JP3677110B2

JP3677110B2 - Diamond elastic polishing tool

Info

Publication number: JP3677110B2
Application number: JP02464096A
Authority: JP
Inventors: 博佐藤; 真次吉沢; 洋濱田; 文孝高野; 敬介笠原
Original assignee: Mayekawa Manufacturing Co; Tokyo Diamond Tools Mfg Co Ltd; Showa Rubber Co Ltd
Current assignee: Mayekawa Manufacturing Co; Tokyo Diamond Tools Mfg Co Ltd; Showa Rubber Co Ltd
Priority date: 1996-01-18
Filing date: 1996-01-18
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2016-01-18
Also published as: JPH09193021A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は天然ゴム、合成ゴムあるいはこれらをブレンドしてなるゴムコンパウンドを備えた基材ベースの表面にダイヤモンド砥粒を接着して構成されるダイヤモンド弾性研磨工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイヤモンドは不活性であり、極めて高い硬度を備えていることから研磨材として好適であるが、他の物質との接着性に乏しいことから、仕上げ加工に使用できる研磨布や研磨紙に適用されている例は多くない。
【０００３】
かかるダイヤモンドの砥粒をシートの表面に接着してなるダイヤモンド研磨シート（以下ダイヤモンドラッピングシートと称する）において、従来提案されているものとしては、基材としてのステンレス、銅、ポリエステル等からなる薄いシートまたはフィルムに、ダイヤモンド砥粒を、電着またはエポキシ系、フェノール系等の固溶状の接着剤にて接着して構成されたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来のダイヤモンドラッピングシートにあっては、仕上げ研磨時において、ダイヤモンド砥粒の粒度（番手）を仕上げ研磨の程度に合わせて、粗い粒度のものから細かい粒度のものへと順に変えて使用している。
このため、前記従来のダイヤモンドラッピングシートにあっては、次のような問題点を抱えている。
【０００５】
（１）仕上げ研磨過程において、ダイヤモンドラッピングシートのダイヤモンド砥粒の粒度（番手）を極端に変えて使用すると、粗い粒度での研磨時の研磨痕が残り易く、意図する仕上げ面が得られず修正のための研磨工数が嵩む。
【０００６】
（２）前記のようなダイヤモンドラッピングシートを使用しての仕上げ研磨作業は熟練を要し、特に金型等の曲面の研磨や凹凸のある部材の研磨にあっては、これを機械化あるいは自動化するのは困難となり、作業能率の向上が望めない。
【０００７】
（３）シートが金属板等の剛性の高い基材の場合は、研磨時に振動抵抗が発生し易く、また均一加圧が困難であることから仕上加工面が不均一面となり易い。
【０００８】
本発明の目的は、機械化、自動化が可能な少ない加工工数で以って、曲面や凹凸面研磨においても均一な表面粗度の仕上げ研磨面を得ることができるダイヤモンド弾性研磨工具及びこれの製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記のような問題点に鑑みなされたものであり、その特徴とする手段は、酸化アルミを含む骨材の粉末を均一に分散してなるゴムコンパウンド基材の表面をア断面波形状若しくはのこ歯状の凹凸意匠面に形成するとともに、該基材の裏側にガラスクロス、カーボン繊維等からなる芯材を鋏みあるいは接着して基材ベースを構成し、該基材ベースの意匠面にダイヤモンド砥粒を固定してなることを特徴とするダイヤモンド研磨材にある。
【００１０】
そして前記ダイヤモンド研磨材は、具体的には次のように構成する。
【００１１】
（１）前記ダイヤモンド砥粒は、液状の接着剤にて前記表面をア断面波形状若しくはのこ歯状の凹凸意匠面に形成した基材ベースの表面（意匠面）に固着する。
【００１２】
（２）前記ゴムコンパウンドは、天然ゴム、合成ゴムまたはこれらをブレンドして構成される。
【００１３】
（３）前記ゴムコンパウンド基材を構成する金属の酸化物あるいは炭化物あるいは窒化物は、アルミニウムあるいはケイ素あるいはホウ素からなる。
【００１４】
（４）前記基材ベースの芯材となるガラスクロスあるいはカーボン繊維クロスは、カラミ繊あるいは目抜平繊の厚さ０．０５ｍｍないし０．５ｍｍのもので構成される。
