JP2000226568A - Resin-impregnated vitrified whetstone containing solid lubricant - Google Patents
Resin-impregnated vitrified whetstone containing solid lubricantInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ビトリファイド砥
石組織内に固体潤滑剤を含む熱硬化性樹脂が含浸され且
つ硬化させられた固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファ
イド砥石に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a resin-impregnated vitrified grinding wheel containing a solid lubricant in which a vitrified grinding wheel structure is impregnated with a thermosetting resin containing a solid lubricant and cured.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガラス質の無機（ビトリファイド）結合
剤により砥粒または砥粒と骨材が結合されて多数の気孔
が砥粒間に形成されたビトリファイド砥石組織を有する
ビトリファイド砥石は、砥粒保持力が強く且つ目立てが
容易であるなどの優れた特徴を備えているため、精密研
削などに多用されている。近年、研削時間の短縮の要請
に従って高能率で研削できるものが求められている。2. Description of the Related Art A vitrified grindstone having a vitrified grindstone structure in which a number of pores are formed between abrasive grains by bonding abrasive grains or an abrasive grain and an aggregate with a vitreous inorganic (vitrified) binder is used to hold abrasive grains. Since it has excellent features such as strong force and easy sharpening, it is frequently used for precision grinding and the like. In recent years, there has been a demand for a material that can be ground with high efficiency in accordance with the demand for shortening the grinding time.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】これに対し、無機結合
剤の割合を高くすることにより強度および結合度を高く
したビトリファイド砥石が提案され、実用に供されつつ
ある。これによれば、ビトリファイド砥石が硬くなるた
め、高能率研削という目的はある程度の範囲で達成でき
るが、未だ十分ではなかった。無機結合剤の割合を高く
することで高強度となることから高能率研削が可能とな
るが、無機結合剤の割合を高くすると、気孔が極端に少
なくなるだけでなく砥粒の破砕および離脱が不十分とな
って研削焼け、切粉の目詰まりや溶着が発生し易くなる
などの研削性能上の不都合が発生するのに加えて、使用
時においてビトリファイド砥石の欠けが発生し易くなる
という欠点があった。On the other hand, a vitrified grindstone having a high strength and a high degree of bonding by increasing the proportion of an inorganic binder has been proposed and is being put to practical use. According to this, since the vitrified grindstone becomes hard, the purpose of high-efficiency grinding can be achieved within a certain range, but it has not been sufficient yet. High efficiency grinding is possible because high strength is achieved by increasing the ratio of the inorganic binder.However, when the ratio of the inorganic binder is increased, not only the number of pores is extremely reduced, but also the crushing and detachment of abrasive grains are prevented. In addition to the inconvenience of grinding performance such as insufficient grinding burn, chip clogging and welding, etc., and the disadvantage of chipping of the vitrified grinding wheel during use, there were.
【０００４】一方、ビトリファイド砥石原料をホットプ
レスなどを用いて成形することにより得た気孔の少ない
ビトリファイド砥石を製造してそれを高能率研削に用い
ることが考えられるが、このような場合には、特殊且つ
能率の低い製造設備を用いることになって、製品が高価
となるだけでなく、製造可能な砥石寸法の制限がある。On the other hand, it is conceivable to manufacture a vitrified grindstone having few pores obtained by molding a vitrified grindstone raw material using a hot press or the like and use it for high-efficiency grinding. In such a case, The use of special and inefficient manufacturing equipment not only makes the product expensive, but also limits the size of the grindstone that can be manufactured.
【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、ビトリファイド
砥石の特徴である目立ての容易性を保持したままで、研
削焼け、切粉の目詰まりや溶着が発生し難く、砥粒の保
持力に優れ、しかも、研削液を用いないで、水或いは冷
風によっても比較的充分な研削性能が得られるビトリフ
ァイド砥石を提供することにある。The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to grind burns and clogging of chips while maintaining the ease of sharpening which is a feature of a vitrified grinding wheel. An object of the present invention is to provide a vitrified whetstone which is less likely to cause welding and welding, has excellent holding power for abrasive grains, and can obtain relatively sufficient grinding performance even with water or cold air without using a grinding fluid.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイド砥
石の要旨とするところは、砥粒、或いは砥粒と骨材が無
機結合剤により結合されたビトリファイド砥石組織を備
えたビトリファイド砥石であって、前記ビトリファイド
砥石組織内の空隙内に、固体潤滑剤を含む樹脂が含浸さ
せられて硬化させられていることにある。The gist of the resin-impregnated vitrified whetstone containing a solid lubricant according to the present invention for achieving the above object is that abrasive grains or a combination of abrasive grains and aggregates with an inorganic binder. A vitrified grindstone provided with a vitrified grindstone structure, wherein a resin containing a solid lubricant is impregnated in a void in the vitrified grindstone structure and cured.
