(57)【要約】【解決手段】超硬薄板から形成された円盤状台板の外周部に切り刃部を形成した超硬外周切断刃の製造方法において、該台板の外周端より内側の台板面上、あるいは、外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内となる空間内に残留磁束密度が０．３Ｔ以上である永久磁石を２個以上配置することによって、台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、予め磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒にこの磁場を作用させることで磁気吸引力を生じさせ、その吸引力によりこれらの砥粒を該台板外周端部付近に磁気的に吸引、固定し、その状態のまま該台板外周端部に電気又は無電解メッキを施して砥粒を円盤状台板外周端部に固着せしめることにより切り刃を形成する。【効果】本発明の製造方法を採用し、その製造治具を用いることで、高性能な外周切断刃を歩留まり良く低コストで製造できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超硬薄板から形成された円盤状台板の外周部に切り刃部を形成した超硬外周切断刃の製造方法において、該台板の外周端より内側の台板面上、あるいは、外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内となる空間内に残留磁束密度が０．３Ｔ以上である永久磁石を少なくとも２個以上配置することによって、台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、更に予め磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒にこの磁場を作用させることで磁気吸引力を生じさせ、その吸引力によりこれらの砥粒を該台板外周端部付近に磁気的に吸引、固定し、その状態のまま該台板外周端部に電気メッキ又は無電解メッキを施して砥粒を円盤状台板外周端部に固着せしめることにより切り刃を形成することを特徴とする外周切断刃の製造方法。
【請求項２】
超硬薄板が、円盤外径で８０〜２００ｍｍ、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、内穴の直径が３０〜８０ｍｍの寸法を有し、ヤング率が４５０〜７００ＧＰａであって、更に飽和磁化が少なくとも４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）以上であることを特徴とする請求項１記載の外周切断刃の製造方法。
【請求項３】
磁性体をコーティングしたダイヤモンド砥粒又はｃＢＮ砥粒の磁化率χが０．６以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の外周切断刃の製造方法。
【請求項４】
台板の外周端より内側の台板面上、あるいは、外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内となる空間内に、各磁石が台板の片面あるいは両面の位置に、円盤状台板と同心円状で、連続又は等間隔で配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の外周切断刃の製造方法。
【請求項５】
超硬薄板から形成された円盤状台板の外周部に切り刃部を形成した超硬外周切断刃の製造に用いる治具であって、上記台板の外径より大きい外径を有する絶縁体からなるカバーと、このカバーに上記台板の外周端より内側になるように配置、固定され、残留磁束密度が０．３Ｔ以上の少なくとも２個の永久磁石とを有する一対の治具本体を備え、この一対の治具本体間に上記台板を保持して台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、この磁場によって磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を台板の外周端部付近に吸引、固定して電気メッキ又は無電解メッキ可能にしたことを特徴とする外周切断刃製造用治具。
【請求項６】
カバー中央部に電気メッキ用陰極体を配した請求項５記載の治具。
【請求項７】
一対の治具本体を複数個支持する支持棒を備えた請求項５又は６記載の治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石を切断するための外周切断刃の製造方法、及び外周切断刃を製造する際に用いる治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
希土類永久磁石を切断する外周刃としては、特許文献１〜３：特開平９−１７４４４１号公報、特開平１０−１７５１７１号公報、特開平１０−１７５１７２号公報等にあるように、超硬合金台板の外周部にフェノール樹脂等でダイヤモンド砥粒を固定する技術が開示されている。超硬合金台板にダイヤモンド砥粒を固着することによって、従来の合金工具鋼や高速度鋼に比べて台板の機械的強度が向上し、その結果加工切断の精度が向上する。また、超硬合金台板を使用して刃を薄くすることにより歩留まりも向上させることができ、加工速度についても速くすることが可能となった。このように超硬合金台板を用いた切断刃は従来外周刃より優れた切断性能を示すが、市場からのコスト削減の要望は更に強まっており、従来の外周切断刃の性能を超える新たな高性能切断砥石の開発が望まれている。
【０００３】
希土類永久磁石（焼結磁石）の切断加工には、内周切断やワイヤーソー切断など各種の手法が実施されているが、外周刃による切断加工は最も広く採用されている切断方法である。切断機の値段が安くて、超硬刃を用いると切り代もそれほど大きくはなく、精度も良く、加工速度も比較的速いなどの特徴があるため、量産性に優れた加工方法として、希土類焼結磁石の切断に広く利用されている。
【０００４】
外周切断に用いられている切断刃の台板は、かつてはＳＫＤなどの合金工具鋼や高速度鋼などの鉄鋼系の合金材料で作られていた。しかし、本発明者らを含む下記特許文献１〜３等の提案において、超硬合金製の台板を用いた切断砥石の技術が開示されている。ＷＣをＮｉやＣｏなどで焼結したいわゆる超硬合金は、４５０〜７００ＧＰａものヤング率を持つ高剛性の材料であり、２００ＧＰａ程度の鉄鋼合金系材料よりはるかに強い材料である。
【０００５】
ヤング率が大きいということは、切断刃にかかる切断抵抗に対しての刃の変形量が少なくなるということであって、同じ切断抵抗なら刃の曲がりは小さくなるし、刃の曲がりを同程度とすれば、刃の厚みを薄くしても同じ加工精度で切断できることになる。刃の単位面積にかかる切断抵抗はあまり変化しないけれども、刃が薄くなったぶん、切断刃全体にかかる切断抵抗は小さくなるので、何枚もの刃を重ねて同時に何枚もの磁石を一度に切断加工するマルチ切断加工において、切断機全体にかかるトータルの切断抵抗は少なくなる。これにより、同一出力のモーターでもマルチ切断刃の枚数を多くすることができ、同じ枚数であっても切断の抵抗が少なくなってモーター電力を節約することもできる。切断抵抗に対するモーターパワーの余裕があれば、砥石の進行を速めて切断時間を短くすることも可能となる。
【０００６】
このように、高剛性の超硬合金台板の採用により、外周切断加工の生産性は大いに向上した。しかしながら、希土類焼結磁石に対する市場からの合理化要求は更に強まっており、コストダウン競争は熾烈である。希土類焼結磁石の素材歩留まりから考えれば、切断の切り代は小さければ小さいほど望ましい。また、加工速度も速くなれば速くなるほど生産性は向上する。現状の超硬合金切断刃より更に刃厚が薄くても高剛性、高精度である外周切断刃の開発が望まれているのである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１７４４４１号公報
【特許文献２】特開平１０−１７５１７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１７５１７２号公報
【特許文献４】特開２００５−１９３３５８号広報
【特許文献５】特開平７−２０７２５４号公報
【特許文献６】特許第２９４２９８９号公報
【特許文献７】特開２００５−２１９１６９号公報
【特許文献８】国際公開第９６／２３６３０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本出願人は、先にリング状の超硬合金台板の外周部にフェノール樹脂等のレジンでダイヤモンド砥粒を固定する技術や、超硬合金台板の外周部に適度なヤング率を有する金属結合材でダイヤモンド砥粒やｃＢＮ砥粒などの砥粒を固定する技術を提案した（特願２００８−３２１７１２）。
【０００９】
これらの外周切断刃は切り刃部と台板の２つの部分から構成されているが、この外周刃の大半を占める台板を高剛性の超硬合金に替えたことによって機械的強度が向上し、それまでの合金工具鋼や高速度鋼を台板とした外周切断刃に比べ、加工切断の精度が向上した。また、この超硬合金台板に加え、結合材を適度なヤング率を有する金属に替えることによって外周刃全体の機械的強度を向上させ、それまでのフェノール樹脂やポリイミド樹脂を砥粒結合材としたレジンボンドの外周切断刃に比べ、加工精度の向上、薄刃化による材料歩留まりの向上、切断速度の高速化による加工コストの低減という３つの高性能化が可能となった。
