(57)【要約】【課題】加工砥石と同様のダイヤモンドによる超砥粒砥石層とＷＡ，ＧＣなどの砥石層とを組み合わせて、超砥粒の加工砥石のツルーインクおよびドレッシングの両機能を高めた超砥粒砥石用修正砥石を提供する。【解決手段】ダイヤモンドの砥粒３を磁器質の結合剤４で結合された超砥粒砥石層（ダイヤモンド砥石層２）と、磁器質の結合剤で結合されたアルミナ系砥石層５もしくは炭化珪素系砥石層とを積層して構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダイヤモンドを磁器質結合剤で結合してなる超砥粒砥石層と、磁器質結合剤で結合してなるアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層とを積層して構成されることを特徴とする超砥粒砥石用修正砥石。
【請求項２】
前記超砥粒砥石層が中間に配され、その両側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配されて三層構造のスティック型に形成されている請求項１に記載の超砥粒砥石用修正砥石。
【請求項３】
前記超砥粒砥石層が片側に配され、その他側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配されて二層構造のスティック型に形成されている請求項１に記載の超砥粒砥石用修正砥石。
【請求項４】
外側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配され、内側に超砥粒砥石層が配されてカップ型砥石もしくはリング型砥石に形成されている請求項１に記載の超砥粒砥石用修正砥石。
【請求項５】
内側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配され、外側に超砥粒砥石層が配されてカップ型砥石もしくはリング型砥石に形成されている請求項１に記載の超砥粒砥石用修正砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤモンド砥粒を無機ガラス質結合剤で焼成結合されてなるカップ型砥石のツルーイングおよびドレッシングを行うのに使用される超砥粒砥石用修正砥石に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、硬い砥粒としてダイヤモンド砥粒を無機ガラス質結合剤で焼成結合してなるビトリファイド砥石（以下、単に「ダイヤモンド砥石」という）は、研削性能が良好であるので機械研削の分野で広く使用されている。しかし、被加工物（ワーク）の研削加工によってダイヤモンド砥石の研削面（表面）が、砥粒間に形成されている窪み（チップポケット）に切粉などによって埋められる目詰まりや、摩耗した砥粒の剥離更新が起こらないで砥石表面が平滑になる目潰れ、あるいは砥粒が摩耗する前に脱落する目こぼれが発生して研削機能が低下し、ワークの加工面精度も低下する不具合が発生する。また、ダイヤモンド砥石の研削面（表面）の平坦度が崩れることによってもワークの加工面精度が低下する。そのために、砥石の研削面を正常な研削が可能となるように修正する必要が生じる。この砥石の研削面を修正するために、ツルーイングとドレッシングが行われている。
【０００３】
ところで、ダイヤモンド砥石によるカップ型砥石の研削面の修正に際しては、通常、図６（ａ）にて示されるように、回転するカップ型砥石１００（加工砥石）の研削面１０１（表面）にＷＡ砥石（アルミナ砥石）、ＧＣ砥石（炭化珪素砥石）などのスティック型砥石１１０（修正用砥石）を押し付けて回転するカップ型砥石１００の半径方向に往復移動させる操作が繰り返し行われる。こうすると、修正用砥石１１０をカップ型砥石１００の研削面１０１に押し付けて左右に移動させることで、その研削面１０１をまっすぐに修正でき（ツルーイング）、押し付けることにより研削面１０１の砥粒の目詰まり・目つぶれ・目こぼれを解消させることができる（ドレッシング）。あるいは図６（ｂ）に示されるように、カップ型砥石１００に対してＷＡ砥石，ＧＣ砥石などでカップ型にした修正用砥石１１５を回転させながら押し付けて、研削面１０１のツルーイングとドレッシングとが行われる。また、このほかに、レーザー光の照射により砥石のドレッシングならびにツルーイングを行う方法が特許文献１によって開示されている。
【０００４】
