JPS6257874A - 超砥粒研削砥石 - Google Patents

超砥粒研削砥石

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JPS6257874A
JPS6257874A JP19695085A JP19695085A JPS6257874A JP S6257874 A JPS6257874 A JP S6257874A JP 19695085 A JP19695085 A JP 19695085A JP 19695085 A JP19695085 A JP 19695085A JP S6257874 A JPS6257874 A JP S6257874A
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JP
Japan
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abrasive grains
grains
vitrified
binder
grinding wheel
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JP19695085A
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JPS6362348B2 (ja
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Noboru Matsumori
昇 松森
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MIZUHO KENMA TOISHI KK
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MIZUHO KENMA TOISHI KK
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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〕 この発明は超砥粒研削砥石に関するものである。
〔従来の技術〕
従来広く用いられてきたアルミナ質系砥粒と比較して立
方晶窒化硼素(以下これをCBSと略称する)砥粒は約
2倍の硬さをもち、さらに強靭で破壊されにくいことか
ら、鋼の研削用として特に自動車部品または軸受部品等
の精密量産分野においてその特徴を生かし実用化が急速
に拡大しつつある。このような実用化拡大のなかで、高
価なCBN砥粒の使用量を少なくして原料費を低廉にし
たCBN砥石によって経済的効果のある研削加工を行な
う目的から、たとえば、特公昭52−3147号、特開
昭54−51090号、特公昭55−20826号など
に示されたようなCBN砥粒と白色ア・レミナ質系(以
下これをWAと略称する)砥粒との混合砥石が開発され
た。これら混合砥石はWA砥粒に適応するビトリファイ
ド結合剤によって性質の異なる砥粒を同時に結合させた
ものである。一般に物理的または化学的な性質の相違す
る別種の砥粒を同一結合剤を使用して同時に結合させた
ときには、それぞれの砥粒の結合剤に対する親和性(結
合力)に差を生ずる結果になる。したがって、従来のC
BN砥粒を混入した砥石はCBS砥粒には不向きな結合
剤を使用したものであるから、WA砥粒に対しては望ま
しい結合力を示してもCBN砥粒に対しては充分な結合
力を示すとは言えず、特にCBN砥粒の混入割合が増加
すればするほどその欠陥は顕著に現われ、研削性能は期
待どおり発揮されないことになる。すなわち、折角低コ
ストのCBN砥石を使用しても研削比、経済性は低下し
、仕上げ面粗さは悪化して、総合的には利点はなく不採
用となる場合が多い。
また、経済的なCBN砥石を目的とし砥石中に占める割
合(集中度)の低いCBN砥石において、CBN砥石に
近似の熱膨張係数を有する酸化物粒子等を骨材としてC
BS砥粒とともに砥石中に配合し、集中度を下げること
によって砥粒保持力の低下を防ぐ試み(たとえば特開昭
58−82677号)等もある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
以上述べたように従来のCBN砥粒もしくはダイヤモン
ド低粒を混入した砥石は、これら砥粒に対する結合力(
保持力)の低下に基づいて砥石の研削性能が発揮されな
くなり、経済的にも全く不利となるという問題点があっ
た。
〔問題を解決するための手段〕
上記の問題点を解決するために、この発明はCBNもし
くはダイヤモンド−等の超砥粒と、WAもしくは炭化珪
