JPH08276366A - 超砥粒レジンボンド砥石およびその製造方法 - Google Patents
超砥粒レジンボンド砥石およびその製造方法Info
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- JPH08276366A JPH08276366A JP8023995A JP8023995A JPH08276366A JP H08276366 A JPH08276366 A JP H08276366A JP 8023995 A JP8023995 A JP 8023995A JP 8023995 A JP8023995 A JP 8023995A JP H08276366 A JPH08276366 A JP H08276366A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】超砥粒レジンボンド砥石の製造方法に於いて、
複雑形状または大型の成形体の均質な成形を行う。 【構成】分子重合度２０００以上のフェノール樹脂を原
料とし、低圧で射出成形を行うことにより均質な成形体
を得る。またフュームドシリカ微粉末を樹脂原料に配合
することにより砥粒と溶融樹脂との分散性を改善しより
切れ味の良い超砥粒砥石の製造が可能になった。さら
に、超砥粒にガラス相を被覆することにより磨滅した砥
粒に加わる研削抵抗で該砥粒周囲のガラス相を適時破壊
にいたらしめ、その結果該砥粒のボンドとの接合部を破
壊するので積極的に磨滅した砥粒の選択的な脱落を行う
ことができ、その結果セラミックスやサーメットなどの
切削工具に用いられる難研削材に対して切れ味の優れた
研削砥石が得られる。
複雑形状または大型の成形体の均質な成形を行う。 【構成】分子重合度２０００以上のフェノール樹脂を原
料とし、低圧で射出成形を行うことにより均質な成形体
を得る。またフュームドシリカ微粉末を樹脂原料に配合
することにより砥粒と溶融樹脂との分散性を改善しより
切れ味の良い超砥粒砥石の製造が可能になった。さら
に、超砥粒にガラス相を被覆することにより磨滅した砥
粒に加わる研削抵抗で該砥粒周囲のガラス相を適時破壊
にいたらしめ、その結果該砥粒のボンドとの接合部を破
壊するので積極的に磨滅した砥粒の選択的な脱落を行う
ことができ、その結果セラミックスやサーメットなどの
切削工具に用いられる難研削材に対して切れ味の優れた
研削砥石が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は超砥粒レジンボンド砥
石の製造方法に関する。
石の製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】超砥粒砥石としてフェノール樹脂、ポリイ
ミド樹脂を用いたレジンボンド砥石が知られている。こ
れら従来のレジンボンドを用い粉末状の樹脂原料と超砥
粒を粉体として混合撹拌して金型に型込めし加熱加圧し
てマトリックスを成形一体化して製造していた。
ミド樹脂を用いたレジンボンド砥石が知られている。こ
れら従来のレジンボンドを用い粉末状の樹脂原料と超砥
粒を粉体として混合撹拌して金型に型込めし加熱加圧し
てマトリックスを成形一体化して製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ポリイミド樹
脂では溶融が起こらず樹脂粒子間の加熱結合反応により
一体化が起こるので加熱加圧時の加圧力の伝播が複雑形
状では不均一になってしまい成形密度の劣化により十分
な性能が得られない欠点があった。また、溶融硬化型の
フェノール樹脂は粉末状の樹脂と超砥粒を混合撹拌した
のち同様に型込めして加熱加圧して一体成形する。加熱
加圧手段は一般に金型構造により加圧方向が制限され僅
かな溶融時間内に均一な圧力が伝播しなければならない
が大型の金型や複雑形状の金型では金型内温度を均質化
するのに多くの時間を要し、たとえばセンタレス用ダイ
ヤモンド砥石などでは砥石径が４０５ｍｍ，砥石幅が３
００ｍｍにおよび、しかも回転機体としてのアルミニウ
ム合金製円筒状台金円周部に通常３〜５ｍｍの狭い範囲
においては、一部樹脂の硬化が進んで成形不良を発生し
やすい欠点があった。
脂では溶融が起こらず樹脂粒子間の加熱結合反応により
一体化が起こるので加熱加圧時の加圧力の伝播が複雑形
状では不均一になってしまい成形密度の劣化により十分
な性能が得られない欠点があった。また、溶融硬化型の
フェノール樹脂は粉末状の樹脂と超砥粒を混合撹拌した
のち同様に型込めして加熱加圧して一体成形する。加熱
加圧手段は一般に金型構造により加圧方向が制限され僅
かな溶融時間内に均一な圧力が伝播しなければならない
が大型の金型や複雑形状の金型では金型内温度を均質化
するのに多くの時間を要し、たとえばセンタレス用ダイ
ヤモンド砥石などでは砥石径が４０５ｍｍ，砥石幅が３
００ｍｍにおよび、しかも回転機体としてのアルミニウ
