(57)【要約】  超砥粒ホイールは、台金と、台金の表面に設けられた超砥粒層とを備え、超砥粒層は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とを含み、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とは台金に結合材で単層に固定されている。工作物に作用するダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒の突出端の高さのバラツキは１０μｍ以下で、工作物に作用するダイヤモンド砥粒の突出端には高さ０．１μｍ以上の凹凸が形成されている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
台金と、  前記台金の表面に設けられた超砥粒層とを備え、  前記超砥粒層は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とを含み、  前記ダイヤモンド砥粒と前記ＣＢＮ砥粒とは前記台金に結合材で単層に固定されており、  工作物に作用する前記ダイヤモンド砥粒と前記ＣＢＮ砥粒の突出端の高さのバラツキは１０μｍ以下で、  工作物に作用する前記ダイヤモンド砥粒の突出端には高さ０．１μｍ以上の凹凸が形成されている、超砥粒ホイール。
【請求項２】
前記ダイヤモンド砥粒と前記ＣＢＮ砥粒との前記超砥粒層における占有面積率は、１０％〜７０％である請求項１に記載の超砥粒ホイール。
【請求項３】
前記ダイヤモンド砥粒と前記ＣＢＮ砥粒との質量比は１：９９から５０：５０である、請求項１または請求項２に記載の超砥粒ホイール。
【請求項４】
前記ダイヤモンド砥粒と前記ＣＢＮ砥粒との質量比は３：９７から４０：６０である、請求項３に記載の超砥粒ホイール。
【請求項５】
前記ダイヤモンド砥粒と前記ＣＢＮ砥粒との質量比は３：９７から３０：７０である、請求項４に記載の超砥粒ホイール。
【請求項６】
前記結合材は、ロウ材または金属めっきである、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項７】
前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径と前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径との比率（（前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径））は、１１０％を超え１５０％以下である、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の超砥粒ホイール。
【請求項８】
前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径と前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径との比率（（前記ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（前記ＣＢＮ砥粒の平均粒径））は、１１０％を超え１３５％以下である、請求項７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、２０１６年５月２７日に出願した日本特許出願である特願２０１６−１０６３１１号に基づく優先権を主張する。当該日本特許出願に記載された全ての記載内容は、参照によって本明細書に援用される。より特定的には、ダイヤモンド砥粒と、ＣＢＮ（cubic  boron  nitride）砥粒とを有する超砥粒ホイールに関するものである。
【背景技術】
【０００２】  従来、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とを有する工具は、たとえば、特開平６−２６２５２７号公報（特許文献１）、特開２００８−２００７８０号公報（特許文献２）、特開２０１３−１４６８１７号公報（特許文献３）、特開２０１５−９３２５号公報（特許文献４）、特開２００２−１７８２６５号公報（特許文献５）、特開平６−１５５３０５号公報（特許文献６）、特開平７−７５９７１号公報（特許文献７）、特開平１１−２７７４４０号公報（特許文献８）に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６２５２７号公報
【特許文献２】特開２００８−２００７８０号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６８１７号公報
【特許文献４】特開２０１５−９３２５号公報
【特許文献５】特開２００２−１７８２６５号公報
【特許文献６】特開平６−１５５３０５号公報
【特許文献７】特開平７−７５９７１号公報
【特許文献８】特開平１１−２７７４４０号公報
【発明の概要】
【０００４】  この発明に従った超砥粒ホイールは、台金と、台金の表面に設けられた超砥粒層とを備える。超砥粒層は、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とを含み、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とは台金に結合材で単層に固定されている。工作物に作用するダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒の突出端の高さのバラツキは１０μｍ以下で、工作物に作用するダイヤモンド砥粒の突出端には高さ０．１μｍ以上の凹凸が形成されている。