【００１５】
また前記ダイヤモンド研磨材を製造するための、本発明の特徴とする手法は、天然ゴムと合成ゴムをブレンドして構成されたゴムコンパウンドに酸化アルミを含む骨材の粉末を混合してゴムコンパウンド基材を生成し、同ゴムコンパウンド基材の裏側にガラスクロスあるいはカーボン繊維クロスからなる薄板の芯材を固着して基材ベースを形成し、該基材ベースの表面をア断面波形状若しくはのこ歯状の凹凸意匠面に形成するとともに、該表面（意匠面）にダイヤモンド砥粒を均一に分布させて固定することにある。
【００１６】
また、前記手法において、好ましくは前記ダイヤモンド砥粒の基材ベースへの接着、固定を加圧、加硫成形により行う。
【００１７】
上記手段及び手法によれば、ダイヤモンド砥粒が接着される基材ベースを可撓性及び弾性を備えたゴムコンパウンド基材にて構成したことにより、ダイヤモンド砥粒は基材ベースの可撓性と弾性とにより、曲面や凹凸面を有するワークの研磨時においてもワークの研磨面に応じて研磨材の表面が追従して変形可能となり、かつ基材ベースのスプリング作用によって、ワークの研磨面を均一にかつ精度の高い表面粗度を維持して仕上げることが可能となる。
【００１８】
従って、前記曲面あるいは凹凸面の研磨において従来の手段、手法のような熟練を不要とし、研磨作業が単純、容易化されるとともに、研磨作業の自動化、機械化を可能とし、作業能率が向上される。
【００１９】
また、ゴムコンパウンドの基材ベースは、その可撓性及び弾性によって顕著な振動の減衰作用をなすことから、研磨時における振動抵抗が極めて小さくなり、研磨面への均一加圧がなされ、従来の剛性の高い基材ベースのような振動抵抗による不均一面の発生が防止され、精度の高い研磨面が得られるとともに、いわゆる研磨面の抵抗の少ないソフト研磨が可能となり、この面からも研磨作業能率が向上する。
【００２０】
また、基材ベースの表面を凹凸状の意匠面となし、該意匠面にダイヤモンド砥粒を接着することにより、ダイヤモンド砥粒は粒度＃８００毎程度の粗さで取替えが可能となり、これによっても研磨痕を残すことなく粗度の細かい研磨面が得られる研磨仕上げをなすことができ、ダイヤモンド砥粒の高い粒度まで使用可能となり、研磨コストが低減され、また省資源を実現される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の好適な実施形態を詳細に説明する。
本発明においては、上記のようにダイヤモンド砥粒を接着するための基材ベースに可撓性、弾性を有するゴム状弾性体からなるゴムコンパウンドを用い、該ゴムコンパウンドを備えた基材ベースの表面を波形状、曲面状、平板状等、所要の形状を有するいわゆる意匠表面に形成し、この意匠表面にダイヤモンド砥粒を接着することにより、仕上げ研磨面に凹凸があっても、ダイヤモンド砥粒が基材ベースの弾性によって凹凸面に沿って出入り可能に構成している。
【００２２】
図１に本発明の好適な実施形態の１つを示す。
図１において、１はダイヤモンドラッピングシートであり、波状（のこ歯状）に形成された意匠表面を有するゴムコンパウンド基材を備えた基材ベース２の表面にダイヤモンド砥粒３を該表面に沿って均一に接着するとともに、該基材ベース２を構成するゴムコンパウンド基材の内部にはガラスクロスまたはカーボン繊維クロスからなる芯材４がからみ織りにて織り込まれている。
【００２３】
上記基材ベース２を構成するゴムコンパウンド基材は、この実施形態では、加硫ゴムからなるゴムコンパウンドに金属の酸化物、炭化物、窒化物等の粉末およびこれらの混合物を均一に分散したものであるが、これに特に限定されず、可撓性及び弾性を有し、表面にダイヤモンド砥粒が接着できるゴムコンパウンド基材であればよい。
【００２４】
即ち、上記ゴムコンパウンド基材を構成するゴムコンパウンドは、天然ゴム、及びスチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロブレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ブタジエンゴム、イソブチレンイソブレンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムからなり、これらの中で天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロブレンゴム、アクリロニトリルゴム等を単独であるいはブレンドして使用するのが好ましい。
【００２５】
また、前記ゴムコンパウンド基材の骨材として混合する金属の酸化物あるいは炭化物あるいは窒化物の粒体は、アルミニウム、ケイ素、クロム、ジルコニウム、ホウ素、チタン等から成り、その粒径は前記ダイヤモンドの粒径と同一またはそれ以下に形成され、これらの中でアルミニウム又はケイ素又はホウ素の酸化物あるいは炭化物あるいは窒化物を使用するのが好ましい。
