(57)【要約】【課題】本発明の目的は、切れ味と砥石寿命が優れるとともに、切れ味の持続性と研削能率に優れた有気孔ビトリファイドボンド砥石を提供することである。【解決手段】上記目的は、ダイヤモンド砥粒１ａ、１ｂ、２をビトリファイドボンド３で結合した気孔４を有する有気孔ビトリファイドボンド砥石５において、前記ダイヤモンド砥粒１ａ、１ｂ、２が気孔４空間の周りに配置されたダイヤモンド砥粒１ａと、ビトリファイドボンド３内部に配置されたダイヤモンド砥粒２とから構成され、前記気孔４空間の周りに配置された個々のダイヤモンド砥粒１ａがビトリファイドボンド３と接触する面と気孔４空間に接触する面とを有する有気孔ビトリファイドボンド砥石５によって達成できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超砥粒を、気孔を含んだ状態でビトリファイドボンドにより結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石において、
前記超砥粒は、第１の超砥粒群と、第２の超砥粒群とからなり、前記第１、第２の超砥粒群は表面の性質が異なることを特徴とする有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項２】
前記第２の超砥粒群は、前記第１の超砥粒群よりも大きさが大きいことを特徴とする請求項１に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項３】
前記第１の超砥粒群及び前記第２の超砥粒群は、同一の素材からなることを特徴とする請求項１若しくは請求項２に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項４】
前記第１の超砥粒群及び前記第２の超砥粒群は、何れもダイヤモンド砥粒からなることを特徴とする請求項３に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項５】
前記第１の超砥粒群の一部は、前記気孔に接触する超砥粒を有し、前記超砥粒の前記気孔に接触するの面の表面積が５０％以上の割合であることを特徴とする請求項１乃至請求項４に記載のうち何れか一項に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項６】
前記第１の超砥粒群は、内部に含まれる全超砥粒に対して体積比で１０〜５０％であることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載のうち何れか一項に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項７】
前記第１の超砥粒群の平均粒径は、前記第２の超砥粒の平均粒径の１／２０〜１／１であることを特徴とする請求項１乃至請求項６に記載のうち何れか一項に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項８】
前記気孔の体積が全体の体積の１０〜４０％であることを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載のうち何れか一項に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項９】
超砥粒を、気孔を含んだ状態でビトリファイドボンドにより結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石において、
前記超砥粒は、前記気孔と前記ビトリファイドボンドとの境界部に複数配置される砥粒を有する第１の超砥粒群と、
前記第１の超砥粒群より前記ビトリファイドボンドとの濡れ性が高く、前記ビトリファイドボンドにほぼ内包して複数配置された第２の超砥粒群とを含むことを特徴とする有気孔ビトリファイドボンド砥石。
【請求項１０】
同一素材で表面の性質が異なる２種類以上の超砥粒群と、ビトリファイドボンドを含む混合物を成形し、気孔を形成するよう焼成を行うことで製造されることを特徴とする有気孔ビトリファイドボンド砥石の製造方法。
【請求項１１】
前記超砥粒群が、熱処理を行ったダイヤモンド砥粒と、熱処理を行っていないダイヤモンド砥粒を含むことを特徴とする請求項１０記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石の製造方法。
【請求項１２】
