JP2000308971A - 超砥粒切断ホイール - Google Patents

超砥粒切断ホイール

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JP2000308971A
JP2000308971A JP11158473A JP15847399A JP2000308971A JP 2000308971 A JP2000308971 A JP 2000308971A JP 11158473 A JP11158473 A JP 11158473A JP 15847399 A JP15847399 A JP 15847399A JP 2000308971 A JP2000308971 A JP 2000308971A
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JP
Japan
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cutting wheel
base plate
diamond
bond
substrate
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Application number
JP11158473A
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English (en)
Inventor
Haruo Inoue
治男 井上
Yukio Okanishi
幸緒 岡西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Diamond Industrial Co Ltd
Original Assignee
Osaka Diamond Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】光学ガラス、セラミックス、水晶、磁性材料、
半導体材料などの切断加工・溝入れ加工に用いられる超
砥粒切断ホイールで、特に、基板が高速度鋼の超砥粒切
断ホイールの性能をさらに高める。 【解決手段】超砥粒切断ホイールの基板の露出面の全部
または一部を、クロムめっきにより被覆する。クロムめ
っきは、耐磨耗性に優れ、また摩擦係数も小さいので、
切断精度、加工能率を高めることに有効である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は、光学ガラス、セラミックス、水
晶、磁性材料、半導体材料などの精密切断・溝入れ加工
に用いられる超砥粒切断ホイールに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の超砥粒切断ホイールの基台材料は
主として鋼であり、例えば、炭素工具鋼、合金工具鋼及
び高速度鋼が用いられている。また、結合材としては、
熱硬化性樹脂を主成分としたレジンボンド、銅、錫、
鉄、コバルト及びニッケル等の合金を主成分としたメタ
ルボンド、ガラス質等の無機材料を主成分としたビトリ
ファイドボンド、電気メッキ及び化学メッキによって析
出した金属を主成分とした電着ボンド等が用いられてい
る。
【0003】超砥粒切断ホイールがよく用いられるもの
としては、例えば、磁性材料、光学ガラス及びセラミッ
クスの切断加工や溝入れ加工がある。磁気ヘッドのコア
となるフェライトブロックやネオジウム磁石に溝を形成
するのに用いられる場合や、光学ガラスの素材からプリ
ズムを切断して分離するのに用いられる超砥粒切断ホイ
ールとしては、外径がΦ50mm〜Φ300mm、刃部
の厚みが0.1mm〜4.0mm、鋼製基板の外周にレ
ジンボンド、メタルボンド及び電着ボンドでダイヤモン
ド砥粒を固着したものがよく用いられる。
【0004】超砥粒切断ホイールは単刃で使用されるこ
とは少なく、特に、電子部品、光学部品等の量産ライン
においては、同時に多数の切断加工又は溝入れ加工がで
きるように、複数の超砥粒切断ホイールがスライシング
マシンのホイールフランジに組み込まれたものや、また
は、刃先形状の異なった超砥粒ホイールのいくつかの種
類のものをそれぞれ複数個、ホイールフランジに組み込
んで、溝入れ加工と切断加工が同時にできるようにした
ものが多い。上記の組み合わせホイールは、一般的にマ
ルチセットホイールと呼ばれている。
【0005】超砥粒切断ホイールで、磁性材料、光学ガ
ラス、半導体材料及び光学ガラスを加工する際には、高
能率で高精度な加工が要求される。特に加工精度に対す
る要求は厳しく、組み立てられたマルチセットホイール
の単一ピッチ精度、累積ピッチ精度および溝入れ幅精度
はそれぞれ数ミクロンを満足しなければならない。
【0006】しかしながら、高能率加工する際には、大