【００２６】
さらに、前記ゴムコンパウンド基材の芯材４であるガラスクロスまたはカーボン繊維クロスは、平繊、カラミ繊あるいは目抜平繊のものからなり、その厚さｔは０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍ、質量は２５ｇ／ｍ2 〜３００ｇ／ｍ2 であって高強度、高弾性を有するものとする。
この中、コスト面から、図１に示されるようなガラスクロスのカラミ繊が好ましい。
【００２７】
また、前記ゴムコンパウンド基材２の意匠表面形状は、図１のような波形状の他、平坦面を含むあらゆる形状を採ることができる。
【００２８】
【実施例】
次に上記実施形態に係るダイヤモンドラッピングシートの好適な実施例及び従来のダイヤモンド研磨材との比較例を図１及び表１〜表２を参照して詳細に説明する。
【００２９】
【表１】

【００３０】
【表２】

【００３１】
（実施例１）
表１〜表２に示すように、ゴムコンパウンド基材（以下基材という）を構成するゴムコンパウンドに、
スチレンブタジエンゴム１００重量部
酸化亜鉛５重量部
ステアリン酸１重量部
カーボンブラック５０重量部
酸化アルミニウム１００重量部
ナフテン系プロセスオイル１０重量部
パラフィン１重量部
ジベンゾチアジルジスルフィド１重量部
硫黄２重量部
からなる金属の酸化物、炭化物等の骨材で強化したゴムベース（機械的性質：引張強さ＝１３ＭＰａ、伸び２５０％、硬さ８７ＨｓＡ）を、からみ織りガラスクロス４（厚さｔ＝０．１ｍｍ）の表面にトッピングした厚さＴ＝１．０ｍｍのものであって、表面を図１に示すように波形状の意匠表面に形成したものを使用し、該意匠表面に＃１５０のダイヤモンド砥粒（集中度換算で５０）をラバーセメントで固定した。
【００３２】
これを図１と同形状の加硫金型を用い、加硫温度１４５℃、成形圧力４．５ＭＰａで１０分間の成形を行い、図１に示されるようなダイヤモンドラッピングシート１を得た。
【００３３】
このダイヤモンドラッピングシート１を使用して、ＥＣＯＭＥＴ試料研磨機を用い、ワーク（被削材）に多結晶フェライト（５５ｍｍ×１３ｍｍ、３個）、ワークの回転数６０ｒｐｍ、ラッピングシート回転数２００ｒｐｍ、研磨圧力５０ＫＰａ、研磨時間６０ｍｉｎの湿式研磨を行った結果、加工能率で３．５μｍ／分、表面粗度でＲｙ０．８μｍを得た。
【００３４】
（実施例２）
表１，２に示すように、実施例１からカーボンブラックを３０重量部に減じ、酸化アルミニウムを３００重量部に増加し、引張強さ及び伸びを下げ、硬さを増加したものであり、研磨試験の結果、表２に示すように、加工能率で５１０μｍ／分、表面粗度でＲｙ０．８μｍを得た。
【００３５】
（実施例３）
表１，２に示すように、実施例１から酸化アルミニウムを３００重量部に増加し、ダイヤモンド砥粒を＃３２５に上げ、また機械的性質は実施例２と同様としたものであり、研磨試験の結果、表２に示すように、加工能率で４．５μｍ／分、表面粗度でＲｙ０．６μｍ／分を得た。
【００３６】
（実施例４）
表１，２に示すように、実施例３からスチレンブタジエンゴムを減じるとともに天然ゴムを加え、カーボンブラックを４０重量部に減じ、これにより引張強さ及び伸びを実施例１並に増大せしめたものであり、研磨実験の結果、表２に示すように、加工能率で６．１μｍ／分、表面粗度でＲｙ０．６μｍを得た。
【００３７】
また、前記４つの実施例の効果を確認するため、表１，２に示す３通りの比較例について研磨実験を行った。
【００３８】
（比較例１）
実施例１〜４と同一研磨条件（研磨圧力は２５ＫＰａ）で研磨実験を行った結果、加工能率で０．５μｍ／分、表面粗度で０．８μｍを得た、実施例１〜４に較べ加工能率が著しく低い。
【００３９】
（比較例２）
比較例１と同一研磨条件で研磨実験を行ったが、研磨と同時にワークに振動が発生し、研磨加工の続行が不可能となったので、研磨圧力を１ＫＰａまで下げたが振動は減衰せず、研磨不能となった。
【００４０】
（比較例３）
実施例１〜４と同一研磨条件にて研磨実験を行ったが、研磨と同時にワーク振動が発生し、研磨圧力を１ＫＰａまで下げたが振動は減衰せず、研磨不能となった。
【００４１】
前記のような４つの実施例と３つの比較例による実験結果より次のことが確認できた。
【００４２】
（１）基材ベースに骨材の酸化アルミニウムが配合されていない比較例２，３は、図１に示すような意匠表面ではいわゆるビビリを生じ、研磨不能であった。これは表２から明らかなように、基材ベースのコンパウンド組成のポリマー量が関与しており、ゴム分が多いための摩擦係数（μ値）の増大によるものと考察される。比較例２，３は機械的性質においても、引張強さ及び伸びが大きいことも前記ビビリ発生の要因である。
【００４３】
