(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
超砥粒と該超砥粒に対して０．５乃至１．５倍の平均粒径を有する充填剤粒子とが溶融ガラス体により結合されて成る砥石組織の少なくとも一部内において、前記超砥粒および充填剤粒子を基準として立体的に繰り返される単位構造が、基本単位粒子数として該充填剤粒子が超砥粒１個に対して１．０乃至５．０個から構成されている超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法であって、
前記超砥粒の外表面に、該超砥粒の１／１０以下の平均粒径を有するビトリファイドボンドおよび粘結剤からなるコーティングを層状に形成する超砥粒ボンドコーティング工程と、
前記充填剤粒子の外表面に、前記ビトリファイドボンドおよび粘結剤からなるコーティングを層状に形成する充填剤粒子ボンドコーティング工程と、
前記超砥粒ボンドコーティング工程で前記コーティングが外表面に層状に形成された超砥粒と、前記充填剤粒子ボンドコーティング工程で前記コーティングが外表面に層状に形成された充填剤粒子とを均一に混合する混合工程と、
前記混合工程において均一に混合された混合材料を、プレス型内の成形空間に充填して加圧することで所定の成形品を成形する成形工程と、
前記成形工程で成形された成形品を焼成することで前記粘結合剤を消失させると同時に前記ビトリファイドボンドを溶融させることにより、前記砥石組織を有する超砥粒ビトリファイド砥石を得る焼成工程と
を、含むことを特徴とする超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項２】
前記単位構造は、前記超砥粒１個と前記充填剤粒子１個分とを含む体心立方格子状の充填構造を成すものであることを特徴とする請求項１の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項３】
前記体心立方格子状の充填構造において、前記超砥粒１個は、その最隣接位置の８箇所に位置する前記充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されていることを特徴とする請求項２の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項４】
前記単位構造は、前記超砥粒１個と前記充填剤粒子３個分とを含む面心立方格子状の充填構造を成すものであることを特徴とする請求項１の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項５】
前記面心立方格子状の充填構造において、前記超砥粒１個は、その最隣接位置の１２箇所に位置する前記充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されていることを特徴とする請求項４の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項６】
前記単位構造は、前記超砥粒１個と前記充填剤粒子５個分とを含む６方細密充填構造を成すものであることを特徴とする請求項１の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項７】
前記６方細密充填構造において、前記超砥粒１個は、その最隣接位置および第２最近接位置の１２箇所に位置する前記充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されていることを特徴とする請求項６の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項８】
前記砥石組織の表面では、砥石硬度の中心値が全体の９０％以上の領域を占めることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかの超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項９】
前記超砥粒は＃３２５以粗の粒度を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれかの超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項１０】
前記充填剤粒子は、中心粒径を中心とする±１５％の範囲内の個数が９０％以上を占める粒度分布を有するものである請求項１乃至９のいずれかの超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【請求項１１】
前記超砥粒はダイヤモンド砥粒またはＣＢＮ砥粒であり、前記充填剤粒子は無機質中空粒子であることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかの超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超砥粒および充填剤粒子とが溶融ガラス体により立体的に結合された砥石組織を有する超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
耐久性の高い高硬度の超砥粒を用いた超砥粒ビトリファイド砥石では、研削作業中の研削点の温度が非常に高温となり、研削能率を高くしようとするほど、発生した熱により被削材（被加工物）に研削焼け、研削割れなどの損傷を与えることが問題となっている。このように、超砥粒ビトリファイド砥石を用いた研削加工においては、研削能率と研削品質とは相反する問題であり、従来から種々の研究が行われており、砥粒同士の凝集した箇所から上記研削焼けが発生し易くなる点、ビトリファイドボンドの分布のばらつきがあると、そのボンドの多い部分に上記研削焼けや割れが発生し易くなる点などが知られるようになった。
【０００３】
これに対し、単位体積当たりの砥粒数や単位体積に占めるビトリファイドボンドの量を減らし、気孔率を高めるようにした超砥粒ビトリファイド砥石が提案されている。しかし、このような構成の超砥粒ビトリファイド砥石では、砥石硬度が低下して寿命が犠牲となったり、焼成変形が大きくなることによって砥粒間の距離を保持することが困難となったり、使用条件によっては研削作用面に生成された砥粒同士の凝集やビトリファイドボンドの分布の粗密を原因とする焼けが発生したりすることが避けられなかった。また、砥粒を細かくすることも考えらえるが、砥粒保持力が低下し、砥石摩耗が増加してドレス間隔が短縮したり、砥石寿命が低下する欠点があった。
【０００４】
また、特許文献１に開示されている超砥粒ビトリファイド砥石は、その一例であり、無機質中空粒子を混入させることにより、砥粒の凝集を緩和し、且つ高い気孔率を実現させている。
