JPS6359827B2 - - Google Patents

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JPS6359827B2
JPS6359827B2 JP22268684A JP22268684A JPS6359827B2 JP S6359827 B2 JPS6359827 B2 JP S6359827B2 JP 22268684 A JP22268684 A JP 22268684A JP 22268684 A JP22268684 A JP 22268684A JP S6359827 B2 JPS6359827 B2 JP S6359827B2
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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
    • B24D3/34Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
    • B24D3/342Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent
    • B24D3/344Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties incorporated in the bonding agent the bonding agent being organic
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B17/00Guiding record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor
    • G11B17/32Maintaining desired spacing between record carrier and head, e.g. by fluid-dynamic spacing
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof

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

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、最も硬い研磨材とされているダイヤ
モンドまたは立方晶窒化ホウ素の超砥粒を備えた
樹脂結合(レジンボンド)研削工具に関するもの
である。 〔従来技術〕 ダイヤモンドや立方晶窒化ホウ素を研磨材とす
る、いわゆる超砥粒研削工具は、各種セラミツク
ス、FRP、FRM等の新素材、炭化タングステ
ン、高速度鋼、ダイス鋼、チルド鋳物の研削用と
して定着しており、中でもレジンボンド超砥粒研
削工具は、メタルボンドやビトリフアイトボンド
に比べて安価かつ製品性能のバラツキなく安定的
に製造でき、また使用機械剛性や研削条件に対す
る制約も比較的少なく、使いやすいため最も多く
使用されている。 しかしながらレジンボンド超砥粒研削工具は、
一般的にその樹脂結合剤が耐熱性および抗摩耗性
に弱いため、研削能率を大幅に改良することが至
難とされていた。即ち、研削工具の切込み量を多
くしていくと、主として結合剤部と被工作物の摩
擦熱のために樹脂が硬化し、かつ切屑によつて樹
脂部が激しく摩耗して超砥粒の保持力を失うた
め、高価な砥石の寿命を急減させるに至るためで
ある。 レジンボンド超砥粒工具の研削性能改良のため
なされてきた従来の主な対策に次のようなものが
ある。 (1) 樹脂結合剤中へ抗摩耗不活性充填剤として炭
化ケイ素、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素等
の粉末を含有させる。 この方式は従来最も標準的なフエノール樹脂
結合砥石に採用されているものであるが、これ
等抗摩耗性充填剤の結合剤中における含有量を
30容量%以上に高めてその抗摩耗特性、即ち砥
石寿命を向上させるに従つて結合剤部の被研削
物との摩擦が大きくなるため、砥石の切れ味が
劣下し、被研削面に焼付けやクラツクを発生さ
せてしまう。 (2) 樹脂結合剤中へ黒鉛、二硫化モリブデン、二
硫化タングステン、六方晶窒化ホウ素、ポリテ
トラフルオロエチレン等の無機あるいは有機性
の固体膜形成潤滑剤を5〜30容量%含有させる
(特公昭51−39398号、特公昭53−8950号)。 しかしながらこの対策は、結合剤の抗摩耗特
性に関しては改良効果があまり期待できない。 (3) 発生研削熱を効率よく逃がすために微粉砕さ
れた銀、銅または低融点金属粉末を結合剤中に
含有させてその熱伝導性を改良する(特公昭49