素質系の砥粒とを配合したビI−IJソファド研削砥石
において、それぞれの成分組成が異なる少なくとも3種
類のビトリファイド結合剤を使用して、砥粒の種類別に
砥粒表面を異なる結合剤で被覆した後、これら砥粒を混
合してさらに別の異種結合剤で結合させた超砥粒研削砥
石とする手段を採用したものである。以下その詳細を述
べる。
まず、通常ビトリファイド結合剤は主成分として珪酸5
iO270%(%はモル百分率、以下同じ)以上、アル
ミナAl2O310%以上を含有し、さらに800℃付
近の比較的低温もしくは1000℃以上の比較的高温下
で作用して融化(ビトリファイド)を促進させるための
融剤が配合されたものであり、融剤としてはWAもしく
は炭化珪素質低粒に対して硼酸B2O3,酸化リチウム
Li2O、酸化鉛PbO1酸化マグネシウムMgO,石
灰CaO等を、また、CBN砥粒に対しては低膨張係数
で微細結晶を可能とする弗化リチウムLiF  等(特
公昭57−49351号)を上記融剤に追加して例示す
ることができる。ここで結合剤の選択にあたっては、砥
粒の熱膨張係数よりも小さい熱膨張係数を有する結合剤
であることが基本的に大切であ。
る。なぜならば特に架橋型(ブリッジタイプ)の有気孔
砥石では、埋込み型(マトリックスタイプ)の無気孔砥
石に比較して、砥粒支持力(ボンドグリップ)が充分に
強固でないと研削比の高い経済的な研削加工が遂行でき
ないばかりか、高速回転する研削作業では砥石破壊を起
こすからである。
したがって、従来の砥石製造技術では各種の砥粒にそれ
ぞれ適合するビ) IJファイド結合剤が経験的に開発
され実用に供されているので、この発明においては各種
の砥粒単味番こ適応する結合剤を使用して砥粒の種類別
にそれぞれの結合剤被膜を形成し、得られた2種もしく
はそれ思上の異種低粒を混合して、さらに異種結合剤に
よって所望の形状に成形した砥石とすることによって、
各砥粒の支持力を弱化させる(となく有気孔のブリッジ
タイプの砥石の製造も可能となるのである。
ここで、この発明において、WA系もしくは炭化珪素質
系砥粒を被覆するビ) IJファイド結合剤の量はCB
Nもしくはダイヤモンド砥粒を被覆したビトリファイド
結合剤の量よりも容器として1/2以下であることが望
ましい。なぜならばCB Sもしくはダイヤモンド砥粒
と比較して軟質でしかも脆いWA系もしくは炭化珪素質
系砥粒を必要以上に厚い結合剤の層で被覆することは、
研削中にこの低粒の特徴でもある脱Bの顕出作用を妨げ
る結果、目っぶれ、目づまりなど1こよってチッピング
現象を起こし研削加工上程々の不都合を生ずるからであ
つ−C5砥石中のCBNもしくはダイヤモンド砥粒の結
合剤技量容積率は8〜25%とし、これに対してWA系
もしくは炭化珪素質系砥粒のそれは3〜12%とするこ
とが好ましい。
また、このように12で異種類の結合剤で被覆しツー砥
粒を混合[2てこれらを結合させるための結合印1徂成
は、強力な溶融剤であるナトリウム(Na20)、カリ
ウム(K2O)、リチウム([,1zO)などのアルカ
IJ fflが少ないかもしくは含有しない熱膨張係数
の小さい高温溶け性の結合剤が好ましい。なぜならば、
ここで使用する結合剤は砥粒に直接作用して支持強度を
得ることを目的とするのではなくて、砥粒表面を被原し
ている結合剤と隠やかに作用して砥粒相互の間にブリッ
ジを形成し、砥石中に砥粒を均一で;−かも安定して分
散させておくことが目的であるからである。したがって
、このような目的の結合剤は砥粒表面の結合剤被覆に強
く作用して砥粒支持力が返えって弱化しないことが大切
であるから、この結合剤の容積率は5〜15%程度がよ
く、これを越える多量は好ましくない。
なお、砥粒表面に結合剤被覆を形成する方法は、たとえ
ば砥粒および結合剤を粉末状で混合!2、これに適量の
デキストリン等の糊剤を添加して比較的乾燥(7た状態
で混合するか、または多量の水を加えて泥漿状とし、こ
の泥漿鋳込体を乾燥した粉状に砕いてもよく、被覆され
た低粒同士の混合は粉状のまま乾式で行ない、所望の形
状に圧縮成形後乾燥および焼成すればよい。
〔実施例〕
まず、超砥粒としてCBN砥粒(米国ゼネラル・エレク
トリック社製:#200/230)60重量部とWA砥
粒(4220)40重量部とを混合するにあたって、第
1表に示すようにCBN砥粒に対しては結合剤Aを、W
A砥粒に対しては結合剤Bを、また被覆されたCBNお
よびWA両砥粒の混合砥粒に対しては結合剤Cをそれぞ
れ用いた。そして作製した試料砥石1および2はいずれ
第  1  表 も焼成後の砥石組織が容積割合で気孔率35%、結合剤
率26%、CBS砥粒率25%(集中度100)となる
ように生砥石の嵩比重を予め求めておき加圧成形した。
