JPS6333989B2 - - Google Patents

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JPS6333989B2
JPS6333989B2 JP12006281A JP12006281A JPS6333989B2 JP S6333989 B2 JPS6333989 B2 JP S6333989B2 JP 12006281 A JP12006281 A JP 12006281A JP 12006281 A JP12006281 A JP 12006281A JP S6333989 B2 JPS6333989 B2 JP S6333989B2
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JP
Japan
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blank
electrodeposited
grindstone
carbide
abrasive grains
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JP12006281A
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Japanese (ja)
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JPS5822663A (en
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Seiichi Kosaku
Yoichi Hotsuta
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Citizen Watch Co Ltd
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Citizen Watch Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/06Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic metallic or mixture of metals with ceramic materials, e.g. hard metals, "cermets", cements

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硬質材料よりなる被加工部材の内研
削、及び外研削等の加工に使用するダイヤモンド
ヤスリ、ダイヤモンド砥石等の電着式砥石に関す
るものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electroplated grindstone, such as a diamond file or a diamond grindstone, used for processing such as internal grinding and external grinding of a workpiece made of a hard material.

従来より硬質材料よりなる被加工部材の内、外
研削には、スチールブランクを用いた電着式砥石
が広く使用されている。
Conventionally, electrodeposited grindstones using steel blanks have been widely used for internal and external grinding of workpieces made of hard materials.

このスチールブランクの電着式砥石は製造が容
易であるため、一般的に使われているが、1mm以
下の小径の穴をあける場合又は仕上加工長さが長
い場合には、ブランク自体にゆがみが生じ穴の径
が長さ方向で一定しないという欠点があつた。
This steel blank electrodeposited grinding wheel is commonly used because it is easy to manufacture, but when drilling holes with a small diameter of 1 mm or less or when the finishing length is long, the blank itself may become distorted. There was a drawback that the diameter of the resulting hole was not constant in the length direction.

このようなスチールブランクを用いた電着式砥
石の欠点を解消するために炭化タングステン等を
素材とする超硬ブランクを用いた電着式砥石が提
案されている。
In order to overcome the drawbacks of the electrodeposited grindstone using a steel blank, an electrodeposition grindstone using a cemented carbide blank made of tungsten carbide or the like has been proposed.

この超硬ブランクを用いた電着式砥石を小径の
穴の仕上加工等に使用した場合、ブランク自体の
ゆがみはほとんど発生しないが、ブランク材とし
ての超硬と砥粒をブランクに固着させるためのメ
ツキ層との密着性がそれらの性質上極めて悪いた
め、電着式砥石の使用中における砥粒の剥離が大
変多かつた。
When an electrodeposited grindstone using this carbide blank is used for finishing small-diameter holes, etc., the blank itself hardly distorts. Since the adhesion with the plating layer is extremely poor due to their nature, the abrasive grains often peel off during use of the electrodeposited grindstone.

特に、電着式砥石のメツキ層は通常のメツキ層
に比較すると、かなり肉厚のものとなるため、メ
ツキ層の熱膨張又は内部応力歪が発生し、砥粒は
剥れ易い状態にあり、超硬ブランクを用いた場合
には超硬とメツキ層との密着性の悪さとあいまつ
て極めて砥粒の剥離が多く、電着式砥石の寿命を
縮めていた。
In particular, the plating layer of an electrodeposition type grindstone is considerably thicker than a normal plating layer, so thermal expansion or internal stress distortion of the plating layer occurs, and the abrasive grains are easily peeled off. When a carbide blank is used, combined with the poor adhesion between the carbide and the plating layer, the abrasive grains often peel off, shortening the life of the electrodeposited grindstone.

このように従来の電着式砥石は、その働きを充
分に発揮しないまま廃棄しなければならないもの
が多く、また品質も不均一になり、経済上及び生
産効率上好ましいものではなかつた。
As described above, many of the conventional electrodeposited grindstones have to be discarded without fully demonstrating their function, and their quality is also uneven, which is not desirable from an economic and production efficiency standpoint.

本発明は超硬ブランクにチタン化合物をコーテ
イングした後、メツキを施し超硬とメツキ層との
密着性を増すことにより、上記欠点を解消するこ
とを目的とする。
The present invention aims to solve the above-mentioned drawbacks by coating a carbide blank with a titanium compound and then plating it to increase the adhesion between the carbide and the plating layer.

第1図は本発明における超硬ブランクを用いた
電着式砥石を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an electrodeposition type grindstone using a cemented carbide blank according to the present invention.

1は電着式砥石、2はシヤンク部、3はシヤン
ク部2よりも小径の軸部、4はダイヤモンド等の
砥粒を電着した砥粒電着部を示す。
Reference numeral 1 indicates an electrodeposited grindstone, 2 a shank portion, 3 a shaft portion having a smaller diameter than the shank portion 2, and 4 an abrasive electrodeposition portion on which abrasive grains such as diamond are electrodeposited.