−45557号、特公昭51−39398号、特公昭51−
38192号、特公昭55−11474号、米国特許第
2258774号)。 (4) 結合剤中へ10〜60容量%、好ましくは30〜50
容量%の微粉砕された銀または銅、および5〜
30容量%、好ましくは10〜20容量%の固体膜形
成潤滑剤の両者を含有させることによつて主と
して耐熱性を改良する(特公昭51−39398号)。 上記(3)、(4)の手段はいずれも主として工具の乾
式研削性能を改良することを目的としている。従
つて湿式研削について要求されるもう一つの重要
要因である結合剤の抗摩耗対策についてはほとん
ど考慮はなされておらず、湿式高能率研削用とし
ては必ずしも最適のものとは言えない。 〔本発明が解決しようとする間題点〕 本発明は上記の実情に鑑みてなされたもので、
湿式高能率研削において砥石寿命や砥石切れ味等
の研削性能を大幅に改善して上記の問題点を解決
する超砥粒研削工具を提供することを目的とする
ものである。 〔問題点を解決するための手段および作用効果〕 本発明の研削工具はダイヤモンド粒子または立
方晶窒化ホウ素の超砥粒を研磨材として備え、有
機重合体を基材とする結合剤中には抗摩耗不活性
充填剤たる粒径50μ以下の炭化ケイ素、窒化ケイ
素、ジルコニア、二酸化ケイ素の1種または2種
以上を20〜35容量%、固体膜形成潤滑剤たる二硫
化タングステン、六方晶窒化ホウ素の1種または
双方を3〜15容量%含有する。 本発明は無機または有機の固体膜形成潤滑剤中
から特定の潤滑剤を選択し、また抗摩耗不活性充
填剤から特定の充填剤を選択し、かつこれ等潤滑
剤および充填剤を特定の含有割合とすることで、
これ等の相乗効果により結合剤部の抗摩耗特性と
ともに耐熱性を大きく向上せしめ、もつて湿式高
能率研削性能を大幅に改良するものである。また
本発明の研削工具は砥石形状、用途両面における
すぐれた汎用性を有し、なおかつ既存の設備と技
能をもつてしても経済的に安定した品質を保証し
つつ製造し得るものである。 二硫化タングステンおよび六方晶窒化ホウ素は
高温高圧下においても多くの固体膜形成潤滑剤の
うちで最もすぐれた潤滑性を発揮し、少量で高能
率研削時の超砥粒砥石と被研削物間の摩擦発熱を
抑えて樹脂結合剤の軟化や切屑の凝着による切れ
味の劣下を最小限に食い止める作用をなす。 また炭化ケイ素、窒化ケイ素、ジルコニアおよ
び二酸化ケイ素は各種金属粉末に比べてはるかに
少量の充填によつて樹脂結合剤の抗摩耗特性を大
幅に改良して切屑等による損耗、これに基因する
研磨材の脱落を防止する。 なお、結合剤中に含有せしめる充填剤たる上記
固体膜形成潤滑剤および抗摩不活性充填剤の各々
の量が上記範囲の下限よりも少くなると両者によ
る相乗効果が充分に発揮されず、一方、上限を越
えるとその分、結合剤の基材たる有機重合体の量
が少くなつて超砥粒研摩材の保持力が湿式高能率
研削をするに不充分となる。 実施例 1 フエノール樹脂結合剤中の充填剤の種類および
含有量を変化させた同一形状(14A1型、直径150
mm、幅4mm)の立方晶窒化ホウ素砥石を製作し、
高速度鋼(硬化HRC66−68のSKH57)を同一の
研削(切込み0.1mm/pass、テーブルトラバース
速度6m/min、砥石周速28.3m/sec、水溶性ク
ーラント使用)で湿式平面研削して、その研削性
能を主として砥石寿命(研削比、GR=研削され
た高速度鋼の容量/摩耗した砥石の容量)および
同一所定量研削後の砥石の切れ味(研削所要入力
電流値、アンペアA)について実測比較した結果
を第1表および第2表に示す。使用した研磨材の
立方晶窒化ホウ素の種類はすべて同一で、60重量
%のニツケルで被覆され、その粒度は井140/170
(未被覆)であり、かつその含有量はすべて20キ
ヤラツトである。 なお、上記研削条件(切込み0.1mm/pass)は
高速度鋼の通常の研削条件(切込み0.02mm/
pass)に比べ数倍高能率である。 表において砥石No.1、2、3、4、5、6、
7、8が本発明品であり、他は比較材である。 また第1表中、BNは六方晶窒化ホウ素であ
り、TFEはポリテトラフルオロエチレン、CFは
炭素繊維(直径70μ、長さ300μ)である。
【表】
【表】
【表】
【表】 第1表における砥石番号No.10の砥石は平均粒径
20μの炭化ケイ素(SiC)を結合剤に30容量%含
有する最も標準的な砥石である。第2表における
%GRおよび%Aは標準対照砥石(No.10)に対比
したときの%である。 第2表から明かなように炭化ケイ素(抗摩耗充
填剤)、二硫化タングステン(WS2)(固体膜形成
潤滑剤)ともに単独で含有されるかぎり、たとえ
その容量%を変化させても著しい効果は発揮され
ない(砥石番号No.9〜No.13)。 また、抗摩耗充填剤と固体膜形成潤滑剤とを組
