JPH03294182A - 電鋳砥石 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、複数の砥粒層を有する電鋳紙に係り、特に
、切断もしくは溝切り加工用の砥石であって、切れ味の
良い砥粒層で刃先部を構成し、チッピングが少なく、良
い仕上げ面を得ることができる砥粒層で前記刃先部の側
部を構成した複数層の砥粒層を有する電鋳砥石に関する
。

「従来の技術」 従来の切断もしくは溝切用の砥石は、１種類の砥粒層で
構成された１層構造を有するものであり、その刃先部と
該刃先部の側部とは同一の砥粒層によって形成されてい
た。

「発明が解決しようとする問題点Ｊ この従来の砥石で、たとえば高い加工精度が要求される
ビデオの磁気ヘッドに用いられるフェライトに溝入れ加
工を行うには以下の工程が必要であった。

すなわち、まず、加工速度を重視した溝入れ加工用砥石
で溝入れ加工を行い、次に、微細砥粒からなる仕上げ用
砥石を用いてこの溝入れ加工により生じたチッピングを
除去するとともに該溝の側面に仕上げ加工を施して目的
とする磁気ヘッドの溝を得ていた。

このため、迅速な加工が困難であるとともに、加工コス
トもかさむという欠点があった。

この発明の目的は、このような溝入れ加工を１工程で行
うことができる複数の砥粒層を有する新規な電鋳砥石を
提供することを目的としている。

「問題点を解決するための手段及び作用」この発明は、
砥粒を分散させた複数種類のめつき液を用いた分散めっ
き処理により、複数の砥粒層を層状に形成してなるもの
である。

そして、上記のような電鋳砥石において、例えば、第１
の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層に含まれる砥粒より
相対的に小さい粒径の砥粒を含む第２の砥粒層を形成し
、主たる研削を大きい粒径の砥粒を含む第１の砥粒層で
行い、切断面との接触部近傍のわずかな研削を小さい粒
径の砥粒を含む第２の砥粒層で行うことにより、チッピ
ングが小さくかつ良好な切断面粗さを保持しつつ高速度
な研削加工を行うことができる。

また、第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層より砥粒
含有量の低い第２の砥粒層を形成し、主たる研削を第１
の砥粒層で行い、切断面との接触部近傍のわずかな研削
を第２の砥粒層で行うことにより、チッピングが小さく
かつ良好な切断面粗さを保持しつつ高速度な研削加工を
行うことができる。

さらに、第１の砥粒層の表面に、該第】の砥粒層に含ま
れる砥粒より機械的強度が低い砥粒を含む第２の砥粒層
を形成し、主たる研削を第１の砥粒層で行い、切断面と
の接触部近傍のわずかな研削を第２の砥粒層で行うこと
により、チッピングが小さくかつ良好な切断面粗さを保
持しつつ高速度な研削加工を行うことができる。

加えて、第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層より結
合剤硬度及び強度が低い第２の砥粒層を形成し、主たる
研削を第１の砥粒層で行い、切断面との接触部近傍のわ
ずかな研削を第２の砥粒層で行うことにより、チッピン
グが小さくかつ良好な切断面粗さを保持しつつ高速度な
研削加工を行うことができる。

「実施例」 第１図はこの発明の第１実施例を示すものであり、この
図において符号１は電鋳砥石を示す。この電鋳砥石１は
薄い円板状をなすものであり、中央部に位置する第１の
砥粒層３と、該第１の砥粒層３の両側部に形成された第
２の砥粒層４および５からなる３層構造をなしている。

また、電鋳砥石ｌの半径ＲＯ＝５０１１、第１の砥粒層
３の厚さｔ３士７０μ履、第２の砥粒層４．５の厚さ１
．＝７μｌである。

上記第１の砥粒層３は、相対的に大きい粒径の超砥粒を
含むものであり、第２の砥粒層４および５は、第１の砥
粒層３に含まれる超砥粒に比較して小さい粒径の超砥粒
を含むものである。

