(57)【要約】【課題】本発明は、砥粒を削ることなく砥粒突出し量が揃えられた砥石の製造技術の提供を課題とする。【解決手段】母材２７の表面４８に砥粒５０を付着させてなる砥石７０の製造方法において、凹部４９に載置された砥粒５０を凹部４９へ電着法で仮接合する第１電着工程と、母材２７へ砥粒５０を電着法で仮接合させる第２電着工程と、第１電着層５４を電解し除去する第１電着層除去工程と、待避させた母材２７に、砥粒５０を電着法で接合させる第３電着工程とからなることを特徴とする。【効果】凹部４９へ砥粒５０を載置したまま仮接合することで、砥粒突出し面７１が合わされる。このような状態で、砥粒５０から母材２７の間にできる隙間を電着層６７で埋める。このため、砥石が製造されたときに既に砥粒の突出し面が揃えられている。【選択図】図１
2010234493.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
母材の表面に砥粒を付着させてなる砥石の製造方法において、
前記表面と同一面形状の凹部が形成される反転型を準備する準備工程と、
前記凹部に前記砥粒を載置する砥粒載置工程と、
前記凹部に載置された砥粒を前記凹部へ電着法で仮接合する第１電着工程と、
前記仮接合された砥粒の上方に前記表面が臨むよう前記母材を降下させ、この母材へ前記砥粒を電着法で仮接合させる第２電着工程と、
前記第１電着工程で形成された第１電着層を電解し除去する第１電着層除去工程と、
前記母材を上昇させることで前記砥粒を前記反転型から待避させる待避工程と、
待避させた母材に、前記砥粒を電着法で接合させる第３電着工程とからなることを特徴とする砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、母材の表面に砥粒を付着させることで製造される砥石の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
砥粒を母材に付着させることで、砥石が製造される（例えば、特許文献１（図４）参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７（ａ）に示すように、母材１０１の上面に砥粒１０２がめっき層１０３を介して付着される。
次に（ｂ）に示すように、砥粒１０２の先端を削ることで砥粒１０２の高さを整え、砥石１０５が製造される。
【０００４】
ところで、本発明者らは市販されている砥粒の大きさのばらつきについて検討した。この結果、最小の粒径の砥粒（例えば５０μｍ）に対して最大の粒径の砥粒（例えば２００μｍ）は粒径が２倍以上あることが分かった。
砥粒の高さを整えるためには、最小の粒径の砥粒に高さを合わせる必要がある。従って、高さを合わせるために最大の粒径の砥粒を半分以上削ることがある。
即ち、母材からの砥粒突出し量にばらつきがあることで、大きく削られる砥粒が必然的に発生し、無駄が生じる。
【０００５】
砥粒を削ることなく砥粒突出し量が揃えられた砥石の製造技術が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２７９８４２公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、砥粒を削ることなく砥粒突出し量が揃えられた砥石の製造技術の提供を課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に係る発明は、母材の表面に砥粒を付着させてなる砥石の製造方法において、
前記表面と同一面形状の凹部が形成される反転型を準備する準備工程と、
前記凹部に前記砥粒を載置する砥粒載置工程と、
前記凹部に載置された砥粒を前記凹部へ電着法で仮接合する第１電着工程と、
前記仮接合された砥粒の上方に前記表面が臨むよう前記母材を降下させ、この母材へ前記砥粒を電着法で仮接合させる第２電着工程と、
前記第１電着工程で形成された第１電着層を電解し除去する第１電着層除去工程と、
前記母材を上昇させることで前記砥粒を前記反転型から待避させる待避工程と、