（２）比較例１と実施例１とを比較すると、実施例１においてダイヤモンド砥粒を接着した効果が顕著に現われ、加工能率が大幅に改善されている。
【００４４】
（３）実施例１と実施例２の比較から、充填剤の添加量と硬さの影響が加工能率に直接関与し、充填剤を増加し硬さを増した実施例２の方が加工能率が改善される反面、表面粗さは変化しない。
【００４５】
（４）実施例２と実施例３の比較から、ダイヤモンド砥粒の粒度により加工能率及び表面粗さの双方に差異が認められ、粒度の小さい実施例２の方が加工能率が改善されるが、表面粗度は粗い。
【００４６】
（５）実施例３と実施例４との比較から、基材ベースの伸びと硬さが加工能率に大きな影響を与え、天然ゴムを加え伸びを増加せしめた実施例４の方が加工能率が改善される。
【００４７】
（６）比較例２，３のように、基材ベースをゴムコンパウンド単独で構成したものにおいては、研磨加工時の圧力により基材ベースに大きな変形を生じ、ワークの端部に極端な段差が形成され、ラッピングシートとしての機能を損なう。
【００４８】
（７）ラッピングシートの厚さＴ（図１参照）も加工面で重要な要素であり、これは２ｍｍ以下が好ましく、０．５〜１．０ｍｍが最適である。
【００４９】
（８）実施例１〜４において、ダイヤモンド砥粒は粒度＃１５０及び＃３２５と、ラッピングシートとしては粗い砥粒を使用しているが、研磨加工によるワークの表面粗度はＲｙ０．６〜０．８μｍと極めて良好な研磨面が得られる。
【００５０】
これはダイヤモンド砥粒を固定している基材ベースであるゴムコンパウンドのクッション効果によるもので、高剛性の基材ベースにない特徴を備えている。
即ち、基材ベースに可撓性と弾性を備えた本発明実施品は従来のものに較べ加工能率を向上せしめ、かつ良好な研磨面が得られる。
【００５１】
本発明は、上記実施形態及び実施例に示された範囲にとどまらず、可撓性及び弾性を備えた種々の基材ベースとこれの表面に接着されたダイヤモンド砥粒とより成るダイヤモンド弾性研磨工具に適用できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上述べたように本発明に係るダイヤモンド弾性研磨工具及びこれの製造方法によれば、ダイヤモンド砥粒が接着される基材ベースを可撓性及び弾性を備えたゴムコンパウンド基材にて構成したので、ダイヤモンド砥粒は基材ベースの可撓性と弾性とにより、曲面や凹凸面を有するワークの研磨時においてもワークの研磨面に応じて研磨材の表面が追従して変形可能となり、かつ基材ベースのスプリング作用によって、ワークの研磨面を均一にかつ精度の高い表面粗度を維持して仕上げることが可能となる。
【００５３】
従って、前記曲面あるいは凹凸面の研磨において従来の手段、手法のような熟練を不要とし、研磨作業が単純、容易化されるとともに、研磨作業の自動化、機械化が可能となり、作業能率を向上することができる。
【００５４】
また、ゴムコンパウンドの基材ベースは、その可撓性及び弾性によって顕著な振動の減衰作用をなすので、研磨時における振動抵抗が極めて小さくなり、研磨面への均一加圧がなされ、従来の剛性の高い基材ベースのような振動抵抗による不均一面の発生が防止され、精度の高い研磨面が得られるとともに、いわゆる研磨面の抵抗の少ないソフト研磨が可能となり、この面から研磨作業能率を向上せしめることができる。
【００５５】
さらに、基材ベースの表面を凹凸状の意匠面となし、該意匠面にダイヤモンド砥粒を接着することにより、ダイヤモンド砥粒は粒度＃８００毎程度の粗さで取替えが可能となり、これによっても研磨痕を残すことなく粗度の細かい研磨面が得られる研磨仕上げをなすことができ、ダイヤモンド砥粒の高い粒度まで使用可能となり、研磨コストが低減され、また省資源を実現される。
【００５６】
以上、要するに本発明に係るダイヤモンド弾性研磨工具及びその製造方法によれば、自動化、機械化が可能な少ない研磨工数即ち高い加工能率で以って均一かつ精度の高い研磨仕上面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るダイヤモンドラッピングシートの拡大断面図である。
【符号の説明】
１ダイヤモンドラッピングシート
２基材ベース
３ダイヤモンド砥粒
４ガラスクロス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diamond elastic polishing tool constituted by adhering diamond abrasive grains to a surface of a base material base provided with a natural rubber, a synthetic rubber, or a rubber compound obtained by blending these.
