(57)【要約】【課題】ツルーイングすることなく、砥粒先端を揃えた研削工具を効率良く製作することができる研削工具の製造方法を提供することにある。【解決手段】ワークを研削加工する研削工具を製造する研削工具の製造方法であって、研削工具の砥粒１４を型２１の上に配置し、型２１に対向すると共に当該型２１に対し隙間ｄ１を有して研削工具の台金１１を配置し、砥粒１４が配置された型２１と研削工具の台金１１とを無電解めっき液３１が貯留されためっき液槽３２内に配置し、型２１と研削工具の台金１１の間の隙間に無電解めっき液３１を流し、研削工具の台金１１の表面にめっき層１３を成長させて、めっき層１３により砥粒１４を研削工具の台金１１に固定した研削工具を製造する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを研削加工する研削工具の砥粒を型の上に配置し、
前記型に対向すると共に当該型に対し隙間を有して前記研削工具を配置し、
前記砥粒が配置された前記型と前記台金とを無電解めっき液が溜められためっき液槽内に配置し、
前記隙間に前記無電解めっき液を流し、当該台金の表面にめっき層を成長させて、前記めっき層により前記砥粒を当該台金に固定した研削工具を製造する
ことを特徴とする研削工具の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載された研削工具の製造方法であって、
前記台金として、当該台金の表面に下地めっきが処理されたものを用いる
ことを特徴とする研削工具の製造方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された研削工具の製造方法であって、
前記型として、当該型の表面に接着剤が塗布されたものを用いる
ことを特徴とする研削工具の製造方法。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載された研削工具の製造方法であって、
前記台金の表面に前記めっき層を成長させる際、所定時間経過後に前記隙間を大きくする
ことを特徴とする研削工具の製造方法。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載された研削工具の製造方法であって、
前記隙間をスペーサまたは支持具で調整する
ことを特徴とする研削工具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削工具の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼鋳物などの仕上げ加工に、ダイヤモンド砥粒やｃＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒などの硬質粒子を台金の砥部（作用部）に電着法により固着させた研削工具が用いられている。
【０００３】
ところで、砥粒先端を揃えることにより、加工ワーク（研削工具をドレッサーとして使用した場合は研削砥石）の寸法精度や面粗度が良くなるばかりでなく、作用砥粒数（研削に関与する砥粒の数量）が大幅に増加するので研削工具の寿命も向上することが知られている。
【０００４】
例えば、図５に示すように、研削工具１００の砥部１０６、具体的には、研削工具１００の台金１０１の表面に下地めっき層１０２を介して固定めっき層１０３に固定された砥粒１０４，１０５をロータリードレッサーなどのツルアー１１０の作用部１１１でツルーイングすることにより、不揃いな砥粒１０４の先端を削り落として砥粒先端を揃えている。この方法を用いた場合、砥粒１０５のように砥粒先端１０５ａが平坦（目潰れ状態）となり、切れ味が落ちてしまう。研削工具１００の砥粒１０４，１０５がダイヤモンドである場合には、ツルアーの作用部（ダイヤモンド砥粒）１１１の摩耗が激しく、ツルーイングに多大な時間とコストを要してしまう。
【０００５】
このような問題を解決するため、ツルーイングの工程を省いた研削工具の製造方法が種々開発されている。例えば、特許文献１では、台金の歯面の上に低融点合金層、白金めっき層を順番に形成し、次いで、低誘電合金層を溶融除去してできた空間に砥粒を充填し、砥粒を電気めっき処理で歯面に結合させ、その後、白金めっき層を取り除くことにより、砥粒先端を揃えるドレスギヤの製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０６−１０６４８１号公報（例えば、段落［００１４］〜［００１９］、［図７］，［図９］，［図１０］など参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に開示されたドレスギヤの製造方法では、電流密度が下地めっきの表面全体に亘って均一にならず固定めっきの成長速度にばらつきが生じて、台金と白金電極とが短絡してしまう可能性があった。台金と白金電極とを近接して配置しているため、台金のズレ、めっき液に混入する導電体の異物などに起因して台金と白金電極とが短絡してしまう可能性もあった。そのため、固定めっき層の観察、台金の固定、めっき液中の導電体の異物の除去など、多大な作業を要してしまう。
