WO2010013580A1 - ビトリファイド砥石 - Google Patents

ビトリファイド砥石 Download PDF

Info

Publication number
WO2010013580A1
WO2010013580A1 PCT/JP2009/062156 JP2009062156W WO2010013580A1 WO 2010013580 A1 WO2010013580 A1 WO 2010013580A1 JP 2009062156 W JP2009062156 W JP 2009062156W WO 2010013580 A1 WO2010013580 A1 WO 2010013580A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grinding
vitrified
grindstone
abrasive grains
microcapsule
Prior art date
Application number
PCT/JP2009/062156
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
晃 永田
Original Assignee
株式会社ノリタケカンパニーリミテド
株式会社ノリタケスーパーアブレーシブ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社ノリタケカンパニーリミテド, 株式会社ノリタケスーパーアブレーシブ filed Critical 株式会社ノリタケカンパニーリミテド
Priority to US13/056,828 priority Critical patent/US8568499B2/en
Publication of WO2010013580A1 publication Critical patent/WO2010013580A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02—Physical 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
    • B24D3/04—Physical 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
    • B24D3/14—Physical 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 ceramic, i.e. vitrified bondings
    • B24D3/18—Physical 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 ceramic, i.e. vitrified bondings for porous or cellular structure
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D5/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor
    • B24D5/10—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting only by their periphery; Bushings or mountings therefor with cooling provisions, e.g. with radial slots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D7/00—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor
    • B24D7/10—Bonded abrasive wheels, or wheels with inserted abrasive blocks, designed for acting otherwise than only by their periphery, e.g. by the front face; Bushings or mountings therefor with cooling provisions
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/249921—Web or sheet containing structurally defined element or component
    • Y10T428/249953—Composite having voids in a component [e.g., porous, cellular, etc.]
    • Y10T428/249954—With chemically effective material or specified gas other than air, N, or carbon dioxide in void-containing component

