JPH09225837A - 超砥粒砥石及びその製造方法 - Google Patents
超砥粒砥石及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH09225837A JPH09225837A JP5998596A JP5998596A JPH09225837A JP H09225837 A JPH09225837 A JP H09225837A JP 5998596 A JP5998596 A JP 5998596A JP 5998596 A JP5998596 A JP 5998596A JP H09225837 A JPH09225837 A JP H09225837A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- superabrasive
- binder
- super abrasive
- amorphous
- abrasive particle
- 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.)
- Granted
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 title abstract description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims abstract description 23
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 7
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000010304 firing Methods 0.000 claims description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 17
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical group [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052644 β-spodumene Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 6
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 claims description 5
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 claims description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 claims description 4
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 claims description 4
- 239000002667 nucleating agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 2
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 claims description 2
- WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N boron trifluoride Chemical compound FB(F)F WTEOIRVLGSZEPR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910015900 BF3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical group O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims 1
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 8
- 239000007769 metal material Substances 0.000 abstract description 3
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 abstract 4
- CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N Fe2+ Chemical compound [Fe+2] CWYNVVGOOAEACU-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 abstract 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 abstract 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910006501 ZrSiO Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 239000005337 ground glass Substances 0.000 description 3
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 2
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 2
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000003750 conditioning effect Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000005923 long-lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011812 mixed powder Substances 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005204 segregation Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 研削性能が良く、長寿命の超砥粒砥石、特に
鉄系金属材料の研削に好適な超砥粒砥石を提供する。 【解決手段】 超砥粒が、非品質結合剤を焼成中に反応
析出した結晶質骨材を含有する非晶質結合相によって結
合され、かつ該結晶質骨材は結合相の15〜70体積％であ
ることを特徴とする。そして超砥粒はＣＢＮ、結晶質骨
材はβ−スポジュメンＳ．Ｓ．を主体とすることを今一
つの特徴とする。
鉄系金属材料の研削に好適な超砥粒砥石を提供する。 【解決手段】 超砥粒が、非品質結合剤を焼成中に反応
析出した結晶質骨材を含有する非晶質結合相によって結
合され、かつ該結晶質骨材は結合相の15〜70体積％であ
ることを特徴とする。そして超砥粒はＣＢＮ、結晶質骨
材はβ−スポジュメンＳ．Ｓ．を主体とすることを今一
つの特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属、非金属材料な
ど各種材料の研削に用いられるダイヤモンド、ＣＢＮ
（立方晶系ちっ化ほう素）などの超砥粒をもって超砥粒
層を形成した研削砥石に関する。そして特に鋼材、鋳鋼
品など鉄系金属材料の研削加工用のＣＢＮ砥石に係る。
ど各種材料の研削に用いられるダイヤモンド、ＣＢＮ
（立方晶系ちっ化ほう素）などの超砥粒をもって超砥粒
層を形成した研削砥石に関する。そして特に鋼材、鋳鋼
品など鉄系金属材料の研削加工用のＣＢＮ砥石に係る。
【０００２】
【従来の技術】この種砥石の結合剤としては、合成樹脂
を用いたいわゆるレジノイド砥石がよく知られている。
またより高精度の研削加工を行うため、合成樹脂に替え
ガラス質又はセラミックス質の非晶質結合剤を用いたい
わゆるビトリファイド砥石も使用されている。
を用いたいわゆるレジノイド砥石がよく知られている。
またより高精度の研削加工を行うため、合成樹脂に替え
ガラス質又はセラミックス質の非晶質結合剤を用いたい
わゆるビトリファイド砥石も使用されている。
【０００３】このビトリファイド砥石においても、例え
ば特公52-27394号公報において、述べられているよう
に、結合相焼成時の収縮を減じ、強度を向上させるため
に、非晶質結合剤にアルミナ質砥粒や炭化けい素質砥粒
よりなる骨材を添加することが知られている。また同公
報においては、これらの骨材による長所を伸ばし、短所
を捨てるものとして、ジルコン、ムライトなどの修正モ
ース硬度11以下、融点 900℃以上の結晶を主成分とする
特定の骨材を用いることが提案されている。
ば特公52-27394号公報において、述べられているよう
に、結合相焼成時の収縮を減じ、強度を向上させるため
に、非晶質結合剤にアルミナ質砥粒や炭化けい素質砥粒
よりなる骨材を添加することが知られている。また同公
報においては、これらの骨材による長所を伸ばし、短所
を捨てるものとして、ジルコン、ムライトなどの修正モ
ース硬度11以下、融点 900℃以上の結晶を主成分とする
特定の骨材を用いることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の非晶質結合相で
は機械的強度が弱いために、結合相が破砕されやすく、
寿命が短かくて、研削加工面の表面粗さも悪化し易かっ
