JPS62224577A - 電鋳薄刃砥石およびその製造方法 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、特にシリコンやフェライト等の被削材にお
ける高精度の切断加工や溝入れ加工に用いて好適な電鋳
薄刃砥石およびその製造方法に関するものである。

［従来の技術］ 近年、シリコン、ＧａＡｓ、フェライト等からなる被削
材に、高い精度による切断加工やｉＭ加工を施す場合に
は、金属メッキ相内に超砥粒を分散させてなる電鋳薄刃
砥石と呼ばれる薄刃砥石が用いられつつある。

図は、従来のこの種の電鋳薄刃砥石を示すものである。

この電鋳薄刃砥石１は、ＮｉやＣＯあるいはそれらの合
金等からなる金属メッキ相内にダイヤモンドやＣｎＮ等
の超砥粒を分散させることによって形成された厚さ数十
μｍ〜数百μｍの輪環板状の乙ので、両側面に配設され
た一対の取付用フランジ２．２間に挾まれたうえ、ナツ
ト３により軸線回りに回転する砥石軸４に締付は固定さ
れて使用に供される。

ところで、このような従来の電鋳薄刃砥石の製造は、先
ずステンレスｊｌｉＱ製の基板の表面に、ダイヤモンド
等の超低１＋’ｆ、を分散させたＮｉＪ＋ｌｉ、ＣＯ基
、あるいはこれらの合金暴等を含む電気メッキ液を用い
て電気メッキを施して、上記Ｎｉ等からなる金属メッキ
付１内に」二記超低粒を分散さＵ・た砥石層を形成し、
ついてこの基板から上記砥石層を剥離した後得られた砥
石層をパンヂング加工等により円形の砥石形状に成形す
ることにより上記電鋳薄刃砥石Ｉを得る方法が採られて
いる。

ここで、上記従来の製造方法においては、形成されるＮ
ｉ等からなる金属メッキ相内の内部応力を小さく抑える
ことが重要であるため、通常上記電気メッキ液にサッカ
リンＮａ等のイオウを含む化合物からなる一次光沢剤等
を添加している。この場合において、この電気メッキ液
に添加した一次光沢剤は、電気メッキ時にその内に含ま
れているイオウか分解生成されて上記金属メッキ相内に
共析する。そして、この電鋳薄刃砥石１では、主にこの
共析した０、０１〜０．３ｗｔ％程度の量の」―記イオ
ウの影響により、上記金属メッキ相の硬度がｔｌｖ＝５
５０〜６５０にまで増加するため、その機械的強度およ
び剛性が高められ、よって非常に薄肉な乙のであってら
実用に供し得るといった利点がある。

［発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、上記従来の電鋳薄刃砥石にあっては、そ
の金属メッキ相の硬度が高いため、切削に関与する超砥
粒が摩滅しても上記金属メッキ（旧の摩耗速度が遅く、
よって新たに切削に関与すべき超砥粒の突出が遅くなっ
てしまう。この結果、いわゆる自生作用が円滑におこな
イつれないため経時的にその切れ味か低下してしまい、
基だしい場合には切削抵抗が増加して電鋳薄刃砥石自体
に曲がりを生じてしまうという恐れがあった。

そこで、本願発明者等は、上記従来の電鋳薄刃砥石がａ
する欠点を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、電気メッ
キによって形成されたままの上記Ｎｉ、Ｃｏおよびそれ
らの合金から選ばれてなる金属メッキ＋１１を２００℃
以上に加熱すると、内部に含まれている上記イオウの影
響によりこの金属メッキ相が軟質化するととらに、さら
にその結晶粒界にＮｉ−５の金属間化合物を形成して脆
化するという知見を得るに至った。

［発明の目的］。

この発明は上記知見に基づいてなされた乙ので、自生作
用が円滑におこなイっれてその切れ味に優れる電鋳薄刃
砥石およびその製造方法を提供することを目的とずろら
のである。