きな研削応力が発生することにより、超砥粒切断ホイー
ルの基板のひずみが問題となることがしばしば発生す
る。この基台のひずみが大きくなると、超砥粒切断ホイ
ールが蛇行して、加工された工作物の切断面および溝の
直角精度、幅精度及び平面精度などの要求精度を満足で
きなくなる。さらに大きな研削応力を受けると、基台は
より大きなひずみを発生し、工作物のコーナー部に大き
なチッピングも発生し、加工された工作物は不良とな
り、多大の損害を被ることになる。
【0007】また、超砥粒切断ホイールにより切断加工
及び溝入れ加工する際には、超砥粒切断ホイールの基板
と工作物の接触による摩擦熱が発生する場合がある。こ
の摩擦熱は超砥粒層及び基板を熱膨張させるが、ほとん
どの場合、超砥粒層と基板の熱膨張係数が異なるため超
砥粒切断ホイール全体に熱ひずみが発生し、これも加工
精度低下やチッピングの原因となっていた。
【0008】これらの問題点は、切断加工条件及び溝入
れ加工条件がハードである程、換言すれば、高速度送り
かつ高切り込みで、材料除去率の値が大きい程、顕著に
なることはいうまでもない。また特に切り込み深さが大
きい場合、例えば20mm以上の切り込み深さの重切断
加工では基板と工作物が接触する頻度が高くなり、これ
が基板に傷を発生させ、大きな歪みの原因となってい
た。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものである。すなわち、光
学ガラス、セラミックス、水晶、磁性材料、半導体材料
などの切断加工・溝入れ加工に用いられる高速度鋼基板
の超砥粒切断ホイールの性能をさらに高めることにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、この発明は、円盤状の高速度鋼からなる基板の
外周に超砥粒を結合材で固着した超砥粒切断ホイールで
あって、該基板の露出表面の全部またはその一部がクロ
ムめっき被膜により被覆されていることを特徴とする超
砥粒切断ホイールである。
【0011】高速度鋼製基板の表面をクロムめっき被膜
で被覆して、基板の耐磨耗性を向上させるとともに摩擦
係数を低減することにより、切断精度および加工能率を
高められることに想到し、本出願に至ったものである。
ここでクロムメッキ被膜により被覆する基板の部位は、
少なくとも基板と工作物が接触するおそれのある両側面
の一部分とし、一般的には、超砥粒切断ホイールの穴部
を除いた基板両面全面とすれば良い。もちろん基板露出
面全体でも良く、加工目的、加工条件、加工機仕様など
により適宜決定する。
【0012】そして、クロムめっき被膜の厚みが1μm
〜30μmであることを特徴とするものである。クロム
めっきは、完成した超砥粒切断ホイール精度を損なうこ
と無く、容易に被覆できるだけでなく、めっきが必要で
ない部分には、テープ、絶縁塗料で予めマスキングを施
すだけで良く、生産し易い優れた特長がある。しかも硬
さがHv750〜900と硬く、また摩擦係数も小さい
ので切断加工時の発熱を低減し、工作物との接触や切り
粉から基板を保護する被膜としては最適と考えられるも
のである。被膜の厚みは、一般的な用途では1μm〜1
0μmあれば十分目的を達成できるが、切り粉が硬く、
基板が浸食され易い場合には30μmとし、場合によっ
ては更に厚くする。
【0013】また、結合材は、レジンボンド、メタルボ
ンド、ビトリファイドボンドまたは電着ボンドのいずれ
か、またはこれらの複合結合材であることを特徴とする
ものである。基板と結合材の接合性は良好で、結合材に
ついては何ら制約を受けないので従来から用いられてい
るレジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンド
または電着ボンドおよびレジン−メタル複合結合材、レ
ジン−ビトリファイド複合結合材が適用できる。
【0014】
【発明の実施の形態】発明実施の形態については実施例
の項で述べる。
【0015】
【実施例】(実施例1)高速度鋼製基板で、外径Φ14
4mm、厚み0.7mm、穴径Φ40mmのものを準備
し、これを金型にセッティングした。ポリイミド樹脂を
主成分とし、シリコンカーバイド粉末をフィラーとした
レジンボンドに、粒度#140(平均粒径107μm)
のダイヤモンド砥粒を配合し、均一に混合した混合物を
金型に充填し、230℃に加熱し、700Kgf/cm
2の圧力で加圧し、高速度鋼製基板の外周部にダイヤモ
ンド層を固着した。このダイヤモンド層をドレッシング
機でツルーイング・ドレッシングして、レジンボンドダ
イヤモンド切断ホイールとした。次に、このダイヤモン
ド切断ホイールのダイヤモンド層および基板穴部を絶縁
塗料でマスキングし、基板両面のみに厚み2μmでクロ
ムめっきを被覆し、サイズ、Φ150−0.8t−3x
