JP2000280179A - 研磨用回転工具 - Google Patents
研磨用回転工具Info
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- JP2000280179A JP2000280179A JP11091327A JP9132799A JP2000280179A JP 2000280179 A JP2000280179 A JP 2000280179A JP 11091327 A JP11091327 A JP 11091327A JP 9132799 A JP9132799 A JP 9132799A JP 2000280179 A JP2000280179 A JP 2000280179A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用感がソフトでワークに傷を付けることな
く研磨可能で、回転工具の先端部をワークの形状に合わ
せて任意の形状に加工でき、強靭で使用中に折損するこ
となく使用でき、目詰まりがなく、しかも、ＨＲＣ５０
以上の高硬度鋼、超硬合金、難削材等のワークも研磨で
きる研磨用回転工具を提供する。 【解決手段】 無機長繊維を樹脂マトリックス内におい
て回転軸方向に配して任意の断面形状を備える棒状体に
形成した研磨用回転工具であって、前記マトリックス内
に砥粒を５〜２０ｗｔ％含ませ、曲げ強度４５０Ｍｐａ
以上、曲げ弾性率５０Ｇｐａ以上に構成したことを特徴
とする研磨用回転工具。
く研磨可能で、回転工具の先端部をワークの形状に合わ
せて任意の形状に加工でき、強靭で使用中に折損するこ
となく使用でき、目詰まりがなく、しかも、ＨＲＣ５０
以上の高硬度鋼、超硬合金、難削材等のワークも研磨で
きる研磨用回転工具を提供する。 【解決手段】 無機長繊維を樹脂マトリックス内におい
て回転軸方向に配して任意の断面形状を備える棒状体に
形成した研磨用回転工具であって、前記マトリックス内
に砥粒を５〜２０ｗｔ％含ませ、曲げ強度４５０Ｍｐａ
以上、曲げ弾性率５０Ｇｐａ以上に構成したことを特徴
とする研磨用回転工具。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は研磨用回転工具に関
し、特に、使用感がソフトでワークに傷を付けることな
く研磨可能で、回転工具の先端部をワークの形状に合わ
せて任意の形状に加工でき、強靭で使用中に折損するこ
となく使用でき、目詰まりがなく、しかも、ＨＲＣ５０
以上の高硬度鋼、超硬合金、難削材等のワークも研磨で
きる研磨用回転工具に関する。
し、特に、使用感がソフトでワークに傷を付けることな
く研磨可能で、回転工具の先端部をワークの形状に合わ
せて任意の形状に加工でき、強靭で使用中に折損するこ
となく使用でき、目詰まりがなく、しかも、ＨＲＣ５０
以上の高硬度鋼、超硬合金、難削材等のワークも研磨で
きる研磨用回転工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、研磨用回転工具としては、例え
ば、特開平２−２３２１７４号公報や特開平９−２７７
１７７号公報に開示されるような、研磨要素としての無
機長繊維を樹脂マトリックスで結合して任意の形状に形
成した樹脂マトリックス無機長繊維複合砥石や、或い
は、ダイヤモンド砥粒と金属結合材からなる丸棒状のメ
タルボンド砥石や、軸付き電着ダイヤモンド砥石等が知
られている。
ば、特開平２−２３２１７４号公報や特開平９−２７７
１７７号公報に開示されるような、研磨要素としての無
機長繊維を樹脂マトリックスで結合して任意の形状に形
成した樹脂マトリックス無機長繊維複合砥石や、或い
は、ダイヤモンド砥粒と金属結合材からなる丸棒状のメ
タルボンド砥石や、軸付き電着ダイヤモンド砥石等が知
られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記樹脂マトリックス
無機長繊維複合砥石の場合、無機長繊維と樹脂マトリッ
クスの複合化によって、使用感がソフトでワークに傷を
付けることなく研磨可能で、回転工具の先端部をワーク
の形状に合わせて任意の形状に加工でき、しかも、強靭
で使用中に折損することなく使用できるという極めて優
れた特性を備えるものであったが、ＨＲＣ５０以上の高
硬度鋼、超硬合金、難削材等のワークを研磨することが
不可能であった。また、メタルボンド砥石や軸付きダイ
ヤモンド電着砥石の場合は、ＨＲＣ５０以上のワークを
研磨することができる反面、砥石自体が硬すぎるために
ワークに傷を付けてしまい、被研磨物に合わせた砥石先
端部の形状加工も難しく、また、使用中に折損し易く、
また、目詰まりするという不都合を有するものであり、
更に、軸付き電着ダイヤモンド砥石の場合は寿命も非常
に短いものであった。そこで、本発明は、前記樹脂マト