このように、台板を超硬合金に替え、更に砥粒を固着する結合材を金属結合材に替えた外周切断刃はそれまでの外周刃より優れた切断加工性能を示すが、その一方で、切断刃を製造する際のコストパフォーマンスが要求された。
即ち、砥粒を金属結合材で超硬合金台板に固着する方法と、金属結合材で固着した切り刃部（砥粒層）の整形方法の２つにおいて、従来公知の方法と比べた場合、製造時間が長くなったり、製造歩留まりが低くなったりするため、製造コストがかさみ、それまでの外周切断刃に対して高コストになってしまうおそれがあった。
このように、金属結合材で砥粒を固着した超硬合金外周切断刃は、レジンで砥粒を固着した外周切断刃などと比べ加工性能においては高性能であるが、刃自体のコストが高くなる要因を抱えている。
そのため、希土類焼結磁石の製造コスト削減要求に充分に応えるためには、外周切断刃自体のコストも削減することが切望された。
【００１０】
本発明は、上記要望に応えるためになされたもので、高性能外周切断刃の低コスト化を図るための製造方法と製造治具を提供することを目的とし、それらによって作られるコストパフォーマンスの高い外周切断刃を供給することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討を行なった結果、円盤状台板の外周部に切り刃部が形成されている外周切断刃を製造する場合、該台板の外周端近傍に磁場を形成し、その磁場が予め磁性体でコーティングした砥粒皮膜に作用して皮膜を磁化させることで、砥粒を台板外周部に吸引させ、その状態でメッキすることによって砥粒を固定する外周切断刃の製造方法が有効であることを見出した。
【００１２】
特に、用いる永久磁石の残留磁束密度、寸法、磁化方向の向き、磁石を固定する位置などを制御することで、切り刃部となる砥粒層と台板との接触を強固にできるため、砥粒層の高さや砥粒層に含まれる砥粒の配列状況等を目的に応じて変えた外周切断刃の製造が容易となることを見出した。
【００１３】
更に詳述すると、これまで希土類焼結磁石の切断用外周刃には、ダイヤモンド砥粒をフェノール樹脂等で固めたいわゆるレジンボンドダイヤモンド砥石外周刃が使用されているが、希土類焼結磁石の加工歩留まりの向上と加工の低コスト化を実現するために、外周切断刃の薄刃化及び切断速度の高速度化が求められている。
【００１４】
そしてこの要望に応えるために、特願２００８−３２１７１２においては、超硬合金台板外周部に砥粒を保持するのに使われる結合材に着目し、結合材のヤング率他を高めることで、外周切断刃を構成する台板と砥粒層の両方についての高剛性化をはかり、双方の相乗効果により従来よりも更に機械的強度を高めた外周切断刃を提示している。
【００１５】
このように、希土類焼結磁石の切断加工に関しては、高性能な外周切断刃の登場により、加工の歩留まり向上と低コスト化がなされたが、この外周切断刃自体の製造については、台板となる超硬合金の種類や厚みなどの影響により、砥粒を金属結合材で台板に固着する方法や金属結合材で固着した切り刃部（砥粒層）の高さや厚み等を整形する方法において、従来公知の方法では製造自体が困難か、もしくは製造歩留まりが非常に低い状態であった。
【００１６】
砥粒を金属結合材で台板に固着する方法としては、例えば、砥粒を台板上に堆積させた状態で電気メッキして固着したり、台板上に金属ロウと砥粒を載せた状態で加熱してロウ付けしたり、砥粒と金属結合材粉を混合した混合粉を台板外周部に加圧成形したりするなどの方法がある。
ただ、これらの方法が適用できるかどうかは砥粒を固着させる部分の形状や寸法及び材質に依存する。例えば、本発明のような円盤状台板の外周部に砥粒を固着させる場合は、台板外周部の面積が小さいことから、メッキ法やロウ付け法では砥粒が固着されるまで台板と砥粒を接触させた状態で保持していることが非常に難しい。また、砥粒と金属結合材粉との混合粉を加圧成形する場合では、成形時の歪みにより台板が反ってしまうなどの不具合が生じるため、製造が難しい。
【００１７】
更に、仮に作れたとしても、製造時の都合で、作られた切り刃部の形状や寸法が目的よりもかなり大きくなり易い。そのため、切り刃部の整形が必要となるが、従来のレジンより機械的強度が高い金属結合材の場合では、切り刃部の寸法を調整する作業が非常に困難であった。
というのも結合材がレジンの場合は、たとえ研削し難いダイヤモンド砥粒を含んでいたとしても、レジンの機械的強度が低いためにレジンを研削すれば砥粒も容易に脱落させることができ、その結果、高い寸法精度を有する外周切断刃を比較的容易に得ることができた。
これに対し、結合材を金属に替えた場合、長期にわたって砥粒を強固に保持して高精度切断を実現させる結合材の機械的な高強度が逆に研削を難しくするため、結果的に砥粒層の寸法調整が非常に困難となっていた。
特に、砥粒を金属結合材で固着させた直後は、砥粒が結合材に埋まった状態になっているため、希土類焼結磁石を切断加工する際に発現される砥粒層の自生作用も働かず、加工の困難さを一層増加させていた。
そのため、砥粒層の厚み、台板側面からのせり出し量、台板からの突き出し量などを所望の寸法形状にする際の加工において、高精度に整えるまでの加工時間が長くなり、また、加工の際に用いる砥石などの研削工具を早く消耗させるなどのおそれがあった。
また、この加工時間を短くするために、研削速度、切り込み量などを大きく取るなどして研削条件を厳しくすると、砥粒層や台板にヒビや亀裂が生じ、更に、それらの一部が大きく欠損してしまうなど歩留まりを低下させるおそれがあった。
【００１８】
このような状況に対応するため、本発明においては、台板外周部に砥粒をメッキ法で析出させる金属結合材で固着する際に用いる治具に着目した。
即ち、外周切断刃として重要な機能を果たす切り刃部は、砥粒を台板外周部に固着することで形成されるが、メッキ法で析出させる金属結合材によって砥粒を固定する場合は、電気メッキ液中に砥粒を分散させた複合メッキ液を用いたり、台板上に砥粒を堆積させた状態で金属析出と同時に砥粒を共析させたり、導電性接着剤を用いて砥粒を固定したりしてメッキする。そのほか、砥粒層部分に相当する僅かな空間を設けた治具で台板を挟んだ後、その空間に砥粒を充填し、砥粒と治具と台板の間に発生する摩擦力によって砥粒を保持してメッキしたり、公知の方法（特開平７−２０７２５４号公報）でもって台板に磁力を誘導するか、台板を挟む治具に永久磁石を内蔵させ台板を磁化する方法で、予めＮｉなどの磁性体をメッキやスパッタリングなどでコーティングした砥粒を台板外周部に磁気吸引させメッキしたりすることもできる。また、ＮｉやＣｕなど延性のある金属でコーティングした砥粒を単独もしくは金属粉と混合した後、台板外周部に配置して金型に入れ、加圧して固定するなどの方法も採ることができる。
【００１９】
この中で、導電性接着剤を用いない方法は切り刃部を砥粒と金属結合材だけで構成できるため、希土類焼結磁石の切断加工にとってより好ましいものとなるが、なかでも、予めメッキやスパッタリングを用いてＮｉなどの磁性体をコーティングした砥粒を台板外周部に磁気吸引させメッキを行う方法は、メッキ中の砥粒の脱落も無く、超硬合金台板に余計な応力を与えずに金属結合材を析出させて砥粒を固着することが可能であることから、特に有効な方法である。
【００２０】
予め磁性体でコーティングした砥粒を磁力で台板に吸引させるためには、公知の方法（特開平７−２０７２５４号公報）のように、電磁石を用い台板に磁力を誘導して砥粒を磁化させ固定する方法も有効ではあるが、砥粒を固着させる部分の体積が小さい場合や、超硬合金のような飽和磁化が小さい材質の場合は、磁力を台板外周部に限って誘導することが難しくなるため、結果的に砥粒が目的以外の部位に吸引されるか、満足な吸引力が得られない場合がある。
【００２１】
また、電磁石はコイルと通電用の配線及び電源が必要であるため、メッキのように導電性の液体と接触する製造法の場合は、設備治具の絶縁対策が必要で、治具の取り扱いも煩雑となり、生産が非効率になり易い。
【００２２】
そこで、本発明では所望する位置に所望する向き及び強さの磁界を発生させる手段として、寸法や形状も含め、制御が容易な永久磁石を用い、かかる永久磁石を保持した治具で台板を両側から挟み、治具と台板で囲まれる隙間に予め磁性体でもってコーティングされた砥粒を磁力で台板に吸引させ、その状態のままメッキ法を用いて金属結合材を析出させて砥粒を固着させることで、金属結合材量を最適化して砥粒層の寸法を所望の寸法にできるだけ近づけた外周切断刃を製造できること、こうすることにより、切り刃部を形成する際の歩留まりの向上と切り刃部の寸法調整にかかる作業の軽減をはかり、寸法精度の良い高性能外周切断刃を低コストで製造できることを知見したものである。
【００２３】
従って、本発明は、下記の外周切断刃の製造方法及びその製造に用いる治具を提供する。
請求項１：
