JP4415474B2

JP4415474B2 - Resin bond grinding wheel

Info

Publication number: JP4415474B2
Application number: JP2000306741A
Authority: JP
Inventors: 尚登及川
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2000-10-05
Filing date: 2000-10-05
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2020-10-05
Also published as: JP2002113665A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、難削材の重研削に適したレジンボンド砥石に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レジンボンド砥石は、ダイヤモンドなどの砥粒をフェノール樹脂等の樹脂結合相中に分散させた砥粒層を有する砥石の総称であり、研削中に樹脂結合相が磨耗して砥粒が徐々に突き出す作用、いわゆる自生発刃作用が良好であることから、他種の結合剤を使用した砥石では研削しにくい難削材料の研削においても比較的良好な切れ味が得られるという特徴を有している。
【０００３】
ところで最近では、従来よりいっそう硬く加工が難しいサーメット、超硬合金並びに硬質セラミックスなどが数多く登場し、広範な分野に使用されつつあるだけでなく、加工効率を向上するためにより高剛性、高馬力の研削機械を用いるなど、研削条件が一段と厳しくなりつつある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
こうした厳しい研削条件下では、フェノール樹脂等を結合相として使用した従来のレジンボンド砥石は樹脂結合相の剛性及び砥粒保持能力が不足するため、研削抵抗が大きく、さらに研削比が小さくて寿命が短かった。
【０００５】
そこで、例えばＳｉＣのような硬質粒子をフィラーとして添加して樹脂結合相中に分散させ、樹脂結合相の剛性を高めて研削面における摩耗を減らすとともに、砥粒保持力を向上して超砥粒の早すぎる脱落を防止する効果を狙うことも行われている。
【０００６】
しかしながら、上記のようなレジンボンド砥石でも、その寿命はある程度維持できるものの、十分な切れ味の良さを得ることはできなかった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、難削材の研削においても良好な切れ味が得られ、なおかつ寿命の長いレジンボンド砥石を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決し、かかる目的を達成するために、本発明は、樹脂結合相中に超砥粒が分散配置されてなるレジンボンド砥石において、前記樹脂結合相中に、カーボンファイバーとＳｉＣとがフィラーとして分散配置されており、カーボンファイバーは、線径（平均直径）が５〜１０μｍ、繊維長（平均長さ）が１０〜１０００μｍであり、ＳｉＣは、粒度が＃４００、＃６００、＃８００であり、カーボンファイバーとＳｉＣの混合割合は、ＳｉＣを１としたときにカーボンファイバーが０．８〜１．２であり、なおかつ、前記カーボンファイバー及び前記ＳｉＣの両フィラーの含有比率が前記超砥粒を除く前記樹脂結合相の２５〜４５ｖｏｌ％であることを特徴とする。
【０００９】
カーボンファイバーは固体潤滑性があり、樹脂結合相に含まれることにより、砥石の切れ味を良くすることができるが、抗折強度が小さいため、寿命が短くななるという性質を有し、また、ＳｉＣは樹脂結合相の剛性を高めて研削面における摩耗を減らすとともに、砥粒保持力を向上させ超砥粒の早すぎる脱落を防止する効果が得られるが、砥石の切れ味は十分ではなくなるという性質を有する。
本発明によれば、これらカーボンファイバーとＳｉＣの両フィラーを、ＳｉＣが１に対してカーボンファイバーが０．８〜１．２となる比率で樹脂結合相に混ぜ合わせることで、その相乗効果によって、研削抵抗を低減させて砥石の切れ味を良くし、研削比を向上させ寿命を長くできる。さらに、カーボンファイバーが超砥粒をつつむ樹脂結合相の強度を上げＳｉＣを保持するような働きをするので樹脂結合相の剛性をより高めることができる。
また、ＳｉＣを１としたときのカーボンファイバーの比率が０．８より小さいと、ＳｉＣの占める比率が大きくなり研削抵抗が大きくなって切れ味が悪化し、一方、ＳｉＣを１としたときのカーボンファイバーの比率が１．２より大きいと、カーボンファイバーの占める比率が大きくなり研削比が落ちて寿命が短くなる。
また、カーボンファイバー及びＳｉＣの含有比率が４５％より大きいと、樹脂結合相の強度低下が無視できず、耐摩耗性と研削比が落ちて寿命が短くなり、一方、カーボンファイバー及びＳｉＣの含有比率が２５％より小さいと、研削抵抗が上がって、切れ味が悪くなる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付した図面を参照しながら説明する。
図１は本実施形態によるレジンボンド砥石の砥粒層の要部拡大断面図である。
【００１１】
図１に示す本実施形態によるレジンボンド砥石１は、砥粒層２の組成に主たる特徴を有するものであり、砥石の形状や寸法はいかなるものであってもよい。例えば、台金の外周または端面に砥粒層２を形成したものであってもよいし、台金を使用せず砥粒層２そのものによって砥石を形成したものであってもよい。また、砥石の形状はホイール型、カップ型、総型、セグメント砥石、内周研削砥石など従来使用されている如何なる形式であってもよい。
【００１２】