【０００７】[0007]
【発明の効果】このようにすれば、ビトリファイド砥石
組織内の空隙内に、固体潤滑剤を含む樹脂が含浸させら
れて硬化させられていることから、以下の効果が得られ
る。すなわち、固体潤滑剤を含む樹脂がビトリファイド
砥石組織内の空隙内に含浸且つ硬化させられているの
で、研削焼け、切粉の目詰まりや溶着が発生し難く、研
削加工上の問題が解消されるとともに、砥粒の保持力が
高められて研削比が大幅に改善され、しかもビトリファ
イド砥石の目立ての容易性が保持されつつ、そのビトリ
ファイド砥石の欠けが好適に防止される。換言すれば、
ビトリファイド砥石組織内に含浸させられる樹脂の存在
によって気孔が埋められているので、金属粉がチップポ
ケットに詰まることがなく、溶着や目詰まりの発生が好
適に防止されるとともに、気孔を埋める熱硬化性樹脂は
砥粒に比較して軟質であるので、被削材に対しては凹ん
だ状態となるので、砥粒の破砕や脱粒が適度に行われて
研削焼けも好適に防止され、しかも、無機結合剤により
弱く保持されている砥粒は熱硬化性樹脂によっても保持
されることにより保持力が高められてその早期の脱粒が
抑制されるので、高い研削比が得られるのである。そし
て、固体潤滑剤がビトリファイド砥石組織内の空隙内に
含浸させた樹脂中に含まれているので、潤滑効果を備え
た研削液を用いないで、水や冷風のみでも研削が可能と
なった。According to the present invention, since the resin containing the solid lubricant is impregnated into the voids in the structure of the vitrified grindstone and cured, the following effects can be obtained. That is, since the resin containing the solid lubricant is impregnated and hardened in the voids in the vitrified grindstone structure, grinding burns, clogging and welding of chips are unlikely to occur, and problems in grinding processing are solved. At the same time, the holding power of the abrasive grains is increased, the grinding ratio is greatly improved, and the vitrified grinding wheel is easily prevented from being chipped while the ease of sharpening of the vitrified grinding wheel is maintained. In other words,
Since the pores are filled by the presence of the resin impregnated in the vitrified grindstone structure, the metal powder does not clog the chip pockets, and the occurrence of welding and clogging is suitably prevented, and thermosetting to fill the pores is performed. Since the abrasive resin is softer than the abrasive grains, it is recessed with respect to the work material, so that the abrasive grains are appropriately crushed or degranulated and the grinding burn is suitably prevented, and Abrasive grains that are weakly held by the inorganic binder are also held by the thermosetting resin, so that the holding power is enhanced and the early degranulation is suppressed, so that a high grinding ratio can be obtained. Since the solid lubricant is contained in the resin impregnated in the voids in the vitrified grindstone structure, grinding can be performed only with water or cold air without using a grinding fluid having a lubricating effect.
【０００８】[0008]
【発明の他の態様】ここで、好適には、前記ビトリファ
イド砥石は、好ましくは１０より大きく且つ２３０未満
程度、さらに好ましくは２０〜２００の集中度でダイヤ
モンド砥粒、ＣＢＮ砥粒、或いはそれらの混合砥粒など
のヌープ硬度が３０００以上であって６０メッシュ（平
均粒径２２０μｍ）乃至８００メッシュ（平均粒径２０
μｍ）の超砥粒を含むものである。また、前記樹脂含浸
前のビトリファイド砥石は、２０〜７５容積％、さらに
好ましくは３０〜６５容積％の気孔率を備える。In another embodiment of the present invention, the vitrified grindstone is preferably larger than 10 and smaller than about 230, more preferably 20 to 200, and more preferably diamond abrasive grains, CBN abrasive grains, or a mixture thereof. The Knoop hardness of the mixed abrasive grains is 3000 or more, and is from 60 mesh (average particle size 220 μm) to 800 mesh (average particle size 20
μm). The vitrified grindstone before the resin impregnation has a porosity of 20 to 75% by volume, more preferably 30 to 65% by volume.
【０００９】また、好適には、前記無機結合剤は、超砥
粒を用いた場合に適当なもの、たとえばホウ珪酸ガラ
ス、結晶化ガラスが用いられる。この結晶化ガラスとし
ては、たとえばウィレマイトを析出するガラスである。
また、無機結合剤としては、砥粒の保持力を充分なもの
とするために、超砥粒の熱膨張係数に対して−２×１０
-6乃至＋２×１０-6 (1/K:室温〜 500℃) の範囲の熱膨
張係数が選択される。Preferably, the inorganic binder is a superabrasive.
Suitable when granules are used, such as borosilicate glass
And crystallized glass are used. This crystallized glass
For example, a glass on which willemite is precipitated.
In addition, as the inorganic binder, one that has sufficient holding power for abrasive grains
, The thermal expansion coefficient of the superabrasive is -2 × 10
-6Or + 2 × 10-6 (1 / K: room temperature to 500 ° C)
The expansion coefficient is selected.
【００１０】また、好適には、前記無機結合剤は、砥粒
の保持力を維持し且つ前記のような気孔率を備えるため
に前記ビトリファイド砥石に対して１５〜３５体積％の
範囲の割合で用いられる。また、前記ビトリファイド超
砥粒砥石には、必要に応じて、無機バルーンのような無
機質中空物質のような気孔形成材が骨材として含まれて
もよい。Preferably, the inorganic binder is contained in the vitrified grindstone in a proportion of 15 to 35% by volume with respect to the vitrified grindstone in order to maintain the holding power of the abrasive grains and provide the porosity as described above. Used. In addition, the vitrified superabrasive grindstone may include a pore forming material such as an inorganic hollow substance such as an inorganic balloon as an aggregate, if necessary.
【００１１】また、好適には、前記樹脂は、フェノール
樹脂およびエポキシ樹脂から選択された少なくとも１種
類の熱硬化性樹脂である。このようにすれば、熱可塑性
樹脂を用いる場合に比較して、研削砥石の強度が高くさ
れる。Preferably, the resin is at least one kind of thermosetting resin selected from a phenol resin and an epoxy resin. By doing so, the strength of the grinding wheel is increased as compared with the case where a thermoplastic resin is used.
