研削砥石の用途を特定する

1. 適切な研削砥石を選択する

ワークピースの材質や処理要件に応じて、異なる研削砥石を使用する必要があります。

同じワーク材質を研削する場合でも、異なるブランドの研削ホイールの研削比は2〜5倍異なる場合があるため、適切な研削ホイールを選択する必要があります。

ダイヤモンド研削ホイールは、高硬度と高脆性を備えた硬質合金、光学ガラス、セラミック、宝石、石材などの非金属材料を研削するためのツールです。

しかし、ダイヤモンドは700度～800度で炭化しやすいため、鋼の研削には適していません。

CBNはダイヤモンドより硬度が若干劣りますが、熱安定性（1300度～1400度の温度まで耐えられる）に優れ、ダイヤモンドのように高温で分解、すなわち酸化や黒鉛化することがなく、鉄族元素のため化学的に不活性で、熱伝導率が高く（コランダムの46倍）、砥石の寿命が長く（コランダム砥石の数十倍から百倍以上）、焼入れ鋼、高速度工具鋼、軸受鋼、ステンレス鋼、耐熱鋼、チタン合金などの金属材料の研磨硬度・靭性においてコランダム砥石の代替品となっています。

超硬質研磨ホイールの結合剤は樹脂、金属、セラミック、電気メッキ、ろう付けです。

樹脂結合研削砥石は主に切削工具測定工具、研削穴、円筒研削、平面研削に使用されます。

メタルボンド研削ホイールは、光学曲線研削盤の形状研削、片刃切削工具、小ビットの螺旋溝研削、電解研削などに使用されます。

セラミックバインダー研削ホイールは、研削効率が高く、形状保持性が良く、耐久性が高く、ドレッシングが容易で、研削ホイールの耐用年数が長く、セラミック結合剤自体の化学的安定性が良く、耐熱性、耐油性、酸やアルカリの侵食に強く、あらゆる種類の研削液に適応でき、研削コストが低いため、高効率、高精度の研削研磨材を第一に選択する必要があります。

電気メッキ研削ホイールは、高速の微細研削や成形研削、効率的な穴の研削（湿式研削）や座標研削盤での使用に適しています。

ろう付けホイールは超高速研削に適しています。

異なるブランドの研磨剤は製造プロセスが異なるため、結晶形状や粒子形状が異なり、強度、熱安定性、粉砕特性も異なることに注意する必要があります。バインダーの種類、ワークピースの材質、研削方法に応じて、異なる研磨材を選択する必要があります。

セラミックバインダーホイールの高強度、高精度研削には、DeBeers 社製 PDA (合成ダイヤモンド) や ABN800 (CBN) などの鋭い粒子形状の研磨材を使用してください。

研磨材の表面には2種類の布があり、バインダーの種類、ワークピースの材質、乾式研磨と湿式研磨などのさまざまな条件に応じて選択する必要があります。

乾式研削には、RVD-CuやCBN-Cuなどの銅布が一般的に使用されます。

RVD-Ni、CBN-Niなどの湿式研磨ニッケルコーティング。現在、金属メッキはニッケル、銅からチタン、タングステン合金、非金属セラミックスに、単一コーティングから複合コーティングに、研磨コーティングからマイクロパウダーコーティングに発展しています。

ハード研磨砥石の濃度は低すぎてはいけません。濃度が高いと、研削比が高くなります。200%濃度の超ハード研磨砥石は、実際には超ハード研磨材を補助材料とする普通の砥石の​​一種なので、一般的にその名前を使用することは推奨されません。

現在、高濃度の高速・高効率研削が採用されており、高濃度のセラミックバインダーCBN砥石が採用されています。セラミックバインダーCBN砥石の濃度は一般的に125％以上が選択され、輸入された対応するセラミックCBN砥石の濃度は一般的に175％～200％です。

研削砥石の硬度等級は、研磨材に対するセメントの保持力の大きさを示します。

研削品質を確保するために、研削ホイールの均一で安定した硬度と適切な硬度の選択が重要な前提条件となります。

海外の超硬質研磨ホイールは一般的に3～7の硬度レベルから選択できますが、中国で生産される超硬質研磨ホイールは標準硬度レベルではなく、GB6409にも対応する基準が規定されていないため、品質を保証するのが容易ではなく、ユーザーに不便をもたらし、補充と改善が急務となっています。

2. 適切な粉砕量を選択する

超硬質研磨ホイールの研削速度は、研削タイプ、研削モード、冷却条件に応じて選択する必要があります。

研削ホイールの作業速度を上げると、研削効率と研削比が大幅に向上し（たとえば、研削ホイールの研削速度を 40% 上げ、研削比を 2 倍にすることができます）、研削コストを削減できます。

金属および樹脂結合ダイヤモンドホイールの研削速度は通常35〜60m/sです。セラミック結合CBNホイールの研削速度は45〜160m/sまで上げることができます。単層CBNホイールの線速度は125〜250m/s、80〜125m/sです。

