JPH0464833B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は金属製の基体上に砥粒を単層で電着固
定するようにした砥石の製造方法に関するもので
ある。

従来のこの種砥石の製造は第７図乃至第１１図
に示す如くである。

即ち、第７図示の如く予じめ表面を高精度に仕
上げたグラフアイト、或はアルミニウム合金製等
の電着マスター台金５１の表面５２に砥粒５３…
を単層に分散配置し、かかる砥粒５３…を第８図
の如く銅やニツケル等のメツキ層５４で台金５１
上に電着固定し、砥粒５３…としてはダイヤモン
ドやCBN等の超硬砥粒が用いられる。かかるメ
ツキ層５４の厚さは砥粒５３…の径よりも厚くす
るのが一般的で、砥粒５３…はメツキ層５４内に
埋没する。

次にこの砥粒５３を含むメツキ層をもつマスタ
ー台金５１に該メツキ層５４に重なるようにした
砥石基体５６を重ね合わせ、該メツキ層５４と基
体５６とを合成樹脂又はろう付等による接合層５
８を介して接合一体化する。これを第９図で示し
た。

次に前記メツキ層５４の表面からマスター台金
５１を機械的或は化学的な方法で剥離し、これを
第１０図で示した。

更に基体５６表面に固定したメツキ層５４の表
面を酸に浸漬等する化学的な表面処理或は電解等
による電気的な表面処理を行い、研削に必要な所
定量砥粒５３…の先端５３１…をメツキ層５４の
外表面５４１から露出させ、砥面５９を形成し、
これを第１１図で示し、完成された砥石６０を得
る。

以上の従来技術は次の如き不利がある。

即ち、先ずメツキ層を含む砥石基体５６を台金
５１から剥離するさい、台金５１を損傷する虞れ
があり、ために砥石製作にさいし台金を交換する
必要があり、台金の寿命、耐久性の点で難点があ
り、トータルとしてコストの点で不利であるこ
と、次に砥粒を露出させるための化学的、或は電
気的手段によりメツキ層のエツチング処理は処理
時間が長くかかり改善が望ましいこと、更に上記
による処理は、砥粒とこれを保持しているメツキ
金属との間隙に酸や電解液が浸透するため、砥石
基体やメツキ層に徐々にこれらが浸蝕することが
多く、砥粒の保持力の低下等を来して使用により
砥粒の早期脱落等を惹起する虞れもあり、砥石寿
命を縮める原因ともなる。

更に従来技術はメツキ層と砥石基体との接合工
程を必要とし、工程が多くなること、接着剤を必
要とすること等不利である。

本発明は従来の電着砥石製造及びこれにより得
られた砥石の前記不利を改善すべくなされたもの
である。

本発明の目的とする処は、砥石製造におけるマ
スター台金の寿命、耐久性向上、砥粒保持性能の
向上、トータルとしてのコストダウン、トータル
としての砥石寿命の向上を図り、併せて砥石製造
の簡素化、製造工程の短縮を図つた電着砥石の製
造方法を提供するにある。

以上の目的を達成するため本発明は、マスター
台金表面の砥粒の一部を台金より融点が低く且つ
砥粒の平均粒径の30％〜45％の厚みの低融点金属
層で仮保持し、この金属層の上に砥粒を包み込む
ように該金属層より融点の高いメツキ層を設けて
砥石マスターを形成し、該マスターを砥石基体上
に臨ませて前記金属層の融点以上でメツキ層、台
金の融点以下の温度で加熱し、前記金属のみを溶
解させてメツキ層に設けた連通部から溶解金属を
メツキ層と砥石基体上に浸透させるようにしたこ
とをその要旨とする。

次に本発明の好適一実施例を添付図面に従つて
詳述する。

第１図乃至第６図は本発明に係る製造方法を工
程順に示したもので、第１図の如くマスター台金
１の表面２の従来方法と同様に所定の分布状態で
ダイヤモンドやCBN等の超硬砥粒３…を分散配
置する。この場合マスター台金１は反復して使用
するためチタン合金、又は剛材表面に白金メツキ
したものが使用される。

次に第１図の状態下で砥粒３…を台金１の表面
に低融点金属４により電着法により固定する。か
かる低融点金属による固定は砥粒３…の先部３０
１とし、台金１の表面２上に盛られる金属層４０
１で砥粒３…の先部３０１を埋装保持する如く
し、これにより砥粒３…を仮保持する。かかる金
属層４０１の厚さＨは砥石完成時の砥粒突出量に
等しく設定する必要があり、砥粒の平均粒径の30
％〜45％の範囲が適切である。かかる突出量の設
定、即ち金属層４０１の厚さＨの設定は、砥粒を
分散配置し、低融合金を台金１の表面２上に盛る
だけのため、盛り量を管理するだけで良く、容易
に、又寸法精度の点でも正確になし得る。これを
第２図で示した。

低融点合金としては本実施例ではすず（融点
231℃）がはんだ（ろう付用すず・鉛合金、融点
183℃〜283℃）を用いた。

続いて前記砥粒３…を低融点金属４で固定した
台金の該金属層４０１上に該砥粒３…を該層４０
１との間でサンドイツチする如く、且つ砥粒３…
の基部３０２…を埋めるように砥粒保持用の金
属、例えば銅、或はニツケル等をメツキし、金属
層４０１上にメツキ層５を積層形成し、砥石マス
ター６を得、メツキ層５は砥粒を保持すべく必要
且つ充分の厚さに設定する。