【００１２】また、好適には、前記固体潤滑剤は、前記
ビトリファイド砥石の気孔よりも十分に小さな径、たと
えば平均粒径が１μｍ以下の六方晶窒化ホウ素、二硫化
モリブデン、黒鉛、グラファイトである。このようにす
れば、固体潤滑剤がビトリファイド砥石組織内に均一に
配置されるので、その固体潤滑剤の潤滑効果が好適に得
られる。Preferably, the solid lubricant is hexagonal boron nitride, molybdenum disulfide, graphite or graphite having a diameter sufficiently smaller than the pores of the vitrified grindstone, for example, an average particle diameter of 1 μm or less. With this configuration, the solid lubricant is uniformly arranged in the vitrified grindstone structure, so that the lubrication effect of the solid lubricant can be suitably obtained.
【００１３】また、好適には、前記固体潤滑剤は、前記
ビトリファイド砥石組織内に含浸させる樹脂に対して１
乃至８０重量％の範囲で含まれる。１重量％を下まわる
場合には固体潤滑剤の効果が充分に得られ難くなり、８
０重量％を越えると、樹脂の粘性が高くなってビトリフ
ァイド砥石組織に対する含浸が充分に行われ難くなる。Preferably, the solid lubricant is added to the resin to be impregnated in the vitrified grindstone structure at a rate of 1%.
To 80% by weight. When the amount is less than 1% by weight, the effect of the solid lubricant cannot be sufficiently obtained.
If the content exceeds 0% by weight, the viscosity of the resin increases, and it becomes difficult to sufficiently impregnate the vitrified grindstone structure.
【００１４】[0014]
【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例を
図面に基づいて詳細に説明する。Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
【００１５】図１は、本発明の一実施例の樹脂含浸補強
構造を備えたビトリファイド砥石であるセグメントチッ
プ砥石１０を示している。このセグメントチップ砥石１
０は、全体として板材が円弧状に湾曲させられた形状を
成し、金属製、繊維強化樹脂製、或いはビトリファイド
砥石製のコア部１２の外周面に対して、たとえばエポキ
シ系の接着剤により隙間なく貼り付けられるものであ
る。図２に示す砥石車１８は、上記セグメントチップ砥
石１０がコア部１２の外周面に張り着けられることによ
り構成されたものである。なお、コア部１２の中央に
は、回転軸取付穴１９が設けられている。FIG. 1 shows a segment chip grindstone 10 which is a vitrified grindstone provided with a resin impregnated reinforcing structure according to one embodiment of the present invention. This segment tip whetstone 1
Reference numeral 0 denotes a shape in which the plate material is curved in an arc as a whole, and a gap is formed between the outer peripheral surface of the core portion 12 made of metal, fiber reinforced resin, or vitrified whetstone by, for example, an epoxy-based adhesive. It can be pasted without. The grinding wheel 18 shown in FIG. 2 is configured by attaching the segment tip grinding wheel 10 to the outer peripheral surface of the core 12. A rotation shaft mounting hole 19 is provided at the center of the core portion 12.
【００１６】上記セグメントチップ砥石１０は、専ら研
削に関与する外周砥石層１４およびその外周砥石層１４
を機械的に支持するための基台として機能する内周砥石
層１６とから一体的に構成されている。外周砥石層１４
および内周砥石層１６は、相互に共通の無機結合剤によ
り結合されているが、砥粒が主に相違する。すなわち、
外周砥石層１４はＣＢＮ砥粒、ダイヤモンド砥粒などの
ヌープ硬度が３０００以上の超砥粒を備えたものである
が、内周砥石層１６は、溶融アルミナ質、炭化珪素質な
どの一般砥粒を備えて安価に構成されたものである。な
お、上記超砥粒は、６０メッシュ（平均粒径２２０μ
ｍ）乃至８００メッシュ（平均粒径２０μｍ）の範囲内
の大きさのものが好適に用いられる。The above-mentioned segment chip grindstone 10 has an outer peripheral grindstone layer 14 and a peripheral grindstone layer 14 exclusively involved in grinding.
And the inner peripheral grindstone layer 16 functioning as a base for mechanically supporting the grinding wheel. Outer wheel layer 14
The inner peripheral grindstone layer 16 and the inner peripheral grindstone layer 16 are mutually bonded by a common inorganic binder, but mainly differ in abrasive grains. That is,
The outer peripheral grindstone layer 14 is provided with superabrasive grains having a Knoop hardness of 3000 or more such as CBN abrasive grains and diamond abrasive grains, while the inner peripheral grindstone layer 16 is provided with general abrasive grains such as fused alumina or silicon carbide. And is inexpensively configured. The super-abrasive grains have a mesh size of 60 mesh (average grain size of 220 μm).
m) to 800 mesh (average particle diameter 20 μm).
