(57)【要約】  超砥粒が結合材により固着された超砥粒層を有する超砥粒ホイールであって、超砥粒層での超砥粒の占有面積割合が２０％〜７０％である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
超砥粒が結合材により固着された超砥粒層を有する超砥粒ホイールであって、
前記超砥粒層での前記超砥粒の占有面積割合が２０％〜７０％である超砥粒ホイール。
【請求項２】
前記超砥粒の平均粒径は、５μｍ〜２０００μｍである、請求項１に記載の超砥粒ホイール。
【請求項３】
前記超砥粒の突端が工作物に作用する面積割合は、前記超砥粒層表面の単位面積当たり１％〜３０％である、請求項１または２に記載の超砥粒ホイール。
【請求項４】
前記超砥粒の突端には高さが１μｍ以上の凹凸が形成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項５】
前記超砥粒層では前記超砥粒が一層に固着され、前記結合材は金属めっき、またはロウ材である、請求項１から４のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項６】
前記結合材の厚みは、前記超砥粒の平均粒径の３０％〜９０％である、請求項１から５のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項７】
複数の前記超砥粒が工作物に作用し、工作物に作用する複数の前記超砥粒の突端の高さのバラツキは５μｍ以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項８】
工作物の表面粗さが５μｍＲｚ以下である精密研削加工に用いる、請求項１から７のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項９】
前記超砥粒層での前記超砥粒の占有面積割合が３０％〜７０％である、請求項１から８のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項１０】
前記結合材の厚みは、前記超砥粒の平均粒径の３０％〜８０％である、請求項１から９のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超砥粒ホイールに関する。本出願は、２０１５年１２月１０日出願の日本出願第２０１５−２４１１６０号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載されたすべての記載内容を援用するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＢＮ砥粒又はダイヤモンド砥粒などの超砥粒を金属メッキによって固着された超砥粒層を台金上に備えた超砥粒ホイールが、特開平５−１６０７０号公報（特許文献１）、特開２０００−２３３３７０号公報（特許文献２）、特開平５−２００６７０号公報（特許文献３）で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１６０７０号公報
【特許文献２】特開２０００−２３３３７０号公報
【特許文献３】特開平５−２００６７０号公報
【発明の概要】
【０００４】
本願発明の一態様に係る超砥粒ホイールは、超砥粒が結合材により固着された超砥粒層を有する超砥粒ホイールであって、超砥粒層での超砥粒の占有面積割合が２０％〜７０％である。
【本開示の効果】
【０００５】
本開示に従えば、切れ味が良好で、寿命の長い超砥粒ホイールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は、実施の形態に従った超砥粒ホイールの平面図である。
【図２】図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。
【図３】図３は、図２中の１つの砥粒を拡大して示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［本開示の実施形態の説明］
最初に本願発明の実施態様を列記して説明する。
【０００８】
本発明者らは、上記の電着超砥粒ホイールおよびロウ付けタイプの超砥粒ホイールの問題点を解決すべく研究を重ねた結果、切れ味が良好で、しかも寿命の長い超砥粒ホイールの発明をなしえたものである。
【０００９】
従来の超砥粒ホイールでは、台金上に析出する金属めっきが超砥粒間の隙間を埋めて成長している。その金属めっきが超砥粒をしっかり保持できる厚みまで金属めっきを析出させる。金属めっきとしては、ニッケルめっきが主として用いられている。このようにして構成された超砥粒ホイールは、電着超砥粒ホイールと呼ばれている。超砥粒の突端が充分に露出した理想的状態で超砥粒が固着されていることから、ドレッシングが不要で、チップポケットの容量が大きく切り屑による目詰まりが少なく、切れ味が極めて良好であり、高能率研削加工や粗研削加工などに広く用いられている。
