JP2002294221A - 砥粒の被覆方法 - Google Patents
砥粒の被覆方法Info
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Abstract
長期に渡って維持することができ、研削寿命の長い砥石
用の砥粒を提供する。 【解決手段】 砥粒に結合材を被覆する方法であって、
結合材を溶媒に懸濁させたスラリーを砥粒に噴霧し、乾
燥させることを特徴とする砥粒の被覆方法である。ま
た、 砥粒を被覆する結合材がビトリファイド系及びレ
ジノイド系であり、結合材の最大粒径が砥粒の平均粒径
の1/5以下であることを特徴とする前記記載の砥粒の
被覆方法である。また、砥粒としてアルミナ系、炭化珪
素系、CBN、ダイヤモンドを用いることを特徴とする
前記記載の砥粒の被覆方法である。
Description
れる砥粒の被覆方法に関するものであり、特に、気孔が
均一に分散し、砥粒と結合材の結合力が良好な均一組織
を持つ研削砥石を作製するための砥粒の被覆方法に関す
る。
砥石は砥粒に結合材を被覆し、プレス成形、焼成過程を
経て製造される。ここで製造された砥石の微細組織は、
砥粒と結合材が架橋を形成し、その間に気孔が分散した
組織を呈する。砥粒に結合材が均一に被覆され、架橋結
合に関与しない余分な結合材が少なく、また気孔が均一
に分散した組織を持つ砥石は、一定の切れ味を長期間保
持でき、研削比が高く砥石寿命が長く、さらに砥粒の脱
落が均一に生ずるため、加工物の面粗さが良好である。
覆されていない場合、砥粒と結合材の架橋が不均一であ
り、ある砥粒では砥粒と結合材の結合強度が強く、また
ある砥粒では結合材がほとんど付着せず、そのため、研
削時の砥粒の保持と脱落が不均一となる。結合力が弱い
砥粒では部分的に脱落が大きく、その結果切れ刃が少な
くなり、他の砥粒に大きな力が作用するため、砥石の摩
耗が早い。このため研削比が小さく砥石の寿命が短い。
また砥粒の大きな脱落のために面粗さは粗くなり、ドレ
ス間隔を長くできない欠点がある。砥石の均一組織を得
るためには、砥粒に結合材を被覆する際に均一コーティ
ングすることが必要であり、その後の工程で組織を均一
化することは困難である。
し、良好な切れ味、良好な面粗度、高い研削比を長期に
渡って維持することができ、研削寿命の長い砥石を作製
するための砥粒を提供することを目的とするものであ
る。
的のためになされたものであり、砥粒に結合材を被覆す
る方法であって、結合材を溶媒に懸濁させたスラリーを
砥粒に噴霧し、乾燥させることを特徴とする砥粒の被覆
方法である。また、 砥粒を被覆する結合材がビトリフ
ァイド系及びレジノイド系であり、結合材の最大粒径が
砥粒の平均粒径の1/5以下であることを特徴とする前
記記載の砥粒の被覆方法である。また、砥粒としてアル
ミナ系、炭化珪素系、CBN、ダイヤモンドを用いるこ
とを特徴とする前記記載の砥粒の被覆方法である。
に定義し、その被覆率が85%以上となる被覆方法を提
案したものであり、被覆率が85%、より好ましくは9
0%以上の砥粒を用いて、良好な切れ味、良好な面粗
度、高い研削比を長期に渡って維持することができ、研
削寿命の長い砥石を作製することができる。砥粒表面が
結合材で被覆された砥粒の被覆率を90%又は100%
(完全に被覆されたものを100%、ほぼ被覆されたも
のを90%とする)、被覆が不完全で一部砥粒表面が露
出している砥粒の被覆率を50%、ほとんど砥粒表面が
被覆されていない砥粒の被覆率を0%とした場合、個々
の砥粒の総和としての被覆率が85%以上となる砥粒の
被覆方法を提供できる。本発明では結合材としてビトリ
ファイドボンド及びレジノイドボンドを用いることがで
き、その最大粒径は砥粒の平均粒径の1/5以下、より
好ましくは1/10以下である。砥粒としては、アルミ
ナ系、炭化珪素系、CBN系、ダイヤモンド系等の砥粒
を用いることができる。
て説明する。砥粒表面に結合材を被覆する方法として
は、通常の撹拌らいかい機、粉末造粒コーティング装置
等がある。特に均一コーティングを施すためには、砥粒
を転動させつつ結合材をコーティングする、例えば遠心