【０００５】  このように構成された超砥粒ホイールでは、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とは台金に結合材で単層に固定されているため、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とが相互に補完する。そして、工作物に作用するダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒の突出端の高さのバラツキおよび、工作物に作用するダイヤモンド砥粒の突出端の凹凸の高さが最適化されているため、高性能の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一部分の断面図である。
【図２】図２は、実施の形態に従った超砥粒ホイールの１つのダイヤモンド砥粒を示す断面図である。
【図３】図３は、図１で示す超砥粒層を有する超砥粒ホイール（平形ホイール）の全体構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】[本開示が解決しようとする課題]  従来の技術では、工作物の種類、加工条件および工具仕様によっては、工作物の表面粗さ、工具寿命等の、工具性能が悪化するという問題があった。
【０００８】  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る。この発明の目的は、高性能の超砥粒ホイールを提供することを目的とする。[本開示の効果]  この発明に従えば、高性能の超砥粒ホイールを提供することができる。
【０００９】  ［本発明の実施形態の説明］  最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
【００１０】  １．超砥粒ホイール１の構成  図１は、実施の形態に従った超砥粒ホイールの一部分の断面図である。図２は、実施の形態に従った超砥粒ホイールの１つのダイヤモンド砥粒を示す断面図である。図１および図２で示すように、超砥粒ホイール１は、台金１０と、台金の表面に設けられた超砥粒層１５とを備える。超砥粒層１５は、超砥粒（ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０）を含み、ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０とは台金１０に結合材４０で単層に固定されている。
【００１１】  超砥粒ホイール１は、工具鋼、高速度鋼、各種合金鋼、焼き入れ鋼などの金属材料、Ｎｉ，Ｃｏベースの超合金および耐熱合金、超硬合金、サーメット、半導体材料、セラミックス、カーボン、ゴム、樹脂、ＧＦＲＰ（Glass  fiber  reinforced  plastics）などの各種材料の研削加工に用いられる。
【００１２】  台金１０は、超砥粒層１５を支持するための部材である。台金１０は、セラミックス、超硬合金、アルミニウムまたは鋼などの金属で構成される。台金１０は単一の材質で構成されていてもよく、複数の材質で構成されていてもよい。
【００１３】  ダイヤモンド砥粒２０の切れ刃には、主に磨滅型の摩耗が認められる。一方、ＣＢＮ砥粒３０の切れ刃の摩耗は破砕型(研削条件によっては大破砕)の摩耗が主体である。ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０とを結合材４０で単層に固定することによって、ＣＢＮ砥粒３０のみが結合材４０で単層に固定されている場合と比較して、効果的にダイヤモンド砥粒２０が作用して、ＣＢＮ砥粒３０の過剰な破砕および大破砕を防止できる。ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０が単層ではない状態で固定されていると、ＣＢＮ砥粒３０の過剰な微細破砕、および大破砕が発生しやすい。
【００１４】  もっとも好ましくは、ダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０が結合材４０で単層に固定され、かつ、ＣＢＮ砥粒３０を主として含む超砥粒ホイール１の組織中にダイヤモンド砥粒２０を少量だけ散在する状態である。これにより、ＣＢＮ砥粒３０の過剰な微小破砕、および大破砕の発生を抑制することができる。その結果、ホイールの摩耗を少なくすることができると考えられる。ダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０は、単結晶または多結晶のいずれであってもよい。
【００１５】  この実施の形態の超砥粒ホイール１は、ダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０が結合材４０によって単層に固定された超砥粒ホイールである。所要の形状に加工された鋼、超硬合金、アルミニウム合金などの台金１０の表面に、ロウ付け法、電気めっき法、化学めっき法によってダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０が固着されている。
【００１６】  電気めっき法とは、電解液中で台金を陰極、ニッケル板を陽極として電解液中で両極間に適切な電流を流し、台金表面にニッケル層を析出させることによって、超砥粒を固着する製造方法である。化学めっき法とは、めっき液に含まれる還元剤によってニッケルイオンを還元析出させることによって、超砥粒を固着する製造方法である。無電解メッキ法とも呼ばれている。
【００１７】  ２．突出端２１，３１のバラツキｔ１および凹凸２０ａの高さｔ２  超砥粒層１５において、工作物に作用するダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の突出端２１，３１の高さのバラツキｔ１は１０μｍ以下で、工作物に作用するダイヤモンド砥粒２０の突出端２１には高さ０．１μｍ以上の凹凸２０ａが形成されている。好ましくは、工作物に作用するダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の突出端２１，３１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。