合せてもこれ等の種類を適切に選択しないかぎ
り、著しい効果は発揮されない(砥石番号No.14〜
No.19)。 上記両充填剤を本発明により適正な比率で組合
せることによりはじめて相乗効果によつて標準対
照砥石に比して性能を大幅に改良することが可能
である。 第1図は上記本発明砥石(No.2)(線A)と標
準対照砥石(No.10)(線B)の2種類の砥石につ
いて切込み量を変えて高速度鋼の湿式平面研削を
行い、切込み量と研削抵抗の関係をしらべた結果
を示す。他の研削条件は上記の条件と同じであ
る。切込み量が大きい高能率研削時の切れ味にお
いて本発明品は極めてすぐれていることがわか
る。 実施例 2 第3表は本発明品(No.2′)と標準対照砥石(No.
10′)との乾式平面研削(クーラントを使用せず、
他の条件は上記と同じ)における研削性能を比較
したものである。
【表】 砥石番号No.2′、No.10′は上記第1表の砥石番号
No.2、No.10の立方晶窒化ホウ素の粒度のみを井
170/200へ変更し、その他の砥石組成はNo.2、No.
10と同一である。 本発明品は従来の標準砥石に比べて砥石寿命、
切れ味ともに2倍以上の性能を発揮する。 実施例 3 超砥粒研磨材として56重量%ニツケルで被覆さ
れたダイヤモンドを採用し、その他の砥石組成、
即ち結合剤の種類、結合剤中の充填剤の組合せお
よび含有量はすべて第1表の砥石No.2と同一条件
とした本発明品による窒化ケイ素セラミツクの高
能率研削性能をしらべた。砥石仕様はダイヤモン
ドの粒度井140、集中度85、フエノール樹脂結合
剤とした。 その結果、砥石寿命(研削比GR)985、研削能
率15.0mm2/mm・secであつた。なお研削能率はダ
イヤモンド砥石の単位幅(1mm)、単位時間
(1sec)当りの被研削セラミツクの容量(mm3)を
示す。 本発明品と砥石仕様がほぼ同じの従来のレジン
ボンドダイヤモンド砥石の砥石寿命が100〜300程
度、研削能率が2.5〜6.5であるのに対し、大幅な
性能向上が実現される。 実施例 4 第2図は、本発明品(井230ダイヤモンド、他
は上記No.2と同じ)および第1の比較材(井230
ダイヤモンド、他は上記No.10と同じ)、第2の比
較材(井230ダイヤモンド、他は上記No.12と同じ)
につき切込み量を変化せしめて窒化ケイ素セラミ
ツクの湿式平面研削を行ない、切込み量と研削抵
抗の関係を実測、図示したものである。図におい
て線C,D,Eはそれぞれ本発明品、第1の比較
材、第2の比較材に関する。 本発明品は切込み量が大きい高能率研削時の切
れ味において、比較材に比べ特に顕著な効果を示
す。 以上、各実施例に示すように本発明は結合剤中
の充填剤として、特定の固体膜形成潤滑剤と抗摩
耗充填剤とを組合せて両者の相乗効果を利用する
ことにより、各種のセラミツクス、炭化タングス
テン等の超硬材料、各種高速度鋼、ダイス鋼、チ
ルド鋳物等、多種の被研削材料の主として湿式高
能率研削性能を大幅に改良し、なおかつ乾式研削
にも対応できる汎用性の高い超砥粒研削工具を提
供するものである。 また、本発明の超砥粒工具は、従来の標準的レ
ジンボンド超砥粒研削工具の製造設備および技能
をそのまま利用しながら製品性能のバラツキなく
安定的かつ経済的に製造することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図はそれぞれ、本発明品と比
較材の研削性能に関する実験結果を示す図であ
る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 ダイヤモンド粒子または立方晶窒化ホウ素粒
    子の研磨材と、有機重合体を基材とする結合剤と
    からなる研削工具において、結合剤が炭化ケイ
    素、窒化ケイ素、ジルコニア、二酸化ケイ素の少
    くとも1種20〜35容量%、および二硫化タングス
    テン、六方晶窒化ホウ素の少くとも1種3〜15容
    量%を充填剤として含有し、かつ充填剤の粒径が
    50μ以下である研削工具。
JP22268684A 1984-10-23 1984-10-23 研削工具 Granted JPS61100374A (ja)

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JP22268684A JPS61100374A (ja) 1984-10-23 1984-10-23 研削工具

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JPS61100374A JPS61100374A (ja) 1986-05-19
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