そして、図１に示すように、レジンボンド砥石１は、ダイヤモンドやＣＢＮ等の超砥粒４が樹脂結合相３中に分散されてなる砥粒層２を有するレジンボンド砥石であって、樹脂結合相３は、熱硬化性樹脂を主組成物とする母相中に、カーボンファイバー６とＳｉＣ５とがフィラーとして分散配置されており、その混合割合はＳｉＣ５を１としたときにカーボンファイバー６が０．８〜１．２であり、なおかつ、カーボンファイバー６及びＳｉＣ５の両フィラーは、その含有比率が超砥粒４を除く樹脂結合相３の２５〜４５ｖｏｌ％である。
【００１３】
樹脂結合相３の母相を構成する熱硬化性樹脂としては、熱硬化性ポリイミド樹脂、フェノール樹脂、またはポリスチルピリジン樹脂などが使用可能である。中でも本発明に特に好適なものは、熱硬化性ポリイミド樹脂またはフェノール樹脂である。
【００１４】
また、樹脂結合相３中に分散配置されるカーボンファイバー６は通常の長繊維状のカーボンファイバーを粉砕して繊維長の分布があるピーク値をもった正規分布を呈するものとし、その形状は線径（平均直径）が５〜１０μｍ、繊維長（平均長さ）が１０〜１０００μｍのものが好適である。このようなカーボンファイバー６を用いることにより、樹脂結合相３中での分散性が向上し、本実施形態においてよりよい効果を得ることができる。
【００１５】
カーボンファイバー６は固体潤滑性があり、抗折強度が小さいため、樹脂結合相３に含まれることにより、レジンボンド砥石１の切れ味を良くすることができるが、寿命が短くなるという性質を有し、また、ＳｉＣ５は樹脂結合相３の剛性を高めて研削面における摩耗を減らすとともに、砥粒保持力を向上させ超砥粒４の早すぎる脱落を防止する効果が得られるが、レジンボンド砥石１の切れ味は十分ではなくなるという性質を有する。
本実施形態のレジンボンド砥石１によれば、これらカーボンファイバー６とＳｉＣ５の両フィラーを、ＳｉＣ５を１としたときにカーボンファイバー６が０．８〜１．２となる比率で樹脂結合相に混ぜ合わせることで、その相乗効果によって、研削抵抗を低減させてレジンボンド砥石１の切れ味を良くし、研削比を向上させて寿命を長くできる。さらに、カーボンファイバー６が超砥粒４をつつむ樹脂結合相３の強度を上げＳｉＣ５を保持するような働きをして樹脂結合相３の強度をより高めることができる。
また、ＳｉＣ５を１としたときのカーボンファイバー６の比率が０．８より小さいと、ＳｉＣ５の占める比率が大きくなり研削抵抗が大きくなって切れ味が悪化し、一方、ＳｉＣ５が１に対するカーボンファイバー６の比率が１．２より大きいと、カーボンファイバー６の占める比率が大きくなり研削比が落ち寿命が短くなる。
また、そのカーボンファイバー６及びＳｉＣ５の含有比率が４５％より大きいと、樹脂結合相３の強度低下が無視できず、耐摩耗性と研削比が落ちて寿命が短くなり、一方、カーボンファイバー６及びＳｉＣ５の含有比率が２５％より小さいと、研削抵抗が上昇し、切れ味が悪くなる。
【００１６】
【実施例】
難削材として超硬合金を使用し、各種の組成を有するレジンボンド砥石（実施例１〜９，比較例１〜２１）を用いて研削試験を行い、得られた結果から研削抵抗（法線方向）、研削比を比較した。その結果を表１に示す。
【００１７】
【表１】

【００１８】
〔共通寸法、材料等〕
実施例、比較例によるレジンボンド砥石はＪＩＳ規格１Ａ１型砥石でその寸法は、外径１００ｍｍ×砥石厚さ７ｍｍ×砥粒層厚さ３ｍｍ×内径５０．８ｍｍであり、超砥粒４として粒度２００／２３０メッシュの合成ダイヤモンド砥粒が用いられ、集中度が１００、グレードがＲである。
また、実施例及び比較例で樹脂結合相３に含まれているカーボンファイバー６は線径（平均直径）が５〜１０μｍ、繊維長（平均長さ）が１０〜１０００μｍのものが用いられている。
【００１９】
実施例１〜９及び比較例１〜２１の組成は表１に示されている通りであり、実施例及び比較例のそれぞれにおいて樹脂結合相３に含まれているＳｉＣの粒度が＃４００，＃６００，＃８００のものを用いて以下に示す条件で研削試験を行った。ここで表１において、総フィラー比率とはカーボンファイバー６及びＳｉＣ５の両フィラーの超砥粒４を除く樹脂結合相３中の含有比率を示し、ファイバー／ＳｉＣ割合とは、樹脂結合相３中に分散配置されているカーボンファイバー６のＳｉＣ５を１としたときの割合を示すものである。
〔研削条件〕
被削材として、超硬合金：ＷＣ−６％Ｃｏを用い、砥石周速：２５ｍ／ｓｅｃ、切り込み：２０μｍ、送り速度：０．１７ｍ／ｓｅｃ、クロス送り：２ｍｍ／パスで湿式研削を行った。研削抵抗（法線方向）及び研削比は超硬合金の加工量が３０ｃｃのときに計測を行った。
【００２０】
表１に示されているように、本発明の範囲内にある実施例１〜９は研削抵抗（法線抵抗）が小さく、切れ味の良い砥石であることがわかり、さらに、研削比が大きく、寿命の長い砥石であることもわかる。また、本発明の範囲から外れるにしたがい、研削抵抗（法線方向）が大きくなり、研削比が小さくなって試験結果が悪化した。
ここで、総フィラー比率が２５％と共通しているが、ファイバー／ＳｉＣ割合が０．８である実施例１とファイバー／ＳｉＣ割合が０．６である比較例６とを比較すると、実施例１は比較例６よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例１の方が比較例６より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。さらに、同じく総フィラー比率が２５パーセントと共通しているが、ファイバー／ＳｉＣ割合が１．２である実施例３とファイバー／ＳｉＣ割合が１．４である比較例７とを比較すると、実施例３は比較例７よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例３の方が比較例７より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。