リックス無機長繊維複合砥石の長所である、使用感がソ
フトでワークに傷を付けることなく研磨可能で、回転工
具の先端部をワークの形状に合わせて任意の形状に加工
でき、しかも、強靭で使用中に折損することなく、目詰
まりもなく使用できるという極めて優れた特性を維持し
つつ、メタルボンド砥石や軸付きダイヤモンド電着砥石
のようにＨＲＣ５０以上のワークをも研磨できる研磨用
回転工具を提供することを目的とする。
無機長繊維複合砥石の場合、無機長繊維と樹脂マトリッ
クスの複合化によって、使用感がソフトでワークに傷を
付けることなく研磨可能で、回転工具の先端部をワーク
の形状に合わせて任意の形状に加工でき、しかも、強靭
で使用中に折損することなく使用できるという極めて優
れた特性を備えるものであったが、ＨＲＣ５０以上の高
硬度鋼、超硬合金、難削材等のワークを研磨することが
不可能であった。また、メタルボンド砥石や軸付きダイ
ヤモンド電着砥石の場合は、ＨＲＣ５０以上のワークを
研磨することができる反面、砥石自体が硬すぎるために
ワークに傷を付けてしまい、被研磨物に合わせた砥石先
端部の形状加工も難しく、また、使用中に折損し易く、
また、目詰まりするという不都合を有するものであり、
更に、軸付き電着ダイヤモンド砥石の場合は寿命も非常
に短いものであった。そこで、本発明は、前記樹脂マト
リックス無機長繊維複合砥石の長所である、使用感がソ
フトでワークに傷を付けることなく研磨可能で、回転工
具の先端部をワークの形状に合わせて任意の形状に加工
でき、しかも、強靭で使用中に折損することなく、目詰
まりもなく使用できるという極めて優れた特性を維持し
つつ、メタルボンド砥石や軸付きダイヤモンド電着砥石
のようにＨＲＣ５０以上のワークをも研磨できる研磨用
回転工具を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の研磨用回転工具
は、前記目的を達成するべく、無機長繊維を樹脂マトリ
ックス内において回転軸方向に配して任意の断面形状を
備える棒状体に形成した研磨用回転工具であって、前記
マトリックス内に砥粒を５〜２０ｗｔ％含ませ、曲げ強
度４５０Ｍｐａ以上、曲げ弾性率５０Ｇｐａ以上に構成
したことを特徴とする。また、請求項２記載の研磨用回
転工具は、請求項１記載の研磨用回転工具において、前
記無機長繊維はアルミナ繊維、炭素繊維、炭化珪素繊
維、窒化珪素繊維の少なくとも何れかであることを特徴
とする。また、請求項３記載の研磨用回転工具は，請求
項１または２記載の研磨用回転工具において、前記砥粒
はダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒、ボロンカーバイド砥
粒、炭化ケイ素質砥粒、アルミナ質砥粒の少なくとも何
れかであることを特徴とする。また、請求項４記載の研
磨用回転工具は、請求項１乃至３の何れかに記載の研磨
用回転工具において、前記樹脂マトリックスはフェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリマレイミ
ド樹脂、或いは、不飽和ポリエステル樹脂であることを
特徴とする。また、請求項５記載の研磨用回転工具は、
請求項１乃至４の何れかに記載の研磨用回転工具におい
て、無機長繊維のＵＤプリプレグシートの表面に砥粒を
付着させ、その後、棒状に巻回することにより得られた
ものであることを特徴とする。また、請求項６記載の研
磨用回転工具は、請求項５記載の研磨用回転工具におい
て、前記プリプレグＵＤシートを構成する無機長繊維の
配列方向を棒状体の軸方向と一致させたことを特徴とす
る。また、請求項７記載の研磨用回転工具は、請求項５
記載の研磨用回転工具において、前記ＵＤプリプレグシ
ートを構成する無機長繊維の配列方向を棒状体の軸方向
とずらしたことを特徴とする。また、請求項８記載の研
磨用回転工具は、請求項５記載の研磨用回転工具におい
て、前記ＵＤプリプレグシートの巻終わり側に前記砥粒
を付着させないようにしたことを特徴とする。また、請
求項９記載の研磨用回転工具は、請求項１乃至４の何れ
かに記載の研磨用回転工具において、前記無機長繊維は
中空部に芯材として無機長繊維を配した中空組み紐体か
らなることを特徴とする。
は、前記目的を達成するべく、無機長繊維を樹脂マトリ
ックス内において回転軸方向に配して任意の断面形状を
備える棒状体に形成した研磨用回転工具であって、前記
マトリックス内に砥粒を５〜２０ｗｔ％含ませ、曲げ強
度４５０Ｍｐａ以上、曲げ弾性率５０Ｇｐａ以上に構成
したことを特徴とする。また、請求項２記載の研磨用回
転工具は、請求項１記載の研磨用回転工具において、前
記無機長繊維はアルミナ繊維、炭素繊維、炭化珪素繊
維、窒化珪素繊維の少なくとも何れかであることを特徴
とする。また、請求項３記載の研磨用回転工具は，請求
項１または２記載の研磨用回転工具において、前記砥粒
はダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒、ボロンカーバイド砥
粒、炭化ケイ素質砥粒、アルミナ質砥粒の少なくとも何
れかであることを特徴とする。また、請求項４記載の研
磨用回転工具は、請求項１乃至３の何れかに記載の研磨
用回転工具において、前記樹脂マトリックスはフェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリマレイミ
ド樹脂、或いは、不飽和ポリエステル樹脂であることを
特徴とする。また、請求項５記載の研磨用回転工具は、
請求項１乃至４の何れかに記載の研磨用回転工具におい
て、無機長繊維のＵＤプリプレグシートの表面に砥粒を
付着させ、その後、棒状に巻回することにより得られた
ものであることを特徴とする。また、請求項６記載の研
磨用回転工具は、請求項５記載の研磨用回転工具におい
て、前記プリプレグＵＤシートを構成する無機長繊維の
配列方向を棒状体の軸方向と一致させたことを特徴とす
る。また、請求項７記載の研磨用回転工具は、請求項５
記載の研磨用回転工具において、前記ＵＤプリプレグシ
ートを構成する無機長繊維の配列方向を棒状体の軸方向
とずらしたことを特徴とする。また、請求項８記載の研
磨用回転工具は、請求項５記載の研磨用回転工具におい
て、前記ＵＤプリプレグシートの巻終わり側に前記砥粒
を付着させないようにしたことを特徴とする。また、請
求項９記載の研磨用回転工具は、請求項１乃至４の何れ
かに記載の研磨用回転工具において、前記無機長繊維は
中空部に芯材として無機長繊維を配した中空組み紐体か
らなることを特徴とする。
【０００５】
【発明の実施の形態】使用する無機長繊維としては、弾
性率が１００Ｇｐａ以上であることが好ましく、特に１
５０Ｇｐａ以上であることが好ましく、具体点には、ア
ルミナ繊維、炭素繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維等
の使用が好ましい。尚、得られる回転工具の曲げ強度が
４５０Ｍｐａ以上、曲げ弾性率が５０Ｇｐａ以上となる
ならば、無機長繊維としてガラス繊維等を含ませること
も任意である。
性率が１００Ｇｐａ以上であることが好ましく、特に１
５０Ｇｐａ以上であることが好ましく、具体点には、ア
ルミナ繊維、炭素繊維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維等
の使用が好ましい。尚、得られる回転工具の曲げ強度が
４５０Ｍｐａ以上、曲げ弾性率が５０Ｇｐａ以上となる
ならば、無機長繊維としてガラス繊維等を含ませること
も任意である。
【０００６】また、前記砥粒としては、本発明の研磨用
回転工具においては、ダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒、
ボロンカーバイド砥粒、炭化ケイ素質砥粒等の硬度の大
きな砥粒の使用が適しており、勿論、アルミナ質砥粒、
ジルコニアーアルミナ質砥粒、ジルコニア質砥粒等が使
用される。更には、炭化チタン、炭化タングステン等の
炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物、ホウ化ジ
ルコニウム、ホウ化チタン、ホウ化タングステン等のホ
ウ化物等の粉体、或いは、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸
化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウ
ム、アルミナ等のウイスカーの使用も可能である。ま
た、この砥粒のサイズは＃６０〜＃２００，０００の範
囲で添加が可能である。また、配合量は５〜２０ｗｔ％
程度の少量に押さえる必要がある。
回転工具においては、ダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒、
ボロンカーバイド砥粒、炭化ケイ素質砥粒等の硬度の大
きな砥粒の使用が適しており、勿論、アルミナ質砥粒、
ジルコニアーアルミナ質砥粒、ジルコニア質砥粒等が使
用される。更には、炭化チタン、炭化タングステン等の
炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン等の窒化物、ホウ化ジ
ルコニウム、ホウ化チタン、ホウ化タングステン等のホ
ウ化物等の粉体、或いは、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸
化マグネシウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウ
ム、アルミナ等のウイスカーの使用も可能である。ま
た、この砥粒のサイズは＃６０〜＃２００，０００の範