[0002]
[Prior art]
Diamond is inert and has a very high hardness, so it is suitable as an abrasive, but it has poor adhesion to other substances, so it is applied to polishing cloths and paper that can be used for finishing. There are not many examples.
[0003]
In a diamond polishing sheet (hereinafter referred to as a diamond wrapping sheet) obtained by adhering such diamond abrasive grains to the surface of the sheet, conventionally proposed is a thin sheet made of stainless steel, copper, polyester or the like as a base material. Alternatively, there is a film in which diamond abrasive grains are adhered by electrodeposition or a solid solution adhesive such as epoxy or phenol.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional diamond wrapping sheet as described above, at the time of finish polishing, the grain size (count) of the diamond abrasive grains is changed in order from the coarse grain to the fine grain according to the degree of finish polishing. I use it.
For this reason, the conventional diamond wrapping sheet has the following problems.
[0005]
(1) In the final polishing process, if the diamond abrasive grain size (count) of the diamond wrapping sheet is changed extremely, it will be easy to leave a polishing mark at the time of polishing with a coarse particle size, and the intended finished surface will not be obtained. The polishing man-hour for increases.
[0006]
(2) Finish polishing work using the diamond wrapping sheet as described above requires skill, and is particularly mechanized or automated when polishing curved surfaces such as molds and polishing uneven parts. It becomes difficult to improve work efficiency.
[0007]
(3) When the sheet is a highly rigid substrate such as a metal plate, vibration resistance is likely to occur during polishing, and since uniform pressurization is difficult, the finished surface is likely to be uneven.
[0008]
An object of the present invention is a diamond elastic polishing tool capable of obtaining a finished polished surface having a uniform surface roughness even in curved surface and uneven surface polishing with a small number of processing steps that can be mechanized and automated, and a method for manufacturing the same Is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the feature thereof is that the surface of a rubber compound base material obtained by uniformly dispersing aggregate powder containing aluminum oxide has a cross-sectional wave shape. Alternatively, the substrate base is formed on the back surface of the substrate, and a base material made of glass cloth, carbon fiber, or the like is rubbed or bonded to the back surface of the substrate to form a substrate base. The diamond abrasive is characterized by having diamond abrasive grains fixed thereto.
[0010]
The diamond abrasive is specifically configured as follows.
[0011]
(1) The diamond abrasive grains are fixed to a surface ( design surface ) of a base material having a surface having a cross-sectional wave shape or a sawtooth-shaped uneven design surface with a liquid adhesive.
[0012]
(2) The rubber compound is composed of natural rubber, synthetic rubber or a blend thereof.
[0013]
(3) The metal oxide, carbide or nitride constituting the rubber compound substrate is made of aluminum, silicon or boron.
[0014]
(4) The glass cloth or carbon fiber cloth serving as the base material of the base material is composed of calami fiber or core flat fiber having a thickness of 0.05 mm to 0.5 mm.
[0015]
For the production of the diamond abrasive Further, the method, which is a feature of the present invention, rubber compound by mixing a powder of aggregates containing aluminum oxide in rubber compound configured by blending natural rubber and synthetic rubber A base material is formed, and a base material of a thin plate made of glass cloth or carbon fiber cloth is fixed to the back side of the rubber compound base material to form a base material base . and forming a saw blade-like uneven design surface is to fix uniformly distributed diamond abrasive grains on the surface (design surface).
[0016]
In the above method, preferably, the diamond abrasive grains are bonded and fixed to the base material base by pressurization and vulcanization molding.
[0017]
According to the means and method described above, the base material base to which the diamond abrasive grains are bonded is constituted by a rubber compound base material having flexibility and elasticity, so that the diamond abrasive grains have the flexibility of the base material base. Due to elasticity, even when polishing workpieces with curved or uneven surfaces, the surface of the abrasive material can be deformed following the workpiece polishing surface, and the workpiece polishing surface is made uniform by the spring action of the base material. In addition, it is possible to finish while maintaining a highly accurate surface roughness.
[0018]
Therefore, it is unnecessary to have the skill of conventional means and methods in polishing the curved surface or the uneven surface, the polishing operation is simplified and facilitated, and the polishing operation can be automated and mechanized, thereby improving the work efficiency. .