超硬薄板から形成された円盤状台板の外周部に切り刃部を形成した超硬外周切断刃の製造方法において、該台板の外周端より内側の台板面上、あるいは、外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内となる空間内に残留磁束密度が０．３Ｔ以上である永久磁石を少なくとも２個以上配置することによって、台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、更に予め磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒にこの磁場を作用させることで磁気吸引力を生じさせ、その吸引力によりこれらの砥粒を該台板外周端部付近に磁気的に吸引、固定し、その状態のまま該台板外周端部に電気メッキ又は無電解メッキを施して砥粒を円盤状台板外周端部に固着せしめることにより切り刃を形成することを特徴とする外周切断刃の製造方法。
請求項２：
超硬薄板が、円盤外径で８０〜２００ｍｍ、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、内穴の直径が３０〜８０ｍｍの寸法を有し、ヤング率が４５０〜７００ＧＰａであって、更に飽和磁化が少なくとも４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）以上であることを特徴とする請求項１記載の外周切断刃の製造方法。
請求項３：
磁性体をコーティングしたダイヤモンド砥粒又はｃＢＮ砥粒の磁化率χが０．６以上であることを特徴とする請求項１又は２記載の外周切断刃の製造方法。
請求項４：
台板の外周端より内側の台板面上、あるいは、外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内となる空間内に、各磁石が台板の片面あるいは両面の位置に、円盤状台板と同心円状で、連続又は等間隔で配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の外周切断刃の製造方法。
請求項５：
超硬薄板から形成された円盤状台板の外周部に切り刃部を形成した超硬外周切断刃の製造に用いる治具であって、上記台板の外径より大きい外径を有する絶縁体からなるカバーと、このカバーに上記台板の外周端より内側になるように配置、固定され、残留磁束密度が０．３Ｔ以上の少なくとも２個の永久磁石とを有する一対の治具本体を備え、この一対の治具本体間に上記台板を保持して台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、この磁場によって磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を台板の外周端部付近に吸引、固定して電気メッキ又は無電解メッキ可能にしたことを特徴とする外周切断刃製造用治具。
請求項６：
カバー中央部に電気メッキ用陰極体を配した請求項５記載の治具。
請求項７：
一対の治具本体を複数個支持する支持棒を備えた請求項５又は６記載の治具。
【発明の効果】
【００２４】
本発明で提供される外周切断刃の製造方法を採用し、その製造治具を用いることで、高性能な外周切断刃を歩留まり良く低コストで製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による外周刃の構造を示した図である。（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｂ−Ｂでの断面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ部分の拡大断面図である。
【図２】本発明に用いる治具の一実施例を示す斜視図である。
【図３】同治具先端部の拡大断面図である。
【図４】本発明で用いた治具に保持する永久磁石の磁化方向の向きを示した説明図である。
【図５】本発明による治具で超硬合金台板を挟んだ場合に、台板外周部に作られる磁界を磁束線で表したシミュレーションイメージ図である。Ｍ１は図４の（１）に示すように台板を挟んで永久磁石の磁化方向の向きが対向している場合で、Ｍ２は図４の（２）に示すように台板を挟んで磁化方向の向きが台板の厚み方向に沿って同じ場合である。Ｍ３は図４の（３）に示すように台板を挟んで永久磁石の磁化方向の向きが逆向している場合で、Ｍ４は図４の（４）に示すように台板を挟んで磁化方向の向きが台板の径方向に沿って同じ場合である。
【図６】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ台板に形成された切り刃部の状態を示す一部省略断面図である。
【図７】実施例１で製作した外周切断刃の外観写真である。
【図８】実施例１〜４と比較例１，２について、切断速度と切断精度との関係を表すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明に係る外周切断刃は、例えば図１に示すように、円形薄板（円形リング状薄板）からなる円盤状台板１０の外周部に、例えばダイヤモンドやｃＢＮなどの砥粒が金属結合材で結合され切り刃部２０が形成されているものである。また、台板１０の中央部には内穴１２が形成されている。
【００２７】
ここで、上記台板は、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．８ｍｍで、外径が８０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１８０ｍｍ、内穴１２の直径が３０〜８０ｍｍ、好ましくは４０〜７０ｍｍの寸法を有するものであることが好ましい。
【００２８】
厚み０．１〜１．０ｍｍで、外径２００ｍｍ以下の範囲を好ましいとしたのは、精度の良い台板の製作が可能なことと、希土類焼結磁石を寸法精度良く長期にわたって安定して切断できるからである。厚み０．１ｍｍ未満であると、外径によらず大きな反りが発生し易いため精度良い台板の製作が難しく、また１．０ｍｍを超えると切断加工代が大きくなる場合が生ずる。外径を２００ｍｍ以下としたのは、現行の超硬合金の製造技術及び加工技術での製作可能な寸法による。内穴の直径については、加工機の切断刃取り付け軸の太さに合わせ、３０〜８０ｍｍとすることが好ましい。
【００２９】
台板の材質は、例えば超硬合金の場合、ＷＣ、ＴｉＣ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ3Ｃ2などの周期表ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ族に属する金属の炭化物粉末をＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ、又はそれらの合金を用いて焼結結合した合金が好ましく、これらの中でも特にＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｔｉ系、Ｃ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の代表的なものを用いてヤング率が４５０〜７００ＧＰａとなるようにすることが特に好ましい。また、これらの超硬合金においては、メッキができる程度の電気伝導性を有するか、又は、パラジウム触媒などによって電気伝導性を付与できるものが好ましい。パラジウム触媒などによる電気伝導性の付与については、例えば、ＡＢＳ樹脂にメッキする場合などに用いられる導電化処理剤など、公知のものを利用することができる。
【００３０】
なお、台板の磁気的特性は砥粒を磁気吸引でもって台板に固定する都合から飽和磁化が大きいほうが好ましいが、仮に飽和磁化が小さくても、後述するように磁石位置や磁界の強さを制御することで予め磁性体でコーティングされた砥粒を台板に磁気吸引させることが可能なため、４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）以上であればよい。
【００３１】
台板の飽和磁化は、所定厚みの台板から５ｍｍ角の測定試料を切り出し、ＶＳＭを用いて２４〜２５℃の間で磁化曲線（４πＩ−Ｈ）を測定し、第一象限における磁化の値の上限を飽和磁化とした。
【００３２】
台板外周部は、金属結合材で砥粒が固着された切り刃部との結合強度を高めるため、Ｃ面取りやＲ面取りを施すことも効果的である。これらの面取りを施すことによって、刃厚調整時に台板と砥粒層との境目を誤って研削しすぎた場合でも、金属結合材が境目に残ることで切り刃部の脱落を防ぐことができる。面取りの角度や量は、加工できる範囲が台板の厚みに依存するため、用いる台板の厚みと固着する砥粒の平均粒径に応じて決定する。
一方、切り刃部を形成する砥粒としては、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用いるが、これらの砥粒は予め磁性体によってコーティングしておく必要がある。
磁性体によってコーティングされる砥粒のその大きさや硬さは、目的に応じて決める。