【特許文献１】特公平６−２４７００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記従来の超砥粒ビトリファイド砥石では、無機質中空粒子の周囲にビトリファイドボンドが凝集し易く、そのビトリファイドボンドの凝集点を起点とした研削焼けが発生する一方で、ビトリファイドボンドが疎となっている場所では砥石保持力が弱くなって局所的に砥粒の脱落が発生し、摩耗量が多くなるなどの問題があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、上記従来の欠点のない超砥粒ビドリファイド砥石、すなわち研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者等は以上の事情を背景として種々検討を重ねた結果、研削性能に大きく寄与する超砥粒と、その超砥粒ほど研削性能に寄与しないが砥粒と共に砥石組織を構成する充填剤粒子との相対的個数に関して、所定の範囲の個数比とすると、超砥粒と充填剤粒子とで構成される砥石組織において、超砥粒を凝集させないでそれらの間の距離をほぼ均一に保持できる単位構造が多数生成され、これによって研削焼けが顕著に防止されるとともに、砥石摩耗量やドレス間隔が飛躍的に向上させられることを見出した。本発明はそのような知見に基づいて為されたものである。
【０００８】
すなわち、上記目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、超砥粒と該超砥粒に対して０．５乃至１．５倍の平均粒径を有する充填剤粒子とが溶融ガラス体により結合されて成る砥石組織の少なくとも一部内において、前記超砥粒および充填剤粒子を基準として立体的に繰り返される単位構造が、基本単位粒子数として充填剤粒子がその超砥粒１個に対して１．０乃至５．０個から構成されている超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法であって、(a) 前記超砥粒の外表面に、該超砥粒の１／１０以下の平均粒径を有するビトリファイドボンドおよび粘結剤からなるコーティングを層状に形成する超砥粒ボンドコーティング工程と、(b) 前記充填剤粒子の外表面に、前記ビトリファイドボンドおよび粘結剤からなるコーティングを層状に形成する充填剤粒子ボンドコーティング工程と、(c) 前記超砥粒ボンドコーティング工程で前記コーティングが外表面に層状に形成された超砥粒と、前記充填剤粒子ボンドコーティング工程で前記コーティングが外表面に層状に形成された充填剤粒子とを均一に混合する混合工程と、(d) 前記混合工程において均一に混合された混合材料を、プレス型内の成形空間に充填して加圧することで所定の成形品を成形する成形工程と、(e) 前記成形工程で成形された成形品を焼成することで前記粘結合剤を消失させると同時に前記ビトリファイドボンドを溶融させることにより、前記砥石組織を有する超砥粒ビトリファイド砥石を得る焼成工程とを、含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
上記請求項１に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、研削性能に相対的に大きく寄与する超砥粒と、その超砥粒と共に砥石組織を構成する充填剤粒子とが所定の空間内に満たされた状態で溶融ガラス体により結合された超砥粒ビトリファイド砥石において、前記砥石組織の少なくとも一部内において、前記超砥粒および充填剤粒子を基準として立体的に繰り返し表れる単位構造が、基本単位粒子数として充填剤粒子がその超砥粒１個に対してが１．０乃至５．０個から構成されていることから、超砥粒および充填剤粒子が体心立方格子状の充填構造、面心立方格子状の充填構造、および／または６方細密構造状の充填構造となる相対的位置状態でビトリファイドボンドによって結合された砥石構造が得られるので、超砥粒は相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には比較的均一な距離が形成され、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる超砥粒ビトリファイド砥石が得られる。また、ビトリファイドボンドおよび粘結剤から成るコーティングが超砥粒および充填剤の外表面にそれぞれ形成されるので、一層の流動性が付与される利点がある。
【００１０】
請求項２に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記単位構造は、前記超砥粒１個と充填剤粒子１個分とを含む体心立方格子状の充填構造を成すものである。このようにすれば、超砥粒ビトリファイド砥石の砥石組織の少なくとも一部を構成する単位構造は、１個の超砥粒と１個分の充填剤粒子とを含む体心立方格子状の充填構造を成すものであることから、超砥粒が相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には比較的均一な距離が保持され、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる超砥粒ビトリファイド砥石が得られる。
【００１１】
請求項３に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記体心立方格子状の充填構造において、前記超砥粒１個は、その最隣接位置の８箇所に位置する充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されている。このようにすれば、超砥粒ビトリファイド砥石の砥石組織に含まれる単位構造は、１個の超砥粒が、その最隣接位置に位置する８個の充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されていることから、超砥粒は相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には充填剤粒子が介在させられることにより均一な距離が形成される。
【００１２】
請求項４に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記単位構造は、前記砥粒１個と充填剤粒子３個分とを含む面心立方格子状の充填構造を成すものである。このようにすれば、超砥粒ビトリファイド砥石の砥石組織の少なくとも一部を構成する単位構造は、１個の超砥粒と３個分の充填剤粒子とを含む体心立方格子状の充填構造を成すものであることから、超砥粒が相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には比較的均一な距離が形成され、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる超砥粒ビトリファイド砥石が得られる。
【００１３】
請求項５に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記面心立方格子状の充填構造において、前記砥粒１個は、その最隣接位置の１２箇所に位置する充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されている。このようにすれば、超砥粒ビトリファイド砥石の砥石組織に含まれる単位構造は、１個の超砥粒が、その最隣接位置に位置する１２個の充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されていることから、超砥粒は相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には充填剤粒子が介在させられることによって比較的均一な距離が形成される。