また、総フィラー比率が３５％と共通しているが、ファイバー／ＳｉＣ割合が０．８である実施例４とファイバー／ＳｉＣ割合が０．６である比較例８とを比較すると、実施例４は比較例８よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例４の方が比較例８より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。さらに、同じく総フィラー比率が３５パーセントと共通しているが、ファイバー／ＳｉＣ割合が１．２である実施例６とファイバー／ＳｉＣ割合が１．４である比較例９とを比較すると、実施例６は比較例９よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例６の方が比較例９より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。
また、総フィラー比率が４５％と共通しているが、ファイバー／ＳｉＣ割合が０．８である実施例７とファイバー／ＳｉＣ割合が０．６である比較例１０とを比較すると、実施例７は比較例１０よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例７の方が比較例１０より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。さらに、同じく総フィラー比率が４５パーセントと共通しているが、ファイバー／ＳｉＣ割合が１．２である実施例９とファイバー／ＳｉＣ割合が１．４である比較例１１とを比較すると、実施例９は比較例１１よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例９の方が比較例１１より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。
【００２１】
ここで、ファイバー／ＳｉＣ割合が０．８と共通しているが、総フィラー比率が２５％である実施例１と総フィラー比率が２０％である比較例２とを比較すると、実施例１は比較例２よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例１の方が比較例２より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。また、ファイバー／ＳｉＣ割合が１．２と共通しているが、総フィラー比率が２５％である実施例３と総フィラー比率が２０％である比較例４とを比較すると、実施例３は比較例４よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例３の方が比較例４より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。
また、ファイバー／ＳｉＣ割合が０．８と共通しているが、総フィラー比率が４５％である実施例７と総フィラー比率が５０％である比較例１３とを比較すると、実施例７は比較例１３よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例７の方が比較例１３より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。また、ファイバー／ＳｉＣ割合が１．２と共通しているが、総フィラー比率が４５％である実施例９と総フィラー比率が５０％である比較例１５とを比較すると、実施例９は比較例１５よりも研削抵抗（法線方向）が小さく、研削比が大きいので、実施例９の方が比較例１５より切れ味が良く、寿命も長いことがわかる。
以上のように本発明の範囲内にある実施例１〜９は研削抵抗（法線方向）、研削比のすべてにおいて良好な結果が得られた。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によるレジンボンド砥石は樹脂結合相中に超砥粒が分散配置されてなるレジンボンド砥石において、前記樹脂結合相中にカーボンファイバーとＳｉＣとがフィラーとして分散配置されており、カーボンファイバーは、線径（平均直径）が５〜１０μｍ、繊維長（平均長さ）が１０〜１０００μｍであり、ＳｉＣは、粒度が＃４００、＃６００、＃８００であり、カーボンファイバーとＳｉＣの混合割合は、ＳｉＣを１としたときにカーボンファイバーが０．８〜１．２であり、なおかつ、前記カーボンファイバー及び前記ＳｉＣの両フィラーは、その含有比率が前記超砥粒を除く前記樹脂結合相の２５〜４５ｖｏｌ％であるから、カーボンファイバーとＳｉＣのフィラーの相乗効果により、砥石の切れ味を良くして、寿命を長くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態におけるレジンボンド砥石の砥粒層の要部拡大断面図である。
【符号の説明】
１レジンボンド砥石
２砥粒層
３樹脂結合相
４超砥粒
５ＳｉＣ
６カーボンファイバー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin bond grindstone suitable for heavy grinding of difficult-to-cut materials.
[0002]
[Prior art]