【００１０】
しかしながら、上記の電着超砥粒ホイールでは、超砥粒の粒径のばらつき、および超砥粒が固定された姿勢によってその超砥粒の突端の高さが揃っていない。この理由により、工作物の高精度な表面粗さが得られないために精密研削加工分野では、ツルーイングして用いられている。この場合、超砥粒層が一層であるため過度なツルーイングにより切れ味の低下や寿命が短くなる問題点があった。
【００１１】
ＣＢＮ砥粒又はダイヤモンド砥粒などの超砥粒をロウ材によって固着された超砥粒層を台金上に備えたロウ付けタイプの超砥粒ホイールも知られている。上記の電着超砥粒ホイールと同様に超砥粒の粒径のばらつき、および超砥粒が固定された姿勢によってその超砥粒の突端の高さが揃っていない。この理由により、工作物の高精度な表面粗さが得られないために精密研削加工分野ではツルーイングして用いられている。しかし、超砥粒層が一層であるため過度なツルーイングにより切れ味の低下や寿命が短くなる問題点があった。
【００１２】
そこで、この発明は上記の問題点を解決するためになされたものであり、切れ味が良好で、寿命の長い超砥粒ホイールを提供することを目的とする。
【００１３】
このような知見によりなされた発明は、超砥粒が結合材により固着された超砥粒層を有する超砥粒ホイールであって、超砥粒層での超砥粒の占有面積割合が２０％〜７０％である超砥粒ホイールに関するものである。
【００１４】
好ましくは、超砥粒の平均粒径は、５μｍ〜２０００μｍである。
好ましくは、超砥粒の突端が工作物に作用する面積割合は、超砥粒層表面の単位面積当たり１％〜３０％である。
【００１５】
好ましくは、超砥粒の突端には高さが１μｍ以上の凹凸が形成されている。
好ましくは、超砥粒層は超砥粒が一層に固着され、結合材は金属めっき、またはロウ材である。
【００１６】
好ましくは、結合材の厚みは、超砥粒の平均粒径の３０％〜９０％である。
好ましくは、複数の超砥粒が工作物に作用し、工作物に作用する複数の超砥粒の突端の高さのバラツキは５μｍ以下である。
【００１７】
好ましくは、超砥粒ホイールは工作物の表面粗さが５μｍＲｚ以下である精密研削加工に用いられる。
【００１８】
好ましくは、前記超砥粒層での前記超砥粒の占有面積割合が３０％〜７０％である。
好ましくは、前記結合材の厚みは、前記超砥粒の平均粒径の３０％〜８０％である。
【００１９】
［本願発明の実施形態の詳細］
図１から３を参照して、超砥粒ホイール１は、超砥粒１０１，１０２，１０３が結合材１００により固着された超砥粒層１０を有する超砥粒ホイール１であって、超砥粒層１０での超砥粒１０１，１０２，１０３の占有面積割合が２０％〜７０％である。ここで、占有面積割合とは、超砥粒層１０を真上から観察したときに超砥粒層１０の単位面積当たり、たとえば１ｍｍ２当たりに超砥粒が占有する面積の割合と定義する。
【００２０】
超砥粒１０１，１０２，１０３の占有面積割合を測定するには、まず、超砥粒層１０の表面のＳＥＭ(scanning  electron  microscope)観察から画像の電子データを得る。画像解析ソフトにて超砥粒１０１，１０２，１０３、結合材１００を分類する。たとえば、１０００μｍ×１０００μｍの視野で、任意の３ヶ所で占有面積率を測定し、３か所の専有面積率を平均する。
【００２１】
超砥粒ホイール１の切れ味、および寿命等のホイール性能を考慮すると、超砥粒１０１，１０２，１０３の占有面積割合は３０％〜７０％が好ましく、３５％〜７０％であることがより好ましい。
【００２２】
好ましくは、超砥粒１０１，１０２，１０３の平均粒径は、５μｍ〜２０００μｍである。平均粒径の測定のためには、たとえば結合材１００を溶融させて超砥粒１０１，１０２，１０３を超砥粒ホイール１から取り外す。超砥粒ホイール１が小さい場合には超砥粒ホイール１全体から超砥粒１０１，１０２，１０３を取り外す。超砥粒ホイール１が大きい場合には、超砥粒ホイール１の全体から超砥粒１０１，１０２，１０３を取り外すことが困難となる場合がある。その場合には、超砥粒層１０から面積２５ｍｍ２以上の部分を剥ぎ取る。剥ぎ取った部分から超砥粒１０１，１０２，１０３を取り出す。超砥粒１０１，１０２，１０３の平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置（たとえば、株式会社島津製作所製、ＳＡＬＤシリーズ）で測定される。
【００２３】