転動造粒コーティング装置を用いることが好ましい。こ
の場合、あらかじめ砥粒表面をバインダーで濡らし、結
合材である粉末を吹きかける方法、又は溶媒にバインダ
ーを溶かし込み、結合材を懸濁させたスラリーを砥粒に
噴霧する方法等がある。しかし被覆率85%以上で、か
つ砥粒と砥粒が結合材を介して凝集しない均一コーティ
ングを施すためには、転動造粒コーティング装置等を用
いて、結合材を懸濁させたスラリーを砥粒に噴霧する方
法が好ましい。
グプロセスでは被覆率を80%以上とすることは困難で
ある。またあらかじめ砥粒表面をバインダーで濡らし、
結合材である粉末を吹きかける方法は比較的均一コーテ
ィングが得られるが、砥粒と砥粒が結合材を介して凝集
した塊が多く、また砥粒に被覆されない結合材である遊
離ボンドも多くなる。これらの砥粒及び遊離ボンドを篩
により除去すればよいが、量産において作業性が悪く、
実用的ではない。また被覆率を高く、遊離ボンドを少な
くすることは困難である。このような理由から、溶媒に
バインダーを溶かし込み、結合材を懸濁させたスラリー
を砥粒に噴霧し、乾燥させる方法を発明するに至った。
るためには、砥粒の粒径に比較して結合材の最大粒径が
1/5以下であることが必要であり、均一コーティング
を容易にするためには1/10以下が好ましい。例えば
粒度#120(粒径100〜120μm)の砥粒を用い
る場合には、結合材の粒径は最大のものでも〜20μm
以下、より好ましくは〜10μm以下である。結合材の
粒径が砥粒の粒径の1/5以上になると、均一コーティ
ングが困難となる。特に結合材が多く付着した砥粒と、
結合材が全く付着しない砥粒が混在し、均一組織を持つ
砥石が製造できない。砥粒に結合材が被覆されたかどう
かは、走査型電子顕微鏡、光学顕微鏡等で確認できる。
配合物において、砥粒全体の総和として被覆率が85%
以上となり、また遊離ボンドはほとんど存在しなかっ
た。このような砥粒を用いて製造された砥石は均一組織
を示し、面粗さ、研削比、砥石寿命等の研削性能に優れ
た砥石となる。均一コーティングされた砥粒を用いた砥
石の製造は、通常の方法でよく、配合物をプレス、焼成
して砥石を作製できる。図2に被覆率の例として、被覆
率100%、90%、50%及び0%の例を示す。また
図1(a)に、被覆率90%以上の高被覆率の砥粒を用
いて製造された均一組織を持つ砥石の例を示す。また、
図1(b)には、被覆率50%程度の低い被覆率を用い
て製造された砥石の模式的構造を示す。
具体的に説明する。
砥粒を用い、結合材として平均粒径6μm(最大粒径は
10μm)のビトリファイドボンドを用いた。ビトリフ
ァイドボンドの組成は、SiO2:55wt%、Al2
O3:30wt%、B2O3:10wt%、その他の成
分5wt%であった。バインダーとしてフェノール樹脂
をエタノールで希釈し、10%希釈液を作製した。この
希釈液(1000cc)中にビトリファイドボンド50
0gを混合し、スラリーとした。転動造粒コーティング
装置を用いて、砥粒を転動させ、このスラリーを噴霧す
ることにより被覆を行った。被覆率は走査型電子顕微鏡
を用いて、10視野を観察し、その平均値を求めた結
果、被覆率は98%であった。砥粒100重量部に対し
て、ボンドは26重量部であった。このようにして作製
された砥粒と結合材の配合物を砥石形状にプレス成形
し、窒素雰囲気中、1030℃で焼成し、ストレート型
(100D×7T×25H)CBNビトリファイド砥石を
作製した。
する方法として通常の撹拌らいかい機を用い、砥粒にバ
インダーとしてフェノール樹脂をコーティングした。そ
の後実施例1と同一組成のビトリファイドボンド500
gを加えて同様に撹拌・混合し、ボンドを被覆した。砥
粒の被覆率は65%であった。実施例1と同様にして、
CBNビトリファイド砥石を作製した。
れたCBNビトリファイド砥石を用いて、被削材(SU
J2焼き入れ100L×3.5W)の表面を研削加工し
た。研削条件は以下の通りであり、砥石周速度1600
m/min、テーブル送り速度8m/min、切り込み
量26μm、湿式研削方式であった。砥石のドレスは、
ドレッサとしてSD50M100Mを用い、速度比0.
