JPS63212059A - 多孔質部を有するメタル砥石の遠心焼成法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は遠心焼成によるメタル砥石の成形に関するもの
で、ドレッシング、ツルーイングの作業性が良くかつ研
削性の良いメタル砥石として利用されるものである。

（従来の技術） 本発明に係る従来技術としては特開昭６１−１７３８６
号の公報がある。

これを第７図により説明すれば、（イ）に於いて遠心鋳
造用金型のキャビティ内周面に砥粒１２ａ、１２ｂ、　
　・・・の先端がキャビティ内周面と接する様に砥粒保
持体１１で保持して砥石台金１４をセットし、図示しな
い金型を１５に示すように回転させながら遠心力で前記
砥粒保持体１１と砥石台金外周間の空隙に砥石固着用金
属の溶湯１３を注入して砥石台金１４に砥粒固着用金属
を固着し、（ロ）に示すように砥粒保持体１１を取り除
くことにより砥石の砥粒の高さを均一とする研削砥石の
製造方法である。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、前記研削砥石の製造方法は、砥粒はボドが砥粒
と同一面上に存在し、ボンドを取り去るためのドレッシ
ングが面倒であり、かなり困難な場合があり、更に研削
の場合被加工物の研削切粉が砥粒間にたい積し目づまり
が起こり易く、クールカッティングが出来難いという問
題点がある。

本発明はＡｌ、Ａｌ合金、Ｃｕ、Ｃｕ合金等をボンドマ
トリックス及び台金材として使用して遠心焼成法にてメ
タル砥石を製造する場合に機械に取り付けたままツルー
イング、ドレッシングが容易にでき、目づまりの起きに
くいメタル砥石を提供することを技術的課題とするもの
である。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 前記技術的課題を解決するための技術的手段は次のよう
である。

すなわち、メタル砥石製作用鋳型にダイヤなどの砥粒を
充填して、台金材となる金属を溶融又は注湯して前記鋳
型を回転せしめて遠心力により成形するメタル砥石の遠
心焼成法に於いて、（１）Ａ４合金又はＣｕ合金よりな
る台金材を鋳型内に挿入し、 （２）前記鋳型と台金材との隙間にダイヤなどの砥粒及
びチタン、ニッケル、鉄等の金属粉から１種又は複数種
混合し、更に焼成温度以上の融点を有する耐熱性の溶解
性物質又は化合物を混合充填し、 （３）前記台金材と砥粒及び金属粉末、溶解性物質を加
熱し、台金材を溶解した後一定時間恒温保持し、 （４）鋳型を回転せしめ一定割合で混合した金属粉。

溶解性物質と砥粒層に台金材の一部が遠心力によって含
浸し一体成形され、 （５）前記成形体を研削液に浸し溶解性物質を溶出させ
ることによりダイヤ層表面を多孔質化したメタル砥石を
製造する遠心焼成法である。

（作用） 前記技術的手段は次の様に作用する。

すなわち、溶解性物質を砥粒等と同時に混合し遠心力を
利用することでＡｆ金合金はＣｕ合金中に複合させ成形
後、更に研削液に浸すことで砥粒のまわりに複合された
溶解性物質を溶出させ、多孔質部を設けるもので、それ
により多孔質部がないとツルーイング及びドレッシング
が面倒であったものが、構造上砥粒の後に自然と気孔が
存在しているために、ツルーイングと同時に自然にドレ
ッシングが出来かつ砥粒間のチップポケットが大きくと
れ、切粉の排除が容易で目づまり等による加工能率の低
下を抑制するものである。

第３図は従来のメタルボンド砥石で（イ）に示すように
研削作業前にツルーイングによ−り真円に成形し、次に
ドレッシングにより砥粒の突出しを行うものに対し、本
発明の有気孔付ダイヤ砥石ではこの作業が容易に行え、
場合により第４図のごとくツルーイング、ドレッシング
が同時に行えることを示したものである。

（実施例） 以下実施例について説明する。

第１図のＡはカップホイールの成形型で、これは軸６を
中心としたスイング方式の遠心焼成型である。１はステ
ンレスよりなる金枠で、２はセメント鋳型、３はＡｌ合
金よりなる台金材で、４はダイヤモンド砥粒を含む複合
層で、５はセメント中にアルミファイバーで補強した蓋
である。

上記構成に於いて有気孔遠心焼成カップホイールの製法
を説明すれば、鋳型２を乾燥後Ａｌ合金よりなる台金材
３を入れ成形型のキャビティの４に示す所にダイヤモン
ド砥粒７（粒度＃１４０／１７０）と溶解性物質（硫酸
ナトリウム又は硫酸マグネシウム）とチタン（Ｔｉ）の
粉末を密に混合充填し、前記鋳型を溶解炉中で加熱し台
金材３を溶解後７００℃で１０〜１５分間保持し、軸６
を中心に前記鋳型を回転させ溶湯を砥粒層４に約３６５
Ｇで含浸させ、砥粒と一緒に混合した前記チタン粉末の
表面部分に金属間化合物（ＴｉＡｊ２等）を生成させ凝
固した後、前記砥粒層を水溶性耐液に浸し、砥粒層の溶
解性物質を溶出させることにより砥粒層表面部に気孔を
作成して有気孔遠心焼成カップホイールを製作する。第
２図の（イ）は成形した砥石の断面で、（ロ）は前記成
形キャビティに形成されたダイヤ砥粒層の拡大図で、７
はダイヤ砥粒、８は気孔、９は前記溶解性物質で、１０
はメタルボンドマトリックス１１は金属間化合物である
。