た。寿命を向上させるために結合相量を増加させると、
逆に研削抵抗が高くなり、切れ味が鈍る。
は機械的強度が弱いために、結合相が破砕されやすく、
寿命が短かくて、研削加工面の表面粗さも悪化し易かっ
た。寿命を向上させるために結合相量を増加させると、
逆に研削抵抗が高くなり、切れ味が鈍る。
【０００５】また非晶質結合相のみの場合では軟化点が
低いために、ツルーイング時の高い加工熱により結合相
が軟化し、砥粒表面に結合相の被りを生じたり、気孔の
穴を埋めてしまうことがあった。その結果ツルーイング
直後、加工初期において研削抵抗が高いという欠点もあ
った。逆にこの結合相自体の強度を上げようと、軟化点
を高くした配合にすれば、ＣＢＮ砥石の焼成温度範囲で
充分に焼成出来ないと言う問題を生じる。
低いために、ツルーイング時の高い加工熱により結合相
が軟化し、砥粒表面に結合相の被りを生じたり、気孔の
穴を埋めてしまうことがあった。その結果ツルーイング
直後、加工初期において研削抵抗が高いという欠点もあ
った。逆にこの結合相自体の強度を上げようと、軟化点
を高くした配合にすれば、ＣＢＮ砥石の焼成温度範囲で
充分に焼成出来ないと言う問題を生じる。
【０００６】従って、前記提案の非晶質の結合剤に結晶
質骨材を添加し、焼成してなる砥石は、上記非晶質結合
相による従来の砥石の多くの問題点を解消する秀れたも
のである。然し乍ら、この結晶質骨材は例示説明されて
いるように、ＣＢＮと非晶質結合剤と骨材の三者を混
合、焼成してなるもので、骨材は焼成時に非晶質結合剤
と全く反応又は溶解しないか、１部のみしかしないもの
を用いることにより、骨材の働きをせしめたものであ
る。
質骨材を添加し、焼成してなる砥石は、上記非晶質結合
相による従来の砥石の多くの問題点を解消する秀れたも
のである。然し乍ら、この結晶質骨材は例示説明されて
いるように、ＣＢＮと非晶質結合剤と骨材の三者を混
合、焼成してなるもので、骨材は焼成時に非晶質結合剤
と全く反応又は溶解しないか、１部のみしかしないもの
を用いることにより、骨材の働きをせしめたものであ
る。
【０００７】このことは、極めて効果的な反面、混合に
よって骨材はＣＢＮに直接接した状態で焼成されるな
ど、偏析を生じる心配があり、骨材を結合相中内に均一
に分散させるには困難性がある。また骨材と非晶質結合
剤との濡れ性は必らずしもよなく、安定した強度の向上
が充分とは言い難い。
よって骨材はＣＢＮに直接接した状態で焼成されるな
ど、偏析を生じる心配があり、骨材を結合相中内に均一
に分散させるには困難性がある。また骨材と非晶質結合
剤との濡れ性は必らずしもよなく、安定した強度の向上
が充分とは言い難い。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は上述のような問
題を解決しようとしてなされたもので、その特徴とする
ところは次の通りである。 （１）超砥粒と非晶質結合剤とを混合し、焼成して超砥
粒層を形成する。この焼成中に非晶質結合剤中より結晶
質骨材を反応析出せしめる。従って、超砥粒層は、超砥
粒とこれを結合する非晶質結合相とよりなり、かつ該結
合相中には結晶質骨材を分散含有した構成となる。この
結合相中における結晶質骨材の含有量は体積％で15〜70
である。
題を解決しようとしてなされたもので、その特徴とする
ところは次の通りである。 （１）超砥粒と非晶質結合剤とを混合し、焼成して超砥
粒層を形成する。この焼成中に非晶質結合剤中より結晶
質骨材を反応析出せしめる。従って、超砥粒層は、超砥
粒とこれを結合する非晶質結合相とよりなり、かつ該結
合相中には結晶質骨材を分散含有した構成となる。この
結合相中における結晶質骨材の含有量は体積％で15〜70
である。
【０００９】（２）上記反応析出される結晶質骨材とし
て、β−スポジュメンＳ．Ｓ．を主体とすることを第２
の特徴とする。ＺｒＳｉＯ4 など他の骨材と共存しても
よい。 （３）そして超砥粒として最も効果的に使用されるもの
はＣＢＮであることを第３の特徴とする。
て、β−スポジュメンＳ．Ｓ．を主体とすることを第２
の特徴とする。ＺｒＳｉＯ4 など他の骨材と共存しても
よい。 （３）そして超砥粒として最も効果的に使用されるもの
はＣＢＮであることを第３の特徴とする。
【００１０】（４）今一つの特徴は、超砥粒と非晶質結
合剤との混合時、充填材としてアルミナ質砥粒及び又は
炭化けい素質砥粒も併せて混合し、超砥粒層中に充填材
を含有せしめることである。超砥粒の集中度の低い場合
などにおける、超砥粒層の熱膨張係数の変動の緩和など
にも効果がある。
合剤との混合時、充填材としてアルミナ質砥粒及び又は
炭化けい素質砥粒も併せて混合し、超砥粒層中に充填材
を含有せしめることである。超砥粒の集中度の低い場合
などにおける、超砥粒層の熱膨張係数の変動の緩和など
にも効果がある。
【００１１】（５）上述のような超砥粒層の構成を具備