この電着式砥石1を使用する場合は、電着式砥
石1のシヤンク部2を治具ボーラー等の主軸に固
定させ、回転させながら砥粒電着部4を被加工部
材に接触させることにより行う。
When using this electrodeposited grindstone 1, the shank part 2 of the electrodeposition grindstone 1 is fixed to the main shaft of a jig borer, etc., and the abrasive electrodeposition part 4 is brought into contact with the workpiece while rotating. conduct.

第2図は第1図に示す電着式砥石の砥粒電着部
の断面拡大図である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the abrasive electrodeposition part of the electrodeposition type grindstone shown in FIG. 1.

5は軸部3の先端部、6は先端部5にコーテイ
ングされたチツ化チタン、7はニツケルメツキ
層、8はダイヤモンド等の砥粒を示す。
Reference numeral 5 indicates the tip of the shaft portion 3, 6 indicates titanium oxide coated on the tip 5, 7 indicates a nickel plating layer, and 8 indicates abrasive grains such as diamond.

一般的に炭化タングステン等の超硬ブランクと
ニツケルメツキ層とは、超硬の電気抵抗等が要因
となつて密着性が悪く、メツキ層は常に剥れ易い
状態におかれている。
Generally, a cemented carbide blank made of tungsten carbide or the like and a nickel plating layer have poor adhesion due to the electrical resistance of the carbide, and the plating layer is always in a state where it easily peels off.

本来、ニツケルメツキ層はダイヤモンド等の砥
粒をブランクに接着固定するために設けられてい
るものであり、このメツキ層が剥れてしまうと砥
粒も一緒にとれてしまうことになり、ダイヤモン
ドヤスリ等の電着式砥石は機能を失うことにな
る。
Originally, the nickel plating layer was provided to bond and fix abrasive grains such as diamonds to the blank, and if this plating layer were to peel off, the abrasive grains would also come off, so diamond files, etc. Electroplated grindstones will lose their functionality.

本発明における電着式砥石は、第2図に示すよ
うに、ニツケルや超硬との密着性のよいチツ化チ
タン6を超硬ブランクとニツケルメツキ層7との
間に設けることにより、超硬ブランクとメツキ層
との結合力を増し、ダイヤモンド砥粒を強い力で
固着させている。
As shown in FIG. 2, the electrodeposition type grindstone according to the present invention is manufactured by providing titanium nitride 6, which has good adhesion to nickel or carbide, between the carbide blank and the nickel plating layer 7. This increases the bonding force between the diamond abrasive and the plating layer, making the diamond abrasive grains firmly fixed.

次に第3図乃至第7図を用いて本発明の電着式
砥石の製造工程を説明する。
Next, the manufacturing process of the electrodeposition type grindstone of the present invention will be explained using FIGS. 3 to 7.

第3図に示すようなブランク9を形成する。 A blank 9 as shown in FIG. 3 is formed.

このブランク9はシヤンク部10とシヤンク部
10よりも小径な軸部11を有し、炭化タングス
テン等の超硬よりなる。
This blank 9 has a shank portion 10 and a shaft portion 11 smaller in diameter than the shank portion 10, and is made of carbide such as tungsten carbide.

次に、このブランク9にチツ化チタンをコーテ
イングする。
Next, this blank 9 is coated with titanium oxide.

チツ化チタンをコーテイングしたブランク9の
断面図を第4図に示す。
A cross-sectional view of the blank 9 coated with titanium oxide is shown in FIG.

12はコーテイングされたチツ化チタンであ
る。
12 is coated titanium oxide.

このチツ化チタン12は、化学的蒸着法又は物
理的蒸着法によりコーテイングされており、前述
したように炭化タングステン等の超硬との密着性
が極めてよい。
This titanium nitride 12 is coated by a chemical vapor deposition method or a physical vapor deposition method, and has extremely good adhesion to carbide such as tungsten carbide as described above.

第5図はチツ化チタン12をコーテイングした
ブランク9の一部に絶縁コート13を設けた状態
を示す断面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a state in which an insulating coat 13 is provided on a part of the blank 9 coated with titanium oxide 12. As shown in FIG.

この絶縁コート13はブランク9の先端部だけ
にダイヤモンド等の砥粒を電着させるために設け
られたものであり、プラスチツク等の非導電性材
料よりなるものである。
This insulating coat 13 is provided to electrodeposit abrasive grains such as diamond only on the tip of the blank 9, and is made of a non-conductive material such as plastic.