A resin bond grindstone is a general term for a grindstone having an abrasive grain layer in which abrasive grains such as diamond are dispersed in a resin binder phase such as a phenol resin. The resin binder phase wears during grinding and the abrasive grains gradually protrude. Since the action, the so-called self-generated blade action, is good, it has a characteristic that a relatively good sharpness can be obtained even in grinding of difficult-to-cut materials that are difficult to grind with a grindstone using another type of binder.
[0003]
Recently, many cermets, cemented carbides and hard ceramics that are harder and harder to process than before have appeared and are not only used in a wide range of fields, but also have higher rigidity and higher horsepower to improve processing efficiency. Grinding conditions are becoming more severe, such as using a grinding machine.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Under such severe grinding conditions, conventional resin bond grindstones using phenolic resin or the like as the binder phase lack the rigidity of the resin binder phase and the ability to retain the abrasive grains, resulting in high grinding resistance, low grinding ratio and long life. It was short.
[0005]
Therefore, for example, hard particles such as SiC are added as a filler and dispersed in the resin binder phase, the rigidity of the resin binder phase is increased to reduce wear on the grinding surface, and the abrasive grain holding power is improved to increase the superabrasive grains. It is also aimed to prevent the dropout of too early.
[0006]
However, even with the resin bond grindstone as described above, although its life can be maintained to some extent, a sufficient sharpness cannot be obtained.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a resin-bonded grindstone that has a good sharpness even when grinding difficult-to-cut materials and has a long life.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the above object, the present invention provides a resin bond grindstone in which superabrasive grains are dispersedly arranged in a resin binder phase, and in the resin binder phase, carbon fiber and SiC are included. Are distributed as fillers, the carbon fiber has a wire diameter (average diameter) of 5 to 10 μm, a fiber length (average length) of 10 to 1000 μm, and SiC has a particle size of # 400, # 600, # The mixing ratio of carbon fiber and SiC is 0.8 to 1.2 when the SiC is 1, and the content ratio of both the carbon fiber and the SiC filler is more than the above. It is 25-45 vol% of the said resin binder phase except an abrasive grain, It is characterized by the above-mentioned.