［問題点を解決するための手段］ この発明の電鋳薄刃砥石およびその製造方法は、超砥粒
が分散された′ｆｌＪｍのイオウを含むＮｉ、　Ｇ。

およびそれらの合金から選ばれてなる金属メッキ相の少
なくとしその外周部分に、２００℃以上の温度で熱処理
を施すことにより、その部分の上記金属メッキ相を再結
晶組織とした乙のである。

［作用］ 上記構成の電鋳薄刃砥石にあっては、超砥粒が分散され
たＮｉ、Ｃｏおよびそれらの合金から選ばれてなる金属
メッキ１０を２００°Ｃ以上に加熱することにより、内
部に含まれているイオウの影響によりこの金属メッキ用
が軟質化するとともに、さらにその結晶粒界にＮｉ−５
の金属間化合物を形成して脆化するため、この結果切削
時における上記金属メッキ相の摩耗が促進されてその自
生作用が向上する。

［実施例］ 以下、この発明の電鋳薄刃砥石およびその製造方法の一
実施例を具体的に説明する。

この例の電鋳薄刃砥石においては、ダイヤモンドやＣｒ
’３Ｎ等の超砥粒が分散され、かつ微量のイオウを含む
Ｎｉ、Ｃｏおよびそれらの合金から選ばれてなる金属メ
ッキ相の、刃先部である外周部分の０．０５〜３．０ｍ
ｍの範囲が上記金属メッキ相の再結晶組織によって形成
されている。

以下、上記電鋳薄刃砥石の製造方法を具体的に説明する
。

先ず、メッキされる金属に対）−で剥離性を有する処理
がなされたステンレス製の基板の表面に、砥石の原型形
状をなす部分を残してマスキングを施した後、脱脂等の
清浄化処理を施４゛。次に、この基板の表面に、ダイヤ
モンド等の超砥粒を分散さｔ’　／’、、：　Ｎ　ｉ　
括およびＣｏ基を含む電気メッキ液を用いて、Ｎｉ−Ｃ
ｏ合合金メッキ円内」二記超低粒を分散させた厚さ寸、
法が数十μｍ〜敗百μｍの砥石層を形成する。

次いで、このようにして砥石層を形成した基板にブラッ
シング等を含む水洗処理を施した後、この堰板から上記
砥石層を剥離する。次いで、得られた砥石層をパンチン
グ加工等により円形の砥石形状に成型しさらに真円に加
工する。そして、このようにして得られた薄肉円板状の
電鋳砥石の、切刃部である外周から０．０５〜３．０ｍ
ｍの部分に放電加工機によって熱処理を施し、その組織
を再結晶化させて上記電鋳薄刃砥石を得る。ここで、上
記熱処理の温度は２００℃以」二の温度に設定する必要
がある。ずなイつち、この熱処理温度か２００℃に満た
ないと上記金属メッキ相の再結晶化が充分におこなイつ
れず、必要とされる上記金属メッキ相の軟質化および脆
化効果を得ることかできないからである。

しかして、このような電鋳薄刃砥石によれば、切刃部で
ある外周部分を再結晶組織とされた金属メッキ相によっ
て形成したのでこの部分の上記金属メッキ相が軟質化お
よび脆化し、これにより切削に際して上記金属メッキを
目の摩耗除去が促進されて新たな超砥粒の突出が円滑に
おこなイつれる。

この結果、その自生作用を向上さＵｏることかできため
経時的に切れ味が劣化することがなく、よって優れた切
削性能を得ることができる。

また、上記電鋳薄刃砥石にあっては、切削に関与する刃
先部の金属メッキ相のみを再結晶化して軟質化させたの
で優れた切れ味を得ることができるうえ、さらに切削に
関与しない本体部分はそのまま高い剛性を保持しておく
ことができるため、特に深切り込みや高速送り切削等の
厳しい切削条件が要求される加工に６用いることができ
る。