【００１４】
請求項６に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記単位構造は、前記砥粒１個と充填剤粒子粒子５個分とを含む６方細密充填構造を成すものである。このようにすれば、超砥粒ビトリファイド砥石の砥石組織の少なくとも一部を構成する前記単位構造は、１個の超砥粒と５個分の充填剤粒子とを含む６方細密構造を成す充填構造となることから、超砥粒は相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には比較的均一な距離が形成され、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる超砥粒ビトリファイド砥石が得られる。
【００１５】
請求項７に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記６方細密充填構造において、前記超砥粒１個は、その最隣接位置および第２最近接位置の１２箇所に位置する充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されている。超砥粒ビトリファイド砥石の砥石組織に含まれる単位構造は、１個の超砥粒が、その最隣接位置および第２最近接位置の１２箇所に位置する充填剤粒子によって空間的に囲まれた状態で前記溶融ガラス体により結合されていることから、超砥粒は相互に凝集することが好適に制限されてその超砥粒間には充填剤粒子が介在させられることによって比較的均一な距離が形成される。
【００１６】
請求項８に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記砥石組織の表面において、砥石硬度の中心値が全体の９０％以上の領域を占めるものである。このようにすれば、前記単位構造が砥石組織内に均一に分散され、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる。
【００１７】
請求項９に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記超砥粒は、＃３２５以粗の粗い粒度、たとえば＃３２５乃至＃８０のいずれかに分級された粒度を有するものである。このようにすれば、＃３２５以粗の粗い粒度の超砥粒が用いられているので、超砥粒の径が小さくなることに起因する研削上の不都合よりも上記緻密充填性による研削性向上の利点が大幅に上まわる利点がある。また、各メッシュに分級されているので、超砥粒の粒度分布が狭く、粒径が揃った超砥粒が用いられて、前記単位構造が構成され易くなる。
【００１８】
請求項１０に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記充填剤粒子は、その中心粒径を中心とする±１５％の範囲内の個数が９０％以上を占める粒度分布を有するものである。このようにすれば、充填剤粒子は、その中心粒径を中心とする±１５％の範囲内の個数が９０％以上を占める粒度分布を有するものであるので、超砥粒の粒度分布が狭く、粒径が揃った超砥粒が用いられて、前記単位構造が構成され易くなる。
【００１９】
請求項１１に係る発明の超砥粒ビトリファイド砥石の製造方法によれば、前記超砥粒はダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒などの超砥粒であり、前記充填剤粒子はガラスバルーン、シラスバルーンなどの無機質中空粒子である。このようにすれば、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる超砥粒ビトリファイド砥石が得られる。
【００２０】
ここで、好適には、また、前記＃３２５以粗の粒度を有する超砥粒とは、３２５メッシュのスクリーンを通過し４００メッシュのスクリーン上で止まる粒度（＃３２５／４００）、たとえば平均粒径（ｄS −５０：ＪＩＳＲ６００２、Ｂ４１３０）が５０μｍ以上の砥粒である。また、＃８０の粒度の砥粒とは、８０メッシュのスクリーンを通過し１００メッシュのスクリーン上で止まる粒度（＃８０／１００）であり、たとえば３００μｍ（１段−１００％通過）の粒径を備えたものである。
【００２１】
また、好適には、前記超砥粒および充填剤粒子は、完全に球形でなくてもよいが、球状粒子またはそれに近い形状の粒子であることが望ましい。たとえば、短径／長径の比が０．５以上であることが、砥粒、充填剤粒子、ビトリファイドボンド、粘着剤等が混合された砥石材料が金型内で加圧されるプレス成型工程で、緻密な、前記立方格子状の充填構造、面心立方格子状の充填構造、または６方細密構造状の充填構造が形成されるために望まれる。
【００２２】
また、同様に、前記砥石材料のプレス成型工程で、立方格子状の充填構造、面心立方格子状の充填構造、または六方細密構造状の充填構造が形成されるために、前記充填剤粒子の平均粒径は砥粒の平均粒径に対して０．５乃至１．５倍の範囲内、好ましくは０．７乃至１．０倍の範囲内であることが望ましい。
【００２３】
また、前記超砥粒ビトリファイドボンドは、好適には、焼成前において、前記超砥粒或いは充填剤粒子の平均粒径に対して小さい径、たとえば０．０１乃至０．２倍の範囲内の平均粒径であって、中心粒径の２倍以下の径の粒子数が７０個数％以上である分布を有するものとされる。また、超砥粒ビトリファイドボンドは、好適には、短径／長径の比が０．７以上、たとえば０．７乃至０．９の範囲内であることが望まれる。これによれば、プレス成型時において構成される超砥粒および充填剤粒子による充填構造が容易に形成され得るとともに、焼成時においてその充填構造が変化することが好適に抑制される。
【００２４】
また、上記超砥粒ビトリファイドボンドは、好適には、湿式粉砕により得られた角が取れた粒子であることがプレス成形時の充填上望ましく、３００ｋｇ／ｍｍ2 の成形圧力を加えたときの単体充填率が５５体積％以上であること、およびＡＳＴＭ  Ｄ２８４０の規格に準拠する測定による見掛け密度（かさ比重）１．２以上であることが望ましい。これら単体充填率および見掛け密度は、ビドリファイドボンドの形状によって影響を受けるので、間接的にビドリファイドボンドの形状を特定していることになる。
【００２５】
また、好適には、前記超砥粒は、ダイヤモンド砥粒、ＣＢＮ砥粒から構成される。酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ）系のアルミナ砥粒、ＧＣ砥粒で代表される炭化ケイ素（ＳｉＣ）系のシリコンカーバイト砥粒、ジルコニア砥粒等の一般砥粒は、充填剤粒子と見なされる。また、超砥粒の平均粒径に対して０．５乃至１．５倍の平均粒径を備えないものは、充填剤としてカウントしない。
