JPH01164562A - 研削砥石及びその製造方法 - 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］ 本発明は、精密な仕上面を得るための研削砥石及びその
製造方法に関するものである。

［従来技術］ 従来、研削用砥石は、ダイヤモンド等の砥粒とボンド等
の結合剤を混合して焼成する事により製造されていた。

このため、砥石組織は第２図に示す様にボンド７の中に
砥粒８が分散した状態になっており、砥石表面付近９で
ポンド７から突き出した砥粒８が被削物を削り取る事に
より研削作業が行われていた。この様な砥石では、砥粒
８の粒径が大きい程、砥粒自体の突き出し量も大きくな
るため、研削加工時における砥粒−個当りの切屑除去量
（加工単位と称する）が大きくなる。一般に加工単位が
大きいと加工面の表面粗さが大きくなり、チッピングや
加工変質層が発生し易くなるため、鏡面加工等の様に良
い仕上げ面を得る際には、砥粒８の粒径を小さくする方
法がとられていた。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、砥粒の粒径が微細化する程、ポンドによ
る砥粒保持力は低下し実質的に砥石製造が困難になるた
め、現在市販されているダイヤモンド及びＣＢＮ砥石で
は数ミクロンが限度とされている。また、その際にも砥
粒の粒径を均一にする事が困難でおるため、突き出し量
、砥粒間隔が不規則になり研削作業は不連続で変動の太
きなものどなっていた。これは特に硬脆性材料の加工に
際してはチッピングの原因ともなり、好ましくないもの
であった。更に砥石の構造上、ボンドの方が砥粒よりも
大きな体積割合を占めるため、加工時にボンド部分にお
いて弾性変形を生じ、精密な研削を行う場合には寸法精
度の悪化の原因となる等の問題点がおった。

「発明の目的コ 本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
のであり、硬脆性材料を精密に研削するる際にも微細な
連続均一加工を可能とし、チッピングのない高精度、高
品質な仕上面を得ることができる研削砥石及びその製造
方法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］ この目的を達成するために本発明の研削砥石は表面に多
数の微細な空孔を有するセラミックス焼結体で構成され
ており、マトリクス形成用セラミックス粉末に所定割合
の粒径制御したグラファイト粉末を加え、均一に混合せ
しめて所望の形状に成形し、得られた成形体を焼結した
後、熱処理することにより製造される。

［作用］ 上記の構成を有する本発明による研削砥石は、セラミッ
クス焼結体の表面に露出した多数の空孔の側縁が切れ歯
となって被加工物を削り、精密な研削を行うことができ
る。また、原料混合時にグラファイト粉末の粒径及び混
合割合等を制御することによりセラミックス焼結体中の
空孔の大きさ及び間隔を任意に制御することができる。

従って、加工に応じて所定の大きざ及び間隔で形成され
た空孔の側縁からなる切れ歯によって高品質の仕上面を
均一に得ることができると共に、砥石全体が硬質なセラ
ミックス焼結体で構成されているため弾性変形によって
加工精度に悪影響を及ぼすことがない。

［実施例］ 以下に本発明を具体化した一実施例を図面を参照して説
明する。

第３図及び第４図は、研削砥石の全体の外観を示し、い
ずれの砥石も直径８Ｍ程度の軸部１，３の先端に直径１
６＃程度の円板部２，４が形成されている。その円板部
２，４の形状は、加工しようとする被加工物の形状に合
わせてテーパ形状の円板部２又は方形の円板部４とした
。

前記軸部１，３及び円板部２，４はセラミックス焼結体
で形成されており、そのセラミックス焼結体を製造する
ために、まずマトリクス形成用ＳｉＣ粉末（粒径：０．
３μｍ）に対し、５〜５０μｍの任意の粒径に調整され
たグラファイト（黒鉛）粉末を６０〜９０：４０〜１０
の体積割合で加えて乾式により均一混合する。次にその
混合物を用途に応じた形状に成形し、最終的にラバープ
レスにて２ｔＯｎ／ｃＩｉの圧力で本成形を行う。

そして、得られた成形体をＡｒガス雰囲気中にて２００
０〜２２００’Ｃの条件下に３０〜１８０分の焼結を行
い５ｉＣ−グラフフィト複合体を形成する。その後、得
られた複合体をダイヤモンド又はＣＢＮドレッシング砥
石により所望の研削砥石形状に加工し、更に大気雰囲気
中にて約９００℃の条件下に約１時間の熱処理を行うこ
とによって、表面のグラフアイ１へ部分を分解させ所望
の大きざの空孔を出現させる。

従って上記の原料混合時にその割合を任意に変更するこ
とにより、セラミックス焼結体中の空孔率を必要に応じ
て制御することができるが、その空孔率はマトリクス形
成用セラミックスの強度及び加工効率等を考慮すると、
１０〜４０体積％が望ましい。

第１図はこのようにして形成されたセラミックス焼結体
１１の組織を示す断面図である。セラミックス焼結体１
１中には、１０〜２０％の空孔率でもって微細な空孔１
２が無数に生じている。そしてセラミックス焼結体１１
の表面１３をダイヤモンドドレッサーによりドレッシン
グすることにより、微細な空孔が表面に露出し、露出し
た空孔の側縁１４が切れ歯として作用する。また、この
研削砥石による加工の前後には、従来のダイヤモンド砥
石等により通常のツルーイング及びドレッシングを行う
ことができる。

本実施例ではマトリクス形成用セラミックスとしてＳｉ
Ｃを用いたが、本発明はこれに限定されるものではなく
、研削しようとする被加工物の材質等によって、Ｓ！０
２．Ｓ！３Ｎｔ等の他のセラミックスを用いることもで
きる。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明の研削砥石は、微細な空孔を
表面に有すると共に硬質なセラミックス焼結体で構成さ
れているので、高品質の仕上面を均一に加工することが
できると共に高精度の加工を行うことができる等の効果
を有する。

また、原料混合時にグラファイト粉末の粒径及び混合割
合を任意に変更することにより、セラミックス焼結体中
の空孔径及び空孔率を制御プることができるので、被加
工物の材質や得ようとする仕上面の粗さ等に応じて最適
な研削砥石を得ることができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はセラミックス焼結体の組織を示す断面図、第２
図は従来の焼成砥石の組織を示す断面図、第３図及び第
４図は研削砥石の外観図である。 図中、１１はセラミックス焼結体、１２は空孔、１３は
表面である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、表面（１３）に多数の微細な空孔（１２）を有する
   セラミックス焼結体（１１）で構成されていることを特
   徴とする研削砥石。 ２、マトリクス形成用セラミックス粉末に所定割合の粒
   径制御したグラファイト粉末を加え、均一に混合せしめ
   て所望の形状に成形し、得られた成形体を焼結した後、
   所定の条件で熱処理することを特徴とする研削砥石の製
   造方法。