した超石を製造する方法としては、以下のことを特徴と
する。その１つは、超砥粒と混合する結合剤としては、
予め準備された次の構成の結晶質骨材は含まない調整結
合剤を用いることである。即ち調整結合剤はガラスを粉
砕してなる下記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇよりなる非
結晶質結合剤を１時結合剤と混和してなるものである。
そしてこの調整結合剤と超砥粒の混合物を型に装填して
成形し、該成形品を加熱焼成する工程中において、Ｇの
存在により非晶質結合剤中より結晶質骨材が析出する反
応が行われることである。 Ａ ＳｉＯ2 40〜60 重量％ Ｂ Ａｌ2 Ｏ3 ８〜18 重量％ Ｃ Ｂ2 Ｏ3 １〜10 重量％ Ｄ Ｐ2 Ｏ5 １〜６ 重量％ Ｅ ＣａＯ，ＭｇＯ，ＢａＯの１種以上 ２〜12 重量％ Ｆ Ｌｉ2 Ｏ又はこれにＮａ2 Ｏ，Ｋ2 Ｏの １種を加えたもの １〜６ 重量％ Ｇ ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 の１種以上 １〜６ 重量％
した超石を製造する方法としては、以下のことを特徴と
する。その１つは、超砥粒と混合する結合剤としては、
予め準備された次の構成の結晶質骨材は含まない調整結
合剤を用いることである。即ち調整結合剤はガラスを粉
砕してなる下記Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇよりなる非
結晶質結合剤を１時結合剤と混和してなるものである。
そしてこの調整結合剤と超砥粒の混合物を型に装填して
成形し、該成形品を加熱焼成する工程中において、Ｇの
存在により非晶質結合剤中より結晶質骨材が析出する反
応が行われることである。 Ａ ＳｉＯ2 40〜60 重量％ Ｂ Ａｌ2 Ｏ3 ８〜18 重量％ Ｃ Ｂ2 Ｏ3 １〜10 重量％ Ｄ Ｐ2 Ｏ5 １〜６ 重量％ Ｅ ＣａＯ，ＭｇＯ，ＢａＯの１種以上 ２〜12 重量％ Ｆ Ｌｉ2 Ｏ又はこれにＮａ2 Ｏ，Ｋ2 Ｏの １種を加えたもの １〜６ 重量％ Ｇ ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 の１種以上 １〜６ 重量％
【００１２】（６）従って、Ｇは核形成剤として作用す
ると思われるが、１時結合剤としてはデキストリン水溶
液又は合成樹脂を有機溶剤に溶かしたものが好ましい。
焼成は 900〜1200℃に１〜５時間保持して行われ、焼成
時反応析出される結晶質骨材は、β−スポジュメンＳ．
Ｓ．主体とするものである。
ると思われるが、１時結合剤としてはデキストリン水溶
液又は合成樹脂を有機溶剤に溶かしたものが好ましい。
焼成は 900〜1200℃に１〜５時間保持して行われ、焼成
時反応析出される結晶質骨材は、β−スポジュメンＳ．
Ｓ．主体とするものである。
【００１３】（７）混合する超砥粒としてはＣＢＮを用
いる。 （８）又上記結合剤と超砥粒の混合に際し、例えば超砥
粒の集中度が低い場合において、超砥粒層の熱膨張係数
の変動を緩和するためなどで、充填材としてのアルミナ
質砥粒及び又は炭化けい素質砥粒を併せて添加混合す
る。
いる。 （８）又上記結合剤と超砥粒の混合に際し、例えば超砥
粒の集中度が低い場合において、超砥粒層の熱膨張係数
の変動を緩和するためなどで、充填材としてのアルミナ
質砥粒及び又は炭化けい素質砥粒を併せて添加混合す
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下実施例により具体的な実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００１５】
【実施例】図１は、外径Ｄ1 が約 334mm、厚みＴが16m
m、穴径Ｈが 127mmの鉄製ボディ１の外周端面に、超砥
粒層３をベース層２を介して固着してなる外径Ｄ2 が 3
50mmのストレート砥石である。超砥粒層３とベース層２
は、予め次のように構成されたビットチップ４を、ボデ
ィ外周端面上に28枚、密接して貼り付け固着して形成し
た。
m、穴径Ｈが 127mmの鉄製ボディ１の外周端面に、超砥
粒層３をベース層２を介して固着してなる外径Ｄ2 が 3
50mmのストレート砥石である。超砥粒層３とベース層２
は、予め次のように構成されたビットチップ４を、ボデ
ィ外周端面上に28枚、密接して貼り付け固着して形成し
た。
【００１６】即ちビットチップ４は、図２Ａ，Ｂに示す
ように、長さＬが40mm、幅Ｗが16mmで、上面側の厚さＸ
2 が３mmの超砥粒層３と、下面側の厚さＸ1 が４mmのベ
ース層２とよりなっており、かつその28枚が図１に示す
ように鉄製のボディ１の外周端面上に隙間なく密接して
貼付け固着されるように、上面の円弧Ｒ2 は 175mm、下
面の円弧Ｒ1 は 167mmに形成されている。
ように、長さＬが40mm、幅Ｗが16mmで、上面側の厚さＸ