【００２６】
また、好適には、前記充填剤粒子は、シラスバルーンに代表されるセラミック（ガラス）質バルーン等の無機質中空粒子から構成されるのみならず、セラミックボールのような無機質の中実粒子、上記一般砥粒、再生砥粒、塊状砥粒等であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
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。なお、以下の実施例において図は適宜簡略化或いは概念化されており、各部の寸法比および形状等は必ずしも正確に描かれていない。
【００２８】
図１は、本発明の一実施例の超砥粒ビトリファイド砥石である端面研削用のビトリファイド砥石１０を示している。このビトリファイド砥石１０は、金属製の円板状の台金１２と、その台金１２の外周縁に沿って固着されることにより一面側へ回転軸心と平行な方向へ突き出す環状の研削平面１４を構成する複数のセグメント砥石１６とを備えている。
【００２９】
図２に示すように、たとえばクランクジャーナル部またはカムシャフトフロント部のような鋼製の被削材１８の端面１９を研削するに際しては、被削材１８およびビトリファイド砥石１０が回転した状態で、その被削材１８の端面１９にビトリファイド砥石１０の研削平面１４が押し当てられることにより、その端面１９が研削される。
【００３０】
上記ビトリファイド砥石１０のセグメント砥石１６は、たとえば図３に示す工程図に従って製造される。すなわち、先ず、超砥粒ボンドコーティング工程Ｐ１では、＃３２５以粗の粒度を有する超砥粒２０と、溶融後にフリット化した高い耐衝撃性及び耐熱性に優れたガラスの粉末であって超砥粒２０の１／１０以下の平均粒径を有する粉体状のビトリファイドボンドとが、デキストリンに代表される合成糊料等の良く知られた粘結剤（成形助剤）とともに混合されることにより、そのビトリファイドボンドおよび粘結剤から成るコーティングが超砥粒２０の外表面に層状に形成され、必要に応じて乾燥されることにより、一層の流動性が付与される。また、充填剤粒子ボンドコーティング工程Ｐ２でも、たとえばガラスバルーン等の無機質中空粒子や無機質中実粒子から成る充填剤粒子２２と上記と同様のビトリファイドボンドとがデキストリン等の良く知られた粘結剤とともに混合されることにより、そのビトリファイドボンドおよび粘結剤から成るコーティングが充填剤粒子２２の外周面に層状に形成され、必要に応じて乾燥されることにより、一層の流動性が付与される。上記充填剤粒子２２は、たとえば超砥粒２０の平均粒径に対して０．５乃至１．５倍の平均粒径を備えたものが用いられる。上記超砥粒２０は、たとえば＃３２５／＃４００の粒度、たとえば平均粒径（ｄS −５０：ＪＩＳＲ６００２、Ｂ４１３０）が５０μｍ程度の粒径を有するものである。
【００３１】
上記ビトリファイドボンドは、高い耐衝撃性及び耐熱性に優れたガラスの粉末であり、たとえば酸化物組成がＳｉＯ2 ５０〜８０重量％、Ｂ2 Ｏ3 １０〜２０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 ５〜１５重量％、ＣａＯ，ＭｇＯ，Ｋ2 Ｏ，Ｎａ2 Ｏから選択される金属酸化物の合計が８〜１５重量％とされたガラスフリット、或いは酸化物組成がＳｉＯ2 ７０〜９０重量％、Ｂ2 Ｏ3 １０〜２０重量％、Ａｌ2 Ｏ3 １〜５重量％、Ｎａ2 Ｏ3 １〜５重量％とされたガラスフリットなど、すなわち溶融後にフリット化した粉末ガラスから構成される。また、ビトリファイドボンドは、上記のような粉末ガラスに蛙目粘土等が添加されてもよい。
【００３２】
上記ビトリファイドボンドは、超砥粒２０或いは充填剤粒子２２の平均粒径に対して小さい径、たとえば０．０１乃至０．２倍の範囲内の平均粒径であって、中心粒径の２倍以下の径の粒子数が７０個数％以上である分布を有する粉体である。図４は、このビトリファイドボンドの粒径分布の一例であり、この例では、中心粒径が３μｍ、半値幅が１〜８μｍ、６μｍ以下の粒子数が８０個数％程度の分布を示している。このビトリファイドボンドは、好適には、短径／長径の比が０．７以上、たとえば０．７乃至０．９の範囲内である。また、このビトリファイドボンドは、好適には、湿式粉砕により得られた角が取れた粒子であり、３００ｋｇ／ｍｍ2 の成形圧力を加えたときの単体充填率が５５体積％以上であり、ＡＳＴＭ  Ｄ２８４０の規格に準拠する測定による見掛け密度（かさ比重）１．２以上である。
【００３３】
また、上記充填剤粒子２２は、本実施例では、シラスバルーンに代表されるセラミック（ガラス）質バルーン等の無機質中空粒子から構成される。この充填剤粒子２２は、０．６〜０．９ｇ／ｃｍ3 の見掛け密度、０．２５〜０．４２ｇ／ｃｍ3 のかさ密度が、７０Ｎ／ｍｍ2 の圧縮強度、１６００℃以上の融点、略零の吸水率を備えた閉鎖型中空粒子である。この充填剤粒子２２の平均粒径は、超砥粒２０の平均粒径に対して０．５乃至１．５倍の範囲内、好適には０．７乃至１．０倍の範囲内となるように設定されている。図５は、上記充填剤粒子２２の粒径分布の一例であり、この例では、最少粒径が３０μｍ、中心粒径が４５μｍ、最大粒径が７５μｍの分布を示している。
【００３４】
次いで、混合工程Ｐ３では、上記コーティングがそれぞれ施された超砥粒２０および充填剤粒子２２が、たとえば超砥粒：充填剤粒子の比が１：１〜５の範囲内のうちの予め設定された粒子数比となる割合で、デキストリン等の良く知られた粘結剤とともに混合機に投入され、そこで均一に混合される。次に、成型工程Ｐ４では、円筒状の成型空間を形成するための所定のプレス型内に上記混合材料が充填され、プレス機によって加圧されることによりセグメント状に形成される。焼成工程Ｐ５では、成型工程Ｐ４を経た成型品が、所定の焼成炉内においてたとえば９００℃程度の温度が０．５時間保持で示される焼成条件で焼結させられる。この焼結によって、粘結剤が焼失させられるとともに、ビトリファイドボンドが溶融させられるので、図１０のビトリファイド砥石組織図に示すように、超砥粒２０および充填剤粒子２２が溶融したビトリファイドボンド２４を介して相互に結合されてセグメント状のビトリファイド砥石すなわちセグメント砥石１６が構成される。次いで、接着工程Ｐ６では、焼結させられたセグメント砥石１６が台金１２の外周縁に沿って周方向に配列された状態で接着される。なお、上記成型工程Ｐ４において円筒状に成型されて台金を用いない場合にはこの接着工程Ｐ６は実行されない。そして、仕上工程Ｐ７では、外周面および端面等の外形寸法が所定の製品規格となるように切削或いは研削工具を用いて機械的に仕上げられることにより前記ビトリファイド砥石１０が製造され、検査工程Ｐ８を経て出荷される。
【００３５】