例えば、ダイヤモンド（天然ダイヤモンド、工業用合成ダイヤモンド）砥粒、ｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒を各々単独で用いてもよいし、ダイヤモンド砥粒とｃＢＮ砥粒との混合砥粒を用いることも可能である。また、被作物（ワーク）に応じて、各々の砥粒を単結晶もしくは多結晶の中から、各々単独もしくは混合して用いるなどし、割れ易さを調節することも可能である。
【００３３】
砥粒の大きさは、台板の厚みにもよるが、平均粒径で１０〜５００μｍであることが好ましい。平均粒径が１０μｍ未満であると砥粒と砥粒の隙間が少なくなるため、切断中の目詰まりが生じ易くなり切断能力が低下するし、平均粒径５００μｍを超えると磁石の切断面が粗くなるなどの不具合が生じてしまうおそれがある。このような範囲において、切断加工性や寿命などを考慮して、特定の大きさの砥粒を単独もしくは幾つかの組み合わせで用いればよい。
【００３４】
砥粒をコーティングする磁性体は、例えば、飽和磁化の低い超硬合金などの台板でも短時間で磁気吸引でき、メッキ法で固着する際に脱落しないように、砥粒の磁化率χが０．６以上、好ましくは１．０以上となるように、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏから選ばれる少なくとも１種の金属、又は、これら金属のうち２種以上からなる合金もしくはこれら金属のうち少なくとも１種とＰ、Ｍｎから選ばれる１種もしくは２種との合金を、スパッタリング、電気メッキ、無電解メッキなどの公知の方法でもって、皮膜の厚みが砥粒径の０．５〜１００％、より好ましくは２〜５０％となるようにコーティングする。
【００３５】
砥粒の磁化率はコーティングする磁性体の磁化率とコーティングするときの厚みに依存するため、砥粒の大きさによって必要な吸引力が得られるよう磁性体の種類について考慮する必要があるが、例えば、無電解ニッケルリンメッキのようにリン含有率が高くて磁化率が小さいものでも、熱処理を施すことによって、ある程度磁化率を大きくすることも可能であるし、磁化率が小さいコーティングの上に磁化率の大きなコーティングを施すように異なる磁化率のコーティングで複層化することも可能であることから、状況に合わせて適度な範囲で調節する。
【００３６】
このように砥粒の磁化率χを０．６以上、好ましくは１．０以上とすれば、後述する台板外周端に形成される磁場によって速やかに砥粒が磁化されるため、台板と永久磁石保持具とで形成される後述する図３の隙間６４の全ての部位において、ほぼ均等に砥粒が磁気吸引される。砥粒の磁化率χが０．６未満であると、該隙間に砥粒がうまく吸引されず、メッキ中に砥粒が脱落するなどして砥粒層（切り刃部）を形成できないか、もしくは砥粒層に孔部などを生じさせるため、結果として砥粒層の機械的強度を弱めてしまうおそれがある。
【００３７】
なお、砥粒の磁化率は以下の方法で測定した。外径φ８ｍｍ、高さ５ｍｍ程度で、内径φ６ｍｍの樹脂製容器内に、砥粒が１層から２層程度になるよう、できるだけ薄く均一に広げ、その上に融点５０℃程度のパラフィンを被せ、全体を６０℃のオーブンに入れて加熱する。パラフィンが溶けた状態で容器に蓋をし、冷却する。このようにして調製した試料を温度２４〜２５℃で、ＶＳＭ（振動試料型磁力計：Ｖｉｂｒａｔｉｎｇ  Ｓａｍｐｌｅ  Ｍａｇｎｅｔｏｍｅｔｅｒ）を用い、初磁化曲線（４πＩ−Ｈ）を測定する。この初磁化曲線での微分磁化率を曲線の変曲点における傾きから求め、砥粒の磁化率χとした。なお、磁場はＮｉ標準試料で校正し、砥粒の密度はタップ嵩密度を用いた。
【００３８】
コーティングする磁性体の厚みは、メッキでコーティングする場合でも砥粒全体をほぼ隙間無くコーティングできる厚みである２．５μｍ以上となるようにするのが好ましい。例えば、好ましい平均粒径の最大値５００μｍの場合では０．５％以上であればよい。そうすることにより、外周切断刃として切断加工する際においても砥粒の脱落を低減できる保持力を得ることができ、また、コーティングする磁性体の種類を適切に選ぶことで、本発明で用いる磁場によってメッキ工程中に脱落することも無く台板外周部に吸引される。
【００３９】
コーティング皮膜の厚みが砥粒の平均粒径に対して１００％を超える場合は、例えば、好ましい平均粒径の最小値１０μｍの場合に切断加工において有効に機能しない部分の体積が増え、加工能力が低下するので好ましくない。
なお、上記砥粒を結合する金属結合材は、後述するメッキ金属である。
【００４０】
本発明に係る外周切断刃は、台板の作製、砥粒の台板への固着（切り刃部の形成）、切り刃部の寸法調整、砥粒の頭出し（ドレス）などの工程によって製造されるが、この場合、切り刃部の形成には、台板の外周端より内側の台板面上、あるいは、外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内となる空間内に残留磁束密度が０．３Ｔ以上である永久磁石を少なくとも２個以上配置することによって、台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、更に予め磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒にこの磁場を作用させることで磁気吸引力を生じさせ、その吸引力によりこれらの砥粒を該台板外周端部付近に磁気的に吸引、固定し、その状態のまま該台板外周端部に電気メッキ又は無電解メッキを施して砥粒を円盤状台板外周端部に固着せしめる方法が採用される。
【００４１】
この場合、治具として上記台板の外径より大きい外径を有する絶縁体からなるカバーと、このカバーに、上記台板の外周端より内側になるように配置、固定された上記永久磁石とを有する一対の治具本体を備え、これら治具本体間に上記台板を保持し得る治具を用いて上記メッキを行うことが好ましい。
【００４２】
図２はかかる治具の一実施例を示すもので、５０，５０は一対の治具本体であり、これら治具本体５０，５０はそれぞれ絶縁体製のカバー５２，５２と、これらカバー５２，５２に装着された永久磁石５４，５４とを有し、上記治具本体５０，５０間に台板１が保持される。なお、永久磁石５４，５４はカバー５２，５２内に埋設することが好ましいが、台板１と当接するように設けてもよい。
【００４３】
治具に内蔵する永久磁石には、メッキ法で金属結合材を析出させ砥粒を固着させる間、台板に砥粒を吸引し続けるだけの磁力が必要である。
【００４４】
必要とする磁力は、台板外周部と磁石との距離や、予め砥粒をコーティングしている磁性体の磁化や磁化率にもよるが、残留磁束密度０．３Ｔ以上、保磁力０．２ＭＡ／ｍ以上、好ましくは残留磁束密度０．６Ｔ以上、保磁力０．８ＭＡ／ｍ以上、より好ましくは残留磁束密度１．０Ｔ以上、保磁力１．０ＭＡ／ｍ以上である永久磁石を用いることで得られる。
【００４５】
永久磁石の残留磁束密度は値が大きいほど、形成する磁場の勾配を大きくできるため、局所的に砥粒を吸引したい場合には好都合である。よって、メッキ中に生じるメッキ液の撹拌や台板と治具の揺動による振動で砥粒が台板から外れてしまうことを防ぐために、少なくとも０．３Ｔ以上を用いる。
【００４６】
保磁力は値が大きいほど、高温のメッキ液にさらされても長期間砥粒を台板に強く磁気吸引できるし、用いる磁石の位置、形状、大きさについての自由度が大きくなって治具製作が容易となるので、希望する残留磁束密度を満たした中から選べばよい。
【００４７】
永久磁石のコーティングは、メッキ液に磁石が触れる場合も考慮し、メッキ液へのコーティング材の溶出やメッキ液中の金属種との置換ができるだけ少なくなるようなどの条件で選定して、永久磁石の耐食性を高めるようにする。例えば、Ｎｉメッキ液を用いて金属結合材を析出するのであれば、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉの金属かエポキシ樹脂やアクリル樹脂のコーティングが適している。
【００４８】
治具に内蔵する永久磁石の形状と寸法及び数は、台板となる超硬合金の大きさ、所望する磁場の位置と向きと強さによる。
例えば、台板外周部に均一に砥粒を固着させたい場合は、台板の外径に合ったリング状や円弧状の磁石、又は、一辺の長さが数ｍｍ程度の直方体状磁石を、台板外周に沿って隙間無く連続に配置する。なお、磁石にかかるコストを少なくするためなどの目的で、これら磁石の間に均等に空間を設けて個数を減らして配置してもよい。
また、用いる磁石の残留磁束密度にもよるが、磁石間隔を大きくすることで予め磁性体によってコーティングされている砥粒が吸引される部分と吸引されない部分とを設けて、固着される砥粒の有る部分と無い部分を作り、矩形状の切り刃部を形成させることもできる。
【００４９】
上記のように永久磁石を配置する際に、磁石の磁化方向の向きの組み合わせを変えることで、台板の径方向や軸方向などの特定方向に砥粒を配列し固着させることもできる。
例えば、台板の径方向に砥粒を配列したい場合は、図４の（１）のように台板を挟んでＮ極とＮ極もしくはＳ極とＳ極が向き合うようにして磁化方向を対向させたり、図４の（４）のように台板を挟んだ両側において磁化方向が同じ向きで、かつ、台板の径方向と平行にさせたりする。そうすることで、図５の（１）や（４）のように、台板から磁束線が発散、もしくは、台板に磁束線が収束するようになるので、予め磁性体によってコーティングされている砥粒は、この磁束線に沿うようにして台板に吸引される。