[0019]
In addition, the base material base of the rubber compound has a remarkable vibration damping action due to its flexibility and elasticity, so that the vibration resistance during polishing is extremely low, and uniform pressure is applied to the polishing surface. The generation of uneven surfaces due to vibration resistance such as a base material with high rigidity is prevented, and a highly accurate polished surface can be obtained, and soft polishing with less resistance of the so-called polished surface is possible. Efficiency is improved.
[0020]
In addition, the surface of the base is formed as an uneven design surface, and the diamond abrasive grains can be replaced with a roughness of about every # 800 by adhering diamond abrasive grains to the design surface. A polishing finish with a finely polished surface can be obtained without leaving a polishing mark, and even a diamond grain having a high particle size can be used, so that the polishing cost is reduced and resource saving is realized.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
In the present invention, a rubber base made of a rubber-like elastic body having flexibility and elasticity is used as a base for bonding diamond abrasive grains as described above, and the surface of the base having the rubber compound is used. Is formed on a so-called design surface having a required shape such as a wave shape, a curved surface shape, a flat plate shape, etc., and diamond abrasive grains are adhered to the design surface so that the diamond abrasive grains are formed even if there are irregularities on the finished polished surface. It is configured to be able to enter and exit along the uneven surface by the elasticity of the base material base.
[0022]
FIG. 1 shows one preferred embodiment of the present invention.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a diamond wrapping sheet, and diamond abrasive grains 3 are provided along the surface of a base material base 2 provided with a rubber compound base material having a design surface formed in a wave shape (sawtooth shape). The core material 4 made of glass cloth or carbon fiber cloth is woven by entanglement weaving inside the rubber compound base material constituting the base material base 2.
[0023]
In this embodiment, the rubber compound base material constituting the base material base 2 is obtained by uniformly dispersing metal oxide powder, carbide, nitride powder, and a mixture thereof in a rubber compound made of vulcanized rubber. However, it is not particularly limited as long as it is a rubber compound base material having flexibility and elasticity and capable of adhering diamond abrasive grains to the surface.
[0024]
That is, the rubber compound constituting the rubber compound base material is natural rubber, styrene butadiene rubber, acrylonitrile butadiene rubber, chlorobrene rubber, ethylene propylene diene rubber, butadiene rubber, isobutylene isobrene rubber, chlorosulfonated polyethylene rubber, silicone. It is made of a synthetic rubber such as rubber or fluoro rubber, and among these, natural rubber, styrene butadiene rubber, chlorobrene rubber, acrylonitrile rubber or the like is preferably used alone or in a blend.
[0025]
The metal oxide or carbide or nitride particles to be mixed as an aggregate of the rubber compound base material are made of aluminum, silicon, chromium, zirconium, boron, titanium, etc., and the particle size thereof is the diamond particles. It is preferable to use oxides, carbides or nitrides of aluminum, silicon, or boron, which are formed to be equal to or smaller than the diameter.
[0026]
Furthermore, the glass cloth or the carbon fiber cloth which is the core material 4 of the rubber compound base material is made of a flat fiber, a calami fiber or a cored flat fiber, and has a thickness t of 0.05 mm to 0.5 mm and a mass. Is 25 g / m @ 2 to 300 g / m @ 2 and has high strength and high elasticity.
Among these, from the viewpoint of cost, a glass cloth calami fiber as shown in FIG. 1 is preferable.
[0027]
Further, the design surface shape of the rubber compound substrate 2 may take any shape including a flat surface in addition to the wave shape as shown in FIG.
[0028]
【Example】
Next, a preferred example of the diamond wrapping sheet according to the above embodiment and a comparative example with a conventional diamond abrasive will be described in detail with reference to FIG. 1 and Tables 1 and 2.
[0029]
[Table 1]

[0030]
[Table 2]

[0031]
(Example 1)
As shown in Tables 1 and 2, the rubber compound constituting the rubber compound base material (hereinafter referred to as the base material)
Styrene butadiene rubber 100 parts by weight Zinc oxide 5 parts by weight Stearic acid 1 part by weight Carbon black 50 parts by weight Aluminum oxide 100 parts by weight Naphthenic process oil 10 parts by weight Paraffin 1 part by weight Dibenzothiazyl disulfide 1 part by weight Sulfur 2 parts by weight A rubber base reinforced with an aggregate of metal oxide, carbide, etc. (mechanical properties: tensile strength = 13 MPa, elongation 250%, hardness 87 HsA), entangled glass cloth 4 (thickness t = 0.1 mm) 1 having a thickness of T = 1.0 mm and having a surface formed on a corrugated design surface as shown in FIG. 1, a diamond abrasive grain of # 150 ( 50) in terms of concentration was fixed with rubber cement.
