JPS62107977A - 研削砥石 - Google Patents

研削砥石

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JPS62107977A
JPS62107977A JP61258705A JP25870586A JPS62107977A JP S62107977 A JPS62107977 A JP S62107977A JP 61258705 A JP61258705 A JP 61258705A JP 25870586 A JP25870586 A JP 25870586A JP S62107977 A JPS62107977 A JP S62107977A
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JP
Japan
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grinding
volume
grindstone
kyanite
grinding wheel
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JP61258705A
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English (en)
Inventor
ロバート エイチ.リクスト
ロバート エル.ホールデン
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Saint Gobain Abrasives Inc
Original Assignee
Norton Co
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • B24D3/34Physical 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
    • B24D3/342Physical 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
    • B24D3/344Physical 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 the bonding agent being organic

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  • Engineering & Computer Science (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】 (産業上の利用分野〕 本発明は樹脂結合砥石、より詳しく述べるとホットプレ
スした重相研削用砥石に関する。
〔従来の技術と発明が解決しようとする問題点〕下記の
刊行物が本件優先権主張日に本件発明者が知る最も関連
のある従来技術である。
N、P、Robie著、「レジノイド砥石フィラー」、
(“研削および仕上げ”、1!J61年12月発行)。
金属ビレットは鋳造操作の結果として生ずるひび、収縮
クラック、酸化領域のような表面欠陥を研削して圧延機
用に調製される。この予備研削は砥石の研削表面に非常
に高圧と非常に高速とを与えるように手動操作または手
動制御して行なわれるので、これらの粗砥石は非常に荒
い表面でかつ耐久的でなければならない。粗研削その他
のために特に重研削用砥粒が開発され、特別の樹脂結合
剤が粗砥石を作製するために用いる特に耐久性のあるも
のとして見い出されている。
今日知られている最も有用な慣用粗砥石は非常な高圧と
温度制御下で重合したフェノールホルムアルデヒド結合
剤混合物中に共溶融アルミナ−ジルコニア砥粒を分散さ
せて作製したものである。
このような砥石は金属ビレットを粗研削するために用い
られ、砥石を作る原料バッチ混合物には特定の添加剤を
含めると、この添加剤が研削操作中に存在して研削操作
をより有効にすることが見い出されている。
いろいろな種類のこれらの研削助剤をあらゆる種類の金
属製品の研削用粗砥石組成物に用いることが提冨されて
いる。種々の研削操作についているいろな形のビトリフ
ァイド砥石および樹脂結合砥石の研削操作を補助する慣
用の砥石フィラーおよびその機能についての詳しい検討
が上記刊行物に記載されている。この刊行物の45頁に
米国特許の一覧表があり、掲載された特許にそれぞれ含
まれている特別のフィラーおよび研削助剤が列挙されて
いる。
そこに開示されている研削助剤はチタンビレットを研削
するのに特に有用であることが見い出されているが、こ
れらのフィラーはその他の研削にも同様に用いうるであ
ろう。
今日チタンビレットを研削するために入手可能な典型的
なホットプレス樹脂結合粗砥石には下記の組成物Aおよ
びBで示される混合物が含まれる。
フェノール−23,8121,89 ホルムアルデヒド樹脂 粉末状氷晶石(Na3AIF6)6.53ポリ塩化ビニ
リデン     2.30   1.15粉末状生石灰
(Cab)      3.0?    3.07ガラ
ス短繊維        4.00   4.00上記
の砥石は硬質耐久性ホットプレス砥石として作製された
とき鉄、鋼、その他の商業的金属を粗研削するために用
いられる。組成物Bはチタンの研削により有用であるこ