【００５０】
また、台板の軸方向に砥粒を配列したい場合は、図４の（２）のように台板を挟んでＮ極とＳ極が向き合うようにして磁化方向を同じにしたり、図４の（３）のように台板を挟んで磁化方向が逆向きで、かつ、台板の径方向と平行にさせたりする。そうすることで、図５の（２）や（３）のように、台板端部の面に対して磁束線が平行になるので、予め磁性体によってコーティングされている砥粒は、この磁束線に沿うような状態で台板に吸引される。
【００５１】
更に、磁石を治具の中心と同心円状に一定隙間をあけて等間隔で配置した場合は、上記の組み合わせの中で、それら磁石が台板を挟んで対称の位置にくる場合と一方が磁石でもう一方が隙間となる場合も考えられるが、このような組み合わせも目的に応じて用いることが可能である。
【００５２】
このように、該台板外周部に生じさせる磁場は、台板を挟む二つの治具本体に固定される永久磁石の位置と磁化方向の向きの組み合わせよって様々に作り出すことができるので、台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間に８ｋＡ／ｍ以上、より好ましくは４０ｋＡ／ｍ以上の磁場が形成されるように磁場解析と実証を繰り返して決定する。磁場の強さが８ｋＡ／ｍ未満であると、予め磁性体によってコーティングされている砥粒の吸引力が不足するため、その状態でメッキすると、メッキ中に砥粒が動いてしまい、隙間の多い切り刃部が形成されたり、砥粒が樹枝状に固定されたりして切り刃部の寸法が所望よりも大きくなる。その結果、先述したように、整形加工中に切り刃部が脱落したり、整形加工にかかる時間が長くなったりするため、製造コストが増大する。
【００５３】
永久磁石の位置は、できるだけ砥粒を吸引させたい部分に近いほうが好ましいが、大まかには、該台板の外周端より内側の台板面上あるいは外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以内である空間内、更に好ましくは距離１０ｍｍ以内である空間内がより好ましい。この範囲の特定位置に０．３Ｔ以上の残留磁束密度を有する永久磁石をその全てもしくは一部分が含まれるように２個以上（治具本体１個あたり１個以上）配置することで、台板の外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間内に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成することができるため、合金工具鋼や高速度鋼のように飽和磁化が大きく磁力を誘導し易い材質はもちろんのこと、超硬合金のように飽和磁化が低く磁力の誘導があまり期待できないような材質であっても、磁界解析で求めた磁束線を、図５が示すように、台板外周部に磁力が誘導されたような磁場を台板外周端に形成させることができる。この磁場内に予め磁性体でコーティングされた砥粒を持ち込むことで、コーティング皮膜が磁化されるため、結果として所望する台板外周端に該砥粒を吸引保持することが可能となる。
【００５４】
台板外周端からの磁石の位置が、例えば、外周端から０．５ｍｍ外側である場合のように台板外周端に極めて近い位置であっても、上記の範囲に含まれない場合は、台板外周端近傍の磁場強度は強くなるが、磁場勾配が反転する領域が生じ易くなるため、砥粒が台板から浮き上がるような挙動を示し砥粒が脱落し易くなるし、台板外周端よりも内側にあっても外周端からの距離が２０ｍｍを超えてしまうような場合には、台板外周端及び外周端から少なくとも１０ｍｍ以内の空間にできる磁場の強度が８ｋＡ／ｍ未満になり易いため、砥粒を磁気的に吸引する力が不足してしまう。また、このような場合、磁場の強度を上げるため、磁石を大きくする方法もあるが、磁石を保持する治具も大きくなってしまうため、あまり現実的では無い。
【００５５】
治具の形状は用いる台板の形状に合わせる。また、その寸法は治具で台板を挟んだ際に台板に対して永久磁石を所望の位置に固定できるようなものにする。例えば、台板の大きさが外径φ１２５ｍｍ、厚み０．３ｍｍで、永久磁石の大きさがＬ２．５ｍｍ×Ｗ２ｍｍ×ｔ１．５ｍｍの場合には、外径φ１２５ｍｍ以上、厚み１０ｍｍ程度の円板を用いる。
【００５６】
より具体的には、治具の外径は所望する砥粒層の高さ（突き出し量）が確保できるように、台板の外径＋（砥粒層の高さ×２）以上とし、その厚みは、材質によるが、高温のメッキ液に出し入れする際の急激な温度変化等によって反りなどが生じない程度の強度を確保できるものにする。なお、砥粒と接する部分の治具厚みは、砥粒層が台板の厚み方向にせり出す量（図１のＴ３）が得られるように薄くしてもよいし、せり出し量と同等の厚みのマスキングテープを用いて他の部分と同じ厚みにしてもよい。
【００５７】
治具の材質は、台板を挟んだ治具全体を高温のメッキ液に浸漬して金属結合材を析出させることから、メッキが析出しない絶縁体が好ましく、その中でも耐薬品性、９０℃程度までの耐熱性、メッキ浴への出し入れ時に生じる急激な温度変化を繰り返し受けても安定した寸法を保つことができるような耐ヒートショック性が望まれる。更に、高温のメッキ液に浸漬した際でも成型時や加工時に蓄積された内部応力などで反りを生じて台板との間に隙間を生じさせることが無いような寸法安定性も必要である。もちろん、任意の位置に永久磁石を内蔵するための溝を割れや欠けなしに高精度で加工できる加工性も求められる。
【００５８】
具体的なものとしては、ＰＯＭ、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳなどのエンジニアリングプラスティックやアルミナなどのセラミックスを用いることができる。この中でＰＯＭ（ポリアセタール）は耐薬品性、寸法安定性、加工性においてバランスが良く、また、価格も安く供給されていることから好適である。
【００５９】
上記のような材質を用い、機械的強度も考慮して厚み等の寸法を決め、永久磁石を保持する溝や、電気メッキ法を用いる場合に必要な給電電極等が収まる溝を設ける。このように製作した一対の治具本体２つを台板１枚と一体化して用いる。一体化する際には、電気メッキができるよう台板に通電するための電極等を用いて締結できるようにすれば、給電部の確保と締結を両立でき、全体も小型化できる。もちろん、一度に複数の台板にメッキできるよう、例えば図２に示したように、治具を連結できるような構造にすれば、より効率的な生産が可能となるので好ましい。
【００６０】
即ち、図２において、５６，５６はそれぞれカバー５２，５２の中央部に装着された台板押さえを兼ねた電気メッキ用陰極体であり、これら陰極体５６，５６は、一対の治具本体５０，５０を支持、固定する導電性の支持棒５８と接触し、この支持棒５８から通電し得るようになっている。また、図２の治具は、２組の一対の治具本体５０，５０が所定間隔離間して上記支持棒５８に取り付けられたものである。図中６０はジョイント、６２はエンドキャップである。なお、この図２の治具は電気メッキ用であり、無電解メッキ用の場合は、陰極体は必要とせず、その代わりに非導電性の押さえを設けてもよく、支持棒は必ずしも導電性である必要はない。
【００６１】
上記のような治具を用いてメッキを行う場合、磁性体をコーティングした砥粒は必要により天秤等で任意の質量をはかり取り、永久磁石を保持した一対の治具本体で台板を挟んだ際に台板外周部と治具によって形成された隙間に吸引保持させる。図３はこの隙間を説明したもので、一対の治具本体５０，５０（カバー５２，５２）の台板１から先方に突出する突出部５２ａ，５２ａと台板１の先端部との間に隙間６４が形成され、この隙間６４に上記のように砥粒を磁気吸引するものである。
【００６２】
保持させる砥粒の量は、用いる台板の外径と厚み、砥粒の大きさ、及び、所望する切り刃部の高さや幅に依存する。なお、台板外周の全ての位置で単位体積あたりの砥粒の量を均等にでき、かつ、メッキ法で砥粒を強固に固着させることができるように、砥粒を保持させメッキする方法を数回繰り返し行うことも好ましい。
【００６３】
このようにして切り刃部を形成するが、切り刃部における砥粒の体積率は、１０〜８０体積％、特に１５〜７５体積％の範囲が好ましい。１０体積％未満では、切断に寄与する砥粒の割合が少なく、８０体積％を超えると切断中の目詰まりが増えるため、どちらの場合でも切断時の抵抗が増え、切断速度を遅くせざるを得なくなる場合が生じるので、目的に応じて砥粒以外のものを混合したりして体積率を調整する。
【００６４】
なお、図１の（Ｃ）に示したように、切り刃部は、台板の外周部を挟持し、かつ台板の外周部より先方に突出して形成されており、切り刃部の厚みが台板の厚みより厚くなるように形成されていることが有効であり、従ってこのように上記隙間６４を形成することが好ましい。
【００６５】