しから、上記金属メッキ相の熱処理に放電加工を用いた
ので、他の部分に影響を与えることなく局部的に熱処理
を施すことができる。したがって、例えば小径薄刃ホイ
ールの外周部分に０．１ｍｍ幅の範囲内で熱処理を施す
場合等、それぞれの用途に応じた所要範囲の上記金属メ
ッキ相を再結晶組織化することができる。

なお、上記実、施例、の説明においては、切刃とされる
外周部分の０．００５〜３．０ｍｍの範囲内の金属メッ
キ相に熱処理を施して再結晶組織としたがこれに限る乙
のではなく、軟質材の切削に用いる乙のや外径が小径で
あるしの等においては、その金属メッキ相の全体に熱処
理を施して再結晶化させてもよい。

［実験例］ Ｎｉからなる金属メッキ相内に超砥粒としてダイヤモン
ド（粒径：２０／３０μｍ）を分散さ仕た電鋳薄刃砥石
（外径ニア６．２φ、内径：４０φ、厚さ：０．２０ｍ
ｍ）を複数枚賭備した。

そして、これらの電鋳薄刃砥石から、 （Ｔ）メ１う〜部となるり（周部分の２．０ｍｍの範囲
内のみに不活性ガス雰囲気中において３００℃で２時間
熱処理を施したこの発明に係る電鋳薄刃砥石Ａ、■刃先
部となる外周部分の０　、１　ｍｍの範囲内のみに放電
加工により熱処理を施したこの発明に係る電鋳薄刃砥石
Ｂ１ ■全く熱処理を施さない従来の電鋳薄刃砥石、以上の３
種類の電鋳薄刃砥石を製作した。

そして、これら３種類の電鋳薄刃砥石により、以下の切
削条件の下で単結晶フェライトの切断加工を湿式でおこ
なった。

周速＋　１５００　ｍｍ／　ｍｉｎ、　　切込み：２．
Ｏｍｍ送り：　５０　ｍｍ／　ｍ１ｎｓ 上記の切断加工の結果、従来の電鋳薄刃砥石に比べてこ
の発明に係る電鋳薄刃砥石Ａ、Ｉ３では、それぞれ切断
開始時の切削抵抗において２０％、また切削抵抗の経時
的な増加量においてそれぞれ５０％（電鋳薄刃砥石Δ）
、６０％（同、Ｂ）低下することが確認された。

［発明の効果］ 以」二説明したようにこの発明の電鋳薄刃砥石およびそ
の製造方法は、超砥粒が分散された微爪のイオウを含む
Ｎｉ、Ｃｏおよびそれらの合金から選ばれてなる金属メ
ッキ相の少なくと６外周部分に、２００℃以上の温度で
熱処理を施すことによりその部分の」二足金属メッギ相
を再結晶組織としたので、当該部分の金属メッキ相を軟
質化および脆化させることができ、これにより自生作用
が円滑におこなイつれるため、優れた切れ味を長期間に
亙って得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図は、砥石軸に固定された従来の電鋳薄刃砥石を示す概
略側断面図である。 １・・・・・・電鋳薄刃砥石。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）微量のイオウを含むＮｉ、Ｃｏおよびそれらの合
   金から選ばれてなる金属メッキ相内に超砥粒を分散させ
   てなる薄肉板状の電鋳薄刃砥石において、上記金属メッ
   キ相の少なくとも外周部分を再結晶組織としたことを特
   徴とする電鋳薄刃砥石。
2. （２）イオウを含む有機化合物を含む電気メッキ液中に
   おいて、基板上にＮｉ、Ｃｏおよびそれらの合金から選
   ばれてなる金属メッキ相を形成しつつこの金属メッキ相
   内に超砥粒を分散して砥石層を形成し、次いで上記基板
   を取り除いて薄肉板状の砥石とした後、この砥石の少な
   くとも外周部分に２００℃以上の温度で熱処理を施して
   なることを特徴とする電鋳薄肉砥石の製造方法。
3. （３）上記熱処理は、放電加工またはレーザ加工である
   ことを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の電鋳薄肉
   砥石の製造方法。