待避させた母材に、前記砥粒を電着法で接合させる第３電着工程とからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明では、母材の表面と同一面形状の凹部に砥粒が仮接合され、この砥粒に母材が電着される。凹部へ砥粒を載置したまま仮接合することで、砥粒突出し面が合わされる。このような状態で、砥粒から母材の間にできる隙間を電着層で埋める。このため、砥石が製造されたときに既に砥粒の突出し面が揃えられている。即ち、砥粒を削ることなく砥粒突出し量が揃えられた砥石ということができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る砥石製造装置の斜視図である。
【図２】本発明に係る砥石製造装置の正面図である。
【図３】本発明に係る準備工程から第１電着工程を説明する図である。
【図４】本発明に係る第２電着工程を説明する図である。
【図５】本発明に係る第１電着層除去工程から第３電着工程を説明する図である。
【図６】本発明に係る砥石を説明する図である。
【図７】従来の技術の基本構成を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００１２】
図１に示すように、砥石製造装置１０は、ワーク昇降装置１１を電着槽（詳細は後述）内に配置してなる。
ワーク昇降装置１１は、基台１２と、この基台１２に支持される本体支柱１３、１３と、これらの本体支柱１３、１３の中央に取付けられガイド部１４、１４、１４（左奥のガイド部は不図示）が設けられる中央支持板１５と、この中央支持板１５の上方且つ本体支柱１３、１３の上端に取付けられガイド部１７、１７及び雌ねじ穴１８が設けられる上部支持板１９と、この上部支持板１９の雌ねじ穴１８に雄ねじ部材２１が通され反転型２３が載置される下板２４を昇降させる第１昇降機構２５と、この第１昇降機構２５の中央に配置される中板２６に支持され母材２７、２７、２７が取り付けられた母材支持板２８を昇降させる第２昇降機構２９とからなる。
【００１３】
第１昇降機構２５は、雄ねじ部材２１を回転可能に支持する上板３１と、この上板３１から下方に延ばされ下板２４を支持する第１支柱３２、３２と、この第１支柱３２、３２の中央で支持され第２昇降機構２９を雌ねじ穴３３で支持しガイド部３４、３４が配置される中板２６とからなる。
【００１４】
雄ねじ部材２１の上部に配置されるハンドル３６を回転させる。すると、雄ねじ部材２１が回転し、雌ねじ穴１８に対して雄ねじ部材２１とハンドル３６が一緒に昇降する。これによって雄ねじ部材２１を回転可能に支持する上板３１、上板３１に支持される第１支柱３２、３２、これらの第１支柱３２、３２に支持される中板２６及び下板２４、中板２６で支持される第２昇降機構２９、下板２４に載置される反転型２３が一体的に昇降する。
即ち、ハンドル３６を回転させることで、基台１２、本体支柱１３、中央支持板１５、上部支持板１９以外の部分が一体的に昇降される。
【００１５】
第２昇降機構２９は、雄ねじ部材３７を回転可能に支持する上板３８と、この上板３８から下方に延ばされ母材支持板２８を支持する第２支柱３９、３９とからなる。
【００１６】
雄ねじ部材３７の上部に配置されるハンドル４２を回転させる。すると、雄ねじ部材３７が回転し、雌ねじ穴３３に対して雄ねじ部材３７とハンドル４２が一緒に昇降する。これによって雄ねじ部材３７を回転可能に支持する上板３８、上板３８に支持される第２支柱３９、３９、この第２支柱３９、３９に支持される母材支持板２８、母材支持板２８に支持される母材２７、２７、２７が一体的に昇降される。
このとき、中央支持板１５及び中板２６は昇降しない。
次図で砥石製造装置の詳細について説明する。
【００１７】
図２に示すように、基台１２は電着液で満たされる電着槽４４内に配置される。雄ねじ部材３７は軸受け４５によって回転可能に支持されており、雄ねじ部材２１も同様である。
【００１８】
母材支持板２８の下面には、母材２７が取付けられ、反転型２３の上面には母材２７の表面４８と同一面形状の凹部４９が形成される。
このような砥石製造装置を用いて製造する砥石の製造方法を次図以降で説明する。
【００１９】
図３（ａ）に示すように、まず、第１昇降機構（図２符号２５）を操作し、反転型２３を電着槽（図２符号４４）へ降下させて反転型２３を準備する。次に、準備された反転型２３の凹部４９に砥粒５０を載置する。
【００２０】
次に（ｂ）に示すように、ニッケル板５２が陽極に繋げて電着器５３を構成し、これを用いて、凹部４９に載置された砥粒５０を凹部４９へ仮接合する。即ち、これが第１電着工程である。