なお、ここで言う超砥粒とは、タイヤモンド砥粒もしく
は立方晶窒化硼素（ＣＢＮ）砥粒等を指す。

次に、上記構成の電鋳砥石を製造する方法について説明
する。

まず、その工程の要点は、次の通りである。

ａ　めつき金属に対して剥離性を有する基板の砥石原型
形状をなす部分を残して他の部分をマスキングする。

ｂ　前記基板に脱脂等の清浄化処理を施す。

Ｃ砥粒を分散させた第１のめっき液を用いて前記基板に
分散めっきを施し、第２の砥粒層４を形成する。

ｄ　前記基板にブラッシング等を含む水洗処理を施す。

ｅ　砥粒を分散させた第２のめつき液を用いて前記基板
に分散めっきを施し、前記第２の砥粒層４に重ねて第２
の砥粒層３を形成する。

ｆ　前記基板にブラッシング等を含む水洗処理を施す。

ｇ　前記第１のめつき液を用いて前記基板に分散めっき
を施し、前記第２の砥粒層３に重ねて第１の砥粒層５を
形成する。

ｈ　前記基板にブラッシングを含む水洗処理を施す。

前記基板から３層構造をなす砥粒層を剥離して、乾燥す
る。

」　前記剥離した砥粒層にパンチング加工をして砥石形
状に整形する。

ｋ　前記砥粒層に真円出し加工、ドレッシング加工を加
え、仕上げ処理を施して本願発明に係る電鋳砥石を得る
。

上述の各工程における詳細は以下の通りである。

すなわち、前記基板はステンレス鋼の板材の表面に不動
態化皮膜を形成したものであり、この表面にめっき層を
形成した場合、該めっき層を容易に剥離することができ
る性質を有している。

また、これに施すマスキング及び脱脂等の清浄化処理も
しくは水洗処理は従来行われている公知の方法によって
行う。

また、前記砥粒を分散させた第１のめつき液の組成は下
記の通りである。

スルファミン酸Ｎ　ｉ　−−−−−−４５０ｇ／（１塩
化Ｎｉ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・１０ｇ／＋２ホウ酸＝−＝−＝−−−・−−−−−・
−３０ｇ　／　Ｑ光沢剤・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・少量ビット防止剤・・・・・・・
・・・・・・・・・・・少量ＰＨ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４０分分散
粒の種類・・・・・・・・・・・・・・・ダイヤ粒分散
砥粒の粒径・・・・・・・・・・・・・・・２〜４μ肩
分散砥粒の濃度・・・・・・・・・・・・・・・３００
　ｇ／（１この第１のめつき液を用いた分散めっき処理
の手順を第２図を参照して説明する。

図中符号ｌＯはめつき槽であり、該めつき槽１０に前記
第１のめっき液１２を収容する。

次に、このめっき液１２に陽極を構成する電極板３、陰
極を構成する基板１４および撹拌手設工５を浸ける。

なお、この場合、前記基板１４の表面は砥石原型部１６
を除いた他の部分をマスキング材１７によって覆っであ
る。第３図はこのようにマスキングがなされた基板１４
の正面図を示すものである。

次いで、前記めつき槽１０に備え付けられている図示し
ない温度コントロール手段によって前記めっき液１２の
温度をフントロールしつつ、前記撹拌手段１５を図中矢
印ｐで示すように回転させつつ、前記電極板１３にプラ
スの電気を、前記基板１４にマイナスの電気をそれぞれ
通じて、分散めっきを施す。

このときのめつき条件は以下の通りである。

浴温・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・５０’Ｃ陰極電流密度・・・・・・・・・・
・・・・・・３　Ａ　／　ｄ　ｍ　’めっき時間・・・
・・・・・・・・・・・・１０分これにより、前記基板
１４の表面には以下の組成を有する第２の砥粒層４が形
成される。

ダイヤ°含有量・・・・・・・・・・・・・・・・・・
１ＱＶａ１％めっき厚さ・−・・・・・・・・・・・・
・・・・・７μ刃次に、前記基板４にブラッシング等を
含む水洗処理を施し、然る後、前記めつき槽１０のめっ
き液を入れ換えて該めっき槽１０に第２のめっき液を収
容し、前記第２の砥粒層４を形成した場合と同様の方法
により分散めっき処理を行い、前記第２の砥粒層４に重
ねて第２の砥粒層３を形成する。

