JPH0373426B2 - - Google Patents
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- JPH0373426B2 JPH0373426B2 JP942783A JP942783A JPH0373426B2 JP H0373426 B2 JPH0373426 B2 JP H0373426B2 JP 942783 A JP942783 A JP 942783A JP 942783 A JP942783 A JP 942783A JP H0373426 B2 JPH0373426 B2 JP H0373426B2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
本発明は立方晶窒化ホウ素（以下CBNという）
砥粒を熱硬化性樹脂で結合したレジノイド砥石に
関する。 CBNはダイヤモンドに次ぐ硬さを有する外、
高温でも安定であり、かつ鉄と反応しないことか
ら特殊鋼等の研削にはダイヤモンドより優れてい
る。 CBN砥粒を用いた砥石はレジンボンド系が現
在は主流をなしている。そしてこの種の砥石では
砥粒とボンドとの接着性、放熱性等より一般に金
属メツキした砥粒が用いられている。金属として
はNi，Cu，Co，Ag等各種のものが知られてお
り、なかでもNiが優れていると云われている
（特公昭52−49197）。 結合（ボンド）層は熱硬化性樹脂が主体である
が、これにも種々の添加剤を加えたものが知られ
ている。例えば放熱性をさらによくするためAg
粉、Cu粉等を添加したものである。またMoS2，
Ｃ（黒鉛）、六方晶BN等の粉末を単独あるいは前
記金属粉末と併用したものもある。固体潤滑剤を
添加する理由は研削時の被削材とボンドとの摩擦
を小さくすることにより発熱によるボンドの劣化
を防ぎ、ひいては砥粒の保持力減少を防ぐためで
ある。 砥石の切削、研削等の機構は未だ不明な点が多
く、そのため砥石の評価は結局使用した結果で判
定されることが多い。砥石の重要な特性は研削し
た被削材の量に対する砥石の摩耗量の比（研削比
という）、単位時間当りの研削量等である。 本発明はこれらの特性、特に研削比の高い
CBNのレジノイド砥石を提供することを目的と
する。 そのため本発明の砥石においてはCBN砥粒に
特定のメツキを施すこと及びボンド層には熱硬化
性樹脂、固体潤滑剤、金属粉末を特定の割合に構
成したものである。これら各要素の結合によつて
初めて本発明の目的が達成されることがわかつた
ものである。 以下本発明を詳しく説明する。 CBN砥粒は通常の10〜300μｍのものが使用可
能である。この砥粒のメツキは先ずNiで行なう。
Niが選ばれた理由はこの部分を他の金属にした
場合にくらべ研削比が上ることの外砥粒への密着
性が良いこと及び耐食性が良いからである。Ni
メツキは通常の方法、即ち砥粒を化学洗浄し、感
受性化、活性化を行なつてから、無電解メツキ
浴、例えば硫酸ニツケル、次亜リン酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、コハク酸ナトリウムの混合
浴に浸し、砥粒表面にNiを析出させる無電解メ
ツキで行なうことができる。この部分（内層）の
メツキ層の量さは最終のメツキ砥粒、即ち外層ま
でメツキが終了した砥粒を基準にして１〜６容積
％（以下、砥石の組成も含めて％はすべて容積％
を現わす）が適する。 Niメツキした砥粒はさらに中間層のメツキと
してCoメツキをする。種々の金属で試験した結
果が中間メツキ層としてはCoが最適であること
がわかつた。Co層の量は前記基準で12〜60％の
範囲が望ましい。 このコバルトメツキは電解メツキ或いは無電解
メツキの両方とも可能である。 最後に外層に再びNiメツキを行なう。この理
由はNiは耐食性がよく、不銹性にすぐれている
からである。Coでは錆びるおそれがあり、また
Cuは後処理をしないと錆びる。 上記においてCoを中間層とすることにより研
削比が上るのはCoは高温で変形（クリープ）に
対して最も強い金属なので研削熱による劣化が少
ないので砥粒の脱落等が少なくなる事によると推
定される。 次に砥石の組成であるが、砥粒（メツキ部分を
含む）の量は一般にこの種の砥石として知られて
いる10〜50％である。樹脂はフエノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが使用
可能でその量は25〜60％が適する。25％より少な
いとボンドの砥粒保持力が小さくなり、砥粒の脱
落が多くなる。また60％より多いと砥粒が研削に