[0032]
This was molded for 10 minutes at a vulcanization temperature of 145 ° C. and a molding pressure of 4.5 MPa using a vulcanization mold having the same shape as in FIG. 1 to obtain a diamond wrapping sheet 1 as shown in FIG.
[0033]
Using this diamond wrapping sheet 1, using an ECOMET sample polishing machine, the workpiece (work material) is polycrystalline ferrite (55 mm × 13 mm, 3 pieces), the work rotation speed is 60 rpm, the wrapping sheet rotation speed is 200 rpm, and the polishing pressure. As a result of wet polishing at 50 KPa and a polishing time of 60 min, a processing efficiency of 3.5 μm / min and a surface roughness of Ry of 0.8 μm were obtained.
[0034]
(Example 2)
As shown in Tables 1 and 2, from Example 1, carbon black was reduced to 30 parts by weight, aluminum oxide was increased to 300 parts by weight, tensile strength and elongation were reduced, and hardness was increased. As a result of the test, as shown in Table 2, the processing efficiency was 510 μm / min, and the surface roughness was Ry 0.8 μm.
[0035]
(Example 3)
As shown in Tables 1 and 2, from Example 1, the aluminum oxide was increased to 300 parts by weight, the diamond abrasive grains were raised to # 325, and the mechanical properties were the same as in Example 2. Polishing test As a result, as shown in Table 2, the processing efficiency was 4.5 μm / min, and the surface roughness was Ry 0.6 μm / min.
[0036]
(Example 4)
As shown in Tables 1 and 2, styrene butadiene rubber was reduced from Example 3 and natural rubber was added, and carbon black was reduced to 40 parts by weight, thereby increasing the tensile strength and elongation as in Example 1. As a result of the polishing experiment, as shown in Table 2, the processing efficiency was 6.1 μm / min, and the surface roughness was Ry 0.6 μm.
[0037]
Further, in order to confirm the effects of the four examples, a polishing experiment was performed on three comparative examples shown in Tables 1 and 2.
[0038]
(Comparative Example 1)
As a result of conducting a polishing experiment under the same polishing conditions (polishing pressure: 25 KPa) as in Examples 1 to 4, a processing efficiency of 0.5 μm / min and a surface roughness of 0.8 μm were obtained, compared with Examples 1 to 4. Processing efficiency is extremely low.
[0039]
(Comparative Example 2)
A polishing experiment was performed under the same polishing conditions as in Comparative Example 1. However, vibrations occurred on the workpiece simultaneously with the polishing, and it was impossible to continue the polishing process, so the polishing pressure was reduced to 1 KPa, but the vibrations were not attenuated. It became impossible to polish.
[0040]
(Comparative Example 3)
A polishing experiment was performed under the same polishing conditions as in Examples 1 to 4, but workpiece vibration occurred simultaneously with polishing, and the polishing pressure was reduced to 1 KPa, but the vibration was not attenuated and polishing was impossible.
[0041]
From the experimental results of the four examples and the three comparative examples, the following could be confirmed.
[0042]
(1) In Comparative Examples 2 and 3 in which the aggregate base aluminum oxide was not mixed in the base material base, so-called chattering occurred on the design surface as shown in FIG. As is apparent from Table 2, this is considered to be due to an increase in the coefficient of friction (μ value) due to the large amount of rubber because the amount of polymer in the base-based compound composition is involved. In Comparative Examples 2 and 3, both the mechanical properties and the large tensile strength and elongation are factors for the occurrence of chatter.
[0043]
(2) Comparing Comparative Example 1 and Example 1, the effect of adhering diamond abrasive grains in Example 1 appears significantly, and the processing efficiency is greatly improved.
[0044]
(3) From the comparison between Example 1 and Example 2, the effect of filler addition amount and hardness is directly related to the processing efficiency, and the processing efficiency of Example 2 with increased filler and increased hardness is higher. However, the surface roughness does not change.
[0045]
(4) From the comparison between Example 2 and Example 3, both the processing efficiency and the surface roughness are different depending on the grain size of the diamond abrasive grains, and the processing efficiency is improved in Example 2 having a smaller grain size. The surface roughness is rough.
[0046]
(5) From the comparison between Example 3 and Example 4, the elongation and hardness of the base material base have a great influence on the processing efficiency, and the processing efficiency of Example 4 in which natural rubber was added to increase the elongation was higher. Improved.