この場合、第２のめっき液の組成、分散させる砥粒およ
びめっき条件は以下の通りである。

めっき液の組成・・・・・・・・・・・・・・・前記第
１のめっき液と同じ 砥粒の種類・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・ダイヤ粒砥粒の粒径・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・８〜２０μｌ砥粒の濃度・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・１５０　ｇ／Ｑ浴温・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・５
０℃めっき時間・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・９０分こうして形成された第１の砥粒層３の組成
は次の通りである。

ダイヤ含有量・・・・・・・・・・・・・・・・・２５
Ｖｏ１％砥粒層の厚さ・・・・・・・・・・・・・・・
・・・７０μｌこのめっき処理が終了したら、再び水洗
処理を施す。

然る後、再び、前記第１のめっき液を用いて前記基板１
４に分散めっき処理を施して前記第１の砥粒層３に重ね
て第１の砥粒層５を形成する。

このときのめつき条件、形成される砥粒層等は、前記第
１の砥粒層３を形成する場合と同じである。

次に、こうして得られた３層構造の砥粒層を前記基板１
４から剥離し、水洗乾燥処理を施してからパンチング加
工により砥石の形状に整形する。

更に、これに真円加工を施すとともに、前記剥離した面
および刃先を構成する部位にドレッシング加工を加え、
洗浄して第１図に示すような、本願発明に係る電鋳砥石
１を得る。

この電鋳砥石１で、切断もしくは溝入れ研削を行う場合
、前記第１の砥粒層３の外周部が研削を行う刃先となる
が、この砥粒層３に含まれるダイヤ砥粒の粒径が８〜２
０μ！と大きく、かつ、含有量も２５ＶＯＩ％と多いの
で、極めて能率良く高速度の研削を行うことができる。

一方、前記第１の砥粒層３の両側部は第２の砥粒層４お
よび５によって形成されており、これら第２の砥粒層４
および５に含まれるダイヤ砥粒の粒径が２〜４μ肩と小
さく、かつ、その含有量も１ＱＶｏ１％と少ないので、
該第２の砥粒層４および５によって研削される切断部側
面もしくは溝部側面にはチッピングが生じないとともに
、仕上げ精度の高い仕上げ面が得られる。

この実施例の電鋳砥石１によって実際に研削加工を行っ
た結果、ダイヤ砥粒の粒径が８〜２０μｌを有する従来
の単層構造砥石に比べてチッピングが１／４で仕上げ面
粗さも良好でしかも加工速度は同等であった。

したがって、この実施例の電鋳砥石１では、溝入れ加工
を行う際に、溝の側面部に仕上げ加工を加える必要がな
く、例えば、従来２工程で行っていたビデオのフェライ
トへ、ドの溝入れ加工等の精密加工を１工程でしかも高
速度で行うことができる。

また、この実施例の電鋳砥石１の製造方法によれば、前
記の通り極めて有用でかつ新規な砥石を比較的簡単かつ
迅速に得ることができる。

さらに、前記各砥粒層の組成を加工目的に応じて変える
場合には、分散させる砥粒の種類、量もしくは粒径また
はめつき液の組成もしくはめっき条件を変えるだけで良
く、何等の設備の変更も必要としないから多品種の電鋳
砥石を効率よくローコストで製造できる。

加えて、この方法では、前記基板１４から剥離した面の
砥粒を露出させる工程を仕上げ工程におけるドレッシン
グ工程の際に兼ねて行っており、単独の砥粒露出工程を
省略しているから、工程が単純である。

次に、この発明の電鋳砥石の第２実施例を説明する。こ
の害施例の電鋳砥石は、第１図における第１の砥粒層３
に含まれる砥粒（ダイヤ粒）の含有量を、第２の砥粒層
４および５に含まれるダイヤ粒の含有量より高く設定す
るとともに、その他の砥粒の種類、砥粒の粒径、砥粒の
機械的強度等は等しく設定したものである。

このような電鋳砥石は、分散めっき処理を行う際におい
て、上記第１実施例の製造方法における第２のめつき液
に分散させるダイヤ粒の濃度を、第１めっき液に分散さ
せるダイヤ粒の濃度よりも高く設定し、かつ第２めっき
液におけるめっき時間を第１めっき液におけるめっき時
間より長く設定するとともに、その他の条件を等しく設
定して行うことにより製造される。