囲で添加が可能である。また、配合量は５〜２０ｗｔ％
程度の少量に押さえる必要がある。
【０００７】また、前記樹脂マトリックスは、フェノー
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリマレイミ
ド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の使
用が好ましい。
ル樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリマレイミ
ド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂の使
用が好ましい。
【０００８】これらの構成材料を用いて研磨用回転工具
を得るには、例えば、無機長繊維を適当な配列方向に引
き揃えて棒状の繊維束や組紐体に形成し、これをマトリ
ックス樹脂によって結合して任意の形状の回転工具に形
成する製造工程において、前記マトリックス樹脂として
砥粒を含んだマトリックス樹脂を用いることにより簡単
に製造することができる。尚、マトリックス樹脂の無機
長繊維への含浸は、繊維束や組紐体への形成前でも形成
後でもよく、また、最終的な回転工具の形状に形状され
た後であってもよく、任意の段階で含浸可能である。図
１に示す研磨用回転工具は、真円形の断面を備える棒状
体形状に引き揃えられた無機長繊維１の繊維束２に砥粒
３を含有するマトリックス樹脂４を含浸硬化させて得ら
れたものである。尚、回転工具の断面形状は真円状に限
らず、楕円形状、三角形状、四角形状、六角形状等、任
意の形状に形成可能である。
を得るには、例えば、無機長繊維を適当な配列方向に引
き揃えて棒状の繊維束や組紐体に形成し、これをマトリ
ックス樹脂によって結合して任意の形状の回転工具に形
成する製造工程において、前記マトリックス樹脂として
砥粒を含んだマトリックス樹脂を用いることにより簡単
に製造することができる。尚、マトリックス樹脂の無機
長繊維への含浸は、繊維束や組紐体への形成前でも形成
後でもよく、また、最終的な回転工具の形状に形状され
た後であってもよく、任意の段階で含浸可能である。図
１に示す研磨用回転工具は、真円形の断面を備える棒状
体形状に引き揃えられた無機長繊維１の繊維束２に砥粒
３を含有するマトリックス樹脂４を含浸硬化させて得ら
れたものである。尚、回転工具の断面形状は真円状に限
らず、楕円形状、三角形状、四角形状、六角形状等、任
意の形状に形成可能である。
【０００９】また、無機長繊維１のＵＤプリプレグシー
ト５の表面に砥粒３を付着させ、その後、このプリプレ
グシート５を複数枚積層し、加熱、加圧してブロック状
に形成し、このようなブロック体から任意の形状の回転
工具に切り出すことによっても得られる。図２に示す研
磨用回転工具は、真円形の断面を備える棒状体に切り出
して得られたものである。
ト５の表面に砥粒３を付着させ、その後、このプリプレ
グシート５を複数枚積層し、加熱、加圧してブロック状
に形成し、このようなブロック体から任意の形状の回転
工具に切り出すことによっても得られる。図２に示す研
磨用回転工具は、真円形の断面を備える棒状体に切り出
して得られたものである。
【００１０】或いは、図３及び図４に示すように、無機
長繊維１のＵＤプリプレグシート５の表面に砥粒３を付
着させ、その後、このプリプレグシート５を棒状に巻回
し、加熱、加圧成形することによっても得られる。この
場合、図３に示すように、ＵＤプリプレグシート５を構
成する無機長繊維１の配列方向を棒状体の軸方向と一致
させた場合には、曲げ強度の大きなものが得られ、ま
た、図４に示すように、ＵＤプリプレグシート５を構成
する無機長繊維１の配列方向を棒状体の軸方向とずらし
た場合には、曲げ強度は低下するものの、たわみ性の大
きなものが得られる。
長繊維１のＵＤプリプレグシート５の表面に砥粒３を付
着させ、その後、このプリプレグシート５を棒状に巻回
し、加熱、加圧成形することによっても得られる。この
場合、図３に示すように、ＵＤプリプレグシート５を構
成する無機長繊維１の配列方向を棒状体の軸方向と一致
させた場合には、曲げ強度の大きなものが得られ、ま
た、図４に示すように、ＵＤプリプレグシート５を構成
する無機長繊維１の配列方向を棒状体の軸方向とずらし
た場合には、曲げ強度は低下するものの、たわみ性の大
きなものが得られる。
【００１１】尚、図５に示すように、前記プリプレグシ
ート５に砥粒３を付着させる際、棒状に巻回する際の外
周側に位置するプリプレグシート５の巻き終わり側に砥
粒３を付着させないようにすることにより、棒状体の中
心部側にのみ砥粒３が存在して外周側には砥粒３を存在
させないようにしたものが形成できるので、この場合、
センターレス加工時に加工装置を必要以上に傷めないも
のとすることができる。また、ＵＤプリプレグシートを