【００１７】上記セグメントチップ砥石１０は、たとえ
ば図３に示す工程に従って製造される。先ず、原料調合
工程２０では、セグメントチップ砥石１０の原料である
砥粒と、ガラス質の無機結合剤と、デキストリンのよう
な粘結剤と、必要に応じて適宜混入される有機物或いは
無機バルーンのような気孔形成剤とが外周砥石層１４お
よび内周砥石層１６毎に予め設定された割合で秤量され
且つ混合されることによりそれぞれ調合される。上記無
機結合剤は、ホウ珪酸ガラス、又はウィレマイトを析出
する結晶化ガラスであって、超砥粒の熱膨張係数に対し
て−２×１０-6乃至＋２×１０-6 /K （室温〜５００
℃）程度の熱膨張係数を備えたものである。また、上記
無機結合剤は、焼成後のビトリファイドチップ砥石１０
において１５乃至３５容積％の範囲内で含有されるよう
に調合される。たとえば、外周砥石層１４の原料として
は、ＧＥ社製ＣＢＮ砥粒type-I#80/#100を５０．０重量
部に対してビトリファイド結合剤を１８．０重量部およ
び糊量を１０．０重量部を混合したものが用意され、内
周砥石層１６の原料としては、炭化珪素砥粒( #80)を５
０．０重量部に対してビトリファイド結合剤を１８．０
重量部および糊量を１０．０重量部を混合したものが用
意される。The segment tip grinding wheel 10 is manufactured, for example, according to the process shown in FIG. First, in the raw material blending step 20, the abrasive grains, which are the raw materials of the segment tip grinding wheel 10, the vitreous inorganic binder, the binder such as dextrin, and the organic substance or inorganic balloon appropriately mixed as necessary. Such a pore forming agent is blended by weighing and mixing at a preset ratio for each of the outer peripheral grindstone layer 14 and the inner peripheral grindstone layer 16. The inorganic binder is borosilicate glass or crystallized glass that precipitates willemite. The inorganic binder has a thermal expansion coefficient of −2 × 10 −6 to + 2 × 10 −6 / K (room temperature to 500 ° C.).
° C). The above-mentioned inorganic binder is used in the vitrified tip grinding stone 10 after firing.
In the range of 15 to 35% by volume. For example, as a raw material of the outer peripheral grindstone layer 14, 18.0 parts by weight of the vitrified binder and 10.0 parts by weight of the glue are used for 50.0 parts by weight of CBN abrasive grains type-I # 80 / # 100 manufactured by GE. A mixture of parts by weight is prepared. As a raw material of the inner peripheral grindstone layer 16, silicon carbide abrasive grains (# 80)
18.0 parts by weight of vitrified binder was added to 18.0 parts by weight.
A mixture prepared by mixing 10.0 parts by weight and the paste amount is prepared.
【００１８】次いで、成形工程２２では、所定のプレス
金型内に上記外周砥石層１４および内周砥石層１６の原
料が充填され、且つプレスされることにより、図１に示
す形状に成形される。続く焼成工程２４では、たとえば
９００℃程度の温度で成形後の品物が焼成され、たとえ
ば長さ４０mm、幅１０．４mm、厚み７．４mmのセグメン
トチップ砥石１０が得られる。この焼成工程２４では、
原料に含まれる粘結剤が消失させられるとともに、無機
結合剤が溶融させられて砥粒を相互に結合する。これに
より、超砥粒が無機結合剤により結合された多数の連続
気孔を有する多孔質のビトリファイド砥石組織が構成さ
れる。このビトリファイド砥石組織は、たとえば、１０
乃至２３０、この好ましくは２０乃至２００の範囲内の
集中度と、２０乃至７５容積％、好ましくは３０乃至６
５容積％の気孔率を備えている。Next, in a forming step 22, a raw material for the outer peripheral grindstone layer 14 and the inner peripheral grindstone layer 16 is filled in a predetermined press die and pressed to form a shape shown in FIG. . In the subsequent sintering step 24, the molded article is baked at a temperature of, for example, about 900 ° C. to obtain a segment chip grindstone 10 having a length of 40 mm, a width of 10.4 mm and a thickness of 7.4 mm, for example. In this firing step 24,
The binder contained in the raw material is eliminated, and the inorganic binder is melted to bind the abrasive grains to each other. As a result, a porous vitrified grindstone structure having a large number of continuous pores in which superabrasive grains are bound by the inorganic binder is formed. This vitrified whetstone structure is, for example, 10
To 230, preferably in the range of 20 to 200, and 20 to 75% by volume, preferably 30 to 6% by volume.
It has a porosity of 5% by volume.
【００１９】一方、樹脂調合工程２６では、たとえば液
状フェノール樹脂が調合されるとともに、固体潤滑剤と
して平均粒径が１μｍ以下の六方晶窒化ホウ素が上記フ
ェノール樹脂に対して１乃至８０重量％の範囲内で混入
される。上記液状フェノール樹脂としては、たとえば住
友デュレズ株式会社製ＰＲ−９４００を１００重量部に
対して、電気化学株式会社製の六方晶窒化ホウ素である
デンカボロンナイトライドＳＰ−２を１５重量部混合
し、３分間攪拌した比較的低粘性のものが用いられる。On the other hand, in the resin blending step 26, for example, a liquid phenol resin is blended, and hexagonal boron nitride having an average particle size of 1 μm or less as a solid lubricant in the range of 1 to 80% by weight based on the phenol resin. Mixed within. As the liquid phenolic resin, for example, 100 parts by weight of PR-9400 manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd., and 15 parts by weight of denkaboron nitride SP-2 which is hexagonal boron nitride manufactured by Electrochemical Co., Ltd. are mixed, A relatively low-viscosity material stirred for 3 minutes is used.