具体的な分散めっき処理の条件は以下の通りである。

第１のめつき液に分散させる砥粒 ダイヤ粒径・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
８〜２０μ肩濃度・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・５０ｇ／（！めっき時間・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・３０分第２のめ
つき液に分散させる砥粒 ダイヤ粒径・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・前記と同じ濃度・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・１５０　ｇ／ρめっき時間
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・９０分これ
によって、得られる砥石の各砥粒層の組成は以下の通り
である。

第１の砥粒層 ダイヤ含有量・・・・・・・・・・・・・・・・・・２
５Ｖｏ　１％めっき厚さ・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・９０μ璽第２の砥粒層 ダイヤ含有量・・・・・・・・・・・・・・・・ｌ　Ｑ
Ｖｏ　１％めっき厚さ・・・・・　・・・・・・・・−
・２０μ裏上記構成の電鋳砥石によれば、第２の砥粒層
のみからなる従来の単層構造の砥石に比較してチッピン
グが１０％少なく、切断面粗さも良好であった。

次に、この発明の電鋳砥石の第３実施例を説明する。こ
の実施例の電鋳砥石は、第１図における第１の砥粒層３
に含まれる砥粒（ダイヤ粒）の破砕強度等の機械的強度
を、第２の砥粒層４および５に含まれるダイヤ粒の機械
的強度より高く設定するとともに、その他の砥粒の種類
、砥粒の粒径、砥粒の含有量等は等しく設定したもので
ある。

このような電鋳砥石は、分散めっき処理を行う際におい
て、上記第１実施例の製造方法における第２のめつき液
に分散させるダイヤ粒を、第１めっき液に分散させるダ
イヤ粒よりも機械的強度の高いものにするとともに、そ
の他の条件を等しく設定して行うことにより製造される
。

具体的な分散めっき処理の条件は以下の通りである。

第１のめつき液に分散させる砥粒 ダイヤ粒径・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・４〜６μｌ濃度・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・２００ｇ／ｆ！ダイヤ種・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・東名ダイヤＩＲＭ（商
品名） めっき時間・・・・・・・・・・・・・・１５分第２の
めつき液に分散させる砥粒 ダイヤ粒径、濃度・・・・・・・、・・・前記と同じタ
イヤ種・・・・・・・・・・・・・・・・・・東名ダイ
ヤＩＭＭ（商品名） 上記構成の電鋳砥石によれば、ＩＭＭ粒からなる従来の
単層構造の砥石に比較してチッピングが少なく、切断面
粗さも良好であった。

次に、この発明の電鋳砥石の第４実施例を説明する。こ
の実施例の電鋳砥石は、第１図における第１の砥粒層３
の結合剤硬度及び強度を、第２の砥粒層４および５の結
合剤硬度及び強度より高く設定するとともに、その他の
砥粒の種類、砥粒の粒径、砥粒の機械的強度等は等しく
設定したものである。

このような電鋳砥石は、分散めっき処理を行う際におい
て、第１のめつき液の組成およびめっき条件を第２めっ
き液と異ならしめることにより製造される。

具体的な分散めっき処理の条件は以下の通りである。

第１のめっき液組成 スルファミン酸Ｎｉ・・・・・・・・・４５０　ｇ／（
１塩化Ｎｉ・・・・・・・・・・・・・・・・　・１０
　ｇ、Ｑホウ酸−＝　・＝　・＝　−＝　＝−−−−−
＝　−＝−３０ｇ　／　（！ビット防止剤・・・・・・
・・・・・・・・・・・少量ＰＨ・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・４．　０ダ
イヤ粒径・・・・・・・・・・・・・・・・・・４〜６
μｌダイヤ粒濃度・・・・・・・・・・・・・・・・・
・３００ｇ／にの第１のめつき液によるめっき処理の条
件は以下の通りである。

浴温・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・５０℃陰極電流密度・・・・・・・・・・
・・・・・・・３　Ａ　／　ｄ　ｍ　’めっき時間・・
・・・・・・・・・・・・・・１５分第２のめっき液組
成 スルファミン酸Ｎｉ・・・・・・・４５０ｇ／ρスルフ
ァミン酸ＣＯ・・・・・・５０　ｇ／ｆ！塩化Ｎｉ・・
・・・・・・・・・・・・・・・・ｌ　Ｏｇ／ｆ２ホウ
酸−−−−−−−−−３０ｇ　／　（１ピ、ト防止剤・
・・・・・・・・・・・・・・・少量ＰＨ・・・・・・
・・・・・　・・・・・・・・・・・・・４．０ダイヤ
粒、濃度・・・・・・・・・・・・・・第１のめつき液
と同じ この第２のめつき液によるめっき処理条件は、めっき時
間が１２０分である他は前記第１のめつき液によるめっ
き処理条件と同じである。