上記のようにして製造されることにより図１０に示すような砥石組織を備えたビトリファイド砥石１０によれば、研削性能に相対的に大きく寄与する超砥粒２０と、その超砥粒２０とともに砥石組織を構成する充填剤粒子２２とが所定の空間内に満たされた状態でビトリファイドボンド（溶融ガラス体）２４により結合されたビトリファイド砥石組織が形成されており、その砥石組織内において超砥粒２０および充填剤粒子２２を基準として立体的に繰り返し表れる単位構造が、基本単位粒子数として超砥粒１個に対して充填剤粒子が１乃至５個から構成されていることから、超砥粒２０および充填剤粒子２２が体心立方格子状の充填構造、面心立方格子状の充填構造、または６方細密構造状の充填構造を構成する相対的位置状態でビトリファイドボンド２４によって結合された砥石構造が得られるので、超砥粒２０は充填剤粒子２２の介在によって相互に凝集することが好適に制限されて超砥粒２０間には比較的均一な距離が形成され、研削焼けの発生が少なく且つ長い砥石寿命が得られる。
【００３６】
図６は、上記超砥粒２０および充填剤粒子２２を球形と仮定したとき、それら超砥粒２０および充填剤粒子２２が空間内において密に充填されたときに取り得る構造の１つである体心立方格子状充填構造における立方体形状の単位構造ＧT を示す概念図である。この立方体形状の単位構造ＧT において、１個の超砥粒２０は立方体の中心に位置し、８個の充填剤粒子２２が立方体の８箇所の角に位置している。８個の充填剤粒子２２は、所定の単位構造ＧT 内では隣接する他の単位構造ＧT によって１／８に分割された容積しか持てないので、結局、１個の単位構造ＧT 内の空間は、１個分の超砥粒２０と１個分の充填剤粒子２２とによって占められる。このため、超砥粒２０および充填剤粒子２２が個数比で１：１の割合付近で均一に混合されたときは、このような充填構造ＧT が主として形成され、１個の超砥粒２０は、その最近接位置に位置する８個の充填剤粒子２２によって取り囲まれ、超砥粒２０の間隔はその充填剤粒子２２の介在によって略一定の値となる。
【００３７】
図７は、超砥粒２０および充填剤粒子２２を球形と仮定したとき、それら超砥粒２０および充填剤粒子２２が空間内において密に充填されたときに取り得る構造の１つである面心立方格子状充填構造における立方体形状の単位構造ＧM を示す概念図である。この立方体形状の単位構造ＧM において、１個の充填剤粒子２２は立方体の外面を構成する６面の中心に位置しており、６箇所に充填剤粒子２２が存在しているが、所定の単位構造ＧM 内では隣接する他の単位構造ＧM によって１／２に分割された容積しか持てないので、充填剤粒子２２は上記単位構造ＧM 内において３個分の容積を占める。８箇所の超砥粒２０は立方体の８箇所の角に位置しており、所定の単位構造ＧM 内では隣接する他の単位構造ＧM によって１／８に分割された容積しか持てないので、超砥粒２０は上記単位構造ＧM 内において１個分の容積を占める。結局、１個の単位構造ＧM 内の空間は、基本単位粒子数として、１個の超砥粒２０と３個の充填剤粒子２２とによって占められる。このため、超砥粒２０と充填剤粒子２２とが個数比で１：３の割合付近で均一に混合されたときは、このような充填構造ＧM が主として形成され、１個の超砥粒２０は、その最近接位置に位置する１２個の充填剤粒子２２によって取り囲まれ、超砥粒２０の間隔はその充填剤粒子２２の介在によって一定の値となることが多くなるのである。基本単位粒子数として、１個の超砥粒２０と３個の充填剤粒子２２とから構成されていることになる。
【００３８】
図８は、上記超砥粒２０および充填剤粒子２２を球形と仮定したとき、それら超砥粒２０および充填剤粒子２２が空間内において密に充填されたときに取り得る構造の１つである六方密充填構造における６角柱形状の単位構造Ｇ6 を示す概念図である。この六角柱形状の単位構造Ｇ6 において、超砥粒２０は６角形の端面の中心にそれぞれ位置し、充填剤粒子２２は、６角柱の１２箇所の角と、端面間において側面に露出する５ケ所に位置している。上記６角形の端面に位置する２個の超砥粒２０は所定の単位構造Ｇ6 内では隣接する他の単位構造Ｇ6 によって１／２に分割された容積しか持てないので、単位構造Ｇ6 内では１個分の容積を占める。１２箇所の充填剤粒子２２は、所定の単位構造ＧT 内では隣接する他の単位構造Ｇ6 によって１／６に分割された容積しか持てないので、結局、１個の単位構造Ｇ6 内の空間内では２個分の容積を占める。また、５ケ所に位置している充填剤粒子２２は隣接する単位構造によって分割され、所定の単位構造Ｇ6 内では略３ヶ分の容積を占める。結局、１つの単位構造Ｇ6 内では、１個の超砥粒２０と５個の充填剤粒子２２とによって占められる。このため、超砥粒２０および充填剤粒子２２が個数比で１：５の割合付近で均一に混合されたときは、このような単位構造Ｇ6 が主として形成され、１個の超砥粒２０は、その最近接位置に位置する１２個の充填剤粒子２２と第２近接位置に位置する１２個の充填剤粒子２２によって取り囲まれ、超砥粒２０の間隔はその充填剤粒子２２の介在によって略一定の値となり、好適に研削焼けが少なくなり、砥石の長寿命が得られる。
【００３９】
しかし、このような緻密な充填構造による研削性向上の利点は、超砥粒２０の粒度に拘わらず得られるものではあるが、特に、＃３２５以細の粒度を備えた超砥粒２０では、超砥粒２０の径が小さくなることに起因する研削上の不都合が目立つようになるのであるが、＃３２５以粗の粒度を備えた超砥粒２０では、上記緻密充填性による研削性向上の利点が大幅に上まわる。
【００４０】
以下、実施例１および実施例２を用いて、＃３２５以粗の粒度を備えた超砥粒２０に対して充填剤粒子２２の個数或いは分布を制御し、その＃３２５以粗の粒度を備えた超砥粒２０と充填剤粒子２２との個数比が１：１〜５の範囲内において格別の効果が得られる点を示すデータを示す。
【実施例１】
【００４１】
先ず、調合表Ａに示す材料を用いた他は前述の図３の実施例と同様の工程を用いて図１のセグメント砥石１６と同様の比較例試料Ａを作成した。次いで、調合表Ｂおよび調合表Ｃに示す材料を用いた他は前述の図３の実施例と同様の工程を用いて比較例試料Ａと同様の形状の実施例試料Ｂおよび実施例試料Ｃをそれぞれ作成し、ビトリファイド砥石１０をそれぞれ構成した。比較例試料Ａ、実施例試料Ｂおよび実施例試料Ｃにおいては共通の材質および大きさの超砥粒（ＣＢＮ砥粒）２０が用いられているが、比較例試料Ａでは、無機質中空粒子である充填剤粒子２２の個数Ｎs は超砥粒２０の個数Ｎm に対して１／２であり、またその充填剤粒子２２（＃６０／８０）は超砥粒２０（＃８０／１００）に対してやや粗い粒度すなわち大きい平均粒径を備えている。これに対し、実施例試料Ｂの充填剤粒子２２の個数Ｎs は超砥粒２０の個数Ｎm に対して１倍であり、またその充填剤粒子２２は超砥粒２０（＃８０／１００）に対して同じ粒度すなわち略同じ平均粒径を備え、実施例試料Ｃの充填剤粒子２２の個数Ｎs は超砥粒２０の個数Ｎm に対して５倍であり、またその充填剤粒子２２（＃１７０／２００）は超砥粒２０（＃８０／１００）に対して細かな粒度すなわち１／２程度の平均粒径を備えている。図９は比較例試料Ａの表面を拡大して示す顕微鏡写真図であり、図１０は実施例試料Ｃの表面を拡大して示す顕微鏡写真図である。
【００４２】
（比較例試料Ａのための調合表Ａ）                        