【００２０】含浸工程２８では、上記焼成工程２４を経
た多数の連続気孔を有する多孔質のビトリファイド砥石
組織に、上記樹脂調合工程２６で調合された液状フェノ
ール樹脂（熱硬化性樹脂）が含浸させられ、固体潤滑剤
も多孔質のビトリファイド砥石組織内に均一に分散させ
られる。たとえば、調合された流動状態の液状フェノー
ル樹脂をたとえば１０mm程度の深さとなるように所定の
ステンレス容器内に収容するとともに、その容器内のフ
ェノール樹脂に成形および焼成後のセグメントチップ砥
石１０を全部浸漬した状態で真空脱泡を行うことによ
り、樹脂含浸が行われる。しかし、多孔質のビトリファ
イド砥石組織を流動性のフェノール樹脂内に一部浸漬し
た状態で含浸させてもよい。In the impregnation step 28, the liquid vitrified resin (thermosetting resin) prepared in the resin preparation step 26 is impregnated into the porous vitrified grindstone structure having a large number of continuous pores after the baking step 24. Also, the solid lubricant is uniformly dispersed in the porous vitrified grindstone structure. For example, the prepared liquid phenol resin in a fluidized state is accommodated in a predetermined stainless steel container so as to have a depth of, for example, about 10 mm, and the segment chip grindstone 10 after molding and firing is entirely immersed in the phenol resin in the container. The resin is impregnated by performing vacuum defoaming in this state. However, the porous vitrified grindstone structure may be impregnated in a state of being partially immersed in a fluid phenol resin.
【００２１】硬化工程３０では、上記含浸工程２８でフ
ェノール樹脂が多孔質のビトリファイド砥石組織内に含
浸させられたセグメントチップ砥石１０は、必要に応じ
て余分な樹脂が布などを用いて除去された後、たとえ
ば、所定の乾燥機内で１８０℃程度の乾燥温度で２時間
程度保持されることにより、フェノール樹脂が硬化させ
られる。In the curing step 30, the segment chip grindstone 10 in which the phenolic resin is impregnated in the porous vitrified grindstone structure in the impregnation step 28 is used, if necessary, to remove excess resin using a cloth or the like. Thereafter, for example, the phenol resin is cured by being kept at a drying temperature of about 180 ° C. for about 2 hours in a predetermined dryer.
【００２２】以上の工程を経て製造されたセグメントチ
ップ砥石１０は、たとえば３６６mmφのコア部１２の外
周面にたとえばエポキシ樹脂接着剤を用いて張り着けら
れ、たとえば図２に示す砥石車１８が作成される。The segment chip grindstone 10 manufactured through the above steps is adhered to the outer peripheral surface of the core portion 12 having a diameter of, for example, 366 mm by using an epoxy resin adhesive, for example, and the grinding wheel 18 shown in FIG. You.
【００２３】上記のように構成された砥石車１８におい
ては、セグメントチップ砥石１０のビトリファイド砥石
組織内に含浸させられるフェノール樹脂の存在によって
気孔が埋められているので、研削中に被削材から発生す
る金属粉がチップポケットに詰まることがなく、溶着や
目詰まりの発生が好適に防止される。また、気孔を埋め
るフェノール樹脂は砥粒に比較して軟質であるので、被
削材に対しては凹んだ状態となるので、砥粒の破砕や脱
粒が適度に行われて研削焼けも好適に防止される。ま
た、フェノール樹脂は砥粒に比較して軟質であることか
ら、ビトリファイド砥石の特徴である目立ての容易性が
保持されつつ、砥石の欠けが好適に防止される。同時
に、無機結合剤により弱く保持されている砥粒はフェノ
ール樹脂によっても保持されることにより保持力が高め
られてその早期の脱粒が抑制されるので、高い研削比が
得られる。さらに、従来のビトリファイド砥石の製造工
程に樹脂含浸工程および樹脂硬化工程を加えるだけでよ
いので、特殊且つ能率の低い製造設備を用いるホットプ
レスなどに比較して、製品が安価となるだけでなく、製
造可能な砥石寸法の制限がない。しかも、ビトリファイ
ド砥石組織内に含浸させられるフェノール樹脂には固体
潤滑剤である六方晶窒化ホウ素が混入されて均一に分散
させられていることから、研削時において潤滑効果のあ
る研削液を用いないで、たとえば水或いは冷風のみでも
研削が可能となった。In the grinding wheel 18 configured as described above, since the pores are filled by the presence of the phenol resin impregnated in the vitrified grinding wheel structure of the segment tip grinding wheel 10, the pores are generated from the work material during grinding. Thus, the metal powder does not clog the chip pocket, and the occurrence of welding and clogging is suitably prevented. In addition, since the phenol resin that fills the pores is softer than the abrasive grains, it is recessed with respect to the work material. Is prevented. Further, since the phenol resin is softer than the abrasive grains, chipping of the grindstone is suitably prevented while maintaining the ease of sharpening which is a feature of the vitrified grindstone. At the same time, the abrasive grains that are weakly held by the inorganic binder are also held by the phenolic resin, thereby increasing the holding power and suppressing the early degranulation, so that a high grinding ratio can be obtained. Furthermore, since it is only necessary to add the resin impregnating step and the resin curing step to the conventional vitrified grinding wheel manufacturing process, the product is not only inexpensive compared to hot press using special and inefficient manufacturing equipment, but also, There is no limit on the size of the grindstone that can be manufactured. In addition, the phenolic resin impregnated in the vitrified grindstone structure is mixed uniformly with hexagonal boron nitride, which is a solid lubricant, so that a grinding fluid having a lubricating effect is not used during grinding. For example, grinding can be performed only with water or cold air.
