JPS6333989B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、硬質材料よりなる被加工部材の内研
削、及び外研削等の加工に使用するダイヤモンド
ヤスリ、ダイヤモンド砥石等の電着式砥石に関す
るものである。

従来より硬質材料よりなる被加工部材の内、外
研削には、スチールブランクを用いた電着式砥石
が広く使用されている。

このスチールブランクの電着式砥石は製造が容
易であるため、一般的に使われているが、１mm以
下の小径の穴をあける場合又は仕上加工長さが長
い場合には、ブランク自体にゆがみが生じ穴の径
が長さ方向で一定しないという欠点があつた。

このようなスチールブランクを用いた電着式砥
石の欠点を解消するために炭化タングステン等を
素材とする超硬ブランクを用いた電着式砥石が提
案されている。

この超硬ブランクを用いた電着式砥石を小径の
穴の仕上加工等に使用した場合、ブランク自体の
ゆがみはほとんど発生しないが、ブランク材とし
ての超硬と砥粒をブランクに固着させるためのメ
ツキ層との密着性がそれらの性質上極めて悪いた
め、電着式砥石の使用中における砥粒の剥離が大
変多かつた。

特に、電着式砥石のメツキ層は通常のメツキ層
に比較すると、かなり肉厚のものとなるため、メ
ツキ層の熱膨張又は内部応力歪が発生し、砥粒は
剥れ易い状態にあり、超硬ブランクを用いた場合
には超硬とメツキ層との密着性の悪さとあいまつ
て極めて砥粒の剥離が多く、電着式砥石の寿命を
縮めていた。

このように従来の電着式砥石は、その働きを充
分に発揮しないまま廃棄しなければならないもの
が多く、また品質も不均一になり、経済上及び生
産効率上好ましいものではなかつた。

本発明は超硬ブランクにチタン化合物をコーテ
イングした後、メツキを施し超硬とメツキ層との
密着性を増すことにより、上記欠点を解消するこ
とを目的とする。

第１図は本発明における超硬ブランクを用いた
電着式砥石を示す図である。

１は電着式砥石、２はシヤンク部、３はシヤン
ク部２よりも小径の軸部、４はダイヤモンド等の
砥粒を電着した砥粒電着部を示す。

この電着式砥石１を使用する場合は、電着式砥
石１のシヤンク部２を治具ボーラー等の主軸に固
定させ、回転させながら砥粒電着部４を被加工部
材に接触させることにより行う。

第２図は第１図に示す電着式砥石の砥粒電着部
の断面拡大図である。

５は軸部３の先端部、６は先端部５にコーテイ
ングされたチツ化チタン、７はニツケルメツキ
層、８はダイヤモンド等の砥粒を示す。

一般的に炭化タングステン等の超硬ブランクと
ニツケルメツキ層とは、超硬の電気抵抗等が要因
となつて密着性が悪く、メツキ層は常に剥れ易い
状態におかれている。

本来、ニツケルメツキ層はダイヤモンド等の砥
粒をブランクに接着固定するために設けられてい
るものであり、このメツキ層が剥れてしまうと砥
粒も一緒にとれてしまうことになり、ダイヤモン
ドヤスリ等の電着式砥石は機能を失うことにな
る。

本発明における電着式砥石は、第２図に示すよ
うに、ニツケルや超硬との密着性のよいチツ化チ
タン６を超硬ブランクとニツケルメツキ層７との
間に設けることにより、超硬ブランクとメツキ層
との結合力を増し、ダイヤモンド砥粒を強い力で
固着させている。

次に第３図乃至第７図を用いて本発明の電着式
砥石の製造工程を説明する。

第３図に示すようなブランク９を形成する。

このブランク９はシヤンク部１０とシヤンク部
１０よりも小径な軸部１１を有し、炭化タングス
テン等の超硬よりなる。

次に、このブランク９にチツ化チタンをコーテ
イングする。

チツ化チタンをコーテイングしたブランク９の
断面図を第４図に示す。

１２はコーテイングされたチツ化チタンであ
る。

このチツ化チタン１２は、化学的蒸着法又は物
理的蒸着法によりコーテイングされており、前述
したように炭化タングステン等の超硬との密着性
が極めてよい。

第５図はチツ化チタン１２をコーテイングした
ブランク９の一部に絶縁コート１３を設けた状態
を示す断面図である。

この絶縁コート１３はブランク９の先端部だけ
にダイヤモンド等の砥粒を電着させるために設け
られたものであり、プラスチツク等の非導電性材
料よりなるものである。

第６図はダイヤモンド等の砥粒を電着させるた
めの装置に第５図に示すブランク９を装着した状
態を示す要部断面図である。

１４はメツキ層、１５はブランク９に電着させ
るための砥粒１７を入れるための凹部１６を有す
る容器、１８は電極板、１９は電解液、２０はブ
ランク９にコーテイングされたチツ化チタン１２
と電極板１８とに接続された電源を示す。