必要な突出高さ（砥粒がボンド面より突出してい
る量）が得られないため研削が不可能になつてく
る。 固体潤滑剤はMoS2，六方晶BN，黒鉛，フツ
化黒鉛等公知のものが殆んど使用可能であり、こ
れらは粉末にして用いられる。この潤滑材は被削
材と砥石（ボンド）との摩擦を小さくする事によ
り発熱を防ぐ等の作用をするものであり、10〜25
％が適する。10％より少ないと潤滑の効果が小さ
くなり、発熱が大となり、また25％より多いとボ
ンドの砥粒の保持が悪くなり、砥石の摩耗が大き
くなる。 金属粉末はなるべく熱伝導性のよいものが望ま
しく、具体的にはAg、Cu等である。これらは
60μｍ以下程度の粉末がよい。その量は７〜15％
が適する。７％より少ないと放熱の効果が充分で
なく、結果として砥石の研削比が下る。15％より
多いと研削抵抗が大となつて好ましくない。 この砥石の製法は先ず上記各成分を配合し、均
一に混合する。この際CBN砥粒は樹脂との接着
力を増加させるため予じめカツプリング剤をまぶ
すことが望ましい。均一に混合した配合物は所定
の鋳型に充填し、プレス上にセツトして所定の温
度と圧力で成形し、ある程度冷却後鋳型より取り
出す。これを乾燥機等で加熱し、硬化を完了させ
る。 この砥石の成形は実際の製品においては種々の
形の台金上に接合した形で行なわれ、台金と一体
となつて研削砥石となる。 実験例 使用したCBN粒子は105〜125μｍのものであ
る。 これを以下のようにメツキした。
砥粒を熱硬化性樹脂で結合したレジノイド砥石に
関する。 CBNはダイヤモンドに次ぐ硬さを有する外、
高温でも安定であり、かつ鉄と反応しないことか
ら特殊鋼等の研削にはダイヤモンドより優れてい
る。 CBN砥粒を用いた砥石はレジンボンド系が現
在は主流をなしている。そしてこの種の砥石では
砥粒とボンドとの接着性、放熱性等より一般に金
属メツキした砥粒が用いられている。金属として
はNi，Cu，Co，Ag等各種のものが知られてお
り、なかでもNiが優れていると云われている
（特公昭52−49197）。 結合（ボンド）層は熱硬化性樹脂が主体である
が、これにも種々の添加剤を加えたものが知られ
ている。例えば放熱性をさらによくするためAg
粉、Cu粉等を添加したものである。またMoS2，
Ｃ（黒鉛）、六方晶BN等の粉末を単独あるいは前
記金属粉末と併用したものもある。固体潤滑剤を
添加する理由は研削時の被削材とボンドとの摩擦
を小さくすることにより発熱によるボンドの劣化
を防ぎ、ひいては砥粒の保持力減少を防ぐためで
ある。 砥石の切削、研削等の機構は未だ不明な点が多
く、そのため砥石の評価は結局使用した結果で判
定されることが多い。砥石の重要な特性は研削し
た被削材の量に対する砥石の摩耗量の比（研削比
という）、単位時間当りの研削量等である。 本発明はこれらの特性、特に研削比の高い
CBNのレジノイド砥石を提供することを目的と
する。 そのため本発明の砥石においてはCBN砥粒に
特定のメツキを施すこと及びボンド層には熱硬化
性樹脂、固体潤滑剤、金属粉末を特定の割合に構
成したものである。これら各要素の結合によつて
初めて本発明の目的が達成されることがわかつた
ものである。 以下本発明を詳しく説明する。 CBN砥粒は通常の10〜300μｍのものが使用可
能である。この砥粒のメツキは先ずNiで行なう。
Niが選ばれた理由はこの部分を他の金属にした
場合にくらべ研削比が上ることの外砥粒への密着
性が良いこと及び耐食性が良いからである。Ni
メツキは通常の方法、即ち砥粒を化学洗浄し、感
受性化、活性化を行なつてから、無電解メツキ
浴、例えば硫酸ニツケル、次亜リン酸ナトリウ
ム、酢酸ナトリウム、コハク酸ナトリウムの混合
浴に浸し、砥粒表面にNiを析出させる無電解メ
ツキで行なうことができる。この部分（内層）の
メツキ層の量さは最終のメツキ砥粒、即ち外層ま
でメツキが終了した砥粒を基準にして１〜６容積
％（以下、砥石の組成も含めて％はすべて容積％
を現わす）が適する。 Niメツキした砥粒はさらに中間層のメツキと
してCoメツキをする。種々の金属で試験した結
果が中間メツキ層としてはCoが最適であること
がわかつた。Co層の量は前記基準で12〜60％の
範囲が望ましい。 このコバルトメツキは電解メツキ或いは無電解
メツキの両方とも可能である。 最後に外層に再びNiメツキを行なう。この理
由はNiは耐食性がよく、不銹性にすぐれている
からである。Coでは錆びるおそれがあり、また
Cuは後処理をしないと錆びる。 上記においてCoを中間層とすることにより研
削比が上るのはCoは高温で変形（クリープ）に
