)第1表 第1表Gの値を用いてT、Nlσwax lの値を各材
料について第2表に示す。
第2表 以上の結果、硬さと引張強さとの関係で一般的ニイわれ
7いる実験式tyB(kg/ m/) #1 / 3 
Hv(ビッカース硬さ)から実際の素地から砥粒の脱落
について引張強さを1因子として推定するとこの中で一
番硬い比切削材である超硬の場合には第2表のa va
axの値(87,70)から、素地はHV263以上の
硬さが必要である。しかしAI又はAI!合金及びCu
及びCu合金素地のものは、その硬さは一般的に軟かく
、砥粒保持能力の点で十分でないと云える。
またセラミック研削の場合、砥粒切刃の衝突によって、
被加工物表面に発生するクラックが主要因となって切屑
が生成され、この場合切刃を保持する結合剤が剛体に近
いほど衝撃によるクラツク発生が行われやすいが切刃を
保持するAA又はCu合金が軟かいために衝撃によるク
ラック発生が行われにクク、従って切削能率は低い。さ
らにAl又はCu合金は軟かいために結合剤としての素
地の摩耗が早く、砥石全体の摩耗は大きいものである。
そこで本発明はA/又はA1合金及びCu又はCu台金
材を使用して遠心鋳造法にてメタル砥石を製造する場合
に、ダイヤモンド、CBN、又はGC等よりなる砥粒の
剥離がなく、砥粒の保持力が大きいメタル砥石の成形法
を提供することを目的とするものである。
〔発明の構成〕
(問題点を解決するための手段) 上記技術的課題を解決するために講じた技術的手段は、
次のようである。すなわち、本発明は回転可能な鋳型内
に離型剤を塗布し、次にAn又はA1合金よよりなる台
金材を入れ、鋳型内面と外周面の間にスキマを設け、こ
のスキマ内にダイヤモンドなどよりなる砥粒と、鉄、ニ
ッケル、又はチタン等の粉末を混合充填し更に台金材と
同じのAlの粉末を加えて鋳型を加熱し、台金材を溶融
さして前記粉末とを混合せしめ、数分から約30分間、
約700℃に保持し、その後遠心用回転装置により鋳型
を回転せしめ、前記砥粒及び金属粉末の層内に台金材の
溶湯を含浸、凝固させてメタル砥石を形成するものであ
る。次に砥石の外周表面を適宜目立を行い砥粒を露出し
て砥石を製造するものである。
(作用) 前記技術的手段は次のように作用する。すなわち、台金
材であるAl又はA4合金は約700℃の加熱により金
型内で溶融状態となり、スキマに充填されたダイヤモン
ドなどの砥粒層内に侵入し、更に鉄、ニッケル、又はチ
タン等の粉末もAl又はA1合金の溶湯に融合し、更に
AI粉末は台金材との熔融を促進するもので数分〜30
分程度加熱されることにより、前記鉄、ニッケル、又は
チタン等の粉末の表面に硬度の硬い金属間化合物が形成
されて表面硬度は700〜900Hvと硬くなり、内部
は鉄、ニッケル、又はチタン等の靭性を有する粉体のま
まで、遠心回転により砥粒層の各部に分散し、台金材が
凝固することにより、砥粒層が前記硬度のアップした金
属粉体と台金材とで形成され、この結果砥粒周辺に硬度
上昇した粉末が分散することにより強力に確実に保持さ
れ、砥粒の剥離が非常に少ない砥石が製造されるもので
ある。
(実施例) 以下、上記技術的手段の具体的な実施例について説明す
る。
1は遠心鋳造形成装置で回転成形式であり、2は回転体
で、3は加熱装置、3aはヒータで、4は回転板、5は
モータ、6は温度調節器で、7は送風ホース、8は回転
体のフタで、9は鋳型である。尚、遠心鋳造形成装置に
はスイング成形式のものもある。
前記構成においてその製法を説明すれば、鋳型9の内側
に離型剤(ピールコート、グイルーバー、タイコーソ、
・・・)を塗布し乾燥後、AIl又はA1合金よよりな
る台金材11を入れ鋳型9と台金材11との隙間10(
台金材の大きさにより調整可能)に砥粒17a、17b
・・・ (ダイヤモンド砥粒、CBN砥粒、又はGC砥
粒で大きさは20〜50μm) と鉄、       
    ゛の粉末15a、15bを密に混合充填し、製
作条件(分散中の広いもの、濡れ性の悪い砥粒を分散す
る場合、砥粒の集中度をコントロールする場合等)によ
り、AI!粉末を合せて混合し前記鋳型9を熔解炉又は
加熱熔解炉付遠心機にて加熱し台金材11を熔解後、数
分から約30分間650℃〜800℃中にて保持する間
に砥粒と一緒に混合した前記鉄粉末15a、15bの表
面部分に金属間化合物(F e、3 AN、  F e
AIl  、  F eAIl、3等)16a、16b
を生成させ、モータ5の作動により回転板4及び鋳型9
を回転させ溶湯を砥粒層14に含浸させ、高温下でゆつ
(り凝固させ湯回りを良くして砥石を形成し、その後砥
石外周表面18を適宜目立を行い砥粒が突出した表面1
9を形成するものである。
この様な方法で製造した砥石の断面を第2〜3図に示す
。12は砥石で、13は/lなどの台金材で、14は砥
粒層であり、a、、  aよ、  aJは砥粒内に生成
