JPS618277A - 研削砥粒及び研削砥石 - 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】 本発明はダイヤモンド砥粒、立方晶窒化ホウ素（以下Ｃ
ＢＮという）砥粒、炭化ケイ素、アルミナなどの研削砥
粒及びこれを用いた研削砥石に関する。

本発明において、研削とは研摩及び切削を含む。

本発明の目的は研削砥粒、好ましくはダイヤモンド砥粒
、　ＣＢＮ砥粒（以下これらを超研削砥粒という）及び
これを用いた研削砥粒の性能、これによって作られた砥
石の性能特に研削比の向上にある。

超研削砥粒は多くは熱硬化性樹脂を用いて結合し、研削
砥石にして使用されるが、使用中における熱放散性、砥
粒の保持力を高めるため、一般にニッケル、コバルト等
で砥粒をメッキしたものが用いられる。

この場合金属のメッキ層を厚くすれば熱の放散性はよく
なるが、それだけ砥粒の容積が減るので、厚さにも限度
がある。研削中に砥粒に発生した熱は金属メッキ層には
速やかに拡散するが、樹脂は熱伝導性がよくないので金
属との界面が高温になり、樹脂が劣化する。一般に樹脂
結合砥石（レジノイド砥石）はフェノール樹脂が多く使
われるが、耐熱性はあまり高くないので、この熱による
劣化。

砥粒の脱落が起り易い。

結合材の耐熱性を上げるためポリイミド樹脂を使用する
方法もあるが、これでも耐熱性が十分でなく、高温にお
いては砥粒と樹脂との結合が弱化する。

本発明は特殊な樹脂、即ち無機質と有機質の両方の性質
を備えたラダー型シリコン樹脂でコーティングした砥粒
、及びこのコーティング砥粒全熱硬化性樹脂で結合した
研削砥石に関する。

ラダー型シリコン樹脂は次の構造を有する分子量５００
〜５０００のポリオルガノシロキサンオリゴマーのフレ
ーク状物質を加熱又は酸性触媒存在下に加熱することに
よって得られるラダー（梯子）状構造をもつ不溶、不融
のポリマーである。

加熱は１００〜３００℃程度で行なわれるが、加熱温度
によって硬さがコントロールできるのも一つの特徴であ
る。

フェノールレノン、ポリイミドレジンが高々耐熱性が３
５０℃位であるのにくらべ、ラダー型シリコンレジンは
７００℃以上の耐熱性を有している。硬化物は砥粒に対
してすぐれた接着力をもっと共に機械的性質が良好であ
り、不燃性、耐水性。

耐薬品性、耐候性、高硬度性等の特徴を有している。

この樹脂は上記したように無機的な性質を備えておシ、
それがセラミック（コーティングしない砥粒）や金属（
コーティング砥粒）との親和性を良くしているのではな
いかと推定される。また一方、この樹脂は硬化後も有機
的な性質を残しており、他の樹脂との親和性も高い。

本発明は砥石全体に耐熱性のレジンを均一に分布させ全
体としての耐熱性の向上を狙うとともに、前述の両者の
性質を利用し、砥石における砥粒とフェノール樹脂等の
結合材との間にこの樹脂を介在させることにより、両方
の接合面での接着力を高めると共に、砥粒に発生した高
熱が直接結合材に伝わるのを防止する作用をなすように
したものである。この意味で本発明の砥粒はレジノイド
砥石に特に適する。

ラダー型シリコン樹脂を結合材とする砥石については先
に特許出願した。砥石全体にこの樹脂を用いれば耐熱性
は極めて良好であるが、この樹脂は高価であること、ま
た硬度が高いことから研摩面の仕上げ精度を上げるには
なお改善の余地がある。

本発明の砥石はこれらの要請に応じ、結合材の大部分は
フェノール樹脂を用い、耐熱性に富むラダー型シリコン
樹脂を砥石全体に均一に分布させる方法として砥粒の表
面にラダー型シリコン樹脂を配置したものである。

砥粒は特に制限ないが、経済上は超研削砥粒が適する。

この砥粒は金属メッキしないものも使用可能であるが、
砥粒の保持力を高めるなどの点より従来の超研削砥粒と
同様Ｎｉ　、　Ｃｏ　、　Ｃｕ等を２０〜８０係（容積
係）程度メッキしたものが好ましい。

ラダー型シリコン樹脂のコーテイング量は、コーテイン
グ後の全体に対し、３俤〜３０係（容積係）が適する。

３係未満では耐熱性、従って砥粒の保持力の点で十分で
ない。上限については特に制限はないが、経済性（仕上
げ精度）等より３０係以下が適する。

コーティングは例えばラダー型シリコンオリゴマーをメ
チルエチルケトン等の溶媒で希釈し、この液中に砥粒を
浸漬し、軽く攪拌しながら保持する。コーティング厚さ
は液の粘度等を調整して行なう。液中より取り出した砥
粒は、互いに接触しないよう広げて加熱硬化する。

