JPS6334073A - メタルボンド砥石 - 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】 「産業上の利用分野」 本発明は、コンクリートや石材の切断、フェライトやガ
ラスの研削等に使用されろメタルボンド砥石に関する。

「従来の技術」 この種のメタルボンド砥石は、銅、錫、鉄、ニッケル等
の合金からなる金属結合剤相中にダイヤモンドまたはＣ
ＢＮ等の超砥粒を分散してなる砥粒層を有するものであ
って、この砥粒層を砥石台金上に形成したタイプ、およ
び砥石台金を有しない、砥粒層のみからなるオールブレ
ードタイプがある。

「発明が解決しようとする問題点」 ところで、このようなメタルボンド砥石にあっては、金
属結合剤相と被研削材との摩擦係数が大きいため、研削
抵抗が大きく、チッピングやムンリが大きいうえ、摩擦
熱により砥石が過熱するおそれがあった。また、金属結
合剤相が緻密に形成されているため、超砥粒が脱落しに
くく、低粒層表面のチップポケットが形成されにくく、
研削屑の排出性が不十分であるといった欠点があった。

そこで、研削抵抗を低減させるとともに、チップポケッ
トの形成を容易にするために、金属結合剤相中に黒鉛粉
を添加したメタルボンド砥石も試作されているが、この
ような砥石では、金属結合開用の強度が低下し、研削負
荷により砥粒層が損傷しやすいという新たな問題が生じ
る。また、黒鉛粉の代わりに炭素繊維を混入して、同様
の効果を得ることら考えられるが、炭素繊維の比重は金
属粉末に比べて小さく、両者を均一に混合することは困
難である。しかも、炭素繊維の表面は、金属結合剤との
濡れ性が悪く、両者の界面において十分な接合強度が得
られず、満足のいく砥石強度の向上効果が得られなかっ
た。

「本発明の目的」 本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、研削抵抗
が小さく、砥石強度が高く、しから研削屑の排出性の良
いメタルボンド砥石を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 本発明のメタルボンド砥石は、砥粒層中に、金属被覆を
施した炭素繊維を分散させたことを特徴とする。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を詳細に説明する。

本実施例のメタルボンド砥石は、銅、錫、鉄、ニッケル
等の金属結合剤相中に、ダイヤモンドあるいはＣＢＳ等
の超砥粒を分散させるとともに金属被覆した炭素繊維を
分散させてなる砥粒層を有するものである。なお、本発
明の砥石は、砥石台金上前記砥粒層が形成されているも
のであっても、砥粒層のみからなるオールブレードタイ
プの砥石であってもよい。前記金属被覆した炭素繊維の
分散量は、２〜３０ｖｏｌ％であることが望ましい。こ
の分散量が２ｖｏｌ％未満であると、十分な砥石強度向
上効果が得られず、また３０ｖ○１％より多いと、砥粒
層表面からの炭素繊維の露出量が多くなり、砥石の切れ
味が低下する。

前記金属被覆された炭素繊維の長さは、０．０１＝１．
Ｏｚｚ程度であることが望ましい。この値よりも炭素繊
維が短いと、炭素繊維のアスペクト比が小さいため、砥
石強度向上効果が低下する。

また、前記値よりも長い炭素繊維を使用すると、金属結
合開用へ炭素繊維を均一に分散させることが困難になっ
て、砥粒層が不均一になるため、砥粒層に局部的な異常
摩耗を生じるおそれか生じる。

炭素繊維に金属被覆する金属としては、無電解メツキ法
あるいは電気メツキ法による析出が容易で、しかも金属
結合剤との接合性が良い銅またはニッケルあるいはこれ
らの合金等が好適である。

また、この金属被覆の肉厚は、金属被覆した炭素繊維の
比重が、金属結合剤の比重にできるだけ近い値になるよ
うに、炭素繊維の太さ等に応じて決定されることが望ま
しい。

次に、このようなメタルボンド砥石の製造方法を説明す
る。

まず、所定の大きさの炭素繊維表面に、無電解メツキ法
を用いて、前記所定肉厚の金属被覆を形成する。

次いで、粉末状の金属結合剤中に、前記金属被覆した炭
素繊維および超砥粒を所定量添加して十分に混合し、型
込めしてコールドプレスした後、ホットプレスあるいは
焼結を行ない、砥石形状に成形する。そして、得られた
成型体に整形およびドレツシングを施し、メタルボンド
砥石を得る。

このような構成からなるメタルボンド砥石にあっては、
金属被覆を施すことによりその比重を金属結合剤と略等
しくした炭素繊維を、金属結合剤と混合して製造された
ものなので、金属結合剤相中における炭素繊維の分散性
が良い。同時に、金属被覆によって、炭素繊維と金属結
合剤との濡れ性が高くなるので、炭素繊維と金属結合剤
との界面における接合強度を高めることができる。した
がって、この砥石にあっては、金属結合開用の強度を著
しく高め、砥石強度および研削比を向上させることが可
能である。

