JPH03104566A - 研削砥石 - Google Patents
研削砥石Info
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- JPH03104566A JPH03104566A JP23774689A JP23774689A JPH03104566A JP H03104566 A JPH03104566 A JP H03104566A JP 23774689 A JP23774689 A JP 23774689A JP 23774689 A JP23774689 A JP 23774689A JP H03104566 A JPH03104566 A JP H03104566A
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Landscapes
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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。
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.研削面に,ダイヤモンド,、CBN(立法晶
窒化ホウ素)等の超砥粒層,或いは一般砥粒層を接合し
た研削砥石に関する.〔従来技術〕 従来,研削砥石は種々のものが提案.実用化されている
.そして,研削砥石としては.金属製のベース円板に超
砥粒層や一般砥粒層を接着したものがある. 該超砥粒層としては,ダイヤモンドやCBNの砥粒をビ
トリファイドボンド結合したものが用いられている(例
えば特公昭58−34431号公報). しかして.上記金属製ベース円板としては.従来,鋼.
鋳鉄,アルξニウム合金などが用いられている. そして,上記超砥粒を用いた研削砥石は.砥ね自体が一
般の砥粒に比して非常に硬質であるため,砥石摩耗が少
ない.そのため.摩耗による寸法変化やバラツキも少な
く,高精度の研削加工が可能となる.それ故,主として
難削材の研削に使用されている. 〔解決しようとする課題〕 しかしながら,上記従来の研削砥石は,回転時の遠心力
に伴うベース円板の伸びが大きいため加工精度が低下す
るという問題があった.近年においては.加工能率の向
上や砥石寿命の向上がより強く望まれているため.研削
砥石の高周速化はますます要求される.それ故,回転時
における研削砥石の伸びは,できるだけ小さくする必要
がある. また,従来のベース円板は.超砥粒層よりも熱膨張係数
が大きい.そのため,研削時の熱或いは軸受装置の熱に
よってベース円板が膨張し,ベース円板を含めた研削砥
石全体が熱膨張する.このことは,加工物の寸法精度の
低下をまねく原因となっている. 更に,従来のベース円板は,特に鋼,鋳鉄で作製された
ものは,その重量(比重)が大きい.そのため.研削盤
で研削砥石を回転する際に,モータへの負荷.砥石軸へ
の負荷が大きく,モータや軸受部分での発熱量が大きい
.それ故,これらの熱がベース円板へも伝熱し前記のご
とくベース円板の熱膨張を更に大きくする原因ともなっ
ている.また.上記の問題は,一般の砥粒を用いた研削
砥石においても生ずる. 本発明は上記従来の問題点に鑑み.高周速下においても
高精度の加工ができる研削砥石を提供しようとするもの
である。
窒化ホウ素)等の超砥粒層,或いは一般砥粒層を接合し
た研削砥石に関する.〔従来技術〕 従来,研削砥石は種々のものが提案.実用化されている
.そして,研削砥石としては.金属製のベース円板に超
砥粒層や一般砥粒層を接着したものがある. 該超砥粒層としては,ダイヤモンドやCBNの砥粒をビ
トリファイドボンド結合したものが用いられている(例
えば特公昭58−34431号公報). しかして.上記金属製ベース円板としては.従来,鋼.