研削深さは一般的に{{0}}.002〜0.010mm、ワークピースの速度は通常10〜30m /分、縦送り速度は0.3〜1.5m /分です。

超硬質砥粒による研削砥石のドレッシング

超硬質研磨材の研削砥石のドレッシングは、通常、整形と研磨の 2 つの手順に分けられます。

成形とは、必要な幾何学的形状と精度を実現するために砥石を微細にカットし、研磨チップを細かく砕いてマイクロブレードを形成することです。

研ぎとは、砥粒間の結合剤を除去し、砥粒間に一定の切屑空間を確保し、砥粒を結合剤から突出させて切れ刃を形成することです。

多孔性セラミックバインダー（ダイヤモンド、CBNホイールを含む）を使用した超硬質研磨ホイール。バインダーが緩いため、通常は成形と研磨を一度に完了できます。

高密度サンドホイール用のバインダー（樹脂、金属バインダーなど）を使用して、ウィスカーをそれぞれ成形およびトリミングします。

超硬質研磨ホイールの最も効果的な成形ツールはダイヤモンドドレッシングツールです。

ドレッシングツールの摩耗により、単粒子ダイヤモンドドレッシングでは金型表面の精度が影響を受けることがよくあります。

ダイヤモンドホイールドレッシングを使用すると、ドレッシングツールが急速に摩耗するのを防ぎ、より優れた研削ホイールの形態を得ることができます。

ドレッシング装置の供給精度は高くなければならず、各供給はミクロンレベルで制御される必要があります。

過度なドレッシングは研削品質に影響を与えるだけでなく、研削ホイールの耐用年数も大幅に短縮します。

研磨にはさまざまな方法がありますが、一般的には機械加工（コランダムブロック切断研磨、油圧ジェット研磨など）または電気加工が使用されます。

後者は主に金属結合剤の研削砥石に使用され、電気火花や電気分解により金属結合剤を除去するための陽極として使用されます。

バインダーにグラファイト粉末を加えると、樹脂やセラミックバインダーの研削砥石にも適した方法となります。

近年、東京大学で回転式ダイヤモンドカップホイールドレッシングツールが開発されました。

このメカニズムは、カップホイールから落ちる研磨剤を利用して、超硬質（ダイヤモンドまたはCBN）研磨粒子とバインダー間の結合ブリッジに影響を与え、また、落ちた研磨剤と超硬質ホイール間の押し出しと研削効果を利用してドレッシングの目的を達成することです。

この方法を使用すると、多孔セラミックバインダー超硬質研削ホイールでも高密度サンドホイールでも、成形と研磨を一度に完了できます。同時に、カップホイールの自己回転により、摩耗が少なく、ドレッシングプロセス中の成形力はほとんど変化せず、その値は単粒子ダイヤモンドドレッシングツールでドレッシングする場合よりもはるかに小さくなります。

研削液を正しく使用する

超硬質研磨ホイールを研削する場合、乾式研削または湿式研削を使用できます。

しかし、湿式研削は、研削砥石の寿命を延ばすだけでなく、ワークピースの研削焼けを防ぐこともできます。

研削液が異なると、研削ホイールの研削比が数倍、場合によっては10倍も異なります（江西新星研削ホイールWeChat ID：zgxxsl_1978編集長研削王は、これが現実に最も無視されていることを伝えました）。

研削砥石の機械的摩耗、化学的侵食、熱による損傷の程度は、冷却効果と密接に関係しています。

ただし、CBNホイールを湿式研削に使用する場合、CBNは高温で空気中の水蒸気や酸素と反応してアンモニアとホウ酸（BN+3H2O→H3BO3+NH3）を生成し、これを加水分解と呼び、研削ホイールの摩耗を加速させるので注意が必要です。

したがって、加水分解の影響を軽減するために、水溶性オイルまたは極圧添加剤を含む水溶液が一般的に使用されます。

異なる研削液で湿式研削する場合、CBNホイールの相対的な寿命は異なります。純粋な油で冷却したホイールの寿命は最も長く、水溶性油で冷却したホイールの寿命は最も短く、水と防錆添加剤で冷却したホイールの寿命は最も短くなります。

超硬質研磨ホイールの斬新な使用

ダイヤモンドと鉄族元素間の化学的不活性度が高いため、ダイヤモンドホイールはねずみ鋳鉄の研削には適さないと一般に考えられています。ただし、これは高温の場合のみ発生します。

例えば、ダイヤモンド砥石で研削する場合、温度が 650 度に達するとダイヤモンドは空気中で酸化しますが、700 度～ 800 度に達すると黒鉛化します。

低温ではこれらの物質は互いに反応しません。

したがって、適切な研削速度と湿式研削方法を選択し、十分な研削液を供給すれば、ダイヤモンドホイールで鋳物を完全に研削することができ、これは生産の実践で実証されています。

湿式研削の場合、ダイヤモンドホイールを使用したねずみ鋳鉄の研削比（9600）は、CBNホイールを使用したねずみ鋳鉄の研削比（2700）よりもはるかに高い。

また、CBN 砥石は低炭素鋼などの軟質材料の研削には適していないと一般に考えられています。これは、このときに生成される研削片が砥石を詰まらせやすいためです。

しかし、現在の研究では、セラミックバインダーCBN砥石を使用することで、砥石の線速度を向上させて微細な研削片を形成し、高圧ジェット研削液で研削片を除去し、十分な研削液を供給して砥石の詰まりを防ぐことができることが示唆されています。

そのため、CBN 研削ホイールは、軟質材料の一種である低炭素鋼 (硬度 30HRC 以上) を研削することができます。

ほとんどの場合、通常の研削砥石を使用するのが選択肢となります。

特定の問題に対する特定の分析。

しかし、CBN 研削ホイールはあらゆる材料の研削に効果的というわけではありません。

通常、硬質合金および硬質合金と鋼の組み合わせの研削には適していません。