【００１８】  （バラツキｔ１の測定方法）  工作物に作用する超砥粒の突出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２０ａ，３０ａ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１５の表面を三次元測定して、作用するダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０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。
【００１９】  （高さｔ２の測定方法）  凹凸２０ａの高さｔ２は、凹凸２０ａの最も高い部分と最も低い部分との高さの差を示す。突出端２１，３１の凹凸２０ａ，３０ａ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。凹凸２０ａの高さｔ２が０．１μｍ未満であると、超砥粒ホイール１の切れ味が低下する。凹凸２０ａの高さｔ２は、ツルアーを用いツルーイング条件を適宜決定することにより決定することが出来る。
【００２０】  図３は、図１で示す超砥粒層を有する超砥粒ホイール（平形ホイール）の全体構成を示す断面図である。図３で示すように、超砥粒ホイール１の台金１０は、ボス部１２を有する。ボス部１２に貫通孔１１が設けられている。なお、図３では超砥粒ホイール１として平形ホイールを示しているが、超砥粒ホイール１は総形ホイールおよびカップ形ホイールであってもよい。
【００２１】  ３．超砥粒層１５におけるダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の平均粒径比  ダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０の平均粒径の比率（（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）））は、１１０％を超え１５０％以下であることが好ましい。
【００２２】  この比率が１１０％未満であればダイヤモンド砥粒２０の大きさがＣＢＮ砥粒３０の大きさと同程度となり、寿命を向上させることが困難となるおそれがある。この比率が１５０％を超えるとＣＢＮ砥粒３０よりもダイヤモンド砥粒２０の平均粒径が大きくなりすぎる。その結果、工作物の表面が粗くなってしまうおそれがある。
【００２３】  より好ましくは、ダイヤモンド砥粒の平均粒径とＣＢＮ砥粒の平均粒径との比率（（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径））は、１１０％を超え１３５％以下である。
【００２４】  ダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０の突出端２１、３１は、ツルーイングまたはドレッシングされていることが好ましい。ダイヤモンド砥粒２０の突出端がツルーイングまたはドレッシングされていることで、突出端２１が大きく突出することを抑制できる。
【００２５】  なお、「おそれがある」とは、僅かながらそのようになる可能性があることを示し、高い確率でそのようになることを意味するものではない。
【００２６】  （超砥粒の平均粒径を制御する方法）  砥粒メーカ（たとえば、トーメイダイヤ株式会社等）から入手したダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０を所定の質量だけ取り出して、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）で測定して、超砥粒（原料）の平均粒径を測定することができる。種々の平均粒径の超砥粒（原料）を用いて超砥粒ホイール１を作製することにより、超砥粒ホイール１のダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０の平均粒径を制御することができる。
【００２７】  なお、上記の通り、突出端２１，３１がツルーイングまたはドレッシングされるため、そのツルーイングまたはドレッシング量を制御することでも超砥粒の平均粒径を制御することができる。
【００２８】  （超砥粒ホイールの超砥粒の平均粒径を測定する方法）  完成した超砥粒ホイール１の平均粒径を測定するには、超砥粒層１５の結合材４０を酸等によって溶かしてダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０を取り出す。超砥粒ホイール１が大きい場合には、超砥粒層１５を所定の体積(たとえば、０．５cm3)だけ切り取って、その部分からダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０を取り出し、それぞれをルーペで観察することによりダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０とを分類する。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）で砥粒を測定して、平均粒径を測定する。
【００２９】  ４．超砥粒層１５におけるダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の質量比  超砥粒層１５におけるダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の質量比は、１：９９から５０：５０であることが好ましい。質量比が１：９９（１／９９）以下であれば、ダイヤモンド砥粒２０が少なくなり、ダイヤモンド砥粒２０による上記の機能を発揮できないおそれがある。質量比が５０：５０（５０／５０）を超えると、ダイヤモンド砥粒２０が多くなりすぎて、工作材が鋼である場合に鉄がダイヤモンド砥粒２０に反応してホイールの摩耗を大きくするおそれがある。より好ましくは、質量比は３：９７から４０：６０である。最も好ましくは、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒との質量比は３：９７から３０：７０である。