以上のメツキ層５を形成した後、該メツキ層に
は該層５の表面５０１から金属層４０１に達する
孔１０…を複数形成する。これを第３図で示し
た。

次にかかる砥石マスター６を砥粒３…側、即ち
メツキ層５の表面５０１側を下にして砥石基体７
の表面７０１上に臨ませ、このさい、砥石基体７
の表面７０１とメツキ層５の表面５０１との間に
隙間Ｓを設けるようにし、隙間Ｓと既述のメツキ
層の５に設けた孔１０…とは連通し、孔１０…を
介して金属層４０１と隙間Ｓとは繋がつている。
これを第４図で示した。

次にこれを所定の温度或に昇温せしめて砥粒３
…の先部３０１を仮保持していた低融点金属層４
０１が溶解することとなる。溶解した金属は孔１
０…を介して砥石基体７の表面７０１と下向きと
なつたメツキ層５の前記表面５０１との間に形成
された隙間Ｓに溶浸することとなり、隙間Ｓに充
満することとなる。この状態から冷却することに
より隙間Ｓに溶浸した低融点金属は固化して砥石
基体７とメツキ層５とはろう付接合８されること
となる。又以上により砥粒３…とマスター台金１
間の砥粒３…を仮保持した金属が溶出してしまう
結果、砥粒３…と台金１の表面２とは解放され、
機械的剥離作業を伴うことなく台金１を砥粒３…
から又メツキ層４０１から分離することが可能と
なる。従つて台金１の表面２を従来の如く損傷さ
せることはない。これを第５図で示した。

台金１を分離して得られた砥石９を第６図で示
し、基体７上にろう材８として機能する既述の金
属８を介して固定されたメツキ層５の表面５０２
上に金属層４０１の隙間Ｓへの溶浸移行により砥
粒３…の先部３０１…が突出し、この突出量Ｈは
既述の如く金属層４０１の厚さＨと等しくなり、
基部３０２…はメツキ層５中に埋没し、保持され
ている。そして台金１からメツキ層を剥離し、メ
ツキ層表面をエツチングする従来方法と異り、先
部３０１…の先端が同一水平面上に並び、且つ突
出量Ｈが全ての砥粒で等しい精度的に優れたもの
が得られることとなる。

このように砥粒保持用の金属層４０１をろう材
８として置換させ、金属層とろう材を兼用させ
た。

尚第６図の如く孔１０…中に溶解した金属１１
を残留させてろう材８の接合効果を補強しても良
い。

以上で明らかな如く本発明に従えば、先ず、前
記の如く砥粒を保持する金属メツキ層とマスター
台金との間に低融点金属を仮保持材として介在せ
しめたため、メツキ層の砥石基体への加熱接合に
さいし金属はメツキ層と砥石基体との間に溶解溶
浸し、これによりマスター台金とメツキ層、砥粒
は分離するとともに、砥粒を保持するメツキ層と
砥石基体とを同時に接合一体下することができ
る。

従つてメツキ層を砥石基体に接合一体化するた
めの工程を必要とせず、工程の簡素化を図ること
ができ、又接着剤等の接合材料を別途必要とせ
ず、砥粒仮保持用の金属をそのまま接合材として
利用するため材料経済上有利であり、合理的であ
る。

又以上によりマスター台金とメツキ層との剥離
を必要とすることがなく、マスター台金表面を従
来の如く損傷することがない。従つてマスター台
金の長期に亘る反復した使用を可能にし、これの
寿命、耐久性を向上せしめ、又これによりコス
ト、延いては砥石製造のコストを従来に比し大幅
にダウンさせることができる他、マスター台金と
砥粒を保持したメツキ層の分離も加熱溶解という
簡素な作業でなし得るという利点を有する。

次に砥粒を仮保持する低融点金属層上に砥粒保
持用のメツキ層を形成し、爾後金属層を溶解せし
めて砥粒先部を露出せしめるため、従来の化学的
電気的なエツチング処理と異なり基体やメツキ層
を化学的に浸食し、砥粒保持力を低下させる如き
事態を防止し、従つて砥石の寿命、耐久性を向上
させ、トータルとしてコストダウンを図ることが
できるとともに、低融点金属層の厚さの設定で砥
粒の突出高さを設定することができ、砥粒突出量
の一定した精度の良い電着砥石を得ることができ
る。

本発明は以上の如き多大の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図乃至第
６図は砥石製造を工程順に示し、第１図は砥粒を
マスター台金上に分散載置した状態の部分縦断面
図、第２図は低融点金属による仮保持状態の同様
の図、第３図は金属メツキ層形成の砥石マスター
を示す図、第４図は砥石基体上に砥石マスターを
セツトした図、第５図は加熱処理後の図、第６図
は得られた砥石の図、第７図乃至第１１図は従来
の砥石製造を工程順に示した図である。 尚図面中１は台金、３は砥粒、４は低融点金属
層、５はメツキ層、７は基体、１０は連通する部
分である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ａ 台金表面に分散して臨ませた砥粒の表面
   に近い先部を、該台金より融点が低い金属で前
   記砥粒の平均粒径の30％〜45％の厚みに形成し
   た低融点金属層によつて仮保持する工程、 ｂ 前記金属層より融点の高い金属で該金属層表
   面から突出した前記砥粒の基部を包み込むよう
   にメツキ層を設け、該メツキ層の表面と金属層
   との間に連通する部分を前記メツキ層形成時に
   形成し、前記金属層、砥粒、該メツキ層からな
   る砥石マスターを形成する工程、 ｃ 砥石基体の表面上に前記砥石マスターをその
   メツキ層表面が下向きとなつて〓間をもつて重
   なり合うように合わせ、この砥石マスターを前
   記金属層の融点以上で且つ前記メツキ層、台金
   の融点以下の温度で加熱して該金属層のみを溶
   融せしめるとともに、溶融したものをメツキ層
   の連通する部分からメツキ層と砥石基体表面と
   の間に浸透させる工程、 以上の工程からなる電着砥石の製造方法。