JPH04283073A - 砥石のクリーナ - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属や焼結合金やセラ
ミックスなどの研削加工分野において、砥石表面に付着
する研削屑のみを除去する砥石のクリーニング技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】ダイヤモンド砥石やｃＢＮ（立方晶窒素
ほう素）砥石などのいわゆる超砥粒砥石を用いた研削加
工では、砥石の目詰りが発生すると切れ味が低下して研
削抵抗の著しい増大を招き、ついには加工不可能になる
。目詰りした砥石の切れ味を回復するために行われるの
がドレッシングと呼ばれる作業である。従来のドレッシ
ングでは、高純度炭化珪素の多孔質焼結体であるＧＣド
レッサや高純度アルミナの多孔質焼結体であるＷＡドレ
ッサが用いられてきた。これらのドレッサに目詰りした
砥石を切り込ませて、加工屑を砥石表面の砥粒層ととも
に除去するのである。その結果切れ味の回復は可能にな
るものの、砥石表面層の砥粒が破砕を起し加工屑ととも
に除去されるため砥石の消耗が多いという問題があった
。

【０００３】この問題を解決するために発明されたもの
として、特願昭６２−２６１８４８のガラス繊維を樹脂
で固めたＦＲＰタイプのドレッサがある。このドレッサ
を使用することにより砥石表面層の砥粒を破砕すること
なく加工屑だけを除去することが可能になるため、従来
のＧＣドレッサのように砥石を不必要に消耗することが
ない、その結果、加工コストの大幅な低減が可能になっ
た。

【０００４】このような加工屑だけの除去という作用は
、ドレッシングというよりはクリーニングと呼んだ方が
適切である。すなわち従来いわれているドレッシングは
加工屑の除去と同時に、砥石表面層の砥粒を破砕・除去
し新たな切れ刃を現出してしまい、加工屑だけの除去は
不可能なためである。以下では加工屑だけの除去を行う
作用はクリーニングと呼び、このような作用を持つ材料
をクリーナと呼ぶ。したがって、上述のＦＲＰタイプの
ドレッサは以下ではＦＲＰタイプのクリーナと呼ぶこと
にする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＦＲＰタイプのクリー
ナの発明により砥石の消耗を大幅に低減できることが可
能となった。例えば、砥石が非常に目詰りし易い代表的
難加工セラミックスであるサイアロン（厚さ１０ｍｍ）
をテーブル送り速度８０ｍｍ毎分という高能率で研削切
断する場合において、砥石消耗をＧＣドレッサの場合の
１／８にまで低減することができ、非常に経済的な高能
率加工が可能になった。しかし、さらにクリーニング効
果を向上させる上では、ＦＲＰタイプのクリーナには主
に次ぎの２つの課題があることがわかった。

【０００６】１つめは、加工量の多い粗研削への対応で
ある。上述の条件よりもさらに加工能率を向上させ高能
率化を図ろうとすると、単位時間あたりの加工屑発生量
も多くなってくる。したがってクリーナとしては、より
効率的に加工屑をクリーニングして、砥石の目詰りを防
ぎ研削抵抗を安定させることが必要になる。

【０００７】２つめは、超精密な仕上げ研削への対応で
ある。仕上げ研削ではミクロンオーダの微細な砥粒から
なる砥石が使用されるが、このような砥石のクリーニン
グを効果的に行うためにはクリーナを構成する繊維も非
常に微細でなければならない。

【０００８】これら粗研削用の高性能クリーニングや超
精密な仕上げ研削対応のクリーニングのニーズに対して
、上述のＦＲＰタイプのクリーナでは対応できなくなっ
た。これは砥石に用いられる砥粒径が、粗研削用の場合
では１００μｍを超えており、又超精密研削の場合では
１μｍオーダあるいはそれ以下と、非常に広い幅を持っ
ているのに対して、工業上経済的に使用できるＦＲＰタ
イプのクリーナの繊維径が数十μｍから１０μｍ弱と対
応できる大きさに限界があるからである。以上のように
、粗研削から仕上げ研削まで幅広いニーズに対応できる
クリーナの発明が求められていた。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述の課題を
解決するためになされたものであり、ガラスの球状粒子
およびまたは不定形粒子を、熱硬化性樹脂により固めた
、砥石のクリーナである。ここでいうガラスの球状粒子
とはいわゆるガラスビーズとして市販されているような
特に鋭利な角を持たない球状の粒子であり、不定形粒子
とはガラスの固体を粉砕して得たような鋭利な角をもつ
不定形の粒子である。

