JPH0453628A - 電解ドレッシング用研削液 - 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） 本発明は研削加工に用いる砥石に電解作用を与えて砥石
のドレッシング（目立て）を行う電解ドレッシングに用
いる水溶性の電解ドレッシング用研削液に関する。

（従来の技術） 研削加工における砥石と工作物の潤滑、冷却。

および洗浄のために研削液が用いられている。

この研削液としては水溶性のものと不水溶性（油性）の
ものにわかれるが、近年は防災上、火災発生の危険性が
なく、作業環境の良い水溶性研削液が多用されている。

しかして、水溶性研削液は油脂、金属防錆剤。

界面活性荊、消泡剤、極圧剤、防腐剤等を目的に応じて
所用の分量だけ適宜混合したものであり、通常、水溶性
研削液は水でｌＯ〜１００倍程度に希釈して用いられる
。

また、研削液に必要な機能としては次の通りである。

■　潤滑性、冷却性を持ち、研削性能を向上させ■　機
械本体に使用される金属や工作物を腐食させない。

■　人体に有害な物質を含有しない。

しかるに、研削砥石はダイヤモンド、　ＣＢＨなどの砥
粒を樹脂系、窯業原料系、金属系などの結合剤で固めた
ものである。

このため、加工が進行してゆくと砥粒間に切屑が付着（
目づまり）したり、砥粒先端が摩耗して平らになったり
（目つぶれ）、砥粒が結合剤より脱落（目こぼれ）する
という現象が生じ、砥粒切れ味低下のため、研削抵抗の
増加、あるいは砥石と被剛材との焼き付きなどが発生す
る。

従って、ある一定期間ごとに機械を停止し、砥石の切れ
味を回復させる作業（ドレッシング）が必要となる。

この場合、従来においては、結合度の低い−Ａ。

ＧＣなどの砥石を削ってドレッシングを行う方法が一般
的であり、−旦、加工を中断することが必要である。

すなわち、第２図に示すように、導電性のあるメタルボ
ンド砥石を使用し、砥石側を＋、砥石面に対抗して設け
た電極を−にして、その間に電解質を含んだ水溶性研削
液を流した上で、直流、あるいはパルス波形の電流を流
し、砥石結合剤のみを選択的に溶出させ、砥石のドレッ
シングを行う。

この方法をとれば、加工中に常時ドレッシングができ、
電気条件を制御することにより、荒研削用砥石から鏡面
研削用砥石にまで適用することが可能で、電解ドレッシ
ングの作用として砥粒突出効果、切屑除去効果を得るこ
とができる。

なお、図中１は砥石合金、１ｂは砥粒層、２は被削材、
３は加圧プレート、４は電源、５は十給電ブラシ、６は
一電極、７は研削液８を噴出するノズルである。

（発明が解決しようとする課題） 第２図のような構成で水溶性研削液を加工液として電解
ドレッシングを行った場合、本来、第３図（ａ）に示す
ように、表面にダイヤモンドａが突出したした良好な状
態となるのが望ましいが、陽極側分極作用により、Φ）
に示すように、砥石面上に金属酸化物などの不導体被膜
すが生成し、■　電解電流値低下によるドレッシング効
率の低下。

■　砥粒突き出し量減少による加工効率の低下、という
課題がある。

また、電解加工に用いられるような塩化ナトリウム、硝
酸ナトリウムなどを研削液として使用した場合にはドレ
ッシング効率は高くなるが、機械本体を腐食させてしま
うという課題がある。

本発明はこのようなことに鑑み提案されたもので、その
目的とするところは、電解ドレッシング時に砥石表面に
金属酸化物（不導体皮膜）を析出させず、かつ機械本体
を腐食させることのない水溶性の電解ドレッシング用研
削液を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明では、電解作用を用いてメタルボンド砥石のドレ
ッシングを行う電解ドレッシング研削加工に使用する研
削液において、 金属防錆剤、界面活性剤、消泡剤、微量電解質などを配
合した研削液に錯イオンあるいはキレートを生成する物
質を添加して構成したことにより、上記目的を達成して
いる。

また、電解作用を用いてメタルボンド砥石のドレッシン
グを行う電解ドレッシング研削加工に使用する研削液に
おいて、 金属防錆剤、界面活性剤、消泡剤などを配合した研削液
にＮａＣ１％ＭＣＩなどのハロゲン化物塩を添加して構
成したことにより、上記目的を達成している。