−40H、仕様、SD140−集中度100−Bの本発
明のレジンボンドダイヤモンド切断ホイールを完成させ
た。
【0018】(実施例2)高速度鋼製基板で、外径Φ1
44mm、厚み0.7mm、穴径Φ40mmのものを準
備し、基板の全面に厚み3μmのクロムメッキを施し
た。これを金型にセッティングし、ポリイミド樹脂を主
成分とし、シリコンカーバイド粉末をフィラーとしたレ
ジンボンドに、粒度#140(平均粒径107μm)の
ダイヤモンド砥粒を配合し、均一に混合した混合物を金
型に充填し、230℃に加熱し、700Kgf/cm2
の圧力で加圧し、高速度鋼製基板の外周部にダイヤモン
ド層を固着した。このダイヤモンド層をドレッシング機
でツルーイング・ドレッシングして、サイズ、Φ150
−0.8t−3x−40H、仕様、SD140−集中度
100−Bの本発明のレジンボンドダイヤモンド切断ホ
イールを完成させた。
【0019】(実施例3)高速度鋼製基板で、外径Φ1
44mm、厚み0.7mm、穴径Φ40mmのものを準
備し、両面のΦ100mmまでをテープでマスキング
し、基板がホイールフランジから突き出す部分だけに厚
み3μmのクロムメッキを施した。これを金型にセッテ
ィングし、ポリイミド樹脂を主成分とし、シリコンカー
バイド粉末をフィラーとしたレジンボンドに、粒度#1
40(平均粒径107μm)のダイヤモンド砥粒を配合
し、均一に混合した混合物を金型に充填し、230℃に
加熱し、700Kgf/cm2の圧力で加圧し、高速度
鋼製基板の外周部にダイヤモンド層を固着した。このダ
イヤモンド層をドレッシング機でツルーイング・ドレッ
シングして、サイズ、Φ150−0.8t−3x−40
H、仕様、SD140−集中度100−Bの本発明のレ
ジンボンドダイヤモンド切断ホイールを完成させた。
【0020】第1表は、以上によって得られたこの発明
に係る3種類のレジンボンドダイヤモンド切断ホイー
ル、および従来のレジンボンド切断ホイールのサイズ、
仕様等並びにそれぞれの試験結果を示すものである。
【0021】
【第1表】
【0022】
【発明の効果】第1表に示す結果より、高速度鋼基板製
超砥粒切断ホイールの基板をクロムめっき被膜で被覆を
施した、実施例1〜3は、被覆無しの高速度鋼基板(従
来例1)よりも研削抵抗が低く、また工作物の厚みのバ
ラツキ及びチッピングも小さい。また、JIS SK−
5基板(比較例2)と比較しても、同様に研削抵抗が低
く、工作物の厚みのバラツキ及びチッピングも小さい。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例の斜視図
【図2】一実施例の断面図
【図3】一実施例の部分断面模式図
【符号の説明】
1 基板 2 超砥粒層 3 超砥粒切断ホイール 4 クロムめっき被膜
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成11年6月15日(1999.6.1
5)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項3
【補正方法】変更
【補正内容】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B24D 3/14 B24D 3/14 3/28 3/28 5/12 5/12 Z

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円盤状の高速度鋼からなる基板の外周に超
    砥粒を結合材で固着した超砥粒切断ホイールであって、 該基板の露出表面の全部またはその一部がクロムめっき
    被膜により被覆されていることを特徴とする超砥粒切断
    ホイール。
  2. 【請求項2】上記のクロムめっき被膜の厚みが1μm〜
    30μmであることを特徴とする請求項1記載の超砥粒
    切断ホイール。
  3. 【請求項3】上記の結合材は、レジンボンド、メタルボ
    ンド、ビトリファイドボンドまたは電着ボンドのいずれ
    かひとつ、またはこれらの複合ボンドであることを特徴
    とする請求項1、2、3または4記載の超砥粒切断ホイ
    ール。
JP11158473A 1999-04-26 1999-04-26 超砥粒切断ホイール Pending JP2000308971A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006346837A (ja) * 2005-06-20 2006-12-28 Nisshin Seisakusho:Kk 小径ホーニングツールおよびホーニング盤
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