【００３０】  （超砥粒の質量比を制御する方法）  砥粒メーカ（たとえば、トーメイダイヤ株式会社等）から入手したダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０を所定の質量比となるように取り出す。この質量比は完成した超砥粒ホイール１でのダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０のおおよその質量比となるため、原料を準備する段階において質量比を調整することができる。
【００３１】  （超砥粒ホイールの超砥粒の質量比を測定する方法）  完成した超砥粒ホイール１の質量比を測定するには、超砥粒層１５の結合材４０を酸等によって溶かしてダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０を取り出す。超砥粒ホイール１が大きい場合には、超砥粒層１５を所定の体積(たとえば、０．５cm3)だけ切り取って、その部分からダイヤモンド砥粒２０およびＣＢＮ砥粒３０を取り出し、それぞれをルーペで観察することによりダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０とを分類して質量比を測定できる。
【００３２】  （ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０との超砥粒層１５における占有面積率）  超砥粒層１５において、ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の占有面積率は、１０％以上７０％以下であることが好ましい。占有面積率が１０％未満であれば超砥粒が少なく寿命が低下するおそれがある。占有面積率が７０％を超えると超砥粒が多すぎて切れ味が低下するおそれがある。
【００３３】  ここで、占有面積率とは、超砥粒層１５を真上から観察したときに超砥粒層１５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。
【００３４】  ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の占有面積率を測定するには、まず、超砥粒層１５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（ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０）と結合材４０を分類する。超砥粒の面積を視野の面積で除して占有面積率を計算する。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ヶ所の占有面積率を平均する。
【００３５】  ５．結合材  結合材４０は金属めっき、またはロウ材である。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。
【００３６】  このように構成された超砥粒ホイール１では、ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０とは台金１０に結合材４０で単層に固定されているため、ダイヤモンド砥粒２０が工作物に作用することで、ＣＢＮ砥粒３０の過剰な微小破砕、および大破砕を抑制することができる。その結果、ダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０とが相互に補完することで工具寿命が長くなる。さらに、工作物に作用するダイヤモンド砥粒２０とＣＢＮ砥粒３０の突出端２１，３１の高さのバラツキｔ１は１０μｍ以下で、工作物に作用するダイヤモンド砥粒２０の突出端２１には高さｔ２が０．１μｍ以上の凹凸２０ａが形成されているため、過酷な条件での加工においても、寿命が長く、工作物の表面粗さも小さい超砥粒ホイールを提供することができる。
【００３７】  ［本発明の実施形態の詳細］  （実施例１）
【００３８】
【表１】
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試料番号１〜７の作製：鋼製の台金を準備した。台金の外周部にロウ材（Ａｇ−Ｃｕ−Ｔｉ系）によって、ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合超砥粒を固着した。ツルアーによって、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とをツルーイングして試料番号１から７を製作した。ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合率（質量％）は、ＣＢＮ砥粒：ダイヤモンド砥粒＝９７：３とした。混合超砥粒の超砥粒層の占有面積率は１０％とした。
【００３９】  ダイヤモンド砥粒の平均粒径は２２２μｍ、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は２００μｍで、（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）の比率は、１１１％であった。
【００４０】  試料番号１〜７の実験条件：ホイールの形状は、ＪＩＳ  Ｂ４１４０（２００６）で規定されている平形ホイール（図３）で外径（Ｄ）がΦ２００ｍｍ、厚さ（Ｔ）が１０ｍｍ、幅（Ｗ）が３ｍｍであった。横軸平面研削盤を用いて、水溶性研削液を供給しながら研削加工実験を行った。工作物は高速度鋼であった。ホイールの周速度は４０ｍ／秒、工作物の速度は１３ｍ／分とした。
【００４１】  工作物の表面粗さの評価：工作物と超砥粒層が接触したのを加工開始とし、その６０秒後の工作物の表面粗さを調査した。