第6図はダイヤモンド等の砥粒を電着させるた
めの装置に第5図に示すブランク9を装着した状
態を示す要部断面図である。
FIG. 6 is a sectional view of a main part showing a state in which the blank 9 shown in FIG. 5 is attached to an apparatus for electrodepositing abrasive grains such as diamond.

14はメツキ層、15はブランク9に電着させ
るための砥粒17を入れるための凹部16を有す
る容器、18は電極板、19は電解液、20はブ
ランク9にコーテイングされたチツ化チタン12
と電極板18とに接続された電源を示す。
14 is a plating layer, 15 is a container having a recess 16 for containing abrasive grains 17 to be electrodeposited on the blank 9, 18 is an electrode plate, 19 is an electrolytic solution, and 20 is a titanium titanium oxide 12 coated on the blank 9.
A power source connected to the electrode plate 18 and the electrode plate 18 is shown.

第6図に示す装置に装着されたブランク9はそ
の先端が容器15内のダイヤモンド等の砥粒に埋
まるように位置付けられ、また不要な位置にメツ
キ層が形成されることを防ぐためにブランク9の
絶縁コート13で被覆された部分のみが電解液1
9に浸るようにセツトされている。
The blank 9 installed in the apparatus shown in FIG. 6 is positioned so that its tip is buried in abrasive grains such as diamond in the container 15, and the blank 9 is positioned so that its tip is buried in abrasive grains such as diamond in the container 15. Only the part covered with the insulating coat 13 is the electrolyte 1
It is set to dip into 9.

第6図に示されるような状態にある装置の電極
18とブランク9に電気を流すと、ブランク9の
先端部のみに砥粒が電着される。
When electricity is applied to the electrode 18 and blank 9 of the device in the state shown in FIG. 6, abrasive grains are electrodeposited only on the tip of the blank 9.

このようにブランク9に砥粒を電着する際に、
容器15に砥石を用いると、容器15の下方から
ブランク9の方向へ電気は流れ込むことができる
ようになり、砥流電着の効率を上げることができ
る。
When electrodepositing abrasive grains on the blank 9 in this way,
When a grindstone is used in the container 15, electricity can flow from below the container 15 toward the blank 9, and the efficiency of grinding current electrodeposition can be increased.

第7図はブランク9の先端に砥粒を電着させた
直後の状態を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the state immediately after abrasive grains are electrodeposited on the tip of the blank 9.

21はブランク9の先端に形成された砥粒電着
部である。絶縁コート13は砥粒電着部21が形
成された後、研摩等により剥離される。
Reference numeral 21 denotes an abrasive electrodeposition portion formed at the tip of the blank 9. After the abrasive electrodeposited portion 21 is formed, the insulating coat 13 is peeled off by polishing or the like.

また、絶縁コート13を剥離した後、メツキ時
に砥粒電着部21の内部に発生する水素ガスや内
部応力を取り除くために、150〜200℃で約7時間
熱処理が行われる。
Further, after the insulating coat 13 is peeled off, heat treatment is performed at 150 to 200° C. for about 7 hours in order to remove hydrogen gas and internal stress generated inside the abrasive electrodeposited portion 21 during plating.

このような工程により製造された電着式砥石
は、超硬とチツ化チタン及びチツ化チタンとニツ
ケルメツキ層の密着性の良さによつて、極めて強
い力で固着した砥粒を有する電着式砥石となり、
従来の電着式砥石に比べてはるかに寿命が長くな
る。
Electrodeposited whetstones manufactured by this process have abrasive grains that are fixed with extremely strong force due to the good adhesion between the carbide and titanium titanium, and between the titanium titanium and the nickel plating layer. Then,
It has a much longer lifespan than traditional electrodeposited grindstones.

また、従来の電着式砥石においては、電解メツ
キの性質上ブランクの先端の角部のメツキ層が他
の部分に比べて厚くなり、ブランクの角部のみが
膨張した形状となることが極めて多かつたのに対
し、本発明の電着砥石においては、チツ化チタン
とニツケルメツキ層との密着性が良いためにブラ
ンクの角部のみが厚くメツキされることはなく極
めて安定した形状の電着砥石を提供することがで
きる。
In addition, with conventional electrodeposition grindstones, due to the nature of electrolytic plating, the plating layer at the tip corner of the blank is thicker than other parts, and it is extremely common for only the corners of the blank to have an expanded shape. On the other hand, in the electrodeposited grindstone of the present invention, since the adhesion between the titanium titanium oxide and the nickel plating layer is good, only the corners of the blank are not thickly plated, and the electrodeposited grindstone has an extremely stable shape. can be provided.