Definitions

  • the present invention relates to a vitrified grindstone having abrasive grains, an inorganic binder for bonding the abrasive grains, and a continuous air hole formed between the abrasive grains and the inorganic binder.
  • a porous vitrified grindstone in which abrasive grains such as CBN abrasive grains, diamond abrasive grains, and general abrasive grains are bonded with a vitreous inorganic binder is known.
  • Such vitrified grindstones are formed, for example, as arc-shaped grindstone pieces, which are adhered to the outer peripheral surface of a disk-shaped core such as a metal base metal or ceramic score made of an inorganic material such as a vitrified structure.
  • a vitrified grinding wheel Used as a vitrified grinding wheel.
  • Such a vitrified grindstone wheel has a high grinding ratio and a high grinding efficiency, and is suitably used when high-speed grinding of work materials such as metal parts and hardened steel materials.
  • the vitrified superabrasive wheels described in Patent Documents 1 and 2 are examples thereof.
  • the reason is that the bond exists on the surface of the grindstone after dressing on the same surface as the abrasive grains. After a plurality of grinding processes, the bond on the grindstone surface recedes from the abrasive grains and gradually becomes the original sharpness. . Therefore, immediately after dressing, grinding is performed with a low processing efficiency, that is, the cutting speed is set, or sharpening is performed in addition to dressing, which causes a decrease in productivity of grinding. It was.
  • the grindstone is impregnated with a treatment agent such as sulfur or wax.
  • a treatment agent such as sulfur or wax.
  • Patent Documents 3 and 4 there has been proposed a grinding wheel in which microcapsules containing a grinding fluid (lubricant) and the like are dispersed in a metal plating phase together with superabrasive grains.
  • the microcapsules are destroyed when exposed to the surface (grinding surface) of the dense metal plating phase to form chip pockets, enabling chips to be discharged and supplying the grinding fluid incidentally. Is.
  • the grinding liquid generated depending on the shape of the work material is also supplied to the part that is difficult to be supplied from the outside. It does not cause a function to prevent grinding burn of the part.
  • the present invention has been made against the background of the above circumstances, and the object of the present invention is that grinding burn of the work material does not occur in the grinding of the portion where the grinding liquid is difficult to enter between the work material and the grindstone.
  • An object of the present invention is to provide a vitrified grindstone that does not degrade the grinding quality of the ground surface.
  • the present inventors have partially included microcapsules containing lubricant for lubricating the abrasive grains in the continuous air holes of the vitrified grindstone after firing. If it is filled and fixed, the grinding burn is preferably prevented in a portion where it is difficult to supply the grinding fluid, such as a surface contact portion such as a stepped surface or end surface portion orthogonal to the rotation axis of the work material. We have found that stable grinding quality can be obtained for grinding materials. The present invention has been made based on this finding.
  • the invention according to claim 1 for achieving the above object comprises: (a) abrasive grains, an inorganic binder that binds the abrasive grains, and a continuous vent formed between the abrasive grains and the inorganic binder.
  • a vitrified grindstone having (b) a microcapsule containing a lubricant for lubricating the abrasive grains is fixed in a state of being partially filled in the continuous air hole.
  • the microcapsules containing the lubricant for lubricating the abrasive grains are fixed in a state of being partially filled in the continuous vent holes of the vitrified grindstone, Grinding fluid supply function, chip pocket function for removing chips from grinding point, etc., original functions of the continuous air holes are not impaired, so high grinding ratio and high efficiency grinding can be obtained and exposed to the grinding surface at the same time Since the microcapsule is destroyed and the grinding fluid contained in it is released, the grinding fluid is difficult to be supplied, such as stepped surfaces and end surface portions that are perpendicular to the rotation axis of the work material. Grinding burn in is suitably prevented and stable grinding quality is obtained.
  • the abrasive grains are diamond abrasive grains or CBN abrasive grains having an average particle diameter of 5 to 250 ⁇ m ⁇ , and the continuous air holes have an average inner diameter of 5 to 500 ⁇ m ⁇ ,
  • the capsule has an average particle diameter of 1 to 200 ⁇ m ⁇ .
  • the lubricant contained in the microcapsule is made of a grinding fluid. Since the higher the grinding fluid concentration, the better the lubricity, the grinding fluid stock solution is preferably used as the lubricant contained in the microcapsules. In this case, since higher lubrication performance is obtained, grinding burn is suitably prevented.
  • the outer shell of the microcapsule is made of gelatin, melamine resin, phenol resin, or urea resin. Since the outer shell of the microcapsule is made of such an organic substance, the microcapsule is easily broken and has an advantage that the grinding performance is not affected.
  • the vitrified grindstone is a plurality of grindstone pieces attached to the outer peripheral surface of a thick disc-shaped core of a superabrasive grindstone wheel.
  • the vitrified grindstone may be an integrally formed grindstone.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for enlarging and explaining a grindstone structure of a vitrified grindstone piece (abrasive material layer) in the vitrified superabrasive grindstone wheel of FIG. 1. It is a figure explaining the structure of the microcapsule fixed in the state with which it filled with a part in the continuous ventilation hole formed in the said grindstone structure
  • FIG. 6 is a process diagram illustrating a process of filling and fixing microcapsules in a predetermined ratio in the continuous air holes of a vitrified grindstone piece (abrasive material layer) in the vitrified superabrasive grindstone wheel of FIG. 5. It is process drawing explaining the process of producing the process liquid of FIG.
  • FIGS. 8A and 8B are diagrams for explaining a mixing procedure of materials in the treatment liquid preparation step of FIG.
  • a vitrified superabrasive wheel in a vitrified grindstone piece (abrasive layer), it is an electron micrograph showing the grindstone structure after microcapsules are filled in the continuous air holes, magnified 500 times.
  • the consumption electrode value when performing grinding test 1 using a vitrified superabrasive grinding wheel in which microcapsules are not filled in the continuous air holes and a vitrified superabrasive wheel in which microcapsules are filled in the continuous air holes is shown.
  • FIG. 1 Used in grinding test 2 in which camshaft grinding was performed using a vitrified superabrasive wheel with no microcapsules filled into the continuous air holes and a vitrified superabrasive wheel with microcapsules filled into the continuous air holes. It is a figure explaining the shape of the cut work material. It is a photograph which shows the generation
  • FIG. 15 is a photograph showing a state in which grinding burns and corresponding cracks did not occur when the work material of FIG. 14 was ground using a vitrified superabrasive grindstone wheel filled with microcapsules in continuous air holes.
  • FIG. 1 is a front view showing a vitrified superabrasive grinding wheel 10 manufactured by a manufacturing method according to an embodiment of the present invention.
  • the vitrified superabrasive grinding wheel 10 has a disk shape made of metal such as carbon steel or aluminum alloy, and has a mounting hole 14 for mounting to a grinding device (for example, a cylindrical grinding machine 12 described later) at the center thereof.
  • the size is appropriately set depending on the application, but the vitrified superabrasive grinding wheel 10 of the present embodiment is configured, for example, with an outer diameter D of 380 mm ⁇ and a thickness of about 10 mm excluding the mounting portion 16. is there.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the vitrified grindstone piece 26. 1 and 2
  • a vitrified grindstone piece 26 is an underlayer formed by bonding general abrasive grains made of fused alumina, silicon carbide, or mullite with a vitreous inorganic binder (vitrified bond).
  • 28 and an abrasive layer 30 in which superabrasive grains having a Knoop hardness of 3000 or more such as CBN abrasive grains and diamond abrasive grains are bonded with a glassy inorganic binder.
  • the base layer 28 functions exclusively as a base for mechanically supporting the abrasive material layer 30, and the abrasive material layer 30 functions exclusively as a grindstone for grinding the work material.
  • the superabrasive grains having a size within the range of 60 mesh [average particle size 250 ⁇ m] to 3000 mesh [average particle size 5 ⁇ m] are preferably used.
  • FIG. 3 is an example of a cross-sectional configuration of the abrasive layer 30 of the vitrified grindstone piece 26, and an enlarged state of the bonding state between the vitrified bond 32 and the superabrasive grains 34 having an average grain diameter of, for example, 5 to 250 ⁇ m ⁇ will be described.
  • It is a schematic diagram.
  • a continuous air hole 36 having an average inner diameter of, for example, 5 to 500 ⁇ m ⁇ is formed between the vitrified bond 32 and the superabrasive grain 34, and a particle diameter sufficiently smaller than that is formed in the continuous air hole 36.
  • a plurality of microcapsules 38 having the above are fixed by an adhesive (not shown) in a partially filled state.
  • the microcapsule 38 has an average particle diameter of, for example, 1 to 200 ⁇ m ⁇ , and the original function of the continuous air holes 36 such as a function of supplying a grinding fluid and a chip pocket function of removing chips from a grinding point may be impaired. It is fixed so as to occupy a part of the space in the continuous vent hole 36 having an inner diameter sufficiently larger than the average particle diameter at a volume ratio of a certain degree.
  • the microcapsule 38 exposed to the grinding surface 20 which is the surface of the abrasive material layer 30 is destroyed by the work material 40.