前記熱処理は、大気雰囲気中で３００〜６００℃の温度範囲で行われることを特徴とする請求項１１に記載の有気孔ビトリファイドボンド砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンド焼結体等硬脆材の研削加工に用いるダイヤモンド砥石において、特に超砥粒の結合剤にビトリファイドボンドを用いたものに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイヤモンド焼結体等の硬脆材の研削加工を行う工具として、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒等の超砥粒をビトリファイドボンドで結合したビトリファイドボンド砥石が知られている。ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石においては、研削を行うにつれて目潰れが発生するため、切れ味が持続せず切り残しが発生し、研削の効率と加工精度の悪化を招いている。このため、目潰れしたダイヤモンドを脱落させ切れ刃を持ったダイヤモンド砥粒を突き出させるドレッシング（目立て）を頻繁に行う必要がある。
【０００３】
ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石には、気孔が無く切れ味に劣るがダイヤモンド砥粒保持力が強くて砥石の磨耗が少なく砥石寿命が長い無気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石と、気孔を有しておりドレッシングが容易に行なえる有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石がある。
【０００４】
従来の有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石は、気孔を有する分、ビトリファイドボンドの含有率が少なくなるためにダイヤモンド砥粒の保持力が低く砥石寿命が短いという問題があった。有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石は、ビトリファイドボンド含有率を増やすことでダイヤモンド砥粒の保持力が上がり、砥石寿命を向上させることができるが、目潰れしたダイヤモンド砥粒が脱落しにくいため切れ味の持続性が悪化してしまう。このため、切れ味の持続性と砥石寿命の両者の優れた有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石が求められている。
【０００５】
この問題を解決するものとして、例えば特許文献１に記載されているように、破砕性と保持力の異なるダイヤモンド砥粒を用いることにより、低保持力で低破砕性のダイヤモンド砥粒が脱落して高保持力で高破砕性のダイヤモンド砥粒に衝突し、高保持力で高破砕性のダイヤモンド砥粒が目潰れしたものを破砕させることにより、切れ刃を創生して切れ味が持続するといった方法が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２にはビトリファイドボンド中に添加されたＣＢＮ微粉又はダイヤモンド微粉が長切り屑を短く切断することで、長切り屑によるボンドのすり減り摩耗を減らし砥石寿命の向上を図る方法が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、実施例に示されるように空気中８５０℃、または真空中１０００℃でダイヤモンド砥粒を加熱処理することによりビトリファイドボンドとの接合性を高めダイヤモンド砥粒の保持力を増加させて砥石寿命の向上を図る方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−２７７４３９
【特許文献２】特開平７−９６４６４
【特許文献３】特開昭５９−６９２６６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の方法では、高保持力で高破砕性のダイヤモンド砥粒の突き出しが無くなった時点で研削不能となるため切れ味の持続性に限界があり、次のドレッシングを行なうまでの時間を表す目立て間寿命が短い。
【００１０】
特許文献２の方法では、ＣＢＮ微粉またはダイヤモンド微粉をボンドに添加することでボンドの耐磨耗性が高くなるため、目潰れしたダイヤモンド砥粒が研削中に脱落しにくい状態となり、切れ味が持続しない。