軸材に巻回させることにより、簡単に軸付き工具として
形成できる。
ート５に砥粒３を付着させる際、棒状に巻回する際の外
周側に位置するプリプレグシート５の巻き終わり側に砥
粒３を付着させないようにすることにより、棒状体の中
心部側にのみ砥粒３が存在して外周側には砥粒３を存在
させないようにしたものが形成できるので、この場合、
センターレス加工時に加工装置を必要以上に傷めないも
のとすることができる。また、ＵＤプリプレグシートを
軸材に巻回させることにより、簡単に軸付き工具として
形成できる。
【００１２】尚、前記のようにＵＤプリプレグシートを
巻回して棒状に形成された回転工具は、図３乃至図５に
示すように、その端面においてＵＤプリプレグシートと
砥粒層による渦巻き状の端面が現れており、この回転工
具を使用した際に、回転工具の回転に伴って砥粒層が端
面の全領域において渦巻き状態に変動することとなり、
回転工具の被当接面の中心を含めた全領域を研磨するこ
とが可能となる。
巻回して棒状に形成された回転工具は、図３乃至図５に
示すように、その端面においてＵＤプリプレグシートと
砥粒層による渦巻き状の端面が現れており、この回転工
具を使用した際に、回転工具の回転に伴って砥粒層が端
面の全領域において渦巻き状態に変動することとなり、
回転工具の被当接面の中心を含めた全領域を研磨するこ
とが可能となる。
【００１３】また、図６に示すように、前記無機長繊維
１によって中空組紐体６を形成し、この中空部に無機長
繊維１からなる芯材７を配置させる構造に形成すること
もできる。この場合、芯材も組紐体として形成したもの
を使用することが可能である。また、例えば、芯材にの
み砥粒を付着させて、外周側に砥粒を含まない層を形成
することにより、成形時におけるプルトリュージョンマ
シーンや、センターレス加工時における加工装置を必要
以上に傷めないものとすることができる。
１によって中空組紐体６を形成し、この中空部に無機長
繊維１からなる芯材７を配置させる構造に形成すること
もできる。この場合、芯材も組紐体として形成したもの
を使用することが可能である。また、例えば、芯材にの
み砥粒を付着させて、外周側に砥粒を含まない層を形成
することにより、成形時におけるプルトリュージョンマ
シーンや、センターレス加工時における加工装置を必要
以上に傷めないものとすることができる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明の実施例につき説明する。 （実施例１）モノフィラメントの直径が約１０μｍのア
ルミナ繊維（Ａｌ２Ｏ３：８５ｗｔ％、ＳｉＯ２：１５
ｗｔ％）を３０００本束ねた繊維束を用意し、該繊維束
を２３本引き揃えて下記配合の砥粒含有樹脂組成物の入
ったレジンバスに入れ、樹脂を含浸させた。 エポキシ樹脂（ＤＥＲ３８３Ｊ ダウケミカルジャパン） １００重量 部 テトラヒドロメチル無水フタル酸（ＨＮ２２００ 日立化成工業） ８０重量 部 イミダゾール（２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ 四国化成工業） １重量 部 アルミナ砥粒４００番（フジミインコーポレーション） １００重量 部 この繊維束を直径３．６ｍｍの貫通孔を穿設した長さ１
ｍのプルトリュージョン金型に通して１６０℃に加熱
し、硬化させながら毎分２０ｃｍの速さで連続的に引き
抜いた。得られた棒状体を１００ｍｍに切断し、センタ
ーレス研磨機で直径３ｍｍの真円形をした棒状体とし、
更に、長さ５０ｍｍに切断して研磨用回転工具を得た。
ルミナ繊維（Ａｌ２Ｏ３：８５ｗｔ％、ＳｉＯ２：１５
ｗｔ％）を３０００本束ねた繊維束を用意し、該繊維束
を２３本引き揃えて下記配合の砥粒含有樹脂組成物の入
ったレジンバスに入れ、樹脂を含浸させた。 エポキシ樹脂（ＤＥＲ３８３Ｊ ダウケミカルジャパン） １００重量 部 テトラヒドロメチル無水フタル酸（ＨＮ２２００ 日立化成工業） ８０重量 部 イミダゾール（２Ｅ４ＭＺ−ＣＮ 四国化成工業） １重量 部 アルミナ砥粒４００番（フジミインコーポレーション） １００重量 部 この繊維束を直径３．６ｍｍの貫通孔を穿設した長さ１
ｍのプルトリュージョン金型に通して１６０℃に加熱
し、硬化させながら毎分２０ｃｍの速さで連続的に引き
抜いた。得られた棒状体を１００ｍｍに切断し、センタ
ーレス研磨機で直径３ｍｍの真円形をした棒状体とし、
更に、長さ５０ｍｍに切断して研磨用回転工具を得た。
【００１５】得られた回転工具の曲げ強度は４８０ＭＰ
ａ、曲げ弾性率は５５ＧＰａであった。また、繊維と砥
粒の合計含有率は約７５ｗｔ％（６００℃、３０分の焼
成分析）であった。これより、繊維：砥粒：樹脂の重量
組成比は１００：２２．５：４０．８と計算され、砥粒
含有率は１３．８ｗｔ％であった。次いで、この研磨用
回転工具を回転ドリルに取り付け、回転数３００００ｒ