[0009]
Carbon fiber has solid lubricity and can be used to improve the sharpness of the grindstone by being contained in the resin binder phase. However, since the bending strength is small, it has the property of shortening the service life. Has the effect of increasing the rigidity of the resin binder phase to reduce wear on the grinding surface and improving the retention of the abrasive grains and preventing the superabrasive grains from falling off prematurely, but the sharpness of the grindstone is not sufficient. Have.
According to the present invention, these carbon fiber and SiC fillers are mixed with the resin-bonded phase in a ratio of 0.8 to 1.2 carbon fiber with respect to SiC of 1. The grinding resistance is reduced to improve the sharpness of the grindstone, the grinding ratio is improved, and the life can be extended. Furthermore, since the carbon fiber works to increase the strength of the resin-bonded phase sandwiching the superabrasive grains and retain SiC, the rigidity of the resin-bonded phase can be further increased.
Also, if the ratio of carbon fiber when SiC is 1 is less than 0.8, the ratio of SiC is increased, the grinding resistance is increased, and the sharpness is deteriorated. On the other hand, the carbon fiber when SiC is 1 If the ratio is greater than 1.2, the ratio occupied by the carbon fibers increases, the grinding ratio decreases, and the life is shortened.
In addition, if the content ratio of carbon fiber and SiC is larger than 45%, the strength reduction of the resin binder phase cannot be ignored, the wear resistance and the grinding ratio are lowered, and the life is shortened. On the other hand, the content ratio of carbon fiber and SiC is If it is smaller than 25%, the grinding resistance increases and the sharpness deteriorates.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the abrasive layer of the resin bond grindstone according to the present embodiment.
[0011]
The resin-bonded grindstone 1 according to the present embodiment shown in FIG. 1 has main characteristics in the composition of the abrasive layer 2, and the grindstone may have any shape or size. For example, the abrasive grain layer 2 may be formed on the outer periphery or the end face of the base metal, or the grindstone may be formed by the abrasive grain layer 2 itself without using the base metal. The shape of the grindstone may be any type conventionally used, such as a wheel mold, a cup mold, a total mold, a segment grindstone, and an inner peripheral grindstone.
[0012]
As shown in FIG. 1, the resin bond grindstone 1 is a resin bond grindstone having an abrasive grain layer 2 in which superabrasive grains 4 such as diamond and CBN are dispersed in a resin binder phase 3. In phase 3, carbon fiber 6 and SiC5 are dispersed and arranged as a filler in a matrix phase containing a thermosetting resin as a main composition, and the mixing ratio of carbon fiber 6 is 0 when SiC5 is 1. And the content ratio of both fillers of carbon fiber 6 and SiC5 is 25 to 45 vol% of resin binder phase 3 excluding superabrasive grains 4.
[0013]
As the thermosetting resin constituting the matrix phase of the resin binder phase 3, a thermosetting polyimide resin, a phenol resin, or a polystilpyridine resin can be used. Of these, thermosetting polyimide resins or phenol resins are particularly suitable for the present invention.
[0014]
The carbon fibers 6 dispersed and arranged in the resin binder phase 3 are obtained by pulverizing ordinary long-fiber carbon fibers and exhibiting a normal distribution having a peak value with a distribution of fiber lengths. It is preferable that the diameter (average diameter) is 5 to 10 μm and the fiber length (average length) is 10 to 1000 μm. By using such a carbon fiber 6, the dispersibility in the resin binder phase 3 is improved, and a better effect can be obtained in the present embodiment.
[0015]
Since the carbon fiber 6 has solid lubricity and has a low bending strength, it can improve the sharpness of the resin bond grindstone 1 by being included in the resin bonded phase 3, but has a property of shortening the service life. In addition, SiC 5 increases the rigidity of the resin binder phase 3 to reduce wear on the grinding surface, and improves the abrasive grain retention and prevents the superabrasive grains 4 from falling off prematurely. It has the property that its sharpness is not sufficient.
According to the resin bond grindstone 1 of the present embodiment, both the fillers of the carbon fiber 6 and SiC5 are mixed in the resin-bonded phase at a ratio in which the carbon fiber 6 is 0.8 to 1.2 when SiC5 is 1. By combining them, the synergistic effect can reduce the grinding resistance, improve the sharpness of the resin bond grindstone 1, improve the grinding ratio, and extend the life. Further, the strength of the resin-bonded phase 3 can be increased by increasing the strength of the resin-bonded phase 3 in which the carbon fiber 6 encloses the superabrasive grains 4 and holding SiC 5.