  • the microcapsule 38 includes a lubricant 42 which is a stock solution of a grinding fluid and an outer skin 44 containing the lubricant.
  • the outer skin 44 is easily broken when the microcapsule 38 is exposed to the grinding surface 20 and is made of any organic material such as gelatin, melamine resin, phenol resin, urea resin or the like so as not to affect the grinding performance.
  • the lubricant 42 may be a chemical-etchable liquid such as an acidic liquid as necessary.
  • FIGS. 5 to 8 are process diagrams for explaining a main part of the manufacturing method of the vitrified superabrasive grinding wheel 10.
  • abrasive grains that are raw materials for the vitrified grinding stone piece 26 a vitreous inorganic binder (vitrified bond), and a certain amount of mutual caking force at the time of molding are generated.
  • a binder amount of glue
  • a pore forming agent such as an organic substance or an inorganic balloon
  • the underlayer 28 is not necessarily formed, and the pore forming agent is not necessarily used.
  • the raw materials having the ratios shown in Table 1 below are used for the abrasive layer 30 and the ratios shown in Table 2 below are used for the base layer 28.
  • resin beads such as expanded polystyrene are used in addition to the above raw materials.
  • the raw material for the abrasive layer 30 and the raw material for the base layer 28 mixed in the molding cavity of a predetermined molding die are sequentially filled and pressurized, as shown in FIG. A shaped molded body is formed.
  • the molded body is fired, for example, at a temperature of 1000 ° C. or less for 5 hours, thereby producing a vitrified grindstone piece 26 having a length of 40 mm, a width of 10.4 mm, and a thickness of 7.4 mm, for example. .
  • the vitrified grindstone piece 26 (abrasive material layer 30) is, for example, one in which CBN abrasive grains of # 80 are bonded by vitrified bonds with a concentration degree of 200 at a bonding degree M (CB80M200VN1).
  • the vitrified grindstone piece 26 is adhering to the outer peripheral surface 24 of the base 18 prepared in advance using, for example, an epoxy resin adhesive without any gaps.
  • the surface of the base metal 18 to which the vitrified grindstone piece 26 is attached that is, the surface of the vitrified superabrasive grindstone wheel 10 is set to a predetermined depth, for example, about 0.5 to 1 mm using a dressing tool or a cutting tool.
  • the outer diameter dimension D of the vitrified superabrasive grinding wheel 10, the roundness of the outer diameter dimension D, the thickness dimension, and the like are adjusted.
  • the microcapsule 38 is placed in the continuous vent hole 36 of the vitrified grinding stone piece 26 by, for example, the step shown in FIG. A portion is filled and fixed at a predetermined ratio.
  • a resin adhesive made of a resol type resin such as a resin and dilution water
  • a treatment liquid in which a large number of microcapsules 38 are dispersed in the liquid is created.
  • this treatment liquid has the ratio shown in Table 3
  • the skin 44 of the microcapsule 38 is made of melamine resin the ratio is shown in Table 4. is there.
  • the ratio of water in the treatment liquid determines the volume ratio (filling ratio) with respect to the volume in the continuous vent 36 of the microcapsule 38.
  • the volume ratio of the microcapsule 38 to the volume in the continuous vent 36 is about 10%.
  • the microcapsule 38 is microscopic.
  • the volume ratio of the capsule 38 to the volume in the continuous air hole 36 is about 22%.
  • a solid lubricant such as a non-aqueous grinding liquid (an oily grinding liquid stock solution) and / or molybdenum disulfide.
  • An emulsified liquid is prepared by adding and stirring a core substance composed of particles.
  • (A) and (b) of FIG. 8 show this state.
  • liquid gelatin or melamine resin is added and stirred to form a shell 44 made of gelatin or melamine resin around the core material.
  • FIG. 8C shows this state.
  • the capsule membrane stabilization step P63 by adding a curing agent and stirring, it has an average particle size of, for example, about 10 to 20 ⁇ m ⁇ , has a thickness of about 10% with respect to the diameter, and is cured.
  • a microcapsule 38 having a skin 44 made of gelatin or melamine resin later is obtained in a state of being dispersed in a liquid. (D) and (e) of FIG. 8 show this state.
  • the microcapsule 38 having the outer skin 44 made of gelatin with the microcapsule 38 having the outer skin 44 made of melamine resin, the latter was more uniform with a particle diameter of about 20 ⁇ m ⁇ .
  • the vitrified grinding stone piece 26 is immersed in the treatment liquid created in the treatment liquid creation step P ⁇ b> 6 for about 1 minute, so that the treatment liquid is connected to the continuous vent hole of the vitrified grinding stone piece 26. 36 is impregnated. This impregnation may be performed at atmospheric pressure or vacuum impregnation performed in a vacuum.
  • the vitrified grindstone piece 26 impregnated with the treatment liquid is dried at room temperature for 24 hours or dried under heating for several hours, and water in the treatment liquid is removed.
  • the microcapsule 38 is locally filled in the continuous air hole 36 of the vitrified grindstone piece 26 and fixed to the inner wall surface of the continuous air hole 36. Then, the impregnation state is inspected in the inspection step P9.
  • FIG. 9 and 10 show a cross section of the vitrified grindstone piece 26 manufactured by the process shown in FIG.
  • FIG. 9 is a 100 ⁇ electron micrograph
  • FIG. 10 is a 500 ⁇ electron micrograph.
  • the continuous air holes 36 formed between the abrasive grains 34 bonded by vitrified bonds 32 are fixed in a state where spherical microcapsules 38 are filled at a predetermined ratio. Has been.
  • Test wheel 1 CB80M200V (Vitrified grindstone pieces created in the process shown in FIG. 6, untreated product in which microcapsules are not filled in the continuous air holes)
  • Test wheel 2 CB80M200V (Microcapsule treatment in which microcapsules having a vitrified grinding stone piece produced in the steps shown in FIG. 6 and FIG. 7 and a melamine-coated outer shell containing a non-aqueous grinding fluid are adhered in a state where the continuous air holes are partially filled.
  • the camshaft shaft is a shaft integrally having the onigiri-shaped cam K shown in FIG. 14, and the outer periphery of the camshaft is ground (polished) using the test grindstone 1 and the test grindstone 2, respectively.
  • the grinding burn of the abrasive (camshaft) H was evaluated using a color check solution (dye penetrant flaw detector).
  • This color check liquid is composed of three liquids, a penetrating liquid, a removing liquid and a developer, which are sequentially applied, and reveals cracks, scratches, pinballs, etc. on the surface of the metal in red.
  • FIG. 15 shows the color check result when the cam portion is ground using the untreated test grindstone 1.
  • FIG. 16 shows a color check result when the outer peripheral surface of the cam K is ground using the test grindstone 2 subjected to microcapsule processing. On the outer peripheral surface of the lift part S, no occurrence of grinding burn cracks was observed.
  • FIG. 17 shows the shape of the work material H having a shape similar to the crankshaft used by the inventors for the grinding test.
  • This work material H has a cylindrical journal portion J to be supported by a bearing and a pair of shoulder portions S that sandwich the journal portion J in the direction of the axis C.
  • the outer peripheral surface of the journal portion J And the end surfaces of the pair of shoulder portions S were ground (polished) using the test grindstone 1 and the test grindstone 2 described above.
  • the test grindstone 1 was used, the end face of the shoulder portion S was burned, but when the test grindstone 2 was used, no burn was observed on the end face of the shoulder portion S.
  • the microcapsule 38 containing the lubricant 42 for lubricating the grinding point that is, the cutting edge of the abrasive grain 34 is vitrified. Since it is fixed in a state of being partially filled in the continuous air hole 36 of the grindstone piece 26, the original function of the continuous air hole such as a function of supplying a grinding fluid and a chip pocket function for removing chips from a grinding point are provided.
  • the abrasive grains 34 are diamond abrasive grains or CBN abrasive grains having an average particle diameter of 5 to 250 ⁇ m ⁇ , and the continuous air holes 36 are 5 to 500 ⁇ m ⁇ .
  • the microcapsule 38 has an average particle diameter of 1 to 200 ⁇ m ⁇ . Thereby, in the manufacturing process of the vitrified grindstone piece 26, the microcapsule 38 can be easily put into the continuous air hole.
  • the lubricant 42 included in the microcapsule 38 has a property of softening or degrading the work material H, for example, grinding.
  • a liquid stock solution is used.
  • a stock solution of a grinding fluid is used as the lubricant contained in the microcapsule 38, high lubrication performance is obtained, so that grinding burn is suitably prevented.
  • the outer shell 44 of the microcapsule 38 is made of any one of gelatin, melamine resin, phenol resin, and urea resin. Since the outer shell of the microcapsule is made of such an organic material, the microcapsule 38 is easily broken on the grinding surface 20 and has an advantage that the grinding performance is not affected.
  • the outer shell 44 of the microcapsule 38 may be made of an inorganic material such as glass.
  • the adhesive for adhering the microcapsule 38 to the inner surface of the continuous air hole 36 is not necessarily a thermosetting resin, and may be a thermoplastic resin or CMC.
  • the base layer 28 and the abrasive layer 30 that are radially arranged around the rotational axis W of the vitrified superabrasive grinding wheel 10 may have through holes penetrating them. Good.
  • the base metal 18 is made of a metal such as carbon steel, an aluminum alloy and the like, and this configuration is preferable in order to have a strength that can withstand high-speed rotation, but is not limited thereto. It may be made of a fiber reinforced resin or a vitrified grindstone. Further, instead of the base metal 18, a disk-shaped base made of a sintered body of sintered metal or inorganic material may be used.
  • Vitrified superabrasive wheel 20 Grinding surface 26: Vitrified wheel (vitrified wheel) 30: Abrasive material layer 34: Abrasive grain 36: Continuous air vent 38: Microcapsule 42: Lubricant 44: Outer skin