ｐｍ、乾式で、ＮＡＫ８０（プリハードン鋼、ＨＲＣ４
０）の研磨を実施したところ、初期の面粗度Ｒａが１．
２μｍの面を１０分で０．４μｍまで仕上げることがで
きた。
ａ、曲げ弾性率は５５ＧＰａであった。また、繊維と砥
粒の合計含有率は約７５ｗｔ％（６００℃、３０分の焼
成分析）であった。これより、繊維：砥粒：樹脂の重量
組成比は１００：２２．５：４０．８と計算され、砥粒
含有率は１３．８ｗｔ％であった。次いで、この研磨用
回転工具を回転ドリルに取り付け、回転数３００００ｒ
ｐｍ、乾式で、ＮＡＫ８０（プリハードン鋼、ＨＲＣ４
０）の研磨を実施したところ、初期の面粗度Ｒａが１．
２μｍの面を１０分で０．４μｍまで仕上げることがで
きた。
【００１６】（比較例１）実施例１における樹脂組成物
にアルミナ砥粒を入れない他は同じ条件で回転工具を作
成し、この回転工具を使って同じ条件で同じワークの研
磨テストを実施した。この回転工具の繊維含有率は７４
ｗｔ％、曲げ強度は１０３０ＭＰａ、曲げ弾性率は７２
ＧＰａであった。実施例１と同じ１０分間の研磨処理で
達成した面粗度Ｒａは０．８μｍであった。
にアルミナ砥粒を入れない他は同じ条件で回転工具を作
成し、この回転工具を使って同じ条件で同じワークの研
磨テストを実施した。この回転工具の繊維含有率は７４
ｗｔ％、曲げ強度は１０３０ＭＰａ、曲げ弾性率は７２
ＧＰａであった。実施例１と同じ１０分間の研磨処理で
達成した面粗度Ｒａは０．８μｍであった。
【００１７】（実施例２）モノフィラメントの直径が１
０〜１５μｍのＳｉＣ繊維（ニカロン 日本カーボン
製）で作製した糸目付け３００ｇ／ｍ２、厚さ０．２５
ｍｍ、含浸樹脂組成物（実施例１と同じ組成で、ただし
砥粒を含まないもの）３８ｗｔ％のＵＤプリプレグシー
トを用い、繊維長手方向２００ｍｍ、巾３５ｍｍに裁断
し、片面にＣＢＮ砥粒（１７０−２００番）０．５ｇを
均一に付着させ、砥粒層が内側になるように丸めて外圧
をかけ、ロッド状に成形した。尚、繊維方向とロッドの
軸方向は同一となるようにした。これを１７０℃のオー
ブンに入れて１時間で硬化させ、直径３．２ｍｍ、長さ
２００ｍｍの棒状体を得た。この棒状体をセンターレス
研磨機で仕上げ加工し、直径３ｍｍの真円形をした棒状
体とし、長さ５０ｍｍに切断して研磨用回転工具を得
た。
０〜１５μｍのＳｉＣ繊維（ニカロン 日本カーボン
製）で作製した糸目付け３００ｇ／ｍ２、厚さ０．２５
ｍｍ、含浸樹脂組成物（実施例１と同じ組成で、ただし
砥粒を含まないもの）３８ｗｔ％のＵＤプリプレグシー
トを用い、繊維長手方向２００ｍｍ、巾３５ｍｍに裁断
し、片面にＣＢＮ砥粒（１７０−２００番）０．５ｇを
均一に付着させ、砥粒層が内側になるように丸めて外圧
をかけ、ロッド状に成形した。尚、繊維方向とロッドの
軸方向は同一となるようにした。これを１７０℃のオー
ブンに入れて１時間で硬化させ、直径３．２ｍｍ、長さ
２００ｍｍの棒状体を得た。この棒状体をセンターレス
研磨機で仕上げ加工し、直径３ｍｍの真円形をした棒状
体とし、長さ５０ｍｍに切断して研磨用回転工具を得
た。
【００１８】得られた回転工具の強度を測定したとこ
ろ、曲げ強度は１１９０ＭＰａ、曲げ弾性率は８４ＧＰ
ａであった。また、繊維と砥粒の合計含有率は約７４ｗ
ｔ％であった。これより、繊維：砥粒：樹脂の重量組成
比は１００：２３．８：４３．５と計算され、砥粒含有
率は１４．２ｗｔ％であった。次いで、この回転工具を
回転ドリルに取り付け、回転数３００００ｒｐｍ、湿式
で、超硬合金Ｖ３（ＨＲＡ８８）の研磨テストをしたと
ころ、使用中の目詰まりも全くなく、１０分でＲａを
０．４μｍ、Ｒｍａｘを４．５μｍまで仕上げることが
できた。
ろ、曲げ強度は１１９０ＭＰａ、曲げ弾性率は８４ＧＰ
ａであった。また、繊維と砥粒の合計含有率は約７４ｗ
ｔ％であった。これより、繊維：砥粒：樹脂の重量組成
比は１００：２３．８：４３．５と計算され、砥粒含有
率は１４．２ｗｔ％であった。次いで、この回転工具を
回転ドリルに取り付け、回転数３００００ｒｐｍ、湿式
で、超硬合金Ｖ３（ＨＲＡ８８）の研磨テストをしたと
ころ、使用中の目詰まりも全くなく、１０分でＲａを
０．４μｍ、Ｒｍａｘを４．５μｍまで仕上げることが
できた。
【００１９】（実施例３）ガラス繊維束で中空状の組紐
を編成する際、この組紐の中空部に入れる芯材として、
実施例１と同じアルミナ繊維束に実施例１と同じ樹脂組
成物（ただし砥粒は含まない）を含浸させてから、その
粘着性を持った表面にダイヤモンド砥粒（１７０−２０
０番）を付着させた砥粒付きの繊維束３０ｍを１５本用
意した。砥粒の付着率は繊維１００重量部に対して約２
２重量部であった。次に、ガラス繊維束（Ｇ３７ １／
３３．８Ｓ ユニチカユーエムグラス製）を各３０ｍず
つ１６錘のボビンに巻き取って組紐機に掛け、上記１５
本の芯材を一纏めにして一方の端部を組紐機のテーブル
