JPH04348876A - ダイヤモンド砥石 - Google Patents
ダイヤモンド砥石Info
- Publication number
- JPH04348876A JPH04348876A JP12090991A JP12090991A JPH04348876A JP H04348876 A JPH04348876 A JP H04348876A JP 12090991 A JP12090991 A JP 12090991A JP 12090991 A JP12090991 A JP 12090991A JP H04348876 A JPH04348876 A JP H04348876A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- grinding wheel
- cutting edge
- film
- accuracy
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ダイヤモンド砥石に係
り、特に、切れ刃の揃ったダイヤモンド砥石に関する。
り、特に、切れ刃の揃ったダイヤモンド砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、ダイヤモンド砥石の製造方法は、
たとえば、ダイヤモンド工具マニュアル（ダイヤモンド
工業協会、昭和５４年５月発行ｐ１８６〜ｐ１８８）に
示されているように、焼結法と電着法とが知られている
。焼結法は、一般には粉末のボンド材料に砥粒のダイヤ
モンド粉末を混合し、型に入れて熱と圧力をかけて固結
させる方法である。従って、ダイヤモンド層は図４に示
すように、ダイヤモンド砥粒１がボンド剤２の中に分散
して存在することになる。一方、電着法は、図５に示す
ように、台金３上にダイヤモンド砥粒１を載せた状態で
電気メッキを行い、ニッケル等のメッキ金属４でダイヤ
モンド砥粒１を台金３上に保持する。従って、電着法で
はダイヤモンド砥粒１は基本的には台金３上に一層だけ
形成される。ここで使用されるダイヤモンド砥粒は平均
砥粒径が数μｍから数十μｍであり、しかも、砥粒径は
均一でなく平均砥粒径を中心にしてばらついている。た
とえば、平均砥粒径４μｍの微細砥粒でも、実際には２
μｍから６μｍの砥粒径の範囲のものが使用されている
。砥石表面に存在するダイヤモンド砥粒で被削材と干渉
する砥粒を切れ刃と称するが、ダイヤモンド砥石を用い
た研削加工で良い加工表面を得るためには、この砥粒切
れ刃を制御することが重要である。すなわち、図４のａ
及び図５のｂに示したように、切れ刃の高さ方向の揃い
精度や、面内における砥粒の間隔を管理できることが必
要である。しかし、前述したように、従来の焼結法や電
着法では、使用する砥粒径のばらつきや砥粒の分散の状
態により、切れ刃高さ方向の揃い精度や砥粒間隔が異な
るため、これらの値を制御することは非常にむずかしい
。砥粒径を小さくしていくと、上述した切れ刃高さ方向
の揃い精度や砥粒間隔を小さくすることが原理的には可
能であるが、砥粒径を小さくしていくと、ボンドでの砥
粒保持力が小さくなることや、焼結時の砥粒の分散がむ
ずかしくなるため、実用的にはミクロンオーダの砥粒径
のものが限度であり、サブミクロンの精度で上述の切れ
刃精度を確保することは困難である。
たとえば、ダイヤモンド工具マニュアル（ダイヤモンド
工業協会、昭和５４年５月発行ｐ１８６〜ｐ１８８）に
示されているように、焼結法と電着法とが知られている
。焼結法は、一般には粉末のボンド材料に砥粒のダイヤ
モンド粉末を混合し、型に入れて熱と圧力をかけて固結
させる方法である。従って、ダイヤモンド層は図４に示
すように、ダイヤモンド砥粒１がボンド剤２の中に分散
して存在することになる。一方、電着法は、図５に示す
ように、台金３上にダイヤモンド砥粒１を載せた状態で
電気メッキを行い、ニッケル等のメッキ金属４でダイヤ
モンド砥粒１を台金３上に保持する。従って、電着法で
はダイヤモンド砥粒１は基本的には台金３上に一層だけ
形成される。ここで使用されるダイヤモンド砥粒は平均
砥粒径が数μｍから数十μｍであり、しかも、砥粒径は
均一でなく平均砥粒径を中心にしてばらついている。た
とえば、平均砥粒径４μｍの微細砥粒でも、実際には２
μｍから６μｍの砥粒径の範囲のものが使用されている