しかしながら、前述の修正用砥石１１０（１１５）を用いる修正操作では、カップ型砥石１００（ダイヤモンド砥石）に対して耐久性を高めるために硬度の高い砥粒（ダイヤモンド砥粒）の修正用砥石１１０（１１５）をあてがうと、互いに反発しあって表面がつるつるになってカップ型砥石１００の研削面１０１を修正する操作が円滑に行えず、ツルーイングに時間がかかり、しかもドレッシングが十分にできないという問題点がある。そのため、ＷＡ砥粒やＧＣ砥粒を使用した修正用砥石を用いて操作性の向上を図っている。しかしながら、ＷＡ砥粒やＧＣ砥粒を使用した修正用砥石を用いる修正作業では、カップ型砥石１００の研削面１０１の修正に際して摩耗が激しく短時間で消耗することになるので、カップ型砥石１００に適正な研削面１０１を形成して維持させるには、修正のために頻繁に新しい砥石が必要になり、取り替え時間がかかり、また砥石カスが多く出る問題がある。一方、一般砥石を用いた場合には、ツルーイングに時間がかかり過ぎるという問題点がある。また、特許文献１によって知られるレーザー光の照射で修正する方法を採用するには、レーザー照射設備が必要になるので、そのレーザー照射設備を備える研削盤が必要になることから、コストアップになることはもちろん、汎用的でないという問題点がある。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９５９９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ダイヤモンド砥粒による超砥粒砥石層とＷＡ，ＧＣなどの砥石層とを組み合わせて、ツルーインクおよびドレッシングの両機能を高めた超砥粒砥石用修正用砥石を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明による超砥粒砥石用修正砥石は、
ダイヤモンドを磁器質結合剤で結合してなる超砥粒砥石層と、磁器質結合剤で結合してなるアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層とを積層して構成されることを特徴とするものである（第１発明）。
【０００８】
本発明において、前記超砥粒砥石層が中間に配され、その両側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配されて三層構造のスティック型に形成されているのが良い（第２発明）。また、前記超砥粒砥石層が片側に配され、その他側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配されて二層構造のスティック型に形成されていても良い（第３発明）。
【０００９】
また、本発明において、外側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配され、内側に超砥粒砥石層が配されてカップ型砥石もしくはリング型砥石に形成されているのが良い（第４発明）。また、内側にアルミナ系砥石層もしくは炭化珪素系砥石層が配され、外側に超砥粒砥石層が配されてカップ型砥石もしくはリング型砥石に形成されていても良い（第５発明）。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、修正砥石がダイヤモンド砥石層と、アルミナ系（ＷＡ）砥石層もしくは炭化珪素系（ＧＣ）砥石層との積層構造とされているので、主として研削力の強いダイヤモンド砥石層が加工砥石の砥粒・結合剤を磨耗・脱落させ均一な平坦面にするツルーイング作用を受け持つ。一方アルミナ系砥石層は主として加工砥石との接触で容易に脱落し、脱落した砥粒が加工砥石との間に挟まり加工砥石の結合剤を掘り起こし、チップポケットを作り目立てを行う。その上この掘り起こしは修正砥石層の結合剤にも作用し目立てされる。また、加工砥石が目立てされると加工砥石のダイヤモンド砥粒の保持力が低下するため脱落し易くなる。この操作を繰り返すことによりツルーイング作用とドレッシング作用が同時に行われ、持続することにより従来よりはるかに短時間で作業が完了する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
次に、本発明によるカップ型砥石用修正砥石の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１には本発明の一実施形態に係る修正砥石の断面図が示されている。図２にはスティック型に形成された修正砥石の一部を表わす斜視図が、図３には加工砥石の修正時の表層を拡大して表わす図が、それぞれ示されている。