[0047]
(6) In the case where the base material base is composed of a rubber compound alone as in Comparative Examples 2 and 3, the base material base undergoes a large deformation due to the pressure during polishing, and there is an extreme step at the end of the workpiece. It is formed and the function as a wrapping sheet is impaired.
[0048]
(7) The thickness T (see FIG. 1) of the wrapping sheet is also an important factor in terms of processing, and this is preferably 2 mm or less, and most preferably 0.5 to 1.0 mm.
[0049]
(8) In Examples 1 to 4, the diamond abrasive grains used are grain sizes # 150 and # 325, and coarse abrasive grains are used as the wrapping sheet, but the surface roughness of the workpiece by polishing is Ry 0.6 to 0 An extremely good polished surface of .8 μm can be obtained.
[0050]
This is due to the cushioning effect of a rubber compound, which is a base material base on which diamond abrasive grains are fixed, and has a feature not found in a high rigidity base material base.
That is, the product according to the present invention in which the substrate base is provided with flexibility and elasticity improves the processing efficiency as compared with the conventional one and provides a good polished surface.
[0051]
The present invention is not limited to the scope shown in the above-described embodiments and examples, and is a diamond elastic polishing tool comprising various bases having flexibility and elasticity and diamond abrasive grains bonded to the surface thereof. Applicable to.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the diamond elastic polishing tool and the method of manufacturing the same according to the present invention, the base material base to which the diamond abrasive grains are bonded is constituted by the rubber compound base material having flexibility and elasticity. The diamond abrasive grains can be deformed by following the surface of the workpiece according to the polishing surface of the workpiece, even when polishing a workpiece having a curved surface or an uneven surface, due to the flexibility and elasticity of the substrate base. Due to the spring action of the material base, it is possible to finish the polished surface of the workpiece uniformly while maintaining a highly accurate surface roughness.
[0053]
Therefore, in the polishing of the curved surface or the uneven surface, it is not necessary to have the skill as in the conventional means and methods, the polishing work is simplified and facilitated, the polishing work can be automated and mechanized, and the work efficiency is improved. Can do.
[0054]
In addition, the base material base of the rubber compound has a remarkable vibration damping action due to its flexibility and elasticity, so vibration resistance during polishing is extremely small, uniform pressure is applied to the polishing surface, and the conventional rigidity The generation of non-uniform surfaces due to vibration resistance such as a high base material base is prevented, and a highly accurate polished surface can be obtained, and soft polishing with less resistance of the so-called polished surface is possible. It can be improved.
[0055]
In addition, without the uneven design surface of the substrate base surface, by bonding diamond abrasive grains該意Takumi surface, the diamond abrasive grains enables replacement with roughness of about grain size of # 800 each, whereby In addition, it is possible to achieve a polishing finish that can obtain a polished surface with a fine roughness without leaving a polishing mark, enabling the use of diamond grains having a high particle size, reducing polishing costs, and saving resources.
[0056]
As described above, according to the diamond elastic polishing tool and the manufacturing method thereof according to the present invention, a uniform and highly accurate polished surface can be obtained with a small number of polishing steps that can be automated and mechanized, that is, with high processing efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a diamond wrapping sheet according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Diamond wrapping sheet 2 Base material base 3 Diamond abrasive grain 4 Glass cloth

Claims

The surface of a rubber compound substrate formed by uniformly dispersing aggregate powder containing aluminum oxide is formed on a corrugated or uneven design surface having a corrugated cross section, and a glass cloth, carbon fiber, etc. on the back side of the substrate A diamond elastic polishing tool characterized in that a base material base is formed by kneading or adhering a core material made of the above, and diamond abrasive grains are fixed to the design surface of the base material base.

The diamond elastic polishing tool according to claim 1, wherein the diamond abrasive grains are fixed to the concavo-convex surface of the base material base with a liquid adhesive.

The rubber compounds according to claim 1 or 2 diamond elastic polishing tool according configured by blending a natural rubber and synthetic rubber.

Natural rubber and synthetic rubber by mixing powder of aggregates including aluminum oxide in the rubber compound configured by blending produces a rubber compound substrate, a glass cloth or carbon fiber cloth on the back of the rubber compound base A base material base is formed by adhering a thin plate core material , and the surface of the base material base is formed in a corrugated design surface having a cross-sectional wave shape or a sawtooth shape, and diamond abrasive grains are formed on the design surface. A method for producing a diamond elastic polishing tool, characterized by being uniformly distributed and fixed .

The method for producing a diamond elastic polishing tool according to claim 4, wherein the diamond abrasive grains are bonded and fixed to the base material base by pressurization and vulcanization molding.