好ましくは、超砥粒１０１，１０３の突端１０１ａ，１０３ａが工作物に作用する面積割合は、超砥粒層１０の表面の単位面積当たり１％〜３０％である。ここで、超砥粒１０１，１０３の突端１０１ａ，１０３ａが工作物に作用する面積割合とは、超砥粒層１０を真上から観察したときに超砥粒層１０の単位面積当たり、たとえば１ｍｍ２当たりに超砥粒１０１，１０３の突端１０１ａ，１０３ａが工作物に作用する面積の割合と定義する。超砥粒１０１，１０３の突端１０１ａ，１０３ａが工作物に作用する面積割合を測定するには、超砥粒層１０の表面のＳＥＭ(scanning  electron  microscope)観察から画像の電子データを得て、画像解析ソフトにて超砥粒１０１，１０３の突端１０１ａ，１０３ａの工作物に作用する面の面積比率を求めることで算出する。超砥粒１０２の突端１０２ａには凹凸が形成されていないため、加工のために用いられない。そのため、突端１０２の面積は加工に作用する面積ではない。
【００２４】
好ましくは、超砥粒１０１，１０３の突端１０１ａ，１０３ａには高さが１μｍ以上の凹凸１０１ｂ，１０３ｂが形成されている。超砥粒ホイールの良好な切れ味を得るには、突端には２μｍ以上の凹凸１０１ｂ，１０３ｂが形成されていることがより好ましく、３μｍ以上の凹凸１０１ｂ，１０３ｂが形成されていることが最も好ましい。
【００２５】
突端１０１ａ，１０３ａの凹凸１０１ｂ、１０３ｂの大きさは、複雑な微細形状の測定に優れ、非接触でサンプルの３次元表面形状の観察・測定が可能なレーザー顕微鏡により測定することができる。レーザー顕微鏡としては、たとえば、オリンパス株式会社製・３Ｄ計測レーザー顕微鏡ＯＬＳシリーズ、株式会社キーエンス製・形状解析レーザー顕微鏡ＶＸシリーズを適用することができる。
【００２６】
図３で示すように、凹凸１０１ｂの高さｔ２は、凹凸１０１ｂの最も高い部分と最も低い部分との高さの差を示す。
【００２７】
好ましくは、超砥粒層１０は超砥粒１０１，１０２，１０３が一層に固着され、結合材１００は金属めっき、またはロウ材である。結合材としては、金属めっき、またはロウ材を用いることができる。金属めっきとしてはニッケルめっきが好適であり、ロウ材としては銀ロウが好適である。
【００２８】
好ましくは、結合材１００の厚みは、超砥粒１０１，１０２，１０３の平均粒径の３０％〜９０％である。結合材１００の厚みは、超砥粒１０１，１０２，１０３の平均粒径の３０％〜９０％である超砥粒ホイールである。結合材１００による超砥粒の保持力を高め、かつ良好なホイール性能を得るには、結合材１００の厚みは超砥粒１０１，１０２，１０３の平均粒径の３０％〜８０％がより好ましく、３０％〜７０％であることが最も好ましい。
【００２９】
図２で示すように、好ましくは、複数の超砥粒１０１，１０２，１０３が工作物に作用し、工作物に作用する複数の超砥粒１０１，１０２，１０３の突端１０１ａ，１０３ａの高さのバラツキｔ１は５μｍ以下である。より好ましくは、工作物に作用する超砥粒１０１，１０２，１０３の突端１０１ａ，１０３ａの高さのバラツキｔ１は４μｍ以下である。バラツキｔ１は、３μｍ以下であることが最も好ましい。工作物に作用する超砥粒の突端の高さのバラツキは、形状解析レーザー顕微鏡（たとえば、株式会社キーエンス製レーザー顕微鏡、ＶＸシリーズ）により測定することができる。バラツキｔ１は全ての凹凸１０１ｂ，１０３ｂの最も高い部分と低い部分との高さの差である。バラツキを測定するには、たとえば面積１ｍｍ２の超砥粒層１０の表面を三次元測定して、作用する超砥粒１０１，１０２，１０３の断面分析をすることによって凹凸を測定し、凹凸の最も高い部分と最も低い部分の高さの差をバラツキと定義する。
【００３０】
好ましくは、超砥粒ホイールは、工作物の表面粗さが５μｍＲｚ以下である精密研削加工に用いる。表面粗さ（Ｒｚ：十点平均粗さ）は、ＪＩＳ  Ｂ  ０６１０（２００１）に基づいて測定する。
【００３１】
（実施例１）
以下のようにして、試料番号１−２０の電着ＣＢＮホイールを作製した。
【００３２】
まず、台金のマスキング工程ではマスキングテープまたはマスキングコート剤などのマスキング材料を用いて台金の表面のうち超砥粒層を形成する面を除くすべての面にマスキングを施した。
【００３３】
次にニッケルめっき工程では、ＣＢＮ砥粒が均一に分散しているめっき槽内で、台金の表面のうちマスキングされていない部分にニッケルめっきが析出して、ニッケルめっきが超砥粒間の隙間を埋めて成長して、そのニッケルめっきがＣＢＮ砥粒を保持できる厚みまでニッケルめっきを析出させ、完全な単層のＣＢＮ砥粒層とした。
【００３４】
次に、マスキング除去工程では、マスキングテープまたはマスキングコート剤などのマスキング材料を取り除いた。
【００３５】
このようにして製作された電着ＣＢＮホイールは、ＣＢＮ砥粒の突端がニッケルめっき層より十分に突出しており、切れ味が抜群の状態であるが、ＣＢＮ砥粒の粒径のばらつきや、ＣＢＮ砥粒の固着された姿勢により、ＣＢＮ砥粒の突端の高さが不揃いであった。
【００３６】
次に、ツルアーを用いてツルーイングを行い、表１に示す電着ＣＢＮホイールを製作した。
【００３７】
【表１】
2017098764.tif 000003
【００３８】
