(57)【要約】【課題】砥粒率が４５体積％を下回るような高気孔率ビトリファイド砥石において、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に発生し難い高気孔率ビトリファイド砥石を提供する。【解決手段】気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石であって、砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合である砥粒面積率の度数分布において１０以下の標準偏差を有する均質性を備えることから、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に抑制される。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石であって、
砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合である砥粒面積率の度数分布図において１０以下の標準偏差を有する均質性を備えることを特徴とする高気孔率のビトリファイド砥石。
【請求項２】
前記砥粒は、３５乃至４５体積％の砥粒体積率を備えることを特徴とする請求項１の高気孔率のビトリファイド砥石。
【請求項３】
前記砥粒は３５乃至４５体積％の砥粒体積率を備えることを特徴とし、前記度数分布図で９以下の標準偏差を有する請求項１の高気孔率のビトリファイド砥石
【請求項４】
砥粒、ビトリファイドボンド、気孔形成材の混合物を成形した後、焼成することにより、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石を製造する高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法であって、
前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の等倍以下の平均粒径を有することを特徴とする高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項５】
前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の０．２３倍以上且つ０．７５倍以下の平均粒径を有するものであることを特徴とする請求項４の高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項６】
前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の０．４１倍以上且つ０．６３倍以下の平均粒径を有するものであることを特徴とする請求項４の高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項７】
砥粒がビトリファイドボンドにより結合されたビトリファイド砥石の均質性を評価する評価方法であって、
前記ビトリファイド砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合をそれぞれ測定し、該割合の度数分布の広がりに基づいて評価することを特徴とするビトリファイド砥石の均質性評価方法。
【請求項８】
前記度数分布から標準偏差値または半値幅を算出し、該標準偏差値または半値幅が小さい程、前記均質性を高く評価することを特徴とする請求項７のビトリファイド砥石の均質性評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難削材研削、ねじ研削、溝研削，ギヤ研削などの分野において、砥石の形状維持性と焼け防止特性が得られる、砥粒率が低く気孔率が高い高気孔率ビトリファイド砥石、その製造方法、およびビトリファイド砥石の均質性評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、砥粒に対して多くの気孔を設けた、高気孔率ビトリファイド砥石が知られている。たとえば、特許文献１に記載された多孔性ビトリファイド砥石がそれである。このような高気孔率ビトリファイド砥石は、砥粒よりも十分に大きな気孔が人工的に形成されているため、研削液下の研削において研削熱が放出され易く、また、粒子間の距離が広くなることから高能率の研削が可能となり、難削材であっても高い研削能率で研削可能とされている。
【０００３】