（作用） 本発明は上述のように構成し、従来の金属防錆剤、界面
活性剤、消泡剤、極圧剤、防腐剤、微量電解質等を含ん
だ水溶性研削液に、砥石結合剤より溶出する金属イオン
と錯体を生成する物質を混入することにより、砥石表面
に不導体皮膜を生成させず、かつ機械本体を腐食させる
ことがないようにしている。

また、従来の金属防錆剤、界面活性剤、消泡剤、極圧剤
、防腐剤等を含んだ水溶性研削液に、重量濃度０．０１
〜１％のＮａＣ１，ＫＣｌなどのハロゲン化合物塩を添
加することにより、砥石表面に不導体被膜を生成させず
、かつ機械本体に腐食させることのないようにしている
。

（実施例１） この実施例の研削液に使用する錯体生成物質としては、 ■　水酸化物と金属イオンが反応する生成定数よりも大
きな生成定数を持つ。

■　アルカリ性下で反応する。

■　人体に悪影響を及ぼさない。

■　水溶性である。

■　機械本体に腐食性がない。

■　安価、容易に人手できる。

ことが重要である。

例えば砥石結合剤が鋳鉄の場合、 ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）エチレンジア
ミンニ酢Ｍ　（ＥＤＤＡ）エチレンジアミン四酢酸（Ｅ
ＤＴＡ） ■、１０フエナントロリン チオグリコール酸 ２．２′−ビピリジン などの物質が溶出する鉄イオンと安定な錯体を形成する
。

第１図は本発明の模式図を示すもので、砥石結合剤が鋳
鉄で、錯体生成物質がＥＤＴＡの場合を例にとって説明
する。

すなわち、砥石表面にある鉄イオンが電解作用により、
イオンとなって液中に溶出する。

従来は、この鉄イオンに水酸化物イオンが反応し、Ｆｅ
（ＯＲ）ｚからＦｅ（ＯＲ）ｓ　、Ｆｅｚｅｓ　となっ
て砥石表面に不導体皮膜として付着し、電解作用を阻害
する原因となっていた。

ＥＤＴＡは水酸化物よりも生成定数が大きいため、水酸
化物イオンよりも先に鉄イオンと配位結合し、安定な錯
イオンとなる。このＥＤＴＡと鉄との化合物はイオンで
あり、導電性をもっているため、砥石表面は不導体化し
ない。

また、ＥＤＴＡは鉄イオンとｔｉｔのモル比で反応する
ため、予め溶出する鉄イオンの量を予測しておき、その
量よりも多くＥＤＴＡを混入しておけば良い。

本実施例で使用した水溶性研削液の配合比率は次の通り
である。

防錆剤　アルカノールアミン　１５　〜３０％（ｗｔ％
）〃　　炭酸塩　　　　　　　３〜１０％ホウ酸塩　　
　　　　３〜１０％ 防蝕剤　トリアゾール系　　　０．１〜３％〃　　ＥＤ
ＴＡ　　　　　　　ｌ〜〜１０％消泡剤、極圧添加剤　
　　　　　微量 その他　水　　　　　　　　　３７〜〜７８％しかし、
上記の物質、混合範囲に本発明の趣旨を限定４するもの
ではない。

しかして、上記の原液を水で５０倍に希釈し、腐食性、
電解ドレッシング性の評価を行った。

（１）　　腐食実験 材料：鋳鉄ＦＣ２０（ｏ２０ｘｔｌＯ）溶液：■上記溶
液　■上記溶液よりＥＤＴＡを除いたもの　■電解加工
液　ＭＣＩ（１χ−ｔ）方法二上記３種類の溶液に鋳鉄
を浸せきし、ウォーターバス中の５０°Ｃに保ち、１０
０ｈｒ放置した。

試験前後の重量を測定し、腐食による 重量減少量を求めた。

結果　：溶液■、■の重量減少量は共に３−ｇ以下で良
好、溶液■は３０ｍｇの重量減少が見られた。

（２）電解ドレッシング試験 砥石：鋳鉄ボンド砥石　５０１２００　　集中度５ｏ　
　φ５゜溶液：腐食試験に用いたのと同じ３種類電極Ｇ
ＡＰ　：　０．１閣 同点数：　３００ｒｐｍ 印加電圧＝９０ｖ 設定電流：２４Ａ（短絡時） オンタイム、オフタイム＝４μｓｅｃ　、４μ５ｅｃ（
パルス波）方法：１５分間ドレッシングを行い、加工前
後の重量を測定し、ドレッシング量を求めた。