【００２４】以下、上記のような工程で製造されたセグ
メントチップ砥石１０を用いて、それに含浸硬化させら
れた固体潤滑剤を含むフェノール樹脂と砥石性能との関
係を明らかにする実験例を説明する。Hereinafter, an experimental example will be described in which the relationship between the phenolic resin containing a solid lubricant impregnated and hardened into the segment tip grinding wheel 10 manufactured in the above-described process and the grinding wheel performance is described. .
【００２５】[0025]
【実験例１】本実験例１において用いるセグメントチッ
プ砥石１０が張り着けられるコア部１２は中央部に取付
穴１９を有する円板状スチール板製であり、そのセグメ
ントチップ砥石１０の外周砥石層１４および内周砥石層
１６の調合は以下の通りである。 ・外周砥石層１４ ＣＢＮ砥粒（GE社製 Type-Ｉ #80/#100 ） ５０．０（容量部） ビトリファイド結合剤 １８．０（容量部） 糊量（粘結剤） １０．０（容量部） ・内周砥石層１６ 炭化珪素砥粒（ #80） ５０．０（容量部） ビトリファイド結合剤 １８．０（容量部） 糊量（粘結剤） １０．０（容量部）EXPERIMENTAL EXAMPLE 1 The core 12 to which the segment tip grinding wheel 10 used in the present experimental example 1 is attached is made of a disc-shaped steel plate having a mounting hole 19 in the center, and the outer peripheral grinding layer 14 of the segment tip grinding wheel 10 is provided. The composition of the inner peripheral grindstone layer 16 is as follows. -Outer peripheral grindstone layer 14 CBN abrasive (Type-I # 80 / # 100 manufactured by GE) 50.0 (volume part) Vitrified binder 18.0 (volume part) Glue amount (binder) 10.0 (volume) Part) ・ Inner circumference grindstone layer 16 Silicon carbide abrasive grains (# 80) 50.0 (volume part) Vitrified binder 18.0 (volume part) Glue amount (binder) 10.0 (volume part)
【００２６】上記の配合に従って調合した原料をプレス
成形した生砥石を、９００℃で５時間焼成して長さ７０
mm、幅１０．４mm、厚み７．４mmのセグメントチップ砥
石１０を多数作成した。このときの外周砥石層１４およ
び内周砥石層１６の厚みはそれぞれ３．８mmおよび３．
６mmである。次いで、フェノール樹脂（住友デュレズ株
式会社製ＰＲ−９４００）１００．０重量部に、六方晶
窒化ホウ素（電気化学工業株式会社製ＳＰ−２）を１５
重量部加え３分間攪拌して混合し、このフェノール樹脂
を前述の工程のように上記セグメントチップ砥石１０に
含浸させて硬化させたものを実験例１とした。また、上
記六方晶窒化ホウ素を含まない他は同様にフェノール樹
脂を上記セグメントチップ砥石１０に含浸させて硬化さ
せたものを比較例１とし、フェノール樹脂を含浸させな
いセグメントチップ砥石１０を比較例２とした。表１
は、上記の実験例１、比較例１、比較例２の砥石構造を
示すものである。尚、表１の抗折強度の単位はＭＰａで
あり、他は体積％である。The raw whetstone obtained by press-molding the raw material prepared according to the above-mentioned composition is fired at 900 ° C. for 5 hours to obtain a length 70 mm.
Many segment tip whetstones 10 mm, 10.4 mm in width, and 7.4 mm in thickness were prepared. At this time, the thicknesses of the outer peripheral grindstone layer 14 and the inner peripheral grindstone layer 16 are 3.8 mm and 3.0 mm, respectively.
6 mm. Next, 150.0 parts by weight of a phenolic resin (PR-9400 manufactured by Sumitomo Durez Co., Ltd.) was mixed with 15 parts of hexagonal boron nitride (SP-2 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd.).
The phenol resin was impregnated into the segment chip grindstone 10 and hardened by impregnating the phenol resin with the phenol resin in the same manner as described above. In addition, except that the above-mentioned hexagonal boron nitride was not included, the segment chip grindstone 10 impregnated with the phenol resin and cured was set as Comparative Example 1, and the segment chip grindstone 10 not impregnated with the phenol resin was compared with Comparative Example 2. did. Table 1
Shows the grindstone structures of Experimental Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 described above. In addition, the unit of the bending strength in Table 1 is MPa, and the others are% by volume.
【００２７】[0027]
【表１】 ＣＢＮ砥粒 無機結合剤 樹脂部 固体潤滑剤 気孔部 抗折強度 実施例１ 50.0 18.0 21.4 2.8 7.8 65.0 比較例１ 50.0 18.0 22.4 0.0 9.6 68.0 比較例２ 50.0 18.0 0.0 0.0 32.0 52.0[Table 1] CBN abrasive grains Inorganic binder Resin part Solid lubricant Porous part Flexural strength Example 1 50.0 18.0 21.4 2.8 7.8 65.0 Comparative Example 1 50.0 18.0 22.4 0.0 9.6 68.0 Comparative Example 2 50.0 18.0 0.0 0.0 32.0 52.0
【００２８】そして、以下に示す研削試験条件Ｉを行う
ことにより得られた上記の実験例１、比較例１、比較例
２の研削性能を表２に示す。また、上記研削試験条件Ｉ
に用いた研削液に代えて水道水を用いた場合の研削性能
を表３に示す。Table 2 shows the grinding performance of Experimental Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 obtained by performing the following grinding test conditions I. The above grinding test conditions I
Table 3 shows the grinding performance when tap water was used in place of the grinding fluid used in Example 1.