第６図に示す装置に装着されたブランク９はそ
の先端が容器１５内のダイヤモンド等の砥粒に埋
まるように位置付けられ、また不要な位置にメツ
キ層が形成されることを防ぐためにブランク９の
絶縁コート１３で被覆された部分のみが電解液１
９に浸るようにセツトされている。

第６図に示されるような状態にある装置の電極
１８とブランク９に電気を流すと、ブランク９の
先端部のみに砥粒が電着される。

このようにブランク９に砥粒を電着する際に、
容器１５に砥石を用いると、容器１５の下方から
ブランク９の方向へ電気は流れ込むことができる
ようになり、砥流電着の効率を上げることができ
る。

第７図はブランク９の先端に砥粒を電着させた
直後の状態を示す断面図である。

２１はブランク９の先端に形成された砥粒電着
部である。絶縁コート１３は砥粒電着部２１が形
成された後、研摩等により剥離される。

また、絶縁コート１３を剥離した後、メツキ時
に砥粒電着部２１の内部に発生する水素ガスや内
部応力を取り除くために、150〜200℃で約７時間
熱処理が行われる。

このような工程により製造された電着式砥石
は、超硬とチツ化チタン及びチツ化チタンとニツ
ケルメツキ層の密着性の良さによつて、極めて強
い力で固着した砥粒を有する電着式砥石となり、
従来の電着式砥石に比べてはるかに寿命が長くな
る。

また、従来の電着式砥石においては、電解メツ
キの性質上ブランクの先端の角部のメツキ層が他
の部分に比べて厚くなり、ブランクの角部のみが
膨張した形状となることが極めて多かつたのに対
し、本発明の電着砥石においては、チツ化チタン
とニツケルメツキ層との密着性が良いためにブラ
ンクの角部のみが厚くメツキされることはなく極
めて安定した形状の電着砥石を提供することがで
きる。

さらに、本発明においてブランクの角部にまつ
たくメツキ層を形成する必要のない場合等には、
フオトレジスト等を用いてブランクの角部がチツ
化チタンでコーテイングされることを防ぐことに
より、ブランクの先端の角部にメツキ層が形成さ
れることを防ぐこともできる。

さらにまた、ブランクの全表面はチツ化チタン
で被覆されているため、ブランクの表面の硬度を
高めることができ、砥粒電着部だけでなく、ブラ
ンク全体の強度を増すことができる。また、チツ
化チタンをコーテイングすることにより、チツ化
チタン処理の有無がわかり、本電着砥石の製作が
ミスなくできる。さらに、穴加工をする場合、チ
ツ化チタンの反射特性により、被加工物との位置
出しが容易になる。

このように本発明は超硬材よりなるブランクに
チツ化チタンをコーテイングすることにより、砥
粒とブランクとの結合力を増し、より安定した電
着砥石を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の超硬ブランクを用いた電着式
砥石を示す図、第２図は第１図に示す電着式砥石
の砥粒電着部の断面拡大図、第３図は本発明の電
着式砥石の製造過程における超硬ブランクを示す
図、第４図はチツ化チタンをコーテイングしたブ
ランクの断面図、第５図はチツ化チタンをコーテ
イングしたブランクの一部に絶縁コートを設けた
状態を示す断面図、第６図は砥粒を電着させるた
めの装置に第５図に示すブランクを装着した状態
を示す要部断面図、第７図はブランクの先端に砥
粒を電着させた直後の状態を示す断面図である。 １……電着式砥石、４，２１……砥粒電着部、
６，１２……チツ化チタン、７……ニツケルメツ
キ層、８，１７……砥粒、９……ブランク、１３
……絶縁コート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 超硬よりなるブランクを有し該ブランクにニ
   ツケルメツキにより砥粒を電着してなる電着式砥
   石において、前記ブランクとニツケルメツキ層と
   の結合力並びに強度を高めるために前記ブランク
   の表面にチツ化チタンをコーテイングしたことを
   特徴とする電着式砥石。 ２ 前記ブランクは炭化タングステンよりなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の電着
   式砥石。 ３ 超硬よりなるブランクの表面にチツ化チタン
   をコーテイングし前記ブランクの表面の一部に絶
   縁コートした後、ニツケルメツキにより砥粒を電
   着することを特徴とする電着式砥石の製造方法。 ４ 前記ブランクは炭化タングステンよりなるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の電着
   式砥石の製造方法。