【０００８】
以上のことから、本発明は前述した課題を解決するために為されたものであって、ツルーイングすることなく、砥粒先端を揃えた研削工具を効率良く製作することができる研削工具の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決する第１の発明に係る研削工具の製造方法は、
ワークを研削加工する研削工具の砥粒を型の上に配置し、
前記型に対向すると共に当該型に対し隙間を有して前記研削工具の台金を配置し、
前記砥粒が配置された前記型と前記台金とを無電解めっき液が貯留されためっき液槽内に配置し、
前記隙間に前記無電解めっき液を流し、当該台金の表面にめっき層を成長させて、前記めっき層により前記砥粒を当該台金に固定した研削工具を製造する
ことを特徴とする。
【００１０】
上述した課題を解決する第２の発明に係る研削工具の製造方法は、
第１の発明に係る研削工具の製造方法であって、
前記台金として、当該台金の表面に下地めっきが処理されたものを用いる
ことを特徴とする。
【００１１】
上述した課題を解決する第３の発明に係る研削工具の製造方法は、
第１または第２の発明に係る研削工具の製造方法であって、
前記型として、当該型の表面に接着剤が塗布されたものを用いる
ことを特徴とする。
【００１２】
上述した課題を解決する第４の発明に係る研削工具の製造方法は、
第１乃至第３の発明の何れか１つに係る研削工具の製造方法であって、
前記台金の表面に前記めっき層を成長させる際、所定時間経過後に前記隙間を大きくする
ことを特徴とする。
【００１３】
上述した課題を解決する第５の発明に係る研削工具の製造方法は、
第１乃至第４の発明の何れか１つに係る研削工具の製造方法であって、
前記隙間をスペーサまたは支持具で調整する
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る研削工具の製造方法によれば、上述した手順で研削工具を製造することで、ツルーイングすることなく、砥粒先端を揃えた研削工具を効率良く製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第一番目の実施形態に係る研削工具の製造方法の手順を説明するための図であって、図１（ａ）に前処理工程、図１（ｂ）に準備工程を示し、図１（ｃ）に第１の砥粒固定処理工程、図１（ｄ）に第２の砥粒固定処理工程を示す。
【図２】図１（ｂ）におけるＩＩ−ＩＩ矢視断面図である。
【図３】第１の砥粒固定処理工程の一例を説明するための図である。
【図４】研削工具の概略図であって、図４（ａ）にその正面、図４（ｂ）にその背面、図４（ｃ）にその側面を示す。
【図５】従来の研削工具の砥粒をドレッサーでツルーイングする工程を説明するための図であって、図５（ａ）にその概略を示し、図５（ｂ）に図５（ａ）における囲み線Ｖの拡大を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明に係る研削工具の製造方法について、第一番目および第二番目の実施形態にて具体的に説明する。
【００１７】
［第一番目の実施形態］
本発明の第一番目の実施形態に係る研削砥石の製造方法について、図１および図２を参照して詳細に説明する。
【００１８】
最初に、図１（ａ）に示すように、研削工具の台金１１と、後述する研削工具の砥粒１４を所定の配置状態で搭載することができる型２１とを用意する。型２１の表面２１には、複数の砥粒１４が複数層ではなく１層で配置されている。
【００１９】
ここでは、台金１１として、前処理（アルカリ洗浄、電解洗浄、酸洗浄、下地めっき処理）が予め施されて台金１１の表面１１ａに下地めっき層１２が作製されたものを用いる。下地めっき層１２の材料としては、電気めっき法で作製されたニッケルめっきなどが挙げられる。これにより、下地めっき層１２の表面１２ａに後述する固定めっき層１３を効率良く成長させることができる。なお、台金１１として、台金１１の表面１１ａに下地めっき処理を施さないものを用いることも可能であり、その場合には、後述する固定めっき処理を施さない箇所にめっきレジストを施したものを用いることが可能である。
【００２０】
型２１として所要形状に精密加工された面２１ａを有するものが用いられる。型２１の表面２１ａ（砥粒１４が配置される面）に、砥粒１４を仮固定し後述する固定めっき層１３により砥粒１４を台金１１に固定する力よりも弱い接着力を有する接着剤、例えばエポキシ系熱硬化性樹脂を塗布することも可能である。これにより、複数の砥粒１４を複数層ではなく１層での搭載を確実に行うことができる上に、後述する固定めっき層１３を成長させる工程において、無電解めっき液３１の流れにより砥粒１４の位置がずれることを防止できる。型２１の材質としては、不導体膜を生じて無電解めっきされ難い材質、例えばＳＵＳ３０４などが挙げられる。
【００２１】
続いて、型２１に砥粒１４が配置された面２１ａと、台金１１に下地めっき層１２が施された面１２ａとを向かい合わせて配置するとともに、型２１の表面２１ａと台金１１の下地めっき層１２の表面１２ａとの間を一定の距離ｄ１、例えば、砥粒１４の平均粒径に５０μｍ足した合計（砥粒１４の平均粒径＋５０μｍ）程度離して配置する。このように型２１と台金１１とを配置する方法としては、例えば、図２に示すように所要隙間の大きさに見合ったスペーサ１５を台金１１と型２１との間に入れる方法や、台金１１を後述するめっき液槽３２に支持部材で支持する方法などが挙げられる。スペーサ１５としては、不導体膜を生じて無電解めっきされ難い材質、例えばＳＵＳ３０４などで作製されたものが挙げられる。これにより、隙間の大きさの調整が不要となり、その分作業効率が向上する。
【００２２】
続いて、上述した位置関係に配置した型２１および台金１１を、無電解めっき液３１が貯留されためっき液槽３２内に配置する。無電解めっき液３１としては、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−ＢなどのＮｉ合金無電解めっきが挙げられる。
【００２３】
続いて、型２１と台金１１との間の隙間に強制的に無電解めっき液３１を流通させる。例えば、図１（ｃ）にて、図中左側にて、矢印Ｆ１１で示す方向から図中右側に向かって、台金１１と型２１との間の隙間へ流通させるとともに、図中右側にて、台金１１と型２１との間の隙間から外側へ、矢印Ｆ１２で示す方向へ流通させる。このとき、台金１１の下地めっき層１２と型２１の表面２１ａとの間における無電解めっき液３１の流通速度としては、平均流速０ｍ／ｓより速く０．５ｍ／ｓ以下の範囲の速度が挙げられ、これにより、台金１１の下地めっき層１２の表面１２ａにのみ固定めっき層１３を成長させることができる。無電解めっき液３１の流通速度が０．５ｍ／ｓよりも大きいと無電解めっき液３１による固定めっき層の成長が妨げられてしまうためである。無電解めっき液３１を強制的に流通させる手段としては、ポンプなどが挙げられる。なお、後述する第１および第２の砥粒固定処理工程にあっては、無電解めっき液３１を台金１１の下地めっき層１２の表面１２ａに流通させている。
【００２４】
固定めっき層１３が成長し砥粒１４まで達し、さらに固定めっき層１３が成長し砥粒１４が１０％程度固定めっき層１３で埋められる（第１の砥粒固定処理工程）。このように砥粒１４が固定めっき層１３で埋められた状態になったときに、型２１を台金１１から遠ざけ、ここでは、めっき液槽３２から取り出し、引き続き固定めっき層１３を成長させる（第２の砥粒固定処理工程）。言い換えると、台金１１の表面に固定めっき層１３を成長させる際、所定時間経過後に前記隙間を大きくし、この状態にて引き続き固定めっき層１３を成長させる。これにより、固定めっき層１３の成長速度の低下を抑制できる。砥粒１４が６０％程度固定めっき層１３に埋まった時点で、台金１１をめっき液槽３２から取り出し当該台金１１を洗浄して、研削工具（研削砥石）が完成する。
【００２５】
上述した手順で研削工具を製造することにより、型２１の表面２１ａに複数の砥粒１４を１層で予め並べておき、型２１に対向すると共に当該型２１に対し隙間を有して研削工具の台金１１を配置し、砥粒１４が配置された型２１と台金１１とを無電解めっき液３１が貯留されためっき液槽３２内に配置し、隙間に無電解めっき液を流し、この状態にて台金１１の下地めっき層１２の表面１２ａに固定めっき層１３を成長させて、固定めっき層１３により砥粒１４を研削工具の台金１１に固定した研削工具が製造されることになる。これにより、台金１１に固定された砥粒１４の突き出し量が一定に揃えられる。その結果、台金１１に砥粒１４を固定した後に、砥粒の突き出し量を一定に揃えるツルーイングの作業を行う必要が無くなる。台金１１に砥粒１４を固定する固定めっき層１３を成長させる際に、電気めっきによる手法を使用していないので、めっき液への導電体の混入の防止など、短絡を防ぐための作業を行う必要が無くなる。このように、作業が軽減され、その分研削工具を効率良く製造することができる。
【００２６】