結果： 溶液■−５％　　皮膜発生あり 溶液■−１０％　　皮膜発生なし 溶液■−１００％　黒色スラッジ発生 電解ドレッシング効率に関しては本発明の研削液は電解
加工液に劣るが、ドレッシング時には砥粒の突き出し量
程度（１〜３０μ−）の溶出量で良いため、電解効率は
１００％でなくても支障はな（、皮膜が析出しなければ
良い。

以上の結果より、この実施例の研削液は機械の腐食を発
生させることなく、かつ電解ドレッシング時に不導体皮
膜を発生させないので、非常に有効であることが判明し
た。

なお、他の錯体生成物質についても同様な結果が得られ
ることも判明した。

以上の実施例のものにおいては、不導体皮膜が発生しな
いため、ドレッシング効率が低下せず、安定した電解ド
レッシングが実現できる。また、砥粒突き出し量も減少
しないため、効率的な加工が実現できる。さらに、機械
腐食の心配がない。

（実施例２） この実施例の本研削液に使用するハロゲン化物塩として
はＮａＣ１，ＫＣＩ　、　ＮａＦ　、　Ｋｌ、　ＫＢｒ
等が考えられるが、塩化物が最も一般的である。

一般に塩素イオンは不導体皮膜を破壊し、電解効率を低
下させないことが知られている。

また、高濃度の塩素イオンを添加すると機械本体る腐食
は避けられない。

塩化物を添加すると電流効率１００％で金属の溶出が起
こるため、電流値を制御することにより、砥粒突き出し
量の制御が非常に容易となる。

しかして、錯体反応物質添加の前記第１実施例で示した
水溶性研削液の成分より、ＥＤＴＡを除いたものを水で
５０倍に希釈した上で肛ｌを０．０１〜１％―を添加し
た研削液で同様の確認試験を行った結果を示す。

（１）腐食性 ＫＣＩを添加しない研削液の約２倍の腐食量であり、腐
食性はやや劣るが、この程度なら容認できる範囲である
。

（２）　　電解性 電解効率は１００％でファラデーの法則より得られる電
解溶出量に一致し、非常に良好である。

以上の結果より、この実施例の研削液でも機械の腐食を
発生させることなく、かつ電解ドレッシング効率も良好
であるため、非常に有効であることが判明した。

（発明の効果） 以上のように、本発明では、電解作用を用いてメタルボ
ンド砥石のドレッシングを行う電解ドレッシング研削加
工に使用する研削液において、金属防錆剤、界面活性剤
、消泡剤、微量電解質などを配合した研削液に錯イオン
あるいはキレートを生成する物質を添加して構成したた
め、（１）不導体皮膜が発生しないため、ドレッシング
効率が低下せず、安定した電解ドレッシングが実現でき
る。

（２）　　砥粒突き出し量も減少しないため、高効率な
加工が実現できる。

（３）機械腐食の心配がない。

また、電解作用を用いてメタルボンド砥石のドレッシン
グを行う電解ドレッシング研削加工に使用する研削液に
おいて、 金属防錆剤、界面活性剤、消泡剤などを配合した研削液
ｅＮａｃ１、にＣ１などのハロゲン化物塩を添加した本
発明によっても、同様に、 （１）　　不導体皮膜が発生しないため、ドレッシング
効率が低下せず、安定した電解ドレッシングが実現でき
る。

Ｃ）　機械腐食の心配がない。

（３）電解効率１００％で流出するため砥粒突き出し量
の制御が非常に容易である。

といった効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の模式図、第２図は電解ド
レッシングの状態を示す説明図、第３図（ａ）は電解ド
レッシングによる良好な砥石面を示す説明図、（ロ）は
表面が不導体皮膜に覆われた状態説引回を示す。 第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解作用を用いてメタルボンド砥石のドレッシン
   グを行う電解ドレッシング研削加工に使用する研削液に
   おいて、 金属防錆剤、界面活性剤、消泡剤、微量電解質などを配
   合した研削液に錯イオンあるいはキレートを生成する物
   質を添加して成ることを特徴とした電解ドレッシング用
   研削液。
2. （２）電解作用を用いてメタルボンド砥石のドレッシン
   グを行う電解ドレッシング研削加工に使用する研削液に
   おいて、 金属防錆剤、界面活性剤、消泡剤などを配合した研削液
   にＮａＣｌ、ＫＣｌなどのハロゲン化物塩を添加して成
   ることを特徴とした電解ドレッシング用研削液。