Landscapes

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

Abstract

　被削材と砥石との間に研削液の入り難い部分の研削において被削材の研削焼けが発生せず、研削面の研削品質を低下させることのないビトリファイド砥石を提供する。 　ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０のビトリファイド砥石片２６において、砥粒３４の研削点すなわち切れ刃を潤滑するための潤滑剤４２を内包するマイクロカプセル３８が連通気孔３６内に部分的に充填された状態で固着されていることから、研削液の供給機能、切り屑を研削点から除去するチップポケット機能等の連通気孔の本来の機能が損なわれることがないので高研削比および高い能率の研削が得られると同時に、研削面２０に露出したマイクロカプセル３８が破壊されてそれに内包された研削液４２が放出されるので、被削材Ｈの研削液が供給され難い部分における研削焼けが好適に防止される。

Description

ビトリファイド砥石
　本発明は、砥粒と、その砥粒を結合する無機結合剤と、その砥粒および無機結合剤の間に形成される連通気孔とを有するビトリファイド砥石に関するものである。
　ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒、一般砥粒などの砥粒がガラス質の無機結合剤により結合された多孔質のビトリファイド砥石が知られている。このようなビトリファイド砥石は、たとえば、円弧状の砥石片として形成され、それらが金属製の台金、ビトリファイド組織等の無機材料製のセラミックスコア等の円盤状のコアの外周面に貼着されたビトリファイド砥石ホイールとして用いられている。このようなビトリファイド砥石ホイールは、高研削比および高研削能率が得られ、金属部品、焼き入れされた鋼材等の被削材を高速研削する場合において好適に用いられる。たとえば、特許文献１および２に記載のビトリファイド超砥粒砥石がそれである。
特開２０００－０８４８５７号公報 特開２０００－２４６６４７号公報 特開平０４－３００１６５号公報 特開２００５－０８１５３５号公報
　ところで、上記のようなビトリファイド砥石において、たとえばカム軸、クランク軸の研削において、回転軸芯に直交する段付面や端面部等の面接触部分のように研削液が供給され難い部分を有する被削材の研削作業など、研削焼けの発生し易い研削作業に用いられる場合には、研削焼け防止の目的から砥石組織を粗にしたり、適度な砥粒切れ刃の自生が得られるように砥石硬さを下げることが行われていた。しかし、この場合には、砥粒保持力が低いために砥石寿命が短くなるという欠点があった。
　一般に、研削焼けは、特にドレッシング直後に発生することが多い。ドレッシング後の砥石表面にボンドが砥粒と同一表面に存在していることが原因であり、複数本の研削加工後には上記砥石表面のボンドが砥粒よりも後退して次第に本来の切れ味となる。このことから、ドレッシング直後は、加工能率すなわち切込み速度を低く設定して研削加工を行うか、ドレッシングに加えて目立て処理を行うことが行われており、それが研削加工の生産性の低下の原因となっていた。
　さらに、たとえばベアリングの軌道面の超仕上げ研磨において、面粗度の向上および金属溶着防止の目的から、砥石内に硫黄やワックスのような処理剤を含浸させることが行われている。しかし、このような場合には、砥石の連通気孔内すべてに処理剤が充填されるので、研削液が十分に流入できなくなり、研削性能の低下を招くという欠点があった。
　なお、特許文献３および４に示されるように、研削液（潤滑剤）等を内包するマイクロカプセルを超砥粒と共に金属メッキ相内に分散させた研削砥石が提案されている。そのマイクロカプセルは、専ら緻密な金属メッキ相の表面（研削面）に露出したときに破壊されてチップポケットを形成して、切り屑の排出を可能とし、付随的に研削液の供給とを行うものである。このため、ビトリファイド超砥粒砥石を用いて高研削能率で被削材を研削する場合に、被削材の形状によって発生する研削液が外部から供給され難い部分に対しても研削液を供給してその部分の研削焼けを防止する機能を生じさせるものではない。
　本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、被削材と砥石との間に研削液の入り難い部分の研削において被削材の研削焼けが発生せず、研削面の研削品質を低下させることのないビトリファイド砥石を提供することにある。
　本発明者等は、上記事情を背景として種々検討を重ねた結果、焼成後のビトリファイド砥石に対して、その連通気孔内に、前記砥粒を潤滑するための潤滑剤を内包するマイクロカプセルを部分的に充填して固着させると、被削材の回転軸芯に直交する段付面や端面部等の面接触部分のように研削液が供給され難い部分における研削焼けが好適に防止され、被削材の研削について安定した研削品質が得られることを見いだした。本発明はこの知見に基づいて為されたものである。
　上記目的を達成するための請求項１に係る発明は、（ａ）砥粒と、その砥粒を結合する無機結合剤と、その砥粒および無機結合剤の間に形成される連通気孔とを有するビトリファイド砥石であって、（ｂ）前記砥粒を潤滑するための潤滑剤を内包するマイクロカプセルが、前記連通気孔内に部分的に充填された状態で固着されていることを特徴とする。
　請求項１に係る発明のビトリファイド砥石によれば、砥粒を潤滑するための潤滑剤を内包するマイクロカプセルがビトリファイド砥石の連通気孔内に部分的に充填された状態で固着されていることから、研削液の供給機能、切り屑を研削点から除去するチップポケット機能等の連通気孔の本来の機能が損なわれることがないので高研削比および高い能率の研削が得られると同時に、研削面に露出したマイクロカプセルが破壊されてそれに内包された研削液が放出されるので、被削材の回転軸芯に直交する段付面や端面部等の面接触部分のように研削液が供給され難い部分における研削焼けが好適に防止され、安定した研削品質が得られる。
　ここで、好適には、前記砥粒は、５乃至２５０μｍφの平均粒径を有するダイヤモンド砥粒またはＣＢＮ砥粒であり、前記連通気孔は、５乃至５００μｍφの平均内径を有するものであり、前記マイクロカプセルは、１乃至２００μｍφの平均粒径を備えたものである。これにより、ビトリファイド砥石の製造過程において、マイクロカプセルを連通気孔内へ容易に入れることができる。
　また、好適には、前記マイクロカプセルに内包される潤滑剤は、研削液から成るものである。研削液濃度は、高い程潤滑性が得られるので、好適には上記マイクロカプセルに内包される潤滑剤として研削液の原液が用いられる。この場合には、一層高い潤滑性能が得られるので、研削焼けが好適に防止される。
　また、好適には、前記マイクロカプセルの外皮は、ゼラチン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂のいずれかから成る。マイクロカプセルの外皮がこのような有機物から構成されるので、マイクロカプセルが容易に破壊されるとともに、研削性能に影響を及ぼさない利点がある。
　また、好適には、前記ビトリファイド砥石は、超砥粒砥石ホイールの厚板円板状のコアの外周面に貼り着けられた複数個の砥石片である。このようにすれば、高価な砥粒を有効に使用できるとともに、大径の超砥粒砥石ホイールを容易に製造できる。しかし、前記ビトリファイド砥石は、一体成形の砥石であってもよい。