とが見い出されている。
チタンは酸素との親和性が高く、研削中に酸化が起きて
発熱して、摩擦研削自身によって生ずる熱に加わるので
、研削が困難である。金属チタンは例えば鉄系合金と比
べて熱伝導率が比較的低いので、この機械的および化学
的に生ずる熱の蓄積が低粒の摩耗を加速し、樹脂結合を
損傷するので不都合である。チタンの研削は、またこの
金属の剪断特性のために鉄系金属と比べてより薄い研削
屑を生じながら研削表面でより大きくエネルギーを消費
するという問題もある。従って、鉄系金属の粗研削と比
べてチタンの研削の困難は、いくらかより高い温度と、
チタンの極端な化学反応性と、チタンを研削するのに加
えるべき高い単位圧力によって特徴付けられる。これら
の問題が砥石寿命を短かくし、研削速度を小さくし、そ
の結果、チタンの粗研削のコストを鉄系ビレットの粗研
削と比べてより高くしている。
本発明はチタンビレットの研削に特に適合する   −
がその他の金属の研削に用いる場合にも利点を有する砥
石組成物を提供するものである。以下に述べる新規な研
削助剤は砥石を温度および圧力による劣化に対してより
抵抗性にし、また今日知られている最良の粗研削砥石に
用いられるものと比べてより低コストの添加剤を提供す
る。
〔問題点を解決するための手段〕
樹脂結合研削砥石のフィラーとして、ポリ塩化ビニリデ
ン、生石灰およびガラス短繊維の典型的な組合せと共に
、藍晶石その他のアルミニウムケイ酸塩を使用すること
によって、一般的な有用性と共にチタンビレットの粗研
削に特に適合した粗砥石の製造が可能になることが見い
出された。この組成物は粉末状氷晶石をさらに含むこと
によってさらに改良される。
〔実施例および作用効果〕
下記の組成を有し、入念に混合され、ホットプレスして
硬質緻密粗砥石とした砥石が本発明の典型例である。
以下余白 漬−−1 粉末状氷晶石    □  6.145 − −ポリ塩
化ビニリデン 1.15  1.15  115 2.
30粉末状石灰(Cab)    3.07  3.0
?   3.07 3.07ガラス短繊維    4.
00  4.00  4.00  4.00*すべての
メツシュサイズは米国規格側寸法である。
上記組成物C,D、E、Fから慣用の如く硬化、ホット
プレスして作成した直径16インチ(41,0c11)
、厚み1.5インチ(3,84(J) 、中心穴径6イ
ンチ(15,4cm)の砥石を作製した。これらの砥石
を表1の組成りで作製した同様の寸法、硬化法による砥
石と比較した。
本発明の砥石を標準的な炭化ケイ素、氷晶石を充填した
砥石Bと比較したが、砥石Bはチタンの粗研削用に゛従
来用いられている最も耐久性があることが見い出されて
いるものである。試験は実験室用フォックス(商品名)
ビレット研削機を用いて下記の条件下で市販の高純度タ
イプ4のチタンを粗研削して行なった。
Nl 1 25 KW  9800 SFPM   2
   6公魚2 35KW  9500SFPM   
1   2分Na 3 35 KW  11650 S
FP月  1  2分これらの試験で記録されたデータ
および測定された研削速度を下記表4の欄IA、IB、
ICに示す。
以下余白 表−」ユ 以下余白 ハご神μm(l      撰土旦   35 KW、
 4CP TITこれらの試験から、低出力の実験では
、慣用の炭化ケイ素充填砥石と本発明の蓋晶石と氷晶石
を含む砥石は、組成物Bと組成物りのG比の比較からほ
ぼ等しいことが示されている。しかしながら、低出力の
使用は試験の他の砥石について計算した低いG比を考慮
すると、チタンを粗研削する最良の実施形態を示してい
ない。チタンの研削操作に適用する出力を増加した場合
、蓋晶石を充填した砥石の殆んど全部のG比が向上し、
砥石回転速度と出力の両方を増加した場合には本発明の
砥石の全部が試験した標準砥石よりも良好な性能を示し
た。高速かつ高出力では組成物り、EのG比は極めて実
質的に改良されていることに留意されたい。
研削性能が等しい場合でも炭化ケイ素よりも藍晶石が安
価であることを考慮すると、藍晶石フィラーで作製した
砥石が顕著なコスト節減効果の点で好ましく、またこの
コストの利点のほかに優れた研削性能を加えると、粗研
削における実質的な改善が達成されていることが明らか
である。
もう1つの試験において、表1の組成物Bで作製した標
準砥石を表2の組成物りで作製した本発明の砥石と比較
した。これらの試験は100馬力Beardsley 
& Piper Track(商品名)研削機で125
0OS、F、P、M 、の砥石回転速度で行なった。す
べての砥石は直径24インチ(61,4C11) 、厚
み3インチ(7,7cm)、中心穴径12インチ(30
,7cm)で、中心穴の周りを15.5インチ(39,
ツイフチ)径の細砥粒部が包囲していた。この試験の結
果を表5に示す。
本発明の −7%   +30%  +9%  +39
%改良効果 これらのデータは蓋晶石フィラーをもつ砥石は30%大
きいG比を有することを示す。チタンは研削が困難な金
属として知られているので、この金属を研削する場合に
、標準の炭化ケイ素を充填した砥石と比べて藍晶石を充
填した砥石がいろいろな試験で示されたG比の実質的な
改良を提供するという発見は重要な前進である。藍晶石
はチタンの粗研削砥石に今日使用されている粉末状炭化
ケイ素フィラーの価格の約18%の価格で現在入手可能
であるので商業的に重要な発見である。
藍晶石を用いて作製した砥石の製造に関して、混合およ