。砥石表面に存在するダイヤモンド砥粒で被削材と干渉
する砥粒を切れ刃と称するが、ダイヤモンド砥石を用い
た研削加工で良い加工表面を得るためには、この砥粒切
れ刃を制御することが重要である。すなわち、図４のａ
及び図５のｂに示したように、切れ刃の高さ方向の揃い
精度や、面内における砥粒の間隔を管理できることが必
要である。しかし、前述したように、従来の焼結法や電
着法では、使用する砥粒径のばらつきや砥粒の分散の状
態により、切れ刃高さ方向の揃い精度や砥粒間隔が異な
るため、これらの値を制御することは非常にむずかしい
。砥粒径を小さくしていくと、上述した切れ刃高さ方向
の揃い精度や砥粒間隔を小さくすることが原理的には可
能であるが、砥粒径を小さくしていくと、ボンドでの砥
粒保持力が小さくなることや、焼結時の砥粒の分散がむ
ずかしくなるため、実用的にはミクロンオーダの砥粒径
のものが限度であり、サブミクロンの精度で上述の切れ
刃精度を確保することは困難である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】現在、ダイヤモンド砥
石を用いた研削加工において、主にセラミック等の硬脆
材料に対しても、従来の脆性破壊から延性破壊を主とし
た鏡面研削加工の実現が強く要望されている。このため
には、被削材と砥粒切れ刃との干渉量をサブミクロン以
下に高精度に制御する必要がある。このためにはダイヤ
モンド砥石の砥粒切れ刃を多くすることが重要であり、
前述したように切れ刃高さ精度をサブミクロンで揃える
とともに切れ刃の間隔を密にする。すなわち、均一でか
つ、小さくすることが必要であり、これらに適したダイ
ヤモンド砥石の製造方法が強く望まれている。
石を用いた研削加工において、主にセラミック等の硬脆
材料に対しても、従来の脆性破壊から延性破壊を主とし
た鏡面研削加工の実現が強く要望されている。このため
には、被削材と砥粒切れ刃との干渉量をサブミクロン以
下に高精度に制御する必要がある。このためにはダイヤ
モンド砥石の砥粒切れ刃を多くすることが重要であり、
前述したように切れ刃高さ精度をサブミクロンで揃える
とともに切れ刃の間隔を密にする。すなわち、均一でか
つ、小さくすることが必要であり、これらに適したダイ
ヤモンド砥石の製造方法が強く望まれている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】ダイヤモンド砥石の砥粒
切れ刃を制御するため、従来ダイヤモンド層を形成した
台金の部分に、あらかじめ、砥粒切れ刃となる所定の幾
何学的形状を高精度に形成した後、ダイヤモンド薄膜を
形成することにより、幾何学的形状で形成した通りにダ
イヤモンド切れ刃を形成する手段を用いた。
切れ刃を制御するため、従来ダイヤモンド層を形成した
台金の部分に、あらかじめ、砥粒切れ刃となる所定の幾
何学的形状を高精度に形成した後、ダイヤモンド薄膜を
形成することにより、幾何学的形状で形成した通りにダ
イヤモンド切れ刃を形成する手段を用いた。
【０００５】
【作用】台金に形成にする所定の幾何学的形状は、機械
加工や被電加工等の手段によりサブミクロンの精度で形
成でき、しかも、この幾何学的形状の上に形成するダイ
ヤモンド薄膜は５μｍ厚程度に形成できるため、幾何学
的形状の精度を維持したままダイヤモンド膜を形成でき
るので、ダイヤモンド切れ刃がサブミクロンの精度で容
易に得ることが可能となる。
加工や被電加工等の手段によりサブミクロンの精度で形
成でき、しかも、この幾何学的形状の上に形成するダイ
ヤモンド薄膜は５μｍ厚程度に形成できるため、幾何学
的形状の精度を維持したままダイヤモンド膜を形成でき
るので、ダイヤモンド切れ刃がサブミクロンの精度で容
易に得ることが可能となる。
【０００６】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図３を用いて
説明する。図１は、本発明の一実施例を示すダイヤモン
ド砥石の断面図であり、取付穴７をもった台金３のダイ
ヤモンド膜形成面にあらかじめ所定の幾何学的形状３ａ
を施し、ダイヤモンド膜８を形成しダイヤモンド砥石を
作成した。以下、本発明のダイヤモンド砥石の製造方法
について詳細に述べる。
説明する。図１は、本発明の一実施例を示すダイヤモン