本実施例の製造方法によって製造されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールを示す正面図である。 図１のビトリファイド砥石片を示した斜視図である。 図１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールにおいて、ビトリファイド砥石片( 砥材層) の砥石組織を拡大して説明する模式図である。 上記砥石組織に形成されている連通気孔内の一部に充填された状態で固着されるマイクロカプセルの構成を説明する図である。 図１のビトリファイド超砥粒砥石ホイールの製造工程の要部を説明する工程図である。 図５のビトリファイド超砥粒砥石ホイールにおいて、ビトリファイド砥石片（砥材層）の連通気孔内にマイクロカプセルを所定の割合で充填して固着する工程を説明する工程図である。 図６の処理液を作成する工程を説明する工程図である。 図７の処理液作成工程における材料の混合手順を説明する図であって、（ａ）は分散媒に芯物質を投入する工程を、（ｂ）はその芯物質を攪拌する工程を、（ｃ）はマイクロカプセルの外皮を形成する工程を、（ｄ）はマイクロカプセルの外皮を硬化させる硬化剤を投入する工程を、（ｅ）はその硬化剤を攪拌して外皮を安定化する工程を、それぞれ示している。 ビトリファイド超砥粒砥石ホイールにおいて、ビトリファイド砥石片（砥材層）において、その連通気孔内にマイクロカプセルが充填された後の砥石組織を１００倍に拡大して示す電子顕微鏡写真である。 ビトリファイド超砥粒砥石ホイールにおいて、ビトリファイド砥石片（砥材層）において、その連通気孔内にマイクロカプセルが充填された後の砥石組織を５００倍に拡大して示す電子顕微鏡写真である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されないビトリファイド超砥粒砥石ホイールと、連通気孔内にマイクロカプセルが充填されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールとを用いて、研削試験１を行った場合の消費電極値を示す図である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されないビトリファイド超砥粒砥石ホイールと、連通気孔内にマイクロカプセルが充填されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールとを用いて、研削試験１を行った場合の面粗度を示す図である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されないビトリファイド超砥粒砥石ホイールと、連通気孔内にマイクロカプセルが充填されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールとを用いて、研削試験１を行った場合の砥石磨耗量を示す図である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されないビトリファイド超砥粒砥石ホイールと、連通気孔内にマイクロカプセルが充填されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールとを用いてカムシャフトの研削を行った研削試験２で用いられた被削材の形状を説明する図である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されないビトリファイド超砥粒砥石ホイールを用いて図１４の被削材を研削した場合の研削焼けに対応するクラックの発生状態を示す写真である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールを用いて図１４の被削材を研削した場合に、研削焼けやそれに対応するクラックが発生しなかった状態を示す写真である。 連通気孔内にマイクロカプセルが充填されないビトリファイド超砥粒砥石ホイールと、連通気孔内にマイクロカプセルが充填されたビトリファイド超砥粒砥石ホイールとを用いてクランクシャフトの研削を行った研削試験３で用いられた被削材の形状を説明する図である。
　以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは変形されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
　図１は、本発明の一実施例の製造方法によって製造されたビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０を示す正面図である。ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０は、たとえば炭素鋼、アルミニウム合金などの金属製の円盤状であってその中央部に研削装置（たとえば後述の円筒研削盤１２）に取り付けるための取付穴１４を有する取付部１６が設けられた台金１８と、その台金１８の回転軸心Ｗを曲率中心とする円弧に沿って湾曲させられた円弧板状であってその外周面にあたる研削面２０とそれに対して反対側の内周面にあたる貼着面２２とを有し、その貼着面２２が台金１８の外周面２４に隙間なく貼着された複数個（本実施例では１２個）のビトリファイド砥石片２６とを、備えている。その大きさは用途により適宜設定されるが、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０は、たとえば、外径Ｄが３８０ｍｍφ、取付部１６を除く厚みが１０ｍｍ程度の寸法に構成されたものである。
　図２は、ビトリファイド砥石片２６を示す斜視図である。図１乃至図２において、ビトリファイド砥石片２６は、熔融アルミナ質、炭化珪素質、またはムライト質等のセラミック質の一般砥粒がガラス質の無機結合剤（ビトリファイドボンド）により結合されて成る下地層２８と、ＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒等のヌープ硬度が３０００以上の超砥粒がガラス質の無機結合剤により結合されて成る砥材層３０とから一体的に構成されている。上記下地層２８は、専ら砥材層３０を機械的に支持するための基台として機能するものであり、砥材層３０は、専ら被削材を研削するための砥石として機能するものである。なお、上記超砥粒には、たとえば、６０メッシュ［平均粒径２５０μｍ］乃至３０００メッシュ［平均粒径５μｍ］の範囲内の大きさのものが好適に用いられる。
　図３は、ビトリファイド砥石片２６の砥材層３０の断面構成の一例であって、ビトリファイドボンド３２とたとえば５乃至２５０μｍφの平均粒径を有する超砥粒３４との結合状態を拡大して説明する模式図である。図３において、ビトリファイドボンド３２および超砥粒３４の間にはたとえば５乃至５００μｍφの平均内径を有する連通気孔３６が形成されており、その連通気孔３６内には、それよりも十分に小さい粒径を有する複数のマイクロカプセル３８が部分的に充填された状態で図示しない接着剤により固着されている。すなわち、上記マイクロカプセル３８は、たとえば１乃至２００μｍφの平均粒径を備え、研削液の供給機能、切り屑を研削点から除去するチップポケット機能等の連通気孔３６の本来の機能が損なわれることがない程度の容積割合で、その平均粒径よりも十分に大きい内径の連通気孔３６内においてその空間の一部を占めるように固着されている。砥材層３０の表面である研削面２０に露出したマイクロカプセル３８は、被削材４０によって破壊される。