2 が３mmの超砥粒層３と、下面側の厚さＸ1 が４mmのベ
ース層２とよりなっており、かつその28枚が図１に示す
ように鉄製のボディ１の外周端面上に隙間なく密接して
貼付け固着されるように、上面の円弧Ｒ2 は 175mm、下
面の円弧Ｒ1 は 167mmに形成されている。
【００１７】そしてこのビットチップ４は次のようにし
て製作されたものである。表１の実施例の組成を有する
ガラス粉砕品20部と、１時結合剤としての50％デキスト
リン水溶液10部とを混合して、予め調整結合剤を準備し
ておき、この調整結合剤に超砥粒として＃80／100 のＣ
ＢＮ80部を加えて混合する。この混合物を金型に装填
し、かさ比重 2.5となるように成形する。この成形部分
が超砥粒層３を形成する部分である。
て製作されたものである。表１の実施例の組成を有する
ガラス粉砕品20部と、１時結合剤としての50％デキスト
リン水溶液10部とを混合して、予め調整結合剤を準備し
ておき、この調整結合剤に超砥粒として＃80／100 のＣ
ＢＮ80部を加えて混合する。この混合物を金型に装填
し、かさ比重 2.5となるように成形する。この成形部分
が超砥粒層３を形成する部分である。
【００１８】
【表１】
【００１９】同時に上記表１の実施例の組成を有するガ
ラス粉砕品20部と、１時結合剤としての50％デキストリ
ン水溶液15部と＃ 100／140 の電融ムライト80部とを混
合しておき、この混合物を上記超砥粒層３形成部上に装
填して、かさ比重 2.2になるように成形する。この重ね
た成形部分がベース層２を形成する部分である。
ラス粉砕品20部と、１時結合剤としての50％デキストリ
ン水溶液15部と＃ 100／140 の電融ムライト80部とを混
合しておき、この混合物を上記超砥粒層３形成部上に装
填して、かさ比重 2.2になるように成形する。この重ね
た成形部分がベース層２を形成する部分である。
【００２０】次いで、この重ね合わせた成形体を昇温速
度100 〜300 ℃／hrで1000℃まで昇温し、４時間保持し
て焼成し、降温速度100 〜300 ℃／hrで冷却後図２の形
状寸法に仕上げる。焼成中に、ガラス粉砕品中のＴｉＯ
2 、またはこれにＺｒＯ2 を加えたものが核形成剤とな
って、化学反応を起し、結合層中にβ−スポジュメン
Ｓ．Ｓ．を主体とした結晶性骨材が析出される。本実施
例においては、体積％で40のβ−スポジュメンＳ．Ｓ．
と、10のＺｒＳｉＯ4 の結晶性骨材が析出されていた。
なお図７はそのＸ線回折値を示す。
度100 〜300 ℃／hrで1000℃まで昇温し、４時間保持し
て焼成し、降温速度100 〜300 ℃／hrで冷却後図２の形
状寸法に仕上げる。焼成中に、ガラス粉砕品中のＴｉＯ
2 、またはこれにＺｒＯ2 を加えたものが核形成剤とな
って、化学反応を起し、結合層中にβ−スポジュメン
Ｓ．Ｓ．を主体とした結晶性骨材が析出される。本実施
例においては、体積％で40のβ−スポジュメンＳ．Ｓ．
と、10のＺｒＳｉＯ4 の結晶性骨材が析出されていた。
なお図７はそのＸ線回折値を示す。
【００２１】上記実施例の超砥粒砥石に比較するものと
して、成形、焼成の条件並びに形状寸法は同一で、ビッ
トチップ４の超砥粒層３の構成に関する部分を次のよう
に替えた比較例を作製した。
して、成形、焼成の条件並びに形状寸法は同一で、ビッ
トチップ４の超砥粒層３の構成に関する部分を次のよう
に替えた比較例を作製した。
【００２２】（比較例１）ガラス粉砕品として、表１の
比較例の組成のものを使用した以外は実施例と同様とし
た。この比較例１においては、成形体の焼成時結晶質骨
材は析出されていなかった。
比較例の組成のものを使用した以外は実施例と同様とし
た。この比較例１においては、成形体の焼成時結晶質骨
材は析出されていなかった。
【００２３】（比較例２）ガラス粉砕品として、表１の
比較例の組成のものを使用し、この粉砕品10部と、結晶
質骨材としてのβ−スポジュメンＳ．Ｓ．とＺｒＳｉＯ
4 の混合粉末10部と、１時結合剤としての50％デキスト
リン水溶液10部と、超砥粒として＃80／100 のＣＢＮ80
部を混合し、この混合物を金型に装填し、超砥粒層３形
成用の成形体とした。他は実施例と同様とした。この比
較例においては混合した結晶質骨材は焼成後も存在して
いた。
比較例の組成のものを使用し、この粉砕品10部と、結晶
質骨材としてのβ−スポジュメンＳ．Ｓ．とＺｒＳｉＯ
4 の混合粉末10部と、１時結合剤としての50％デキスト
リン水溶液10部と、超砥粒として＃80／100 のＣＢＮ80
部を混合し、この混合物を金型に装填し、超砥粒層３形
成用の成形体とした。他は実施例と同様とした。この比
較例においては混合した結晶質骨材は焼成後も存在して
いた。
【００２４】表２は、上記実施例及び比較例の砥石にお
ける砥粒層の物性を示すもので、実施例によるものは高