前記方法で成形したカップホイールの評価特性を第１表
に示す。

ＡＯ，ＭＯ，ＢＯはいずれも従来の製造方法によるカッ
プホイールで、ＡＩ、Ａ２．Ａ５．Ａ６は本発明の溶解
性物質を混入して製造した実施例であり有気孔の有無に
よる評価特性の比較及び従来タイプのメタル（ＡＯ）と
レジンボンド（ＢＯ）砥石との比較である。

第１表 実施例としてのＡｔ、Ａ２．Ａ５．Ａ６は気孔率が１５
〜３０％である。

前記第１表の評価試験条件は次の通りである。

試験機　　　　牧野万能研削盤 試験ホイール　１００φＸ２５ＴＸ３ＷＸ３Ｘ３１．７
５Ｈ（Ｊ　ｌ５６Ａ９） ワーク　　　　超硬合金に−２０（Ｇｚ）１９　Ｗ　Ｘ
　６　ｂ　ｘ　５０１　Ｘ　１６　Ｎ研削スピード　１
１８８ｍ／ｍｉｎ フィード　　　１．５ｍ／ｍｉｎ 切り込み　　　０．０２鶴 研削液　　　　ソリュブルタイプ（Ｗ−２種）次に前記
実施例について研削性能の比較を第５図、第６図に示す
。第５図は各種テストホイールにおける研削比と最大消
費電力を示し有気孔ホイールは気孔の作用によりレジン
ボンドホイール（ＢＯ）に近い研削抵抗（消費電力）を
示し、かつ結合剤としては耐熱性、砥粒保持力に優れる
ところから高い研削比を示している。

また第６図においては使用初期の消費電力の挙動を示し
ツルーイング、ドレッシングが難しいメタルボンドホイ
ール（ＭＯ）は電力安定まで長時間必要なのに対し、今
回有気孔ホイールは短時間で安定状態となりツルーイン
グ、ドレッシングが容易なことを示している。

〔発明の効果〕

本発明は次の効果を有する。

すなわち、溶解性物質の溶出により多孔質部ができるた
め、研削作業前のツルーイング、ドレッシングが容易と
なり、かつ研削中にチップケラトが大きくとれ、被加工
物の切り粉による目づまり等による加工能率の低下を抑
制すると共に、研削液が研削点へ供給されやすいので、
研削抵抗が低くクールカッティングができる。

また溶解性物質、金属粉末（チタン等）の配合割合によ
り砥粒層中でのコンセントレージョン及びメタルボンド
の硬さを自由に変えることができ、メタル砥石の用途に
応じ更に研削する被加工物に合致した研削性能をもつメ
タル砥石の製造が可能である。例えば同時に混合する溶
解性物質（硫酸マグネシウムのマグネ分）や金属粉とア
ルミ合金等母地とで金属間化合物を生成させ、母地を強
化させた場合、ダイヤモンド砥粒の保持力が増大し、研
削中砥粒を有効に働かせしめるものである。

また上記金属間化合物の利用で結合剤をアルミナイドボ
ンド化することにより従来アルミニウムを結合剤に使用
すると研削の際に切り粉が砥石に付着するなど砥石に不
向きとされていたものを砥石として有効に機能させるこ
とができる。又この場合鉄本体ホイールと比べて３倍も
軽くなり砥石のオールアルミ化が可能となる。

更に砥材層が複雑形状なものも焼成時に仕上り形状に近
似な形状で製作可能となり従来の様に仕上加工において
時間をかけ高価な砥材層を加工除去する必要がなくなる
。また厚みの大きいホイールの成形が可能となりいずれ
も有気孔メタル砥石であることから研削比の減少はある
も研削抵抗が低く、使用途中におけるドレッシング時間
の減少。

省略を特徴とする特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例である遠心焼成型の断面図、第２図の
（イ）は本実施例により成形した砥石の断面図、（ロ）
は要部の拡大断面図、第３図は従来例の砥石の側部拡大
部で、（イ）は作業前、（ロ）はツルーイング後、（ハ
）はドレッシング後、第４図は本実施例により成形した
砥石の側部拡大図で、（イ）は作業前、（ロ）はツルー
イング２ドレツシング後の状況を示す。 第５図は本実施例の研削性能の比較で各種ホイールの研
削比と最大消費電力を示す。第６図は本実施例の研削性
能の比較で各種ホイールの研削量に伴う消費電力、第７
図は従来例の説明図で、（イ）は金型内の断面図で、（
ロ）は成形後の断面図である。 Ａ・・・遠心焼成装置、１・・・鋳型金枠。 ２・・・鋳型、３・・・台金材。 ４・・・砥粒層、５・・・鋳型上蓋。 ６・・・回転軸、７・・・ダイヤモンド砥粒。 ８・・・気孔、９・・・溶解性物質。 １０・・・メタル結合剤。 １１・・・金属間化合物

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 メタル砥石製作用鋳型にダイヤなどの砥粒を充填して、
   台金材となる金属を溶融又は注湯して、前記鋳型を回転
   させ遠心力により成形するメタル砥石の遠心焼成法にお
   いて （１）鋳型にＡｌ合金又はＣｕ合金等よりなる台金材を
   鋳型内に挿入し、（２）前記鋳型と台金材との隙間にダ
   イヤなどの砥粒及び金属粉末を混合し、更に耐熱性があ
   り研削液に対する溶解性物質又は化合物を混合充填し、
   （３）前記台金材と砥粒及び金属粉末、前記溶解性物質
   を加熱し台金材を溶解した後一定時間恒温保持し、（４
   ）鋳型を回転させ一定割合で混合した金属粉、前記溶解
   性物質と砥粒層に台金材の一部分が遠心力によつて含浸
   し一体成形され、（５）前記形成体を研削液に浸し前記
   溶解性物質を溶出させることにより砥粒層表面を多孔質
   化したメタル砥石の遠心焼成法。