鋳鉄,アルξニウム合金などが用いられている. そして,上記超砥粒を用いた研削砥石は.砥ね自体が一
般の砥粒に比して非常に硬質であるため,砥石摩耗が少
ない.そのため.摩耗による寸法変化やバラツキも少な
く,高精度の研削加工が可能となる.それ故,主として
難削材の研削に使用されている. 〔解決しようとする課題〕 しかしながら,上記従来の研削砥石は,回転時の遠心力
に伴うベース円板の伸びが大きいため加工精度が低下す
るという問題があった.近年においては.加工能率の向
上や砥石寿命の向上がより強く望まれているため.研削
砥石の高周速化はますます要求される.それ故,回転時
における研削砥石の伸びは,できるだけ小さくする必要
がある. また,従来のベース円板は.超砥粒層よりも熱膨張係数
が大きい.そのため,研削時の熱或いは軸受装置の熱に
よってベース円板が膨張し,ベース円板を含めた研削砥
石全体が熱膨張する.このことは,加工物の寸法精度の
低下をまねく原因となっている. 更に,従来のベース円板は,特に鋼,鋳鉄で作製された
ものは,その重量(比重)が大きい.そのため.研削盤
で研削砥石を回転する際に,モータへの負荷.砥石軸へ
の負荷が大きく,モータや軸受部分での発熱量が大きい
.それ故,これらの熱がベース円板へも伝熱し前記のご
とくベース円板の熱膨張を更に大きくする原因ともなっ
ている.また.上記の問題は,一般の砥粒を用いた研削
砥石においても生ずる. 本発明は上記従来の問題点に鑑み.高周速下においても
高精度の加工ができる研削砥石を提供しようとするもの
である。
本発明は,砥粒層をベース円板に接着してなる研削砥石
において5上記ベース円板は金属マトリクス中にセラミ
ックスの繊維又は粒子を分散させた複合材を用いてなる
ことを特徴とする研削砥石にある. 本発明において.ベース円板を構戒する複合材は.金属
マトリクス(母材)中にセラミックスの繊維又は粒子を
分散させたもので,FRM,MMCなどと称されている
。かかる金属マトリクスとしては.アルミニウム合金,
マグネシウム合金チタン合金などがある. また.上記セラミックスとしては,シリコンカーバイド
.ボロン,アルξナ,シリカ,カーボン.チタン酸カリ
ウム.チタン酸バリウム等がある.この中,アルミニウ
ム合金中にシリコンカーバイドを分散させたものが1最
も好ましい。
において5上記ベース円板は金属マトリクス中にセラミ
ックスの繊維又は粒子を分散させた複合材を用いてなる
ことを特徴とする研削砥石にある. 本発明において.ベース円板を構戒する複合材は.金属
マトリクス(母材)中にセラミックスの繊維又は粒子を
分散させたもので,FRM,MMCなどと称されている
。かかる金属マトリクスとしては.アルミニウム合金,
マグネシウム合金チタン合金などがある. また.上記セラミックスとしては,シリコンカーバイド
.ボロン,アルξナ,シリカ,カーボン.チタン酸カリ
ウム.チタン酸バリウム等がある.この中,アルミニウ
ム合金中にシリコンカーバイドを分散させたものが1最
も好ましい。
次に.上記セラミックスは,ベース円板中に10〜35
重量%含有することが好ましい。lO%未満では回転時
の伸びが大きく.一方35%を越えると製品としての安
定性に欠けることと.材料に脆さが出てくるため,好ま
しくない。
重量%含有することが好ましい。lO%未満では回転時
の伸びが大きく.一方35%を越えると製品としての安
定性に欠けることと.材料に脆さが出てくるため,好ま
しくない。
また,セラミックスの繊維は,直径1〜300μmのも
のを用いることが好ましい。また,セラξツクス粒子は
,粒径O,l〜300μmのものを用いることが好まし
い。この範囲外では,本発明の目的を達成し難い。
のを用いることが好ましい。また,セラξツクス粒子は
,粒径O,l〜300μmのものを用いることが好まし
い。この範囲外では,本発明の目的を達成し難い。
また.本発明において,ベース円板は,その熱膨張係数
が15X10−’以下で,かつ密度(kg/C一)/縦
弾性率(kgf/cj)の比率(N)が3.5XIO−
”以下であることが好ましい.この両者を満足する場合
には.ベース円板の熱膨張及び伸びが特に低くなり,一
層優れた研削砥石を得ることができる. また.ベース円板と砥粒層との接着に当たっては.エポ
キシ樹脂などの接着剤を用いる.また.本発明において
砥粒は,ダイヤモンドやCBN等の超砥粒.アルくナ,
炭化珪素などの一般砥粒がある。
が15X10−’以下で,かつ密度(kg/C一)/縦
弾性率(kgf/cj)の比率(N)が3.5XIO−
”以下であることが好ましい.この両者を満足する場合
には.ベース円板の熱膨張及び伸びが特に低くなり,一
層優れた研削砥石を得ることができる. また.ベース円板と砥粒層との接着に当たっては.エポ
キシ樹脂などの接着剤を用いる.また.本発明において
砥粒は,ダイヤモンドやCBN等の超砥粒.アルくナ,
炭化珪素などの一般砥粒がある。
また1砥粒層における砥粒の結合は,ビトリファイドボ
ンド,レジノイドボンド又はメタルボンドなどにより行
う. 本発明は1特に超砥粒を用いたビトリファイドポンドの
研削砥石に対して,その効果が大きい.〔作用及び効果
〕 本発明の研削砥石においては,ベース円板の材料として
前記複合材を用いている.しかして.該ベース円板は.