Moreover, when the ratio of the carbon fiber 6 when SiC5 is set to 1 is smaller than 0.8, the ratio occupied by the SiC5 increases, the grinding resistance increases, and the sharpness deteriorates. If the ratio is greater than 1.2, the ratio occupied by the carbon fibers 6 increases, the grinding ratio decreases, and the life is shortened.
Further, if the content ratio of the carbon fiber 6 and SiC5 is larger than 45%, the strength reduction of the resin binder phase 3 cannot be ignored, the wear resistance and the grinding ratio are lowered, and the life is shortened. When the content ratio of SiC5 is smaller than 25%, the grinding resistance increases and the sharpness deteriorates.
[0016]
【Example】
A cemented carbide is used as a difficult-to-cut material, a grinding test is performed using resin bond grindstones (Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 21) having various compositions, and grinding resistance (normal line) is obtained from the obtained results. Direction) and grinding ratios were compared. The results are shown in Table 1.
[0017]
[Table 1]

[0018]
[Common dimensions, materials, etc.]
The resin bond grindstones according to the examples and comparative examples are JIS standard 1A1 type grindstones, and the dimensions are an outer diameter of 100 mm, a grindstone thickness of 7 mm, an abrasive layer thickness of 3 mm, and an inner diameter of 50.8 mm. A / 230 mesh synthetic diamond abrasive is used, with a concentration of 100 and a grade of R.
Moreover, the carbon fiber 6 contained in the resin binder phase 3 in Examples and Comparative Examples has a wire diameter (average diameter) of 5 to 10 μm and a fiber length (average length) of 10 to 1000 μm. .
[0019]
The compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 21 are as shown in Table 1. The particle sizes of SiC contained in the resin binder phase 3 in each of the Examples and Comparative Examples are # 400 and # A grinding test was performed using 600 and # 800 under the following conditions. Here, in Table 1, the total filler ratio indicates the content ratio of both fillers of carbon fiber 6 and SiC5 in the resin binder phase 3 excluding the superabrasive grains 4, and the fiber / SiC ratio indicates the resin binder phase 3. The ratio when the SiC5 of the carbon fiber 6 dispersedly arranged is set to 1 is shown.
[Grinding conditions]
As the work material, cemented carbide: WC-6% Co was used, and grinding with a grinding wheel peripheral speed: 25 m / sec, cutting: 20 μm, feed rate: 0.17 m / sec, cross feed: 2 mm / pass was performed. . The grinding resistance (normal direction) and the grinding ratio were measured when the amount of cemented carbide processed was 30 cc.
[0020]
As shown in Table 1, it can be seen that Examples 1 to 9 within the scope of the present invention have a low grinding resistance (normal resistance) and a sharp grinding wheel, and the grinding ratio is large. It can also be seen that it is a long-life wheel. In addition, as it deviated from the scope of the present invention, the grinding resistance (normal direction) increased, the grinding ratio decreased, and the test results deteriorated.
Here, when the total filler ratio is 25% and the Example 1 in which the fiber / SiC ratio is 0.8 is compared with the comparative example 6 in which the fiber / SiC ratio is 0.6, the Example 1 has a smaller grinding resistance (normal direction) than Comparative Example 6 and a larger grinding ratio, so it can be seen that Example 1 is sharper and has a longer life than Comparative Example 6. Furthermore, when the total filler ratio is 25% in common, Example 3 in which the fiber / SiC ratio is 1.2 is compared with Comparative Example 7 in which the fiber / SiC ratio is 1.4. 3 has a smaller grinding resistance (in the normal direction) than Comparative Example 7 and a larger grinding ratio, so it can be seen that Example 3 has better sharpness and longer life than Comparative Example 7.
Moreover, although the total filler ratio is 35%, the comparison between Example 4 in which the fiber / SiC ratio is 0.8 and Comparative Example 8 in which the fiber / SiC ratio is 0.6 are compared with Example 4. Since the grinding resistance (in the normal direction) is smaller than that of Comparative Example 8 and the grinding ratio is large, it can be seen that Example 4 has better sharpness and longer life than Comparative Example 8. Further, when the total filler ratio is 35% in common but the fiber / SiC ratio is 1.2 and the comparative example 9 is 1.4, the fiber / SiC ratio is 1.4. 6 has a smaller grinding resistance (normal direction) than Comparative Example 9 and a larger grinding ratio. Therefore, it can be seen that Example 6 has better sharpness and longer life than Comparative Example 9.