ド砥石の断面図であり、取付穴７をもった台金３のダイ
ヤモンド膜形成面にあらかじめ所定の幾何学的形状３ａ
を施し、ダイヤモンド膜８を形成しダイヤモンド砥石を
作成した。以下、本発明のダイヤモンド砥石の製造方法
について詳細に述べる。
【０００７】外径１００ｍｍ，ダイヤモンド層の幅５ｍ
ｍのカップ型ダイヤモンド砥石を製造する場合について
説明する。たとえば、超硬鋼の材質からなる台金３の外
形をこの寸法に仕上げるとともに、取付穴７を加工して
おく。 その後、ダイヤモンド層を形成するカップ型砥石の上面
にダイヤモンド切れ刃となる微細な幾何学的形状３ａを
創成する。この幾何学的形状は、例えば、図２に示すよ
うに、先端が１２０゜のＶ溝形状をした周方向のスパイ
ラル溝５を深さ１０μｍ，山の高さのピッチ３５μｍで
のこ歯形状に機械研削、もしくは、放電加工等により形
成する。 一方、カップ型砥石の中心に向けた先端が平らな深さ１
０μｍ，幅３０μｍの放射溝６を一度ごとに同様に形成
する。これによりカップ型砥石の基準面９に対し、台金
３上の表面形状３ａの高さ精度をサブミクロンの精度で
形成する。その後、台金３上の表面形状３ａの上にダイ
ヤモンド薄膜８を、たとえば厚み５μｍ程コーティング
する。 ダイヤモンド薄膜のコーティング方法は、大別して化学
蒸着法と物理蒸着法とがあるが、低温で膜形成が可能な
ことや台金３との付着力を強くとれる物理蒸着法が望ま
しいが、基本的には膜の形成法は問題でない。従って、
台金３上に形成された微細な凹凸形状３ａの形状が、そ
のままダイヤモンド膜８を形成した上面に形成されるた
め、台金３の基準面９に対してサブミクロンの精度でダ
イヤモンド膜の切れ刃が形成されたカップ型のダイヤモ
ンド砥石を製造することが可能になる。
ｍのカップ型ダイヤモンド砥石を製造する場合について
説明する。たとえば、超硬鋼の材質からなる台金３の外
形をこの寸法に仕上げるとともに、取付穴７を加工して
おく。 その後、ダイヤモンド層を形成するカップ型砥石の上面
にダイヤモンド切れ刃となる微細な幾何学的形状３ａを
創成する。この幾何学的形状は、例えば、図２に示すよ
うに、先端が１２０゜のＶ溝形状をした周方向のスパイ
ラル溝５を深さ１０μｍ，山の高さのピッチ３５μｍで
のこ歯形状に機械研削、もしくは、放電加工等により形
成する。 一方、カップ型砥石の中心に向けた先端が平らな深さ１
０μｍ，幅３０μｍの放射溝６を一度ごとに同様に形成
する。これによりカップ型砥石の基準面９に対し、台金
３上の表面形状３ａの高さ精度をサブミクロンの精度で
形成する。その後、台金３上の表面形状３ａの上にダイ
ヤモンド薄膜８を、たとえば厚み５μｍ程コーティング
する。 ダイヤモンド薄膜のコーティング方法は、大別して化学
蒸着法と物理蒸着法とがあるが、低温で膜形成が可能な
ことや台金３との付着力を強くとれる物理蒸着法が望ま
しいが、基本的には膜の形成法は問題でない。従って、
台金３上に形成された微細な凹凸形状３ａの形状が、そ
のままダイヤモンド膜８を形成した上面に形成されるた
め、台金３の基準面９に対してサブミクロンの精度でダ
イヤモンド膜の切れ刃が形成されたカップ型のダイヤモ
ンド砥石を製造することが可能になる。
【０００８】なお台金３上に形成した表面形状３ａの幾
何学的形状は、実施例以外にも任意の形状が考えられ、
その形状がそのままダイヤモンド膜をコーティングした
後のダイヤモンド切れ刃になるので、ダイヤモンド切れ
刃の間隔や高さ方向の揃い精度をあらかじめ任意に決定
することができる。
何学的形状は、実施例以外にも任意の形状が考えられ、
その形状がそのままダイヤモンド膜をコーティングした
後のダイヤモンド切れ刃になるので、ダイヤモンド切れ
刃の間隔や高さ方向の揃い精度をあらかじめ任意に決定
することができる。
【０００９】上記実施例１では台金３上に表面形状３ａ
を、直接、形成し、ダイヤモンド膜を台金３上に直接コ
ーティングする例を述べたが、図３に示すように、台金
３とダイヤモンド膜８との間に下地材９を介在させ、下
地材９の上面に任意の幾何学的形状をもつ表面形状９ａ
を形成し、この上にダイヤモンド膜８を形成しても良い
。 なお、下地材９の材質は、たとえばＳＵＳ材やＳｉ板，
ＳｉＣ板等が考えられるが、ダイヤモンド膜との付着性
や、表面形状９ａの創成の容易さから最適な材質を選ぶ
ことが有効である。
