JPS62271677A - 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、研削加工に用いられる研削砥石に係り、特に
ガラス、セラミックス等の硬脆材や、超硬金属等の難削
材の加工に好適な研削砥石に関するものである。

〔従来の技術〕

セラミックスや超硬金属等の硬脆材、難剛材の加工には
、ダイヤモンド等の超砥粒を用いた砥石が用いられ、超
砥粒を保持する結合材の種駒によってメタルポンド砥石
、レジノイドボンド砥石。

ビトリファイドボンド砥石とｌと分類される。これらの
砥石はいづれも超砥粒と、金属粉末或いは有機重合体粉
末或いは無機材料粉末とを所望の体積比となるように任
意の割合で混ぜ合わせ、攪拌混合した後ホットプレス或
いは焼結等により成形される。特開昭６０−９６６０　
号に記載のよう番こ、超砥粒の高密度化及び結合力の強
化に関しては漸時改良がはかられてきているが、超砥粒
の砥粒層内における分布状態については配慮されていな
かった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術では砥粒層内における超砥粒の体積比は管
理されていても全体の平均的値であり、超砥粒の分布状
態については配慮されておらず、超砥粒が砥粒層内に均
一に分布している保障はなく、作用砥粒のバラツキによ
って安定した加工ができず、加工面性状の劣化等砥石の
研削性能を低下させていた。

本発明の目的は、超砥粒を砥粒層内に均一に分布させ、
砥粒密度を一定化させることにより作用砥粒を平均化し
、安定した加工を行なって加工面性状及び砥石寿命の向
上を図ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、超砥粒粉末と結合剤粉末とを無策量ζこ混
ぜ合わせることをやめ、超砥粒の表面を結合剤によって
一定厚さだけ被覆し、被覆層の厚さを制御することによ
り各超砥粒間距離及び砥粒層内の超砥粒の割合をコント
ロールし、均一な密度分布を得ることにより達成される
。

〔作用〕

被覆した金属の表面エネルギと熱エネルギにより被覆層
間ζこ自己拡散が起こり、超砥粒を内在したまま焼結体
となる。この時収縮するが、収縮量は粉末の性質、圧粉
成形条件、及び焼結条件に依存する。一定条件で圧縮成
形、加熱焼結した時収縮量は一定となるので超砥粒間の
距離は一定となり超砥粒が均一に分布した砥石を得るこ
とができる。

ここで、被覆膜の厚さをコントロールすることによって
、超砥粒間の距離を変化させ、砥粒密度を制御すること
ができる。有機重合体を被覆した場合、及び無機材料を
被覆しても同様の事が言える。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図に基づいて説明する。＠２
図は本発明による研削砥石の１例であり、アルミニウム
等の金属からなる円板状の支持部材１の外周面にはダイ
ヤモンド等の超砥粒２からなる砥粒層３が設けられてい
る。又、支持部材１の中央部には研削盤の砥石軸に取り
付けるための穴４があけられている。第１図はホットプ
レス、或いは焼結前の上記砥粒層３を拡大して示した図
である。この砥粒層３は無数の超砥粒２とその周囲、　
３　。

に一定厚みでコーディングされた結合剤からなる被覆Ｊ
ＩＩＩ５相互間に混在する充填材６によって構成されて
いる。被覆膜５は金属或いはフェノール樹脂等の熱硬化
性有機重合体或いはガラス質の無機材料等からなり、超
砥粒２に対しメッキ、蒸着等の方法により形成される。

有機重合体や無機材料で超砥粒２の保持力を強化する場
合には第３図に示すように一担任意の金属で被覆膜７を
形成した徒結合剤からなる被覆膜５を形成する。

被覆膜厚さ８は、第４図に示される被覆ＭＰ＃さと集中
度の関係に、焼結、ホットプレス、焼成時等の収縮量を
加味して決定され、被覆膜厚さ８をコントロールするこ
とにより所望の集中度を得ることができる。つぎに所望
の被難厚さ８まで結合剤５で被覆された超砥粒２に所要
の充填材６を一定割合で加え、結合剤５の種類によって
焼結、ホットプレス、焼成を適宜性ない、これによって
第５図に示される如く、被覆膜相互が強固１こ密着し、
マトリックス９を形成し、マトリックス９内に超砥粒２
が均一に分散した砥石が形成される。