このため、特許文献１に記載の高気孔率ビトリファイド砥石では、砥粒よりも十分に大きな気孔が人工的に形成されていて、砥粒率が４５体積％を下回るような高い気孔率を有しているため加工負荷が低く、また大気孔の存在のために切り屑の排出性が高いため、高気孔率ビトリファイド砥石の目詰まりおよび研削焼けが防止される利点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１８１７６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の高気孔率ビトリファイド砥石では、砥粒よりも十分に大きな気孔の部位と砥粒が密集した部位との間の境界付近で局所的な砥粒の粗密差が発生することが避けられず、加工条件によっては、砥粒の密集している部分において、砥粒の摩滅面積が局所的に大きくなることで、砥粒が目こぼれすることによる砥石の形状摩耗や、被削材の焼けを誘発する場合があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景としてなされたものであり、その目的とするところは、砥粒率が４５体積％を下回るような高気孔率ビトリファイド砥石において、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが発生し難い高気孔率ビトリファイド砥石を提供することにある。
【０００７】
本発明者等は、上記事情を背景とし、砥粒率が４５体積％を下回るような高気孔率ビトリファイド砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれや被削材の焼けを抑制することについて種々検討を重ねた結果、気孔の大きさを小さくし、砥石断面における砥粒面積率分布の均質性が上がるほど、砥石の局所的な目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に抑制されるという事実を見いだした。本発明はこの知見に基づいて為されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、第１発明のビトリファイド砥石の要旨とするところは、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石であって、砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合である砥粒面積率の度数分布図において１０以下の標準偏差を有する均質性を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、第２発明のビトリファイド砥石の製造方法の要旨とするところは、砥粒、ビトリファイドボンド、気孔形成材の混合物を成形した後、焼成することにより、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石を製造する高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法であって、前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の等倍以下の平均粒径を有することを特徴とする。
【００１０】
また、第３発明のビトリファイド砥石の均質性評価方法の要旨とするところは、砥粒がビトリファイドボンドにより結合されたビトリファイド砥石の均質性を評価する評価方法であって、前記ビトリファイド砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合をそれぞれ測定し、該割合の度数分布の広がりに基づいて評価することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
第１発明のビトリファイド砥石によれば、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石であって、砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合である砥粒面積率の度数分布図において１０以下の標準偏差を有する均質性を備えることから、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれや脱落、被削材の焼けが好適に抑制される。
【００１２】
ここで、好適には、前記標準偏差は、前記度数分布図において９以下の標準偏差を有する均質性を備える。また、好適には前記砥粒は、３５乃至４５体積％の砥粒体積率を備える。より好ましくは３５乃至４３体積％の砥粒体積率を備える。これにより、砥粒面積率の高い均質性を有し、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に抑制される高気孔率のビトリファイド砥石が得られる。
【００１３】
第２発明のビトリファイド砥石の製造方法によれば、砥粒、ビトリファイドボンド、気孔形成材の混合物を成形した後、焼成することにより、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石を製造する高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法において、前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の等倍以下の平均粒径を有することから、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削剤の焼けが好適に抑制される。
【００１４】