この方法によって得られた電鋳砥石の各砥粒層の硬度は
下記の通りである。

第１の砥粒層・・・・・・・・・・・・・・・・・・Ｈ
Ｖ＝５００第２の砥粒層・・・・・・・・・・・・・・
Ｈｖ＝２００こうして得られた電鋳砥石によってフェラ
イトの切断加工試験を行った結果、ＨＶ＝５００の単層
の砥粒層からなる従来の砥石による場合に比較してチッ
ピングが３０％少なく、かつ切断面粗さも良好であった
。

なお、以上の第１〜第４実施例においては、第１の砥粒
層の両側面にそれぞれ第２の砥粒層を形成して３層構造
とする例について述べたが、加工用途によっては、第１
の砥粒層のいずれか一方の側面にのみ第２の砥粒層を形
成して２層構造としても良いし、４以上の砥粒層を層状
に形成してもよい。

さらに、上記各実施例では、電気めっきによる分散めっ
き処理により複数の砥粒層を有する電鋳砥石を製造する
場合について述べたが、無電解めっきによって製造して
もよい。無電解めっきでは、めっき時間を多く要するが
、砥粒層に多量の砥粒を含ませる等の場合に有利である
。

「発明の効果」 以上説明したように、この発明の電鋳砥石は、砥粒を分
散させた複数種類のめつき液を用いた分散めっき処理に
より、複数の砥粒層を層状に形成したものであるので、
例えば、電鋳砥石を、第１の砥粒層と、該第１の砥粒層
の表面に形成された第２の砥粒層とにより構成し、第１
の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層に含まれる砥粒より
相対的に小さい粒径の砥粒を含む第２の砥粒層を形成し
、主たる研削を大きい粒径の砥粒を含む第１の砥粒層で
行い、切断面との接触部近傍のわずかな研削を小さい粒
径の砥粒を含む第２の砥粒層で行うことにより、チッピ
ングが小さくかつ良好な切断面粗さを保持しつつ高速度
な研削加工を行うことができる。

また、第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層より砥粒
含有量の低い第２の砥粒層を形成したり、第１の砥粒層
の表面に、該第１の砥粒層に含まれる砥粒より機械的強
度が低い砥粒を含む第２の砥粒層を形成したり、第１の
砥粒層の表面に、該第１の砥粒層より結合剤硬度及び強
度が低い第２の砥粒層を形成し、主たる研削を第１の砥
粒層で行い、切断面との接触部近傍のわずかな研削を第
２の砥粒層で行うことにより、チッピングが小さくかつ
良好な切断面粗さを保持しつつ高速度な研削加工を行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の電鋳砥石の断面図、第２図
は分散めっき処理を説明するための説明図、第３図は、
マスキングがなされた基板の正面図である。 ｌ・・・・・電鋳砥石、３・・・・・・第１の砥粒層４
．５・・・・・第２の砥粒層、１０・・・・・・めっき
槽、１２・・・・第１のめつき液、１３・・・・・電極
板、１４・・・・・・基板、１５・・・・・撹拌手段、
１６・・・・・砥石原型形状をなす部位、１７・・・・
・・マスキング材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）砥粒を分散させた複数種類のめつき液を用いた分
   散めつき処理により、複数の砥粒層を層状に形成してな
   ることを特徴とする電鋳砥石。
2. （２）第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層に含まれ
   る砥粒より相対的に小さい粒径の砥粒を含む第２の砥粒
   層を形成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電鋳砥石。
3. （３）第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層より砥粒
   含有量の低い第２の砥粒層を形成してなることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の電鋳砥石。
4. （４）第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層に含まれ
   る砥粒より機械的強度が低い砥粒を含む第２の砥粒層を
   形成してなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の電鋳砥石。
5. （５）第１の砥粒層の表面に、該第１の砥粒層より結合
   剤硬度及び強度が低い第２の砥粒層を形成してなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電鋳砥石。