アルミニウム合金等で作製した従来の金属ベース円板に
比して,その熱膨張係数が低い.つまり.金属のみの場
合に比して,該金属に前記セラミックスの繊維又は粒子
を添加した複合材の方が.熱膨張係数が低くなる(実施
例参照). また,本発明のベース円板は.回転時の伸びが少なく,
従来品に比して約半分以下である(実施例参照).更に
.本発明の,ベース円板は,前記比率Nについても,従
来品の約半分以下である(実施例参照). また.本発明のベース円板は,従来のベース円板に比し
て軽量であるため.研削砥石の回転に伴うモータへの負
荷.砥石軸への負荷が小さく.これらにおける発熱量が
少ない.そのため,ベース円板への伝熱量が少なく.研
削砥石の熱膨張も一層少ない. それ故.本発明によれば,高周速下においても高精度の
加工ができる研削砥石を提供することができる. 〔実施例〕 本発明にかかる超砥粒を用いた研削砥石を作製し,その
性能につきテストを行い,その結果を第1表に示した。
ンド,レジノイドボンド又はメタルボンドなどにより行
う. 本発明は1特に超砥粒を用いたビトリファイドポンドの
研削砥石に対して,その効果が大きい.〔作用及び効果
〕 本発明の研削砥石においては,ベース円板の材料として
前記複合材を用いている.しかして.該ベース円板は.
アルミニウム合金等で作製した従来の金属ベース円板に
比して,その熱膨張係数が低い.つまり.金属のみの場
合に比して,該金属に前記セラミックスの繊維又は粒子
を添加した複合材の方が.熱膨張係数が低くなる(実施
例参照). また,本発明のベース円板は.回転時の伸びが少なく,
従来品に比して約半分以下である(実施例参照).更に
.本発明の,ベース円板は,前記比率Nについても,従
来品の約半分以下である(実施例参照). また.本発明のベース円板は,従来のベース円板に比し
て軽量であるため.研削砥石の回転に伴うモータへの負
荷.砥石軸への負荷が小さく.これらにおける発熱量が
少ない.そのため,ベース円板への伝熱量が少なく.研
削砥石の熱膨張も一層少ない. それ故.本発明によれば,高周速下においても高精度の
加工ができる研削砥石を提供することができる. 〔実施例〕 本発明にかかる超砥粒を用いた研削砥石を作製し,その
性能につきテストを行い,その結果を第1表に示した。
以下.これらを詳述する.まず,上記研削砥石は第1図
及び第2図に示すごとく,超砥粒層からなるセグメント
チンブl(第1図)を作製し1 これを第2図に示すご
とくベース円板2に接着した.接着剤としては.エポキ
シ樹脂系接着剤を用いた。該ベース円板2は中央部に回
転軸用穴20を有する. そして,上記研削砥石は,ベース円板2の種類を変えて
,3種類作製(NQI〜3)した.また,比較のため.
従来のベース円板を用いた研削砥石を4種類作製(阻C
1〜C4)した。
及び第2図に示すごとく,超砥粒層からなるセグメント
チンブl(第1図)を作製し1 これを第2図に示すご
とくベース円板2に接着した.接着剤としては.エポキ
シ樹脂系接着剤を用いた。該ベース円板2は中央部に回
転軸用穴20を有する. そして,上記研削砥石は,ベース円板2の種類を変えて
,3種類作製(NQI〜3)した.また,比較のため.
従来のベース円板を用いた研削砥石を4種類作製(阻C
1〜C4)した。
なお,セグメントチップlは.いずれの研削砥石につい
ても同じである. 即ち.上記研削砥石は,その外径が305鵬回転軸用の
穴の径が76.2m,厚みが15mである.また,セグ
メントチップの寸法は,長さ4O閣,幅15■,厚みは
7mである. また,出来上りの超砥粒層の構造は次のようである. CBN砥粒(#325/400) 50容量部 ビトリファイドボンド ・・・・18容量部 気 孔・・・・・・・・・32容量部,また,テストに
おける研削条件は,下記のようである. 研削砥石周速度・・2700m/minテーブル送り速
度・・・20m/min,切込量・・・・・・5μm/
pass 被削材・・・・・・SKH5 1 被削材寸法・・・・・・長さ300×幅lowまた,そ
れぞれのベース円板の材質としては.第l表に示すもの
を用いた。この材質中,アルミニウムはJIS−A60
61を.硬鋼はJISS55Cを用いた. また,SiCはシリコンカーバイド, Affi. 0
,はアルミナを示す.また,粒状SiCは粒径5〜40
μmのものを用いた.また,繊維状Al.O,は.直径
5〜20μmのものを用いた.siCウィスカーは.直
径5〜2oIImのものを用いた. また,同表におけるSiC等の添加量(%)はベース円
板中に占める容積割合である.上記測定の結果を.第1
表に示す. 同表において.比率Nは密度( kg / cd )を
縦弾性係数(kg f /c4)で除した値である.第
1表より知られるごとく,実施例1〜3のベース円板と
比較例C2とを比較すると,両者は同じアルミニウム合
金を用いているが,実施例1〜3のベース円板は熱膨張
係数が比較例c2に比して約半分ないし3分の1と著し
く小さい.また,前記比率Nに関しては.実施例1〜3
のベース円板は比較例CI−C4に比して約半分以下で
ある。この比率Nは,その値が低いはどべ一ス円板の伸
びが小さいことを示している.またそのため.伸びに関
しては.実施例1〜3のベース円板は比較例01〜C4
に比して約半分以下となっている. なお,前記熱膨張に関しては.硬鋼を用いた比較例C1
のベース円板は実施例lより低く.スーパーインバー又
は給状黒鉛鋳鉄を用いた比較例C3又はC4のベース円
板は実施例2.3より低い。
ても同じである. 即ち.上記研削砥石は,その外径が305鵬回転軸用の
穴の径が76.2m,厚みが15mである.また,セグ
メントチップの寸法は,長さ4O閣,幅15■,厚みは
7mである. また,出来上りの超砥粒層の構造は次のようである. CBN砥粒(#325/400) 50容量部 ビトリファイドボンド ・・・・18容量部 気 孔・・・・・・・・・32容量部,また,テストに
おける研削条件は,下記のようである. 研削砥石周速度・・2700m/minテーブル送り速
度・・・20m/min,切込量・・・・・・5μm/
pass 被削材・・・・・・SKH5 1 被削材寸法・・・・・・長さ300×幅lowまた,そ
れぞれのベース円板の材質としては.第l表に示すもの
を用いた。この材質中,アルミニウムはJIS−A60
61を.硬鋼はJISS55Cを用いた. また,SiCはシリコンカーバイド, Affi. 0
,はアルミナを示す.また,粒状SiCは粒径5〜40
μmのものを用いた.また,繊維状Al.O,は.直径
5〜20μmのものを用いた.siCウィスカーは.直
径5〜2oIImのものを用いた. また,同表におけるSiC等の添加量(%)はベース円
板中に占める容積割合である.上記測定の結果を.第1
表に示す. 同表において.比率Nは密度( kg / cd )を
縦弾性係数(kg f /c4)で除した値である.第
1表より知られるごとく,実施例1〜3のベース円板と
比較例C2とを比較すると,両者は同じアルミニウム合
金を用いているが,実施例1〜3のベース円板は熱膨張
係数が比較例c2に比して約半分ないし3分の1と著し
く小さい.また,前記比率Nに関しては.実施例1〜3
のベース円板は比較例CI−C4に比して約半分以下で
ある。この比率Nは,その値が低いはどべ一ス円板の伸
びが小さいことを示している.またそのため.伸びに関
しては.実施例1〜3のベース円板は比較例01〜C4
に比して約半分以下となっている. なお,前記熱膨張に関しては.硬鋼を用いた比較例C1
のベース円板は実施例lより低く.スーパーインバー又
は給状黒鉛鋳鉄を用いた比較例C3又はC4のベース円
板は実施例2.3より低い。
しかし.これら比較例Cl,C3.C4は,前記のごと
くいずれも比率Nが大きいために,伸びが大きく.比較
例C2と同様に本発明の目的を達或できない. 上記のごとく,本発明によれば,熱膨張が小さく,伸び
の小さい超砥粒を用いた研削砥石を得ることができる。
くいずれも比率Nが大きいために,伸びが大きく.比較
例C2と同様に本発明の目的を達或できない. 上記のごとく,本発明によれば,熱膨張が小さく,伸び
の小さい超砥粒を用いた研削砥石を得ることができる。
また,実施例Iと比較例CIの研削砥石について,実際
の研削性能を比較してみると2被加工物の面粗さが.実
施例lでは0.5μRa,比較例C1では1. 4μ
mRaで,本発明の研削砥石は優れた加工精度を有して
いることが分る.ここにRaは, JISBO601
により定められた中心線平均あらさをいう. また,実施例lの研削砥石は,比較例C1に比して軽量
であるため,回転時にモータにかかる負担が小さく,例
えば空回転の場合のモータ電力は前者が0.6kw,後
者が1.Okwである.また.比較例C3の研削砥石は
1.3kwである.このように,モータ電力が小さいと
いうことは,研削砥石の回転に対するモータ負荷,軸受
負荷が小さいということである.そのため.本発明の研
削砥石を用いる場合には,モータの発熱,軸受の発熱が
小さくなる.その結果,ベース円板の温度上昇も抑えら
れ,熱によるベース円板の伸びも抑えられ.より高精度
の研削ができることになる。
の研削性能を比較してみると2被加工物の面粗さが.実
施例lでは0.5μRa,比較例C1では1. 4μ
mRaで,本発明の研削砥石は優れた加工精度を有して
いることが分る.ここにRaは, JISBO601
により定められた中心線平均あらさをいう. また,実施例lの研削砥石は,比較例C1に比して軽量
であるため,回転時にモータにかかる負担が小さく,例
えば空回転の場合のモータ電力は前者が0.6kw,後
者が1.Okwである.また.比較例C3の研削砥石は
1.3kwである.このように,モータ電力が小さいと
いうことは,研削砥石の回転に対するモータ負荷,軸受
負荷が小さいということである.そのため.本発明の研
削砥石を用いる場合には,モータの発熱,軸受の発熱が
小さくなる.その結果,ベース円板の温度上昇も抑えら
れ,熱によるベース円板の伸びも抑えられ.より高精度
の研削ができることになる。
また,それ故に.研削砥石の高周速化を一層促進するこ
とができる.
とができる.
第1図及び第2図は実施例にかかる研削砥石を示し,第
l図はその超砥粒層の斜視図.第2図は研削砥石の平面
図である. 1...セグメントチップ 2...ベース円板, 出馴人 株式会社ノリタケカンパニーリミテド
l図はその超砥粒層の斜視図.第2図は研削砥石の平面
図である. 1...セグメントチップ 2...ベース円板, 出馴人 株式会社ノリタケカンパニーリミテド
Claims (5)
- (1)砥粒層をベース円板に接着してなる研削砥石にお
いて、上記ベース円板は金属マトリクス中にセラミック
スの繊維又は粒子を分散させた複合材を用いてなること
を特徴とする研削砥石。 - (2)第1請求項において、金属マトリクスは、アルミ
ニウム合金、マグネシウム合金、チタン合金のいずれか
であることを特徴とする研削砥石。 - (3)第1請求項において、セラミックスはシリコンカ
ーバイド、ボロン、アルミナ、シリカ、カーボン、チタ
ン酸カリウム、チタン酸バリウムの1種又は2種以上で
あることを特徴とする研削砥石。 - (4)第1請求項において、砥粒はダイヤモンド、CB
N等の超砥粒、又はアルミナ、炭化珪素等の一般砥粒で
あることを特徴とする研削砥石。 - (5)第1請求項において、砥粒層における砥粒の結合
は、ビトリファイドボンド、レジノイドボンド又はメタ
ルボンドであることを特徴とする研削砥石。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23774689A JPH03104566A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 研削砥石 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP23774689A JPH03104566A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 研削砥石 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03104566A true JPH03104566A (ja) | 1991-05-01 |
Family
ID=17019858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP23774689A Pending JPH03104566A (ja) | 1989-09-13 | 1989-09-13 | 研削砥石 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03104566A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07171767A (ja) * | 1993-12-17 | 1995-07-11 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | メタルボンド超砥粒砥石及びその製造方法 |
JP2007203458A (ja) * | 1998-01-30 | 2007-08-16 | Saint-Gobain Abrasives Inc | 高速研削砥石 |
CN105856082A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 倪玉明 | 一种铁路钢轨打磨砂轮 |
CN106625297A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 磐维科技(青岛)有限公司 | Cbn砂轮 |
CN108747854A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-06 | 江苏赛扬精工科技有限责任公司 | 一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法 |
-
1989
- 1989-09-13 JP JP23774689A patent/JPH03104566A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH07171767A (ja) * | 1993-12-17 | 1995-07-11 | Asahi Daiyamondo Kogyo Kk | メタルボンド超砥粒砥石及びその製造方法 |
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CN105856082A (zh) * | 2016-06-08 | 2016-08-17 | 倪玉明 | 一种铁路钢轨打磨砂轮 |
CN106625297A (zh) * | 2016-11-29 | 2017-05-10 | 磐维科技(青岛)有限公司 | Cbn砂轮 |
CN108747854A (zh) * | 2018-06-29 | 2018-11-06 | 江苏赛扬精工科技有限责任公司 | 一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法 |
CN108747854B (zh) * | 2018-06-29 | 2020-09-25 | 江苏赛扬精工科技有限责任公司 | 一种具有低温热固型附层的陶瓷结合剂金刚石砂轮及其制备方法 |
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