びプレス工程に特別の変更は必要ではない。但し、藍晶
石あるいはそれと等価なアルミニウムケイ酸塩であるシ
リマナイト、紅柱石、ムライトなどを用いる場合には、
炭化ケイ素あるいはその他のフィラーの代りにこれらの
フィラーを用いる点だけが異なる。これらの等価なフィ
ラーのいずれも、砥石を作る混合物(組成物)の体積の
約6〜13体積%(あるいはそれ以上)の範囲内で用い
る。このフィラーは35メツシュより小さい寸法、好ま
しくは一200メツシュより小さい寸法で用いる。その
他の慣用フィラーを用いて、藍晶石、シリマナイト、紅
柱石、ムライト、その他の同様のアルミニウムケイ酸塩
を充填した砥石の性能を損なくことなく追加の利点を付
加することができる。
本発明の砥石の開発中に学ばれたもう1つの特性は硬化
砥石の結合剤強度に対する藍晶石の効果であった。表2
の組成物B、C,Dを用いて3つ機で2インチ(5,0
2CIm)間隔にて3点曲げ試験を行なった。各棒につ
き3回の曲げ試験を行なった。
その結果は次の通りであった。
表−亙 曲げ強度 C藍晶石12.29 12   13579  445
   +12%*すべでの組成物は同じ体積%の砥粒、
結合剤、生石灰、ポリ塩化ビニリデンおよびガラス短繊
維を含有した。
この結果は、粉末状氷晶石NaJ#F6が粉末状炭化ケ
イ素および藍晶石と比べて結合剤組成物を弱くする傾向
があることを示している。最高量の藍晶石を含みかつ氷
晶石を含まない本発明の組成物Cが最強であり、標準品
よりも統計的に著しく強さがまさっている。標準品の炭
化ケイ素をほぼ等しい量の藍晶石で置き換えた本発明の
組成物りは標準品と統計的に異なっている。
前述のように、結合剤強度は研削、特にチタンの研削に
は重要な役割をはたす。藍晶石および氷晶石は炭化ケイ
素と比べて研削助剤として利点を有し、そして示される
ように藍晶石は結合剤強度を損なわない。
ここに報告したすべての試験はチタンの重負荷すなわち
粗研削に見合う本発明の砥石の研削結果を示している。
これらの砥石は、同様に、鉄系ビレットあるいは鋼合金
の粗研削に有用であごとが見い出される。藍晶石、シリ
マナイト、紅柱石の使用はホットプレス砥石における炭
化ケイ素フィラーの代替物としての使用を指示する。
以上の説明は本発明者らが優先権主張日において知る最
良の形態であるが、本発明を限定するものではない。本
発明の製品は金属チタンの研削に特に有用な樹脂結合研
削砥石である。当業者には本発明の範囲内において変形
することが可能である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、金属研削に適合する砥粒と研削助剤とを含有し、か
    つ粒状アルミニウムケイ酸塩からなる研削助剤を含むこ
    とを特徴とする樹脂結合研削砥石。 2、前記アルミニウムケイ酸塩をシリマナイト、ムライ
    ト、藍晶石、紅柱石およびこれらの混合物から選ぶ特許
    請求の範囲第1項記載の砥石。 3、前記砥石がホットプレスしたビレット研削用砥石で
    ある特許請求の範囲第1項記載の砥石。 4、前記研削助剤が氷晶石をも含む特許請求の範囲第3
    項記載の砥石。 5、前記研削助剤が石灰をも含む特許請求の範囲第4項
    記載の砥石。 6、前記研削助剤がアルカリ金属ハライドまたはその混
    合物をも含む特許請求の範囲第2項記載の砥石。 7、前記砥石が約57体積%の砥粒、約22体積%のフ
    ェノールホルムアルデヒド樹脂結合剤、約6.1体積%
    の氷晶石、約1.2体積%のポリ塩化ビニリデン、約3
    .1体積%のCaO、約6.1体積%の藍晶石、および
    残部ガラス短繊維フィラーを含む特許請求の範囲第3項
    記載の砥石。 8、前記砥石が約57体積%の12〜14メッシュのア
    ルミナ−ジルコニア砥粒、約22体積%のフェノールホ
    ルムアルデヒド樹脂、約1.2体積%のポリ塩化ビニリ
    デン、約3.1体積%のCaO、約6.1〜12.3体
    積%の200メッシュより小さい藍晶石、および残部ガ
    ラス短繊維フィラーを含む特許請求の範囲第3項記載の
    砥石。 9、前記研削助剤が約6.1体積%の量の粉末氷晶石を
    含む特許請求の範囲第8項記載の砥石。 10、前記研削助剤が約6.1体積%の量の塩化ナトリ
    ウムを含む特許請求の範囲第8項記載の砥石。
JP61258705A 1985-10-31 1986-10-31 研削砥石 Pending JPS62107977A (ja)

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US06/793,440 US4657563A (en) 1985-10-31 1985-10-31 Resin bonded grinding wheels with fillers
US793440 1985-10-31

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EP (1) EP0221497A3 (ja)
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KR (1) KR870003844A (ja)
AU (1) AU6441086A (ja)
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