対して最も強い金属なので研削熱による劣化が少
ないので砥粒の脱落等が少なくなる事によると推
定される。 次に砥石の組成であるが、砥粒（メツキ部分を
含む）の量は一般にこの種の砥石として知られて
いる10〜50％である。樹脂はフエノール樹脂、エ
ポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂などが使用
可能でその量は25〜60％が適する。25％より少な
いとボンドの砥粒保持力が小さくなり、砥粒の脱
落が多くなる。また60％より多いと砥粒が研削に
必要な突出高さ（砥粒がボンド面より突出してい
る量）が得られないため研削が不可能になつてく
る。 固体潤滑剤はMoS2，六方晶BN，黒鉛，フツ
化黒鉛等公知のものが殆んど使用可能であり、こ
れらは粉末にして用いられる。この潤滑材は被削
材と砥石（ボンド）との摩擦を小さくする事によ
り発熱を防ぐ等の作用をするものであり、10〜25
％が適する。10％より少ないと潤滑の効果が小さ
くなり、発熱が大となり、また25％より多いとボ
ンドの砥粒の保持が悪くなり、砥石の摩耗が大き
くなる。 金属粉末はなるべく熱伝導性のよいものが望ま
しく、具体的にはAg、Cu等である。これらは
60μｍ以下程度の粉末がよい。その量は７〜15％
が適する。７％より少ないと放熱の効果が充分で
なく、結果として砥石の研削比が下る。15％より
多いと研削抵抗が大となつて好ましくない。 この砥石の製法は先ず上記各成分を配合し、均
一に混合する。この際CBN砥粒は樹脂との接着
力を増加させるため予じめカツプリング剤をまぶ
すことが望ましい。均一に混合した配合物は所定
の鋳型に充填し、プレス上にセツトして所定の温
度と圧力で成形し、ある程度冷却後鋳型より取り
出す。これを乾燥機等で加熱し、硬化を完了させ
る。 この砥石の成形は実際の製品においては種々の
形の台金上に接合した形で行なわれ、台金と一体
となつて研削砥石となる。 実験例 使用したCBN粒子は105〜125μｍのものであ
る。 これを以下のようにメツキした。
【表】
これらの砥粒を用い種々の条件下で砥石を成形
した。使用した樹脂はフエノール樹脂、固体潤滑
剤はMoS2粉末、金属はAg粉末（60μｍ下）であ
る。メツキ砥粒は予じめカツプリング剤をまぶ
し、樹脂との接合性をよくした。 成形は第１図に断面を示すようなアルミ台金１
（JIS6AZ形）の周面先端に砥石層２を接合しなが
ら行なつたものである。 この砥石を万能工具研削盤（牧野フライス製
CF1A−40型）に取付け、次の条件で研削した。
（乾式断続研削） 砥石周速 1160ｍ／分 切 込 み 50μｍ テーブルスピード ４ｍ／分 被 削 材
切削鋼（SKH−57相当、ロツクウエルＣ硬
度68） 砥 石 6AZ 100D×3W×2X×38.1H 結果を以下に記す。
した。使用した樹脂はフエノール樹脂、固体潤滑
剤はMoS2粉末、金属はAg粉末（60μｍ下）であ
る。メツキ砥粒は予じめカツプリング剤をまぶ
し、樹脂との接合性をよくした。 成形は第１図に断面を示すようなアルミ台金１
（JIS6AZ形）の周面先端に砥石層２を接合しなが
ら行なつたものである。 この砥石を万能工具研削盤（牧野フライス製
CF1A−40型）に取付け、次の条件で研削した。
（乾式断続研削） 砥石周速 1160ｍ／分 切 込 み 50μｍ テーブルスピード ４ｍ／分 被 削 材
切削鋼（SKH−57相当、ロツクウエルＣ硬
度68） 砥 石 6AZ 100D×3W×2X×38.1H 結果を以下に記す。
【表】
実験No.３、４、７、８の内層がCoの場合、Co
を砥粒に直接付着させるのは、Niの場合よりも
困難で作業性が悪く、砥粒と金属メツキのハガレ
の原因になりやすい。 実験No.３、５、６、８の外層がCoの場合、Ni
より耐食性が劣り、また、長時間たつと錆びるお
それがある。 実験No.１とNo.11の比較より、金属粉末及び固体
潤滑剤を使用しないと砥石の性能は約1/3になる。
これは発熱によるボンドの劣化で砥粒の保持力が
減少して、砥粒が研削に寄与せずに脱落する割合
が大きいためと推定できる。 実験No.１とNo.２の比較より、ボンド及び砥粒が
同一であるから明らかに金属メツキの違いによる
差である。つまり、金属メツキの主体であるNi
とCoの差によるものといえる。 実験No.１、９、10の比較より、ボンドの違い、
つまりNo.９では金属粉末、No.10では潤滑剤の各々
が使用されていないため、研削熱によるボンドの
劣化で砥粒が脱落する割合が大きいため、性能が
劣ると推定できる。
を砥粒に直接付着させるのは、Niの場合よりも