ここで、好適には、前記気孔形成材は、前記砥粒の分散に寄与し且つ砥粒の偏在に寄与しない範囲の平均粒径が選択される。たとえば、前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の０．２３倍以上且つ０．７５倍以下の平均粒径を有するものである。また好適には、前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の０．４１倍以上且つ０．６３倍以下の平均粒径を有するものである。このようにすれば、一層、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれや被削剤の焼けが好適に抑制される。気孔形成材の平均粒径が砥粒の平均粒径の０．４１倍或いは０．２３倍を下まわる場合には、気孔形成材が砥粒の分散に寄与しない割合が高くなる。反対に、気孔形成材の平均粒径が砥粒の平均粒径の０．６３倍或いは０．７５倍を上まわる場合には、気孔形成材の存在が砥粒の偏在を発生させる割合が高くなる。
【００１５】
また、第３発明のビトリファイド砥石の均質性評価方法によれば、砥粒がビトリファイドボンドにより結合されたビトリファイド砥石における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合をそれぞれ測定し、該割合の度数分布の広がりに基づいて評価することから、容易且つ正確にビトリファイド砥石の均質性を評価することができる。
【００１６】
ここで、好適には、前記度数分布から標準偏差値を算出し、その標準偏差値が小さい程、前記均質性が高く評価される。また、好適には、前記度数分布から半値幅を算出し、その半値幅が小さい程、前記均質性が高く評価される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施例の一実施例の高気孔率のビトリファイド砥石を示す正面図である。
【図２】図１のビトリファイド砥石の製造方法の要部を説明する工程図である。
【図３】ビトリファイド砥石内において最密充填状態で規則的に配列できる砥粒の単位格子を説明する図であって、（ａ）は４個で構成される単位格子、（ｂ）は６個で構成される単位格子を示している。
【図４】ビトリファイド砥石内において均質充填状態で規則的に配列できる砥粒の単位格子を説明する図であって、（ａ）は４個で構成される単位格子、（ｂ）は６個で構成される単位格子を示している。
【図５】ビトリファイド砥石の均質性を評価する評価方法を説明する工程図である。
【図６】図５の度数分布図算出工程において、ビトリファイド砥石の断面画像の分割画像（単位面積）を設定する方法を説明する図である。
【図７】図２の工程に従って作成された実施例１乃至実施例６および比較例１乃至比較例６の組成と、それの均質性を示す標準偏差値を説明する図である。
【図８】研削加工試験のために、図２の工程に従って作成された実施例７乃至実施例８および比較例７乃至比較例８の組織を体積率で説明する図である。
【図９】図８の実施例７の均質性を評価するための２値化処理後の断面写真を示す。
【図１０】図８の実施例７の均質性を評価するために、図９の断面写真から得られた度数分布図を示している。
【図１１】図８の比較例７の均質性を評価するための２値化処理後の断面写真を示す。
【図１２】図８の比較例７の均質性を評価するために、図１１の断面写真から得られた度数分布図を示している。
【図１３】図８の実施例７および８、比較例７および８の研削加工試験結果から、消費電力軸と研削比軸との二次元座標上で、研削性能を示す図である。
【図１４】図８の実施例７および８、比較例７および８の研削加工試験結果からそれらビトリファイド砥石の角の消耗状態を説明する図であって、（ａ）は実施例７を、（ｂ）は比較例７をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
図１は、本発明の一実施例の高気孔率のビトリファイド砥石１０を示す正面図である。ビトリファイド砥石１０は、厚肉円板状を成し、研削面１２を外周面に備え、取付穴１４を中央部に備えている。この取付穴１４が図示しない研削装置の主軸に取り付けられることにより、ビトリファイド砥石１０が回転駆動される。ビトリファイド砥石１０は、２０５ｍｍ程度の外径と、７６．２ｍｍ程度の内径と、１０ｍｍ程度の厚みとを備える円板状砥石である。
【００２０】
ビトリファイド砥石１０は、熔融アルミナ質砥粒（アランダム）や炭化珪素質砥粒（カーボランダム）等の一般砥粒がガラス質のビトリファイドボンドにより結合されて成る、多孔質のビトリファイド砥石組織を備えている。このビトリファイド砥石１０は、後述するように、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石である。
【００２１】
上記砥粒は、たとえばＦ４６〜Ｆ１２０の粒度、すなわち１００μｍ〜３６０μｍ程度の平均砥粒径を有するものであり、たとえば３５乃至４５体積％の割合で上記多孔質のビトリファイド砥石組織を構成している。また、ビトリファイドボンドは、たとえば５乃至１２体積％の割合で上記多孔質のビトリファイド砥石組織を構成している。そして、残部の気孔は、たとえば４３乃至５６体積％の割合で上記多孔質のビトリファイド砥石組織内に形成されている。