された表面に金属間化合物を形成したFeなどの粉末で
、これを拡大すれば15a、15cなどの粉末で、16
a、16cは高温下で保持されて生成した金属間化合物
である。
次に前記方法で成形したメタル砥石の硬度を測定した、
第3図(イ)において、砥石の表面をAとし表面より中
心部方向へ5flの位置をBとしA−Bの間において0
.2 am間隔でその位置の硬さを測定した、砥石の製
造条件としては台金材はA2024のAlCu合金で、
砥粒はGC砥粒で、金属粉末としてFeを使用し、A2
024の台金材にGC:Fe粉=1:1の割合で鋳型中
に充填し120°雰囲気において、予熱後、700℃に
加熱を行い、2030rpm (671G)にて5分間
回転させていた。第4図の(イ)は700℃にて30分
加熱の場合で(ロ)は60分加熱の場合を示し、Hはマ
イクロビッカーズ硬さ、Sは表面測定ケ所である。
いずれも硬度は、約800HvとなりA2024台金材
の測定値P(約100Hv)に比較して、数倍の硬度を
有し、鋳型を30分間加熱した場合のX  =790.
5Hvで、60分間の場合はX= 762.9 Hvで
あった。
第5図は前記測定面の一部の500倍に拡大した顕微鏡
写真の模写図で、C−Dの寸法が20μmであり、15
b、15cは金属粉末、16b。
16cは前記砥粒の表面の金属間化合物で、17c、1
7dはGC砥粒で、a+、  aF、  a4は砥粒層
14に均一に分散した金属間化合物を表面に形成した金
属粉末である。
〔発明の効果〕
本発明は、次のような効果を有する。すなわち、砥粒と
ともに複合化した鉄、ニッケル、又はチタン等の金属粉
末により金属間化合物を金属粉末の表面部分に生成し、
更に砥粒の周辺に分散することにより砥粒の保持力が大
巾に改善されるが、更に、金属粉末の配合量により、砥
粒層自体の硬さを自由に変えることができ、メタル砥石
の用途に応じて適当に砥粒を剥離させることにより、切
れ味の良い砥石の製造ができ、研削する相手材に合致し
た能率の良いメタル砥石の製造が可能である。また砥粒
層と合金が同時に成形され、合金が結合剤を兼ねること
になり製造工程が短縮される。
【図面の簡単な説明】
第1図は回転成形式の遠心成形機の簡略図であり、第2
図は成形後のメタル砥石の断面図である。 第3図は、砥粒層の拡大断面図で、(イ)は成形後、(
ロ)は外周面の目立後を示す。 第4図は第3図の(イ)のA−B間の硬度の測定値のグ
ラフで(イ)は加熱時間が30分、(ロ)は60分のも
のである。 第5図は第3図の(イ)の一部平面図の500倍の拡大
図で顕微鏡写真の模写図である。 第6図は従来例の断面図で(イ)は成形中、(ロ)は一
部の砥粒が剥離した状態を示す。 第7図は従来例をブロック線図で表わしたもので、(イ
)は剥離前の荷重の状況で、(ロ)は剥離する場合の荷
重の状況を示す。 1・・・遠心回転成形装置、9・・・鋳型、13・・・
台金材、15・・・金属粉末、17a。 17b・・・砥粒

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 メタル砥石製作用鋳型に、ダイヤなどの砥粒を充填して
    、台金材となる金属を溶融又は注湯して、前記鋳型を回
    転せしめて遠心力により成形するメタル砥石の遠心成形
    法において、 (1)鋳型に離型剤を塗布し、AU又はAl合金よりな
    る台金材を鋳型内に挿入し、 (2)前記鋳型と台金材との隙間にダイヤなどの砥粒及
    び鉄、ニッケル、チタンの金属粉末の中から1種又は複
    数種を混合充填し、 (3)前記台金材と砥粒および金属粉末を加熱し、台金
    材を熔解した後一定時間恒温保持し、 (4)鋳型を回転せしめ、一定割合で混合した金属粉と
    砥粒層に台金材の一部が遠心力によつて含浸し一体成形
    され、砥粒のまわりの金属粉末に金属間化合物を形成さ
    せて砥粒の保持力を高めメタル砥石の遠心成形法。
JP1624385A 1985-01-29 1985-01-29 メタル砥石の遠心成形法 Granted JPS61173861A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1624385A JPS61173861A (ja) 1985-01-29 1985-01-29 メタル砥石の遠心成形法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1624385A JPS61173861A (ja) 1985-01-29 1985-01-29 メタル砥石の遠心成形法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS61173861A true JPS61173861A (ja) 1986-08-05