4、リード0.1mm/回転、切り込み量2μm/pa
ssとして行った。以上のような条件で加工した場合
の、研削比(被研削物の研削量(体積)/砥石損耗量
(体積)で定義される)、研削面粗さ(一定量の被研削
物の研削後の表面粗さRa)、研削抵抗(一定量の被研
削物の研削後の研削抵抗:電流値による)を調べた結果
を表1に示す。これら表1に示される数値は、比較例を
1.00として実施例の値を相対評価したものである。
WA砥粒を用い、結合材として平均粒径10μm(最大
粒径は15μm)のフェノール樹脂系ノボラック粉末を
用いた。バインダーとしてフェノール樹脂をエタノール
中に溶解し、10%希釈液とした。まず15%希釈液
を、転動造粒装置を用いて、砥粒を転動させながら、砥
粒に噴霧した(工程1)。ついでバインダーとしてPV
Aを用い水で希釈し、3%希釈液を作製した。PVA希
釈液1000ccに600gのノボラックを混合し、こ
のスラリーを噴霧した(工程2)。この工程1,2を2
回繰り返し、被覆を行った。実施例1と同様にして被覆
率を測定した結果、被覆率は92%であった。このよう
にして作製された砥粒と結合材の配合物を砥石形状にプ
レス成形し、180℃で焼成し、カップ型(100D×
25T×25H、6W)レジノイド砥石を作製した。
する方法として、通常の撹拌らいかい機を用い、砥粒に
バインダーとして液状フェノール樹脂をコーティングし
た。その後ノボラック粉末を加えて同様に撹拌・混合
し、ボンドを被覆した。実施例2と同様にして、レジノ
イド砥石を作製した。砥粒の被覆率は60%であった。
得られたアルミナ系レジノイド砥石を用いて、被削材
(SUJ2焼き入れΦ20)の表面を研削加工した。研
削条件は以下の通りであり、砥石周速度1200m/m
in、被削材回転数340rpm、切り込み速度7mm
/min、湿式インフィード研削方式であった。砥石の
ドレスは、ドレッサとしてインプリダイヤモンドドレッ
サを用い、砥石周速度1200m/min、リード0.
1mm/回転、切り込み量30μm/pass、ドレス
量1mmであった。以上の条件で、上述の加工例と同様
に研削比、研削面粗さ、研削抵抗を調べた結果を表1に
示す。これら表1に示される数値は、比較例を1.00
として実施例の値を相対評価したものである。
いることにより、良好な切れ味、良好な面粗度、高い研
削比を長期に渡って維持することができ、研削寿命の長
い砥石を提供する含まれる気泡が微細、かつ均一であ
り、圧壊強度が高い。
す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 砥粒に結合材を被覆する方法であって、
結合材を溶媒に懸濁させたスラリーを砥粒に噴霧し、乾
燥させることを特徴とする砥粒の被覆方法。 - 【請求項2】 砥粒を被覆する結合材がビトリファイド
系及びレジノイド系であり、結合材の最大粒径が砥粒の
平均粒径の1/5以下であることを特徴とする請求項1
記載の砥粒の被覆方法。 - 【請求項3】 砥粒としてアルミナ系、炭化珪素系、C
BN、ダイヤモンドを用いることを特徴とする請求項1
記載の砥粒の被覆方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001103198A JP3430157B2 (ja) | 2001-04-02 | 2001-04-02 | 砥石の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publication Number | Publication Date |
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JP2002294221A true JP2002294221A (ja) | 2002-10-09 |
JP3430157B2 JP3430157B2 (ja) | 2003-07-28 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008115303A (ja) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Hiroshi Ishizuka | 研磨工具用樹脂材料及びその製造方法 |
JP2015229197A (ja) * | 2014-06-03 | 2015-12-21 | 株式会社ジェイテクト | ビトリファイドボンド砥石の製造方法およびビトリファイドボンド砥石 |
-
2001
- 2001-04-02 JP JP2001103198A patent/JP3430157B2/ja not_active Expired - Fee Related
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