この場合、図１の（Ｃ）において、切り刃部の台板外周部を挟持する一対の挟持部２２ａ，２２ｂの長さＨ１は、それぞれ０．１〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍであることが好ましい。また、これら一対の挟持部２２ａ，２２ｂの厚さＴ３は、それぞれ５μｍ（０．００５ｍｍ）以上、より好ましくは５〜２，０００μｍ、更に好ましくは１０〜１，０００μｍであり、従ってこれら一対の挟持部２２ａ，２２ｂの合計厚さ（即ち、切り刃部が台板より厚い部分の厚み）が０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０１〜４ｍｍ、更に好ましくは０．０２〜２ｍｍであることが好ましい。挟持部２２ａ，２２ｂの長さＨ１が０．１ｍｍ未満であると台板端部の欠けや割れを防ぐ効果はあるが、台板の補強効果が少なく、切断時の抵抗による台板の変形を防げない場合がある。また、Ｈ１が１０ｍｍを超える場合は台板を補強することに対するコストパフォーマンスが低下するおそれがある。一方、Ｔ３が５μｍ未満であると台板の機械的強度を高めることができないし、切断スラッジを効果的に排出することができなくなるおそれがある。
【００６６】
なお、図６の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示したように、挟持部２２ａ，２２ｂは、金属結合材２４と砥粒２６から形成されていてもよく［図６（Ａ）］、あるいは金属結合材のみによって形成されていてもよく［図６（Ｂ）］、金属結合材のみによって台板を覆い、更にこれを被覆して金属結合材と砥粒との層を形成するようにしてもよい［図６（Ｃ）］。なお、図６の（Ｃ）の外側に全体を覆うように金属結合材を析出させて［図６（Ｄ）］のようにすると、切り刃部の強度を更に上げることができる。
【００６７】
なお、図６の（Ｂ）〜（Ｄ）のように、挟持部の台板に接する部分を金属結合材のみによって形成する方法としては、例えば台板の挟持部が形成されるべき部分のみを露出させて他の部分をマスキングし、この状態でメッキを行った後、上記した治具を装着し、隙間６４に砥粒を充填してメッキを行う方法が採用され、砥粒を電着した後に、例えば電着部分が露出するような外径の図２カバー５２，５２などで台板１をマスキングして更にメッキを行うことにより、図６の（Ｄ）のように切り刃部最外層として金属結合材のみからなる層を形成することができる。
【００６８】
切り刃部２０の台板１０より先方に突出している突出部の突出長さ（図１のＨ２）は、固定する砥粒の大きさによるが０．１〜１０ｍｍ、特に０．３〜８ｍｍであることが好ましい。突出長さが０．１ｍｍ未満であると、切断時の衝撃や磨耗によって切り刃部が無くなるまでの時間が短く、結果として刃の寿命が短くなってしまうし、１０ｍｍを超えると刃厚（図１のＴ２）にもよるが、切り刃部が変形し易くなり、切断面がうねったりして切断した磁石の寸法精度が悪くなるおそれがある。なお、突出部は、金属結合材２４と砥粒２６から形成されている。
【００６９】
金属結合材は、メッキ金属であり、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｓｎから選ばれる少なくとも一つ以上の金属又はそれらの合金、もしくはこれらの金属と、Ｐ、Ｍｎから選ばれる１種もしくは２種との合金が好ましく、これをメッキによって台板上に砥粒と結合して析出させる。
【００７０】
結合材をメッキで形成する方法には、大きく分けて電着法（電気メッキ法）と無電解メッキ法の２種類あるが、本発明では、結合材に残留する内部応力の制御が容易で生産コストの安い電着法と、メッキ液が入り込みさえすれば結合材を比較的均一に析出できる無電解メッキ法とを、目的に応じて各々単独、もしくは、組み合わせて用いる。
【００７１】
ＮｉメッキやＣｕメッキなどの単一金属、例えばスルファミン酸ニッケルメッキ液を用いた電気メッキ法を用いる場合は、主成分となるスルファミン酸ニッケルの濃度、メッキ時の電流密度、メッキ液の温度を好適な範囲とし、かつ、オルソベンゼンスルフォンイミドやパラトルエンスルフォンアミドなどの有機添加物の添加や、Ｚｎ、Ｓ、Ｍｎなどの元素を加え皮膜の応力を調整するなどして実施すればよい。
【００７２】
その他、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｓｎ合金などの合金メッキの場合は、合金中のＦｅ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｏ、Ｓｎの含有量、メッキ液の温度などを好適な範囲にするなどして皮膜の応力を調整する。もちろんこれらの合金メッキの場合でも応力を調整できる有機添加物の併用は効果的である。
【００７３】
ここでのメッキ法は、上記単一金属又は合金を析出させる従来公知のメッキ液を用いてそのメッキ液における通常のメッキ条件を採用して公知の方法で行うことができる。
【００７４】
なお、好適な電気メッキ液としては、例えば、スルファミン酸ニッケルが２５０〜６００ｇ／Ｌ、硫酸ニッケルが５０〜２００ｇ／Ｌ、塩化ニッケルが５〜７０ｇ／Ｌ、ホウ酸が２０〜４０ｇ／Ｌ、オルソベンゼンスルフォンイミドが適量の電気スルファミン酸ワットニッケルメッキ液、もしくは、ピロリン酸銅が３０〜１５０ｇ／Ｌ、ピロリン酸カリウムが１００〜４５０ｇ／Ｌ、２５％アンモニア水が１〜２０ｍＬ／Ｌ、硝酸カリウムが５〜２０ｇ／Ｌの、電気ピロリン酸銅メッキ液が挙げられ、また、無電解メッキ液としては、硫酸ニッケルが１０〜５０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウムが１０〜５０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウムが１０〜３０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウムが５〜３０ｇ／Ｌ、チオ尿素が適量の無電解ニッケル・リン合金メッキ液が挙げられる。
【００７５】
以上のような方法により、ダイヤモンド砥粒、ｃＢＮ砥粒又はダイヤモンド砥粒とｃＢＮ砥粒との混合砥粒を台板の外周部に最終形状に近い寸法で高精度に形成することと、薄板化した台板の機械的強度を向上させることを同時に実現する。
【００７６】
本発明の砥粒外周切断刃を適用して切断を行なう場合、その被切断材としては、Ｒ−Ｃｏ系希土類焼結磁石とＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石（ＲはＹを含む希土類元素の内、少なくとも１種）が有効で、これら磁石は次のようにして製造される。
【００７７】
Ｒ−Ｃｏ系希土類焼結磁石は、ＲＣｏ5系、Ｒ2Ｃｏ17系などがある。このうち、例えば、Ｒ2Ｃｏ17系では、質量百分率で２０〜２８％のＲ、５〜３０％のＦｅ、３〜１０％のＣｕ、１〜５％のＺｒ、残部Ｃｏからなる。このような成分比で原料を秤量して溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ2Ｃｏ17系磁石粉末を得る。その後磁場中成形し、更に１，１００〜１，２５０℃で０．５〜５時間焼結し、次いで焼結温度より０〜５０℃低い温度で０．５〜５時間溶体化し、最後に７００〜９５０℃で一定時間保持した後、冷却する時効処理を施す。
【００７８】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は、質量百分率で５〜４０％のＲ、５０〜９０％のＦｅ、０．２〜８％のＢからなり、磁気特性や耐食性を改善するために、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの添加元素を加える。これら添加元素の添加量は、Ｃｏの場合、質量百分率で３０％以下、その他の元素の場合には質量百分率で８％以下である。このような成分比で原料を秤量して溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を得る。その後磁場中成形し、更に１，０００〜１，２００℃で０．５〜５時間焼結し、４００〜１，０００℃で一定時間保持した後、冷却する時効処理を施す。
【実施例】
【００７９】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００８０】
［実施例１］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×台板厚０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。台板のヤング率は６００ＧＰａ、飽和磁化は１２７ｋＡ／ｍ（０．１６Ｔ）であった。
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように粘着テープでマスキングして市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃，１０分浸漬したのち、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。
超硬合金台板を純水中で超音波洗浄したあと、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、マスキングテープを剥がして水洗した。
