JPH09254042A - 溝切り用砥石およびその製造方法 - Google Patents

溝切り用砥石およびその製造方法

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JPH09254042A
JPH09254042A JP5971496A JP5971496A JPH09254042A JP H09254042 A JPH09254042 A JP H09254042A JP 5971496 A JP5971496 A JP 5971496A JP 5971496 A JP5971496 A JP 5971496A JP H09254042 A JPH09254042 A JP H09254042A
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JP
Japan
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grindstone
electric discharge
whetstone
discharge machining
sintered body
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JP5971496A
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Susumu Yamazaki
山崎  進
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SYMTEC KK
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 砥粒の脱落および摩耗が少なく刃の形状を長
期にわたって安定な状態で保持することができ、V溝や
角溝のように鋭い角度をもった微細な溝であっても高い
加工精度をもって加工することができるようにする。 【解決手段】 溝切り用砥石を多結晶ダイヤモンド焼結
体(PCD)によって製造する。砥石の製造に際して
は、工具素材のPCD層をワイヤーカット放電加工し、
所要の大きさを有するPCDの砥石素材を製作する。次
に、放電加工により砥石素材の厚さ方向の加工を行う。
この時、電極または砥石素材を回転させながら放電加工
すると、板厚を均一にすることができる。さらに、この
砥石素材をワイヤーカット放電加工することにより、所
定の内径と外径を有する砥石を製造する。その後、必要
に応じて刃付けおよび刃の角付けを放電加工により行
う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、多結晶ダイヤモン
ド焼結体を用いた溝切り用砥石およびその製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】ドリル、引き抜きダイス、バイトのチッ
プ等の工具用素材として、多結晶ダイヤモンド焼結体
(以下、PCDという)が広く使用されている。PCD
は、微細なダイヤモンドの結晶粒を超高温高圧下で焼結
することにより製作されるもので、各粒子が方向性を持
たず相互成長しているため、天然ダイヤモンドに匹敵す
る硬さ、耐摩耗性および高熱伝導性と、超硬合金を遥か
に凌ぐ強靱性を合わせ持っている。また、金属触媒/溶
媒としてコバルトを使用して焼結されるため、放電加工
機により容易に加工できる特徴もを有している。
【0003】一方、砥石、特に小さくて刃が薄い溝切り
用砥石としては、PCDを素材としたものを製造してお
らず、もっぱらダイヤモンドパウダーをレジン(熱硬化
性樹脂)系またはメタル系ボンドで成形して作られてい
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記したように従来の
溝切り用砥石は、ダイヤモンドパウダーをレジン系また
はメタル系ボンドで成形して作られている。しかしなが
ら、このような溝切り用砥石では、薄刃(0.3mm〜
0.01mm)で、特に微細な溝を加工する場合に溝の
加工精度を維持することが難しかった。その理由は、ボ
ンドの接着力を弱く、砥粒(ダイヤモンドパウダー等)
が脱落して常に新しい切れ刃が出るようにしているため
刃の形状が変化し易いからである。また、V溝や角溝の
場合は、曲面形状になったり溝が変形してしまう場合が
ある。
【0005】本発明は上記したような従来の問題点を解
決するためになされたもので、その目的とするところ
は、砥粒の脱落が少なく刃の形状を長期にわたって安定
な状態で保持することができ、V溝や角溝のように鋭い
角度をもった微細な溝であっても高い加工精度をもって
加工することができる溝切り用砥石およびその製造方法
を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明に係る溝切り用砥石は、多結晶ダイヤモンド焼結
体からなることを特徴とする。また、本発明に係る溝切
り用砥石の製造方法は、支持層上に多結晶ダイヤモンド
焼結体層を形成した工具素材の前記多結晶ダイヤモンド
焼結体層をワイヤーカット放電加工することにより所要
の大きさを有する砥石素材を製作する工程と、この砥石
素材を電極または素材自体を回転させながら放電加工し
て砥石素材の厚さを均一にする工程と、ワイヤーカット
放電加工により前記砥石素材から所定の内径と外径を有
する砥石を製作する工程とを備えたことを特徴とする。
また本発明に係る溝切り用砥石の製造方法は、所定の内
径と外径を有する砥石の外周に所定形状の刃を放電加工
によって形成する工程を備えたことを特徴とする。
【0007】また、本発明に係る溝切り用砥石の製造方
法は、支持層上に多結晶ダイヤモンド焼結体層を形成し
た工具素材をワイヤーカット放電加工することにより所
要の内径と外径を有する砥石素材を製作する工程と、こ
の砥石素材の多結晶ダイヤモンド焼結体層をワイヤーカ
ット放電加工することにより所要の大きさを有する砥石
を製作する工程と、この砥石を電極または砥石自体を回
転させながら放電加工することにより砥石の厚さを均一
にする工程とを備えたことを特徴とする。また、本発明
に係る溝切り用砥石の製造方法は、厚さが均一な砥石の
外周に所定形状の刃を放電加工によって形成する工程を
備えたことを特徴とする。
【0008】本発明において、多結晶ダイヤモンド焼結
体からなる溝切り用砥石は、硬さ、耐摩耗性および強靱
性に優れているので、ダイヤモンドパウダーをレジン系
またはメタル系ボンドで成形した砥石に比べて砥粒が脱
落せず、初期の加工精度を維持する。また、電極または
素材もしくは砥石自体の回転によって砥石素材または砥
石を放電加工する工程を備えているので、砥石素材の厚
さを均一にすることができる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図1(a)、(b)は
本発明に係る溝切り用砥石の一実施の形態を示す正面図
および側面図である。溝切り用砥石1は、PCDによっ
て薄くて小さな円板状に形成され、中心に軸孔2を有
し、外周縁部が刃3を形成している。砥石1の大きさと
しては、例えば直径が15φmm、板厚が0.01〜
0.3mm程度である。刃3の形状は任意で、図1にお
いては微細な角形(コ字状)の溝を加工するために用い
られるため断面形状が矩形の刃を示したが、図2に示す
ように正面および側面視形状が三角形からなる複数の突
起で構成された刃3であってもよい。また、図3に示す
ように砥石本体を厚く形成し、刃3の部分を薄く形成し
たものであってもよい。この場合、図2に示した砥石1
を用いると、微細なV字状の溝を形成することができ、
図3に示した砥石を用いると角形の溝を形成することが
できる。なお、図1、図2および図3に示したような砥
石1を用いると、溝幅200μm、深さ50μm程度の
角形またはV字状の溝を高い加工精度で形成することが
できる。
【0010】次に、本発明による溝切り用砥石の製造方
法について説明する。 第1の製造方法 図4〜図6は第1の製造方法を説明するための図であ
る。先ず、図4に示す工具素材10を用意する。この工
具素材10は、超硬合金(タングステンカーバイト)か
らなる支持層11と、この支持層11の上に形成された
PCD層12とで構成されている。このような工具素材
10は、タングステンカーバイトの粉末と、微量のコバ
ルトが混入された微細なダイヤモンドの結晶粒とを重ね
合わせ、これらを超高温高圧下で焼結することにより製
作されるもので、用途(ダイス用、加工用)に応じてそ
の大きさ、形状および粒度の異なるものが各種市販され
ていることから容易に入手することができる。ちなみ
に、工具素材10の大きさは、外径Dが50.8φm
m、厚さTが8.0mm、PCD層12の厚さT1が
0.7mmである。
【0011】次に、前記工具素材10をワイヤーカット
放電加工機にセットし、ワイヤーとPCD層12を電極
として絶縁液中でPCD層12をワイヤーカット放電加
工することにより所要の厚さを有する砥石素材13を製
作する。図5に砥石素材13を示す。この砥石素材13
の外径は、工具素材10の外径Dと等しく、厚さが最終
製品の厚さに近い厚さを有している。
【0012】上記工程で製作した砥石素材13を型刻放
電加工機にワイヤーカットされた面とは反対側の面を基
準面としてセットし、ワイヤーカットさせた面を電極と
対向させる。電極または砥石素材13を定速で回転させ
ながら放電加工により砥石素材13の厚さ方向の加工を
行い、砥石素材13の厚さを均一、かつ最終製品の厚さ
とする。
【0013】次に、ワイヤーカット放電加工により砥石
素材13から所定の内径と外径を有する砥石1を製造す
る(図6参照)。この後、図2に示した砥石の場合は、
刃付けおよび刃の角付けを放電加工により行い、砥石1
を製造する。
【0014】 第2の製造方法 図7〜図9は第2の製造方法を説明するための図であ
る。先ず、上記した第1の発明による製造方法と同様に
図7に示す工具素材10を用意する。
【0015】次に、前記工具素材10をワイヤーカット
放電加工機にセットし、ワイヤーと工具素材10を電極
として絶縁液中でワイヤーカット放電加工することによ
り所要の内径と外径を有する砥石素材20を製作する。
この砥石素材20は、図8に示すように依然として支持
層11とPCD層12とで構成されている。
【0016】上記工程で製作された砥石素材20の多結
晶ダイヤモンド焼結体層12をワイヤーカット放電加工
することにより所要の厚さを有する砥石1を製作する
(図9)。さらに、この砥石1を電極または砥石自体を
回転させながら放電加工することにより砥石1の厚さを
均一、かつ最終製品の厚さとする。その後、図2に示し
た砥石の場合は、刃付けおよび刃の角付けを放電加工に