【００２９】[0029]
【研削試験条件Ｉ】 砥石寸法 外径３８０mmφ×厚み１０mm×内径８０mm 使用機械 円筒研削盤 研削方式 湿式プランジ研削（エマルジョン系水溶性研削液） 砥石周速 １６０m/sec 被削材 ＳＣＭ４３５ 被削材寸法 外径６０mmφ×幅５mm 取代 ６０mmφ→３７mmφ 研削能率 ７０mm3 ／mm[Grinding test condition I] Grinding wheel dimensions Outer diameter 380mmφ × Thickness 10mm × Inner diameter 80mm Machine used Cylindrical grinder Grinding method Wet plunge grinding (Emulsion water-soluble grinding fluid) Grinding wheel peripheral speed 160m / sec Work material SCM435 Work material size Outside diameter 60mmφ × width 5mm allowance 60mmφ → 37mmφ grinding efficiency 70mm 3 / mm
【００３０】[0030]
【表２】 実施例１ 比較例１ 比較例２ 砥石組織 樹脂含浸あり 樹脂含浸あり 樹脂含浸なし 固体潤滑剤あり 固体潤滑剤なし 固体潤滑剤なし 研削比 ４０００ ２３００ １２００ 加工面状態 研削焼けなし 研削焼け少しあり 研削焼けあり 切粉の溶着 なし あり あり 砥石の欠け なし なし あり [Table 2] Example 1 Comparative example 1 Comparative example 2 Grinding wheel structure With resin impregnation With resin impregnation Without resin impregnation With solid lubricant Without solid lubricant Without solid lubricant Grinding ratio 4000 2300 1200 Work surface condition No grinding burn Grinding burn Yes Grinding burns Yes Chip welding No Yes Yes Wheel chipping No No Yes
【００３１】[0031]
【表３】 実施例１ 比較例１ 比較例２ 砥石組織 樹脂含浸あり 樹脂含浸あり 樹脂含浸なし 固体潤滑剤あり 固体潤滑剤なし 固体潤滑剤なし 研削比 ３０００ １３００ ７００ 加工面状態 研削焼けなし 研削焼けあり 研削焼けあり 切粉の溶着 なし あり あり 砥石の欠け なし なし あり [Table 3] Example 1 Comparative example 1 Comparative example 2 Grinding wheel structure With resin impregnated With resin impregnated Without resin impregnated With solid lubricant Without solid lubricant Without solid lubricant Grinding ratio 3000 1300 700 Work surface condition Without grinding burn With grinding burn Grinding burns Yes Chip welding No Yes Yes Grinding chip missing No No Yes
【００３２】表２から明らかなように、実施例１のセグ
メントチップ砥石は、比較例１および比較例２に比較し
て、研削比が１．７倍および３．３倍であって、摩耗が
少なく、加工面状態も研削焼けがなく比較例１に比較し
て良好である。また、切粉の溶着もなく、高価なビトリ
ファイド超砥粒砥石を有効に使用できる。また、表３か
ら明らかなように、研削液に代えて水道水を用いた場合
でも、実施例１のセグメントチップ砥石は、比較例１お
よび比較例２に比較して、研削比が２．３倍および４．
２倍であって、摩耗が少なく、加工面状態も研削焼けが
なく比較例１に比較して良好である。As is clear from Table 2, the segment tip grindstone of Example 1 has a grinding ratio of 1.7 times and 3.3 times as compared with Comparative Examples 1 and 2, and has less wear. There is little grinding surface, and there is no grinding burn. Further, there is no welding of chips, and an expensive vitrified superabrasive grindstone can be effectively used. Further, as is clear from Table 3, even when tap water is used in place of the grinding fluid, the segment tip grindstone of Example 1 has a grinding ratio of 2.3 as compared with Comparative Examples 1 and 2. 3. and 4.
It is twice as much, and has less wear, and the machined surface condition is free of grinding burns and is better than Comparative Example 1.
【００３３】以上、本発明の一実施例を図面を用いて説
明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。While the embodiment of the present invention has been described with reference to the drawings, the present invention can be applied to other embodiments.
【００３４】たとえば、前述の実施例では、ビトリファ
イド砥石組織内に含浸させられる熱硬化性樹脂として、
フェノール樹脂が用いられていたが、１液性或いは２液
性のエポキシ樹脂であってもよいし、ウレタン樹脂、ポ
リビニールアルコールなどの熱可塑性の液状樹脂であっ
てもよい。２液性のエポキシ樹脂の場合には、たとえ
ば、ビスフェノールＡなどの流動性（液状）のエポキシ
樹脂主剤にポリアミド系樹脂などから成る流動性（液
状）の硬化剤が混合される。For example, in the above embodiment, the thermosetting resin impregnated in the vitrified grindstone structure is:
Although a phenol resin has been used, a one-part or two-part epoxy resin may be used, or a thermoplastic liquid resin such as a urethane resin or polyvinyl alcohol may be used. In the case of a two-component epoxy resin, for example, a fluid (liquid) curing agent made of a polyamide resin or the like is mixed with a fluid (liquid) epoxy resin base such as bisphenol A.