第2表に砥粒の結合剤被覆重量%を具体的に示したが、
試料砥石1においてはCBN低粒69部に結合剤A31
部を、また、WA砥粒80部に結合剤B20部をそれぞ
れ被覆した後両砥粒を混合して圧縮成形したものであり
、試料砥石2においては両被覆砥粒にさらに両混合砥粒
91第  2  表 部に対し結合剤Cを9部配合した後成形したものである
。そして、従来の製造方法によってCBN砥粒とWA砥
粒とを区別することなく、両砥粒73部に対し結合剤C
を27部配合した砥石を対照品に選んだ。このような3
種類の砥石は製品寸法が外径15mm、厚さ17mm、
内径16mm  の円筒状になるよう成形し、乾燥後乾
燥窒素雰囲気中で最高温度1240℃で2時間保持し合
計所要時間42時間焼成した。
焼成後仕上げされた各砥石は研削盤(株式会社マツダ製
)により軸受鋼(SU’J、硬さHRC58/62)、
外径30mm、幅13mm、内径20mmの加工物内面
を加工物速度毎分7.1 m、 (毎分1135回転)
、砥石速度毎分2400m(毎分51000回転)、砥
石微小往復速度毎分190回、ソリュブル型水溶性油(
70倍希釈)の条件下で研削加工に供された。なお、ド
レッシングはカップ型ロータリドレッサーにより、また
砥石切込みは定研削力制御装置により実際の研削力であ
る接線方向研削力を制御しながら研削実験を行なったの
で、砥石切れ味は研削性能の差によって研削時間に変化
を生じ研削性の悪いときは長時間を要することになる。
得られた研削加工の結果を第3表にまとめた。
第3表から明らかなように、異種の結合剤でそれぞれを
被覆した砥粒を単に混合して成形した試料砥石1は対照
品である従来の砥石と比較して砥石摩耗量も少なく、ま
た研削性もよく、研削面粗節  3  表 さも小さく優れている。これに対して被覆砥粒をさらに
結合剤Cで結合した試料砥石2は前記試料砥石1よりも
優れた研削能力を有していることがわかる。
〔効果〕
以上のことから明らかなように、この発明の超砥粒研削
砥石は従来の砥石に比較して、砥粒に対する結合力(保
持力)の低下に基づいて砥石の研削性能が失われるよう
なことはなく、経済的にもきわめて有利なものであると
言うことができる。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、立方晶窒化硼素もしくはダイヤモンド等の超砥粒と
    、アルミナ質系もしくは炭化珪素質系砥粒とを配合した
    ビトリファイド研削砥石において、それぞれの成分組成
    が異なる少なくとも3種類のビトリファイド結合剤を使
    用して、砥粒の種類別に砥粒表面を異なる結合剤で被覆
    した後、これら砥粒を混合してさらに別の異種結合剤で
    結合させたことを特徴とする超砥粒研削砥石。 2、アルミナ質系もしくは炭化珪素質系砥粒の表面を被
    覆したビトリファイド結合剤の量が、立方晶系窒化硼素
    もしくはダイヤモンド等の超砥粒の表面を被覆したビト
    リファイド結合剤の量よりも容量として1/2以下であ
    る特許請求の範囲第1項記載の超砥粒研削砥石。 3、砥粒の種類別に成分組成の異なるビトリファイド結
    合剤で表面を被覆した砥粒を混合し、これらを結合させ
    るビトリファイド結合剤の量が砥石容積中5〜15容量
    %である特許請求の範囲第1項記載の超砥粒研削砥石。
JP19695085A 1985-09-04 1985-09-04 超砥粒研削砥石 Granted JPS6257874A (ja)

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JPS6362348B2 JPS6362348B2 (ja) 1988-12-02

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01171768A (ja) * 1987-12-24 1989-07-06 Taiho Ind Co Ltd 精密研磨用砥石及び精密研磨方法
JPH01171767A (ja) * 1987-12-24 1989-07-06 Taiho Ind Co Ltd 精密研磨用砥石
JPH0386465A (ja) * 1989-08-25 1991-04-11 Mizuho Kenma Toishi Kk 超硬砥粒超仕上げ砥石
US5364422A (en) * 1992-02-20 1994-11-15 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha CBN grinding wheel

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