さらに、本発明においてブランクの角部にまつ
たくメツキ層を形成する必要のない場合等には、
フオトレジスト等を用いてブランクの角部がチツ
化チタンでコーテイングされることを防ぐことに
より、ブランクの先端の角部にメツキ層が形成さ
れることを防ぐこともできる。
Furthermore, in the present invention, when it is not necessary to form a plating layer on the corners of the blank,
By using a photoresist or the like to prevent the corners of the blank from being coated with titanium oxide, it is also possible to prevent a plating layer from being formed at the leading edge of the blank.

さらにまた、ブランクの全表面はチツ化チタン
で被覆されているため、ブランクの表面の硬度を
高めることができ、砥粒電着部だけでなく、ブラ
ンク全体の強度を増すことができる。また、チツ
化チタンをコーテイングすることにより、チツ化
チタン処理の有無がわかり、本電着砥石の製作が
ミスなくできる。さらに、穴加工をする場合、チ
ツ化チタンの反射特性により、被加工物との位置
出しが容易になる。
Furthermore, since the entire surface of the blank is coated with titanium titanide, the hardness of the surface of the blank can be increased, and the strength of not only the abrasive grain electrodeposition area but also the entire blank can be increased. Furthermore, by coating with titanium titanium oxide, it is possible to tell whether or not titanium oxide treatment has been performed, and this electrodeposited grindstone can be manufactured without mistakes. Furthermore, when drilling holes, the reflective properties of titanium oxide make positioning with respect to the workpiece easier.

このように本発明は超硬材よりなるブランクに
チツ化チタンをコーテイングすることにより、砥
粒とブランクとの結合力を増し、より安定した電
着砥石を提供するものである。
As described above, the present invention provides a more stable electrodeposited grindstone by coating a blank made of a superhard material with titanium oxide to increase the bonding force between the abrasive grains and the blank.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の超硬ブランクを用いた電着式
砥石を示す図、第2図は第1図に示す電着式砥石
の砥粒電着部の断面拡大図、第3図は本発明の電
着式砥石の製造過程における超硬ブランクを示す
図、第4図はチツ化チタンをコーテイングしたブ
ランクの断面図、第5図はチツ化チタンをコーテ
イングしたブランクの一部に絶縁コートを設けた
状態を示す断面図、第6図は砥粒を電着させるた
めの装置に第5図に示すブランクを装着した状態
を示す要部断面図、第7図はブランクの先端に砥
粒を電着させた直後の状態を示す断面図である。 1……電着式砥石、4,21……砥粒電着部、
6,12……チツ化チタン、7……ニツケルメツ
キ層、8,17……砥粒、9……ブランク、13
……絶縁コート。
Fig. 1 is a diagram showing an electrodeposited grindstone using the carbide blank of the present invention, Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the abrasive electrodeposited part of the electrodeposition grindstone shown in Fig. 1, and Fig. 3 is a diagram of the present invention. Figure 4 is a cross-sectional view of a blank coated with titanium titanium, and Figure 5 is a diagram showing a part of the blank coated with titanium titanium with an insulating coating. 6 is a sectional view showing the main part of the blank shown in FIG. 5 attached to a device for electrodepositing abrasive grains, and FIG. 7 is a sectional view showing the blank shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state immediately after electrodeposition. 1...Electrodeposition type grindstone, 4, 21...Abrasive grain electrodeposition part,
6, 12... Titanium dioxide, 7... Nickel plating layer, 8, 17... Abrasive grain, 9... Blank, 13
...Insulating coat.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 超硬よりなるブランクを有し該ブランクにニ
ツケルメツキにより砥粒を電着してなる電着式砥
石において、前記ブランクとニツケルメツキ層と
の結合力並びに強度を高めるために前記ブランク
の表面にチツ化チタンをコーテイングしたことを
特徴とする電着式砥石。 2 前記ブランクは炭化タングステンよりなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電着
式砥石。 3 超硬よりなるブランクの表面にチツ化チタン
をコーテイングし前記ブランクの表面の一部に絶
縁コートした後、ニツケルメツキにより砥粒を電
着することを特徴とする電着式砥石の製造方法。 4 前記ブランクは炭化タングステンよりなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の電着
式砥石の製造方法。
[Scope of Claims] 1. An electrodeposition type grindstone having a blank made of carbide and having abrasive grains electrodeposited on the blank by nickel plating, in order to increase the bonding force and strength between the blank and the nickel plating layer. An electrodeposited grindstone characterized by a titanium dioxide coating on the surface of the blank. 2. The electrodeposited grindstone according to claim 1, wherein the blank is made of tungsten carbide. 3. A method for manufacturing an electrodeposited grindstone, which comprises coating the surface of a blank made of carbide with titanium oxide and insulatingly coating a part of the surface of the blank, and then electrodepositing abrasive grains by nickel plating. 4. The method for manufacturing an electrodeposited grindstone according to claim 3, wherein the blank is made of tungsten carbide.
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