【００１１】
また、特許文献３の方法では、ダイヤモンド砥粒が加熱処理して高保持力状態のもののみを使用しているため目潰れしたダイヤモンド砥粒が研削中に脱落しにくい状態となり、切れ味が持続しない。さらに、ダイヤモンドの熱的損傷を受ける６５０℃以上での加熱処理を行なうため、ダイヤモンド砥粒の磨耗が過剰に早い。
【００１２】
本発明は上記問題を鑑みてなされたもので、その目的とする処は、切れ味の持続性、砥石寿命、研削の効率に優れた有気孔ビトリファイドボンド砥石を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の観点に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石は、超砥粒を、気孔を含んだ状態でビトリファイドボンドにより結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石において、超砥粒は、第１の超砥粒群と、第２の超砥粒群とからなり、前記第１、第２の超砥粒群は表面の性質が異なることを特徴とする。
【００１４】
また、前記第２の超砥粒群は、前記第１の超砥粒群よりも大きさが大きいようにしてもよい。
【００１５】
また、前記第１の超砥粒群及び前記第２の超砥粒群は同一の素材からなるようにしてもよい。
【００１６】
また、前記第１の超砥粒群及び前記第２の超砥粒群は何れもダイヤモンド砥粒からなるようにしてもよい。
【００１７】
また、前記第１の超砥粒群の一部は、前記気孔に接触する超砥粒を有し、前記超砥粒の前記気孔に接触するの面の表面積が５０％以上の割合となるようにしてもよい。
【００１８】
また、前記第１の超砥粒群は、内部に含まれる全超砥粒に対して体積比で１０〜５０％であるようにしてもよい。
【００１９】
また、前記第１の超砥粒群の平均粒径は、前記第２の超砥粒の平均粒径の１／２０〜１／１であるようにしてもよい
また、前記気孔の体積が全体の体積の１０〜４０％であるようにしてもよい。
【００２０】
更に、本発明の第２の観点に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石は、超砥粒を、気孔を含んだ状態でビトリファイドボンドにより結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石において、前記超砥粒は、前記気孔と前記ビトリファイドボンドとの境界部に複数配置される砥粒を有する第１の超砥粒群と、前記第１の超砥粒群より前記ビトリファイドボンドとの濡れ性が高く、前記ビトリファイドボンドにほぼ内包して複数配置された第２の超砥粒群とを含むことを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の第３の観点に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石の製造方法は、同一素材で表面の性質が異なる２種類以上の超砥粒群と、ビトリファイドボンドを含む混合物を成形し、気孔を形成するよう焼成を行うことで製造されることを特徴とする。
【００２２】
また、前記超砥粒群が、熱処理を行ったダイヤモンド砥粒と、熱処理を行っていないダイヤモンド砥粒を含むようにしてもよい。
【００２３】
また、前記熱処理は、大気雰囲気中で３００〜６００℃の温度範囲で行われることが好ましい。
【発明の効果】
【００２４】
請求項１の発明によれば、超砥粒は、第１の超砥粒群と、第２の超砥粒群とからなり、前記第１、第２の超砥粒群は表面の性質が異なるよう構成したので、第１の超砥粒群の一部の砥粒は気孔とビトリファイドボンドとの境界部に接触した状態で、ビトリファイドボンドに対する保持力が弱い状態で固定される。そのため、研削加工時には気孔周りに配置された砥粒が目潰れ状態となる前に脱落するので、新たな砥粒による研削が行われ常に切れ味の良い状態を持続することができる。
【００２５】
また、脱落した砥粒は遊離砥粒となって被削材を研削する効果を発生させ、更にビトリファイドボンドを削るので、ビトリファイドボンドとの濡れ性が高くビトリファイドボンド内に配置される第２の超砥粒群を構成する砥粒を突き出させ、あるいはビトリファイドボンド内部に配置されたダイヤモンド砥粒で目潰れしたものを脱落させるので、更に切れ味が持続する。
【００２６】
更に、ビトリファイドボンド内に配置された砥粒はビトリファイドボンドに全面を覆われた状態となっているので、砥粒が強固に保持されている。そのため、過剰な砥石摩耗を防ぐことができ砥石寿命の向上を図ることができる。