【００１０】

【作用】本発明のクリーナの基本的な作用を、目詰りし
たダイヤモンド砥石をクリーニングする場合を例にとり
、図１を用いて説明する。ダイヤモンド砥石１は、ダイ
モンド砥粒３が台金２の上にボンド材４によって保持さ
れている。このような砥石を用いてサイアロンのように
目詰まりし易いセラミックスを研削すると、図１に示し
たように研削によって生じた研削屑５がダイヤモンド砥
粒３の間に付着して目詰まり状態となり、ダイヤモンド
砥粒３による切込みが得られず加工不可能となる。目詰
まり状態の砥石を６の方向に回転させ、本発明のクリー
ナ７をダイヤモンド砥石に押し付けると、クリーナ中の
ガラス粒子８がダイヤモンド砥粒３によってクリーナか
ら離脱しダイヤモンド砥粒３の間に付着した研削屑５の
みを除去する。この研削屑はガラス粒子とともに排出さ
れる。その結果、再びダイヤモンド砥粒３がボンド面か
ら突き出た状態に戻るため、ダイヤモンド砥粒による切
込みが得られるようになり、再び研削することが可能に
なる。

【００１１】前述のように、研削加工で使用される砥石
の砥粒径は、１００μｍを超えるオーダの粗研削用のも
のから、１μｍオーダあるいはそれ以下の精密仕上研削
用のものまで非常に幅が広い。これに対してＦＲＰタイ
プのクリーナの繊維径は数十μｍから１０μｍ弱とその
幅が狭く、すべての砥粒径に対応することができない。

【００１２】発明者らはＦＲＰタイプのクリーナのクリ
ーニングメカニズムを解明し、ＦＲＰと同様のクリーニ
ングが本発明の粒子タイプのクリーナで可能なこと、ガ
ラスの粒子径が砥石の砥粒径に近いときにクリーニング
効果が高くなることを見い出した。このときのガラスの
粒子径のばらつきは、効果的なクリーニングを行うため
に、砥石の砥粒径のばらつきと同程度であることが望ま
しい。また、クリーナ全体に占めるガラス粒子の重量比
は、成形時の変形を少なくする上で１０％以上であるこ
とが望ましく、通常のハンドリングで壊れないようにす
る上で９０％以下であることが望ましい。このような本
発明の粒子タイプのクリーナならば、前述のさまざまな
大きさの砥粒からなる砥石に効果的に対応することがで
きるため、粗研削から精密仕上げ研削まで安定した研削
を低コストで行うことが出来る。

【００１３】さらにＦＲＰタイプのクリーナのような方
向性を持たないため、さまざまな断面形状をもつ総型砥
石に対しても均一なクリーニングが可能になる。

【００１４】

【実施例】（実施例１）　　熱硬化性のエポキシ樹脂（
商品名：エポダイトＣＰ７４０，昭和高分子（株））と
硬化促進剤（商品名：エポダイトＫ８０，昭和高分子（
株））とを重量比で２対１混合したものに、平均粒径が
約１５０μｍのガラスの球状粒子を、重量比で１対１に
なるように混合した。これを、金型に入れ樹脂が硬化す
るまで約２時間待って、平均粒径が約１５０μｍのガラ
スの球状粒子からなるクリーナを得た。これと同様の方
法で、平均粒径が約１５０μｍのガラスの不定形粒子か
らなるクリーナを得た。

【００１５】（実施例２）　　サイアロンは砥石に目詰
まりを発生させ易く、切断が非常に困難なセラミックス
である。そこで図２に示したように、本発明のクリーナ
７とサイアロン９とを重ねて、砥石のクリーニングとサ
イアロンの切断とを同時に行った。このときの加工条件
を表１に示す。テーブルは１２０ｍｍ／ｍｉｎと非常に
速い送り速度に設定した。砥石の平均砥粒径は約１５０
μｍで、クリーナには実施例１で得たクリーナを使用し
た。 このような切断を連続して６回行い、研削抵抗の指標と
してモーターの負荷電流の調査と、砥石の消耗量の調査
を行った。比較用に、クリーナのない場合、ＧＣドレッ
サを用いた場合、繊維径が２３μｍのＦＲＰタイプのク
リーナを用いた場合についても調査した。調査結果をＧ
Ｃドレッサの場合に対する比として表２に示す。