以下の条件で研削テストを実施したところ、表１に示す工作物の表面粗さが得られた。
さらに工作物およびホイールの表面を観察して、切れ味および寿命を評価した。
【００３９】
工作物：鋼  （硬さ：ＨＲＣ５５）
ホイールの周速度：毎秒５０ｍ
送り速度：毎分６００ｍｍ
研削テスト時間：５時間
表１の「ホイール性能」の欄の「工作物の表面粗さ」における評価Ａは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍ以下であったことを示す。評価Ｂは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍを超え表面粗さＲｚ７μｍ以下であったことを示す。評価Ｃは工作物の表面粗さがＲｚ７μｍを超えていたことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた効果を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた効果を示すことが分かった。評価Ｃのホイールは、実用に供することができないものであることが分かった。
【００４０】
表１の「ホイール性能」の欄の「切れ味」における評価Ａは工作物に焼けが発生しなかったことを示す。評価Ｃは工作物に明確な焼けが発生したことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｃのホイールは、工作物に焼けを発生させるものの、焼けが問題とならない分野で使用できるものであることが分かった。
【００４１】
「寿命」の欄の評価の定義は、以下の通りである。
各試料番号のホイールにおいて研削加工が終了したときの突端の形状から、ホイールのの寿命を推定する。評価Ａは試料番号１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８以上であることを示す。評価Ｄは、試料番号１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．４未満」であることを示す。
【００４２】
評価Ａのホイールは、極めて優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｄのホイールは、実用に供することができないものであることが分かった。
【００４３】
表１からは、試料番号１−１９に従った超砥粒ホイールでは工作物の表面粗さ、切れ味および寿命の少なくとも１つが優れていることが分かった。
【００４４】
（実施例２）
表２に示す試料番号３０−３４の電着ＣＢＮホイールを、実施例１と同様の方法で作製した。なお、試料番号３５では超砥粒が多すぎたため、電着ＣＢＮホイールを作製することができなかった。
【００４５】
【表２】
2017098764.tif 000004
【００４６】
以下の条件で研削テストを実施したところ、表２に示す工作物の表面粗さが得られた。
さらに工作物の表面およびホイールの表面を観察して、切れ味および寿命を評価した。
【００４７】
工作物：鋼  （硬さ：ＨＲＣ５５）
ホイールの周速度：毎秒５０ｍ
送り速度：毎分６００ｍｍ
研削テスト時間：５時間
表２の「ホイール性能」の欄の「工作物の表面粗さ」における評価Ａは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍ以下であったことを示す。評価Ｂは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍを超え表面粗さＲｚ７μｍ以下であったことを示す。評価Ｃは工作物の表面粗さがＲｚ７μｍを超えていたことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた効果を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた効果を示すことが分かった。評価Ｃのホイールは、実用に供することができないものであることが分かった。
【００４８】
表２の「ホイール性能」の欄の「切れ味」における評価Ａは工作物に焼けが発生しなかったことを示す。評価Ｂにわずかな焼けが発生したことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた切れ味を示すことが分かった。
【００４９】
「寿命」の欄の評価Ａ〜Ｃの定義は、以下の通りである。
各試料番号のホイールにおいて研削加工が終了したときの突端の形状から、ホイールのの寿命を推定する。評価Ａは試料番号３１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８以上であることを示す。評価Ｂは試料番号３１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８未満」であることを示す。評価Ｃは試料番号３１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．６未満」であることを示す。
