JPH0332575A - 有気孔研削砥石及びその製造法 - 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］ 本発明による有気孔研削砥石は石材、コンクリート、ア
スファルトなどの土木建設関連分野、シリコン、フェラ
イトなど電子関連分野、或いは機械、金属材料関連分野
で切断、研削に用いられるものである。

［従来の技術］ 近年上述の各種材料の加工には超砥粒研削砥石が使用さ
れるようになってきたが多くの場合メタルボンド或いは
レジンボンドのいずれも無気孔研削砥石が使用されてい
る。

［５１！明が解決しようとする課題〕 メタルボンド或いはレジンボンド超砥粒研削砥石は粉末
材料を加圧、焼成して製造されるため、砥石構成要素の
一つである気孔を作ることが一般には困難であり市場で
広く使用されている超砥粒研削砥石の多くは無気孔研削
砥石である。

この無気孔研削砥石の問題点は気孔が無いため切り粉の
排除が困難なこと、冷却液が加工部分に浸透しに（いこ
と、加工物と結合材とが摩擦しやすいことである。この
結果として加工点の温度上昇による研削焼け、砥石口づ
まりによる研削抵抗の増大、切れ味や寿命の低下、スク
ラッチや割れの発生などで加工能率を上げることができ
ず、又加工物の品質上の問題にもつながった。さらに加
工中に目づまりを起こし作業を中断しドレッシングしな
ければならない場合も多くあった。

［課題を解決するための手段］ 上述の問題点を解決する方法として成形型に気孔形成用
突起物を植設し、この突起物によって気孔を形成する方
法が提案されている。く実開昭６０−５３４６７号公報
、実開昭６２−９２）５８号公報）しかしこれらの方法
では型内に微細な突起物を多数植設しなければならない
上に、微細な突起物のため加圧焼成時に破損しやすい。

また気孔率を変えるためには突起物の大きさ、数量の異
なる各種成形型を用意する必要があり、製造技術上、製
造コスト上問題がある。また同提案には「結合材中に木
材チップ、微少炭等を分散混合し、焼成時に焼失させ所
望の気孔を形成するようにしてもよい」との記載がある
が、加圧焼成する製造方法では焼成させ形成した空洞は
成型圧力によって殆ど消滅し気孔の役目を果たさなくな
る場合が多い。

本究明は上述の欠点を取り除いた新規な手段を提供する
ものである。即ち砥石構成物の一種に耐熱性の微粉末を
顆粒となし添加する。加圧、焼成の砥石製造工程では気
孔は形成されないが。

砥石仕上げ工程のツルーイング、ドレッシングにおいて
は表面の、使用に当たっては表面から順次、砥石構成物
の内、耐熱性微粒子よりなる顆粒を脱落せしめ気孔とす
る方法で、顆粒の大きさ、量の選択により、所望の大き
さの気孔或いはまた気孔率を具備した有気孔研削砥石を
提供することにある。

［作　　　用］ メタルボンド、レジンボンド研削砥石を加圧、焼成法で
製造する場合、ガスの発生成いは燃焼によって有気孔研
削砥石を製造することは困難である。これはガスや燃焼
によって一時的に気孔ができても、加圧、焼成時の圧力
によって気孔が消滅するためである。本提案では耐熱性
の顆粒を用い加圧、焼成工程では無気孔研削砥石である
が、使用中に気孔が自然に形成され結果的に有気孔研削
砥石として有効に作用する製造手段をとった。その製造
工程と製造例について説明する。

ａ）気孔の役割をする顆粒の製造 顆粒原料としては加圧焼成時に燃焼しないＡｌ＋ｌＯｓ
、ＭｇＯ，ＺｒＯ，、Ｓｅａ、、ＳｔＣ，Ｓｉ３Ｎ、な
どの微粉末を用いる。Ｓｅａ。

微粉末を用いた場合を例として説明する。ＳｅＯ□微粉
末を流動バラフィンと混合し、市販の顆粒装置を用い既
知の顆粒製造法によって粒径０．３ｗ〜０．５−の顆粒
とした。顆粒の粒径は使用する超砥粒の大きさによって
変更するが、目安として超砥粒とほぼ同程度〜１／２程
度がよい。

ｂ）砥石の製造 メタルボンド研削砥石を例として説明する。

結合材としてコバルト粉末、超砥粒として４０１５０メ
ツシユの合成ダイヤモンド、充填材として８００メツシ
ユのアルミナ粉末を選び、これに上記顆粒を加え混合し
た。本例での体積混合比率は結合材６５％、超砥粒２．
５％、充填材２．５％、それに顆粒３０％である。これ
らの材料を通常の混合機を用い十分撹拌混合し、型に充
填し、加熱成型プレスによって、砥石チップに成型した
。混合比率は使用目的或いは加工物材種によって異なる
が、切れ味重視の場合は顆粒の比率を大きく、研削比（
寿命）を大きくする時は顆粒の比率を小さくする。成型
条件は不活性ガス雰囲気中で温度約９００℃、圧力約３
００ｋｇｆ／ｌｎ、時間約４０分とした。成型後徐冷し
型からチップを取り出し、白金にロー付し砥石とした。