JPH059231B2 JPH059231B2 (ja) 1993-02-04

Family

ID=11911112

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1624385A Granted JPS61173861A (ja) 1985-01-29 1985-01-29 メタル砥石の遠心成形法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS61173861A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02167667A (ja) * 1988-08-31 1990-06-28 De Beers Ind Diamond Div Ltd 研摩製品の製法
JPH02167668A (ja) * 1988-08-31 1990-06-28 De Beers Ind Diamond Div Ltd 研摩製品の製法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4970291A (ja) * 1972-11-13 1974-07-08
JPS5894971A (ja) * 1981-11-30 1983-06-06 Komatsu Ltd 超砥粒研削砥石の製造方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4970291A (ja) * 1972-11-13 1974-07-08
JPS5894971A (ja) * 1981-11-30 1983-06-06 Komatsu Ltd 超砥粒研削砥石の製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02167667A (ja) * 1988-08-31 1990-06-28 De Beers Ind Diamond Div Ltd 研摩製品の製法
JPH02167668A (ja) * 1988-08-31 1990-06-28 De Beers Ind Diamond Div Ltd 研摩製品の製法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH059231B2 (ja) 1993-02-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3210548B2 (ja) 新規な金属ボンドを用いて結合した砥粒加工工具とその製造法
US3596649A (en) Abrasive tool and process of manufacture
JP2010540261A (ja) 硬質かつ/または脆性の材料の研磨加工
US5201917A (en) Plate with an abrasion-proof surface and process for the production thereof
JPH10121113A (ja) 複合切り刃体及びその製造方法
JPH01183370A (ja) 複合ボンドダイヤモンド砥石とその製造法
JPS61173861A (ja) メタル砥石の遠心成形法
US6319109B1 (en) Disk-shaped grindstone
US2334048A (en) Peripheral diamond grinding wheel
JP2641438B2 (ja) 多孔質部を有するメタル砥石の遠心焼成法
JPS6257871A (ja) メタルボンド砥石の製造方法
JP2001088035A (ja) 有気孔砥石
JPH0326467A (ja) 多気孔金属ホイールとその製造法
JP2001038630A (ja) 超砥粒工具及びその製造方法
JP2000326234A (ja) バリ取り用超砥粒ホイール
JPH03104565A (ja) 有気孔メタル砥石の遠心焼成法
JP2005144653A (ja) レジンボンドダイヤモンド砥石
JP2931128B2 (ja) メタルボンド砥石の遠心焼成法
JP2565622B2 (ja) 砥石の製造方法
US2584862A (en) Method of forming grinding wheels
JP3411233B2 (ja) 研削工具の製造方法
JPH08276366A (ja) 超砥粒レジンボンド砥石およびその製造方法
JPH10202533A (ja) ダイヤモンド切断砥石
JPH03277472A (ja) ダイヤモンド砥石
JPS62246474A (ja) 鏡面仕上げ用超砥粒砥石の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
EXPY Cancellation because of completion of term