【００５０】
評価Ａのホイールは、極めて優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｃのホイールは、通常の寿命を示すことが分かった。
【００５１】
表２からは、超砥粒占有面積割合が２０％以上７０％以下である必要があり、３０％以上７０％以下が好ましいことが分かった。超砥粒占有面積割合が１８％の試料番号３４は、切れ味は好ましいものの、表面粗さおよび寿命で性能が悪化した。
【００５２】
（実施例３）
表３に示す試料番号４０−４４の電着ＣＢＮホイールを、実施例１と同様の方法で作製した。
【００５３】
【表３】
2017098764.tif 000005
【００５４】
以下の条件で研削テストを実施したところ、表３に示す工作物の表面粗さが得られた。
さらに工作物の表面およびホイールの表面を観察して、切れ味および寿命を評価した。
【００５５】
工作物：鋼  （硬さ：ＨＲＣ５５）
ホイールの周速度：毎秒６０ｍ
送り速度：毎分６２０ｍｍ
研削テスト時間：５時間
この切削条件は、実施例１と比較して高速のホイール周速度および送りであるため、過酷な研削条件であった。表３の「ホイール性能」の欄の「工作物の表面粗さ」における評価Ａは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍ以下であったことを示す。評価Ｂは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍを超え表面粗さＲｚ７μｍ以下であったことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた効果を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた効果を示すことが分かった。
【００５６】
表３の「ホイール性能」の欄の「切れ味」における評価Ａは工作物に焼けが発生しなかったことを示す。評価Ｂにわずかな焼けが発生したことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた切れ味を示すことが分かった。
【００５７】
「寿命」の欄の評価ＡおよびＢの定義は、以下の通りである。
各試料番号のホイールにおいて研削加工が終了したときの突端の形状から、ホイールのの寿命を推定する。評価Ａは試料番号４１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８以上であることを示す。評価Ｂは試料番号４１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８未満」であることを示す。
【００５８】
評価Ａのホイールは、極めて優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた寿命を示すことが分かった。
【００５９】
表３からは、超砥粒の平均粒径が５μｍから２０００μｍであれば好ましいことが分かった。
【００６０】
（実施例４）
表４に示す試料番号５０および５１の電着ＣＢＮホイールを、実施例１と同様の方法で作製した。
【００６１】
【表４】
2017098764.tif 000006
【００６２】
以下の条件で研削テストを実施したところ、表４に示す工作物の表面粗さが得られた。
さらに工作物の表面およびホイールの表面を観察して、切れ味および寿命を評価した。
【００６３】
工作物：鋼  （硬さ：ＨＲＣ５５）
ホイールの周速度：毎秒６０ｍ
送り速度：毎分７００ｍｍ
研削テスト時間：５時間
この切削条件は、実施例１と比較して高速のホイール周速度および送りであるため、過酷な研削条件であった。表４の「ホイール性能」の欄の「工作物の表面粗さ」における評価Ａは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍ以下であったことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた効果を示すことが分かった。
【００６４】
表４の「ホイール性能」の欄の「切れ味」における評価Ａは工作物に焼けが発生しなかったことを示す。評価Ｂにわずかな焼けが発生したことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた切れ味を示すことが分かった。
【００６５】
「寿命」の欄の評価ＡおよびＢの定義は、以下の通りである。
各試料番号のホイールにおいて研削加工が終了したときの突端の形状から、ホイールのの寿命を推定する。評価Ａは試料番号５１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８以上であることを示す。評価Ｂは試料番号５１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８未満」であることを示す。