ム合金製円筒状台金円周部に通常３〜５ｍｍの狭い範囲
においては、一部樹脂の硬化が進んで成形不良を発生し
やすい欠点があった。
【０００４】これら、成形不良は超音波検査により発見
できる場合もあるが大型の成形体や複雑形状の成形体で
は微少な欠陥を発見することが難しく、微少に成形粉末
組成を調整して超砥粒砥石の性能を最適化する上で予期
せぬ成形不良で所定の性能を発揮出来なくなる場合もあ
った。例えばセンタレス研削盤用のレジンボンド砥石な
どは加圧方向の厚みを大きくしてつなぎ合わせる分割数
を出来るだけ少なくすることが製品の加工精度向上に有
効であるが、砥石マトリックスの組成などによっては、
上記不良を回避するためやむなく分割数を増やすなどの
処置が強いられている。
できる場合もあるが大型の成形体や複雑形状の成形体で
は微少な欠陥を発見することが難しく、微少に成形粉末
組成を調整して超砥粒砥石の性能を最適化する上で予期
せぬ成形不良で所定の性能を発揮出来なくなる場合もあ
った。例えばセンタレス研削盤用のレジンボンド砥石な
どは加圧方向の厚みを大きくしてつなぎ合わせる分割数
を出来るだけ少なくすることが製品の加工精度向上に有
効であるが、砥石マトリックスの組成などによっては、
上記不良を回避するためやむなく分割数を増やすなどの
処置が強いられている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そこで、発明者らは樹脂
を溶融状態で加圧成形する為、射出成型法を導入する検
討を行った結果、溶融時間の長い溶融固化性のフェノー
ル樹脂を用いることにより、成形圧力を所定通り均質化
した超砥粒砥石成形体を実用上製作可能にすることがで
きる事を見いだした。一般には射出成形において樹脂を
均質圧力で成形するため短時間に高圧で樹脂を金型内に
供給している。しかし、超砥粒砥石では砥石台金と一体
で成形する事も多く、台金の熱容量の問題や砥粒分散性
の改善など、実用化に当たっては従来技術を単に応用す
るだけでな困難な点があった。
を溶融状態で加圧成形する為、射出成型法を導入する検
討を行った結果、溶融時間の長い溶融固化性のフェノー
ル樹脂を用いることにより、成形圧力を所定通り均質化
した超砥粒砥石成形体を実用上製作可能にすることがで
きる事を見いだした。一般には射出成形において樹脂を
均質圧力で成形するため短時間に高圧で樹脂を金型内に
供給している。しかし、超砥粒砥石では砥石台金と一体
で成形する事も多く、台金の熱容量の問題や砥粒分散性
の改善など、実用化に当たっては従来技術を単に応用す
るだけでな困難な点があった。
【０００６】最も実用化に貢献したのは樹脂溶融時間を
延ばすことであったが、これは樹脂として平均分子量２
０００以上のフェノール樹脂を選定することにより得ら
れた。例えば平均分子量３０００のフェノール樹脂では
固化時間を３０ｍｉｎとすることが出来る。
延ばすことであったが、これは樹脂として平均分子量２
０００以上のフェノール樹脂を選定することにより得ら
れた。例えば平均分子量３０００のフェノール樹脂では
固化時間を３０ｍｉｎとすることが出来る。
【０００７】つぎに砥粒の分散性を改善するために、砥
粒と溶融樹脂との比重の調整や溶融樹脂自体の粘度調整
が必要であったが、発明者等は砥粒表面に金属被覆をし
たり、樹脂原料中に商品名「アエロジル」で称されるヒ
ュームドシリカ微粉末を樹脂原料に対する重量比で１％
から３０％配合して目的をかなえた。前記ヒュームドシ
リカ微粉末の割合を樹脂原料に対する重量比で１％から
３０％に定めたのは１％未満では砥粒を所望の分散状態
にすることが出来ず無添加のものと優位差が生じなかっ
たためで、また３０％以下と定めたのは３０％以上では
砥粒分散は改善されるものの成形された砥石としての寿
命がかえって劣化してしまうからである。さらに発明者
らは超砥粒粒子に鉛ガラスまたは結晶性ガラスを溶融被
覆させ砥粒分散性の改善と砥石切れ味の改善を大幅に達
成できた。
粒と溶融樹脂との比重の調整や溶融樹脂自体の粘度調整
が必要であったが、発明者等は砥粒表面に金属被覆をし
たり、樹脂原料中に商品名「アエロジル」で称されるヒ
ュームドシリカ微粉末を樹脂原料に対する重量比で１％
から３０％配合して目的をかなえた。前記ヒュームドシ
リカ微粉末の割合を樹脂原料に対する重量比で１％から
３０％に定めたのは１％未満では砥粒を所望の分散状態
にすることが出来ず無添加のものと優位差が生じなかっ
たためで、また３０％以下と定めたのは３０％以上では
砥粒分散は改善されるものの成形された砥石としての寿
命がかえって劣化してしまうからである。さらに発明者
らは超砥粒粒子に鉛ガラスまたは結晶性ガラスを溶融被
覆させ砥粒分散性の改善と砥石切れ味の改善を大幅に達
成できた。
【０００８】
（実施例 １）外形２００ｍｍ幅７ｍｍのＪＩＳ規格１
Ａ１型ダイヤモンド砥石を製作するため、金型を用意し