In addition, when the total filler ratio is 45% and Example 7 in which the fiber / SiC ratio is 0.8 is compared with Comparative Example 10 in which the fiber / SiC ratio is 0.6, Example 7 is compared. Since the grinding resistance (normal direction) is smaller than that of Comparative Example 10 and the grinding ratio is large, it can be seen that Example 7 has better sharpness and longer life than Comparative Example 10. Further, when Example 9 having a fiber / SiC ratio of 1.2 is compared with Comparative Example 11 having a fiber / SiC ratio of 1.4, the total filler ratio is 45% in common. No. 9 has a smaller grinding resistance (in the normal direction) and a higher grinding ratio than Comparative Example 11, so that Example 9 is sharper and has a longer life than Comparative Example 11.
[0021]
Here, although the fiber / SiC ratio is in common with 0.8, when comparing Example 1 in which the total filler ratio is 25% and Comparative Example 2 in which the total filler ratio is 20%, Example 1 is Since the grinding resistance (normal direction) is smaller than that of Comparative Example 2 and the grinding ratio is large, it can be seen that Example 1 has better sharpness and longer life than Comparative Example 2. Moreover, although the fiber / SiC ratio is common with 1.2, when comparing Example 3 in which the total filler ratio is 25% and Comparative Example 4 in which the total filler ratio is 20%, Example 3 is compared. Since the grinding resistance (normal direction) is smaller and the grinding ratio is larger than in Example 4, it can be seen that Example 3 is sharper and has a longer life than Comparative Example 4.
Moreover, although the fiber / SiC ratio is common with 0.8, when comparing Example 7 in which the total filler ratio is 45% and Comparative Example 13 in which the total filler ratio is 50%, Example 7 is compared. Since the grinding resistance (in the normal direction) is smaller than that in Example 13 and the grinding ratio is large, it can be seen that Example 7 has better sharpness and longer life than Comparative Example 13. Further, although the fiber / SiC ratio is common with 1.2, when comparing Example 9 in which the total filler ratio is 45% and Comparative Example 15 in which the total filler ratio is 50%, Example 9 is compared. Since the grinding resistance (normal direction) is smaller and the grinding ratio is larger than in Example 15, it can be seen that Example 9 has better sharpness and longer life than Comparative Example 15.
As described above, in Examples 1 to 9 within the scope of the present invention, good results were obtained in all of the grinding resistance (normal direction) and the grinding ratio.
[0022]
【The invention's effect】
As described above, the resin-bonded grindstone according to the present invention is a resin-bonded grindstone in which superabrasive grains are dispersedly arranged in a resin-bonded phase, and carbon fibers and SiC are dispersedly arranged as fillers in the resin-bonded phase. The carbon fiber has a wire diameter (average diameter) of 5 to 10 μm, a fiber length (average length) of 10 to 1000 μm, and SiC has a particle size of # 400, # 600, and # 800. the mixing ratio of SiC, carbon fibers when formed into a 1 of SiC is 0.8 to 1.2, yet, both filler of the carbon fiber and the SiC, the the content ratio excluding the superabrasive Since it is 25 to 45 vol% of the resin binder phase, the sharpness of the grindstone is improved by the synergistic effect of the carbon fiber and SiC filler. , It is possible to prolong the life.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an abrasive layer of a resin bond grindstone in the present embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Resin bond grindstone 2 Abrasive grain layer 3 Resin binder phase 4 Superabrasive grain 5 SiC
6 Carbon fiber

Claims

In a resin bond grindstone in which superabrasive grains are dispersed and arranged in a resin binder phase,
In the resin binder phase, carbon fibers and SiC are dispersed and arranged as fillers,
The carbon fiber has a wire diameter (average diameter) of 5 to 10 μm, a fiber length (average length) of 10 to 1000 μm, and SiC has a particle size of # 400, # 600, and # 800,
The mixing ratio of carbon fiber and SiC, the carbon fibers when formed into a 1 of SiC is 0.8 to 1.2,
And the resin bond grindstone characterized by the content ratio of both the said carbon fiber and the filler of SiC being 25-45 vol% of the said resin bond phase except the said superabrasive grain.