チップ製造は加熱成型法でなく冷間での成型、炉による
焼結でもよいがチップ強度はやや低くなる。製作した砥
石の概略図の一例を第１図に、チップの断面図の一例を
第２図に示す。チップ中には結合材、砥粒、充填材、顆
粒が均一に分散し、気孔はまだ形成されていない。気孔
となる空間はまだ顆粒の形で分散しており、チップ中に
は眞の空間はないので、空間のあるチップに比べ圧縮強
度は高く、加工中の圧力による弾性変形、塑性変形は少
ない。

このチップがドレッシング或いは使用された時に形成さ
れたチップ表面の気孔を第３図に示す。チップ中に分散
している顆粒は微粉末を顆粒状態に保持している流動バ
ラフィンが加熱工程で分解消失し、単に微粉の集合体に
なっている。そのためドレッシング時或いは使用時砕け
やすく、脱落しやすい。更に脱落孔は研削液による洗浄
作用により完全な気孔となる。

本例の如く顆粒用微粉末にＳｅＯ□等潤滑等電滑性るも
のを用いた場合、脱落微粒子が潤滑剤としても作用する
ので、加工物、目的によって顆粒用微粉末は選択される
。

この形成された気孔により切り粉の目づまり、加工物と
結合材との摩擦を防止することができる。更に図の様に
気孔空間があるので砥石と加工物接触面（研削作用面）
に冷却ｉ（研削液）が浸透しやすく、研削点の温度上昇
が防止でき、加工部品の温度上昇が小さく、研削焼け、
クラックの無い高品質部品を得ることができる。また目
づまりしにくく、研削抵抗も小さいので除去能率を高め
ることができる。

［実　施　例］ 前項で説明した方法で製造した壱気孔研削砥石と従来方
法で製造した無気孔研削砥石について花崗岩の平面研削
試験を実施しその除去能率を比較した。

ａ）研削試験条件 加工物・・・・・・花崗岩 砥石・・・・・・・８インチ　セグメント型有気孔及び
無気孔 ・４５ｍｍＸ２ＣＩＭ ・１２個 ・４５０ｒｐｍ ・３．５ｍ／ｍｉｎ セグメント寸法・ 個数・ 砥石回転数・・・ 砥石送り速度・・ 砥石押し付は力・・６０ｋｇｆ及び１２０ｋｇｆ研削時
間・・・・・５分 研削液供給量・・・１２Ｌ／ｒｎｉｎ ｂ）試験結果（除去量） 有気孔砥石の試験中の研削台は低く良好な切れ味を示し
、除去量も従来の無気孔砥石の約１６３倍となった。

［開明の効果］ これまで述べてきたように有気孔砥石の利点は ａ） ｂ） 使用中のドレッシングが不要のためドレッシングによる
砥石の消耗がなく、またドレッシングによる無駄時間を
省くことができる。

切れ味がよく目づまりしにくいので、除去能率が高い。

Ｃ）冷却液が加工部分へ浸透しやすく、研削温度が低く
加工部品の品質が向上する。

の通りであるが本発明ではこの効果をもたらす気孔の大
きさ、分布を正確に制御できる製造方法を得ると共に、
潤滑剤の効果を併せ持つことを可能にした。

【図面の簡単な説明】

第１図　研削砥石一実施例の側断面図 工・・・台金　２・・・砥石チップ 第２図　加圧、焼成されたチップ断面図３・・砥粒（ダ
イヤモンド）　４・・・充填材を含む結合材　５・・・
顆粒 第３図　使用中に形成された気孔を示すチップ断面図 ６・顆粒の脱落により形成された気 孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）超砥粒、結合材、充填材を混合、加圧、焼成して
   得た研削砥石において、耐熱性微粉末に流動バラフィン
   等のバインダーを加えて顆粒となしたものを添加混合、
   加圧、焼成した有気孔研削砥石。
2. （２）超砥粒、結合材、充填材を混合、加圧、焼成して
   研削砥石を製造する方法において、耐熱性の微粉末に流
   動バラフィン等のバインダーを加えて顆粒となしたもの
   をさらに添加混合し、加圧、焼成することを特徴とする
   有気孔研削砥石の製造方法。
3. （３）耐熱性微粉末に潤滑性を有する粉末を用いた特許
   請求の範囲２に記載の有気孔研削砥石の製造方法。