［第二番目の実施形態］
本発明の第二番目の実施形態に係る研削工具の製造方法について、図３および図４を参照して具体的に説明する。
本実施形態では、研削工具として円盤状の台金にて両方の側面部側の縁部近傍に砥部が設けられた研削砥石に適用した場合について説明する。また、本実施形態では、上述した第一番目の実施形態における第１の砥粒固定処理工程のみを変更している。
【００２７】
本実施形態では、第一の砥粒固定処理工程にて、研削工具の台金５１の砥粒５８を所定の配置状態で搭載することができる型６１と、型６１に対し所定の隙間を有して研削工具の台金５１を型６１に支持させる支持具７０とを用いる。
【００２８】
型６１の上面６１ａは、研削工具の台金５１に対向する面を有する形状に形成されており、中心部の平坦部６２と、平坦部６２に連続する傾斜部６３とで構成される。傾斜部６３は、台金５１を支持具７０に固定し、当該支持具７０を型６１に固定したときに、台金５１の傾斜部５６との間が所定の大きさ、例えば、砥粒５８の平均粒径に５０μｍ足した合計（砥粒５８の平均粒径＋５０μｍ）程度の大きさとなるように形成されている。型６１には、後述する支持具７０の固定部７２が挿入可能な固定穴６４と、型６１の平坦部６２と側部６１ｂとを連通する連通穴６５とが設けられる。連通穴６５の一方の開口部６５ｂには配管９２を介してポンプ９１に接続される。ポンプ９１には排出管９３が連結される。これにより、無電解めっき液３１が、連通穴６５、配管９２、ポンプ９１、および排出管９３を通じて循環する。
【００２９】
支持具７０は、支持部７１と固定部７２とで構成される。支持部７１は、台金５１の一方の側部５１ａに沿う平板状に形成される。固定部７２は、支持部７１に連続し、軸状に形成される。
【００３０】
第１の砥粒固定処理工程の前に、複数の砥粒５８が積み重ならずに一層にて並んだ状態にて当該複数の砥粒５８を型６１の傾斜部６３に配置する。
【００３１】
第１の砥粒固定処理工程にて、まず、ボルト８１およびナット８２の締結具８０により支持具７０の支持部７１に研削工具の台金５１を固定する。
【００３２】
続いて、支持具７０の固定部７２を型６１の固定穴６４に挿入し、台金５１を、支持具７０を介して型６１に支持させる。このように支持具７０により台金５１の位置（高さ）を予め調整しているため、台金５１の一方の側部５１ｂ側の傾斜部５６と型６１の傾斜部６３との間の大きさを調整する作業を行う必要が無くなる。なお、研削工具の台金５１の縁部５１ｃおよび他方の側部５１ａにおける縁部５１ｃ近傍に複数の砥粒５８を必要に応じて配置することもできる。
【００３３】
上述した状態にて、台金５１の傾斜部５６と型６１の傾斜部６３との間に無電解めっき液３１をポンプ９１により流通させる。これにより、固定めっき層が成長して、複数の砥粒５８が積み重ならずに一層にて並んだ状態にて当該複数の砥粒５８を台金６１の傾斜部６３に固定することができる。続いて、固定めっき層を成長させて所定時間経過後に型６１をめっき液槽３２から取り出すなどして隙間を大きくして、固定めっき層をさらに成長させ、この台金５１をめっき液槽３２から取り出し当該台金５１を洗浄することで、図４に示すように、縁部近傍に砥粒５８が固定された砥部５９を具備する研削工具５０を容易に製作することができる。さらに、支持具７０により台金５１を型６１に固定するため、研削工具の台金５１と型６１との位置合わせを高精度に行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る研削工具の製造方法は、ツルーイングすることなく、砥粒先端を揃えた研削工具を効率良く製作することができるため、工作機械産業にとって有用である。
【符号の説明】
【００３５】
１１          台金
１２          下地めっき層
１３          固定めっき層
１４          砥粒
２１          型
３１          無電解めっき液
３２          めっき液槽
５０          研削工具
５１          台金
６１          型
７０          支持具
８０          締結具
９１          ポンプ
１００        研削工具
１０１        台金
１０２        下地めっき層
１０３        固定めっき層
１０４        砥粒
１０６        砥部
１１０        ツルアー
１１１        作用部
【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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