次いで、外径φ１２３ｍｍ、内径φ１１９ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝にＬ２．５ｍｍ×Ｗ２ｍｍ×ｔ１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネットＮ３９ＵＨ：Ｂｒ１．２５Ｔ）を磁化方向が図４の（１）となるようにして均等間隔で治具本体１個あたり７５個保持したあと、溝部を埋めた外径φ１２８ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＯＭ製治具本体２個で台板を挟んだ。この時、磁石は台板外周端から台板面上の内側方向に１ｍｍ離れていた。なお、該台板外周端から１０ｍｍまでの空間内に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は８ｋＡ／ｍ（０．０１Ｔ）以上であった。
予めＮｉＰメッキした磁化率χ１．０、平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。
砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキしたあと、水洗した。
再度、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして、水洗した。
その後、電着された切り刃部が露出する治具に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させたあと、水洗した。
得られた外周切断刃を平面研削盤により超硬合金台板からの砥粒層のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削したあと、ドレスして、厚みｔ０．４ｍｍの希土類焼結磁石用電着砥粒外周切断刃を得た。
図７に図６の（Ｄ）で示した態様の切り刃部の顕微鏡写真を示す。
【００８１】
［実施例２］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×台板厚０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。台板のヤング率は６００ＧＰａ、飽和磁化は１２７ｋＡ／ｍ（０．１６Ｔ）であった。
この台板を外周端から内側１．５ｍｍの部分のみが露出するように粘着テープでマスキングして市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃，１０分浸漬したのち、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。
超硬合金台板を純水中で超音波洗浄したあと、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、マスキングテープを剥がして水洗した。
次いで、外径φ１２２ｍｍ、内径φ１１８ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝にＬ１．８ｍｍ×Ｗ２ｍｍ×ｔ１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネットＮ３２Ｚ：Ｂｒ１．１４Ｔ）を磁化方向が図４の（２）となるようにして、同一円周上に均等間隔で治具本体１個あたり１０５個保持したあと、溝部を埋めた外径φ１２８ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＯＭ製治具本体２個で台板を挟んだ。この時、磁石は台板外周端から台板面内側方向に１．５ｍｍ離れていた。また、この状態で、台板の外周端及び外周端から１０ｍｍ以内の空間に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は１６ｋＡ／ｍ（０．０２Ｔ）以上であった。
予めＮｉＰメッキした磁化率χ１．０、平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。
砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキしたあと、水洗し、治具から取り外した。
得られた外周切断刃を平面研削盤により超硬合金台板からの砥粒層のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削したあと、ドレスして、厚みｔ０．４ｍｍの希土類焼結磁石用電着砥粒外周切断刃を得た。
【００８２】
［実施例３］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×台板厚０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。台板のヤング率は６００ＧＰａ、飽和磁化は１２７ｋＡ／ｍ（０．１６Ｔ）であった。
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように粘着テープでマスキングして市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃，１０分浸漬したのち、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。
超硬合金台板を純水中で超音波洗浄したあと、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、マスキングテープを剥がして水洗した。
次いで、外径φ１２３ｍｍ、内径φ１１９ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝にＬ２．５ｍｍ×Ｗ２ｍｍ×ｔ１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネットＮ３９ＵＨ：Ｂｒ１．２５Ｔ）を磁化方向が図４の（３）となるようにして均等間隔で治具本体１個あたり７５個保持したあと、溝部を埋めた外径φ１２８ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＯＭ製治具本体２個で台板を挟んだ。この時、磁石は台板外周端から台板面内側方向に１ｍｍ離れていた。また、この状態で、台板の外周端及び外周端から１０ｍｍ以内の空間に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は１６ｋＡ／ｍ（０．０２Ｔ）以上であった。
予めＮｉＰメッキした磁化率χ１．０、平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。
砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと４０℃のピロリン酸銅メッキ液に浸漬し、１〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキしたあと、水洗し、治具から取り外した。
得られた外周切断刃を平面研削盤により超硬合金台板からの砥粒層のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削したあと、ドレスして、厚みｔ０．４ｍｍの希土類焼結磁石用電着砥粒外周切断刃を得た。
【００８３】
［実施例４］
質量百分率でＷＣが９５％、Ｃｏが５％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×台板厚０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。台板のヤング率は５８０ＧＰａ、飽和磁化は４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）であった。
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように粘着テープでマスキングして市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃，１０分浸漬したのち、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。
超硬合金台板を純水中で超音波洗浄したあと、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、マスキングテープを剥がして水洗した。
次いで、外径φ１２５ｍｍ、内径φ１２０ｍｍ、深さ６ｍｍの溝にＯＲ（外径）１２５ｍｍ×ＯＬ（外周側の円弧の長さ）１２．２ｍｍ×ＩＲ（内径）１２０ｍｍ×ＩＬ（内周側の円弧の長さ）１１．７ｍｍ×ｔ３．０ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネットＮ３９ＵＨ：Ｂｒ１．２５Ｔ）を磁化方向が図４の（４）となるように治具本体１個あたり３２個連続で保持したあと、溝部を埋めた外径φ１２８ｍｍ、厚み２５ｍｍのＰＯＭ製治具本体２個で台板を挟んだ。この時、磁石は台板外周端から台板面に垂直方向（台板の厚さ方向）に１９ｍｍ離れていた。なお、該台板外周端から１０ｍｍまでの空間内に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は８ｋＡ／ｍ（０．０１Ｔ）以上であった。