を、直接、形成し、ダイヤモンド膜を台金３上に直接コ
ーティングする例を述べたが、図３に示すように、台金
３とダイヤモンド膜８との間に下地材９を介在させ、下
地材９の上面に任意の幾何学的形状をもつ表面形状９ａ
を形成し、この上にダイヤモンド膜８を形成しても良い
。 なお、下地材９の材質は、たとえばＳＵＳ材やＳｉ板，
ＳｉＣ板等が考えられるが、ダイヤモンド膜との付着性
や、表面形状９ａの創成の容易さから最適な材質を選ぶ
ことが有効である。
【００１０】また、実施例では、カップ型のダイヤモン
ド砥石の場合について説明したが、外周にダイヤモンド
層をもった外周砥石についても同様に製造できることは
明らかである。
ド砥石の場合について説明したが、外周にダイヤモンド
層をもった外周砥石についても同様に製造できることは
明らかである。
【００１１】
【発明の効果】本発明によれば、ダイヤモンドの切れ刃
高さ精度をサブミクロンで製造することが可能となり、
切れ刃間隔を任意に制御することが可能となるため、従
来のダイヤモンド砥石のようなツルーイングやドレッシ
ングを必要とせず、しかも加工面粗さの良い研削加工を
行うのに好適なダイヤモンド砥石を得ることができる。
高さ精度をサブミクロンで製造することが可能となり、
切れ刃間隔を任意に制御することが可能となるため、従
来のダイヤモンド砥石のようなツルーイングやドレッシ
ングを必要とせず、しかも加工面粗さの良い研削加工を
行うのに好適なダイヤモンド砥石を得ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示すダイヤモンド砥石の断
面図、
面図、
【図２】本発明のダイヤモンド砥石の製造過程における
部分平面図、
部分平面図、
【図３】本発明の他の実施例を示すダイヤモンド砥石の
断面図、
断面図、
【図４】従来の焼結法によるダイヤモンド砥石の部分断
面図、
面図、
【図５】従来の電着法により製造されたダイヤモンド砥
石の部分断面図。
石の部分断面図。
１…ダイヤモンド砥粒、２…ボンド剤、３…台金、４…
メッキ金属、５…スパイラル溝、６…放射溝、７…取付
穴、８…ダイヤモンド膜、９…下地材。
メッキ金属、５…スパイラル溝、６…放射溝、７…取付
穴、８…ダイヤモンド膜、９…下地材。
Claims (1)
- 【請求項１】超硬等の台金の一部、すなわち、従来のダ
イヤモンド砥石のダイヤモンド層を形成する外周部もし
くは端面部に、あらかじめ、従来のダイヤモンド砥石の
砥粒切れ刃に相当する所定の幾何学的形状を創成してお
き、前記外周部もしくは前記端面部にダイヤモンド膜を
コーティングすることにより、ダイヤモンド切れ刃の先
端を高精度に揃えたことを特徴とするダイヤモンド砥石
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12090991A JPH04348876A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | ダイヤモンド砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12090991A JPH04348876A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | ダイヤモンド砥石 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04348876A true JPH04348876A (ja) | 1992-12-03 |
Family
ID=14798002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12090991A Pending JPH04348876A (ja) | 1991-05-27 | 1991-05-27 | ダイヤモンド砥石 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04348876A (ja) |
-
1991
- 1991-05-27 JP JP12090991A patent/JPH04348876A/ja active Pending
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