【００１３】
本実施形態の修正砥石１は、図１に示されるように、所要厚さのダイヤモンド砥石層２と、このダイヤモンド砥石層２の厚さよりやや厚いアルミナ砥石層５または炭化珪素砥石層とを積層してなる複合砥石として構成されている。
【００１４】
前記ダイヤモンド砥石層２としては、ダイヤモンド３を磁器質の結合剤４で結合したビトリファイド砥石とされている。また、前記アルミナ砥石層５または炭化珪素砥石層としては、アルミナ系の砥粒６または炭化珪素系の砥粒をケイ酸ソーダ質の結合剤７で結合させてなるＷＡ砥石またはＧＣ砥石で形成されている。
【００１５】
これらダイヤモンド砥石層２とアルミナ砥石層５または炭化珪素砥石層とは、先に所要寸法で焼成されたダイヤモンド砥石層２に対して、その前後両面に所要の厚さ寸法でアルミナ系砥粒６または炭化珪素系砥粒をケイ酸ソーダ質の結合剤７にて焼結したものをエポキシ樹脂等の接着剤にて接着し、三層構造のスティック型砥石１Ａとして形成される。こうすることで、ダイヤモンド砥石層２（ビトリファイド砥石）とアルミナ砥石層５または炭化珪素砥石層とが接合されて一体に形成される。なお、エポキシ樹脂等で接着するのに代えて、焼成により一体成形することもできる。
【００１６】
このように構成される三層構造のスティック型の修正砥石１Ａは、加工砥石１０の表面１１（研削面）を修正するに際して、従来と同様に、回転する加工砥石１０の表面１１に修正砥石１Ａをあてがって適度な押圧力または切込みを付加しながら加工砥石１０の半径方向に往復移動させてツルーイングおよびドレッシングを行う（図３参照）。
【００１７】
このスティック型の修正砥石１Ａによって加工砥石１０（ダイヤモンド砥石）のツルーイングおよびドレッシングを行えば、その加工砥石１０の表面１１（研削面）のダイヤモンド砥粒１２（以下、単に「砥粒１２」という）が、修正砥石１Ａにおけるダイヤモンド砥石層２のダイヤモンド砥粒３によって互いにこすれ合い、同時に加工砥石１０の表層部における結合剤１３も修正砥石１Ａのダイヤモンド砥粒３によって削られる。さらに、このダイヤモンド砥石層２に隣接アルミナ砥石層５（または、炭化珪素砥石層。以下、説明の都合上「アルミナ砥石層５」という）が同時に加工砥石表面１１をこすりつけるので、このアルミナ砥石層５のアルミナ系砥粒６によりさらに加工砥石１０の結合剤１３が削り出される。こうして発生する砥粒１２のすり屑や結合剤１３の削り屑（以下、「すり屑等１６」という。）が加工砥石表面１１の砥粒間に形成されているチップポケット１５を埋めることになる。しかし、ダイヤモンド砥石層２に隣接してそのダイヤモンド砥石層２の結合度よりも結合強度の低いアルミナ砥石層５の摩耗により、結合剤７の削り屑や剥離したアルミナ系砥粒６がチップポケット１５への進入と当該砥石層５の更新されたアルミナ系砥粒６による掻き起こしによって、前記チップポケット１５を埋めているすり屑等１６が掻き出す働きをするので、加工砥石１０の表面１１で砥粒１２の切刃が迅速に生成されることになると推定される。したがって、この加工砥石１０の表面１１が修正砥石１Ａによって平坦に修正することができる。言い換えるとツルーイングが迅速に行える。これと同時に砥粒１２の更新が行われ、いわゆる目立て作用がなされる。言い換えるとドレッシングが行われる。
【００１８】
このようにして修正砥石１Ａを加工砥石１０の表面１１に当接して修正操作を行うに伴い、修正砥石１Ａもすり減ることになるが、前述のようにこの修正砥石１Ａは、ダイヤモンド砥石層２とアルミナ砥石層５（炭化珪素砥石層）とを同時に作用させることになるので、従来のように急速に修正砥石１Ａが損耗することはなく耐久性が高められるのである。
【００１９】
また、この実施形態では、スティック型の修正砥石１Ａがダイヤモンド砥石層２の前後両側にアルミナ砥石層５，５（炭化珪素砥石層）を一体に積層された三層構造にされているので、使用時に前後いずれの向きで使用しても同様の機能を発揮する。なお、ダイヤモンド砥石層２の片側にアルミナ砥石層５，５（炭化珪素砥石層）を積層した二層構造のものであっても良い。
【００２０】
次に、図４にはカップ型に形成された修正砥石の一部を断面にして表わす斜視図が示されている。
【００２１】