（ｂ）のｃ部拡大図である（ｃ）に示すように、第１電着工程を行うことで、砥粒５０は凹部４９に第１電着層５４を介して仮接合される。凹部４９へ砥粒５０を載置したまま仮接合することで、砥粒５０の突出し面が合わされる。
このときの第１電着層５４の厚さＷ１は、砥粒５０の平均径Ｄ１の約１５％である。即ち、Ｗ１＝Ｄ１×０．１５。
【００２１】
なお、載置する際に、ガイド孔が空けられているテンプレートを用いるとよい。テンプレートを用いた場合、ガイド孔に砥粒５０を落下させることで、所定の位置に砥粒５０を配置することができる。このため、作業時間の短縮を図ることができる。
加えて、このテンプレートを反転型２３に接触しないように配置し、テンプレートを配置したまま砥粒５０を電着させることが望ましい。正確な位置で砥粒５０を仮接合することができ、この位置を元に製造される砥石の品質の向上に資する。
次図で第２電着工程について説明する。
【００２２】
図４（ａ）に示すように、仮接合された砥粒５０の上方に、表面４８側が臨むよう母材２７を降下させる。
このとき（ａ）のｂ部拡大図である（ｂ）に示すように、母材２７は、粒径Ｄ２が最大である砥粒５０（図面右側の砥粒５０）に接する位置まで降下される。砥粒５０によって大きさが異なるため、母材２７の表面４８に接触しない砥粒５０（図面左側の砥粒５０）も存在する。
【００２３】
次に（ｃ）に示すように、ニッケル板５６を陽極に繋げて電着器５７を構成し、これを用いて、母材２７へ砥粒５０を仮接合する。即ち、これが第２電着工程である。
このとき反転型２３は絶縁されている。
【００２４】
（ｃ）のｄ部拡大図である（ｄ）に示すように、砥粒５０は第２電着層５８を介して母材２７の表面４８へ仮接合される。砥粒５０の突出し面が合わされた状態で、砥粒５０から母材２７の間にできる隙間を第２電着層５８で埋める。
このときの第２電着層５８の厚さＷ２は、砥粒５０の平均径Ｄ１の約３０％である。即ち、Ｗ２＝Ｄ１×０．３。
次図で第１電着層除去工程から第３電着工程までを説明する。
【００２５】
図５（ａ）に示すように、ステンレス等の金属板６１を陰極に繋げて電解器６２を構成し、これを用いて、凹部４９に析出されている第１電着層（図３（ｃ）符号５４）を電解し除去する。このとき母材２７は絶縁されている。
【００２６】
次に（ｂ）に示すように、母材支持板２８を上昇させることで、砥粒５０を反転型２３から待避させる。
そして（ｃ）に示すように、ニッケル板５６を陽極に繋げて電着器５７を構成し、これを用いて、母材２７へ砥粒５０を接合する。即ち、これが第３電着工程である。
【００２７】
（ｃ）のｄ部拡大図である（ｄ）に示すように、砥粒５０は第３電着層６７を介して母材２７の表面４８へ接合される。
なお、第３電着層６７とは、第２電着層（（ｂ）符号５８。以下同じ。）と、この第２電着層に対して第３電着工程で被せられた部分とを合わせていう。
【００２８】
このときの第３電着層６７の厚さＷ３は、砥粒５０の平均径Ｄ１の５０％〜６０％である。即ち、Ｗ３＝Ｄ１×０．５〜０．６。
このようにして砥石７０は製造される。
【００２９】
図６に示すように、砥石７０は、凹部（図１符号４９）へ砥粒５０を載置したまま仮接合することで砥粒突出し面７１が合わされる。このような状態で、砥粒５０から母材２７の間にできる隙間を電着層６７で埋める。このため、砥石７０が製造されたときに既に砥粒突出し面７１が揃えられている。即ち、砥粒５０を削ることなく砥粒突出し量が揃えられた砥石７０ということができる。
【００３０】
尚、本発明に係る砥粒は、切頂八面体を例に説明したが、その他の多面体であっても差し支えない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の砥石の製造方法は、研削加工用砥石の製造に好適である。
【符号の説明】
【００３２】
２３…反転型、２７…母材、４８…表面、４９…凹部、５０…砥粒、５４…第１電着層、７０…砥石。
【図１】
2010234493.tif 000003
【図２】
2010234493.tif 000004
【図３】
2010234493.tif 000005
【図４】
2010234493.tif 000006
【図５】
2010234493.tif 000007
【図６】
2010234493.tif 000008
【図７】
2010234493.tif 000009