【００２７】
請求項２の発明によれば、第２の超砥粒群は、前記第１の超砥粒群よりも大きさが大きいことで、砥粒の脱落性を向上させることができ、より切れ味の持続性を向上させることができる。
【００２８】
請求項３の発明によれば、第１の超砥粒群及び第２の超砥粒群を同一の素材から複数の性質を持つ超砥粒群を構成することにより、製造コスト低減を図ることができる。
【００２９】
請求項４の発明によれば、第１の超砥粒群及び第２の超砥粒群は何れもダイヤモンド砥粒からなるため良好な研削性能を有する砥石の製作が可能になる。
【００３０】
請求項５の発明によれば、第１の超砥粒群の一部は、前記気孔に接触する超砥粒を有し、前記超砥粒の前記気孔に接触するの面の表面積が５０％以上の割合であるため、第１の超砥粒群を効果的に脱落させることができる。
【００３１】
請求項６の発明によれば、第１の超砥粒群は、内部に含まれる全超砥粒に対して体積比で１０〜５０％であることにより、遊離砥粒としての効果をより高めることができる。
【００３２】
請求項７の発明によれば、第１の超砥粒群の平均粒径は、第２の超砥粒の平均粒径の１／２０〜１／１であることにより、遊離砥粒として働く効果が十分に得られるとともに被削材の加工仕上がりを高めることができる。
【００３３】
請求項８の発明によれば、気孔の体積が全体の体積の１０〜４０％であることにより、気孔空間周りに配置されたダイヤモンド砥粒の脱落を効果的に行なうことができる。
【００３４】
請求項９の発明によれば、超砥粒を、気孔を含んだ状態でビトリファイドボンドにより結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石において、超砥粒は、気孔とビトリファイドボンドとの境界部に複数配置された第１の超砥粒群と、第１の超砥粒群よりビトリファイドボンドとの濡れ性が高く、ビトリファイドボンドにほぼ内包して複数配置された第２の超砥粒群とを含むことにより、超砥粒が、結合材から分離して被作材との間で研削を行う砥粒と、結合材内部で研削を行う砥粒に分かれることで、研削効率を向上させた砥石を実現することができる。
【００３５】
請求項１０の発明によれば、同一素材で表面粗さの異なる２種類以上の超砥粒群とビトリファイドボンドを含む混合物を成形し、気孔を形成するよう焼成を行うことで製造されるため、結合材との濡れ性の異なる砥粒を内部に生成し、気孔とビトリファイドボンドとの境界部に複数配置された超砥粒群と、ビトリファイドボンドにほぼ内包して複数配置された超砥粒群とを構成することができる。
【００３６】
請求項１１の発明によれば、同一素材で表面の性質が異なる２種類以上の超砥粒群が、熱処理を行うことでダイヤモンド砥粒と、熱処理を行っていないダイヤモンド砥粒を含むことで、ビトリファイドボンド内と気孔空間の周りにダイヤモンド砥粒を配置することができる。
【００３７】
請求項１２に記載の発明によれば、ダイヤモンド砥粒の熱処理は、大気雰囲気中で３００〜６００℃の温度範囲で行われることにより、ダイヤモンド砥粒が熱的損傷を受けることなく、ダイヤモンド砥粒最表面の構成元素である炭素に酸素が化学結合し、ビトリファイドボンドとの濡れ性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石の全体図。
【図２】本発明の実施形態に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石の断面模式図。
【図３】本発明の実施形態に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石の研削時の断面模式図。
【図４】従来（比較例）の有気孔ビトリファイドボンド砥石の断面模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、本発明の実施の形態に係る有気孔ビトリファイドボンド砥石について図面を参照して説明する。
【００４０】
本発明の一実施形態を図１乃至図３を用いて説明する。
【００４１】