粒度２００／２３０メッシュの合成ダイヤモンド砥粒を
表１の配合比で用意し乾式混合した。その後射出成形機
に導入して順次成形を行った。
Ａ１型ダイヤモンド砥石を製作するため、金型を用意し
粒度２００／２３０メッシュの合成ダイヤモンド砥粒を
表１の配合比で用意し乾式混合した。その後射出成形機
に導入して順次成形を行った。
【０００９】
【表１】
【００１０】（実施例 ２）２００／２３０メッシュの
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を表１の配合比で用意し、実施例１と同様に
１Ａ１型ダイヤモンド砥石を成形した。
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を表１の配合比で用意し、実施例１と同様に
１Ａ１型ダイヤモンド砥石を成形した。
【００１１】（実施例 ３）２００／２３０メッシュの
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面
積で１００〜３００ｍ2 ／ｇを有するフュームドシリカ
樹脂粉末に対する重量比で１０．５％で添加し、表１の
配合比で用意し、実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモン
ド砥石を成形した。
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面
積で１００〜３００ｍ2 ／ｇを有するフュームドシリカ
樹脂粉末に対する重量比で１０．５％で添加し、表１の
配合比で用意し、実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモン
ド砥石を成形した。
【００１２】（実施例 ４）２００／２３０メッシュの
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面
積で１００〜３００ｍ2 ／ｇを有するフュームドシリカ
樹脂粉末に対する重量比で１％で添加し、表１の配合比
で用意し、実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモンド砥石
を成形した。
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面
積で１００〜３００ｍ2 ／ｇを有するフュームドシリカ
樹脂粉末に対する重量比で１％で添加し、表１の配合比
で用意し、実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモンド砥石
を成形した。
【００１３】（実施例 ５）２００／２３０メッシュの
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面
積で１００〜３００ｍ２／ｇを有するフュームドシリカ
樹脂粉末に対する重量比で３０％で添加し、表１の配合
比で用意し、実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモンド砥
石を成形した。
市販の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆
率５５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面
積で１００〜３００ｍ２／ｇを有するフュームドシリカ
樹脂粉末に対する重量比で３０％で添加し、表１の配合
比で用意し、実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモンド砥
石を成形した。
【００１４】（実施例 ６）２７０／３２５メッシュの
市販の合成ダイヤモンド砥粒を用い実施例１と同じ配合
比で混合し実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモンド砥石
を成形した。
市販の合成ダイヤモンド砥粒を用い実施例１と同じ配合
比で混合し実施例１と同様に１Ａ１型ダイヤモンド砥石
を成形した。
【００１５】（実施例 ７）３２５／４００メッシュの
市販の合成ダイヤモンド砥粒を１００重量部、軟化点温
度４８０℃の鉛ガラス粉末を１００重量部用意し、乳鉢
で乾式で混合撹拌する。この行程でガラス粉末は砥粒に
均一に被覆分散させることが出来る。次に被覆ダイヤモ
ンド砥粒をシャーレに広げ炉内で６００℃に加熱してガ
ラスを溶融させ連続した被覆相を形成する。溶融塊状化
したダイヤモンド砥粒を２０メッシュでスクリーニング
したのち、表１の配合比で混合撹拌した後実施例１同様
に１Ａ１型ダイヤモンド砥石を制作した。
市販の合成ダイヤモンド砥粒を１００重量部、軟化点温
度４８０℃の鉛ガラス粉末を１００重量部用意し、乳鉢
で乾式で混合撹拌する。この行程でガラス粉末は砥粒に
均一に被覆分散させることが出来る。次に被覆ダイヤモ