【００２２】
ビトリファイドボンドは、たとえばよく知られた珪酸ガラス、ホウ珪酸ガラス或いは結晶化ガラスから構成される。上記ビトリファイドボンドとして好ましいガラス組成は、たとえば、ＳｉＯ2 ：４０〜７０重量部、Ａｌ2 Ｏ3 ：１０〜２０重量部、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜２０重量部、ＲＯ（アルカリ土類金属）：２０〜１０重量部、Ｒ2 Ｏ：２〜１０重量部である。
【００２３】
図２は、ビトリファイド砥石１０の製造工程を説明する工程図である。図２において、先ず、原料調合撹拌工程Ｐ１では、ビトリファイド砥石１０の砥石原料が用意される。たとえば、ＪＩＳＲ６００１でＦ４６〜Ｆ１２０（平均粒径Ｄが１０６〜３５５μｍ）の粒度を有し、アルミナ砥粒として知られるＡｌ2 Ｏ3 系などの一般砥粒と、ＺｒＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系、Ｂ2 Ｏ3 −Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系、Ｒ2 Ｏ−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系などのガラス質のビトリファイドボンド（無機結合剤）と、成形時においてある程度の相互粘結力を発生させるためのデキストリン、カルボキシルメチルセルローズなどの成形用有機バインダー（粘結剤或いは糊量）と、平均粒径Ｐが砥粒の平均粒径Ｄの等倍よりも小さい径を有する気孔形成材とを、予め設定された割合で秤量して、それぞれ混合し、砥石原料を用意する。表１は、原料調合撹拌工程Ｐ１における砥石原料の調合割合の一例を示している。
【００２４】
［表１］
原材料名                              割合  
アルミナ砥粒（平均粒径２００μｍ）      ４０容量部
気孔形成材（平均粒径４６〜２００μｍ）  １０容量部
ビトリファイドボンド                    １４容量部
糊量                                      ６容量部
【００２５】
上記気孔形成材は、後述の焼成工程Ｐ４における焼成処理後にビトリファイド砥石組織内で実質的に気孔（空間）を人工的或いは積極的に形成させる材質、たとえば中空或いは中実のナフタリン、ＤＭＴ、アルミナバルーン（アルミナ中空体）、胡桃の粉体、ポリスチレン、架橋アクリルなどである。その気孔形成材は、砥粒の分散に寄与し且つ砥粒の偏在或いは偏析を抑制に寄与する径を有するものである。すなわち、気孔形成材の径は、最密充填状態（凝集状態）の砥粒間に形成される空隙の径よりも大きくなければ砥粒の分散に寄与できず、また、均質充填状態の砥粒間に形成される気孔径以下でなければ砥粒の偏在或いは偏析の抑制に寄与できない。ここで、砥粒および気孔は球形であるという前提で検討すると、充填理論的には、最密充填状態（砥粒の粒径および中心間距離がＤ、砥粒率Ｖｇ＝７４．０％）で規則的に配列できる砥粒の単位格子は図３の（ａ）或いは（ｂ）に示すように４個の砥粒からなる四面体、或いは６個の砥粒からなる八面体の格子であり、砥粒径Ｄに対して四面体中央の空隙に入る最大粒子径は０．２３Ｄ、八面体中央に入る最大粒径は０．４１Ｄとなる。よって、気孔形成材の平均粒径Ｐは砥粒の平均粒径Ｄに対して０．２３Ｄ或いは０．４１Ｄよりも大きいことで砥粒の分散に寄与できる。また、均質充填状態（砥粒の粒径がＤ、中心間距離が１．１８〜１．２８Ｄ、砥粒率Ｖｇ：４５〜３５％）で規則的に配列できる砥粒の単位格子も同様に、４個の砥粒からなる四面体、或いは６個の砥粒からなる八面体の格子とすると、砥粒径Ｄに対して四面体中央の空隙に入る最大粒子径は０．４３Ｄ〜０．５４Ｄ、八面体中央に入る最大粒子径は０．６３Ｄ〜０．７５Ｄとなる。気孔形成材の平均粒径Ｐが０．４３Ｄ〜０．５４Ｄ或いは０．６３Ｄ〜０．７５Ｄよりも小さいことで砥粒の偏在或いは偏析の抑制に寄与できる。したがって、気孔形成材の平均粒径粒Ｐは、１Ｄ以下であると一応の効果が得られるが、好適には、砥粒の平均粒径Ｄに対して０．２３〜０．７５倍、さらに好適には、０．４１〜０．６３倍である。このような観点から、表１で用いられている砥粒の平均粒径Ｄは２００μｍであるので、表１の気孔形成材の平均粒径Ｐは、４６〜１５０μｍの範囲内が好適であり、８０〜１２６μｍの範囲内がさらに好適となる。ビトリファイド砥石１０の気孔体積率（％）は、上記気孔形成材により人工的に形成された気孔と自然気孔とにより形成される。
【００２６】
次いで、成形工程Ｐ２では、所定の成形金型の成形キャビティー内に上記混合された砥石原料を充填し、プレス装置でその砥石原料を加圧することにより、図１に示すビトリファイド砥石１０と同様の形状の成形体を成形する。次いで、成形体を乾燥する乾燥工程Ｐ３を経て、焼成工程Ｐ４では、上記成形体をたとえば９００乃至１０５０℃の温度で２時間焼成することにより、図１に示すビトリファイド砥石１０が得られる。そして、仕上げ工程Ｐ５において寸法仕上げが行なわれ、検査工程Ｐ６において製品検査が行なわれる。