この実施形態の修正砥石１Ｂは、基本的構成は前記実施形態と同様で、カップ型に形成された回転砥石であり、砥石部１Ｂ′の外周部分がアルミナ砥石層５または炭化珪素砥石層にされ、内周部分にダイヤモンド砥石層２が配されて一体に形成されたものである。
【００２２】
このように構成されるカップ型修正砥石１Ｂは、回転する加工砥石１０（被修正砥石）の表面１１に対し、所要速度で回転させながら、従来の修正砥石と同様にカップ端面１４（研削面）を接触させて半径方向に往復動させて修正作業を行わせる。こうすると、前記スティック型の修正砥石１Ａと同様に、主にダイヤモンド砥石層２が加工砥石１０の砥粒１２と周辺の結合剤１３を摩滅させて表面１１を平坦に揃え、結合強度の低いアルミナ砥石層５（炭化珪素砥石層）によって研削修正される加工砥石１０の表面１１のチップポケット１５から削り屑を排除し、加工砥石１０の砥粒１２の目立て作用をして、ツルーイングとドレッシングが行われ、加工砥石表面１１の修正が迅速に行えるのである。このカップ型修正砥石１Ｂによれば、加工砥石１０に対して回転させながら修正砥石をあてがって修正できるので、スティック型に比べて短い時間で広い範囲を修正でき、修正作業を効果的に実施できる。
【００２３】
図５にはリング型に形成された修正砥石の一部を断面にして表わす斜視図が示されている。
【００２４】
この実施形態の修正砥石１Ｃ，１Ｄは、砥石部１Ｃ′，１Ｄ´の内周部分にアルミナ砥石層５または炭化珪素砥石層が設けられ、外周部分にダイヤモンド砥石層２が配されて一体にされ、全体として板状に形成されたものである。このうち、図５（ａ）の修正砥石１Ｃは、ダイヤモンド砥石層２が外周部分の上半部に設けられた例であり、図５（ｂ）の修正砥石１Ｄは、ダイヤモンド砥石層２が外周部分の中間部に設けられた例である。このような構成によっても前記実施形態と同様の作用効果を奏し得る。
【実施例】
【００２５】
次に、本発明によるカップ型砥石用修正砥石の実施例について説明する。
【００２６】
修正砥石の砥粒径は加工砥石に対し、修正ダイヤモンド砥石層では１/１〜４/１が、修正アルミナ系（ＷＡ）砥石層もしくは炭化珪素系（ＧＣ）砥石層では１/２〜５/１が効果的である。
また、修正ダイヤモンド砥石層の結合度は自由で、修正アルミナ系（ＷＡ）砥石層もしくは炭化珪素系（ＧＣ）砥石層の結合度はＪＩＳ規格でＥ〜Ｋが適する。
修正ダイヤモンド砥石層とアルミナ系（ＷＡ）砥石層もしくは炭化珪素系（ＧＣ）砥石層との厚さの比率は、１/４〜２/３が効果的である。
なお、これら砥粒の大きさ、砥石の結合度、厚さの比率は、ツルーイングとドレッシングのどちらを優先するか、及びツルーイング・ドレッシングの能率と修正砥石の耐磨耗性の優先度等により適宜選択され、この範囲に留まらない。
【００２７】
表１に、図２に示される本発明の修正用砥石が、加工砥石および従来の修正用砥石との比較において示されている。
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の一実施形態に係る修正砥石の拡大断面図
【図２】スティック型に形成された修正砥石の一部を表わす斜視図
【図３】加工砥石の修正時の表層を拡大して表わす図
【図４】カップ型に形成された修正砥石の一部を断面にして表わす斜視図
【図５】リング型に形成された修正砥石の一部を断面にして表わす斜視図
【図６】従来のカップ型ビトリファイド砥石の表面を修正砥石で修正する態様を表わし、（ａ）はスティック型砥石を用いる場合、（ｂ）はカップ型修正砥石を用いる場合を、それぞれ示す図
【符号の説明】
【００２９】
１      修正砥石
１Ａ    スティック型砥石（修正砥石）
１Ｂ    カップ型修正砥石
１Ｃ，１Ｄ    リング型修正砥石
２      ダイヤモンド砥石層
３      ダイヤモンド砥粒
４      磁器質の結合剤
５      アルミナ砥石層（炭化珪素砥石層）
６      アルミナ系砥粒（炭化珪素系砥粒）
７      ケイ酸ソーダ質の結合剤
１０    加工砥石（被修正砥石）
１１    加工砥石の表面
１２    加工砥石のダイヤモンド砥粒
１３    加工砥石の結合剤
１５    チップポケット
【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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