JPS62251079A - 複合研削砥石 - 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、研削材を含有しているリムを支持する非研削
性の中心材（ｃｏｒｅ）を有する研削砥石、詳しく述べ
るならば、リムの研削性の部分が活性充填剤物質と銀粉
末とを含有している高性能研削用具に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕ダイ
ヤモンド粗粒もしくはｃ−ＢＮ粗粒を含有する研削砥石
は、研削性リム部分と支持用中心材とで作られるのが通
例である。強度及び熱伝導性についての必要性から、中
心材は望ましくは金属粉末を充填した有機ポリマーであ
る。アルミニラムは、比較的低密度で、伝導率が高く、
値段が安いため中心材には特に望ましい充填剤用金属で
ある。

米国特許第３８６８２３３号明細書は、このような中心
材は充填剤としてアルミニウム、銅、又はアルミニウム
と銅との混合物を使用してもよいということを教示する
。更に、カップ型の砥石においては研削性リムの近くの
中心材物質を加工して取除くのを容易にするためにグラ
ファイトが使用されている。このような砥石は、中心材
の研削性リムに隣接した部分にグラファイトの添加剤の
みを使用することがある。

立方晶窒化ホウ素の研削粗粒を利用することが行なわれ
始めるとともに、研削リム部分に活性充填剤を使用する
ことが商業的に行なわれるようになって鉄及び他の金属
の研削性が改善された。金属工作物の研削性を改善する
このような充填剤はまた、ダイヤモンドが研削材である
場合、あるいはダイヤモンドとｃ−ＢＮとの配合物を使
用する場合に使用してもよい。副次的な、非高級（ｎｏ
ｎｐｒｅｍｉｕｍ）研削材も使用してよい。ダイヤモン
ド及びＣ−ＢＮは、好ましくは金属被覆（ｍｅｔａｌ　
ｃｌａｄ）される。ニッケルが普通の被覆金属である。

工具鋼を研削するのに最適な性能を得るためには、研削
性部分に活性充填剤と一緒に銀粉末を含ませることが特
に有利であることが分った。動力消費量を低減するのに
、研削リムに乾式の薄膜潤滑性充填剤を含ませることも
望ましい。このような充填剤には、テフロン（商品名）
、グラファイト、六方晶系窒化ホウ素、及び二硫化モリ
ブデンが含まれる。西ドイツ国特許出願公開第３４０４
８５１−Ａ号に対応する、１９８４年７月１６日に刊行
された英国特許出願公開第２１３６０１１−へ号は、ｃ
−ＢＮ、活性充填剤、乾式薄膜潤滑剤、及び銀粉末を含
有する樹脂で結合された研削砥石リムを開示する。

このような砥石は、充填剤としてアルミニウム粉末を含
有している中心材にリムを取付けた場合に、研削困難を
工具鋼を研削するのに高い効率を発揮するとは言うもの
の、これらの砥石は湿潤雰囲気に保管した場合不安定性
に悩まされてきた。

このような砥石においては、研削リムとアルミニウムを
有する中心材との間の界面において損傷が発生し、ひど
い場合にはリムをぼろぼろにして離脱させる。

湿潤雰囲気における崩壊の影響を更に調べることによっ
て、活性充填剤として使用するハロゲン塩類のような電
解質の存在下において中心材のアルミニウムとリムの銀
との間の電解作用により問題が引き起こされる、という
ことが発見された。

銀塩及びアルミニウムの公知の標準酸化還元電位に従っ
て、銀イオン（Ａｇ”　）とアルミニウム金属との間の
カップルの電解作用のため銀の粒子の表面からの銀イオ
ンが中心材部分に向って移動する、ということが考えら
れる。リムから銀をなくすことは研削材の研削効率を低
下させ、またアルミニウムの代りに何らかの他の金属を
用いることは中心材の経費、密度を増加させ（密度の増
加は中心材の重量が不均衡となる問題に帰着する）、及
び／又は熱伝導率を低下させることもあるので、上記の
問題に対する解決法ははっきりしなかった。

〔問題点を解決するための手段、作用、効果、及び実施例〕

本発明の主題である効果的な解決法は、中心材の研削材
を含有する部分に直接隣接した部分においては中心材中
のアルミニウムに代えて銅を用い、その一方で中心材の
大半部分にはアルミニウム充填材をそのまま残すことで
ある、ということが分った。