ンド砥粒をシャーレに広げ炉内で６００℃に加熱してガ
ラスを溶融させ連続した被覆相を形成する。溶融塊状化
したダイヤモンド砥粒を２０メッシュでスクリーニング
したのち、表１の配合比で混合撹拌した後実施例１同様
に１Ａ１型ダイヤモンド砥石を制作した。
【００１６】（比較例）２００／２３０メッシュの市販
の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆率５
５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面積で
１００〜３００ｍ２／ｇを有するフュームドシリカ樹脂
粉末に対する重量比で３３％で添加し、表２の配合比で
用意し、実施例３と同様に比較例１の１Ａ１型ダイヤモ
ンド砥石を成形した。
の金属被覆合成ダイヤモンド砥粒（ニッケルの被覆率５
５％）を用い、実施例２と同様の樹脂原料に比表面積で
１００〜３００ｍ２／ｇを有するフュームドシリカ樹脂
粉末に対する重量比で３３％で添加し、表２の配合比で
用意し、実施例３と同様に比較例１の１Ａ１型ダイヤモ
ンド砥石を成形した。
【００１７】
【表２】
【００１８】つぎに、実施例１から実施例７までのダイ
ヤモンド砥石と比較例のダイヤモンド砥石とで超硬合金
の湿式平面研削を行った。研削試験条件は次のとおりで
ある。 使用機械 ：岡本平面研削盤 ＰＳＧ−６３Ａ（３．７Ｋｗ） 砥石 ：１Ａ１型 ２００Ｄ，１０Ｔ，３Ｘ，５０．８Ｈ 砥石周速 ：１５００ｍ／ｍｉｎ テーブル速度 ：１５ｍ／ｍｉｎ クロス送り ：２ｍｍ／ｐａｓｓ 切り込み ：２０μｍ（実施例１，２及び３） １０μｍ（実施例４，５）
ヤモンド砥石と比較例のダイヤモンド砥石とで超硬合金
の湿式平面研削を行った。研削試験条件は次のとおりで
ある。 使用機械 ：岡本平面研削盤 ＰＳＧ−６３Ａ（３．７Ｋｗ） 砥石 ：１Ａ１型 ２００Ｄ，１０Ｔ，３Ｘ，５０．８Ｈ 砥石周速 ：１５００ｍ／ｍｉｎ テーブル速度 ：１５ｍ／ｍｉｎ クロス送り ：２ｍｍ／ｐａｓｓ 切り込み ：２０μｍ（実施例１，２及び３） １０μｍ（実施例４，５）
【００１９】その結果を表３に示すが、実施例１，２の
製造方法で作成したダイヤモンド砥石は従来法と同様の
研削性能を示した。また、実施例１の製造方法で作成し
たダイヤモンド砥石では実施例２のニッケル被覆ダイヤ
モンド砥石よりも切れ味が良い結果が得られた。実施例
３、４、５で示されるダイヤモンド砥石は実施例１なら
びに比較例に示されるダイヤモンド砥石に比べより高い
研削性能を示した。さらに実施例７のガラス被覆ダイヤ
モンド砥粒を用いたものでは砥粒自生発利効果が進み３
２５／４００メッシュ砥粒にも関わらず、実施例６の２
７０／３２５メッシュ砥粒に匹敵する切れ味を示した。
製造方法で作成したダイヤモンド砥石は従来法と同様の
研削性能を示した。また、実施例１の製造方法で作成し
たダイヤモンド砥石では実施例２のニッケル被覆ダイヤ
モンド砥石よりも切れ味が良い結果が得られた。実施例
３、４、５で示されるダイヤモンド砥石は実施例１なら
びに比較例に示されるダイヤモンド砥石に比べより高い
研削性能を示した。さらに実施例７のガラス被覆ダイヤ
モンド砥粒を用いたものでは砥粒自生発利効果が進み３
２５／４００メッシュ砥粒にも関わらず、実施例６の２
７０／３２５メッシュ砥粒に匹敵する切れ味を示した。
【００２０】
【表３】
【００２１】
【効果】加熱溶融時間の長い樹脂の選定する事により、
複雑で樹脂成形密度が均一なレジンボンド砥石が得られ
る。従ってセンタレスホイールなど大型で樹脂成形密度
が均一なレジンボンド砥石が得られる。加えて比表面積
で１００〜３００ｍ2 ／ｇを有するフュームドシリカ粉
末を樹脂原料に配合することにより砥粒と溶融樹脂との
分散性を改善しより切れ味の良い超砥粒砥石の製造が可
能になった。
複雑で樹脂成形密度が均一なレジンボンド砥石が得られ
る。従ってセンタレスホイールなど大型で樹脂成形密度
が均一なレジンボンド砥石が得られる。加えて比表面積
で１００〜３００ｍ2 ／ｇを有するフュームドシリカ粉
末を樹脂原料に配合することにより砥粒と溶融樹脂との
分散性を改善しより切れ味の良い超砥粒砥石の製造が可
能になった。
【００２２】また、超砥粒にガラス相を被覆することに
より磨滅した砥粒に加わる研削抵抗で該砥粒周囲のガラ
ス相を適時破壊にいたらしめ、その結果該砥粒のボンド
との接合部を破壊するので積極的に磨滅した砥粒の選択
的な脱落を行うことができ、その結果セラミックスやサ
ーメットなどの切削工具に用いられる難研削材に対して
切れ味の優れた研削砥石が得られる。
より磨滅した砥粒に加わる研削抵抗で該砥粒周囲のガラ
ス相を適時破壊にいたらしめ、その結果該砥粒のボンド
との接合部を破壊するので積極的に磨滅した砥粒の選択
的な脱落を行うことができ、その結果セラミックスやサ
ーメットなどの切削工具に用いられる難研削材に対して
