[go: up one dir, main page]

JP2003094341A - メタルボンド超砥粒砥石 - Google Patents

メタルボンド超砥粒砥石

Info

Publication number
JP2003094341A
JP2003094341A JP2001295762A JP2001295762A JP2003094341A JP 2003094341 A JP2003094341 A JP 2003094341A JP 2001295762 A JP2001295762 A JP 2001295762A JP 2001295762 A JP2001295762 A JP 2001295762A JP 2003094341 A JP2003094341 A JP 2003094341A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal
soft
particles
grinding
superabrasive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001295762A
Other languages
English (en)
Inventor
Masao Tanaka
正生 田仲
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Allied Material Corp
Original Assignee
Allied Material Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Allied Material Corp filed Critical Allied Material Corp
Priority to JP2001295762A priority Critical patent/JP2003094341A/ja
Publication of JP2003094341A publication Critical patent/JP2003094341A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】セラミックス、超硬合金、サーメット等の難削
材料の研削加工に用いる、ブロンズ系メタルボンドの切
れ味を向上させ、高能率研削加工を可能にする。 【解決手段】ブロンズ系メタルボンド(Cu−Sn組
成)において、マトリックスであるCu−Sn合金にS
、Al、SiC、WC、およびBCか
ら選択された1種類または2種類以上の硬質粒子と、M
oS、Cr、及び黒鉛から選択された1種類ま
たは2種類以上の軟質粒子を分散させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、切れ味が良好で、
長寿命のメタルボンド超砥粒砥石に関するものである。
そして、その中でも特に、セラミックス、超硬合金、サ
ーメットなどの難削材料を高能率で研削加工することが
可能なメタルボンド超砥粒砥石に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、ガラス、シリコン、フェライ
ト、超硬合金、サーメット等の各種材料の研削加工に、
切れ味が良好で、長寿命であることからメタルボンド超
砥粒砥石が用いられている。メタルボンド超砥粒砥石
は、一般的に金属製の台金表面に、ダイヤモンドまたは
CBN(立方晶窒化硼素)の超砥粒とメタルボンド粉末
の混合物の焼結体が接合された形態をなしている。メタ
ルボンドは、その主成分とする金属の種類により、ブロ
ンズ系メタルボンド、スチール系メタルボンド、コバル
ト系メタルボンド、ニッケル系メタルボンドおよびタン
グステン系メタルボンド等が知られているが、この中で
もブロンズ(Cu−Sn)系メタルボンドが最も多く用
いられている。
【0003】特に、セラミックス、超硬合金、サーメッ
ト等の難削材料の研削加工には、上記のブロンズ系メタ
ルボンドでは、切れ味低下により加工能率がダウンする
ため固体潤滑剤として、MoS、Cr、及び黒
鉛が添加されこの問題が若干、改善された。しかし、よ
り高能率な研削加工を要求される場合には、上記の固体
潤滑剤だけでは満足できる結果は得られなかった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決するためになされたものである。すなわち、セ
ラミックス、超硬合金、サーメット等の難削材料の研削
加工に用いる、ブロンズ系メタルボンドの切れ味を向上
させ、高能率研削加工を可能にするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決すべ
く、本発明者らは、主として、ブロンズ系メタルボンド
における、Cu−Sn合金の組成、および添加物の種類
と量の関係について詳細な検討を試みた結果、マトリッ
クスであるCu−Sn合金にSi、Al
SiC、WC、およびBCから選択された1種類また
は2種類以上の硬質粒子と、MoS、Cr、及
び黒鉛から選択された1種類または2種類以上の軟質粒
子を分散させることにより、セラミックス、超硬合金、
サーメット等の高能率研削加工の向上に著しい効果があ
ることを見出した。その具体的な構成は以下の通りであ
る。
【0006】本発明のメタルボンド超砥粒砥石は、ダイ
ヤモンドまたはCBNからなる超砥粒を金属結合相中に
分散させてなるメタルボンド超砥粒砥石であって、金属
結合相が軟質金属層と、軟質金属層に分散されている、
硬質粒子と軟質粒子とを有することを特徴とするもので
ある。
【0007】そして、上記軟質金属層は、Cu、Snか
ら構成され、Cuが45〜65重量%であり、残量がS
nであることを特徴とするものである。この軟質金属層
の組成については、セラミックス、超硬合金、サーメッ
ト等の難削材料を研削加工する場合には、Cuが47〜
65重量%、残量がSnであることがより好ましい。そ
して、Cuが49〜63重量%、残量がSnであること
が更に好ましい。
【0008】そして、上記硬質粒子は、Si、A
、SiC、WC、およびB Cから選択された
1種類または2種類以上の硬質粒子であることを特徴と
するものである。硬質粒子は、Si、Al
、SiC、WC、およびBC、の中から選択す
ればよいが、SiCまたはAlが入手し易く、価
格も安いので適当である。また、この硬質粒子の粒径
は、超砥粒よりも細かいものを適用する。例えば、ダイ
ヤモンドの粒度が、JIS規格 B 4130による粒
度200/230を用いる場合には、硬質粒子の粒度
は、それより細かい粒度230/270相当品を用いる
とよい。一般的には、JIS規格による2ランク以上細
かい粒度を用いるのがより好ましい。なお、この硬質粒
子は粒子径が小さすぎると、その効果を期待できないの
で、少なくともその平均粒子径が1μm以上であること
が好ましく、5μm以上であることが更に好ましい。ま
た、硬質粒子が金属結合相に中に占有される割合は、体
積比率にして5〜45%であることが好ましい。5%未
満では硬質粒子を含有する効果がほとんど期待できず、
45%を超える場合には、金属結合相が脆化して破壊し
易くなるためである。
【0009】さらに、上記軟質粒子は、MoS、Cr
、h−BN(六方晶系窒化硼素)及び黒鉛から選
択された1種類または2種類以上の軟質粒子であること
を特徴とする。軟質粒子の場合は、超砥粒よりも粒子が
粗くても、その効果を期待できる場合がある。一般的に
軟質粒子の平均粒径は、1〜1000μmであり、最も
よく用いられるのは、5〜800μmの範囲である。ま
た、軟質粒子が金属結合相に中に占有される割合は、体
積比率にして5〜40%であることが好ましい。5%未
満では軟質粒子を含有する効果がほとんど期待できず、
40%を超える場合には、金属結合相が脆化して破壊し
易くなるためである。
【0010】また、本発明のメタルボンド超砥粒砥石
は、セラミックス、超硬合金、サーメット等の研削加工
に用いられることを特徴とする。
【0011】
【実施例】(実施例1)実施例1のメタルボンド超砥粒
砥石は、金属結合相中にダイヤモンドが分散されてお
り、金属結合相には軟質金属層(65重量%Cu−35
重量%Sn)と、軟質金属層に分散している硬質粒子
(SiC)と軟質粒子(黒鉛)を有するものである。こ
のメタルボンド超砥粒砥石を以下の方法で製造した。ま
ず、65重量%Cu、35重量%Snとなるように、C
u粉とSn粉を秤量して混合し、この混合物をボールミ
ルにて均一になるまで混合した。その後、更にその混合
物にSiC(平均粒径約15μm)と黒鉛(平均粒径約
20μm)を加え、これらが均一になるまで混合した。
最終の混合比率は、Cu:Sn:SiC:黒鉛=52重
量%:28重量%:10重量%:10重量%であった。
更に、この混合物にダイヤモンド粒度#800(平均粒
径20μm)が集中度100となるように加えたものを
所定の金型に充填して、ホットプレス法により焼結をし
て実施例1のメタルボンド超砥粒砥石を製造した。砥石
の寸法は、外径200mm、砥石の厚さ10mm、砥粒
層の厚さ3mmのストレートタイプ(1A1型)であ
る。
【0012】(比較例1)比較例1としては、硬質粒子
(SiC)を含まないメタルボンド超砥粒砥石を製造し
た。すなわち、比較例1のメタルボンド超砥粒砥石は、
金属結合相中にダイヤモンドが分散されており、金属結
合相には軟質金属層(58重量%Cu−42重量%S
n)と、軟質金属層に分散している軟質粒子(黒鉛)を
有するものである。このメタルボンド超砥粒砥石を以下
の方法で製造した。まず、65重量%Cu、35重量%
Snとなるように、Cu粉とSn粉を秤量して混合し、
この混合物をボールミルにて均一になるまで混合した。
その後、更にその混合物に黒鉛(平均粒径約20μm)
を加え、これらが均一になるまで混合した。最終の混合
比率は、Cu:Sn:黒鉛=58重量%:31重量%:
11重量%であった。次に、この混合物にダイヤモンド
#800(平均粒径20μm)を集中度100となるよ
うに加えたものを所定の金型に充填して、ホットプレス
法により焼結をして実施例のメタルボンド超砥粒砥石を
製造した。砥石の寸法は、実施例1と同じ、外径200
mm、砥石の厚さ10mm、砥粒層の厚さ3mmのスト
レートタイプ(1A1型)である。
【0013】本発明の効果を確認するために研削テスト
を実施した。上記のメタルボンド超砥粒砥石をそれぞれ
横軸平面研削盤に取り付け、TiN系サーメットを研削
加工して比較した。その研削条件は、砥石周速度160
0m/分、工作物速度50mm/分、切り込み深さ0.
8mm/パス、研削液JIS・W2(2%水溶液)であ
る。その結果を図2に示す。実施例1は研削抵抗が低
く、安定した切れ味を発揮した。それ対して、比較例1
は、研削加工開始時では実施例1と同じ研削抵抗であっ
たが、次第に研削抵抗が上昇し、ついに研削テストの続
行が不可能になった。
【0014】(実施例2)実施例2のメタルボンド超砥
粒砥石は、金属結合相中にダイヤモンドが分散されてお
り、金属結合相には軟質金属層(58重量%Cu−42
重量%Sn)と、軟質金属層に分散している硬質粒子
(SiC)と軟質粒子(黒鉛)を有するものである。こ
のメタルボンド超砥粒砥石を以下の方法で製造した。ま
ず、58重量%Cu、42重量%Snとなるように、C
u粉とSn粉を秤量して混合し、この混合物をボールミ
ルにて均一になるまで混合した。その後、更にその混合
物にSiC(平均粒径約15μm)と黒鉛(平均粒径約
20μm)を加え、これらが均一になるまで混合した。
最終の混合比率は、Cu:Sn:SiC:黒鉛=46重
量%:34重量%:12重量%:8重量%であった。次
に、この混合物にダイヤモンド#600(平均粒径30
μm)を集中度125となるように加えたものを所定の
金型に充填して、ホットプレス法により焼結をして実施
例のメタルボンド超砥粒砥石を製造した。砥石の寸法
は、外径125mm、砥石の厚さ2mm、砥粒層の丸み
R1mmのR付きストレートタイプ(1FF1型)であ
る。
【0015】(比較例2)比較例2としては、硬質粒子
(SiC)を含まないメタルボンド超砥粒砥石を製造し
た。すなわち、比較例2のメタルボンド超砥粒砥石は、
金属結合相中にダイヤモンドが分散されており、金属結
合相には軟質金属層(58重量%Cu−42重量%S
n)と、軟質金属層に分散している軟質粒子(黒鉛)を
有するものである。このメタルボンド超砥粒砥石を以下
の方法で製造した。まず、58重量%Cu、42重量%
Snとなるように、Cu粉とSn粉を秤量して混合し、
この混合物をボールミルにて均一になるまで混合した。
その後、更にその混合物に黒鉛(平均粒径約20μm)
を加え、これらが均一になるまで混合した。最終の混合
比率は、Cu:Sn:黒鉛=53重量%:38重量%:
9重量%であった。次に、この混合にダイヤモンド#6
00(平均粒径30μm)を集中度125となるように
加えたものを所定の金型に充填して、ホットプレス法に
より焼結をして実施例のメタルボンド超砥粒砥石を製造
した。砥石の寸法は、実施例2と同じである。
【0016】次に、本発明の効果を確認するために以下
の研削テストを実施した。実施例2と比較例2のメタル
ボンド超砥粒砥石を万能工具研削盤に取り付け、TiN
系サーメットチップの研削加工を行った。その研削条件
は、砥石周速度1400m/分、工作物速度50mm/
分、切り込み深さ0.8mm/パス、研削液JIS・W
2(2%水溶液)である。その結果、実施例2は従来例
2の2倍のドレスインタバルが得られた。
【発明の効果】ブロンズ系メタルボンド(Cu−Sn組
成)において、マトリックスであるCu−Sn合金にS
、Al、SiC、WC、およびBCか
ら選択された1種類または2種類以上の硬質粒子と、M
oS、Cr、及び黒鉛から選択された1種類ま
たは2種類以上の軟質粒子を分散させることにより、セ
ラミックス、超硬合金、サーメット等の高能率研削加工
が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】超砥粒層の模式図である。
【図2】実施例1と比較例1の研削テスト結果を示すグ
ラフである。
【符号の説明】
M 軟質金属層 D 超砥粒 h 硬質粒子 s 軟質粒子

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ダイヤモンドまたはCBNからなる超砥粒
    を金属結合相中に分散させてなるメタルボンド超砥粒砥
    石であって、 上記金属結合相が、軟質金属層と、 上記軟質金属層に分散されている、硬質粒子と軟質粒子
    とを有することを特徴とするメタルボンド超砥粒砥石。
  2. 【請求項2】上記軟質金属層は、Cu、Snから構成さ
    れ、Cuが45〜65重量%であり、残量がSnである
    ことを特徴とする請求項1記載のメタルボンド超砥粒砥
    石。
  3. 【請求項3】上記硬質粒子は、Si、Al
    、SiC、WC、およびBCから選択された1
    種類または2種類以上の硬質粒子であることを特徴とす
    る請求項1または2記載のメタルボンド超砥粒砥石。
  4. 【請求項4】上記軟質粒子は、MoS、Cr
    h−BN及び黒鉛から選択された1種類または2種類以
    上の軟質粒子であることを特徴とする請求項1から請求
    項3のいずれか1項に記載のメタルボンド超砥粒砥石。
  5. 【請求項5】セラミックス、超硬合金、サーメット等の
    研削加工に用いられることを特徴とする請求項1から請
    求項4のいずれか1項に記載のメタルボンド超砥粒砥
    石。
JP2001295762A 2001-09-27 2001-09-27 メタルボンド超砥粒砥石 Pending JP2003094341A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001295762A JP2003094341A (ja) 2001-09-27 2001-09-27 メタルボンド超砥粒砥石

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001295762A JP2003094341A (ja) 2001-09-27 2001-09-27 メタルボンド超砥粒砥石

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003094341A true JP2003094341A (ja) 2003-04-03

Family

ID=19117133

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001295762A Pending JP2003094341A (ja) 2001-09-27 2001-09-27 メタルボンド超砥粒砥石

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003094341A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011088263A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Allied Material Corp メタルボンドホイールおよび工具の製造方法
JP2014108479A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Noritake Co Ltd 薄板ガラス加工工具及びその製造方法
US20140227952A1 (en) * 2011-07-22 2014-08-14 Slipnaxos Aktiebolag Grinding tool for machining brittle materials and a method of making a grinding tool
JP2017124489A (ja) * 2017-04-17 2017-07-20 株式会社東京精密 切断用ブレード
CN110508800A (zh) * 2019-07-04 2019-11-29 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03149187A (ja) * 1989-11-04 1991-06-25 Toshiba Corp メタルボンド工具の製造方法
JPH04152068A (ja) * 1990-10-15 1992-05-26 Toshiba Corp メタルボンド工具およびその製造方法
JP2000141230A (ja) * 1998-11-13 2000-05-23 Mitsubishi Materials Corp メタルボンド砥石およびその製造方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03149187A (ja) * 1989-11-04 1991-06-25 Toshiba Corp メタルボンド工具の製造方法
JPH04152068A (ja) * 1990-10-15 1992-05-26 Toshiba Corp メタルボンド工具およびその製造方法
JP2000141230A (ja) * 1998-11-13 2000-05-23 Mitsubishi Materials Corp メタルボンド砥石およびその製造方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011088263A (ja) * 2009-10-26 2011-05-06 Allied Material Corp メタルボンドホイールおよび工具の製造方法
US20140227952A1 (en) * 2011-07-22 2014-08-14 Slipnaxos Aktiebolag Grinding tool for machining brittle materials and a method of making a grinding tool
JP2014522740A (ja) * 2011-07-22 2014-09-08 スリップナクサス アクチボラグ 脆性材料を機械加工するための研削工具及び研削工具を作製する方法
EP2734334B1 (en) * 2011-07-22 2022-11-02 3M Innovative Properties Company A grinding tool for machining brittle materials and a method of making a grinding tool
JP2014108479A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Noritake Co Ltd 薄板ガラス加工工具及びその製造方法
JP2017124489A (ja) * 2017-04-17 2017-07-20 株式会社東京精密 切断用ブレード
CN110508800A (zh) * 2019-07-04 2019-11-29 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具
CN110508800B (zh) * 2019-07-04 2021-04-23 郑州磨料磨具磨削研究所有限公司 一种磨硬脆材料用复合结合剂磨具使用的预合金粉及其制备方法、磨具

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8882868B2 (en) Abrasive slicing tool for electronics industry
EP2219824B1 (en) Abrasive processing of hard and/or brittle materials
JP2006346857A (ja) 研磨工具
WO1995009069A1 (en) Improved metal bond and metal abrasive articles
JP3779329B2 (ja) 金属被覆された砥粒を含むガラス質研削工具
JPH081521A (ja) 新規な金属ボンドを用いて結合した砥粒加工工具とその製造法
KR101861890B1 (ko) 취성 재료를 기계 가공하는 연삭 공구 및 연삭 공구 제조 방법
JPS63256364A (ja) 多孔質型超砥粒砥石
JP2003094341A (ja) メタルボンド超砥粒砥石
JP2003136410A (ja) 超砥粒ビトリファイドボンド砥石
JP2000198075A (ja) 複合ボンド砥石及び樹脂結合相を有する砥石
JP2987485B2 (ja) 超砥粒砥石及びその製造方法
JPH10296636A (ja) メタルボンド砥石
JP3751160B2 (ja) 硬質素材の砥粒緻密化構造
JPH0857768A (ja) 重研削用ビトリファイドボンド砥石
JP2884031B2 (ja) メタルボンド超砥粒砥石及びその製造方法
JPS5815672A (ja) レジノイド平形回転砥石
JPH0669669B2 (ja) 超砥粒超仕上砥石
JP3146835B2 (ja) メタルボンド砥石
CN113474123B (zh) 含玻璃填料的金属结合剂磨石
US20030104763A1 (en) Tough and weak crystal mixing for low power grinding
JPH03190670A (ja) 有気孔性超砥粒砥石
JPH10113876A (ja) ダイヤモンド砥石とその製造方法および工具
JP3537367B2 (ja) フライス工具
JPH0757473B2 (ja) 超砥粒砥石

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080903

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110202

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110817

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120312