　上記マイクロカプセル３８は、たとえば図４に示すように、たとえば研削液の原液である潤滑剤４２と、それを内包する外皮４４とから構成されている。外皮４４は、マイクロカプセル３８が研削面２０に露出したときに容易に破壊されるとともに、研削性能に影響を及ぼさないようにゼラチン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等のいずれかの有機物から構成されている。なお、上記潤滑剤４２は、必要に応じて、酸性液等のケミカルエッチング可能な液とされてもよい。
　図５乃至図８は、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の製造方法の要部を説明する工程図である。図５において、先ず、原料調合工程Ｐ１では、ビトリファイド砥石片２６の原料である砥粒と、ガラス質の無機結合剤（ビトリファイドボンド）と、成形時においてある程度の相互粘結力を発生させるためのデキストリンなどの粘結剤（糊量）と、必要に応じて適宜混入される有機物あるいは無機バルーンなどの気孔形成剤とを、砥材層３０および下地層２８毎に予め設定された割合で秤量して、それぞれ混合する。なお、上記下地層２８は必ずしも形成されなくてもよく、上記気孔形成剤は必ずしも用いられなくてよい。本実施例では、たとえば砥材層３０用には以下の表１に示す割合、下地層２８用には以下の表２に示す割合の原料を用いる。また、積極的に大きな気孔或いは巨大気孔を形成する場合には、上記原料に加えて、発泡スチロール等の樹脂ビーズが用いられる。
［表１］
　　原材料名　　　　　　　　　割合　　　
　　ＣＢＮ砥粒 (＃80/100)　　 ５０容量部
　　ビトリファイドボンド　　　２０容量部
　　糊量　　　　　　　　　　　　６容量部
［表２］
　　原材料名　　　　　　　　　割合　　　
　　球状ムライト　　　　　　　３５容量部
　　電溶ムライト　　　　　　　１４容量部
　　ビトリファイドボンド　　　２０容量部
　　糊量　　　　　　　　　　　　６容量部
　次いで、成形工程Ｐ２では、所定の成形金型の成形キャビティー内に上記混合された砥材層３０用の原料および下地層２８用の原料を順次充填し、加圧することにより、図２に示す形状の成形体を成形する。次いで、焼成工程Ｐ３では、上記成形体をたとえば１０００℃以下の温度で５時間焼成することにより、たとえば長さが４０ｍｍ、幅が１０．４ｍｍ、厚みが７．４ｍｍのビトリファイド砥石片２６を作製する。上記焼成により、原料に含まれる粘結剤等の有機物が消失させられるとともに無機結合剤が熔融させられ、その後固まった無機結合剤によって砥粒が相互に結合される。これにより、作製されたビトリファイド砥石片２６には、超砥粒が無機結合剤により結合された多数の連続気孔を有する多孔質のビトリファイド砥石組織が形成される。上記ビトリファイド砥石片２６（砥材層３０）は、たとえば＃８０のＣＢＮ砥粒が結合度Ｍにて集中度２００でビトリファイドボンドにより結合されたもの（ＣＢ８０Ｍ２００ＶＮ１）である。
　次いで、貼着工程Ｐ４では、予め作製された台金１８の外周面２４に上記ビトリファイド砥石片２６をたとえばエポキシ樹脂接着剤等を用いて隙間無なく貼着する。次いで、仕上げ工程Ｐ５では、上記ビトリファイド砥石片２６が貼着された台金１８すなわちビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の表面をドレッシング工具や切削工具を用いて所定の深さたとえば０．５乃至１ｍｍ程度の深さだけ削ることにより、そのビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の外径寸法Ｄやその外径寸法Ｄの真円度、および厚み寸法などを整える。以上の各工程Ｐ１乃至Ｐ５を経ることによって、図１に示すような、超砥粒が無機結合剤により結合されたビトリファイド砥石片２６が台金１８の外周面２４に貼着されたビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０が製造される。
　本実施例では、上記焼成工程Ｐ３の後において、すなわち貼着工程Ｐ４および仕上げ工程Ｐ５の前或いは後において、たとえば図６に示す工程により、マイクロカプセル３８がビトリファイド砥石片２６の連通気孔３６内の一部に所定割合で充填され且つ固着される。
　図６において、処理液作成工程Ｐ６では、図７に示すマイクロカプセル製造工程Ｐ６１乃至Ｐ６３において製造されたマイクロカプセル３８と、固形分濃度が４８重量％程度の液状フェノール樹脂、液状エポキシ樹脂、液状メラミン樹脂等レゾール型樹脂から成る樹脂接着剤と、希釈水とが混合されることにより、多数のマイクロカプセル３８が液中に分散した処理液が作成される。この処理液は、たとえばマイクロカプセル３８の外皮４４がゼラチン膜から構成される場合は表３に示す割合であり、マイクロカプセル３８の外皮４４がメラミン樹脂から構成される場合は表４に示す割合である。この処理液中の水の割合が、マイクロカプセル３８の連通気孔３６内の容積に対する容積割合（充填割合）を定めるものである。たとえば、表３に示す処理液が用いられた場合には、マイクロカプセル３８の連通気孔３６内の容積に対する容積割合は約１０％となり、表４に示す処理液が用いられた場合には、マイクロカプセル３８の連通気孔３６内の容積に対する容積割合は約２２％となる。
［表３］
　　原材料名　　　　　　　　　　　　　割合　　　　　
　　マイクロカプセル（ゼラチン）　　　１０．５容積％
　　樹脂接着剤　　　　　　　　　　　　　５．４容積％
　　水　　　　　　　　　　　　　　　　８４．１容積％
［表４］
　　原材料名　　　　　　　　　　　　　割合　　　　　
　　マイクロカプセル（メラミン樹脂）　２２．６容積％
　　樹脂接着剤　　　　　　　　　　　　　５．４容積％
　　水　　　　　　　　　　　　　　　　７２．０容積％
　図７に示すマイクロカプセル製造工程Ｐ６１乃至Ｐ６３において、先ず乳化工程Ｐ６１では、たとえば水からなる分散媒中に、不水研削液（油性研削液の原液）および／または二硫化モリブデン等の固体潤滑剤粒子から成る芯物質が加えられるとともに攪拌されることにより、乳化液が作成される。図８の（ａ）および（ｂ）はこの状態を示している。次いで、カプセル膜形成工程Ｐ６２では、液状のゼラチン或いはメラミン樹脂が加えられるとともに攪拌されることにより、上記芯物質の周囲にゼラチン或いはメラミン樹脂から成る外皮４４が形成される。図８の（ｃ）はこの状態を示している。そして、カプセル膜安定化工程Ｐ６３では、硬化剤が加えられるとともに攪拌されることにより、たとえば１０乃至２０μｍφ程度の平均粒径を有し、その径に対して１０％程度の厚みを有し、硬化後のゼラチン或いはメラミン樹脂から構成される外皮４４を有するマイクロカプセル３８が、液中に分散した状態で得られる。図８の（ｄ）および（ｅ）はこの状態を示している。ゼラチンから構成される外皮４４を有するマイクロカプセル３８とメラミン樹脂から構成される外皮４４を有するマイクロカプセル３８とを比較すると、後者の方が粒径が２０μｍφ程度で均一であった。
　図６に戻って、砥石含浸工程Ｐ７では、ビトリファイド砥石片２６が処理液作成工程Ｐ６により作成された処理液中に約１分間浸漬させられることにより、その処理液がビトリファイド砥石片２６の連通気孔３６内に含浸される。この含浸は大気圧中で行われてもよいし、真空中で行われる真空含浸であってもよい。続く乾燥工程Ｐ８では、処理液が含浸させられたビトリファイド砥石片２６が常温下で２４時間乾燥されるか或いは加熱下で数時間乾燥され、処理液中の水が除去される。これにより、ビトリファイド砥石片２６の連通気孔３６内において、マイクロカプセル３８が局部的に充填され且つ連通気孔３６の内壁面に固着される。そして、検査工程Ｐ９において含浸状態が検査される。
