JPS6357173A - 砥石のドレッシング材 - 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） 未発Ｉ＋は砥石のトレー２シング材、特に超精密研削に
用いられる高番手ダイヤモンド砥石のドレッシング材に
関する。

（従来の技術） セラミックスは、それ自体のもっている機１七の多様性
から、広範囲にわたって活用されているが、！／、然金
属材料などと同様の高い寸法精度や表面上滑化″γの加
工端Ｉｆｆが要求される。

セラミフクスの多くは高硬度材料であるから、従来の金
属材料などと同様の高い寸法ｊ、’ｉ　ＪＪＦや表面ｆ
消化を得るために、研削、ホーニング、ラッピングおよ
びバレル加工のような砥粒加圧およびＶノ削加工　；Ｉ
Ｉ断のような弔−刃具による加圧を含む力学的加工法の
他に、エツチング、化学研磨などの化学的加圧法、ホト
エツチングによる光化学的加丁法、電解研磨による電気
化学的加Ｔ法、放電加丁、電子ビーム加工、イオン加工
およびプラズマ加工などの電気的加工法、レーザによる
レーザ加工法等、種々の加工法から適宜選択した加圧が
なされる。

しかし、Ｈｚ面研削および円筒研削では、＋ｉｉｆ記力
学釣力学的加工法れるダイヤモンド砥石による研削加工
が主流をしめており、特に超精密加［には。

微粒のダイヤモンドを結合材によってポンドした高番手
砥石が用いられている。

ところで、特に１１０００以りの高番手砥石では、砥石
の切り粉だまりに被研削物の研削粉（！、′Ｊり屑）が
閉じ込められて、研削南方を低ドさせる所謂目詰りが生
じ易い。また、砥石の研削１ｎ１に経時的な偏摩耗、つ
まり片ベリが生じて、砥石の軸線に対する平行度が失わ
れる。

−・方、研削加工は、一般に低番手砥石（粗砥石）によ
る粗砥石加工を行ったのち、順次高番平砥石（仕」二砥
石）に交換して仕上研削する研削手順によってなされる
が、高番手砥石に目詰りが生じると、什１−研削貨力の
低下をまねき、研削面に偏摩耗が生じると、什」−研削
初期において研削面が被研削面に対して一様に当接せず
、片当り現象を生じて、被研削物に研削傷を発生させる
不具合が起こる。

したがって、砥石の１１詰りと偏摩耗を解消するために
トレー、シングにより研削面の修正を行う必要がある。

（発明が解決しようとする問題点） トレッシング材としては１通常へき開性の強い結晶粒で
あるＳｉＣ系の砥粒成形体を用いることが好ましいとさ
れている。しかし、低番手砥石に対して微細なＳｉＣ系
粒子で構成されたドレッシング材を用いても、ドレス効
果が低く、逆に高番手砥石に粗いＳＩＣ系粒子で構成さ
れたドレッシング材を用いると、砥石の研削面が粗大に
なり、目的とする什−［−研削が不濠になる等の不具合
を生じる。

そのために、ドレッシング材は研削砥石に含まれるダイ
ヤモンド粒子の大きさに近い粒度のＳｉＣ系粒子によっ
て構成する必要がある。

一方、ＳｉＣ系粒子の成形体としては、再結晶化法によ
るＳｉＣの自己結合体や、たとえば粘土等の酸化物によ
ってＳｉＣ粒子を結合させたものが知られているけれど
も、再結晶化法は、Ｓｉ０粒の粒子成長が箸しく、粗大
粒子の結合体となり、微粒子の結合体を得ることが困難
であるため、高番手砥石用のドレッシング材として不適
当である。

また、酸化物結合によるものは、マトリックスによるＳ
ｉＣ粒子の微細化が可濠であるけれども、結合材となる
粘−１：等の酸化物駿が増えるため、気孔の減少を生じ
、しかも、マトリックスと結合材との不均一性が問題と
なって、より微細な結合体を得ることができない。

未発ＩＪＩは、このような従来技術の背景に鑑みなされ
たもので、仕上研削円高番手ダイヤモンド砥石の研削面
修正が好適になされる砥石のドレッシング材を提供する
ことを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 未発１月に係る砥石のトレー７シング材は、所定形状に
成形された不純物としてＳ　ｉ０２を含むＳｉ０粒子を
真空下１４００〜１８００℃で気孔率２０〜５０＄、好
ましくは３０〜４０＄に焼成したものである。

（作　用） 本発明においては、再結晶化法と比較して、著しい低温
度領域で焼成されたものであるから、粒子−１＆長がほ
とんど認められず、また収縮挙動も示さないため３０〜
４０％の気孔が確保され、高番手ダイヤモンド砥石のド
レッシング材として好適である。