図１は本発明の実施形態に係る有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石の全体図であり、図２は本発明の実施形態に係る有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石の断面模式図である。有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石５は、中心に工具への取付部を備えた円盤状の砥石基板７とその外周に焼結により固着された砥石層６とから構成される。砥粒層６は、ダイヤモンド砥粒１ａ、１ｂ、２とそれを結合するビトリファイドボンド３、そしてビトリファイドボンド３内部に形成された気孔４から構成される。有気孔ビトリファイドボンドダイヤモンド砥石５に含まれるダイヤモンド砥粒は、気孔４の周りに配置されたダイヤモンド砥粒１ａ（第１の超砥粒群）と、ビトリファイドボンド３の中に配置されたダイヤモンド砥粒２（第２の超砥粒群）とを備えて構成されている。気孔４の周りに配置されたダイヤモンド砥粒１ａは、砥粒の表面積の５０％以上が気孔に面するように配置されている。一方、ビトリファイドボンド３の中に配置されたダイヤモンド砥粒２は表面積のほぼ全部がビトリファイドボンド３に接触している。
【００４２】
次に本実施の形態による有気孔ビトリファイドボンド砥石５の研削時の作用について図３を用いて説明する。
【００４３】
有気孔ビトリファイドボンド砥石５は、上述のように構造されており、主たる研削加工は被削材との接触面に突き出たダイヤモンド砥粒２によって行われる。ビトリファイドボンド３にほぼ全面接触しているダイヤモンド砥粒２は、結合が良好でダイヤモンド砥粒保持力が強いため脱落が起こりにくい状態となっている。そのため、研削抵抗がある程度増大しても脱落が生じず、ダイヤモンド砥粒２が目潰れする形態で研削が行われるので砥石の損耗を抑えることができる。
【００４４】
この際、気孔４の周りに配置されたダイヤモンド砥粒１ａは、ビトリファイドボンド３に接触している表面積が５０％に満たないため、ダイヤモンド砥粒保持力が低く脱落が起こり易い状態で固定されている。したがって、研削抵抗に耐えられなくなったダイヤモンド砥粒１ａが脱落し、新たな切れ刃が現れるため切れ味が優れたものとなる。
【００４５】
更に、脱落したダイヤモンド砥粒１ａは、ビトリファイドボンド３で強固に保持されたダイヤモンド砥粒２と被削材との間に入り込み、遊離砥粒として働くので固定砥粒のみの場合に較べて研削能率が向上する。また、脱落したダイヤモンド砥粒１ａが遊離砥粒として、目潰れしたダイヤモンド砥粒２とビトリファイドボンド３とを適度に目立てするため、切れ味の持続性が良い砥石とすることが可能となる。
【００４６】
また、本実施の形態による有気孔ビトリファイドボンド砥石５は内部に気孔４を有しているため、気孔４が遊離砥粒として働いたダイヤモンド砥粒１ａを捕捉し、再度研削として作用させる効果も得られるので研削能率の高い砥石を得ることができる。
【００４７】
上記の効果によって、切れ味と砥石寿命が優れるとともに、切れ味の持続性と研削の効率に優れた砥石を得ることが出来る。
【００４８】
次に、本実施の形態である有気孔ビトリファイドボンド砥石５の製造方法について説明する。
【００４９】
本実施の形態である内部に気孔を有する有気孔ビトリファイドボンド砥石５は、熱処理を行っていない（非熱処理の）ダイヤモンド砥粒１と、熱処理を行ったダイヤモンド砥粒２と、ビトリファイドボンド３とを秤量・混合し、型に込めコールドプレスを行い、内部に大気を含んだ状態でビトリファイドボンド３の軟化点以上となる温度で焼成を行うことで、製造することができる。
【００５０】
熱処理を行ったダイヤモンド砥粒２は、混合前に予め大気雰囲気中で３００〜６００℃の範囲で熱処理してあることにより、ダイヤモンド砥粒最表面の構成元素である炭素に酸素が化学結合し、ビトリファイドボンド３との濡れ性（いわゆる結合力）が良好な状態となっている。また、ダイヤモンド砥粒は、加熱温度が高いほど濡れ性が良くなり、加熱温度が低いと濡れ性を向上させる効果が低下するので加熱温度によって濡れ性を調整することができる。
【００５１】
熱処理による濡れ性の調整により、焼成段階で軟化して融液となったビトリファイドボンド３は濡れ性の良好な熱処理したダイヤモンド砥粒２を優先的に取り込んで結合するためビトリファイドボンド３内にダイヤモンド砥粒２を配置できる。また、非熱処理のダイヤモンド砥粒１の多くはビトリファイドボンド３の外へはじかれるので気孔４空間の周りにダイヤモンド砥粒１ａを配置できる。なお、非熱処理のダイヤモンド砥粒１であっても、その周辺にビトリファイドボンド３が多く気孔４が少ない状態である場合はビトリファイドボンド３内に配置され、ほぼ全ての表面積がビトリファイドボンド３と接触するダイヤモンド砥粒１ｂとなる。