【００６６】
評価Ａのホイールは、極めて優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた寿命を示すことが分かった。
【００６７】
表３からは、超砥粒の突端の凹凸高さは大きい方が好ましいことが分かった。
（実施例５）
表５に示す試料番号６０から６５の電着ＣＢＮホイールを、実施例１と同様の方法で作製した。
【００６８】
【表５】
2017098764.tif 000007
【００６９】
以下の条件で研削テストを実施したところ、表５に示す工作物の表面粗さが得られた。
さらに工作物の表面およびホイールの表面を観察して、切れ味および寿命を評価した。
【００７０】
工作物：鋼  （硬さ：ＨＲＣ５５）
ホイールの周速度：毎秒５０ｍ
送り速度：毎分６５０ｍｍ
研削テスト時間：５時間
この切削条件は、実施例１と比較して高速の送りであるため、過酷な研削条件であった。表５の「ホイール性能」の欄の「工作物の表面粗さ」における評価Ａは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍ以下であったことを示す。評価Ｂは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍを超え表面粗さＲｚ７μｍ以下であったことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた効果を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた効果を示すことが分かった。
【００７１】
表２の「ホイール性能」の欄の「切れ味」における評価Ａは工作物に焼けが発生しなかったことを示す。評価Ｂにわずかな焼けが発生したことを示す。評価Ｃは工作物に明確な焼けが発生したことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｃのホイールは、工作物に焼けを発生させるものの、焼けが問題とならない分野で使用できるものであることが分かった。
【００７２】
「寿命」の欄の評価Ａ〜Ｃの定義は、以下の通りである。
各試料番号のホイールにおいて研削加工が終了したときの突端の形状から、ホイールのの寿命を推定する。評価Ａは試料番号６２の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８以上であることを示す。評価Ｂは試料番号６２の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８未満」であることを示す。評価Ｃは試料番号６２の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．６未満」であることを示す。
【００７３】
評価Ａのホイールは、極めて優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｃのホイールは、通常の寿命を示すことが分かった。
【００７４】
表５からは、平均粒径に対する結合材の厚みは３０％以上９０％以下が好ましく、３０％以上８０％以下が最も好ましいことが分かった。
【００７５】
（実施例６）
表６に示す試料番号７０−７４の電着ＣＢＮホイールを、実施例１と同様の方法で作製した。ただし、実施の形態１ではメッキで超砥粒を固定したが、試料番号７０−７４ではロウ材で超砥粒を固定した。
【００７６】
【表６】
2017098764.tif 000008
【００７７】
以下の条件で研削テストを実施したところ、表６に示す工作物の表面粗さが得られた。
さらに工作物の表面およびホイールの表面を観察して、切れ味および寿命を評価した。
【００７８】
工作物：鋼  （硬さ：ＨＲＣ５５）
ホイールの周速度：毎秒７０ｍ
送り速度：毎分７００ｍｍ
研削テスト時間：５時間
この切削条件は、実施例１と比較して高速のホイール周速度および送りであるため、過酷な研削条件であった。表６の「ホイール性能」の欄の「工作物の表面粗さ」における評価Ａは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍ以下であったことを示す。評価Ｂは工作物の表面粗さがＲｚ５μｍを超え表面粗さＲｚ７μｍ以下であったことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた効果を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた効果を示すことが分かった。
【００７９】