　図９および図１０は、上記図６の工程により製造されたビトリファイド砥石片２６の断面を示している。図９は１００倍の電子顕微鏡写真であり、図１０は５００倍の電子顕微鏡写真である。これら図９および図１０に示すように、ビトリファイドボンド３２により結合されている砥粒３４の間に形成された連通気孔３６内には、球状のマイクロカプセル３８が所定割合で充填された状態で固着されている。
［試験例１］
　図１１乃至図１３は、以下に示す試験品１および２を用いて表５に示す試験条件下で本発明者が行った実験により、消費電力、研削焼け、砥石磨耗、面粗度について評価した平面研削試験結果を示している。図１１乃至図１３において、○印は試験砥石１（マイクロカプセル未処理品）を用いて研削した結果を示し、△印は試験砥石２（マイクロカプセル処理品）を用いて研削した結果を示している。図１１乃至図１３に示される平面研削試験結果によれば、マイクロカプセル処理された試験砥石２によれば、未処理品である試験砥石１に比較して、初期電力が低く（図１１）、面粗度もやや向上し（図１２）、砥石磨耗は同等である（図１３）。
　試験砥石１：ＣＢ８０Ｍ２００Ｖ
　　　　　　　（図６に示す工程で作成したビトリファイド砥石片、マイクロカプセルが連通気孔内に充填されていない未処理品）
　試験砥石２：ＣＢ８０Ｍ２００Ｖ
　　　　　　　（図６および図７に示す工程で作成したビトリファイド砥石片、不水研削液内包のメラミン膜製外皮を有するマイクロカプセルが連通気孔内に部分的に充填された状態で接着されているマイクロカプセル処理品）
［表５］平面研削試験条件
・研削盤：日立平面研削盤ＧＨＬＢ３０６－４
・砥石寸法：２０５ｍｍφ×１３ｍｍＴ×７６．２ｍｍＨ
・被削材：ＳＫＤ１１（１００ｍｍ×１０ｍｍ×Ｔ）
・切込み：片側５μｍ／１パス
・テーブル送り速度：２０ｍ／ｍｉｎ
・研削液：ノリタケクールＳＥＣ－７００（株式会社ノリタケカンパニーリミテド製）
・ドレス：５０ｍｍφシャープナー２μｍ／切込
［試験例２］
　カムシャフト軸は、図１４に示すオニギリ形の形状のカムＫを一体に有する軸であり、このカムとの外周を上記の試験砥石１および試験砥石２を用いてそれぞれ研削（研磨）し、被研材（カムシャフト）Ｈの研削焼けをカラーチェック液（染色浸透探傷剤）を用いて評価した。このカラーチェック液は順次適用される浸透液、除去液、現像剤の３液から成り、金属の表面のクラック、傷、ピンボール等を赤色にて顕すものである。図１５は、未処理の試験砥石１を用いてカム部を研削した場合のカラーチェック結果を示している。リフト部Ｌの外周面には、明確な研削焼け割れＷが認められた。カムＫの外周面のうち曲率半径の大きいリフト部Ｌで研削面荷が大きいため、そこに焼け割れが生じ易いからである。図１６は、マイクロカプセル処理された試験砥石２を用いてカムＫの外周面を研削した場合のカラーチェック結果を示している。リフト部Ｓの外周面には、研削焼け割れの発生は全く認められなかった。
［試験例３］
　図１７は、本発明者が研削試験に用いたクランクシャフトに類似する形状の被削材Ｈの形状を示している。この被削材Ｈは、軸受けにより支持されるべき円柱状のジャーナル部Ｊとそのジャーナル部Ｊを軸心Ｃ方向において挟む一対のショルダー部Ｓとを有するものであり、そのジャーナル部Ｊの外周面と一対のショルダー部Ｓの端面とを、上記の試験砥石１および試験砥石２を用いてそれぞれ研削（研磨）した。試験砥石１を用いた場合には上記ショルダー部Ｓの端面に焼けが生じたが、試験砥石２を用いた場合には上記ショルダー部Ｓの端面に焼けが認められなかった。
　上述のように、本実施例のビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０のビトリファイド砥石片２６によれば、砥粒３４の研削点すなわち切れ刃を潤滑するための潤滑剤４２を内包するマイクロカプセル３８がビトリファイド砥石片２６の連通気孔３６内に部分的に充填された状態で固着されていることから、研削液の供給機能、切り屑を研削点から除去するチップポケット機能等の連通気孔の本来の機能が損なわれることがないので高研削比および高い能率の研削が得られると同時に、研削面２０に露出したマイクロカプセル３８が破壊されてそれに内包された研削液４２が放出されるので、被削材Ｈの回転軸芯に直交する段付面や端面部等の面接触部分のように研削液が供給され難い部分における研削焼けが好適に防止され、安定した研削品質が得られる。
　また、本実施例のビトリファイド砥石片２６（砥材層３０）において、砥粒３４は、５乃至２５０μｍφの平均粒径を有するダイヤモンド砥粒またはＣＢＮ砥粒であり、連通気孔３６は、５乃至５００μｍφの平均内径を有するものであり、マイクロカプセル３８は、１乃至２００μｍφの平均粒径を備えたものである。これにより、ビトリファイド砥石片２６の製造過程において、マイクロカプセル３８を連通気孔内へ容易に入れることができる。
　また、本実施例のビトリファイド砥石片２６（砥材層３０）において、マイクロカプセル３８に内包される潤滑剤４２は、被削材Ｈを軟化させ或いは劣化させる性質を備えたものであり、たとえば研削液の原液が用いられる。このように、マイクロカプセル３８に内包される潤滑剤として研削液の原液が用いられる場合には、高い潤滑性能が得られるので、研削焼けが好適に防止される。
　また、本実施例のビトリファイド砥石片２６（砥材層３０）において、マイクロカプセル３８の外皮４４は、ゼラチン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂のいずれかから成る。マイクロカプセルの外皮がこのような有機物から構成されるので、研削面２０においてマイクロカプセル３８が容易に破壊されるとともに、研削性能に影響を及ぼさない利点がある。
　以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
　たとえば、前述の実施例において、マイクロカプセル３８の外皮４４は、ガラス質等の無機材料から構成されたものであってもよい。
　また、前述の実施例において、マイクロカプセル３８を連通気孔３６の内面に接着するための接着剤は必ずしも熱硬化性樹脂でなくてもよく、熱可塑性樹脂やＣＭＣなどであってもよい。
　また、前述の実施例において、ビトリファイド超砥粒砥石ホイール１０の回転軸心Ｗを中心として放射状に配置された下地層２８および砥材層３０には、それらを貫通する貫通孔が形成されてもよい。
　また、前述の実施例において、台金１８は、金属たとえば炭素鋼、アルミニウム合金などから成り、この構成は高速回転にも耐え得る強度を備えるために好ましいが、これに限られず、たとえば合成樹脂、繊維強化樹脂、あるいはビトリファイド砥石から成るものであってもよい。また、その台金１８に替えて、焼結金属や無機材料の焼結体から成る円盤状の基台であってもよい。
　なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
１０：ビトリファイド超砥粒砥石ホイール
２０：研削面
２６：ビトリファイド砥石片（ビトリファイド砥石）
３０：砥材層
３４：砥粒
３６：連通気孔
３８：マイクロカプセル
４２：潤滑剤
４４：外皮