【００５２】
このような構成によれば、超砥粒としてのダイヤモンド砥粒を、気孔４を含んだ状態でビトリファイドボンド３により結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石５において、超砥粒は、濡れ性が低くビトリファイドボンド内の気孔の周囲に配置された第１の超砥粒群１と、事前に熱処理を行うことで濡れ性を向上させ、ビトリファイドボンド３内部に配置されるようにした第２の超砥粒群２とを含むように構成し、それぞれの表面の性質を異ならしめたことにより、第１の超砥粒群１は気孔４とビトリファイドボンド３との境界部に接触した状態で、ビトリファイドボンド３に対する保持力が弱い状態で固定される。そのため、研削加工時には超砥粒１ａが目潰れ状態となる前に脱落するので、新たな砥粒による研削が行われ常に切れ味の良い状態を持続することができる。
【００５３】
また、脱落した砥粒１ａは遊離砥粒となって被削材を研削する効果を発生させ、更にビトリファイドボンド３を削るので、第２の超砥粒群２を突き出させ、あるいはビトリファイドボンド３の内部に配置されたダイヤモンド砥粒で目潰れしたものを脱落させるので、更に切れ味が持続する。
【００５４】
更に、ビトリファイドボンド内に配置された砥粒２はビトリファイドボンド３に全面を覆われた状態となっているので、保持力が強く構成されている。そのため、過剰な砥石５の摩耗を防ぐことができ砥石寿命の向上を図ることができる。
【００５５】
また、第２の超砥粒群２は、第１の超砥粒群よりも大きさが大きいことにより、砥粒の脱落性を向上させることができ、より切れ味の持続性を図ることができる。
【００５６】
また、第１の超砥粒群１ａ及び第２の超砥粒群２は同一の素材からなることによることにより、製造コストの削減を図ることが可能になる。
【００５７】
また、第１の超砥粒群１ａ及び第２の超砥粒群２は何れもダイヤモンド砥粒からなるため、良好な研削性能を有する砥石５の製作が可能になる。
【００５８】
また、第１の超砥粒群を構成する超砥粒１ａは、気孔４に接触する面とビトリファイドボンド３と接触する面とを有し、気孔４に接触する面の表面積が５０％以上の割合であるため、第１の超砥粒群１ａを効果的に脱落させることができる。尚、５０％未満では、気孔４の空間の周りに配置されたダイヤモンド砥粒１の保持力が大きくなり脱落し難い状態となり、目潰れを発生させ、研削効率が低下する恐れがあるため好ましくない。
【００５９】
また、第１の超砥粒群１ａは、内部に含まれる全超砥粒に対して体積比で１０〜５０％であることにより、遊離砥粒としての効果をより高めることができる。１０％未満であった場合には遊離砥粒として働く砥粒数が少ないため被削材を研削する効果がない。また、５０％を超える場合にはビトリファイドボンド３内に配置する砥粒が少なくなるため砥石５の寿命が低下してしまう。
【００６０】
また、第１の超砥粒群１ａの平均粒径は、第２の超砥粒２の平均粒径の１／２０〜１／１であることにより、遊離砥粒として働く効果が十分に得られるとともに被削材の加工仕上がりを高めることができる。気孔空間の周りに配置されたダイヤモンド砥粒の平均粒径が、ビトリファイドボンド３内部に配置されたダイヤモンド砥粒２の平均粒径の１／２０未満であった場合には遊離砥粒として研削への寄与が小さいものとなり、１／１を超える平均粒径であった場合には遊離砥粒として働いた際の負荷が大きくなるため加工面のチッピングが大きくなる問題が生じるため好ましくない。
【００６１】
また、気孔４の体積が全体の体積の１０〜４０％であることにより、気孔４空間周りに配置されたダイヤモンド砥粒１の脱落を効果的に行なうことができる。気孔４空間の体積比は、１０％未満の場合には気孔４空間周りのダイヤモンド砥粒１の数が不足し遊離砥粒の効果が得られにくく、４０％を超える場合にはビトリファイドボンド３の割合が減るため、ビトリファイドボンド３のブリッジ内に配置されたダイヤモンド砥粒２の保持力が弱まり、切れ刃を持ったダイヤモンド砥粒までも過剰に脱落し砥石寿命を損なうため好ましくない。
【００６２】
また、超砥粒を、気孔を含んだ状態でビトリファイドボンド３により結合及び保持してなる有気孔ビトリファイドボンド砥石５において、超砥粒は、気孔４とビトリファイドボンド３との境界部に複数配置された第１の超砥粒群１ａと、第１の超砥粒群１ａよりビトリファイドボンド３との濡れ性が高く、ビトリファイドボンド３にほぼ内包して複数配置された第２の超砥粒群２とを含むことにより、超砥粒が、結合材から分離して被作材との間で研削を行う砥粒１と、結合材内部で研削を行う砥粒２に分かれることで、研削効率を向上させた砥石を実現することができる。