温強度、砥粒保持力が高く、熱膨張係数は低いので接合
性がよい。
ける砥粒層の物性を示すもので、実施例によるものは高
温強度、砥粒保持力が高く、熱膨張係数は低いので接合
性がよい。
【００２５】
【表２】
【００２６】従って、次の条件による研削試験の結果
も、図４に示す砥石半径摩耗量、図５に示す比研削抵
抗、図６に示すワーク表面粗さ、によって明らかなよう
に、何れにおいても実施例品が秀れている。
も、図４に示す砥石半径摩耗量、図５に示す比研削抵
抗、図６に示すワーク表面粗さ、によって明らかなよう
に、何れにおいても実施例品が秀れている。
【００２７】
【００２８】このように、実施例品が秀れた物性を備
え、実際の研削に当って高い性能と寿命を顕らわす理由
は明確ではないが次のように考えられる。図３は、実施
例の超砥粒層３の1000倍の組織写真で、画面下側より両
側部にわたって、大きく角張っているのがＣＢＮ砥粒
で、それに直接接して殆ど全面を占めている白い部分が
非晶質の結合相である。そして、その白い結合相中に
は、多数の灰色の小さい角張ったものが分散されてい
る。この角張ったものが、焼成中に析出されたβ−スポ
ジュメンＳ．Ｓ．を主体とする結晶質骨材である。
え、実際の研削に当って高い性能と寿命を顕らわす理由
は明確ではないが次のように考えられる。図３は、実施
例の超砥粒層３の1000倍の組織写真で、画面下側より両
側部にわたって、大きく角張っているのがＣＢＮ砥粒
で、それに直接接して殆ど全面を占めている白い部分が
非晶質の結合相である。そして、その白い結合相中に
は、多数の灰色の小さい角張ったものが分散されてい
る。この角張ったものが、焼成中に析出されたβ−スポ
ジュメンＳ．Ｓ．を主体とする結晶質骨材である。
【００２９】このような組織は、予め調整された調整結
合剤と超砥粒を混合、成形、焼成され、該焼成中に結合
剤中より結晶質骨材が析出することにより、形成される
ものと考えられる。即ちこの形成法によるものは超砥粒
と結合剤の充分な混合、濡れ性の保持ができ、骨材が均
一に分散し、充分な強度を持つ結合相が生成されるもの
と思われる。
合剤と超砥粒を混合、成形、焼成され、該焼成中に結合
剤中より結晶質骨材が析出することにより、形成される
ものと考えられる。即ちこの形成法によるものは超砥粒
と結合剤の充分な混合、濡れ性の保持ができ、骨材が均
一に分散し、充分な強度を持つ結合相が生成されるもの
と思われる。
【００３０】β−スポジュメンＳ．Ｓ．はモース硬度７
で、超砥粒層の機械的強度の向上に寄与すると共に、熱
膨張係数も 1.1×10-6／Ｃと低いため、 3.5×10-6／Ｃ
のＣＢＮに近い、3.78×10-6／Ｃの超砥粒層が得られ
る。
で、超砥粒層の機械的強度の向上に寄与すると共に、熱
膨張係数も 1.1×10-6／Ｃと低いため、 3.5×10-6／Ｃ
のＣＢＮに近い、3.78×10-6／Ｃの超砥粒層が得られ
る。
【００３１】なお、本発明の実施に当ってはＣＢＮなど
の超砥粒の集中度の低い超石の場合、超砥粒層の機械的
強度の保持と、熱膨張係数の上昇を防ぐため、結合剤中
にアルミナ質砥粒や炭化けい素質砥粒を、充填剤として
添加しておくことが好ましい。
の超砥粒の集中度の低い超石の場合、超砥粒層の機械的
強度の保持と、熱膨張係数の上昇を防ぐため、結合剤中
にアルミナ質砥粒や炭化けい素質砥粒を、充填剤として
添加しておくことが好ましい。
【００３２】また実施例は超砥粒としてＣＢＮを用いた
ものについて示したが、ダイヤモンド砥粒を用いてもよ
いことは言うまでもない。調整結合剤の組成、焼成条
件、結晶質骨材量の範囲を特定したのは、この範囲を外
れたものにおいては、本発明の目的とする効果を奏し得
ないからである。
ものについて示したが、ダイヤモンド砥粒を用いてもよ
いことは言うまでもない。調整結合剤の組成、焼成条
件、結晶質骨材量の範囲を特定したのは、この範囲を外
れたものにおいては、本発明の目的とする効果を奏し得
ないからである。
【００３３】
【発明の効果】以上各項において述べたように、本発明
によれば、超砥粒が結晶質骨材を均一分散した非晶質結
合相により強固に保持された、研削性能が高く、寿命の
長い超砥粒砥石が提供され、効率的な高品質の研削加工
を行うことが出来る。
によれば、超砥粒が結晶質骨材を均一分散した非晶質結
合相により強固に保持された、研削性能が高く、寿命の
長い超砥粒砥石が提供され、効率的な高品質の研削加工
を行うことが出来る。
【図１】 実施例における超砥粒砥石の縦断側面図であ
る。
る。
【図２】 Ａは図１中のビットチップ４の１枚の上面
図、Ｂはその側面図である。
図、Ｂはその側面図である。
【図３】 ビットチップ４中の超砥粒層３の構成を示す
1000部の組織写真である。
1000部の組織写真である。
【図４】 実施例、比較例の各砥石の砥石半径摩耗量を
示す図表である。
示す図表である。
【図５】 実施例、比較例の各砥石の比研削抵抗を示す
図表である。