より行い、最終製品とする。
【0017】このように本発明による製造方法において
は、電極と砥石素材13または砥石1を相対的に回転さ
せて砥石素材13または砥石1の厚さ方向の放電加工を
行うようにしているので、砥石の両面の平行度が高く全
面にわたって厚さが一定な溝切り用砥石を製造すること
ができる。
【0018】また、本発明においては、砥石素材として
PCDを用いているので、硬さ、耐摩耗性および強靱性
に優れ、ダイヤモンドパウダーをレジン系またはメタル
系ボンドで成形した従来の砥石に比べて砥粒の脱落およ
び摩耗による砥石の形状変化が少なく、高い加工精度で
溝を加工形成することができる。
【0019】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る溝切り
用砥石は、多結晶ダイヤモンド焼結体によって形成した
ので、砥粒が脱落したり摩耗せず、角形やV字状の溝の
ように鋭い角度の形状を有する溝であっても高精度に加
工することができる。
【0020】また、本発明による溝切り用砥石の製造方
法は、支持層上に多結晶ダイヤモンド焼結体層を形成し
た工具素材の前記多結晶ダイヤモンド焼結体層をワイヤ
ーカット放電加工することにより所要の厚さを有する砥
石素材を製作する工程と、この砥石素材を電極または素
材自体を回転させながら放電加工して砥石素材の厚さを
均一にする工程と、ワイヤーカット放電加工により前記
砥石素材から所定の内径と外径を有する砥石を製作する
工程とを備えているので、厚さが均一で砥粒の脱落およ
び摩耗が少ない溝切り用砥石を製造することができる。
したがって、このような砥石を用いると、初期の加工精
度を落とさずに所望形状の溝を加工形成することができ
る。
【0021】また、本発明による溝切り用砥石の製造方
法は、支持層上に多結晶ダイヤモンド焼結体層を形成し
た工具素材をワイヤーカット放電加工することにより所
要の内径と外径を有する砥石素材を製作する工程と、こ
の砥石素材の多結晶ダイヤモンド焼結体層をワイヤーカ
ット放電加工することにより所要の厚さを有する砥石を
製作する工程と、この砥石を電極または砥石自体を回転
させながら放電加工することにより砥石の厚さを均一に
する工程とを備えているので、上記発明と同様に砥粒の
脱落および摩耗が少ない溝切り用砥石を製造することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 (a)、(b)は本発明に係る溝切り用砥石
の一実施の形態を示す正面図である。
【図2】 (a)、(b)は本発明に係る溝切り用砥石
の他の一実施の形態を示す正面図である。
【図3】 (a)、(b)は本発明に係る溝切り用砥石
のさらに他の一実施の形態を示す正面図である。
【図4】 第1の製造方法を説明するための図である。
【図5】 第1の製造方法を説明するための図である。
【図6】 第1の製造方法を説明するための図である。
【図7】 第2の製造方法を説明するための図である。
【図8】 第2の製造方法を説明するための図である。
【図9】 第2の製造方法を説明するための図である。
【符号の説明】
1…溝切り用砥石、2…軸孔、3…刃、10…工具素
材、11…支持層、12…PCD層、13…砥石素材。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 多結晶ダイヤモンド焼結体からなること
    を特徴とする溝切り用砥石。
  2. 【請求項2】 支持層上に多結晶ダイヤモンド焼結体層
    を形成した工具素材の前記多結晶ダイヤモンド焼結体層
    をワイヤーカット放電加工することにより所要の厚さを
    有する砥石素材を製作する工程と、この砥石素材を電極
    または素材自体を回転させながら放電加工して砥石素材
    の厚さを均一にする工程と、ワイヤーカット放電加工に
    より前記砥石素材から所定の内径と外径を有する砥石を
    製作する工程とを備えたことを特徴とする溝切り用砥石
    の製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の溝切り用砥石の製造方法
    において、所定の内径と外径を有する砥石の外周に所定
    形状の刃を放電加工によって形成する工程を備えたこと
    を特徴とする溝切り用砥石の製造方法。
  4. 【請求項4】 支持層上に多結晶ダイヤモンド焼結体層
    を形成した工具素材をワイヤーカット放電加工すること
    により所要の内径と外径を有する砥石素材を製作する工
    程と、この砥石素材の多結晶ダイヤモンド焼結体層をワ
    イヤーカット放電加工することにより所要の厚さを有す
    る砥石を製作する工程と、この砥石を電極または砥石自
    体を回転させながら放電加工することにより砥石の厚さ
    を均一にする工程とを備えたことを特徴とする溝切り用
    砥石の製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の溝切り用砥石の製造方法
    において、厚さが均一な砥石の外周に所定形状の刃を放
    電加工によって形成する工程を備えたことを特徴とする
    溝切り用砥石の製造方法。
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