【００３５】また、前述の実施例のセグメントチップ砥
石１０は、専ら研磨に関与する外周砥石層１４とそれを
バックアップするための内周砥石層１６とから構成され
ていたが、全体が外周砥石層１４と同様の組成により構
成されても差し支えないし、棒状のホーニング砥石、ブ
ロック状の超仕上げ砥石であってもよい。Further, the segment tip grinding wheel 10 of the above-described embodiment is composed of the outer grinding wheel layer 14 exclusively involved in polishing and the inner grinding wheel layer 16 for backing it up. The composition may be the same as the composition of No. 14, and a rod-shaped honing stone or a block-shaped super-finishing stone may be used.
【００３６】また、前述の実施例のセグメントチップ砥
石１０の外周砥石層１４は、ＣＢＮ砥粒を含むものであ
ったが、ダイヤモンド砥粒であってもよいし、アランダ
ム（溶融アルミナ質砥粒）、カーボランダム（炭化珪素
質砥粒）などの他の一般砥粒であっても差し支えない。Further, although the outer peripheral grindstone layer 14 of the segment tip grindstone 10 of the above-described embodiment contains CBN abrasive grains, it may be diamond abrasive grains or alundum (fused alumina abrasive grains). ) And other general abrasive grains such as carborundum (silicon carbide abrasive grains).
【００３７】また、前述の実施例のセグメントチップ砥
石１０は、所定厚みの円環状部材が分割された形状に成
形されていたが、円環状に一体に成形されたものであっ
てもよい。Although the segment tip grinding wheel 10 of the above-described embodiment is formed into a shape in which an annular member having a predetermined thickness is divided, it may be integrally formed in an annular shape.
【００３８】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。The above is merely an example of the present invention, and the present invention can be variously modified without departing from the gist of the present invention.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施例の固体潤滑剤を含む樹脂含浸
ビトリファイド砥石であるセグメントチップ砥石を示す
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a segment tip grinding wheel which is a resin-impregnated vitrified grinding wheel containing a solid lubricant according to one embodiment of the present invention.
【図２】図１のセグメントチップ砥石が外周面に張り着
けられた砥石車を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a grinding wheel in which the segment tip grinding wheel of FIG. 1 is attached to an outer peripheral surface.
【図３】図１のセグメントチップ砥石の製造工程を説明
する図である。FIG. 3 is a view for explaining a manufacturing process of the segment tip grinding wheel of FIG. 1;
１０：セグメントチップ砥石（固体潤滑剤を含む樹脂含
浸ビトリファイド砥石） １４：外周砥石層 １６：内周砥石層10: Segment chip grindstone (resin impregnated vitrified grindstone containing solid lubricant) 14: Outer grindstone layer 16: Inner grindstone layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｄ 3/02 ３１０ Ｂ２４Ｄ 3/02 ３１０Ａ 3/14 3/14 Ｃ１０Ｍ 103/00 Ｃ１０Ｍ 103/00 Ａ Ｆターム(参考） 3C063 AA02 AB03 BA03 BA12 BA34 BB02 BC05 BC09 BD01 CC22 FF20 FF22 FF23 FF30 4H104 AA04A AA19A AA24R AA26A CB12A CB12C EA08A FA06 LA03 LA20 QA11 QA13 RA01 RA03 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B24D 3/02 310 B24D 3/02 310A 3/14 3/14 C10M 103/00 C10M 103/00 A F term (Reference) 3C063 AA02 AB03 BA03 BA12 BA34 BB02 BC05 BC09 BD01 CC22 FF20 FF22 FF23 FF30 4H104 AA04A AA19A AA24R AA26A CB12A CB12C EA08A FA06 LA03 LA20 QA11 QA13 RA01 RA03
Claims (5)
より結合されたビトリファイド砥石組織を備えたビトリ
ファイド砥石であって、 前記ビトリファイド砥石組織内の空隙内に、固体潤滑剤
を含む樹脂が含浸させられて硬化させられていることを
特徴とする固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイド砥
石。1. A vitrified grindstone having a vitrified grindstone structure in which abrasive grains or an abrasive grain and an aggregate are bonded by an inorganic binder, wherein a resin containing a solid lubricant is contained in a void in the vitrified grindstone structure. A resin-impregnated vitrified grinding wheel containing a solid lubricant, wherein the resin is impregnated and cured.
キシ樹脂から選択された少なくとも１種類の熱硬化性樹
脂である請求項１の固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリフ
ァイド砥石。2. The resin-impregnated vitrified grinding wheel containing a solid lubricant according to claim 1, wherein the resin is at least one kind of thermosetting resin selected from a phenol resin and an epoxy resin.
ＣＢＮ砥粒である請求項１の固体潤滑剤を含む樹脂含浸
ビトリファイド砥石。3. The resin-impregnated vitrified grinding wheel containing a solid lubricant according to claim 1, wherein the abrasive grains are diamond abrasive grains or CBN abrasive grains.
ある請求項１の固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイ
ド砥石。4. The resin-impregnated vitrified grinding wheel containing a solid lubricant according to claim 1, wherein the solid lubricant is hexagonal boron nitride.
乃至８０重量％の範囲で含まれるものである請求項１の
固体潤滑剤を含む樹脂含浸ビトリファイド砥石。5. The solid lubricant according to claim 1, wherein
The resin-impregnated vitrified whetstone containing a solid lubricant according to claim 1, which is contained in an amount of from 80 to 80% by weight.
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