Claims (6)

  1. 　砥粒と、該砥粒を結合する無機結合剤と、該砥粒および無機結合剤の間に形成される連通気孔とを有するビトリファイド砥石であって、
    　潤滑剤を内包するマイクロカプセルが、前記連通気孔内に部分的に充填された状態で固着されていることを特徴とするビトリファイド砥石。
  2. 　前記マイクロカプセルは、１乃至２００μｍφの平均粒径を備えたものである請求項１のビトリファイド砥石。
  3. 　前記マイクロカプセルに内包される潤滑剤は、研削液から成るものであることを特徴とする請求項１または２のビトリファイド砥石。
  4. 　前記マイクロカプセルの外皮は、ゼラチン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂のいずれかから成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１のビトリファイド砥石。
  5. 　前記砥粒は、５乃至２５０μｍφの平均粒径を有するダイヤモンド砥粒またはＣＢＮ砥粒であり、前記連通気孔は、５乃至５００μｍφの平均内径を有するものであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１のビトリファイド砥石。
  6. 　超砥粒砥石ホイールのコアの外周面に貼り着けられた複数個の砥石片である請求項５のビトリファイド砥石。
PCT/JP2009/062156 2008-07-31 2009-07-02 ビトリファイド砥石 WO2010013580A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/056,828 US8568499B2 (en) 2008-07-31 2009-07-02 Vitrified grinding stone

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008198353A JP5065197B2 (ja) 2008-07-31 2008-07-31 ビトリファイド砥石
JP2008-198353 2008-07-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010013580A1 true WO2010013580A1 (ja) 2010-02-04

Family

ID=41610279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2009/062156 WO2010013580A1 (ja) 2008-07-31 2009-07-02 ビトリファイド砥石

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8568499B2 (ja)
JP (1) JP5065197B2 (ja)
WO (1) WO2010013580A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012152882A (ja) * 2011-01-28 2012-08-16 Mitsui Kensaku Toishi Kk ビトリファイド多層砥石車
US9266220B2 (en) 2011-12-30 2016-02-23 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles and method of forming same
WO2014106198A1 (en) * 2012-12-31 2014-07-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article having a core of an organic material and a bonded abrasive body comprising a bond material
JP6524783B2 (ja) * 2015-04-27 2019-06-05 株式会社ジェイテクト 砥石の製造方法
US9987728B2 (en) 2016-01-08 2018-06-05 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive articles including an abrasive performance enhancing composition
DE112017003526T5 (de) * 2016-07-12 2019-03-28 Noritake Co., Limited Polierkörper und herstellungsverfahren dafür

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000079566A (ja) * 1998-09-01 2000-03-21 Ricoh Co Ltd 砥粒工具およびその砥粒工具の製造方法
JP2000226568A (ja) * 1999-02-03 2000-08-15 Noritake Co Ltd 固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイド砥石
JP2001205566A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Noritake Co Ltd 樹脂含浸ビトリファイド砥石およびその製造方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61192480A (ja) * 1985-02-22 1986-08-27 Kanebo Ltd 軟質金属用合成砥石
JPS6393567A (ja) * 1986-10-09 1988-04-23 Toray Ind Inc 擦過処理用素材
JPH04300165A (ja) 1991-03-28 1992-10-23 Mitsubishi Materials Corp レンズ研削用砥石
JP2000084857A (ja) 1998-09-16 2000-03-28 Noritake Co Ltd 超砥粒ビトリファイド砥石
JP2000246647A (ja) 1999-03-01 2000-09-12 Noritake Co Ltd ビトリファイド超砥粒砥石及びその製造方法
JP2001172716A (ja) * 1999-12-17 2001-06-26 Fuji Electronics Industry Co Ltd 高周波加熱コイル及び高周波焼入方法
JP2002205273A (ja) * 2001-01-09 2002-07-23 Fuji Dies Kk 樹脂含浸鋳鉄ボンド砥石およびその製造方法
JP4419485B2 (ja) 2003-09-11 2010-02-24 三菱マテリアル株式会社 研削砥石およびその製造方法
US20050076577A1 (en) * 2003-10-10 2005-04-14 Hall Richard W.J. Abrasive tools made with a self-avoiding abrasive grain array

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000079566A (ja) * 1998-09-01 2000-03-21 Ricoh Co Ltd 砥粒工具およびその砥粒工具の製造方法
JP2000226568A (ja) * 1999-02-03 2000-08-15 Noritake Co Ltd 固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイド砥石
JP2001205566A (ja) * 2000-01-26 2001-07-31 Noritake Co Ltd 樹脂含浸ビトリファイド砥石およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP5065197B2 (ja) 2012-10-31
US20110135906A1 (en) 2011-06-09
JP2010036266A (ja) 2010-02-18
US8568499B2 (en) 2013-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5065197B2 (ja) ビトリファイド砥石
JP5155774B2 (ja) プラトー面加工用レジノイド超砥粒砥石ホイール
KR100623900B1 (ko) 다공성 연마 공구 및 그 제조 방법
KR100359401B1 (ko) 연삭 공구
US6450870B2 (en) Vitrified grindstone having pores partially filled with resin, and method of manufacturing the same
KR20010112284A (ko) 연삭 휘일
US20070037501A1 (en) Abrasive tool
US8696409B2 (en) Self-bonded foamed abrasive articles and machining with such articles
JP2003300165A (ja) セグメントタイプ砥石
JP2002331461A (ja) 超仕上げ用砥石
JP3553810B2 (ja) 固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイド砥石
JP2006320992A (ja) 固体潤滑剤を含む鏡面研磨用レジノイド砥石の製造方法
Azarhoushang Abrasive tools
JP3122374B2 (ja) 多孔質レジノイド砥石の製造方法
JP2021020263A (ja) ビトリファイド超仕上げ砥石
JP2005246569A (ja) 鏡面研削用レジノイド砥石
KR200251875Y1 (ko) 슈퍼피니싱용 비트리파이드 다이아몬드 숫돌
JP2019104079A (ja) メタルブレード、切断加工装置およびメタルブレードの製造方法
TW201902628A (zh) 多孔性之磨料叢集體、磨削工具及其製備方法
KR20040048050A (ko) 연마휠 및 그 제조방법
JP2002127020A (ja) 研削砥石の再生方法
JP3102769B2 (ja) レジノイド研削砥石
JP2002346934A (ja) 砥粒と研削工具
JP2003053668A (ja) ビトリファイドボンド砥石
JP2008142796A (ja) 複合砥石

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 09802823

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 13056828

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

Effective date: 20110201

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 09802823

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1