表６の「ホイール性能」の欄の「切れ味」における評価Ａは工作物に焼けが発生しなかったことを示す。評価Ｂにわずかな焼けが発生したことを示す。評価Ａのホイールは、極めて優れた切れ味を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた切れ味を示すことが分かった。
【００８０】
「寿命」の欄の評価ＡおよびＢの定義は、以下の通りである。
各試料番号のホイールにおいて研削加工が終了したときの突端の形状から、ホイールのの寿命を推定する。評価Ａは試料番号７１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８以上であることを示す。評価Ｂは試料番号７１の寿命を「１」としたときの相対寿命が「０．８未満」であることを示す。
【００８１】
評価Ａのホイールは、極めて優れた寿命を示すことが分かった。評価Ｂのホイールは、優れた寿命を示すことが分かった。
【００８２】
表６からは、平均粒径に対する結合材の厚みは１μｍ以上５μｍ以下が好ましいことが分かった。
【００８３】
以上、この発明の実施の形態および実施例について説明したが、ここで示した実施の形態および実施例は様々に変形することが可能である。具体的には、各種機械の鋼製部品および自動車の鋼製部品などを研削加工によって量産するのに用いるＣＢＮホイールに上記の発明を適用すると高精度な加工結果が得られ、しかも安定した良好な切れ味も得られ、長寿命である。さらに、ダイヤモンドホイールに上記の発明が適用されてもよい。また、超砥粒工具、例えば工作物を総型等に研削加工するのに用いる超砥粒研削ホイールおよび、超砥粒研磨ホイールの分野において上記のホイールを用いることができる。
【００８４】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した実施の形態ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８５】
１  超砥粒ホイール、１０  超砥粒層、１００  結合材、１０１，１０２，１０３  超砥粒、１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ  突端、１０１ｂ，１０３ｂ  凹凸。
【図１】
2017098764.tif 000009
【図２】
2017098764.tif 000010
【図３】
2017098764.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成29年1月6日(2017.1.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＢＮ砥粒が結合材により固着された超砥粒層を有する超砥粒ホイールであって、
前記超砥粒層での前記ＣＢＮ砥粒の占有面積割合が２０％〜７０％であり、前記ＣＢＮ砥粒の突端が工作物に作用する面積割合は、前記超砥粒層表面の単位面積当たり１％〜３０％であり、前記超砥粒層では前記ＣＢＮ砥粒が一層に固着され、前記結合材は金属めっき、またはロウ材である、超砥粒ホイール。
【請求項２】
前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径は、５μｍ〜２０００μｍである、請求項１に記載の超砥粒ホイール。
【請求項３】
前記ＣＢＮ砥粒の突端には高さが１μｍ以上の凹凸が形成されている、請求項１または２に記載の超砥粒ホイール。
【請求項４】
前記結合材の厚みは、前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径の３０％〜９０％である、請求項１から３のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項５】
複数の前記ＣＢＮ砥粒が工作物に作用し、工作物に作用する複数の前記ＣＢＮ砥粒の突端の高さのバラツキは５μｍ以下である、請求項１から４のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項６】
工作物の表面粗さが５μｍＲｚ以下である精密研削加工に用いる、請求項１から５のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項７】
前記超砥粒層での前記ＣＢＮ砥粒の占有面積割合が３０％〜７０％である、請求項１から６のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項８】
前記結合材の厚みは、前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径の３０％〜８０％である、請求項１から７のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【国際調査報告】
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