図表である。
【図６】 実施例、比較例の各砥石により研削した被削
材のワーク表面粗さを示す図表である。
材のワーク表面粗さを示す図表である。
【図７】 実施例砥粒層のＸ線回折値を示す図表であ
る。
る。
１ 鉄製ボディ Ｒ2 ３の円弧半径 ２ ベース層 Ｒ1 ２の円弧半径 ３ 超砥粒層 ４ ビットチップ Ｔ １の厚み Ｄ1 １の外径 Ｄ2 超砥粒砥石の外径 Ｌ ４の長さ Ｗ ４の幅 Ｘ1 ３の厚さ Ｘ2 ２の厚さ
Claims (8)
- 【請求項１】 超砥粒が、非晶質結合剤を焼成中に反応
析出した結晶質骨材を含有する非晶質結合相によって結
合され、かつ結晶質骨材は該結合相の15〜70体積％であ
る、超砥粒層を具備することを特徴する超砥粒砥石。 - 【請求項２】 結晶質骨材はβ−スポジュメンＳ．Ｓ．
を主体としてなることを特徴とする請求項１記載の超砥
粒砥石。 - 【請求項３】 超砥粒はＣＢＮ（立方晶系ちっ化ほう
素）であることを特徴とする請求項１又は２記載の超砥
粒砥石。 - 【請求項４】 超砥粒層中には充填材としてのアルミナ
質砥粒及び又は炭化けい素質砥粒が含有されてなること
を特徴とする請求項１，２又は３記載の超砥粒砥石。 - 【請求項５】 超砥粒層の形成が、超砥粒を、下記Ａ、
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｇよりなる非晶質結合剤に、１時
結合剤を加えてなる調整結合剤と混合する工程と、該混
合物を型に装填して成形する工程と、該成形品を加熱焼
成する工程とを具備してなり、かつ該加熱焼成する工程
においては、Ｇの存在により、非晶質結合剤中より結晶
質骨材が析出する反応が行われることを特徴とする超砥
粒砥石の製造方法。 Ａ ＳｉＯ2 40〜60 重量％ Ｂ Ａｌ2 Ｏ3 ８〜18 重量％ Ｃ Ｂ2 Ｏ3 １〜10 重量％ Ｄ Ｐ2 Ｏ5 １〜６ 重量％ Ｅ ＣａＯ，ＭｇＯ，ＢａＯの１種以上 ２〜12 重量％ Ｆ Ｌｉ2 Ｏ又はこれにＮａ2 Ｏ，Ｋ2 Ｏの １種を加えたもの １〜６ 重量％ Ｇ ＺｒＯ2 ，ＴｉＯ2 の１種以上 １〜６ 重量％ - 【請求項６】 核形成剤は酸化チタン及び又は酸化ジル
コニウム、１時結合剤はデキストリン水溶液又は合成樹
脂を有機溶剤に溶かしたもの、結晶質骨材はβ−スポジ
ュメンＳ．Ｓ．を主体とするもの、加熱焼成の工程は、
900〜1200℃における保持時間が１〜５時間であること
を特徴とする請求項５記載の製造方法。 - 【請求項７】 超砥粒はＣＢＮであることを特徴とする
請求項５又は６記載の製造方法。 - 【請求項８】 混合する工程において、充填材としての
アルミナ質砥粒及び又は炭化けい素質砥粒も併せて添加
混合することを特徴とする請求項５，６又は７記載の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8059985A JP3050371B2 (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8059985A JP3050371B2 (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09225837A true JPH09225837A (ja) | 1997-09-02 |
| JP3050371B2 JP3050371B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=13128983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8059985A Expired - Lifetime JP3050371B2 (ja) | 1996-02-21 | 1996-02-21 | 超砥粒砥石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3050371B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100375662C (zh) * | 2005-07-28 | 2008-03-19 | 郑州富莱特超硬磨具有限公司 | 立方氮化硼外圆磨砂轮的制造方法 |
| CN100377839C (zh) * | 2005-07-19 | 2008-04-02 | 郑州富莱特超硬磨具有限公司 | 磨盘式立方氮化硼砂轮的生产方法 |
| JP2012152882A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Mitsui Kensaku Toishi Kk | ビトリファイド多層砥石車 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101971485B (zh) | 2008-03-13 | 2013-12-04 | 旭化成微电子株式会社 | 振荡器 |