超砥粒の個数Ｎm ：充填剤粒子の個数Ｎs         １：０．５
砥粒集中度：                                  １００
砥粒：ＣＢＮ砥粒（＃８０／１００）            ２５容量部
充填剤粒子：無機質中空粒子（＃６０／８０）    ２０容量部
ビトリファイドボンド                          １８容量部
糊量                                            ６容量部
【００４３】
（実施例試料Ｂのための調合表Ｂ）                        
超砥粒の個数Ｎm ：充填剤粒子の個数Ｎs         １：１
砥粒集中度：                                  １００
超砥粒：ＣＢＮ砥粒（＃８０／１００）          ２５容量部
充填剤粒子：無機質中空粒子（＃８０／１００）  ２０容量部
ビトリファイドボンド                          １８容量部
糊量                                            ６容量部
【００４４】
（実施例試料Ｃのための調合表Ｃ）                        
超砥粒の個数Ｎm ：充填剤粒子の個数Ｎs         １：５
砥粒集中度：                                  １００
超砥粒：ＣＢＮ砥粒（＃８０／１００）          ２５容量部
充填剤粒子：無機質中空粒子（＃１７０／２００）２０容量部
ビトリファイドボンド                          １８容量部
糊量                                            ６容量部
【００４５】
図１１は、比較例試料Ａおよび実施例試料Ｃについて、超砥粒２０の間隔Ｂ’をスケール付顕微鏡を用いて光学的に測定した結果を示している。図１１において１点鎖線は比較例試料Ａの分布を示し、実線は実施例試料Ｃの分布を示している。実施例試料Ｃの分布では、ピークが理想的な２（超砥粒の平均粒径の２倍）付近にのみ存在する正規分布型のグラフを示しており、砥粒２０の間で比較的均一な間隔が形成されていることが明らかである。これに対し、比較例試料Ａの分布では、砥粒同時の間隔が短く詰まっていることを示す１．５付近と逆に離れ過ぎと思われる３．０付近とに位置にピークが形成されている。
【００４６】
図１２乃至図１７は、１／４インチ径の先端球で６０ｋｇｆの荷重を加えたときの押し込み量で硬度を測定する形式の硬度計を用いて、比較例試料Ａおよび実施例試料Ｃの表面、深さ１ｍｍの面、深さ２ｍｍの面内の硬度を多数測定し、その硬度を３段階に区別して硬度分布を表示した図である。この硬度分布において、白色で示される領域は硬度９０〜１０５の範囲を示し、粗い斜線で示される領域は硬度７５〜９０の範囲を示し、細かな斜線で示される領域は硬度５０〜７５の範囲を示している。
【００４７】
図１２、図１３、および図１４は、比較例試料Ａの表面、深さ１ｍｍの面、深さ２ｍｍの面における硬度分布を示している。図１２では、白色で示される領域は２０％、粗い斜線で示される領域は７７％、細かな斜線で示される領域は３％であった。図１３では、白色で示される領域は６％、粗い斜線で示される領域は７７％、細かな斜線で示される領域は１７％であった。図１４では、白色で示される領域は１２％、粗い斜線で示される領域は７７％、細かな斜線で示される領域は１０％であった。また、図１５、図１６、および図１７は、実施例試料Ｃの表面、深さ１ｍｍの面、深さ２ｍｍの面における硬度分布を示している。図１５では、白色で示される領域は３％、粗い斜線で示される領域は９４％、細かな斜線で示される領域は３％であった。図１６では、白色で示される領域は１％、粗い斜線で示される領域は９５％、細かな斜線で示される領域は３％であった。図１７では、白色で示される領域は３％、粗い斜線で示される領域は９７％、細かな斜線で示される領域は０％であった。比較例試料Ａでは、いずれの深さの面においても硬度の中心付近の値（粗い斜線で示される領域）は最大でも７７％であったが、実施例試料Ｃでは、いずれの深さ面においても９４％以上であり、硬度中心付近の値がビトリファイド砥石の面において、均一な硬度とされている。
【００４８】
図１８および図１９は、比較例試料Ａおよび実施例試料Ｃのダイヤモンドドレッサによるビトリファイド砥石表面のドレッシング性を評価するために、ドレッシング後における比較例試料Ａおよび実施例試料Ｃの表面（ホイール面）の凹凸を表面粗度測定装置を用いて測定した結果を、その凹凸の深さを３段階の層に区別して凹凸分布を表示した図である。この凹凸分布において、白色で示される領域は深さ０〜−６０μｍの範囲を示し、粗い斜線で示される領域は−６０〜−１２０μｍの範囲を示し、細かな斜線で示される領域は深さ−１２０μｍ以下の範囲を示している。図１８では、各層の模様が相互のつながっていることから、超砥粒２０が凝集していることが推定される。図１９では、各層の模様が細かく且つ不連続であることから、超砥粒２０が分離して点在していることが推定される。
【００４９】
図２０、図２１、図２２は、図２３に示す形式の研削装置で上記比較例試料Ａ、実施例試料Ｂおよび実施例試料Ｃを用い、以下に示す試験条件で研削試験を行った結果を示している。◇印は比較例試料Ａを用いたときの値を、○印は実施例試料Ｂを用いたときの値を、△印は実施例試料Ｃを用いたときの値をそれぞれ示している。図２０は、加工本数に対する被削材の面粗度（μｍＲｚ）の変化を示すものであり、いずれの試料の面粗度も大差ないが、比較例試料Ａでは４０本程度で焼けが発生しているが、実施例試料Ｂでは１００本程度でも焼けが発生せず、実施例試料Ｃでは１８０本程度でも焼けが発生せず、少なくとも焼け発生までの加工本数が２．５倍以上であった。図２１は、加工本数に対する研削時の消費電力（ｋＷ）の変化を示すものであり、比較例試料Ａでは実施例試料Ｂおよび実施例試料Ｃをやや上回るが、実施例試料Ｂおよび実施例試料Ｃでは比較例試料Ａよりも低く且つ安定した変化を示している。この消費電力は切れ味に対応するものであり、実施例試料Ｃは実施例試料Ｂよりも切れ味がよく、実施例試料Ｂは比較例試料Ａよりも切れ味がよいことを示している。図２２は、加工本数に対するホイール（ビトリファイド砥石）の摩耗量（μｍ）の変化を示している。実施例試料Ｂおよび実施例試料Ｃでは比較例試料Ａよりも焼けが発生し難く、実施例試料Ｃに至っては１８０本程度でも焼けが発生せず、その間において加工本数が増加しても１本当たりのホイール摩耗量が変化せず安定的に摩耗し、高い耐久性を示している。
【００５０】
（研削試験条件）                                  
研  削  方  法：  湿式端面研磨
被    削    材：  スチール
被  削  材  寸  法：７０φＤ×２４Ｔ×２８φＨ（研削幅１０）
砥  石  寸  法：  ３５０φＤ×１６Ｔ×８０φＨ
砥  石  周  速：  ８０ｍ／ｓｅｃ                          