【００４２】  「工作物の表面粗さ」の欄において、各工具で加工された工作物の相対的な表面粗さＲａを示す。工作物の表面粗さの評価「Ａ」は、試料番号３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．０以下」であることを示す。評価「Ｂ」は、試料番号３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１を超え１．５未満」であることを示す。評価「Ｃ」は、試料番号３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．５以上２未満」であることを示す。評価「Ｄ」は、試料番号３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「２以上」であることを示す。
【００４３】  加工された工作物の表面粗さＲａの測定に際しては、加工された面の任意の三か所において表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３）を測定し、三か所のＲａの平均値を計算し、これを工作物の表面粗さＲａ（平均Ｒａ）とした。
【００４４】  工具寿命の評価：寿命は工作物に研削焼けが発生するまでの時間で判定した。「工具寿命」の欄において、各工具の寿命の評価を示す。寿命の評価「Ａ」は、試料番号３の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．８以上」であることを示す。評価「Ｂ」は、試料番号３の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．８未満」であることを示す。評価「Ｃ」は、試料番号３の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．６未満」であることを示す。
【００４５】  表１から、工作物に作用するダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒の突出端の高さのバラツキｔ１は１０μｍ以下であると良好な結果が得られることが分かる。バラツキｔ１は１０μｍを超えると、工作物の表面粗さが粗くなる。さらに、工具寿命も悪化する。ダイヤモンド砥粒の突出端には０．１μｍ以上の高さｔ２の凹凸が形成されていると良好な結果が得られることが分かる。要求される工作物の表面粗さが満足できる範囲であれば、凹凸は出来る限り大きい方がホイールの切れ味が良いので好ましいが、通常はダイヤモンド砥粒の突出端の凹凸の高さ（ｔ２）は３０μｍ以下が好ましい。
【００４６】  （実施例２）
【００４７】
【表２】
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試料番号１１〜１９の作製：鋼製の台金を準備した。台金の外周部にニッケルめっきによって、ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合超砥粒を固着した。ツルアーによって、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とをツルーイングして試料番号１１から１９を製作した。ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合率（質量％）は、ＣＢＮ砥粒：ダイヤモンド砥粒＝９７：３とした。混合超砥粒の超砥粒層の占有面積率は８％から７０％とした。ダイヤモンド砥粒の平均粒径は２６０μｍ、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は２００μｍで、（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）の比率は１３０％とした。
【００４８】  試料番号１１〜１９の実験条件：実施例１の試料番号１〜７と同様である。  工作物の表面粗さの評価：工作物と、超砥粒層が接触したのを加工開始とし、その６０秒後の工作物の表面粗さを調査した。
【００４９】  「工作物の表面粗さ」の欄において、各工具で加工された工作物の相対的な表面粗さＲａを示す。工作物の表面粗さの評価「Ａ」は、試料番号１４で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．０以下」であることを示す。
【００５０】  加工された工作物の表面粗さＲａの測定に際しては、加工された面の任意の三か所において表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３）を測定し、三か所のＲａの平均値を計算し、これを工作物の表面粗さＲａ（平均Ｒａ）とした。
【００５１】  工具寿命の評価：寿命は工作物に研削焼けが発生するまでの時間で判定した。「工具寿命」の欄において、各工具の寿命の評価を示す。寿命の評価「Ａ」は、試料番号１４の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．８以上」であることを示す。評価「Ｂ」は、試料番号１４の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．８未満」であることを示す。
【００５２】  表２から、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒との超砥粒層における占有面積率は、１０％〜７０％であることが好ましい。表２に示す通り、１０％未満では、工具寿命が短くなるおそれがあることが分かった。
【００５３】  （実施例３）
【００５４】
【表３】
2017203848.tif 000005
試料番号２１〜３０の作製：鋼製の台金を準備した。台金の外周部にニッケルめっきによって、上記のＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合超砥粒を固着した。ツルアーによって、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とをツルーイングして試料番号２１から３０を製作した。ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合率（質量％）は、ＣＢＮ砥粒：ダイヤモンド砥粒＝９９．５：０．５から０：１００とした。混合超砥粒の超砥粒層の占有面積率は３０％とした。ダイヤモンド砥粒の平均粒径は２６０μｍ、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は２００μｍで、（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）の比率は１３０％とした。