の中心開孔部下から挿入し、この組紐機で編成されるガ
ラス繊維組紐と同時に引き上げることによって上記芯材
の入った棒状の組紐体を得た。この組紐体を上記芯材に
含浸させたものと同じ樹脂組成物の入ったレジンバスに
通して樹脂を含浸させ、実施例１と同じプルトリュージ
ョン金型を使って同じ条件で棒状体を成形し、同じよう
にセンターレス加工を施して、外径３ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍの研磨用回転工具を得た。
を編成する際、この組紐の中空部に入れる芯材として、
実施例１と同じアルミナ繊維束に実施例１と同じ樹脂組
成物（ただし砥粒は含まない）を含浸させてから、その
粘着性を持った表面にダイヤモンド砥粒（１７０−２０
０番）を付着させた砥粒付きの繊維束３０ｍを１５本用
意した。砥粒の付着率は繊維１００重量部に対して約２
２重量部であった。次に、ガラス繊維束（Ｇ３７ １／
３３．８Ｓ ユニチカユーエムグラス製）を各３０ｍず
つ１６錘のボビンに巻き取って組紐機に掛け、上記１５
本の芯材を一纏めにして一方の端部を組紐機のテーブル
の中心開孔部下から挿入し、この組紐機で編成されるガ
ラス繊維組紐と同時に引き上げることによって上記芯材
の入った棒状の組紐体を得た。この組紐体を上記芯材に
含浸させたものと同じ樹脂組成物の入ったレジンバスに
通して樹脂を含浸させ、実施例１と同じプルトリュージ
ョン金型を使って同じ条件で棒状体を成形し、同じよう
にセンターレス加工を施して、外径３ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍの研磨用回転工具を得た。
【００２０】この回転工具の曲げ強度は１０５０ＭＰ
ａ、曲げ弾性率は７５ＧＰａであった。また、繊維と砥
粒の合計含有率は約７５ｗｔ％であった。これにより繊
維：砥粒：樹脂の重量組成比は１００：２２：４０．７
と計算され、砥粒含有率は１３．５ｗｔ％であった。こ
の回転工具を回転ドリルに取り付け、回転数３００００
ｒｐｍ、湿式で、超硬合金Ｖ３（ＨＲＡ８８）の研磨テ
ストをしたところ、使用中目詰まりも全くなく、初期の
面粗度Ｒａが１．３μｍ、Ｒｍａｘが１１μｍの面を１
０分でＲａを０．３μｍ、Ｒｍａｘを４．９μｍまで仕
上げることができた。
ａ、曲げ弾性率は７５ＧＰａであった。また、繊維と砥
粒の合計含有率は約７５ｗｔ％であった。これにより繊
維：砥粒：樹脂の重量組成比は１００：２２：４０．７
と計算され、砥粒含有率は１３．５ｗｔ％であった。こ
の回転工具を回転ドリルに取り付け、回転数３００００
ｒｐｍ、湿式で、超硬合金Ｖ３（ＨＲＡ８８）の研磨テ
ストをしたところ、使用中目詰まりも全くなく、初期の
面粗度Ｒａが１．３μｍ、Ｒｍａｘが１１μｍの面を１
０分でＲａを０．３μｍ、Ｒｍａｘを４．９μｍまで仕
上げることができた。
【００２１】（比較例２）実施例２，３の回転工具の代
わりに軸付き電着ダイヤモンド砥石（２００番、先端径
３ｍｍ）を使って同じ条件で同じワークの研磨テストを
実施した。１０分の研磨処理で達成した面粗度はＲａは
０．７μｍ、Ｒｍａｘは９．５μｍであった。また、研
磨面には引っ掻き傷の発生が観察された。また、研磨の
後半には若干の目詰まりが見られた。その後、更に研磨
を継続したところ明らかに目詰まりし、面粗度の向上は
見られなかった。
わりに軸付き電着ダイヤモンド砥石（２００番、先端径
３ｍｍ）を使って同じ条件で同じワークの研磨テストを
実施した。１０分の研磨処理で達成した面粗度はＲａは
０．７μｍ、Ｒｍａｘは９．５μｍであった。また、研
磨面には引っ掻き傷の発生が観察された。また、研磨の
後半には若干の目詰まりが見られた。その後、更に研磨
を継続したところ明らかに目詰まりし、面粗度の向上は
見られなかった。
【００２２】
【発明の効果】このように、本発明によれば、使用感が
ソフトでワークに傷を付けることなく研磨可能で、回転
工具の先端部をワークの形状に合わせて任意の形状に加
工でき、強靭で使用中に折損することなく使用でき、目
詰まりがなく、しかも、ＨＲＣ５０以上の高硬度鋼、超
硬合金、難削材等のワークも研磨できる研磨用回転工具
が得られる。
ソフトでワークに傷を付けることなく研磨可能で、回転
工具の先端部をワークの形状に合わせて任意の形状に加
工でき、強靭で使用中に折損することなく使用でき、目
詰まりがなく、しかも、ＨＲＣ５０以上の高硬度鋼、超
硬合金、難削材等のワークも研磨できる研磨用回転工具
が得られる。
【図１】 本発明研磨用回転工具の一実施の形態を示す
斜視図
斜視図
【図２】 本発明研磨用回転工具の他の実施の形態を示
す斜視図
す斜視図
【図３】 本発明研磨用回転工具の更なる他の実施の形
態を示す斜視図
態を示す斜視図
【図４】 本発明研磨用回転工具の更なる他の実施の形
態を示す斜視図
態を示す斜視図