【００６３】
また、同一素材で表面粗さの異なる２種類以上の超砥粒群とビトリファイドボンド３を含む混合物を成形し、気孔４を形成するよう焼成を行うことで製造されるため、結合材３との濡れ性の異なる砥粒を内部に生成し、気孔４とビトリファイドボンド３との境界部に複数配置された第１の超砥粒群１ａと、ビトリファイドボンド３にほぼ内包して複数配置された第２の超砥粒群２とを構成することができる。
【００６４】
また、同一素材で表面粗さの異なる２種類以上の超砥粒群が、焼成前に熱処理を行ったダイヤモンド砥粒２と、焼成前に熱処理を行っていないダイヤモンド砥粒１を含むことにより、ビトリファイドボンド内と気孔空間の周りにダイヤモンド砥粒を配置することができる。
【００６５】
また、焼成前に行うダイヤモンド砥粒２の熱処理は、大気雰囲気中で３００〜６００℃の温度範囲で行われることにより、ダイヤモンド砥粒２が熱的損傷を受けることなく、ダイヤモンド砥粒２の最表面の構成元素である炭素に酸素が化学結合し、ビトリファイドボンド３との濡れ性を高めることができる。熱処理温度が３００℃未満であった場合は、ダイヤモンド砥粒２の最表面の構成元素である炭素に酸素を化学結合させることができず、６００℃を超える場合はダイヤモンド砥粒２が熱的損傷を受けてしまうため好ましくない。
【００６６】
以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施形態では、セグメントタイプの砥粒層を有する砥石で説明したが、外周全域に砥粒層を持つリング状であってもよく、又はドリルビットのように軸端に取り付けて使用される形態であっても良い。また、砥粒層と砥石基板との接合方法は焼結に限らず、例えば接着剤を用いた方法によるものでも良い。
【実施例】
【００６７】
次に、本実施の形態による有気孔ビトリファイドボンド砥石５の研削性能について説明する。なお、上述した本実施の形態による有気孔ビトリファイドボンド砥石５を実施例とし、図４に示すように、ビトリファイドボンド３の中に埋め込まれる形で配置するダイヤモンド砥粒２のみからなる有気孔ビトリファイドボンド砥石５を比較例とした。
【００６８】
実施例及び比較例の有気孔ビトリファイドボンド砥石５は、非熱処理のダイヤモンド砥粒１と、熱処理をしたダイヤモンド砥粒２と、ビトリファイドボンド３とを、表１に示す配合表に従い混合、成形し、窒素雰囲気中で焼成を行い製作した。非熱処理のダイヤモンド砥粒は平均粒径５μｍ、熱処理したダイヤモンド砥粒は平均粒径２５μｍを使用した。また、ビトリファイドボンド３との濡れ性の調整のため、ダイヤモンド砥粒は非熱処理のものを用い、ダイヤモンド砥粒は５００℃で予め熱処理したものを使用した。
【００６９】
実施例と比較例の研削試験を下記の条件で行った。
・研削盤：牧野ＣＮＶ２−４０  工具研削盤
被削材：ダイヤモンド焼結体と超硬の複合材
被削材寸法：幅８．０ｍｍ、厚み３．２ｍｍ（ダイヤモンド焼結体厚さ０．５ｍｍ、超硬厚さ２．７ｍｍ）
・砥石周速：１２ｍ／ｓ
・総切込量：０．０５ｍｍ
・切込深さ：０．００１ｍｍ／ｐａｓｓ
研削試験結果を表２に示す。実施例の有気孔ビトリファイドボンド砥石５は、研削量は比較例に較べて２０％向上し、研削比（研削して得られた工作物の除去体積を砥石摩耗体積で除した値）は３０％向上しており、研削の効率と砥石寿命が優れたものである。また、同様の試験を繰返し３回行ったが切れ味の低下は認められず切れ味の持続性の良い砥石であることを確認した。
【００７０】
【表１】
2010184325.tif 000003
【００７１】
【表２】
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【符号の説明】
【００７２】
１ａ：気孔空間の周りに配置されたダイヤモンド砥粒
１ｂ：ビトリファイドボンドの中に配置されたダイヤモンド砥粒
２：ビトリファイドボンドの中に配置されたダイヤモンド砥粒
３：ビトリファイドボンド
４：気孔
５：有気孔ビトリファイドボンド砥石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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