【００５５】  試料番号２１〜３０の実験条件：上記の試料番号１〜７と同様である。  工作物の表面粗さの評価：工作物と、超砥粒層が接触したのを加工開始とし、その６０秒後の工作物の表面粗さを調査した。
【００５６】  「工作物の表面粗さ」の欄において、各工具で加工された工作物の相対的な表面粗さＲａを示す。工作物の表面粗さの評価「Ａ」は、試料番号２４で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．０以下」であることを示す。評価「Ｂ」は、試料番号２４で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１を超え１．５未満」であることを示す。
【００５７】  加工された工作物の表面粗さＲａの測定に際しては、加工された面の任意の三か所において表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３）を測定し、三か所のＲａの平均値を計算し、これを工作物の表面粗さＲａ（平均Ｒａ）とした。
【００５８】  工具寿命の評価：寿命は工作物に研削焼けが発生するまでの時間で判定した。「工具寿命」の欄において、各工具の寿命の評価を示す。寿命の評価「ＡＡ」は試料番号２２の寿命を「１」としたときに相対寿命が「１を超える」ことを示す。寿命の評価「Ａ」は、試料番号２２の寿命を「１」としたときに、相対寿命が「０．８以上１以下」であることを示す。評価「Ｂ」は、試料番号２２の寿命を「１」としたときに、相対寿命が「０．８未満」であることを示す。評価「Ｄ」は、試料番号２２の寿命を「１」としたときに、相対寿命が「０．４未満」であることを示す。
【００５９】  表３から、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒との質量比は１：９９から５０：５０が好ましいこと、３：９７から４０：６０がより好ましいことが分かった。
【００６０】  （実施例４）
【００６１】
【表４】
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試料番号３１〜３７の作製：鋼製の台金を準備して、台金の外周部にニッケルめっきによって、上記のＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合超砥粒を固着した。ツルアーによって、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とをツルーイングして試料番号３１から３７を製作した。ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合率（質量％）は、ＣＢＮ砥粒：ダイヤモンド砥粒＝９５：５とした。混合超砥粒の超砥粒層の占有面積率は３０％とした。ダイヤモンド砥粒の平均粒径はさまざまであり、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は２００μｍであった。
【００６２】  試料番号３１〜３７の実験条件は、工作物をインコネル（登録商標「ＩＮＣＯＮＥＬ」）とした以外は、上記の試料番号１〜７と同様である。
【００６３】  工作物の表面粗さの評価：工作物と、超砥粒層が接触したのを加工開始とし、その６０秒後の工作物の表面粗さを調査した。
【００６４】  「工作物の表面粗さ」の欄において、各工具で加工された工作物の相対的な表面粗さＲａを示す。工作物の表面粗さの評価「Ａ」は、試料番号３３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．０以下」であることを示す。評価「Ｂ」は、試料番号３３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１を超え１．５未満」であることを示す。
【００６５】  加工された工作物の表面粗さＲａの測定に際しては、加工された面の任意の三か所において表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３）を測定し、三か所のＲａの平均値を計算し、これを工作物の表面粗さＲａ（平均Ｒａ）とした。
【００６６】  工具寿命の評価：寿命は工作物に研削焼けが発生するまでの時間で判定した。「工具寿命」の欄において、各工具の寿命の評価を示す。寿命の評価「Ａ」は、試料番号３３の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．８以上」であることを示す。
【００６７】  表４から、（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）の比率は、１１０％を超え１５０％以下が好ましいことがわかった。１５０％を超えると工作物の表面粗さが粗くなるおそれがある。
【００６８】  （実施例５）  実施例５では、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒の混合率が性能に及ぼす影響について、実施例３よりも過酷な条件において詳細に調べた。
【００６９】
【表５】