次いで、予めＮｉＰメッキした磁化率χ１．０、平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒０．２ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。
砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと８０℃の無電解ニッケル・リン合金メッキ液に浸漬してメッキしたあと、水洗し、再度、予めＮｉＰメッキした磁化率χ１．０、平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒０．２ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させ、同様に無電解ニッケル・リン合金メッキを行った。
メッキした後、水洗し治具から取り外した。
得られた外周切断刃を平面研削盤により超硬合金台板からの砥粒層のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削したあと、ドレスして、厚みｔ０．４ｍｍの希土類焼結磁石用電着砥粒外周切断刃を得た。
【００８４】
［比較例１］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×台板厚０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
この台板を外周端から内側１．５ｍｍの部分のみが露出するように粘着テープでマスキングして市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃，１０分浸漬したのち、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。
超硬合金台板を純水中で超音波洗浄したあと、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした。
次いで、ニッケル下地部分が露出するように給電治具を取り付け、切り刃部を形成させる部分が溝になった治具に納めたあと、予めＮｉメッキした平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒を溝部に充填し、治具を水平にした状態で静かにスルファミン酸ワットニッケルメッキ液中に浸漬させ、１〜１０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電してメッキした。
この後、台板と治具を取り出し、台板を裏返して切り刃部を形成させる部分が溝になった治具に納めたあと、再度上記と同様に、１〜１０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電してメッキした。
更に、砥粒を電着した超硬合金台板に給電治具を取り付けたまま５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬して５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、電着部全体を覆うようにメッキ析出させたあと、水洗した。
得られた外周切断刃を平面研削盤により超硬合金台板からの砥粒層のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削したあと、ドレスして、厚みｔ０．４ｍｍの希土類焼結磁石用電着砥粒外周切断刃を得た。
【００８５】
［比較例２］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×台板厚０．４ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。この台板を金型に納め、結合材としてフェノール樹脂粉末と平均粒度１３０μｍのダイヤモンド砥粒を体積率２５％（砥粒２５％、レジン７５％）になるように混合したものを外周部に充填したのち加圧して成形し、金型に入れたまま１８０℃で２時間加熱硬化させて、冷却後に金型から取り出した。
得られた外周切断刃を平面研削盤により超硬合金台板からの砥粒層のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削したあと、ドレスして、厚みｔ０．５ｍｍの希土類焼結磁石用電着砥粒外周切断刃を得た。
【００８６】
表１には、実施例１〜４と比較例１で作製した時の製作歩留まりを記載した。
メッキ歩留まりとは、切断刃良品（実施例では１０枚、比較例では５枚）を得るまでメッキした総枚数を分母とし、メッキ良品の枚数を分子として計算した１００分率であり、加工歩留まりとは、メッキ良品数を分母とし、砥粒層を研削加工した後、ドレスして得た加工良品数（実施例では１０枚、比較例では５枚）を分子として計算した１００分率であり、総合歩留まりとは加工歩留まりとメッキ歩留まりの積で、切断刃の良品（実施例では１０枚、比較例では５枚）を得るまでの全体の歩留まりを示すものである。
【００８７】
表１から、実施例での歩留まりは例によって多少の違いはあるものの、比較例に比べ明らかに向上が見られている。
【００８８】
表２には、実施例１〜４と比較例１で作製した直後の切断刃（実施例では１０枚、比較例では５枚）について、厚み（ｍｍ）と突き出し量（ｍｍ）を記載した。なお、厚み、せり出し量、突き出し量の測定は、以下の方法により、切断刃１枚あたり、４５°毎に測定した８つの値の平均値である。
厚み（図１のＴ２）は、測定子の大きさがφ５ｍｍである市販のマイクロメーターで切り刃部を挟んで測定した。
突き出し量（図１のＨ２）は、市販の三次元非接触測定器のテーブル上に切断刃を水平に置き、内穴の中心を原点としてワーク座標を設定し、予め測定しておいた台板の外周端の位置と、その外周端近傍に位置する切り刃部外周端位置との距離を算出し、求めた。
【００８９】
表２から、比較例１に比べ、実施例で作製した切断刃の厚みは目的としている寸法に極めて近いことと、切断刃の厚みと突き出し量のバラツキが非常に少ないことがわかる。
【００９０】
表３には、実施例１〜４及び比較例１で作製した切断刃（実施例では１０枚、比較例では５枚）の厚み、突き出し量を調整したときの加工時間の平均値を記載した。
比較例に比べて実施例の場合は、多少の差はあるが、加工時間の合計が１／２以下にまで短縮できていることがわかる。
【００９１】
図８は、実施例１〜４及び比較例１，２で製作した外周刃のおのおの各２枚を間隔１．５ｍｍでマルチを組んで、回転数５，４００ｒｐｍ、速度３０ｍｍ／ｍｉｎでＷ４０ｍｍ×Ｌ１３０ｍｍ×Ｈ２０ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石からＷ４０ｍｍ×Ｈ２０ｍｍ×ｔ１．５ｍｍを５０枚切り出した後に、切断速度を１０〜３５ｍｍ／ｍｉｎまで変化させて磁石を５枚ずつ切り出し、それら１枚ごとに中央部１点と隅部４点の合計５点の厚みをマイクロメーターで測定した後、１枚ごとの５点のうちの最大値と最小値の差を切断精度（μｍ）として、切断精度の平均値を記載したグラフである。
【００９２】
比較例１，２の場合は、切断速度を上げるに従い切断精度の値が次第に大きくなっているが、実施例１〜４では、多少の差はあるが、いずれも切断精度が５０μｍ以下であり、高速切断でも寸法バラツキが抑えられていることがわかる。
【００９３】
以上のことから、表３からもわかるように、本発明により台板が超硬合金からなり、切り刃部が金属結合材からなる高性能外周切断刃を歩留まり良く得ることができ、また、所望の寸法に加工するまでの時間を大幅に短縮できることが確認された。
【００９４】
実施例１〜４と比較例１の切断刃を製作したときの歩留まりを示す表である。
【表１】
2010260124.tif 000003
【００９５】
実施例１〜４と比較例１について、砥粒を固着した直後の切り刃部の厚み、せり出し量、突き出し量を示す表である。
【表２】
2010260124.tif 000004
【００９６】
実施例１〜４と比較例１について、切り刃部の寸法を調整した際の加工時間を示す表である。
【表３】
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【符号の説明】
【００９７】
１、１０  台板
１２  内穴
２０  切り刃部
２２ａ、２２ｂ  挟持部
２４  金属結合材
２６  砥粒
５０  治具本体
５２  カバー
５４  永久磁石
５６  電気メッキ用陰極体
５８  支持棒
６０  ジョイント
６２  エンドキャップ
６４  隙間
【図１】
2010260124.tif 000006
【図３】
2010260124.tif 000007
【図４】
2010260124.tif 000008
【図６】
2010260124.tif 000009
【図２】
2010260124.tif 000010
【図５】
2010260124.tif 000011
【図７】
2010260124.tif 000012
【図８】
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