また、このメタルボンド砥石によれば、研削中に順次、
炭素繊維が金属結合剤用表面に露出するので、金属結合
剤用表面と被研削材との摩擦係数を著しく低下させるこ
とができ、砥石の研削抵抗の低減か図れる。したがって
、被研削材にチッピングやムシリが生じることが防止で
き、砥石の過熱が防げる。

また、金属結合剤用表面に露出した炭素繊維は、研削に
つれて部分的に金属結合開用から剥落し、その跡に溝状
のチップポケットを形成するので、研削屑の排出性を向
上させることができ、砥石の目詰まりが起こりにくい。

なお、前記の実施例では、通常の炭素繊維を使用してい
たが、炭化ケイ素繊維、炭化ケイ素ウィスカー等を使用
しても同様の効果が得られる。

「実験例Ｊ 次に、実験例を挙げて本発明のメタルボンド砥石の効果
を実証する。

まず、所定の大きさの炭素繊維表面に、無電解メツキ法
を用いてニッケルを析出させ、金属被覆を形成した。

次いで、この炭素繊維を、ダイヤモンド超砥粒とともに
、金属結合剤（Ｃｕ；８５ｖｏｌ％、　Ｓ　ｎ；１５ｖ
ｏｌ％、以下の砥石も共通）粉末中に所定量添加して十
分に混合し、型込めして円板状台金の外周に固定した。

さらに、得られた成型体にホットプレスおよび焼結を行
ない、砥石形状に整え、ドレッシング等の処理を施して
、実験例１の円板状メタルボンド研削砥石を得た。

他方、炭素繊維を添加しない点以外は前記と同様の方法
で、比較例１の円板状メタルボンド研削砥石を製造した
。

次に、以上２個のメタルボンド研削砥石により、以下の
研削条件（湿式）において研削を行なった。

研削条件　　被研削材：９６％アルミナ材砥石周速＋　
　１５００　ｘ／ｍｉｎ。

送り速度：　１０　ｉ／ｍｉｎ。

クロス送り　“　２ｕ 切り込み　：０．０１′ＲＭ また、砥石台金のない、オールブレードタイプ（薄円板
状）の切断用砥石を、前記実験例１および比較例１と略
同様の工程により製作し、実験例２および比較例２のメ
タルボンド砥石とした。

次いで、実験例２および比較例２のメタルボンド砥石を
用い、以下の条件（湿式）において研削切断を行なった
。

研削条件　　被研削材：フエライト 砥石周速　：　　ｌ　５００　ｉ／ｍｉｎ。

送り速度：　　ｌ　５０　Ｒｉ／ｍｉｎ。

切り込み　：２０ｘｘ 刃先突出量：２５ｚｘ 次表は、上記４種類のメタルボンド研削砥石の組成およ
び各々の研削結果を示すものである。

上表から明らかなように、実験例１および実験例２のメ
タルボンド砥石では、各比較例に比べて研削抵抗、チッ
ピング幅の減少、研１ｆｌ比の向上が確認された。

「発明の効果」 本発明のメタルボンド砥石によれば、以下のような優れ
た効果が得られる。

■金属被覆を施すことにより比重を金属結合剤と略等し
くした炭素繊維を、金属結合剤と混合して製造されるの
で、金属結合剤相中における炭素繊維の分散性が良い。

同時に、金属被覆によって、炭素繊維と金属結合剤との
濡れ性が高くなるので、炭素繊維と金属結合剤との界面
における接合強度を高めることができる。したがって、
金属結合開用の強度が著しく高く、砥石強度が格段に向
上する。

■研削中に順次、炭素繊維が金属結合剤槽表面に露出す
るので、金属結合剤槽表面と被研削材との摩擦係数を著
しく低下させることができ、砥石の研削抵抗の低減が図
れる。したがって、被研削材にチッピングやムンリが生
じることが防止でき、砥石の過熱が防げる。

■金属結合剤相中面に露出した炭素繊維は、研削につれ
て部分的に金属結合開用から剥離し、研削屑を研削部分
から掃き出しつつ容易に脱落し、その跡にチップポケッ
トを形成するため、研削屑の排出性が高く、砥石の目詰
まりが起こりにくい。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）金属結合剤相中に超砥粒を分散してなる砥粒層を
   有するメタルボンド砥石において、 前記砥粒層中に、金属被覆を施した炭素繊維を分散させ
   たことを特徴とするメタルボンド砥石。
2. （２）前記金属被覆を形成した炭素繊維の分散量が２〜
   ３０ｖｏｌ％であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載のメタルボンド砥石。
3. （３）前記炭素繊維の長さは、０．０１〜１．０ｍｍで
   あることを特徴とする特許請求の範囲第１項または第２
   項記載のメタルボンド砥石。