取        代：    ０．２５ｍｍ                            
【実施例２】
【００５１】
前述の実施例１では、ビトリファイド砥石１０に含まれるビトリファイドボンドとして、たとえば図４の分布を示すもの、すなわち平均粒径が３μｍ、半値幅が１〜８μｍ、６μｍ以下の粒子数が８０個数％以上のものが用いられている。本実施例では、そのビトリファイドボンドとして、平均粒子径が５μｍであるが、その平均粒子径の２倍以下の径の粒子個数率が５０％、７０％、８０％である３種類を用意し、ビトリファイドボンド以外の条件を前記実施例試料Ｃの調合表Ｃと同じとし、前述の図３の実施例と同様の工程を用いて、３種類のビトリファイド砥石、すなわち、試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３をそれぞれ作成した。そして、これら３種類の試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を用いて、上記実施例１と同様の研削試験条件で研削試験を行った。図２４は加工本数に対する面粗度( μｍＲｚ）の変化を示し、図２５は加工本数に対する消費電力( ｋｗ）を示し、図２６は加工本数に対するホイール磨耗量Ｒ（μｍ) を示している。また、図２４、図２５、図２６において、◇印は平均粒子径の２倍以下の径の粒子個数率が５０％のビトリファイドボンドを用いた試料Ｓ１の値を示し、□印は平均粒子径の２倍以下の径の粒子個数率が７０％のビトリファイドボンドを用いた試料Ｓ２の値を示し、△印は平均粒子径の２倍以下の径の粒子個数率が８０％のビトリファイドボンドを用いた試料Ｓ３の値を示している。
【００５２】
面粗度に関しては、図２４に示すように、初期的には試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３という順に小さい値となる特性を示すが加工本数が多くなるとその差異が減少して認められなくなる。また、ホイール磨耗量Ｒに関しては、図２６に示すように、各試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の間でそれほどの差が認められない。しかし、砥石の切れ味に密接に関連する、砥石を駆動する電動機の消費電力に関しては、図２５に示すように、平均粒子径の２倍以下の径の粒子個数率が高くなるほど、すなわち試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順で、焼けが発生するまでの寿命が長くなり、しかも消費電力が低くなり、切れ味が良くなる。このことから、ビトリファイドボンドの粒子が揃っているほど、超砥粒２０の細密構造が多く形成されるものと推定される。
【実施例３】
【００５３】
次に、調合表Ｄに示す材料を用いた他は前述の図３の実施例と同様の工程を用いて図３０のビトリファイド砥石２７に示すものと同様の円筒状の比較例試料Ｄを作成した。次いで、調合表Ｅおよび調合表Ｅに示す材料を用いた他は前述の図３の実施例と同様の工程を用いて比較例試料Ｄと同様の円筒状の実施例試料Ｆおよび実施例試料Ｆをそれぞれ作成した。比較例試料Ｄ、実施例試料Ｅおよび実施例試料Ｆにおいては共通の材質および大きさの超砥粒（ＣＢＮ砥粒）２０が用いられているが、比較例試料Ｄでは、無機質中空粒子としての充填剤粒子２２の個数Ｎs は超砥粒２０の個数Ｎm に対して１／２であり、またその充填剤粒子２２は超砥粒２０（＃３２５／４００）と同じ粒度すなわち略同じ平均粒径を備えている。これに対し、実施例試料Ｅの充填剤粒子２２の個数Ｎs は超砥粒２０の個数Ｎm に対して１倍であり、またその充填剤粒子２２（＃５００）は超砥粒２０（＃３２５／４００）に対してやや細かな粒度すなわち小さい粒径を備え、実施例試料Ｆの充填剤粒子２２の個数Ｎs は超砥粒２０の個数Ｎm に対して５倍であり、またその充填剤粒子２２（＃７００）は超砥粒２０（＃３２５／４００）に対して細かな粒度すなわち１／２程度の平均粒径を備えている。
【００５４】
（比較例試料Ｄのための調合表Ｄ）                          
超砥粒の個数Ｎm ：充填剤粒子の個数Ｎs           １：０．５
砥粒集中度：                                    １００
超砥粒：ＣＢＮ砥粒（＃３２５／４００）          ３５容量部
充填剤粒子：無機質中空粒子（＃３２５／４００）  １５容量部
ビトリファイドボンド                            ２０容量部
糊量                                              ６容量部
【００５５】
（実施例試料Ｅのための調合表Ｅ）                          
超砥粒の個数Ｎm ：充填剤粒子の個数Ｎs           １：１
砥粒集中度：                                    １００
超砥粒：ＣＢＮ砥粒（＃３２５／４００）          ３５容量部
充填剤粒子：無機質中空粒子（＃５００）          １５容量部
ビトリファイドボンド                            ２０容量部
糊量                                              ６容量部
【００５６】
（実施例試料Ｆのための調合表Ｆ）                          
超砥粒の個数Ｎm ：充填剤粒子の個数Ｎs           １：５
砥粒集中度：                                    １００
超砥粒：ＣＢＮ砥粒（＃３２５／４００）          ３５容量部
充填剤粒子：無機質中空粒子（＃７００）          １５容量部
ビトリファイドボンド                            ２０容量部
糊量                                              ６容量部
【００５７】
図２７、図２８、図２９は、図３０に示す形式の研削装置で上記比較例試料Ｄ、実施例試料Ｅおよび実施例試料Ｄを用い、以下に示す試験条件で円筒状の被削材２８の内周面を研削する研削試験を行った結果を示している。◇印は比較例試料Ｄを用いたときの値を、○印は実施例試料Ｅを用いたときの値を、△印は実施例試料Ｆを用いたときの値をそれぞれ示している。図２７は、加工本数に対する被削材の面粗度（μｍＲｚ）の変化を示すものであり、加工本数２０本において、比較例試料Ｄでは面粗度が大きくしかも増加率が高い。実施例試料Ｅでは比較例試料Ｄよりも面粗度が低くしかも増加率が低い。実施例試料Ｆでは実施例試料Ｅよりも面粗度がさらに低くしかも増加率が低い。図２８は、加工本数に対する研削時の消費電力（ｋＷ）の変化を示すものであり、加工本数２０本において、実施例試料Ｅおよび実施例試料Ｆでは比較例試料Ｄよりも低く且つ安定した変化を示している。この消費電力は切れ味に対応するものであり、実施例試料Ｆは実施例試料Ｅよりも切れ味がよく、実施例試料Ｅは比較例試料Ｄよりも切れ味がよいことを示している。図２９は、加工本数に対するホイール（ビトリファイド砥石１０）の摩耗量（μｍ）の変化を示している。加工本数２０本において、実施例試料Ｅおよび実施例試料Ｆでは比較例試料Ｄよりも摩耗量が少なく、何ら焼けが発生しないが、比較例試料Ｄでは、加工本数２０本に到達すると、砥粒の脱落が観察された。