砥石に使用される熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂
、エポキシ樹脂、不飽和Ｉリエステル樹脂等一般のレジ
ノイド砥石と同様のものでよい。

砥石には、一般に使用されるフィラー、例えば超研剤砥
石ではアルミナ、炭化ケイ素等の微粉を添加する。また
微細な炭素繊維、金属繊維、銀等の粉末を添加すること
ができ、これらは熱伝導性をよくする上で好ましい。

実施例１ 超砥粒としてコ・々ルトでコートしたＣＢＮ　（粒度＋
１４０／１７０）を用いる。コバルトのコート量はｒ　
ら　） コート後の総量巾約５０４（重量係）である。

ラダー型シリコン樹脂としてはそのオリゴマー（オーエ
ンス　イリノイズ社製グラスレジンＧＲ１００）　１５
２重量部をメチルエチルケトン１０００重量部に溶解し
、これに硬化触媒としてフェニルフォスフオン酸４重量
部を添加して調合した液状樹脂を用いる。

上記ＣＢＮ砥粒をこの液中に浸漬し、軽く攪拌しながら
十分に吸着させるため３０分間保持する。

液中より取り出した砥粒をガラス上に広げて２００℃で
１２分間加熱してコート層を硬化させる。コート層はコ
ート後の総量に対し容積で約１０係である。

上記の耐熱樹脂コート砥粒、フィラーとしてＪＩＳ＝＃
＝６００のアルミナ（ＷＡ）を炭素繊維（平均径７μ、
長さ８０〜１２０μ）、銀粉（平均粒度７μ）を表１の
ように配合して砥石を作った。なお比較例としては耐熱
樹脂コートなしのＣＢＮ砥粒を用いて作った砥石を用い
た。

なお上記の炭素繊維は、結合相の強化、自己潤滑、放熱
などの効果、銀粉は熱放散性の改良のために添加しであ
る。

砥石の形状は、ＪＩＳ　ＩＡＩ型で、外径１５０　ｍｍ
　。

厚さ１０　ｔａｎ　、と粒層厚さ５　ｔａｎ　、穴径は
５０．８ｗｎ０ものとした。

砥石の製造は、通常のダイヤモンド砥石と同様ホットプ
レス法を用いて行った。フェノールｍ脂は粉末ノがラン
ク樹脂である昭和ユニオン合成製ＢＬＰ−５４１７を用
いた。即ち、表１にかかげられた配合の均一な混合物を
所定の金型空間内に充填し、成型圧力１５０　Ｋ９７ｃ
ｍ２で１８０℃、で３０分間加熱した。成型物を金型か
ら取出し１９０℃で１２時間キユアリングを行った。

これらの砥石につき、次のような研削試験を行ったＯ 使用機械：開本工作機械製作所製横軸平面研削盤（ＰＳ
Ｇ−６３ＡＮ型） 被研削材：高速度工具鋼５ＮＨ５７（ロックウェル硬度
ＣスケールＨＲｃ　：　６５　） 研削条件：湿式トラバース研削 砥石周速：１５００？Ｆ＋／分 切込み：３０〜６０μ テーブル速度：６ｍ／分、クロス送り２　ｗｎ／　ｐａ
ｓｓ研削液：ＪＩＳＷ２種相当品、５０倍希釈。

９１７分 表１ 表２ 実施例２ 超砥粒としてＮＮ５０％コートダイヤモンド（粒度＋１
４０／１７０）　　’ｅ用い、実施例１と同様にラダー
型シリコーン樹脂による耐熱コートを行い、配合も表１
にかかげたＣＢＮ砥粒のところがダイヤモンド砥粒に置
かえられ、その他はすべて前と同様にした。

砥石寸法、形状、製造条件は実施例１に記載の通りとし
た。本発明品と比較例（樹脂コートなし）に関し、前述
の平面研削盤を用いて砥石周速１０００ｍ／分、切込み
深さ２０〜４０μ、テーブル速度３ｍ／分の条件にて、
超硬合金に１０’ｌｒ被研削材として乾式トラバース研
削を行い、研削比（砥石摩耗量に対する被研削静置の比
）を比較したところ、表３に示すように本発明による研
削比の向上、すなわち砥石減耗の低下が明らかである。

（以下余白） 表３

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ラダー型シリコン樹脂を表面にコーティングした
   研削砥粒
2. （２）砥粒が金属メッキしたものである特許請求の範囲
   第１項記載の研削砥粒
3. （３）ラダー型シリコン樹脂を表面にコーティングした
   研削砥粒を熱硬化性樹脂で結合してなる研削砥石