【００２７】
図５は、評価用コンピュータによるビトリファイド砥石１０の組織における均質性を砥粒面積率の度数分布の評価方法を説明する工程図である。図５において、断面撮像工程Ｐ１１では、ビトリファイド砥石１０の断面が、顕微鏡を通して拡大された状態で撮像された画像が入力される。次いで、画像処理工程Ｐ１２では、断面撮像工程Ｐ１１で得られた顕微鏡写真にコンピュータによる画像処理を用いて、その所定の焦点深度位置での画像を２値化処理することにより、図６の左側に示す白黒の断面画像が生成される。この断面画像においては、黒色部分は空間すなわち気孔を示し、白色部分は固形物たとえば砥粒とビトリファイドボンドを示している。続く度数分布図算出工程Ｐ１３では、上記断面画像を、枡目で分割して１辺がｘ（μｍ）である分割領域（単位画像）の大きさが次式（２）から砥粒体積率Ｖｇおよび砥粒径Ｄに基づいて算出される。続いて、図６の右側に示すような分割領域毎に、白色部分の固形物の面積割合Ｓｇ（％）が算出され、その面積割合Ｓｇの大きさを横軸とし、分割領域の累計数を縦軸とする度数分布図が、図１０に示すように作成される。そして、標準偏差算出工程Ｐ１４では、作成された上記度数分布図に示される分布からその標準偏差σまたは半値幅（％）が算出される。この標準偏差σまたは半値幅（％）が小さいほど、ビトリファイド砥石組織の均質性を評価する評価値が高くされる。なお、（１）の左辺は砥粒体積率Ｖｇの砥石断面において１辺の長さｘの正方形の分割領域に含まれる砥粒面積の計算値、（１）の右辺は５粒分の砥粒の平均粒径Ｄの砥粒断面積、（２）式は（１）式の変形式である。画像断面から均質性を評価するためには、５個程度以上の砥粒数を区切りとして画像を分割することが望ましい。砥粒数がこれより少ないと、砥粒数粒が密集する偏析部分を正確に反映できず、一方で砥粒数を多く定義すると度数分布図の分布幅が狭まり、局所的な砥粒の偏析の違いが見分けられなくなる。精度の高い度数分布図の作成のために断面画像は１００以上の分割数が必要であり、より好ましくは２００以上の分割が望ましい。
【００２８】
ｘ2 （Ｖｇ／１００）＝５×（πＤ2 ／４）  ・・・  （１）
ｘ＝（５００πＤ2 ／４Ｖｇ） 0.5          ・・・  （２）
【００２９】
図７および図８に示す実施例１乃至８と比較例１乃至８とは、４５体積％以下の砥粒率を有する点で、共通している。図７は、砥石の粒度がＦ４６〜Ｆ１２０の範囲で相互に異なり且つ砥粒体積率Ｖｇが４５体積％以下すなわち３５乃至４５体積％の範囲で相互に異なる６個の砥石試料を図２に示す工程に従って作成した実施例１乃至６と、同様の砥石粒度で同様の工程に従って作成されたが、前記範囲１Ｄを超える粒径を有する点で相違する比較例１乃至６とについて、図５に示す評価方法により算出された分割領域の１辺ｘと標準偏差σとを示す図である。これによれば、気孔形成材の平均粒径Ｐが０．２３Ｄ≦Ｐ≦０．７５Ｄの範囲内であれば、前記度数分布図において標準偏差σが１０以下、より正確には９以下となり、標準偏差σが１０．２〜１１．７である比較例１乃至６に比較して、均質なビトリファイド砥石組織が得られた。また、気孔形成材の平均粒径Ｐが０．２３Ｄ≦Ｐ≦０．７５Ｄの範囲内であれば、半値幅が２６〜３２である比較例１乃至６に比較して、度数分布図において半値幅が２０以下の均質なビトリファイド砥石組織が得られた。
【００３０】
次に、図８に示す４種のビトリファイド砥石試料すなわち実施例７、実施例８、比較例７、および比較例８は、以下の表２に示す試験条件下で研削加工試験を行なうためのものである。実施例７および実施例８と比較例７および比較例８とは、砥粒の種類、砥粒の粒度および砥粒体積率Ｖｇが同じであり、ビトリファイドボンドの体積率が実施例７および比較例７と実施例８および比較例８とで相違する他、実施例７および実施例８は気孔形成材（１２０μｍ）を砥石原料に含むために均質に構成された砥石である点で、比較例７および比較例８と相違する。この結果、図５に示す砥粒面積率の度数分布の評価方法によると、実施例７の標準偏差σは８．５６、実施例８の標準偏差σは８．４４であるが、比較例７の標準偏差σは１１．４、比較例８の標準偏差σは１１．２である。因みに、図９は実施例７の断面画像を示し、図１０はその実施例７の断面画像から得られた度数分布図および標準偏差を示している。また、図１１は比較例７の断面画像を示し、図１２はその比較例７の断面画像から得られた度数分布図および標準偏差を示している。
【００３１】
［表２］
研削加工試験条件                                
研削機械              平面研削盤
研削方法              湿式プランジ研削
加工物                耐熱鋼
テーブル送り速度      ２０ｍ／ｍｉｎ
切込み量              １０μｍ／ｐａｓｓ