・　４　・ 次にこの砥石の製造法について述べる。

まず所定の粒度を持つダイヤモンド砥粒２の表面に結合
剤からなる被覆膜５を形成する。被覆膜５が金属の場合
は主に銅、錫、鋳鉄、ニッケルあるいはそれらの合金を
メッキにより被覆する。有機重合体の場合はフェノール
７オルマリンＷ脂。

ポリイミド樹脂を主成分とし、又、無機材料の場合は磁
器、ガラス質等を主成分として主にケミカルペーパディ
ポジション（ｃｖｎ）にヨリコーティングをする。被接
膜厚さ８はメッキ時間及びＣＶＤの蒸着時間により容易
にコントロールされつる。

このように被覆されたダイヤモンド砥粒を中空ガラス、
アルミナ粉末１等からなる充填材６と混ぜ合わせる。

アルミニウム等の支持部材１を金型に入れて、その外周
に上記被覆されたダイヤモンド砥粒を充填する。次に、
結合剤からなる被覆膜５が金属の場合にはコールドプレ
スをかけて圧粉体とし６ｏｏ０ｃ〜１０００°Ｃに加熱
した炉に入れて焼結体とする。

この時ダイヤモンド砥粒２が酸化する恐れのある時は窒
素、アルプン等の不活性ガスを炉内に吹き込みながら焼
結させる。被覆膜５が有機重合体の場合は約２００°Ｃ
に加熱しながらホットプレスし、焼結させる。被覆膜５
が無機材料の時には１０００°Ｃに加熱しながら焼成す
る。この時もダイヤモンド砥粒２の酸化を防ぐ目的で窒
業、アルゴン等の不活性ガスを流すこともある。このよ
うにして成形された砥石を平面研削により厚さを調整し
、加削により合金の加工を行う他、外周加工を行って所
定の砥石として仕上げる。

以上によって作られた砥石による効果は第６図−こ示す
通りである。

ここで、＠６図（ａ）の縦軸に示した研削比は、砥石の
減少量と被研削物の減少量との比を表わしている。また
、同図（ｂ）の縦軸に示した表面粗さは、砥石番こより
加工した被研削物の最大凹凸を表わしている。ここで、
＄４００は、砥粒の大きさを表わす符号であり、砥粒の
粒径が、４０μｍ程度の砥石を示している。

第６図かられかるように、本実施例ξζよれば、集中度
が１５０の場合について、砥石回転速度１８００ｍ／ｍ
ｉｎ　＠テーブル移動速１［１０ｍ／ｍｉｎ　Ｉ切込み
ｔ１０μｍ／ｐａｓｓで８ｉＣ試験片を湿式研削した結
果、本発明における砥石は、市販の砥石に比べて、表面
粗さが２．０μｍ　Ｒｍａｘから１１４　μｍ　Ｒｍａ
ｘへと改善された。更に、研削比についても、２５０か
ら１５００へと向上するという効果が得られた。

〔発明の効果〕

本発明によれば、超砥粒が砥粒層内ｉζ均一に分布した
研削砥石が得られるので、常に作用砥粒数及び作用砥粒
間距離が一定となり、安定した加工を行なうことができ
るという効果がある０

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における砥粒層の焼結、ホッ
トプレス、焼成前の拡大図。第２図は本発明による砥石
の全体図。第５図は他の実施例における砥粒層の焼結、
ホットプレス、焼成前の拡大図である０第４図は超砥粒
の被覆層厚さと集中度の相関を示した図。第５図は焼結
、ホットプレス、焼成後の砥粒層の拡大図。＄６図は、
本発明・　７　・ の効果を示す図０ ２・・・超砥粒 ５・・・結合剤 ６・・・充填材 、８　。 冨　　１　記 晃２図 ＆、ｉ填詩 嶌　１　鮎 窮　１ 椹穐１！Ｉ’ｈ’ｌ　０Ａｈ） ヱ　Ｃ＝　口 ９７トリツフス ｂ　乙　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、超砥粒とそれを保持する結合剤とよりなる研削砥石
   において、該超砥粒を該結合剤で任意厚さに被覆して成
   形することにより、該超砥粒が砥粒層の中に所望の密度
   でほぼ均一に分布していることを特徴とする研削砥石。 ２、該結合剤のまわりに、充填材を散在させたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の研削砥石。 ３、該超砥粒が、金属被覆膜で覆われており、該金属被
   覆膜が、該結合剤で任意厚さに被覆されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の研削砥石。