-
1996
- 1996-02-21 JP JP8059985A patent/JP3050371B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100377839C (zh) * | 2005-07-19 | 2008-04-02 | 郑州富莱特超硬磨具有限公司 | 磨盘式立方氮化硼砂轮的生产方法 |
| CN100375662C (zh) * | 2005-07-28 | 2008-03-19 | 郑州富莱特超硬磨具有限公司 | 立方氮化硼外圆磨砂轮的制造方法 |
| JP2012152882A (ja) * | 2011-01-28 | 2012-08-16 | Mitsui Kensaku Toishi Kk | ビトリファイド多層砥石車 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3050371B2 (ja) | 2000-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5131926A (en) | Vitrified bonded finely milled sol gel aluminous bodies | |
| CN100467180C (zh) | 玻璃化超级磨具及其制造方法 | |
| JP4865426B2 (ja) | 研磨工具及びその製造方法 | |
| TWI321079B (en) | Abrasive tools having a permeable structure | |
| EP1280631B1 (en) | Porous abrasive article having ceramic abrasive composites, methods of making, and methods of use | |
| EP3221087B1 (en) | Bonded abrasive articles and methods of manufacture | |
| JPH02106273A (ja) | フリットで結合された研削砥石 | |
| EP1100654B1 (en) | Vitreous bond compositions for abrasive articles | |
| KR100362797B1 (ko) | 금속피복된연마재를함유하는유리연마도구 | |
| JP2829522B2 (ja) | 被覆ダイヤモンド砥粒およびその製法 | |
| JP3050371B2 (ja) | 超砥粒砥石及びその製造方法 | |
| JP2987485B2 (ja) | 超砥粒砥石及びその製造方法 | |
| JPS5882677A (ja) | 超砥粒砥石 | |
| JPH03264263A (ja) | 多孔質メタルボンド砥石およびその製造方法 | |
| JPS6357188B2 (ja) | ||
| JPS62251077A (ja) | ビトリフアイド砥石 | |
| EP4041840B1 (en) | Abrasive particle including coating, abrasive article including the abrasive particles, and method of forming | |
| JPS6257874A (ja) | 超砥粒研削砥石 | |
| JP2003220563A (ja) | ビトリファイドボンド砥石 | |
| JP2643401C (ja) | ||
| JP2509379C (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090331 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090331 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100331 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110331 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110331 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120331 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130331 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140331 Year of fee payment: 14 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |