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研削砥石の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P08P006347
掲載日 2008年7月18日
出願番号 特願2006-354606
公開番号 特開2008-161978
登録番号 特許第5076140号
出願日 平成18年12月28日(2006.12.28)
公開日 平成20年7月17日(2008.7.17)
登録日 平成24年9月7日(2012.9.7)
発明者
  • 南口 誠
  • 植村 克己
出願人
  • 国立大学法人長岡技術科学大学
発明の名称 研削砥石の製造方法 新技術説明会
発明の概要

【課題】 研削材の形態制御が容易で、研削材を基材に固着するための結合剤が不要な、工具寿命が長い研削砥石を提供する。
【解決手段】 合金からなる基材と、金属酸化物からなる研削材とを備えた研削砥石であって、前記研削材の少なくとも一部が前記基材に埋設されたことにより、研削材を基材に固着するための結合剤を用いずに、研削材を基材に強固に固着することができるとともに、研削材間の空間に切り粉を取り込むチップポケットを有する構造となるため、工具寿命が長い研削砥石を提供することができる。仮に、研削加工時において研削材が損傷した場合は、再び研磨工程を行ってもよい。再び研磨工程を行うことによって、基材中に埋設されている研削材を基材表面に突出させることができ、より工具寿命を長くすることもできる。さらに、研削剤を直接固着する基材は従来の結合剤に比べて熱伝導率が高い金属からなるため、砥石および被研削物の熱的損傷を軽減することができる。
【選択図】図9

従来技術、競合技術の概要


研削砥石は、研削材となる砥粒を用いて被加工体表面の精密仕上げを行う機械加工用の工具の1つであり、主に砥粒や結合材などから構成される。砥粒は必要に応じた硬度を有する材料からなる粒であり、結合材は砥粒同士を結合するか、砥粒を基材に保持する材料である。



この砥粒と結合材の組合せによって研削砥石の構成を変えることができる。たとえば、砥粒同士を結合材により結合して構成した研削砥石や、砥粒を結合材により基材上に保持して構成した研削砥石などが知られている。



砥粒同士を結合材により結合して構成した研削砥石として、結合材を用いて切り粉保持機能,自生発刃機能および冷却機能を有する砥粒同士を結合した研削砥石などが提案されている(例えば、特許文献1)。この研削砥石によれば、切り粉保持機能を有することにより、研削時に発生した切り粉を一時的に砥粒内に留めることができる。また、自生発刃機能を有することにより、工具寿命を長くすることができる。さらに、冷却機能を有することにより、研削時に生じる研削熱を低くすることができる。



一方、砥粒を結合材により基材上に保持して構成した研削砥石として、結合材を用いて基材上に自生発刃機能を有する超硬粒子を保持した研削砥石などが提案されている(例えば、特許文献2)。この研削砥石によれば、自生発刃機能を有することにより、工具寿命を長くすることができる。



しかしながら、いずれの研削砥石においても、切り粉保持機能,自生発刃機能または冷却機能などの機能を有する砥粒を形成するには、粉砕や焼成などを行うだけでなく、必要に応じた添加剤を用いる必要がある。また、砥粒は結合材を用いて結合または保持する必要がある。さらに、より精密な研削を行うために必要となる粒径が極めて小さい砥粒を形成することや、粒径が極めて小さい砥粒を結合または保持し続けることは困難である。したがって、より精密な研削砥石において、目詰まりを防ぐように砥粒の形態を簡単に制御し、工具寿命が長い研削砥石を形成するのが困難であった。



精密な研削砥石において、砥粒の形態制御を比較的簡単に行い、工具寿命を長くするためには、砥粒としてナノサイズで棒状の構造体(ナノロッド)などを用いればよいはずである。ナノロッドを形成する方法として、基材表面上にナノロッドを形成する方法が提案されている(例えば、特許文献3)。

【特許文献1】特開2002-346934号公報

【特許文献2】特開平6-15571号公報

【特許文献3】特表2006-508888号公報

産業上の利用分野


本発明は、機械加工に用いる研削砥石に関するものであり、特に研削材を基材に埋設した研削砥石に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
合金からなる基材を酸化して基材内部に金属酸化物からなる研削材を形成する内部酸化工程と、前記研削材周辺に存在する前記基材の少なくとも一部を研磨することにより除去して前記研削材を前記基材表面に突出させる研磨工程とを含むことを特徴とする研削砥石の製造方法。

【請求項2】
前記合金は、AlおよびAlよりイオン化傾向が低い金属元素を少なくとも1つ含むことを特徴とする請求項に記載の研削砥石の製造方法。

【請求項3】
前記金属酸化物は、Alからなることを特徴とする請求項又はのいずれか1つに記載の研削砥石の製造方法。

【請求項4】
前記研削材の形状は、棒状ないし針状であることを特徴とする請求項のいずれか1つに記載の研削砥石の製造方法。

【請求項5】
前記研削材の形状は、板状であることを特徴とする請求項のいずれか1つに記載の研削砥石の製造方法。

【請求項6】
前記内部酸化温度は、900~1200℃であることを特徴とする請求項のいずれか1つに記載の研削砥石の製造方法。

【請求項7】
前記研磨工程は、ウェットエッチングまたはドライエッチングによることを特徴とする請求項のいずれか1つに記載の研削砥石の製造方法。
産業区分
  • 切削
  • その他無機化学
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2006354606thum.jpg
出願権利状態 権利存続中
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