【図５】 本発明研磨用回転工具の製造方法の一実施の
形態を示す斜視図
形態を示す斜視図
【図６】 本発明研磨用回転工具の更なる他の実施の形
態を示す斜視図
態を示す斜視図
１ 無機長繊維 ２ 繊維束 ３ 砥粒 ４ マトリックス樹脂 ５ プリプレグシート ６ 中空組紐体 ７ 芯材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C063 AA10 AB03 AB08 BB02 BB03 BB04 BB11 BB25 BC03 BG14 BG22 FF23
Claims (9)
- 【請求項１】 無機長繊維を樹脂マトリックス内におい
て回転軸方向に配して任意の断面形状を備える棒状体に
形成した研磨用回転工具であって、前記マトリックス内
に砥粒を５〜２０ｗｔ％含ませ、曲げ強度４５０Ｍｐａ
以上、曲げ弾性率５０Ｇｐａ以上に構成したことを特徴
とする研磨用回転工具。 - 【請求項２】 前記無機長繊維はアルミナ繊維、炭素繊
維、炭化珪素繊維、窒化珪素繊維の少なくとも何れかで
あることを特徴とする請求項１記載の研磨用回転工具。 - 【請求項３】 前記砥粒はダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥
粒、ボロンカーバイド砥粒、炭化ケイ素質砥粒、アルミ
ナ質砥粒の少なくとも何れかであることを特徴とする請
求項１または２記載の研磨用回転工具。 - 【請求項４】 前記樹脂マトリックスはフェノール樹
脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリマレイミド樹
脂、或いは、不飽和ポリエステル樹脂であることを特徴
とする請求項１乃至３の何れかに記載の研磨用回転工
具。 - 【請求項５】 無機長繊維のＵＤプリプレグシートの表
面に砥粒を付着させ、その後、棒状に巻回することによ
り得られたものであることを特徴とする請求項１乃至４
の何れかに記載の研磨用回転工具。 - 【請求項６】 前記ＵＤプリプレグシートを構成する無
機長繊維の配列方向を棒状体の軸方向と一致させたこと
を特徴とする請求項５記載の研磨用回転工具。 - 【請求項７】 前記ＵＤプリプレグシートを構成する無
機長繊維の配列方向を棒状体の軸方向とずらしたことを
特徴とする請求項５記載の研磨用回転工具。 - 【請求項８】 前記ＵＤプリプレグシートの巻終わり側
に前記砥粒を付着させないようにしたことを特徴とする
請求項５記載の研磨用回転工具。 - 【請求項９】 前記無機長繊維は中空部に芯材として無
機長繊維を配した中空組紐体からなることを特徴とする
請求項１乃至４の何れかに記載の研磨用回転工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11091327A JP2000280179A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 研磨用回転工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11091327A JP2000280179A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 研磨用回転工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000280179A true JP2000280179A (ja) | 2000-10-10 |
Family
ID=14023368
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11091327A Withdrawn JP2000280179A (ja) | 1999-03-31 | 1999-03-31 | 研磨用回転工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000280179A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016166852A1 (ja) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | 大明化学工業株式会社 | 砥材および回転研磨工具 |
-
1999
- 1999-03-31 JP JP11091327A patent/JP2000280179A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016166852A1 (ja) * | 2015-04-15 | 2016-10-20 | 大明化学工業株式会社 | 砥材および回転研磨工具 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |