JPS62203758A - 硬質砥粒砥石の修正方法 - Google Patents

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、ビトリファイドボンドを主体とするマトリッ
クスと該マトリックス中に分散された立方晶窒化ほう素
などの硬質砥粒とで形成された硬質砥粒層をもつ硬質砥
粒砥石の修正方法に関する。

［従来の技術］ 近時、立方晶窒化ほう素からなる硬質砥粒（以下ＣＢＮ
砥粒という）をビトリファイドボンドで結合した硬質砥
粒層をもつ砥石が開発されている。

この砥石では、コストが極めて高いＣＢＮ砥粒が脱落す
ることを防止するため、ＣＢＮ砥粒の保持力に優れたビ
トリファイドボンドでＣＢＮ砥粒を結合している。この
砥石は、ＣＢＮ砥粒の切れ刃が鋭くしかも摩滅しにくい
ためセミパーマネント砥石として使用でき、従来の砥石
では研削が事実上不可能であった難削材料の研削、精度
の高い精密研削が容易であるといった数々の長所をもつ
。

上記したＣＢＮ砥粒を分散した硬質砥粒層をもつ砥石で
は、ＣＢＮ砥粒の切れ刃をほぼ平坦状にそろえるツルー
イングを行なうにあたっては、第５図および第６図に示
すように、トラバース型のロータリーツルア−１００の
ツルーイング砥石１００ａをモータ１００ｂにより回転
させつつ、砥石２００の硬質砥粒層２０１の表面に押し
つけ、更に、ロータリーツルア−１００をこれの軸芯方
向につまり矢印Ｘ方向へ往復動させることにより行って
いる。上記した修正方法では、量産ラインにおいても安
定的な修正精度を得ることができる。

黙しながら上記した従来の修正方法では、第７図に示す
ようにＣＢＮ砥粒１０の端部はほぼ平坦状に研削され、
ＣＢＮ砥粒１０とこれの周囲の７１〜リツクス２０とが
ほぼ同一面上に形成されやすい不具合がある。そのため
、その分研削抵抗が高くなり、故に、ＣＢＮ砥粒１０の
優れた研削能力が十分に生かされず被研削物に研削焼け
、研削割れが発生したり、又、精密研削としての真円度
の精度、プロフィールの精度を十分に満足させることが
できないといった不具合が生じる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は上記した実情に鑑みなされたものであり、その
目的は、研削抵抗を低く抑えることができ、しかも被研
削物の表面粗さを良好に確保することができ、従って、
研削焼け、研削割れを抑制し、真円度やプロフィールの
精度の確保に有効な硬質砥粒砥石の修正方法を提供する
にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明者は鋭意研究の結果、クラツシングロールを砥粒
層の表面に強圧することにより、砥粒層の表面部を破砕
除去してドレッシング工程を行い、その後にツルーイン
グ砥石により切れ刃を揃える工程であるツルーイング工
程を行えば、上記目的を達成し得ることに看目し、これ
を発明したものである。

即ち、本発明に係る硬質砥粒砥石の修正方法は、ビトリ
ファイドボンドを主体とするマトリックスと該マトリッ
クス中に分散されたＣＢＮ砥粒等のＶＪ！質砥粒とで形
成された硬質砥粒層をもつ砥石の該硬質砥粒層表面に、
回転するクラツシングロールの研削部を強圧することに
より、該硬質砥粒層の表面部を破砕除去して該硬質砥粒
に鋭利な切刃を与え、さらに該硬質砥粒の端部が該マト
リックスから突出した状態とするドレッシング工程と、
該硬質砥粒層表面をツルーイング砥石で研削することに
より、該硬質砥粒の突出した該端部の端面をほぼ同一面
状に揃えるツルーイング工程とを順に実施することを特
徴とするものである。

本発明では、ビトリファイドボンドを主体とするマトリ
ックスと該マトリックス中に分散された硬質砥粒とで形
成された［質砥粒層をもつ砥石を用いる。ここで代表的
な硬質砥粒としては、立方晶窒化ほう素（ＣＢＮ＞、六
方晶窒化ほう素、ダイヤモンド、炭化ほう素等の砥粒が
あげられる。

ＣＢＮ砥粒は、ダイヤモンドに匹敵する程の硬さをもち
、切刃が鋭く、しかも炭化物形成原素を含まないため高
速度鋼、ダイス鋼、低炭素鋼を研削しても熱化学的反応
を生じない。炭化ほう素砥粒は、ＣＢＮ砥粒に次ぐ硬さ
をもつ。上記した硬質砥粒の大きさは、砥石の研削目的
、用途などに応じて異なるが、一般に粒度は、４０１５
０〜２００／２３０のものを用いることができる。マト
リックスは、セラミックス質、ガラス質などの結合剤で
あるビトリファイドボンドを主体とする。マトリックス
には、一般に気孔が形成されている。

この気孔は、研削作業面に現れてポケットの役割を果し
、研削抵抗を抑えたり、研削クズの排出を促進させたり
する役割を果す。

本発明に係るドレッシング工程では、上記した砥石の硬
質砥粒層の表面に、回転するクラツシングロールの研削
部を強圧することにより、該硬質砥粒層の表面部の主と
してのマトリックス及び硬質砥粒を破砕除去する。強圧
の程度は切込み速度として、１〜５　ｍｒａ／　ｗｉｎ
が好ましい。ドレッシング工程を行なう場合、一般に、
砥石を回転駆動機構にセットして砥石を回転させるとと
もに、クラツシングロールもこれの周方向に回転させて
行う。

尚、砥石とクラツシングロールの相対周速は１〜２０ｍ
／ｓｅｃとすることができる。クラツシングロールとし
ての硬質ロール６は矢印り方向へ付勢され、よって砥石
５の硬質砥粒層５１に強圧される。又クラツシングロー
ルとしては、外周部が平滑な研削部とされた硬質平ロー
ルを用いることもできる。クラツシングロールの研削部
は、高速度鋼、焼入れ鋼、ダイス鋼のなどの硬質材料で
形成することが好ましい。

このようにドレッシング工程を行えば、硬質砥粒層及び
マトリックスの表面部は破砕除去される。

従って、第３図に模式的に示すように、破砕除去された
マトリックス２の部位２ａによって＆１質砥粒１の端部
１ａはマトリックス２から突出し、硬質砥粒１の端部１
ａの周囲にはマトリックスが存在せず、ざらに砥粒表面
に鋭利な切刃が形成される。

上記したドレッシング工程を行って破砕除去したたけで
は、前述した如く、マトリックス２から硬質砥粒１の端
部１ａを突出させ得るものの、硬質砥粒１の突出した端
部１ａの端面１０ａが同一面にないため表面粗さが粗く
なる。そのため、ドレッシング工程を行っただけの砥石
を用いて被研削物を研削した場合には、被研削物の表面
粗さが粗くなる。そこで、本発明に係る修正方法では、
上記ドレッシング工程を行なった硬質砥粒層の表面にツ
ルーイング砥石を押しつけることにより、ツルーイング
工程（Ｔｒｕ　＋　ｎｇ工程）を実施する。この結果、
第４図に模式的に示すように、硬質砥粒１の突出した該
端部１ａの端面１０ａはほぼ同一面状に揃えられる。ツ
ルーイング砥石としては、第２図示すように従来使用さ
れていたダイヤモンドロータリーツルア−１００を用い
ることができる。なおツルーイング砥石としてダイヤモ
ンドロータリーツルア−１００を用いる場合には、該ダ
イヤモンドロータリーツルア−１００の回転速度は１５
〜３０ｍ／５ｅｃ（２０００〜４０００ｒｐｍ）とする
ことができる。

［発明の効果１ 以上説明した本発明に係る修正方法で修正した砥石の硬
質砥粒層では、ＣＢＮ砥粒などの硬質砥粒表面に鋭利な
切刃が存在し、さらにその硬質砥粒の周囲のマトリック
スは破砕除去されているので、突出した硬質砥粒のまわ
りにはマトリックスがなく、よって研削抵抗が低減され
る。従って従来中じていた被研削物の研削焼け、研削割
れを抑えることができ、更には研削精度を向上させるこ
とができる。しかも、硬質砥粒の端部の端面はほぼ同一
平面状であるので、被研削物の表面粗さも良好に確保す
ることができる。

［実施例］ 前記した第１図〜第４図を参照して本実施例に係る修正
方法を説明する。

まず、本実施例で修正する砥石５から説明する。

即ち、修正する砥石５は、外径３５０ｍｍ程度の円盤状
の本体５０と、本体５０の外周部に厚み３ｍｍ程度で形
成されたＷ！質砥粒層５１とからなる。

硬質砥粒層５１は、ごトリファイドボンドを主体とする
マトリックス２と、マトリックスに分散されたＣＢＮ砥
粒１とで形成されている。この硬質砥粒層５１では、Ｃ
ＡＮ砥粒１は、粒度８ｏ／１００のものを用いた。

次に本実施例に係る修正方法について説明する。

第１図および第２図に示すように、回転駆動機構４にセ
ットした砥石５の回りに、外周部が超鋼製で平滑な平ロ
ール状のクラツシングロール６Ｆ３よびダイヤモンドロ
ータリーツアー１００を配置し、砥石５を矢印六方向へ
回転させつつクラツシングロール６を矢印Ｂ方向へ回転
させ、又ダヤモンドロータリーツルア−１００を矢印Ｃ
方向へ回転させた。なお、砥石５の回転速度は５０ｍ／
ｓｅｃ、砥石とクラツシングロール６の相対速度は５ｍ
／ＳｅＣ、ダヤモンドロータリーツルア−１００の回転
速度は１５ｍ／ｓｅｃである。

本実施例のドレッシング工程では、クラツシングロール
６を矢印り方向へ付勢する強圧は具体的にはねじ機構を
介したモータ送りにより行い、切込み速度は２．５ｎｍ
／ｍｉｎとした。このようにりラッシングロール６を砥
粒層５１に強圧した結果、クラツシングロール６により
砥粒層５のマトリックスの表面部は破砕除去され、これ
により第３図に示すようにＣＢＮ砥粒１の端部１ａがマ
トリックス２から突出し、ＣＢＮ砥粒１の端部１ａの周
囲にチップポケットＰが形成される。ドレッシング工程
が実施されると、ＣＢＮ砥粒１の端部１ａの端面１０ａ
は鋭利状となる。

上記のようにしてドレッシング工程が実施された硬質砥
粒層５１では、回転すると共にＸ方向へ往復動するダイ
ヤモンドロータリーツルア−１００によりツルーイング
工程が実施され、マトリックス２から突出したＣＢＮ砥
粒１の端部１ａの端面１０ａがほぼ同一平面状に揃えら
れる。

以上説明した本実施例に係る修正方法で修正した砥石５
の硬質砥粒層５１で被研削物の研削を行えば、ＣＢＮ砥
粒１の端部１ａは、鋭利な切刃がＣＢＮ砥粒１の突出し
た端部１ａの周囲には形成され、同時にマトリックスが
存在せず、端部１ａの周囲にはチップポケットＰが形成
されているため、研削抵抗が低減される。従って被研削
物の研削割れ、研削焼けを抑えることができ、更に精密
研削としての研削精度を確保することができる。

なおＣＢＮ砥粒１の端部１ａの端面１０ａはほぼ同一面
状であるので、被研削物の表面粗さも良好に確保するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の１実施例を示し、第１図は硬
質砥粒層をもつ砥石にクラツシングロールおよびダヤモ
ンドロータリーツルアーを配置した状態を概略して示す
側面図であり、第２図は同平面図であり、第３図はドレ
ッシング工程を実施した後の硬質砥粒層を模式的に示す
拡大断面図であり、第４図はツルーイング工程を実施し
た後の硬質砥粒層を模式的に示す拡大断面図である。第
５図および第６図は従来技術を示し、第５図は硬質砥粒
層をもつ砥石にダヤモンドロータリーツルアーを配置し
た状態の側面図であり、第６図は同平面図である。第７
図は従来の修正方法で修正した硬質砥粒層を模式的に示
す拡大断面図である。 図中、５は砥石、５１は硬質砥粒層、１はＣＢＮ砥粒（
硬質砥粒）、２はマトリックス、６はクラツシングロー
ル、１００はダイヤモンドロータリーツルア−をそれぞ
れ示す。 特許出願人　　　　豊田工機株式会社 代理人　　　　　弁理士　大川　定 向　　　　　　弁理士　丸山明夫 第１図 第２図 第４図 第７図 第５図 第６図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ビトリファイドボンドを主体とするマトリックス
   と該マトリックス中に分散された硬質砥粒とで形成され
   た硬質砥粒層をもつ砥石の該硬質砥粒層表面に、回転す
   るクラッシングロールの研削部を強圧することにより、
   該硬質砥粒層の表面部を破砕除去して該硬質砥粒に鋭利
   な切刃を与えさらに該硬質砥粒の端部が該マトリックス
   から突出した状態とするドレッシング工程と、 該硬質砥粒層表面をツルーイング砥石で研削することに
   より、該硬質砥粒の突出した該端部の端面をほぼ同一面
   状に揃えるツルーイング工程とを順に実施することを特
   徴とする硬質砥粒砥石の修正方法。
2. （２）硬質砥粒は、立方晶窒化ほう素（Ｃｕｂｉｃ　Ｂ
   ｏｒｏｎ　Ｎｉｔｒｉｄｅ）、六方晶窒化ほう素（Ｗｕ
   ｌｔｚｉｔｅ　Ｂｏｒｏｎ　Ｎｉｔｒｉｄｅ）、ダイヤ
   モンド、炭化ほう素の少なくとも１種で形成されている
   特許請求の範囲第１項記載の硬質砥粒砥石の修正方法。
3. （３）ツルーイング砥石はダイヤモンドロータリツルア
   ーである特許請求の範囲第１項記載の硬質砥粒砥石の修
   正方法。