困難で作業性が悪く、砥粒と金属メツキのハガレ
の原因になりやすい。 実験No.３、５、６、８の外層がCoの場合、Ni
より耐食性が劣り、また、長時間たつと錆びるお
それがある。 実験No.１とNo.11の比較より、金属粉末及び固体
潤滑剤を使用しないと砥石の性能は約1/3になる。
これは発熱によるボンドの劣化で砥粒の保持力が
減少して、砥粒が研削に寄与せずに脱落する割合
が大きいためと推定できる。 実験No.１とNo.２の比較より、ボンド及び砥粒が
同一であるから明らかに金属メツキの違いによる
差である。つまり、金属メツキの主体であるNi
とCoの差によるものといえる。 実験No.１、９、10の比較より、ボンドの違い、
つまりNo.９では金属粉末、No.10では潤滑剤の各々
が使用されていないため、研削熱によるボンドの
劣化で砥粒が脱落する割合が大きいため、性能が
劣ると推定できる。
第１図は本発明の砥石の１例を示す断面図であ
る。図において１は合金、２は砥石層である。
る。図において１は合金、２は砥石層である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属メツキした立方晶窒化ホウ素砥粒10〜50
容積％、熱硬化性樹脂25〜60容積％、固体潤滑剤
10〜25容積％、金属粉末７〜15容積％の組成から
なり、前記砥粒のメツキ金属は内層がニツケル、
中間層がコバルト、外層はニツケルであることを
特徴とするレジノイド砥石。 ２ メツキ金属を含めた砥粒に対し、内層ニツケ
ルが１〜６容積％、中間のコバルトが12〜60容積
％、外層のニツケルが１〜５容積％である特許請
求の範囲第１項記載のレジノイド砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58009427A JPS59142066A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | レジノイド砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58009427A JPS59142066A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | レジノイド砥石 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59142066A JPS59142066A (ja) | 1984-08-15 |
| JPH0373426B2 true JPH0373426B2 (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=11720033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58009427A Granted JPS59142066A (ja) | 1983-01-25 | 1983-01-25 | レジノイド砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59142066A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2702548B2 (ja) * | 1989-04-10 | 1998-01-21 | ノリタケダイヤ株式会社 | 潤滑性を改善した乾式研削用レジンボンドホイール |
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| US7097678B2 (en) | 2003-01-06 | 2006-08-29 | Showa Denko K.K. | Metal-coated cubic boron nitride abrasive grain, production method thereof, and resin bonded grinding wheel |
| JP2011104750A (ja) * | 2009-11-20 | 2011-06-02 | Mitsubishi Materials Corp | レジンボンド砥石 |
-
1983
- 1983-01-25 JP JP58009427A patent/JPS59142066A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59142066A (ja) | 1984-08-15 |
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