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試料番号４１〜４３の作製：鋼製の台金を準備した。台金の外周部にニッケルめっきによって、上記のＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合超砥粒を固着した。ツルアーによって、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とをツルーイングして試料番号４１から４３を製作した。ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合率（質量％）は、ＣＢＮ砥粒：ダイヤモンド砥粒＝７５：２５から６５：３５とした。混合超砥粒の超砥粒層の占有面積率は３０％とした。ダイヤモンド砥粒の平均粒径は２６０μｍ、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は２００μｍで、（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）の比率は１３０％とした。
【００７０】  試料番号２３〜２７および４１〜４３の実験条件：上記の試料番号１〜７よりも過酷な条件とした。具体的には、ホイールの周速度は６０ｍ／秒、工作物の速度は１３ｍ／分とした。それ以外は試料番号１〜７の実験条件と同じとした。
【００７１】  工作物の表面粗さの評価：工作物と、超砥粒層が接触したのを加工開始とし、その６０秒後の工作物の表面粗さを調査した。
【００７２】  「工作物の表面粗さ」の欄において、各工具で加工された工作物の相対的な表面粗さＲａを示す。工作物の表面粗さの評価「Ａ」は、試料番号２４で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．０以下」であることを示す。
【００７３】  加工された工作物の表面粗さＲａの測定に際しては、加工された面の任意の三か所において表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３）を測定し、三か所のＲａの平均値を計算し、これを工作物の表面粗さＲａ（平均Ｒａ）とした。
【００７４】  工具寿命の評価：寿命は工作物に研削焼けが発生するまでの時間で判定した。「工具寿命」の欄において、各工具の寿命の評価を示す。寿命の評価「Ａ」は試料番号２４の寿命を「１」としたときに相対寿命が「０．８以上」であることを示す。寿命の評価「Ｂ」は、試料番号２４の寿命を「１」としたときに、相対寿命が「０．８未満」であることを示す。
【００７５】  表５から、過酷な研削条件では、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒との質量比は、３：９７から３０：７０がより好ましいことが分かった。
【００７６】  （実施例６）  実施例６では、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒の平均粒径の比率が性能に及ぼす影響について、実施例４よりも過酷な条件において詳細に調べた。
【００７７】
【表６】
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試料番号５１の作製：鋼製の台金を準備して、台金の外周部にニッケルめっきによって、上記のＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合超砥粒を固着した。ツルアーによって、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とをツルーイングして試料番号５１を製作した。ＣＢＮ砥粒とダイヤモンド砥粒の混合率（質量％）は、ＣＢＮ砥粒：ダイヤモンド砥粒＝９５：５とした。混合超砥粒の超砥粒層の占有面積率は３０％とした。ダイヤモンド砥粒の平均粒径は２７０μｍであり、ＣＢＮ砥粒の平均粒径は２００μｍであった。（ダイヤ平均粒径）／（ＣＢＮ平均粒径）は１３５％であった。
【００７８】  試料番号３１〜３５および５１の実験条件は、工作物をインコネル（登録商標「ＩＮＣＯＮＥＬ」）とした以外は、上記の実施例５と同様である。
【００７９】  工作物の表面粗さの評価：工作物と、超砥粒層が接触したのを加工開始とし、その６０秒後の工作物の表面粗さを調査した。
【００８０】  「工作物の表面粗さ」の欄において、各工具で加工された工作物の相対的な表面粗さＲａを示す。工作物の表面粗さの評価「Ａ」は、試料番号３３で加工された工作物の表面粗さを「１」としたときに、加工された工作物の相対的な表面粗さが「１．０以下」であることを示す。
【００８１】  加工された工作物の表面粗さＲａの測定に際しては、加工された面の任意の三か所において表面粗さＲａ（ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１：２０１３）を測定し、三か所のＲａの平均値を計算し、これを工作物の表面粗さＲａ（平均Ｒａ）とした。
【００８２】  工具寿命の評価：寿命は工作物に研削焼けが発生するまでの時間で判定した。「工具寿命」の欄において、各工具の寿命の評価を示す。寿命の評価「Ａ」は、試料番号３３の寿命を「１」としたときに、工具の相対寿命が「０．８以上」であることを示す。寿命の評価「Ｂ」は、試料番号３３の寿命を「１」としたときに、相対寿命が「０．８未満」であることを示す。
【００８３】  表６から、（ダイヤモンド砥粒の平均粒径）／（ＣＢＮ砥粒の平均粒径）の比率は、１１０％を超え１３５％以下が好ましいことがわかった。１３５％を超えると過酷な研削条件では工具寿命が短くなるおそれがある。
【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。
【産業上の利用可能性】
【００８５】  この発明は、たとえば、ダイヤモンド砥粒とＣＢＮ砥粒とを有する超砥粒ホイールの分野において用いることができる。
【符号の説明】
【００８６】  １  超砥粒ホイール、１０  台金、１５  超砥粒層、２０  ダイヤモンド砥粒、２０ａ，３０ａ  凹凸、２１，３１  突出端、３０  ＣＢＮ砥粒、４０  結合材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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