（実施例） 未発１！１に係る砥石のトレー、シング材は、たとえば
１．１知のドレッサーに回転自在に支持される円盤状に
成形されている。この成形体は、不純物としてＳ！０２
を含むＳｉＣ粒子を真空下１４００〜１８００℃で気孔
率２０〜５０％、好ましくは３０〜４（Ｈに焼成したも
のである。

ＩγＩ記ＳｉＣ粉は表面を酸化膜（Ｓｉ（ｈ　）でコー
トされている。このＳｉＯ２膜は、Ｃによって高温で還
元されることは当然であるが、真空下１４００℃以上で
は、下記の反応を示す。

ＳｉＯ２　＋　ＳｉＣ→　２ＳｉＯ↑＋Ｃ・・・（Ｏ５
ｉＯ＋　２０　　＋　　ＳｉＣ＋ＣＯ↑・・・■すなわ
ち、本発明は、前記の反応■によって活性化されたＳＩ
Ｃ粒子同志が反応■によって生成するＳｉＧでネッキン
グされ、その結果、適当な粒子間結合が生じ、一般の再
結晶化法が２０００℃以上でなされるのと比較して著し
い低温領域で反応されるので粒子成長が認められない、
また収縮挙動も示さないので、気孔は３０〜４０％を占
め高番手ダイヤモンド砥石のドレッシング材として好都
合な条件を１！多ることができる。

実験例を下記に示す。

ＳｉＣ粉末１８０００　　（平均粒径Ｉ　ＪＬｓ　）　
１００　重Ｑ　ｉ’ｉＢに対し、ポリエチレングリコー
ル１４０００を３屯量部およびステアリンＳ１重賃部を
メタノール中で混合し、乾燥したのち、３０層箇Ｘ　１
５０ｍｍの金型に採り、　１０００ｋｇ／ｃｍ’の圧力
で成形後、真空炉により温度１６００℃×１時間、真空
度１０−’　ｔａｒｔで焼成した。

これにより、密度が約：？、　Ｉｇ／ｃｍ’　（８５２
）で、構成粒子１〜２鉢層の焼成体を得た。

この焼成品を５Ｄ−２０００の砥石を装着した平面研削
盤に被研削材としてセットし、砥石の面修正を［１的と
して約１００　μ層研削した。

ついで、Ｘ００ｍ層Ｘ　１００ｍ朧のＳｉＣ焼結体（す
でに５Ｄ−１５００の砥石で研削済み）を前記同様被研
削材としてセットし、約２０ル謹研削したところ、下記
表１−■に示すように、砥石の目詰まりによるうねりが
発生した。

つぎに、本発明品をセットして、約１００ル胃ドレンシ
ングを行ったのち、再び前記ＳｉＣ焼結体を約１０ＡＬ
ｍ研削した。その結果、下記表１−■に示すように、う
ねりが消失し正常な研削面を得た。

ついで、市販のＧＣ婁１８０　（ＳｉＣ粉末１１１８０
）の成形体をドレッシング材としてセットし、約５０用
謹　ドレッシングしたのち、＋＋ｊびＳｉＣ焼ふ〜体を
約ＩＯ用濡研削したところ、下記表１−ｔ５＞に示すよ
うに、著しい面荒れを生じ、しかも砥石面に！！数の傷
が発生した。

以下余白 （発ＩＪＩの効果） 以上説ＩＪｊシたように、本発明によれば、不純物とＬ
−ｒ　Ｓｉｎ、を含（ｊＳｉＣ粉末が真空下＋４００−
１８００℃で気孔率２０〜５０％、好ましくは３０〜４
ｏｚに焼成されているから、粒子成長がほとんど認めら
れず、また収縮挙動も示さないため、３０〜４０１の気
孔が確保されるから、ドレッシング材として要求される
条件、すなわち、■気孔が比較的多く［］詰まりしない
■適度の結合力を有し、かつ粒子が適度にへき開もしく
は脱落する■研削砥石に含まれるダイヤモンド粒子の大
きさに近い粒子である等を満足させることができるので
、高番手ダイヤモンド砥石の研削＋ｆｒｊを有効に修正
できる。

【図面の簡単な説明】 ｉ１図は研削面の表面トレースの状態を示す記録図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）所定形状に成形された不純物としてＳｉＯ＿２を
   含むＳｉＣ粒子が真空下１４００〜１８００℃で気孔率
   ２０〜５０％、好ましくは３０〜４０％に焼成されてな
   ることを特徴とする砥石のドレッシング材。