総切込み              ３ｍｍ
砥石寸法              ２０５×１９×７６．２
研削油                水溶性研削液
砥石回転数            ３０００ｒｐｍ              
【００３２】
図１３は、本発明者等が行なった研削加工試験の結果を示している。図１３は、砥石単位幅当たりの消費電力を示す軸と研削比を示す軸との二次元座標であって、菱形印は実施例７および実施例８の性能を示し、三角印は比較例７および比較例８の性能を示している。実施例７および実施例８のビトリファイド砥石は、比較例７および比較例８に比較して、消費電力が低く且つ研削比が高い、すなわち切れ味が高く減りにくいという性能を備えている。
【００３３】
図１４も、本発明者等が行なった研削加工試験の結果を示している。図１４は、砥石幅方向寸法を示す軸と砥石径方向寸法を示す軸との二次元座標に、ビトリファイド砥石の研削面の端すなわちビトリファイド砥石の径方向断面の角を示した図である。白色部分は、研削によって消耗した角形状を示している。図１４の（ａ）は、実施例７の研削加工試験後の角形状を示し、図１４の（ｂ）は比較例７の研削加工試験後の角形状を示している。実施例７は、比較例７に比較して７０％以下の消耗量である。このことからも、実施例７は、切れ味が高く減りにくいという性能を備えていることが明らかである。
【００３４】
上述のように、本実施例によれば、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石であって、砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合である砥粒面積率の度数分布において９以下の標準偏差を有する均質性を備えることから、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に抑制される。
【００３５】
また、本実施例によれば、砥粒、ビトリファイドボンド、気孔形成材の混合物を成形した後、焼成することにより、気孔が砥粒の間に形成された状態で該砥粒がビトリファイドボンドにより結合され、４５体積％以下の砥粒率を有する高気孔率のビトリファイド砥石を製造する高気孔率のビトリファイド砥石の製造方法であって、前記気孔形成材は、前記砥粒の平均粒径の等倍以下の平均粒径を有することから、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に抑制される。
【００３６】
また、本実施例によれば、気孔形成材は、前記砥粒の分散に寄与し且つ砥粒の偏在に寄与しない範囲の平均粒径が選択され、前記砥粒の平均粒径の０．２３倍以上且つ０．７５倍以下、或いは、前記砥粒の平均粒径の０．４１倍以上且つ０．６３倍以下の平均粒径を有するものである。このため、一層、ビトリファイド砥石断面における砥粒面積率の高い均質性が得られ、砥石の局所的な目詰まりおよび目つぶれと脱落、および被削材の焼けが好適に抑制される。気孔形成材の平均粒径が砥粒の平均粒径の０．４１倍或いは０．２３倍を下まわる場合には、気孔形成材が砥粒の分散に寄与しない割合が高くなる。反対に、気孔形成材の平均粒径が砥粒の平均粒径の０．６３倍或いは０．７５倍を上まわる場合には、気孔形成材の存在が砥粒の偏在を発生させる割合が高くなる。
【００３７】
また、本実施例によれば、砥粒がビトリファイドボンドにより結合されたビトリファイド砥石の均質性を評価する評価方法であって、前記ビトリファイド砥石断面における複数箇所の単位面積当たりの前記砥粒を含む固形物の割合をそれぞれ測定し、該割合の度数分布の広がりに基づいて評価することから、容易且つ正確にビトリファイド砥石の均質性が評価される。
【００３８】
また、本実施例によれば、前記度数分布から標準偏差値または半値幅が算出され、その標準偏差値または半値幅が小さい程、前記均質性が高く評価されるので、ビトリファイド砥石の均質性が容易且つ正確に評価される。
【００３９】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００４０】
たとえば、前述の実施例では、本発明のビトリファイド砥石が、下地層或いはコアを備えず、全体がビトリファイド砥石組織で構成されたものであったが、下地層或いはコアの上に固着された砥石層に対して適用されてもよい。また、カップ状砥石、ブロック状砥石などの他の種類の砥石の全体または表層に対して適用されてもよい。
【００４１】
なお、上述したのはあくまでも一実施形態であり、その他一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で当業者の知識に基づいて種々変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１０：高気孔率のビトリファイド砥石
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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