【００５８】
（研削試験条件）                              
研  削  方  法：  湿式内面研磨
被    削    材：  ＳＵＪ−２
被  削  材  寸  法：６０φＤ×１３Ｔ×２８φＨ
砥  石  寸  法：  ２５φＤ×１４Ｔ×１１φＨ
砥  石  周  速：  ４５ｍ／ｓｅｃ                      
取        代：    ０．７φｍｍ                        
【００５９】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施でき、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の一実施例のビトリファイド砥石の形状を示す斜視図である。
【図２】図１のビトリファイド砥石を用いた研削装置の研削例を説明する図である。
【図３】図１のビトリファイド砥石の製造工程を説明する工程図である。
【図４】図１のビトリファイド砥石に含まれるビトリファイドボンドの粒径分布の一例を示す図である。
【図５】図１のビトリファイド砥石の製造のために混入される充填剤粒子の粒径分布の一例を示す図である。
【図６】図１のビトリファイド砥石において、＃３２５以粗の粒度を有する超砥粒と充填剤粒子とがビトリファイドボンドにより結合された砥石組織内で、基本単位粒子数としてその超砥粒１個に対して充填剤粒子が１個から構成されているときに立体的に繰り返し表れる単位構造すなわち体心立方格子充填構造示す斜視図である。
【図７】図１のビトリファイド砥石において、＃３２５以粗の粒度を有する超砥粒と充填剤粒子とがビトリファイドボンドにより結合された砥石組織内で、基本単位粒子数としてその超砥粒１個に対して充填剤粒子が３個から構成されているときに立体的に繰り返し表れる単位構造すなわち面心立方格子充填構造示す斜視図である。
【図８】図１のビトリファイド砥石において、＃３２５以粗の粒度を有する超砥粒と充填剤粒子とがビトリファイドボンドにより結合された砥石組織内で、基本単位粒子数としてその超砥粒１個に対して充填剤粒子が５個から構成されているときに立体的に繰り返し表れる単位構造すなわち六方細密充填構造示す斜視図である。
【図９】調合表Ａに示す材料で図３と同様の工程を用いて製造された比較例試料Ａの表面を拡大して示す顕微鏡写真図である。
【図１０】調合表Ｃに示す材料で図３と同様の工程を用いて製造された実施例試料Ｃの表面を拡大して示す顕微鏡写真図である。
【図１１】比較例試料Ａおよび実施例試料Ｃの超砥粒の間隔Ｂ’の分布を対比して示す図である。
【図１２】比較例試料Ａの表面における硬度の測定結果を３段階で表すことによって硬度分布を示す図である。
【図１３】比較例試料Ａの深さ１ｍｍの面における硬度の測定結果を３段階で表すことによって硬度分布を示す図である。
【図１４】比較例試料Ａの深さ２ｍｍの面における硬度の測定結果を３段階で表すことによって硬度分布を示す図である。
【図１５】実施例試料Ｃの表面における硬度の測定結果を３段階で表すことによって硬度分布を示す図である。
【図１６】実施例試料Ｃの深さ１ｍｍの面における硬度の測定結果を３段階で表すことによって硬度分布を示す図である。
【図１７】実施例試料Ｃの深さ２ｍｍの面における硬度の測定結果を３段階で表すことによって硬度分布を示す図である。
【図１８】比較例試料Ａのドレッシング後における表面の凹凸の測定結果を３段階で表すことによって凹凸分布を示す図である。
【図１９】実施例試料Ｃのドレッシング後における表面の凹凸の測定結果を３段階で表すことによって凹凸分布を示す図である。
【図２０】比較例試料Ａ、実施例試料Ｂ、および実施例試料Ｃを用いて研削試験を行ったときの、加工本数に対する面粗度の変化を示す図である。
【図２１】比較例試料Ａ、実施例試料Ｂ、および実施例試料Ｃを用いて研削試験を行ったときの、加工本数に対する消費電力の変化を示す図である。
【図２２】比較例試料Ａ、実施例試料Ｂ、および実施例試料Ｃを用いて研削試験を行ったときの、加工本数に対するホイール摩耗量の変化を示す図である。
【図２３】比較例試料Ａ、実施例試料Ｂ、および実施例試料Ｃを用いて研削試験を行った研削装置の構成の要部を示す図である。
【図２４】粒径５μｍであって平均粒径の２倍以下の粒子個数率が５０％、７０％、８０％という３種類ののビトリファイドボンドを用いた以外は実施例試料Ｃと同じ組成の３種類の試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を研削試験に用いたときに得られた、加工本数に対する面粗度を示す図である。
【図２５】粒径５μｍであって平均粒径の２倍以下の粒子個数率が５０％、７０％、８０％という３種類ののビトリファイドボンドを用いた以外は実施例試料Ｃと同じ組成の３種類の試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を研削試験に用いたときに得られた、加工本数に対する消費電力を示す図である。
【図２６】粒径５μｍであって平均粒径の２倍以下の粒子個数率が５０％、７０％、８０％という３種類ののビトリファイドボンドを用いた以外は実施例試料Ｃと同じ組成の３種類の試料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を研削試験に用いたときに得られた、加工本数に対するホイール磨耗量Ｒを示す図である。
【図２７】比較例試料Ｄ、実施例試料Ｅ、および実施例試料Ｆを用いて研削試験を行ったときの、加工本数に対する面粗度の変化を示す図である。
【図２８】比較例試料Ｄ、実施例試料Ｅ、および実施例試料Ｆを用いて研削試験を行ったときの、加工本数に対する消費電力の変化を示す図である。
【図２９】比較例試料Ｄ、実施例試料Ｅ、および実施例試料Ｆを用いて研削試験を行ったときの、加工本数に対するホイール摩耗量の変化を示す図である。
【図３０】比較例試料Ｄ、実施例試料Ｅ、および実施例試料Ｆを用いて研削試験を行った研削装置の構成の要部を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０：ビトリファイド砥石( 超砥粒ビトリファイド砥石) 
１２：被削材
２０：超砥粒
２２：充填剤粒子
２４：ビトリファイドボンド
ＧT ：単位構造（体心立方格子状充填構造）
ＧM ：単位構造（面心立方格子状充填構造）
Ｇ6 ：単位構造（六方細密充填構造）
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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