【００１６】まず、クリーナを用いない場合は、砥石の
目詰まりのためにモーター負荷電流が許容値を超えて１
回目の切断中に切断不可能になった。本発明のクリーナ
および比較材を用いた場合は、連続して６回の切断を行
ったが、砥石は目詰まりせずに安定して高能率な切断が
可能であった。本発明のクリーナの場合、モータの負荷
電流がＦＲＰタイプの場合よりかなり低く、効果的なク
リーニングが可能なことがわかる。また、本発明のクリ
ーナを使用した場合の砥石の消耗量はＧＣドレッサの１
／２以下であり、非常に経済的な切断加工が可能であっ
た。

【００１７】

【表１】

【００１８】

【表２】

【００１９】（実施例３）　　熱硬化性のエポキシ樹脂
（商品名：エポダイトＣＰ７４０、昭和高分子（株））
と硬化促進剤（商品名：エポダイトＫ８０、昭和高分子
（株））とを重量比で２対１混合したものに、平均粒径
が約３μｍのガラスの球状粒子を、重量比で１対１にな
るように混合した。これを金型に入れ樹脂が硬化するま
で約２時間待って、平均粒径が約３μｍのガラスの球状
粒子からなるクリーナを得た。

【００２０】これと同様の方法で、粒径が３μｍ以下の
ガラスの不定形粒子からなるクリーナを得た。

【００２１】（実施例４）　　図３に示すように、本発
明のクリーナ７とサイアロン９とを並べて、砥石のクリ
ーニングと砥石による平面研削とを交互に行い、厚さが
１００μｍ薄くなるまで研削してモーターの負荷電流と
砥石の消耗量を調査した。このときの加工条件を表３に
示す。砥石の平均砥粒径は約３μｍで、クリーナには実
施例３で得たクリーナを使用した。比較用に、クリーナ
のない場合、ＧＣ砥石を用いた場合、繊維径が６μｍの
ＦＲＰタイプのクリーナを用いた場合についても調査し
た。その結果を表４に示す。

【００２２】まず、クリーナを用いない場合、加工を開
始してまもなく砥石に目詰まりが発生してモーター負荷
電流が許容値を超え、研削不可能になった。本発明のク
リーナを用いた場合は砥石に目詰まりは発生せず、安定
した負荷電流のもとでサイアロンの平面研削が可能であ
った。繊維径が６μｍのＦＲＰタイプのクリーナの場合
、負荷電流は安定しておらず増加する傾向を示した。 また、本発明のクリーナを使用した場合の砥石消耗量は
ＧＣドレッサの場合の１／２以下であり、非常に経済的
な研削加工が可能であった。

【００２３】

【表３】

【００２４】

【表４】

【００２５】

【発明の効果】本発明のクリーナにより、さまざまな砥
粒径の砥石のクリーニングを効果的に行うことが可能に
なり、高能率な粗研削から精密な仕上げ研削まで安定し
た研削加工を低コストで行うことが出来るようになる。 また、ＦＲＰタイプのクリーナのような方向性を持たな
いため、さまざまな断面形状をもつ総型砥石に対しても
均一なクリーニングが可能になる。

【図面の簡単な説明】

図１、本発明のクリーナのクリーニング作用を示す図、
図２は、砥石のクリーニングとサイアロンの切断とを同
時に行っている例を示す図、図３は、砥石のクリーニン
グとサイアロンの研削とを交互に行っている例を示す図
、である。

【符号の説明】

１：ダイヤモンド砥石、　　２：台金、　　３：ダイヤ
モンド砥粒、　　４：ボンド材、　　５：研削屑、　　
６：砥石の回転方向、　　７：本発明のクリーナ、　　
８：ガラス粒子、　　９：被加工物（サイアロン）、　
　１０：ワークテーブル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラスの球状粒子およびまたは不定形粒子
   を、熱硬化性樹脂により固めた、砥石のクリーナ。