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公開番号2025108145
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-23
出願番号2024001860
出願日2024-01-10
発明の名称ビトリファイド超仕上げ砥石
出願人株式会社ミズホ
代理人個人,個人,個人
主分類B24D 3/18 20060101AFI20250715BHJP(研削;研磨)
要約【課題】研磨加工中に砥石表面の表面粗さ(面粗度)が経時的に変化せず、すなわち、ワークを超仕上げ加工するために必要な取り代量(研磨量)が、個別の砥石毎や、研磨加工の進行程度によって変動しないように、超仕上げ加工の精度が充分に安定したビトリファイド超仕上げ砥石とすることである。
【解決手段】砥粒がビトリファイド結合剤で結合された砥石組織からなり、この砥石組織は多数の独立気孔を内包すると共に、前記砥石組織が三次元ハニカム構造を形成するように隣り合う前記独立気孔は近接して配置されており、前記独立気孔の気孔径が5～100μmであり、かつ前記砥石組織の気孔率が20～70体積%であるビトリファイド超仕上げ砥石とする。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
砥粒がビトリファイド結合剤で結合された砥石組織からなり、この砥石組織は径の揃った多数の独立気孔を内包すると共に、前記砥石組織が三次元ハニカム構造を形成するように隣り合う前記独立気孔は近接して配置されており、前記独立気孔の気孔径が５～１００μｍであり、かつ前記砥石組織の気孔率が２０～７０体積％であるビトリファイド超仕上げ砥石。
続きを表示（約 770 文字）【請求項２】
前記砥石組織が、砥粒間の空隙が連通した連通気孔を有する多孔質性の砥石組織である請求項１に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
【請求項３】
前記砥粒が、被切削材に対する化学反応性を有し、かつ切削性を有しない軟質砥粒と、前記被切削材に対して切削性を有する硬質砥粒からなる複合砥粒である請求項１または２に記載のビトリファイド超仕上げ砥石。
【請求項４】
砥粒がビトリファイド結合剤で結合された砥石組織からなり、この砥石組織は径の揃った多数の独立気孔を内包すると共に、前記砥石組織が三次元ハニカム構造を形成するように隣り合う前記独立気孔は近接して配置されており、前記独立気孔の気孔径が５～１００μｍであり、かつ前記砥石組織の気孔率が２０～７０体積％であるビトリファイド超仕上げ砥石の焼成用混合材料成形体であって、
砥粒と、粒子状のビトリファイド結合剤と、粒子状の気孔形成剤との混合物からなり、前記ビトリファイド結合剤の平均粒径に対する前記粒子状の気孔形成剤の平均粒径が１：４～１３の平均粒径比であるビトリファイド超仕上げ砥石の焼成用混合材料成形体。
【請求項５】
前記砥粒が、被切削材に対する化学反応性を有し、かつ切削性を有しない軟質砥粒と、前記被切削材に対して切削性を有する硬質砥粒からなる複合砥粒である請求項４に記載のビトリファイド超仕上げ砥石の焼成用混合材料成形体。
【請求項６】
前記砥粒が砥粒径(メジアン径)０．５～２２μｍの砥粒であり、前記ビトリファイド結合剤の粒子径(メジアン径)が０．４～１０μｍであり、かつ前記ビトリファイド結合剤の粒子径が前記砥粒径より小さい請求項４または５に記載のビトリファイド超仕上げ砥石の焼成用混合材料成形体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
この発明は、被加工物に対する超仕上げ加工が可能なビトリファイド超仕上げ砥石に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、精密機械部品などの超仕上げ加工には、砥粒をセラミック質のビトリファイドボンド（結合剤）で保持したビトリファイド超仕上げ砥石が適用されている。
【０００３】
超仕上げ加工は、被加工物(ワーク)の表面粗さを小さくし、極めて滑らかに研磨する加工方法であり、一般的には低速回転するワークの表面に砥石を低圧で押し付け、その際に、砥石に小さな振動（揺動:オシレーションとも言う。）を与えながら研磨することによって行われている。
【０００４】
被加工物の素材（被切削材）としては、金属材、ファインセラミックス材その他の非金属材が挙げられ、ビトリファイド超仕上げ砥石を用いて、これら被切削材の表面の変質層、研削ビレ、うねり等を除去して形状精度を向上させることができ、砥石の滑らかな作業面が転写されたようになる。
例えば、転がり軸受の内輪及び外輪の軌道面に対して超仕上げ加工を行うと、軌道面の断面形状を崩すことなく、表面粗さ(または面粗度とも別称される)が極めて小さくなる。
【０００５】
一般に、表面粗さ(算術平均粗さＲａ)が０．２μｍを下回る研磨加工は、鏡面仕上げ加工と称されているが、ビトリファイド超仕上げ砥石を用いると、Ｒａ０．１μｍ以下の高精度の超仕上げ加工が可能になる。
【０００６】
ビトリファイド砥石を製造するには、砥粒とビトリファイド結合剤に成形助剤と共に有機質の気孔形成剤を添加して混合し、この混合物を鋳込み成形やプレス成形によって生砥石に成型し、これを乾燥させ、さらに焼成することにより、生砥石内に分散している気孔形成剤を焼失させまたは昇華させ、空洞となった部分を独立気孔（開気孔及び閉気孔）として内包したビトリファイド砥石が製造される。
【０００７】
気孔は、研磨加工時に生じるワークの研削屑を排除する作用があり、そのような作用が充分でなければ、砥石作業面が摩耗しやすくなって仕上げ比で評価される砥石の経済性が低下する。
【０００８】
本願の発明者らは、硬質砥粒と軟質砥粒からなる複合砥粒を用い、砥石作業面の潤滑性を高めて砥石作業面の摩耗を抑制することにより、望ましい切削性と面粗度が得られ、しかも優れた砥石摩耗性及び経済性（仕上げ比）が得られるビトリファイド超仕上げ砥石を開示した(特許文献１)。
【０００９】
また、ビトリファイド超仕上げ砥石が焼成によって得られる独立気孔の気孔率は、ポリスチレン粒子のような有機質の気孔形成剤を生砥石に配合する量の調整によって、７５～９５容量％程度の高気孔率で砥石を製造できる（特許文献２）。
【００１０】
また、自動車等の機械構造や排ガスのフィルターなどに用いられるセラミック成形体として、三次元網目構造を備えたセラミック成形体が知られている(特許文献３)。
この文献(段落０００５及び段落００１０)には、ガス化可能な球状合成樹脂粒子の表面をセラミック粒子で被覆した被覆粒子を形成し、この被覆粒子を型に最密充填形式で配列して前記被覆粒子を熱分解することにより、複数のセルおよび連通孔を形成し、その結果、同じ大きさのセルが均一に分布して機械的性質及び物理的性質を均一にしたセラミック成形体が得られることが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
（【００１１】以降は省略されています）

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