第１図は、研削リム１２に隣接したアルミニウムのない
部分１１をもつ、アルミニウムを充填した樹脂の複合中
心材１０、及び取付は穴１３を有する平形砥石を示す。

第２図は、アルミニウムを充填した中心材２０、アルミ
ニウムが充填されていない部分２Ｌ研削リム２２、及び
取付は穴２３を有するカップ型砥石を示す。

下記において報告する、湿潤環境に対する反応について
の試験を行なったカップ型砥石を製造する際には、カッ
プ形に造形された中心材のｃ　−ＢＮ部分に隣接するこ
とになる部分が底部にくるように向きを定めた型でもっ
て最初に中心材を成形した。第２図のアルミニウムが充
填されていない部分２１をこしらえるのに十分な、銅を
充填した樹脂粉末を上記の型に入れ、手で詰込みを行な
い、そして一様にならした。それから、アルミニウム粉
末を含有する樹脂を上にのせ、詰込みを行ない、そして
一様にならした。その後、集成体全体をプレスして、型
から中心材を取出した。次に、その後の成形作業におい
て回転リム部分がはまり込む　へこみを設けるため、中
心材の下方部分を旋盤で造形した。

この様式の複合砥石を製造する各種の方法及びアルミニ
ウム粉末を含有する様々な中心材組成物が、米国特許第
３８６８２３３号明細書において検討されており、それ
らは参照によりここに組入れられる。

代表的な成形条件は、１平方インチ（６，４５ｃＩＩｌ
）当り５トンの圧力、温度１６０℃、成形時間２０分で
ある。最終硬化は、１７５℃で２４時間空気雰囲気の炉
内で行なうことができる。当業者には知られているよう
に、硬化時間及び温度は、特定の用途に応じて砥石の硬
さの等級を調節するため様々に変えられる。

ｃ−ＢＮ　（立方晶窒化ホウ素）の粗粒、２５体積パー
センｌ−（Ｃ−ＢＮの体積を基準にして）のニッケルの
被覆剤（ｃｌａｄ）を含有してなる研削リムを作り、組
成を異にする中心材に取付けた。リム用の結合剤及び充
填剤に適した配合は、次のとおりである。

■−−ｉ　　　　　　　　　　体■笈 ＫＡＩＦ、活性充填剤（粉末）２５ 銀粉末　　　　　　　　　　　　　　　　２０ＭｏＳ、
粉末（乾式薄膜潤滑剤）　　　　　　　　１０ｃｍＢＮ
の粗粒材料をフルフラールで湿らせて、それを結合剤及
び充填剤の混合物と混ぜ合わせてリム部分用の配合物を
調製した。この配合物を力ツブのへこみの形状に冷圧プ
レスし、そして集成体全体を熱により硬化させた。

試験を行なうために、アルミニウムを充填した単一の中
心材を有する砥石と、第１図及び第２図のように複合中
心材を有する砥石を作った。複合中心材を有し、リムに
隣接した部分が銅を含有し又は金属充填剤を含有しない
砥石は、熱くて湿った空気（１２０℃において相対湿度
８５〜９０％）に８日間暴露してもなお使用に耐えたが
、その一方全体をアルミニウムで充填された中心材を有
する砥石は、リム部分の破局的崩壊を被った。

アルミニウムと銀との間の起電力差よりも小さい起電力
差を有する、ニッケル、鉄、又はコバルトのような銅以
外の金属を使用してもよい。活性がより小さくて熱伝導
率がより大きいので、銅が好ましい。中心材の材料はま
た、グラファイトや他の充填剤を含有してもよい。適当
な中心材用組成物は、米国特許第３８６８２３３号明細
書に教示され

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による平形砥石の部分断面斜視図、第
２図は、本発明によるカップ型砥石の部分断面側面図で
ある。 図中、１０はアルミニウムを充填した樹脂の複合中心材
、１１　、２１は心材のアルミニウムが充填されていな
い部分、１２　、２２は研削リム、２ｏはアルミニウム
を充填した中心材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、中心材（ｃｏｒｅ）部分と研削材を含有するリム部
   分とを有する研削砥石において、中心材部分の大半部分
   がアルミニウム粉末の充填剤を有する樹脂ポリマーであ
   り、研削材を含有するリム部分に隣接した中心材の一部
   分がアルミニウム粉末の充填剤を含有しない樹脂ポリマ
   ーであって、研削材を含有する部分には銀粉末と活性充
   填剤とが含まれており、それによって、中心材のアルミ
   ニウム含有部分と研削材含有リムとの間の有意の電解作
   用が中心材のアルミニウム粉末の充填剤を含有しない部
   分により阻止されている研削砥石。 ２、活性充填剤がハロゲン化物塩類である、特許請求の
   範囲第１項記載の研削砥石。 ３、研削剤が立方晶窒化ホウ素及びダイヤモンドからな
   る群より選択されており、ニッケル被覆（ｎｉｃｋｅｌ
   　ｃｌａｄ）されている、特許請求の範囲第２項記載の
   研削砥石。 ４、カップ型砥石の形態をしている、特許請求の範囲第
   ３項記載の研削砥石。 ５、中心材のリムに隣接している部分が銅の粉末充填剤
   を含有している、特許請求の範囲第１項記載の研削砥石
   。