切れ味の優れた研削砥石が得られる。
Claims (3)
- 【請求項１】ダイヤモンド、ｃＢＮに代表される砥粒を
樹脂結合材で分散固着してなる超砥粒レジンボンド砥石
の製造方法において、マトリックスの主成分として平均
分子量２０００以上であるフェノール樹脂を用い、かつ
射出成形法での成形一体化を行うことを特徴とする超砥
粒レジンボンド砥石の製造方法。 - 【請求項２】平均分子量２０００以上であるフェノール
樹脂にフュームドシリカ粉末を混合して後射出成形を行
うことを特徴とする請求項１に記載の超砥粒レジンボン
ド砥石の製造方法。 - 【請求項３】ダイヤモンド、ｃＢＮに代表される砥粒を
樹脂結合材で分散固着して成る超砥粒レジンボンド砥石
において、前記樹脂結合在中には重量比で１％から３０
％のフュームドシリカ粉末を含有することを特徴とする
超砥粒レジンボンド砥石。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8023995A JPH08276366A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 超砥粒レジンボンド砥石およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8023995A JPH08276366A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 超砥粒レジンボンド砥石およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08276366A true JPH08276366A (ja) | 1996-10-22 |
Family
ID=13712786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8023995A Withdrawn JPH08276366A (ja) | 1995-04-05 | 1995-04-05 | 超砥粒レジンボンド砥石およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08276366A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6383238B1 (en) | 1999-08-17 | 2002-05-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Resin bonded abrasive tool |
| US6685539B1 (en) | 1999-08-24 | 2004-02-03 | Ricoh Company, Ltd. | Processing tool, method of producing tool, processing method and processing apparatus |
| CN115674036A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种超硬材料砂轮及其制备方法 |
| CN116638450A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-25 | 中山市长昊磨具磨料有限公司 | 一种改变耐用度的树脂砂轮制备方法及其产品 |
-
1995
- 1995-04-05 JP JP8023995A patent/JPH08276366A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6383238B1 (en) | 1999-08-17 | 2002-05-07 | Mitsubishi Materials Corporation | Resin bonded abrasive tool |
| US6685539B1 (en) | 1999-08-24 | 2004-02-03 | Ricoh Company, Ltd. | Processing tool, method of producing tool, processing method and processing apparatus |
| CN115674036A (zh) * | 2022-11-18 | 2023-02-03 | 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 | 一种超硬材料砂轮及其制备方法 |
| CN116638450A (zh) * | 2023-05-10 | 2023-08-25 | 中山市长昊磨具磨料有限公司 | 一种改变耐用度的树脂砂轮制备方法及其产品 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |