超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法
【解決手段】超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、その外周縁部上に金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃において、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用い、切り刃部のせり出し部分の厚みの公差（Ｔ３max−Ｔ３min）を０．００１ｍｍ以上０．１×Ｔ２maxｍｍ以下（Ｔ３max及びＴ３minは、せり出し部分の厚みの最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの最大値）とし、切り刃部の真円度（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）を０．００１ｍｍ以上０．０１×ＯＤmaxｍｍ以下（ＯＤmax及びＯＤminは、切り刃部の外径の最大値及び最小値）とする。
【効果】本発明の超硬合金台板外周切断刃を用いることで、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を提供することができる。
【効果】本発明の超硬合金台板外周切断刃を用いることで、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を提供することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石の切断に好適な超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超硬合金を台板とし、その外周縁部にダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒をフェノール樹脂又はメッキ金属により固着した外周切断刃を用いた切断方法は、切断機の価格が安い、切り代もそれほど大きくない、被作物の寸法精度がよい、加工速度も比較的速いなど、数多くの利点を有する優れた加工方法である。特に、硬くてもろい材料とされる希土類焼結磁石（希土類焼結永久磁石）の切断加工には好適で、一般的に広く用いられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７４４４１号公報
【特許文献２】特開平１０−１７５１７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１７５１７２号公報
【特許文献４】特開２００５−１９３３５８号公報
【特許文献５】特開平７−２０７２５４号公報
【特許文献６】特許第２９４２９８９号公報
【特許文献７】特開２００５−２１９１６９号公報
【特許文献８】国際公開第９６／２３６３０号パンフレット
【特許文献９】特開２００９−１７２７５１号公報
【特許文献１０】特開２０１０−２６０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、超硬合金台板の外周縁部に、予め磁性体でコーティングしたダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を電気メッキ又は無電解メッキにより固着させた、高精度な寸法公差の磁石を切り出すことができる外周切断刃とその製造方法を提案した（特許文献９：特開２００９−１７２７５１号公報、特許文献１０：特開２０１０−２６０１２４号公報）。
【０００５】
この外周切断刃は、フェノール樹脂によりダイヤモンド及び／又はｃＢＮ砥粒を台板に固着させた外周切断刃よりも切り刃部の剛性が高く、高精度の切断加工に適しているが、用いる砥粒の選定と切り刃部寸法の公差設定とが適していない場合に、被作物である希土類焼結磁石の寸法公差を高い精度に維持するために、刃先の形状を整えるドレスが必要となることがわかってきた。
【０００６】
高精度の切断が維持できなくなったときの切り刃部は、砥粒自体が抜け落ちていたり、砥粒が細かく割れて、砥粒を保持する材料（固着材等）の表面よりも凹んだ状態になっていたり、砥粒の先端が平らで、砥粒を保持する材料と同じ高さになっていたりすることが観察されている。砥粒が抜け落ちることや細かく割れることは、切断の際の衝撃、即ち、砥粒が被作物に激しく衝突し、被作物を細かく削り取っていることに起因するものと考えられる。また、砥粒の先端が平らになって、砥粒を保持する材料と同じ高さとなることは、切断の際の衝撃だけでなく、局所的な高熱が発生していることにより、磨耗（消耗）しているものと考えられる。この現象は、高温下で反応しやすい金属元素を含む希土類焼結磁石が被作物の場合、砥粒がダイヤモンドであっても同様で、加工中の発熱により被作物中の金属元素と砥粒（ダイヤモンド）との化学的な反応が生じ、結果として、摩滅（消耗）しているものと考えられる。
【０００７】
切断中は、切断にかかわる部分を冷却する目的で、クーラント（冷却液）を当該部分に供給しているため、これまでは、切断の際に生じる熱が、砥粒、特にダイヤモンド砥粒の消耗に大きく影響しているとは考えていなかった。
【０００８】
加えて、切り刃部の台板の厚み方向にせり出している範囲の部分において、該部分の厚みの寸法公差、即ち、上記部分の厚みの切り刃部全周における最大値と最小値との差が大きい場合、また、切り刃部の外周の真円度が低い場合には、切り出した被作物の切り屑が整然と排出されず、切り溝に詰まって刃の進路を変えたり、大きな衝撃音を伴う振動を被作物に生じさせたり、クーラントの切断箇所への供給が不連続、不十分となったりして、切削不良を生じさせることがあった。このような事象が生じた場合、切断した被作物の寸法が悪化し、また、切断面に大きな切跡を残すなど、外観上の不具合を生じさせ、製品歩留まりが低下する。
【０００９】
切り刃部に不具合が生じた場合には、砥粒が切断に寄与できる程度まで、砥粒を保持する材料を砥石によって削り取って砥粒を露出させるドレスが必要となる。しかし、外周切断刃の切り刃部のドレスは、切断加工を中断させるため生産効率を低下させるだけでなく、切り刃部を削り取って切断刃の寿命を短くしてしまう処理でもあるため、できるだけ実施しないほうが好ましい。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、長期間にわたってドレスが不要で、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を切り出せる超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、円形リング状薄板を台板とし、台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃において、砥粒として、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上の、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用いること、また、切り刃部を、所定のサイズ条件、形状条件を満たすように形成することが有効であり、これにより、耐熱性及び耐衝撃性の高い、靭性指標ＴＩが１５０以上の砥粒を用いた場合であっても、外周切断刃が、激しい衝撃にさらされる切断加工時に、砥粒が細かく割れたり、抜け落ちたりすることや、熱によって消耗することが少なく、切断加工中、高い切断精度を長期間維持して切断できる外周切断刃となることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１２】
従って、本発明は、以下の超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法を提供する。
請求項１：
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃であって、
上記砥粒が、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒であり、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすことを特徴とする超硬合金台板外周切断刃。
請求項２：
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸してなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
請求項３：
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸してなる、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させてなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
請求項４：
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃を製造する方法であって、
上記砥粒として、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用い、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすように形成することを特徴とする超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
請求項５：
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸して、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
請求項６：
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸して、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させて、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の超硬合金台板外周切断刃を用いることで、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を提供することができる。また、切り刃部のドレスを施すことなく、長期にわたって高精度な寸法を有する被作物を切り出せることから、高精度切断を維持するための付帯作業を大幅に省略することが可能で、場合によっては、被作物の寸法検査を簡略化することもでき、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の外周切断刃の一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｂ−Ｂでの断面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ部分の拡大断面図である。
【図２】本発明に用いる治具の一実施例を示す斜視図である。
【図３】図２の台板を挟持した治具本体の先端部の拡大断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ台板に形成された切り刃部の状態を示す一部省略断面図である。
【図５】強靭指数ＴＩを測定する合金製容器及びボールと、強靭指数ＴＩの測定方法を説明する模式図である。
【図６】切り刃部のせり出し部分の厚みの公差を測定する方法の説明図であり、（Ａ）は測定装置の模式図、（Ｂ）は切り刃部にコンパレーターの先端が当接した状態の模式図である。
【図７】（Ａ）切り刃部の真円度を測定するための投影画像の一例と、（Ｂ）投影画像を用いた真円度の算出方法の模式図である。
【図８】実施例１〜４及び比較例１，２で製作した外周切断刃を用いて切断加工した希土類焼結磁石の切断枚数と切断精度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について、図面を参照して詳述する。
本発明の外周切断刃は、例えば、図１に示されるように、円形薄板（円形リング状薄板）の台板１０の外周縁部上に、電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金（金属結合材）で、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とが固着された切り刃部２０が形成されているものである。この台板１０の中央部には内穴１２が形成されている。
【００１６】
台板は、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．８ｍｍで、外径が８０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１８０ｍｍ、内穴の直径（内径）が３０〜８０ｍｍ、好ましくは４０〜７０ｍｍの寸法を有する。厚みを０．１〜１．０ｍｍ、外径を２００ｍｍ以下の範囲とするのは、精度のよい台板の製作が可能なこと、また、このサイズの台板であれば、希土類焼結磁石等の被作物（ワーク）を寸法精度良く長期にわたって安定して切断しやすいことによる理由からである。厚みが０．１ｍｍ未満であると、外径によらず大きな反りが発生しやすいため、精度良い台板の製作が難しく、また、１．０ｍｍを超えると切断加工代が大きくなる。一方、外径をφ２００ｍｍ以下としたのは、現行の超硬合金の製造技術及び加工技術での製作可能な寸法による理由からである。内穴の直径については、加工機の外周切断刃の取り付け軸の太さに合わせて設定する。
【００１７】
台板の材質は超硬合金であり、例えば、ＷＣ、ＴｉＣ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ3Ｃ2などの周期表４族、５族又は６族に属する金属の炭化物粉末をＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ、又はそれらの合金を用いて焼結結合した合金が好ましく、これらの中でも特にＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｔｉ系、Ｃ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の代表的なものを用い、ヤング率が４５０〜７００ＧＰａのものを用いる。
【００１８】
また、これらの超硬合金においては、メッキができる程度の電気伝導性を有するか、又はパラジウム触媒などによって電気伝導性を付与できるものが好ましい。パラジウム触媒などによる電気伝導性の付与については、例えば、ＡＢＳ樹脂にメッキする場合などに用いられる導電化処理剤など、公知のものを利用することができる。
【００１９】
台板外周縁部は、金属結合材で、砥粒が固着されて形成された切り刃部との結合強度を高めるため、Ｃ面取りやＲ面取りを施すことも効果的である。これらの面取りを施すことによって、切り刃部の刃厚調整時に、台板と切り刃部との境目を誤って研削しすぎた場合であっても、金属結合材が境目に残り、切り刃部の脱落を防ぐことができる。面取りの角度や量は、加工できる範囲が台板の厚みに依存するため、用いる台板の厚みと固着する砥粒の平均粒径に応じて決定すればよい。
【００２０】
台板の磁気的特性は、後述する砥粒を磁気吸引する方法により台板に固定することができるように飽和磁化が大きいほうが好ましいが、仮に、飽和磁化が小さくても、後述するように磁石位置や磁界の強さを制御することで予め磁性体でコーティングされた砥粒を台板に磁気吸引させることが可能なため、４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）以上であればよい。
【００２１】
台板の飽和磁化は、所定厚みの台板から５ｍｍ角の測定試料を切り出し、ＶＳＭを用いて２４〜２５℃の間で磁化曲線（４πＩ−Ｈ）を測定し、第一象限における磁化の値の上限を台板の飽和磁化とすることができる。
【００２２】
外周切断刃に用いる砥粒には、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用いる。また、切り刃部を形成する砥粒は、切断加工条件に応じて、平均粒径が４５〜３１０μｍの砥粒を用いる。この砥粒の平均粒径には、レーザー回折・散乱光を測定する粒度分布測定器を用いて得られる５０％径（メジアン径）を適用することができる。平均粒径が４５μｍ未満であると、砥粒と砥粒の隙間が少なくなるため、切断中の目詰まりが生じやすくなり、切断能力が低下し、平均粒径が３１０μｍを超えると、被作物の切断面が粗くなるなどの不具合が生じる。この平均粒径の範囲内において、切断加工性や寿命などを考慮して、特定の大きさの砥粒を１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いる。
【００２３】
更に、切り刃部を形成する砥粒は、以下に示す方法で測定される靭性指標ＴＩ（Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｉｎｄｅｘ）が１５０以上の砥粒を用いる。本発明者らは、平均粒径が４５〜３１０μｍのダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ砥粒について、ＴＩの異なる砥粒を固着した外周切断刃を作製して希土類焼結磁石（希土類焼結永久磁石）を切断し、切り出した磁石の寸法及びその公差を調べたところ、ＴＩが１５０以上である砥粒を用いた外周切断刃が、高い切断精度を長期間維持でき、このＴＩが、発熱を伴う衝撃に対する砥粒の耐久性の現実的な評価指標となることを知見した。
【００２４】
この靭性指標ＴＩは、所定の合金製円筒容器内に、金属ボール１個と所定質量の砥粒とを入れて密封し、室温（例えば１５〜２５℃）で、一定のストロークと振動数で振とうし、所定の大きさ以下になった砥粒が初期質量（試験前の砥粒の総質量）の５０％になるまでの時間（秒）を指標とするものである。
【００２５】
具体的には、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute） Ｂ７４．２３−２００２で規定されている方法を適用することができる。この方法では、例えば、図５に示されるように、φ（１２．７０±０．０２）ｍｍ、高さ（１９．１０±０．０１）ｍｍの周面、一端面としてφ（１２．７０±０．０２）ｍｍの平面、及び他端面としてＲ７．１４ｍｍ、深さ（３．８４±０．０６）ｍｍの部分球面で囲まれた空間を有する合金製容器７１内に、直径φ（７．９４±０．０２）ｍｍ、質量（２．０４０±０．００５）ｇのクロム合金鋼製のボール７２を１個と、所定の篩で分けられた所定質量の砥粒２６とを入れて密封し、室温でストローク（８．１±１．５）ｍｍ、毎分（２，４００±３）回振とうさせる。
【００２６】
この場合、上記周面を形成する合金としては、組成Ｘ１００ＣｒＭｏＶ５１（ＡＩＳＩ Ｔｙｐｅ Ａ２）の合金、又は硬度５８−６０Ｒｃ相当品、上記平面及び部分球面を形成する合金としては、組成Ｘ１００Ｃｒ６（ＡＩＳＩ ５２１００）の合金、又は硬度５８−６０Ｒｃ相当品が適用できる。
【００２７】
試験に供する砥粒には、砥粒の平均粒径である４５〜３１０μｍの範囲内において、ダイヤモンド砥粒又はｃＢＮ砥粒の規格粒径に応じて、下記表１に示される所定の篩と試料量が適用される。例えば、規格粒径（ＵＳメッシュサイズ）が８０／１００のダイヤモンド砥粒（ＦＥＰＡ（Federation of European Producers of Abrasives）粒度記号 Ｄ／Ｂ １８１ 相当品）であれば、砥粒を、まず、篩穴径が１９７μｍの上篩（表中の篩Ａ）と篩穴径が１５１μｍの下篩（表中の篩Ｂ）とを用いて篩分し、両篩間に篩分されたもの６ｇを合金製容器に入れて振とうする。振とう後の砥粒は、篩穴径が１２７μｍの破壊後篩（表中の篩Ｃ）を用いて篩分し、この篩分において、篩下の砥粒が試験前の砥粒の総質量（この場合、６ｇ）の５０％（この場合、３ｇ）になるまでに要する振とうの時間（秒）を靭性指標ＴＩとする。表１に示されるように、砥粒の粒径によって、用いる篩と試験に供される砥粒の質量が異なる。
【００２８】
【表１】
【００２９】
ＴＩが１５０以上であれば、砥粒が破砕しにくく、容易に脱落することがなく、磨耗も少ないため、砥粒と金属結合材、更には、後述する砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に含浸する金属、合金及び樹脂との磨耗の違い（磨耗比）が維持され、砥粒が小さくなって保持できなくなるまでの間、長期にわたって高精度切断の持続が可能となる。一方、ＴＩが１５０未満であると、砥粒が破砕しやすく、容易に脱落又は磨耗してしまうため、上述した砥粒と金属結合材との作用が得られず、高精度切断を持続できない。
【００３０】
砥粒となるダイヤモンドとしては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒなどの金属やこれらの合金が溶媒として用いられ、黒鉛、金属や合金、触媒とを共存させた状態で、ダイヤモンドとして安定な圧力・温度にて保持することにより黒鉛をダイヤモンドに変換する溶解度差法や、高温部に炭素源を、低温部に成長の核となる微小なダイヤモンド種結晶を配置して金属溶媒を介し、炭素源と種結晶との温度差を特定の範囲に維持して高温・高圧にすることにより種結晶上にダイヤモンドを成長させる温度差法などによって製造されたものを用いることができる。
【００３１】
また、砥粒となるｃＢＮとしては、Ｌｉ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ等の周期表第２族元素、それらの窒化物やホウ化物などの溶液を触媒として用いて、ｈＢＮをｃＢＮ変換する製造法や、ｈＢＮを高強度のアンビル内に納め、高圧、高温を加えてｃＢＮに変換する方法によって製造されたものを用いることができる。
【００３２】
製造される砥粒には、反応セルや溶媒中に含まれている窒素が不純物として取り込まれるが、これを少なくするためにＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒなど窒素と親和性の高い金属を溶媒に添加することが有効とされる。但し、これらの添加物はダイヤモンドに炭化物を混入させたり、結晶の成長阻害を引き起こしたりして、耐衝撃性や耐熱性に影響を与えるため注意が必要で、より不純物の少ない結晶を得るために、高圧での温度差法を採用することは有効である。
【００３３】
得られる砥粒は、製造法と製造条件によって、粒形が異なり、硬さや耐磨耗性が異なる幾つかの結晶方位を有する。
【００３４】
例えば、ダイヤモンドにおいては、Ｈｅｒｔｚ圧壊試験などでみられるように［１１１］面は［１００］面や［１１０］面よりもクラックが入りやすく、へき開が生じやすいとされる一方で、耐磨耗性においては、［１１０］面が磨耗しやすく［１１１］面が磨耗しにくいとされているので、目的に合わせて、溶媒金属、温度、圧力を適度に調整して特定の面方位を比較的多く成長させた砥粒を製造することや、その面が切削にかかるように砥粒を保持（固着）することも有効である。
【００３５】
なお、これらの砥粒は、後述する砥粒を磁気吸引する方法により台板に固定することができるように、予め磁性体によってコーティングすることが好ましい。この場合、砥粒の表面に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒなどの金属を１μｍ程度スパッタリングしてコーティングする磁性体との結合強度を高める方法も有効である。
【００３６】
砥粒は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏから選ばれる１種の金属、これら金属から選ばれる２種以上からなる合金、又はこれら金属若しくは合金の１種とＰ及びＭｎから選ばれる１種若しくは２種との合金を、スパッタリング、電気メッキ、無電解メッキなどの公知の方法により、皮膜の厚みが砥粒径の０．５〜１００％、好ましくは２〜８０％となるようにコーティングする。
【００３７】
コーティングする磁性体の厚みは、切り刃部を形成した際にできる砥粒間の隙間の大きさに影響を与えるので、特に適切な範囲とすることが必要である。最小厚みは、メッキでコーティングする場合でも砥粒のほぼ全体をコーティングできる厚みである１．５μｍ以上となるようにするのが好ましく、２．５μｍ以上がより好ましい。例えば、上述した砥粒の平均粒径範囲の最大値３１０μｍの場合では、平均粒径の０．５％以上であればコーティング厚みを１．５μｍ以上とすることができる。一方、最大厚みは、４５μｍ以下が好ましい。例えば、上述した砥粒の平均粒径範囲の最小値４５μｍの場合では、切断加工において有効に機能しない部分や、砥粒の自生作用を妨げる部分が増え、加工能力が低下するので、砥粒の平均粒径に対して１００％までとすることが好ましく、この場合、平均粒径の１００％以下であればコーティング厚みを４５μｍ以下とすることができる。
【００３８】
コーティングの厚みをこのようにすることにより、外周切断刃として切断加工する際においても、砥粒の脱落を低減できる保持力を得ることができ、また、コーティングする磁性体の種類を適切に選ぶことで、メッキ工程中に脱落することなく、砥粒が磁場によって台板外周縁部上又は近傍に吸引される。
【００３９】
金属結合材は、メッキにより形成された金属又は合金であり、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＳｎから選ばれる１種の金属、これら金属から選ばれる２種以上からなる合金、又はこれら金属若しくは合金の１種とＰ及びＭｎから選ばれる１種又は２種との合金が好ましく、これをメッキによって砥粒間及び砥粒と台板との間を連結するように析出させる。
【００４０】
金属結合材をメッキで形成する方法には、大きく分けて電着法（電気メッキ法）と無電解メッキ法の２種類があるが、本発明では、金属結合材に残留する内部応力の制御が容易で生産コストの安い電着法と、メッキ液が入り込みさえすれば金属結合材を比較的均一に析出できる無電解メッキ法とを、切り刃部に含まれる砥粒間の隙間が適度な範囲となるように、各々単独で又は組み合わせて用いる。
【００４１】
ＮｉメッキやＣｕメッキなどの単一金属、例えば、スルファミン酸Ｎｉメッキ液を用いた電気メッキ法を用いる場合は、主成分となるスルファミン酸ニッケルの濃度、メッキ時の電流密度、メッキ液の温度を好適な範囲とし、かつオルソベンゼンスルフォンイミドやパラトルエンスルフォンアミドなどの有機添加物を添加して実施すればよい。メッキ液には、Ｚｎ、Ｓ、Ｍｎなどの元素を加え、皮膜の応力を調整することも可能である。
【００４２】
その他、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｓｎ合金などの合金メッキの場合は、合金中のＦｅ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｏ、Ｓｎの含有量、メッキ液の温度などを好適な範囲にするなどして皮膜の応力を調整する。もちろんこれらの合金メッキの場合でも応力を調整できる有機添加物の併用は効果的である。
【００４３】
メッキは、単一金属又は合金を析出させる従来公知のメッキ液を用い、そのメッキ液における通常のメッキ条件を採用して公知の方法で行うことができる。
【００４４】
好適な電気メッキ液としては、例えば、スルファミン酸ニッケルが２５０〜６００ｇ／Ｌ、硫酸ニッケルが５０〜２００ｇ／Ｌ、塩化ニッケルが５〜７０ｇ／Ｌ、ホウ酸が２０〜４０ｇ／Ｌ、オルソベンゼンスルフォンイミドが適量の電気スルファミン酸ワットニッケルメッキ液、ピロリン酸銅が３０〜１５０ｇ／Ｌ、ピロリン酸カリウムが１００〜４５０ｇ／Ｌ、２５％アンモニア水が１〜２０ｍＬ／Ｌ、硝酸カリウムが５〜２０ｇ／Ｌの電気ピロリン酸銅メッキ液などが挙げられる。また、無電解メッキ液としては、硫酸ニッケルが１０〜５０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウムが１０〜５０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウムが１０〜３０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウムが５〜３０ｇ／Ｌ、チオ尿素が適量の無電解ニッケル・リン合金メッキ液などが挙げられる。
【００４５】
切り刃部の形成には、砥粒を磁気吸引する方法により台板に固定する場合、台板の外周縁部に近接して永久磁石を配設することが必要であり、例えば、台板の外周端より内側（外周切断刃としたときの回転軸側）の台板面（台板側面）上、又は外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以下となる空間内に、残留磁束密度が０．３Ｔ以上である永久磁石を２個以上配置することで、台板の少なくとも外周端から１０ｍｍ以下の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、更に、予め磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒に、この磁場を作用させて磁気吸引力を生じさせ、その吸引力によりこれらの砥粒を台板外周縁部上又は近傍に磁気的に吸引固定し、その状態のまま台板外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキを施して、台板外周縁部上に固着する方法を採用することができる。
【００４６】
この際に用いる治具としては、台板の外径より大きい外径を有する絶縁体からなるカバーと、このカバーに、台板の外周端より内側になるように配置、固定された永久磁石とを有する１対の治具本体を用いることができる。メッキは、これら治具本体間に台板を保持して行うことができる。
【００４７】
図２，３は、このメッキの際に用いる治具の一例を示すもので、５０，５０は一対の治具本体であり、これら治具本体５０，５０はそれぞれ絶縁体製のカバー５２，５２と、これらカバー５２，５２に装着された永久磁石５４，５４とを有し、治具本体５０，５０間に台板１が保持される。なお、永久磁石５４，５４はカバー５２，５２内に埋設することが好ましいが、台板１と当接するように設けてもよい。
【００４８】
治具に装着する永久磁石には、メッキ法で金属結合材を析出させて砥粒を固着させる間、台板に砥粒を吸引しつづけるだけの磁力が必要である。必要とする磁力は、台板外周縁部と磁石との距離や、予め砥粒をコーティングしている磁性体の磁化にもよるが、残留磁束密度０．３Ｔ以上、保磁力０．２ＭＡ／ｍ以上の永久磁石を用いることで得られる。
【００４９】
永久磁石の残留磁束密度は、値が大きいほど、形成する磁場の勾配を大きくできるため、局所的に砥粒を吸引したい場合には好都合である。よって、メッキ中に生じるメッキ液の撹拌や台板と治具の揺動による振動で砥粒が台板から外れてしまうことを防ぐために、０．３Ｔ以上の残留磁束密度の永久磁石を用いることが好ましい。
【００５０】
保磁力は値が大きいほど、高温のメッキ液にさらされても長期間砥粒を台板に強く磁気吸引でき、用いる磁石の位置、形状、大きさについての自由度が大きくなって治具製作が容易となるので、必要な残留磁束密度を満たした中から選べばよい。
【００５１】
永久磁石のコーティングは、メッキ液に磁石が触れる場合も考慮し、メッキ液へのコーティング材の溶出やメッキ液中の金属種との置換ができるだけ少なくなるような条件で選定して、永久磁石の耐食性を高めるようにする。例えば、Ｎｉメッキ液を用いて金属結合材を析出するのであれば、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉの金属や、エポキシ樹脂やアクリル樹脂のコーティングが適している。
【００５２】
治具に内蔵する永久磁石の形状と寸法及び数は、台板となる超硬合金の大きさ、所望する磁場の位置と向きと強さによる。例えば、台板外周縁部に均一に砥粒を固着させたい場合は、台板の外径に合ったリング状や円弧状の磁石、又は１辺の長さが数ｍｍ程度の直方体状磁石を、台板外周に沿って隙間なく連続に配置する。なお、磁石にかかるコストを少なくする目的で、これら磁石の間に均等に空間を設けて個数を減らして配置してもよい。
【００５３】
また、用いる磁石の残留磁束密度にもよるが、磁石間隔を大きくすることで予め磁性体によってコーティングされている砥粒が吸引される部分と吸引されない部分とを設けて、固着される砥粒のある部分とない部分を作り、矩形状の切り刃部を形成することもできる。
【００５４】
なお、台板外周縁部に生じさせる磁場は、台板を挟む２つの治具本体に固定される永久磁石の位置と磁化方向の向きの組み合わせによって様々に作り出すことができるため、台板の少なくとも外周端から１０ｍｍ以下の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場が形成されるように磁場解析と実証を繰り返して決定する。磁場の強さが８ｋＡ／ｍ未満であると、予め磁性体によってコーティングされている砥粒の吸引力が不足するため、その状態でメッキすると、メッキ中に砥粒が動いてしまい、隙間の多い切り刃部が形成されたり、砥粒が樹枝状に固定されたりして切り刃部の寸法が所望よりも大きくなるおそれがある。その結果、整形加工中に切り刃部が脱落したり、整形加工にかかる時間が長くなったりするため、製造コストが増大する場合がある。
【００５５】
永久磁石の位置は、できるだけ砥粒を吸引させたい部分に近いほうが好ましいが、大まかには、台板の外周端より内側の台板面上又は外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以下である空間内、更に好ましくは距離１０ｍｍ以下である空間内がより好ましい。この範囲の特定位置に０．３Ｔ以上の残留磁束密度を有する永久磁石をその全て又は一部分が含まれるように２個以上（治具本体１個あたり１個以上）配置することで、台板の少なくとも外周端から１０ｍｍ以下の空間内に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成することができるため、超硬合金のように飽和磁化が低く磁力の誘導が小さい材質であっても、台板外周縁部に磁力が適切な磁場を形成させることができる。この磁場内に予め磁性体でコーティングされた砥粒を取り込むことで、コーティング皮膜が磁化されるため、結果として所望する台板外周縁部上又は近傍に砥粒を吸引保持することが可能となる。
【００５６】
台板外周端からの磁石の位置が、例えば、外周端から０．５ｍｍ外側（外周切断刃としたときの回転軸から離間する側）である場合のように、台板外周端に極めて近い位置であっても、上記の範囲に含まれない場合は、台板外周端近傍の磁場強度は強くなるが、磁場勾配が反転する領域が生じやすくなるため、砥粒が台板から浮き上がるような挙動を示し砥粒が脱落しやすくなる。また、台板外周端よりも内側にあっても外周端からの距離が２０ｍｍを超えてしまうような場合には、台板の外周端から１０ｍｍ以下の空間にできる磁場の強度が８ｋＡ／ｍ未満になりやすいため、砥粒を磁気的に吸引する力が不足してしまうおそれがある。また、このような場合、磁場の強度を上げるため、磁石を大きくする方法もあるが、磁石を保持する治具も大きくなってしまうため、あまり現実的ではない。
【００５７】
治具の形状は、用いる台板の形状に合わせる。また、その寸法は治具で台板を挟んだ際に台板に対して永久磁石を所望の位置に固定できるようなものにする。例えば、台板の大きさが外径φ１２５ｍｍ、厚み０．２６ｍｍで、永久磁石の大きさがＬ２．５ｍｍ×Ｗ２ｍｍ×ｔ１．５ｍｍの場合には、外径１２５ｍｍ以上、厚み２０ｍｍ程度の円板を用いることができる。
【００５８】
より具体的には、治具の外径は所望する切り刃部の高さ（突き出し量：図１（Ｃ）のＨ２）が確保できるように、台板の外径＋（切り刃部の高さ×２）以上とし、その厚みは、材質によるが、高温のメッキ液に出し入れする際の急激な温度変化等によって反りなどが生じない程度の強度を確保できるものにする。なお、砥粒と接する部分の治具厚みは、切り刃部が台板の厚み方向にせり出す量（図１（Ｃ）のＴ３）が得られるように薄くしてもよいし、治具の寸法精度を高めたり、加工費を抑える目的で、せり出し量と同等厚みのマスキングテープ又はスペーサーを併用して他の部分と同じ厚みとしてもよい。
【００５９】
治具の材質は、台板を挟んだ治具全体を高温のメッキ液に浸漬して金属結合材を析出させることから、メッキが析出しない絶縁体が好ましく、その中でも耐薬品性、９０℃程度までの耐熱性、メッキ液への出し入れ時に生じる急激な温度変化を繰り返し受けても安定した寸法を保つことができるような耐ヒートショック性が望まれる。更に、高温のメッキ液に浸漬した際でも、成型時や加工時に蓄積された内部応力などで反りを生じて台板との間に隙間を生じさせることがないような寸法安定性も必要である。もちろん、任意の位置に永久磁石を内蔵するための溝を割れや欠けなしに高精度で加工できる加工性も求められる。
【００６０】
具体的なものとしては、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳなどのエンジニアリングプラスティックやアルミナなどのセラミックスを用いることができる。このような材質を用い、機械強度も考慮して厚み等の寸法を決め、永久磁石を保持する溝や、電気メッキ法を用いる場合に必要な給電電極等が収まる溝を設ける。このように製作した１対の治具本体２つを台板１枚と一体化して用いる。一体化する際には、電気メッキができるよう台板に通電するための電極等を用いて締結できるようにすれば、給電部の確保と締結を両立でき、全体も小型化できる。もちろん、一度に複数の台板にメッキできるよう、例えば、図２に示したように、治具を連結できるような構造にすれば、より効率的な生産が可能となるので好ましい。
【００６１】
即ち、図２において、５６，５６はそれぞれカバー５２，５２の中央部に装着された台板押さえを兼ねた電気メッキ用陰極体であり、これら陰極体５６，５６は、１対の治具本体５０，５０を支持、固定する導電性の支持棒５８と接触し、この支持棒５８から通電し得るようになっている。また、図２の治具は、２組の１対の治具本体５０，５０が所定間隔離間して支持棒５８に取り付けられるものである。図２中、６０はジョイント、６２はエンドキャップである。なお、この図２の治具は電気メッキ用であり、無電解メッキ用の場合は、陰極体は必要とせず、その代わりに非導電性の押さえを設けてもよく、支持棒は必ずしも導電性である必要はない。
【００６２】
このような治具を用いてメッキを行う場合、磁性体をコーティングした砥粒は必要により天秤等で任意の質量を量り取り、永久磁石を保持した１対の治具本体で台板を挟んだ際に、台板外周縁部と治具によって形成された隙間に吸引保持させる。図３はこの隙間を説明したもので、１対の治具本体５０，５０（カバー５２，５２）の台板１より先方に突出部５２ａ，５２ａが突出し、台板１の先端部との間に隙間６４が形成され、この隙間６４に砥粒を磁気吸引するものである。なお、超硬台板の外周縁部に面取りを施した場合、面取りした部分と治具との間に砥粒が十分に入り込むように隙間を設定する。この部分に十分な砥粒がないと、メッキ後に得られた切り刃部が、この部分で浮いた状態となるおそれがある。
【００６３】
保持させる砥粒の量は、用いる台板の外径と厚み、砥粒の大きさ及び所望する切り刃部の高さや幅に依存する。なお、台板外周の全ての位置で単位体積あたりの砥粒の量を均等にでき、かつメッキ法で砥粒を強固に固着させることができるように、砥粒を保持させてメッキする操作を数回繰り返し行うことも好ましい。
【００６４】
このようにして切り刃部を形成するが、切り刃部における砥粒の体積率は１０〜８０体積％、特に３０〜７５体積％の範囲が好ましい。１０体積％未満では、切断に寄与する砥粒の割合が少なく、切断時の抵抗が増える場合がある。８０体積％を超えると切断中の刃先変形量が少なくなるため、切断面に切り跡が残り被作物の寸法精度や外観を悪くしてしまうおそれがある。砥粒の体積率が低すぎる場合及び高すぎる場合のいずれにおいても、これらの理由から切断速度を遅くせざるを得なくなるので、目的に応じて砥粒にコーティングする磁性体の厚みを変えることで粒径を変えて体積率を調整することが好ましい。
【００６５】
なお、図１（Ｃ）に示されるように、切り刃部は、台板の外周縁部を挟持し、かつ台板の外周縁部より先方に突出して形成されており、切り刃部の厚みが台板の厚み（図１（Ｃ）のＴ１）より厚くなるように形成されていることが有効であり、従って、このように図３で示される隙間６４を形成することが好ましい。
【００６６】
この場合、図１（Ｃ）において、切り刃部の台板外周縁部を挟持する１対の挟持部２２ａ，２２ｂの長さＨ１は、それぞれ０．１〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍであることが好ましい。また、これら１対の挟持部２２ａ、２２ｂの厚みＴ３は、それぞれ５μｍ（０．００５ｍｍ）以上、より好ましくは５〜２，０００μｍ、更に好ましくは１０〜１，０００μｍであり、従って、これら１対の挟持部２２ａ，２２ｂの合計厚み（即ち、切り刃部が台板より厚い部分の厚み）が０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０１〜４ｍｍ、更に好ましくは０．０２〜２ｍｍであることが好ましい。挟持部２２ａ，２２ｂの長さＨ１が０．１ｍｍ未満であると台板外周縁部の欠けや割れを防ぐ効果はあるが、台板の補強効果が少なく、切断時の抵抗による台板の変形を防げない場合がある。また、Ｈ１が１０ｍｍを超える場合は台板を補強することに対するコストパフォーマンスが低下するおそれがある。一方、Ｔ３が５μｍ未満であると台板の機械的強度を高めることができない場合があり、また、切断スラッジを効果的に排出することができなくなるおそれがある。
【００６７】
なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、挟持部２２ａ，２２ｂは、金属結合材２４と砥粒２６から形成されていてもよく［図４（Ａ）］、金属結合材２４のみによって形成されていてもよく［図４（Ｂ）］、金属結合材２４のみによって台板１０を覆い、更にこれを被覆して金属結合材２４と砥粒２６との層を形成するようにしてもよい［図４（Ｃ）］。なお、図４（Ｃ）の金属結合材２４と砥粒２６との層の外側に全体を覆うように金属結合材２４を析出させて［図４（Ｄ）］のようにすると、切り刃部の強度を更に上げることができる。
【００６８】
更に、図４（Ｂ）〜（Ｄ）のように、挟持部の台板１０に接する部分を金属結合材２４のみによって形成する方法としては、例えば、台板の挟持部が形成されるべき部分のみを露出させて他の部分をマスキングし、この状態でメッキを行った後、上記した治具を装着し、隙間６４に砥粒２６を充填してメッキを行う方法が採用され、砥粒２６を電着した後に、例えば、電着部分が露出するような外径の図２のカバー５２，５２で台板１０をマスキングして更にメッキを行うことにより、図４（Ｄ）のように、切り刃部最外層として金属結合材２４のみからなる層を形成することができる。
【００６９】
切り刃部２０の台板１０より先方に突出している突出部の突出長さ（図１（Ｃ）のＨ２）は、固着する砥粒の大きさによるが０．１〜１０ｍｍ、特に０．３〜８ｍｍであることが好ましい。突出長さが０．１ｍｍ未満であると、切断時の衝撃や磨耗によって切り刃部がなくなるまでの時間が短く、結果として刃の寿命が短くなってしまうし、１０ｍｍを超えると刃厚（図１のＴ２）にもよるが、切り刃部が変形しやすくなり、切断面がうねったりして切断した磁石の寸法精度が悪くなるおそれがある。
【００７０】
このような方法により、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を台板の外周縁部に最終形状に近い寸法で高精度に形成することができる。
【００７１】
砥粒を台板に電気メッキ又は無電解メッキにより固着して切り刃部を形成した外周切断刃では、砥粒としてある程度の粒径のものが用いられるため、固着された砥粒は、砥粒と砥粒の間、及び砥粒と台板の間で、一部分でしか接触し得ず、それらの間の隙間をメッキで完全に埋めることはない。そのため、切り刃部には、メッキ後においても、隙間、即ち、切り刃部表面に連通する空隙が存在する。
【００７２】
切断中の外周切断刃への負荷が少ない場合、これらの隙間があっても切削中に受ける力によって大きな変形を起こすことなく高精度の切断が行なえるが、超硬合金台板が変形するような高負荷切断が行われる状況にあっては、刃先の一部が変形したり、脱落したりするおそれがある。刃先の変形や脱落を防ぐには、刃先の強度を高める方法が有効であるが、切り刃部には、変形して切断面をなめらかにつなぐことができる弾性も必要である。
【００７３】
上述した方法で得られた切り刃部の砥粒間及び砥粒と台板との間に存在する空隙には、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸することが有効である。また、この空隙には、融点が３５０℃以下、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸すること、又は硬化温度が３５０℃以下、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させることが有効である。これにより、本発明の超硬合金台板外周切断刃では、切り刃部の内部及び表面の、砥粒間及び砥粒と台板との間に、金属、合金又は樹脂が含まれている外周切断刃を得ることができる。
【００７４】
この含浸する金属としては、Ｓｎ、Ｐｂなどが挙げられ、また、含浸する合金としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金、Ｓｎ−Ｐｂ合金などが挙げられ、これらから選ばれる１種以上を用いることができる。
【００７５】
金属又は合金を切り刃部に含浸する方法として具体的には、例えば、φ０．１〜２．０ｍｍ、好ましくはφ０．８〜１．５ｍｍの線状、粉状、又は切り刃部の形状寸法と同じで厚みが０．０５〜１．５ｍｍのリング状の薄膜状に加工した金属又は合金を切り刃部に載せ、ホットプレートのような加熱器上、オーブンの中などで、融点以上に昇温し、溶融した金属又は合金を切り刃部に含浸させ、その後、徐々に冷却して室温に戻す方法が挙げられる。この他、切り刃部の近傍に幾らかのクリアランスがある下金型に、含浸前の外周切断刃を入れた後、予め計り取った金属や合金を充填して上金型をはめ、上下に適度に加圧しながら加熱して、金属や合金を切り刃部に含浸させ、冷却してから脱圧し、金型から取り出す方法も可能である。加熱後は、ひずみが残らないように、徐々に冷却する。
【００７６】
なお、切り刃部に金属又は合金を載せる際に、金属又は合金を切り刃部に固定する目的や、切り刃部の濡れ性をよくする目的で、予め、例えば、塩素やフッ素が含有されている市販のソルダーフラックスなどを塗布することも有効である。
【００７７】
濡れ性が比較的高い低融点金属や合金を含浸させる場合には、台板をステンレス、鉄、銅などの金属で挟んでから通電して、この金属を発熱させることで台板及び切り刃部を加熱し、低融点金属を溶かした溶湯に発熱した切り刃部を接触させて含浸することもできる。
【００７８】
一方、含浸する樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及びそれらの変成樹脂が挙げられ、これらから選ばれる１種以上を用い得る。
【００７９】
熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を切り刃部に含浸する方法として具体的には、熱可塑性樹脂の場合は、例えば、φ０．１〜２．０ｍｍ、好ましくはφ０．８〜１．５ｍｍの線状、粉状、又は切り刃部の形状寸法と同じで厚みが０．０５〜１．５ｍｍのリング状の薄膜状に加工した熱可塑性樹脂を切り刃部に載せ、ホットプレートのような加熱器上、オーブンの中などで、融点以上に昇温し、溶融した熱可塑性樹脂を切り刃部に含浸させ、その後、徐々に冷却して室温に戻す方法が挙げられる。また、熱硬化性樹脂の場合は、例えば、有機溶剤、硬化剤等を含む液体状の熱硬化性樹脂組成物を切り刃部に載せて浸透させ、硬化温度以上に昇温し、硬化させ、徐々に冷却して室温に戻す方法が挙げられる。この他、切り刃部の近傍に幾らかのクリアランスがある下金型に、含浸前の外周切断刃を入れた後、予め計り取った樹脂や樹脂組成物を充填して上金型をはめ、上下に適度に加圧しながら加熱して、樹脂や樹脂組成物を切り刃部に含浸させ、冷却してから脱圧し、金型から取り出す方法も可能である。加熱後は、ひずみが残らないように、徐々に冷却する。
【００８０】
濡れ性が比較的高い樹脂を含浸させる場合には、上述した金属、合金の場合と同様に、台板をステンレス、鉄、銅などの金属で挟んでから通電して、この金属を発熱させることで台板及び切り刃部を加熱し、樹脂を溶かした溶融液又は液体状の樹脂組成物に発熱した切り刃部を接触させて含浸することもできる。
【００８１】
なお、これら切り刃部に含浸させる金属、合金、樹脂の物性は以下のものが適している。融点は３５０℃以下であればよい。樹脂の場合、融点の上限温度については、超硬合金台板にひずみが生じて寸法精度が悪化すること、機械的強度が変化すること、超硬合金台板と切り刃部の熱膨張差が顕著となって切り刃部が変形したり、ひずみが残ったりすることを防ぐため３５０℃以下、特に３００℃以下の樹脂を適用することができるが、通常は２５０℃以下の樹脂が用いられる。なお、熱硬化性樹脂の場合、室温付近で組成物を含浸させるために十分な流動性があればよく、融点は１０℃以上が好ましい。
【００８２】
金属、合金、樹脂の硬度は、切断中に砥粒が摩滅、破壊、脱落するなどしても次の砥粒が露出して切断に寄与する作用（砥粒の自生作用）を妨げない程度でよく、砥粒を被覆している磁性体や砥粒を固着している金属結合材よりも低いものが好ましい。また、切断加工する際に用いられる加工油やクーラントに曝されても強度変化や腐食を起こさないことも必要である。
【００８３】
このようにして得られた切り刃部は、砥粒、砥粒をコーティングしている磁性体、金属結合材、空隙に含浸した金属、合金又は樹脂が適度に分散した状態になっている。
【００８４】
本発明の外周切断刃の切り刃部は、台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚み（図１（Ｃ）中のＴ３に相当）の切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚み（図１（Ｃ）中のＴ２に相当）の切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たすように形成される。台板の厚み方向外方にせり出している範囲は、台板の板面を外方に拡張した仮想面より台板の厚み方向外方の範囲に相当し、図１（Ｃ）に示される厚みＴ３に対応する範囲である。この範囲は、台板の表側と裏側の双方に存在するが、それぞれの側において、上記公差範囲を満たすように形成される。
【００８５】
また、本発明の外周切断刃の切り刃部は、切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすように形成される。
【００８６】
切り刃部を、上記サイズ条件を満たすように形成すると、長期間にわたって、切り出した被作物の寸法公差を良好な切断精度に維持できる。切り刃部は、通常、酸化アルミ、炭化ケイ素、ダイヤモンドなどの砥石による研削加工や、放電加工などにより、上記サイズ条件を満たすように整形加工できる。
【００８７】
この整形加工においては、切り刃部の厚みにもよるが、刃先にＣ０．１以上又はＲ０．１以上の面取りを施すことができ、面取り加工は、切断面の切り跡を少なくすることに加えて、磁石等の被作物の欠けも低減することができるので有効である。なお、面取り加工をした場合は、上記せり出し部分の厚みの公差及び真円度は、面取り部以外が各々のサイズ条件を満たすようにすればよい。
【００８８】
切断を高い精度に維持するためには、上記公差や真円度をできるだけ狭い範囲とすることが好ましい。しかし、高い靭性指数ＴＩを有する砥粒を用いる場合、切り刃部自体が高い耐久性を有するものであるため、切り刃部自体の整形加工が非常に難しくなり、加工にかかるコストが無視できないものとなる。そのため、加工コスト、ひいては外周切断刃の価格を抑えるには、整形加工が少なくなるようにすることが必要となる。
【００８９】
本発明のように、靭性指数ＴＩが１５０以上の砥粒を用いれば、せり出し部分の厚みの公差が（０．１×Ｔ２max）ｍｍ以下であれば、また、切り刃部の真円度が（０．０１×ＯＤmax）ｍｍ以下であれば、長期間にわたって、切り出した磁石等の被作物の寸法公差を良好な切断精度に維持できる。これにより、耐久性が高く、整形が難しい砥粒、特に、靭性指標ＴＩが１５０以上の砥粒を用いた場合であっても、高精度切断を実現できる切り刃部の整形加工を、従来よりも簡素にすることができ、外周切断刃自体の製造コストも抑えることが可能となる。
【００９０】
せり出し部分の厚みの公差が（０．１×Ｔ２max）ｍｍより大きい場合は、台板に対して切り刃部が波打っている形態が顕著となるし、切り刃部の真円度が（０．０１×ＯＤmax）ｍｍよりも大きい場合には、切り刃部が被切断物に極めて不連続に当接することとなるため、特に高速回転では、切断中に大きな振動を生じて被切断物に欠けを生じさせ、極端な場合には被切断物を破損させてしまう。一方、せり出し部分の厚みの公差が０．００１ｍｍより小さい場合、また、切り刃部の真円度が０．００１ｍｍよりも小さい場合は、いずれも砥粒の露出が少なく、切断効率が低下してしまうし、切り刃部と被切断物との間の空隙が少なくなることで、切断部分へのクーラントの供給が不足して、冷却が不十分となり、切断精度を悪化させてしまう。これらの不具合は、切断の条件、突き出し量（切り刃部の高さ）、せり出し量によって程度が異なるが、最悪の場合には、切り刃部と被切断物とが焼きついてしまうこともある。必要以上に公差及び真円度を小さくすることは、外周切断刃の加工コストを増大させるばかりでなく、切断されるワークの寸法精度の低下や、切断加工時のトラブルを誘発する原因となるため好ましくない。以上のことから、せり出し部分の厚みの公差は０．００１ｍｍ以上、（０．１×Ｔ２max）ｍｍ以下、特に０．００５ｍｍ以上、（０．０５×Ｔ２max）ｍｍ以下であることがより好ましい。また、切り刃部の真円度は０．００１ｍｍ以上、（０．０１×ＯＤmax）ｍｍ以下、特に０．００５ｍｍ以上、（０．００５×ＯＤmax）ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００９１】
せり出し部分の厚みは、例えば、図６に示される模式図に示されるように測定することができる。まず、（Ａ）に示されるように、回転可能な定盤８１上で切り刃部２０の外径よりも小さい外径を有する治具８２を載せ、この治具８２の上に外周切断刃２を載せて、台板１０の板面の高さを基準として、切り刃部２０のせり出し部分の厚みをコンパレーター８３で測定する。図６に示される切り刃部２０は、図４（Ｃ）に示される態様に対応する切り刃部２０であり、図中、２４は金属結合材、２６は砥粒を示す。この場合、（Ｂ）に示されるように、切り刃部２０の表面にコンパレーター８３の先端を当接させ、表面を走査することによって、切り刃部２０の表面の波打った状態が、高さ情報として測定される。治具の平面度は高いことが好ましいが、計測値から予め測定しておいた平面度を差し引き、オフセットをかける方法で、平面度の影響を回避することができる。台板が薄くなると、コンパレーターで台板又は切り刃部を押圧した時に、外周切断刃が変形して見かけの高さが変わることがあるため、コンパレーターでの測定時の荷重が過剰にならないように注意が必要である。
【００９２】
真円度は、例えば、ガラステーブル上に切り刃部の外径よりも小さい外径を有する治具を載せ、この治具の上に外周切断刃を載せ、ガラステーブル下側から光を照射、投影して、図７（Ａ）に示されるような画像を得、この画像から、切り刃部の影の外径上の位置を座標情報として取り込み、これらの座標から、例えば、図７（Ｂ）に示される模式図のように、ＪＩＳ Ｂ ０６２１で規定されるＭＺＣ最小領域中心法に準じて、測定された点をつないで描かれる図形を挟む二つの同心円の半径差が最も小さくなるときの、切り刃部２０の外径の最大値（ＯＤmax）の１／２と最小値（ＯＤmin）の１／２との差から算出する。このような明暗情報を解析して計測する非接触測定器を用いると、砥粒の露出を含む凸凹まで測定でき、非常に有用である。
【００９３】
本発明の外周切断刃を適用した切断は、その被作物（被切断物）としては、Ｒ−Ｃｏ系希土類焼結磁石、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種）に対する切断において効果的である。これら磁石は、例えば、次のようにして製造される。
【００９４】
Ｒ−Ｃｏ系希土類焼結磁石は、ＲＣｏ5系、Ｒ2Ｃｏ17系などがある。このうち、例えば、Ｒ2Ｃｏ17系では、質量百分率で２０〜２８％のＲ、５〜３０％のＦｅ、３〜１０％のＣｕ、１〜５％のＺｒ、残部Ｃｏからなる。このような成分比で原料を秤量して溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ2Ｃｏ17系磁石粉末を得る。その後、磁場中成形し、更に１，１００〜１，２５０℃で０．５〜５時間焼結し、次いで焼結温度より０〜５０℃低い温度で０．５〜５時間、溶体化し、最後に７００〜９５０℃で一定時間保持した後、冷却する時効処理を施す。
【００９５】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は、質量百分率で５〜４０％のＲ、５０〜９０％のＦｅ、０．２〜８％のＢからなり、磁気特性や耐食性を改善するために、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの添加元素を加える。これら添加元素の添加量は、Ｃｏの場合、質量百分率で３０％以下、その他の元素の場合には質量百分率で８％以下である。このような成分比で原料を秤量して溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を得る。その後、磁場中成形し、更に１，０００〜１，２００℃で０．５〜５時間焼結し、４００〜１，０００℃で一定時間保持した後、冷却する時効処理を施す。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００９７】
［実施例１］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。この台板のヤング率は６００ＧＰａ、飽和磁化は１２７ｋＡ／ｍ（０．１６Ｔ）であった。
【００９８】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【００９９】
次いで、外径φ１３０ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤の一側面に、外径φ１２３ｍｍ、内径φ１１９ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝を形成し、この溝に、長さ２．５ｍｍ×幅２ｍｍ×厚み１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネット製Ｎ３９ＵＨ、Ｂｒ＝１．２５Ｔ）を、厚み方向を円盤の深さ方向として、均等間隔で円盤１個あたり７５個配列させた後、溝をエポキシ樹脂で埋めて磁石を固定したカバーを作製し、このカバー２枚からなる治具本体で、磁石側を内側にして台板を挟持した。このとき、磁石は台板外周端から台板側面内側方向に１ｍｍ離れていた。なお、台板外周端から１０ｍｍまでの空間内に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は８ｋＡ／ｍ（０．０１Ｔ）以上であった。
【０１００】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが５００のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１０１】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１０２】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４３ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０２ｍｍ、Ｃ０．１、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．３ｍｍ、真円度０．６ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１０３】
［実施例２］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１０４】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１０５】
次いで、外径φ１３０ｍｍ、厚み１０ｍｍのセラミックス製円盤の一側面に、外径φ１２３ｍｍ、内径φ１１９ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝を形成し、この溝に、長さ２．５ｍｍ×幅２ｍｍ×厚み１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネット製Ｎ３９ＵＨ、Ｂｒ＝１．２５Ｔ）を、厚み方向を円盤の深さ方向として、均等間隔で円盤１個あたり７５個配列させた後、溝をエポキシ樹脂で埋めて磁石を固定したカバーを作製し、このカバー２枚からなる治具本体で、磁石側を内側にして台板を挟持した。このとき、磁石は台板外周端から台板側面内側方向に１ｍｍ離れていた。なお、台板外周端から１０ｍｍまでの空間内に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は８ｋＡ／ｍ（０．０１Ｔ）以上であった。
【０１０６】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが１，０００のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１０７】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１０８】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。なお、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金の融点は２２０℃である。
【０１０９】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４１ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０１８ｍｍ、Ｃ０．２、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．１ｍｍ、真円度０．７ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１１０】
［実施例３］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１１１】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１１２】
平均粒径８６μｍ（規格粒径１７０／２００）、ＴＩが１６０のｃＢＮ砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１１３】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１１４】
次いで、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとジシアンジアミドを樹脂主成分として有機溶媒に溶解させた液状エポキシ樹脂組成物を、外周切断刃の切り刃部側面に塗布して３分間保持し、その状態のまま１８０℃のオーブンに入れて約１２０分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。
【０１１５】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４０５ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０１ｍｍ、Ｃ０．１、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．０５ｍｍ、真円度０．４ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１１６】
［実施例４］
質量百分率でＷＣが９５％、Ｃｏが５％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。この台板のヤング率は５８０ＧＰａ、飽和磁化は４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）であった。
【０１１７】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１１８】
平均粒径８６μｍ（規格粒径１７０／２００）、ＴＩが２５０のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．３ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと８０℃の無電解ニッケル・リン合金メッキ液に浸漬し無電解メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．３ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を２度繰り返し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１１９】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。
【０１２０】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．３９８ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０２ｍｍ、Ｃ０．１、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．１ｍｍ、真円度０．５ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１２１】
［比較例１］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１２２】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１２３】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが２００のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１２４】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１２５】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。なお、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金の融点は２２０℃である。
【０１２６】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように研削した後、放電加工して厚み及び外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４１ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０４４ｍｍ、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．１ｍｍ、真円度１．２９ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１２７】
［比較例２］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１２８】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１２９】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが１４０のｃＢＮ砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１３０】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１３１】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。なお、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金の融点は２２０℃である。
【０１３２】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように研削した後、放電加工して厚み及び外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４２ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０４８ｍｍ、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．２ｍｍ、真円度１．３２ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１３３】
図８に、超硬合金台板外周切断刃を用いて希土類焼結磁石を切断したときの、磁石の切断精度を示す。切断精度の評価方法は以下のとおりである。
【０１３４】
まず、実施例１〜４及び比較例１，２の超硬合金台板外周切断刃を各々２枚ずつ計１２枚、間隔１．０ｍｍで、台板の穴に回転軸を挿通して組み上げたマルチ切断刃とした。このマルチ切断刃により、回転数４，５００ｒｐｍ、送り速度３５ｍｍ／ｍｉｎで、幅（Ｗ）４０ｍｍ×長さ（Ｌ）１２０ｍｍ×高さ（Ｈ）２０ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石から、Ｗ４０ｍｍ×Ｌ（＝厚み（ｔ））１．０ｍｍ×Ｈ２０ｍｍの磁石を切断し、実施例及び比較例の各々の２枚の外周切断刃の間で切断された各２，００５枚を、評価対象の切断磁石とした。切断磁石について、切断１枚目から１００枚目までを寸法の計測サイクル（全２０サイクル）とし、各サイクルにおいて最初の５枚分と、２０サイクル後の５枚（即ち、最初のサイクルが１〜５枚目、次が１０１〜１０５枚目、最後が２，００１〜２，００５枚目）をサンプリングした。なお、この評価では、切断精度が５０μｍを超えた場合に、切断精度が悪化したものとして、該当する外周切断刃のみドレスを実施した。
【０１３５】
各サイクルの５枚について、１枚毎に中央部１点と隅部４点の合計５点の厚み（ｔ）をマイクロメーターで測定し、５点のうちの最大値と最小値の差を切断精度（μｍ）として５枚の切断精度の平均値を算出し図８にプロットした。
【０１３６】
比較例１，２の場合は、寸法計測７サイクル目以降（切断枚数６０１枚目以降）、複数のサイクルにおいて切断精度が悪化し、切断精度の回復にドレスが必要であったが、実施例１〜４の場合は、多少の変動はあるものの、２０サイクル目以降まで（切断枚数２００５枚目まで）ドレスをする必要がなく、切断精度が落ちずに長期間にわたって良好な切断精度を維持していることがわかる。
【０１３７】
以上の結果から、本発明の超硬合金台板外周切断刃により、希土類焼結磁石等の被作物を、長期間にわたって高い寸法精度で加工することが可能であることがわかる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１０ 台板
１２ 内穴
２ 外周切断刃
２０ 切り刃部
２２ａ、２２ｂ 挟持部
２４ 金属結合材
２６ 砥粒
５０ 治具本体
５２ カバー
５４ 永久磁石
５６ 電気メッキ用陰極体
５８ 支持棒
６０ ジョイント
６２ エンドキャップ
６４ 隙間
７１ 合金製容器
７２ ボール
８１ 定盤
８２ 治具
８３ コンパレーター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、希土類焼結磁石の切断に好適な超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
超硬合金を台板とし、その外周縁部にダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒をフェノール樹脂又はメッキ金属により固着した外周切断刃を用いた切断方法は、切断機の価格が安い、切り代もそれほど大きくない、被作物の寸法精度がよい、加工速度も比較的速いなど、数多くの利点を有する優れた加工方法である。特に、硬くてもろい材料とされる希土類焼結磁石（希土類焼結永久磁石）の切断加工には好適で、一般的に広く用いられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１７４４４１号公報
【特許文献２】特開平１０−１７５１７１号公報
【特許文献３】特開平１０−１７５１７２号公報
【特許文献４】特開２００５−１９３３５８号公報
【特許文献５】特開平７−２０７２５４号公報
【特許文献６】特許第２９４２９８９号公報
【特許文献７】特開２００５−２１９１６９号公報
【特許文献８】国際公開第９６／２３６３０号パンフレット
【特許文献９】特開２００９−１７２７５１号公報
【特許文献１０】特開２０１０−２６０１２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明者らは、超硬合金台板の外周縁部に、予め磁性体でコーティングしたダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を電気メッキ又は無電解メッキにより固着させた、高精度な寸法公差の磁石を切り出すことができる外周切断刃とその製造方法を提案した（特許文献９：特開２００９−１７２７５１号公報、特許文献１０：特開２０１０−２６０１２４号公報）。
【０００５】
この外周切断刃は、フェノール樹脂によりダイヤモンド及び／又はｃＢＮ砥粒を台板に固着させた外周切断刃よりも切り刃部の剛性が高く、高精度の切断加工に適しているが、用いる砥粒の選定と切り刃部寸法の公差設定とが適していない場合に、被作物である希土類焼結磁石の寸法公差を高い精度に維持するために、刃先の形状を整えるドレスが必要となることがわかってきた。
【０００６】
高精度の切断が維持できなくなったときの切り刃部は、砥粒自体が抜け落ちていたり、砥粒が細かく割れて、砥粒を保持する材料（固着材等）の表面よりも凹んだ状態になっていたり、砥粒の先端が平らで、砥粒を保持する材料と同じ高さになっていたりすることが観察されている。砥粒が抜け落ちることや細かく割れることは、切断の際の衝撃、即ち、砥粒が被作物に激しく衝突し、被作物を細かく削り取っていることに起因するものと考えられる。また、砥粒の先端が平らになって、砥粒を保持する材料と同じ高さとなることは、切断の際の衝撃だけでなく、局所的な高熱が発生していることにより、磨耗（消耗）しているものと考えられる。この現象は、高温下で反応しやすい金属元素を含む希土類焼結磁石が被作物の場合、砥粒がダイヤモンドであっても同様で、加工中の発熱により被作物中の金属元素と砥粒（ダイヤモンド）との化学的な反応が生じ、結果として、摩滅（消耗）しているものと考えられる。
【０００７】
切断中は、切断にかかわる部分を冷却する目的で、クーラント（冷却液）を当該部分に供給しているため、これまでは、切断の際に生じる熱が、砥粒、特にダイヤモンド砥粒の消耗に大きく影響しているとは考えていなかった。
【０００８】
加えて、切り刃部の台板の厚み方向にせり出している範囲の部分において、該部分の厚みの寸法公差、即ち、上記部分の厚みの切り刃部全周における最大値と最小値との差が大きい場合、また、切り刃部の外周の真円度が低い場合には、切り出した被作物の切り屑が整然と排出されず、切り溝に詰まって刃の進路を変えたり、大きな衝撃音を伴う振動を被作物に生じさせたり、クーラントの切断箇所への供給が不連続、不十分となったりして、切削不良を生じさせることがあった。このような事象が生じた場合、切断した被作物の寸法が悪化し、また、切断面に大きな切跡を残すなど、外観上の不具合を生じさせ、製品歩留まりが低下する。
【０００９】
切り刃部に不具合が生じた場合には、砥粒が切断に寄与できる程度まで、砥粒を保持する材料を砥石によって削り取って砥粒を露出させるドレスが必要となる。しかし、外周切断刃の切り刃部のドレスは、切断加工を中断させるため生産効率を低下させるだけでなく、切り刃部を削り取って切断刃の寿命を短くしてしまう処理でもあるため、できるだけ実施しないほうが好ましい。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、長期間にわたってドレスが不要で、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を切り出せる超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、円形リング状薄板を台板とし、台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃において、砥粒として、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上の、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用いること、また、切り刃部を、所定のサイズ条件、形状条件を満たすように形成することが有効であり、これにより、耐熱性及び耐衝撃性の高い、靭性指標ＴＩが１５０以上の砥粒を用いた場合であっても、外周切断刃が、激しい衝撃にさらされる切断加工時に、砥粒が細かく割れたり、抜け落ちたりすることや、熱によって消耗することが少なく、切断加工中、高い切断精度を長期間維持して切断できる外周切断刃となることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１２】
従って、本発明は、以下の超硬合金台板外周切断刃及びその製造方法を提供する。
請求項１：
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃であって、
上記砥粒が、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒であり、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすことを特徴とする超硬合金台板外周切断刃。
請求項２：
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸してなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
請求項３：
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸してなる、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させてなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
請求項４：
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃を製造する方法であって、
上記砥粒として、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用い、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすように形成することを特徴とする超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
請求項５：
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸して、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
請求項６：
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸して、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させて、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の超硬合金台板外周切断刃を用いることで、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を提供することができる。また、切り刃部のドレスを施すことなく、長期にわたって高精度な寸法を有する被作物を切り出せることから、高精度切断を維持するための付帯作業を大幅に省略することが可能で、場合によっては、被作物の寸法検査を簡略化することもでき、高い寸法精度を有する希土類焼結磁石等の被作物を安価に提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の外周切断刃の一例を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）における線Ｂ−Ｂでの断面図、（Ｃ）は（Ｂ）におけるＣ部分の拡大断面図である。
【図２】本発明に用いる治具の一実施例を示す斜視図である。
【図３】図２の台板を挟持した治具本体の先端部の拡大断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）はそれぞれ台板に形成された切り刃部の状態を示す一部省略断面図である。
【図５】強靭指数ＴＩを測定する合金製容器及びボールと、強靭指数ＴＩの測定方法を説明する模式図である。
【図６】切り刃部のせり出し部分の厚みの公差を測定する方法の説明図であり、（Ａ）は測定装置の模式図、（Ｂ）は切り刃部にコンパレーターの先端が当接した状態の模式図である。
【図７】（Ａ）切り刃部の真円度を測定するための投影画像の一例と、（Ｂ）投影画像を用いた真円度の算出方法の模式図である。
【図８】実施例１〜４及び比較例１，２で製作した外周切断刃を用いて切断加工した希土類焼結磁石の切断枚数と切断精度との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明について、図面を参照して詳述する。
本発明の外周切断刃は、例えば、図１に示されるように、円形薄板（円形リング状薄板）の台板１０の外周縁部上に、電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金（金属結合材）で、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とが固着された切り刃部２０が形成されているものである。この台板１０の中央部には内穴１２が形成されている。
【００１６】
台板は、厚みが０．１〜１．０ｍｍ、好ましくは０．２〜０．８ｍｍで、外径が８０〜２００ｍｍ、好ましくは１００〜１８０ｍｍ、内穴の直径（内径）が３０〜８０ｍｍ、好ましくは４０〜７０ｍｍの寸法を有する。厚みを０．１〜１．０ｍｍ、外径を２００ｍｍ以下の範囲とするのは、精度のよい台板の製作が可能なこと、また、このサイズの台板であれば、希土類焼結磁石等の被作物（ワーク）を寸法精度良く長期にわたって安定して切断しやすいことによる理由からである。厚みが０．１ｍｍ未満であると、外径によらず大きな反りが発生しやすいため、精度良い台板の製作が難しく、また、１．０ｍｍを超えると切断加工代が大きくなる。一方、外径をφ２００ｍｍ以下としたのは、現行の超硬合金の製造技術及び加工技術での製作可能な寸法による理由からである。内穴の直径については、加工機の外周切断刃の取り付け軸の太さに合わせて設定する。
【００１７】
台板の材質は超硬合金であり、例えば、ＷＣ、ＴｉＣ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＴａＣ、Ｃｒ3Ｃ2などの周期表４族、５族又は６族に属する金属の炭化物粉末をＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｓｎ、又はそれらの合金を用いて焼結結合した合金が好ましく、これらの中でも特にＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｔｉ系、Ｃ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ−Ｃｏ系の代表的なものを用い、ヤング率が４５０〜７００ＧＰａのものを用いる。
【００１８】
また、これらの超硬合金においては、メッキができる程度の電気伝導性を有するか、又はパラジウム触媒などによって電気伝導性を付与できるものが好ましい。パラジウム触媒などによる電気伝導性の付与については、例えば、ＡＢＳ樹脂にメッキする場合などに用いられる導電化処理剤など、公知のものを利用することができる。
【００１９】
台板外周縁部は、金属結合材で、砥粒が固着されて形成された切り刃部との結合強度を高めるため、Ｃ面取りやＲ面取りを施すことも効果的である。これらの面取りを施すことによって、切り刃部の刃厚調整時に、台板と切り刃部との境目を誤って研削しすぎた場合であっても、金属結合材が境目に残り、切り刃部の脱落を防ぐことができる。面取りの角度や量は、加工できる範囲が台板の厚みに依存するため、用いる台板の厚みと固着する砥粒の平均粒径に応じて決定すればよい。
【００２０】
台板の磁気的特性は、後述する砥粒を磁気吸引する方法により台板に固定することができるように飽和磁化が大きいほうが好ましいが、仮に、飽和磁化が小さくても、後述するように磁石位置や磁界の強さを制御することで予め磁性体でコーティングされた砥粒を台板に磁気吸引させることが可能なため、４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）以上であればよい。
【００２１】
台板の飽和磁化は、所定厚みの台板から５ｍｍ角の測定試料を切り出し、ＶＳＭを用いて２４〜２５℃の間で磁化曲線（４πＩ−Ｈ）を測定し、第一象限における磁化の値の上限を台板の飽和磁化とすることができる。
【００２２】
外周切断刃に用いる砥粒には、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用いる。また、切り刃部を形成する砥粒は、切断加工条件に応じて、平均粒径が４５〜３１０μｍの砥粒を用いる。この砥粒の平均粒径には、レーザー回折・散乱光を測定する粒度分布測定器を用いて得られる５０％径（メジアン径）を適用することができる。平均粒径が４５μｍ未満であると、砥粒と砥粒の隙間が少なくなるため、切断中の目詰まりが生じやすくなり、切断能力が低下し、平均粒径が３１０μｍを超えると、被作物の切断面が粗くなるなどの不具合が生じる。この平均粒径の範囲内において、切断加工性や寿命などを考慮して、特定の大きさの砥粒を１種単独で又は２種以上を組み合わせて用いる。
【００２３】
更に、切り刃部を形成する砥粒は、以下に示す方法で測定される靭性指標ＴＩ（Ｔｏｕｇｈｎｅｓｓ Ｉｎｄｅｘ）が１５０以上の砥粒を用いる。本発明者らは、平均粒径が４５〜３１０μｍのダイヤモンド砥粒及びｃＢＮ砥粒について、ＴＩの異なる砥粒を固着した外周切断刃を作製して希土類焼結磁石（希土類焼結永久磁石）を切断し、切り出した磁石の寸法及びその公差を調べたところ、ＴＩが１５０以上である砥粒を用いた外周切断刃が、高い切断精度を長期間維持でき、このＴＩが、発熱を伴う衝撃に対する砥粒の耐久性の現実的な評価指標となることを知見した。
【００２４】
この靭性指標ＴＩは、所定の合金製円筒容器内に、金属ボール１個と所定質量の砥粒とを入れて密封し、室温（例えば１５〜２５℃）で、一定のストロークと振動数で振とうし、所定の大きさ以下になった砥粒が初期質量（試験前の砥粒の総質量）の５０％になるまでの時間（秒）を指標とするものである。
【００２５】
具体的には、ＡＮＳＩ（American National Standards Institute） Ｂ７４．２３−２００２で規定されている方法を適用することができる。この方法では、例えば、図５に示されるように、φ（１２．７０±０．０２）ｍｍ、高さ（１９．１０±０．０１）ｍｍの周面、一端面としてφ（１２．７０±０．０２）ｍｍの平面、及び他端面としてＲ７．１４ｍｍ、深さ（３．８４±０．０６）ｍｍの部分球面で囲まれた空間を有する合金製容器７１内に、直径φ（７．９４±０．０２）ｍｍ、質量（２．０４０±０．００５）ｇのクロム合金鋼製のボール７２を１個と、所定の篩で分けられた所定質量の砥粒２６とを入れて密封し、室温でストローク（８．１±１．５）ｍｍ、毎分（２，４００±３）回振とうさせる。
【００２６】
この場合、上記周面を形成する合金としては、組成Ｘ１００ＣｒＭｏＶ５１（ＡＩＳＩ Ｔｙｐｅ Ａ２）の合金、又は硬度５８−６０Ｒｃ相当品、上記平面及び部分球面を形成する合金としては、組成Ｘ１００Ｃｒ６（ＡＩＳＩ ５２１００）の合金、又は硬度５８−６０Ｒｃ相当品が適用できる。
【００２７】
試験に供する砥粒には、砥粒の平均粒径である４５〜３１０μｍの範囲内において、ダイヤモンド砥粒又はｃＢＮ砥粒の規格粒径に応じて、下記表１に示される所定の篩と試料量が適用される。例えば、規格粒径（ＵＳメッシュサイズ）が８０／１００のダイヤモンド砥粒（ＦＥＰＡ（Federation of European Producers of Abrasives）粒度記号 Ｄ／Ｂ １８１ 相当品）であれば、砥粒を、まず、篩穴径が１９７μｍの上篩（表中の篩Ａ）と篩穴径が１５１μｍの下篩（表中の篩Ｂ）とを用いて篩分し、両篩間に篩分されたもの６ｇを合金製容器に入れて振とうする。振とう後の砥粒は、篩穴径が１２７μｍの破壊後篩（表中の篩Ｃ）を用いて篩分し、この篩分において、篩下の砥粒が試験前の砥粒の総質量（この場合、６ｇ）の５０％（この場合、３ｇ）になるまでに要する振とうの時間（秒）を靭性指標ＴＩとする。表１に示されるように、砥粒の粒径によって、用いる篩と試験に供される砥粒の質量が異なる。
【００２８】
【表１】
【００２９】
ＴＩが１５０以上であれば、砥粒が破砕しにくく、容易に脱落することがなく、磨耗も少ないため、砥粒と金属結合材、更には、後述する砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に含浸する金属、合金及び樹脂との磨耗の違い（磨耗比）が維持され、砥粒が小さくなって保持できなくなるまでの間、長期にわたって高精度切断の持続が可能となる。一方、ＴＩが１５０未満であると、砥粒が破砕しやすく、容易に脱落又は磨耗してしまうため、上述した砥粒と金属結合材との作用が得られず、高精度切断を持続できない。
【００３０】
砥粒となるダイヤモンドとしては、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃｒなどの金属やこれらの合金が溶媒として用いられ、黒鉛、金属や合金、触媒とを共存させた状態で、ダイヤモンドとして安定な圧力・温度にて保持することにより黒鉛をダイヤモンドに変換する溶解度差法や、高温部に炭素源を、低温部に成長の核となる微小なダイヤモンド種結晶を配置して金属溶媒を介し、炭素源と種結晶との温度差を特定の範囲に維持して高温・高圧にすることにより種結晶上にダイヤモンドを成長させる温度差法などによって製造されたものを用いることができる。
【００３１】
また、砥粒となるｃＢＮとしては、Ｌｉ等のアルカリ金属、Ｍｇ、Ｃａ等の周期表第２族元素、それらの窒化物やホウ化物などの溶液を触媒として用いて、ｈＢＮをｃＢＮ変換する製造法や、ｈＢＮを高強度のアンビル内に納め、高圧、高温を加えてｃＢＮに変換する方法によって製造されたものを用いることができる。
【００３２】
製造される砥粒には、反応セルや溶媒中に含まれている窒素が不純物として取り込まれるが、これを少なくするためにＡｌ、Ｔｉ、Ｚｒなど窒素と親和性の高い金属を溶媒に添加することが有効とされる。但し、これらの添加物はダイヤモンドに炭化物を混入させたり、結晶の成長阻害を引き起こしたりして、耐衝撃性や耐熱性に影響を与えるため注意が必要で、より不純物の少ない結晶を得るために、高圧での温度差法を採用することは有効である。
【００３３】
得られる砥粒は、製造法と製造条件によって、粒形が異なり、硬さや耐磨耗性が異なる幾つかの結晶方位を有する。
【００３４】
例えば、ダイヤモンドにおいては、Ｈｅｒｔｚ圧壊試験などでみられるように［１１１］面は［１００］面や［１１０］面よりもクラックが入りやすく、へき開が生じやすいとされる一方で、耐磨耗性においては、［１１０］面が磨耗しやすく［１１１］面が磨耗しにくいとされているので、目的に合わせて、溶媒金属、温度、圧力を適度に調整して特定の面方位を比較的多く成長させた砥粒を製造することや、その面が切削にかかるように砥粒を保持（固着）することも有効である。
【００３５】
なお、これらの砥粒は、後述する砥粒を磁気吸引する方法により台板に固定することができるように、予め磁性体によってコーティングすることが好ましい。この場合、砥粒の表面に、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｒなどの金属を１μｍ程度スパッタリングしてコーティングする磁性体との結合強度を高める方法も有効である。
【００３６】
砥粒は、Ｎｉ、Ｆｅ及びＣｏから選ばれる１種の金属、これら金属から選ばれる２種以上からなる合金、又はこれら金属若しくは合金の１種とＰ及びＭｎから選ばれる１種若しくは２種との合金を、スパッタリング、電気メッキ、無電解メッキなどの公知の方法により、皮膜の厚みが砥粒径の０．５〜１００％、好ましくは２〜８０％となるようにコーティングする。
【００３７】
コーティングする磁性体の厚みは、切り刃部を形成した際にできる砥粒間の隙間の大きさに影響を与えるので、特に適切な範囲とすることが必要である。最小厚みは、メッキでコーティングする場合でも砥粒のほぼ全体をコーティングできる厚みである１．５μｍ以上となるようにするのが好ましく、２．５μｍ以上がより好ましい。例えば、上述した砥粒の平均粒径範囲の最大値３１０μｍの場合では、平均粒径の０．５％以上であればコーティング厚みを１．５μｍ以上とすることができる。一方、最大厚みは、４５μｍ以下が好ましい。例えば、上述した砥粒の平均粒径範囲の最小値４５μｍの場合では、切断加工において有効に機能しない部分や、砥粒の自生作用を妨げる部分が増え、加工能力が低下するので、砥粒の平均粒径に対して１００％までとすることが好ましく、この場合、平均粒径の１００％以下であればコーティング厚みを４５μｍ以下とすることができる。
【００３８】
コーティングの厚みをこのようにすることにより、外周切断刃として切断加工する際においても、砥粒の脱落を低減できる保持力を得ることができ、また、コーティングする磁性体の種類を適切に選ぶことで、メッキ工程中に脱落することなく、砥粒が磁場によって台板外周縁部上又は近傍に吸引される。
【００３９】
金属結合材は、メッキにより形成された金属又は合金であり、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＳｎから選ばれる１種の金属、これら金属から選ばれる２種以上からなる合金、又はこれら金属若しくは合金の１種とＰ及びＭｎから選ばれる１種又は２種との合金が好ましく、これをメッキによって砥粒間及び砥粒と台板との間を連結するように析出させる。
【００４０】
金属結合材をメッキで形成する方法には、大きく分けて電着法（電気メッキ法）と無電解メッキ法の２種類があるが、本発明では、金属結合材に残留する内部応力の制御が容易で生産コストの安い電着法と、メッキ液が入り込みさえすれば金属結合材を比較的均一に析出できる無電解メッキ法とを、切り刃部に含まれる砥粒間の隙間が適度な範囲となるように、各々単独で又は組み合わせて用いる。
【００４１】
ＮｉメッキやＣｕメッキなどの単一金属、例えば、スルファミン酸Ｎｉメッキ液を用いた電気メッキ法を用いる場合は、主成分となるスルファミン酸ニッケルの濃度、メッキ時の電流密度、メッキ液の温度を好適な範囲とし、かつオルソベンゼンスルフォンイミドやパラトルエンスルフォンアミドなどの有機添加物を添加して実施すればよい。メッキ液には、Ｚｎ、Ｓ、Ｍｎなどの元素を加え、皮膜の応力を調整することも可能である。
【００４２】
その他、Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｎｉ−Ｍｎ合金、Ｎｉ−Ｐ合金、Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｎｉ−Ｓｎ合金などの合金メッキの場合は、合金中のＦｅ、Ｍｎ、Ｐ、Ｃｏ、Ｓｎの含有量、メッキ液の温度などを好適な範囲にするなどして皮膜の応力を調整する。もちろんこれらの合金メッキの場合でも応力を調整できる有機添加物の併用は効果的である。
【００４３】
メッキは、単一金属又は合金を析出させる従来公知のメッキ液を用い、そのメッキ液における通常のメッキ条件を採用して公知の方法で行うことができる。
【００４４】
好適な電気メッキ液としては、例えば、スルファミン酸ニッケルが２５０〜６００ｇ／Ｌ、硫酸ニッケルが５０〜２００ｇ／Ｌ、塩化ニッケルが５〜７０ｇ／Ｌ、ホウ酸が２０〜４０ｇ／Ｌ、オルソベンゼンスルフォンイミドが適量の電気スルファミン酸ワットニッケルメッキ液、ピロリン酸銅が３０〜１５０ｇ／Ｌ、ピロリン酸カリウムが１００〜４５０ｇ／Ｌ、２５％アンモニア水が１〜２０ｍＬ／Ｌ、硝酸カリウムが５〜２０ｇ／Ｌの電気ピロリン酸銅メッキ液などが挙げられる。また、無電解メッキ液としては、硫酸ニッケルが１０〜５０ｇ／Ｌ、次亜リン酸ナトリウムが１０〜５０ｇ／Ｌ、酢酸ナトリウムが１０〜３０ｇ／Ｌ、クエン酸ナトリウムが５〜３０ｇ／Ｌ、チオ尿素が適量の無電解ニッケル・リン合金メッキ液などが挙げられる。
【００４５】
切り刃部の形成には、砥粒を磁気吸引する方法により台板に固定する場合、台板の外周縁部に近接して永久磁石を配設することが必要であり、例えば、台板の外周端より内側（外周切断刃としたときの回転軸側）の台板面（台板側面）上、又は外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以下となる空間内に、残留磁束密度が０．３Ｔ以上である永久磁石を２個以上配置することで、台板の少なくとも外周端から１０ｍｍ以下の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成し、更に、予め磁性体をコーティングしてなるダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒に、この磁場を作用させて磁気吸引力を生じさせ、その吸引力によりこれらの砥粒を台板外周縁部上又は近傍に磁気的に吸引固定し、その状態のまま台板外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキを施して、台板外周縁部上に固着する方法を採用することができる。
【００４６】
この際に用いる治具としては、台板の外径より大きい外径を有する絶縁体からなるカバーと、このカバーに、台板の外周端より内側になるように配置、固定された永久磁石とを有する１対の治具本体を用いることができる。メッキは、これら治具本体間に台板を保持して行うことができる。
【００４７】
図２，３は、このメッキの際に用いる治具の一例を示すもので、５０，５０は一対の治具本体であり、これら治具本体５０，５０はそれぞれ絶縁体製のカバー５２，５２と、これらカバー５２，５２に装着された永久磁石５４，５４とを有し、治具本体５０，５０間に台板１が保持される。なお、永久磁石５４，５４はカバー５２，５２内に埋設することが好ましいが、台板１と当接するように設けてもよい。
【００４８】
治具に装着する永久磁石には、メッキ法で金属結合材を析出させて砥粒を固着させる間、台板に砥粒を吸引しつづけるだけの磁力が必要である。必要とする磁力は、台板外周縁部と磁石との距離や、予め砥粒をコーティングしている磁性体の磁化にもよるが、残留磁束密度０．３Ｔ以上、保磁力０．２ＭＡ／ｍ以上の永久磁石を用いることで得られる。
【００４９】
永久磁石の残留磁束密度は、値が大きいほど、形成する磁場の勾配を大きくできるため、局所的に砥粒を吸引したい場合には好都合である。よって、メッキ中に生じるメッキ液の撹拌や台板と治具の揺動による振動で砥粒が台板から外れてしまうことを防ぐために、０．３Ｔ以上の残留磁束密度の永久磁石を用いることが好ましい。
【００５０】
保磁力は値が大きいほど、高温のメッキ液にさらされても長期間砥粒を台板に強く磁気吸引でき、用いる磁石の位置、形状、大きさについての自由度が大きくなって治具製作が容易となるので、必要な残留磁束密度を満たした中から選べばよい。
【００５１】
永久磁石のコーティングは、メッキ液に磁石が触れる場合も考慮し、メッキ液へのコーティング材の溶出やメッキ液中の金属種との置換ができるだけ少なくなるような条件で選定して、永久磁石の耐食性を高めるようにする。例えば、Ｎｉメッキ液を用いて金属結合材を析出するのであれば、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｎｉの金属や、エポキシ樹脂やアクリル樹脂のコーティングが適している。
【００５２】
治具に内蔵する永久磁石の形状と寸法及び数は、台板となる超硬合金の大きさ、所望する磁場の位置と向きと強さによる。例えば、台板外周縁部に均一に砥粒を固着させたい場合は、台板の外径に合ったリング状や円弧状の磁石、又は１辺の長さが数ｍｍ程度の直方体状磁石を、台板外周に沿って隙間なく連続に配置する。なお、磁石にかかるコストを少なくする目的で、これら磁石の間に均等に空間を設けて個数を減らして配置してもよい。
【００５３】
また、用いる磁石の残留磁束密度にもよるが、磁石間隔を大きくすることで予め磁性体によってコーティングされている砥粒が吸引される部分と吸引されない部分とを設けて、固着される砥粒のある部分とない部分を作り、矩形状の切り刃部を形成することもできる。
【００５４】
なお、台板外周縁部に生じさせる磁場は、台板を挟む２つの治具本体に固定される永久磁石の位置と磁化方向の向きの組み合わせによって様々に作り出すことができるため、台板の少なくとも外周端から１０ｍｍ以下の空間に８ｋＡ／ｍ以上の磁場が形成されるように磁場解析と実証を繰り返して決定する。磁場の強さが８ｋＡ／ｍ未満であると、予め磁性体によってコーティングされている砥粒の吸引力が不足するため、その状態でメッキすると、メッキ中に砥粒が動いてしまい、隙間の多い切り刃部が形成されたり、砥粒が樹枝状に固定されたりして切り刃部の寸法が所望よりも大きくなるおそれがある。その結果、整形加工中に切り刃部が脱落したり、整形加工にかかる時間が長くなったりするため、製造コストが増大する場合がある。
【００５５】
永久磁石の位置は、できるだけ砥粒を吸引させたい部分に近いほうが好ましいが、大まかには、台板の外周端より内側の台板面上又は外周端より内側で台板面からの距離が２０ｍｍ以下である空間内、更に好ましくは距離１０ｍｍ以下である空間内がより好ましい。この範囲の特定位置に０．３Ｔ以上の残留磁束密度を有する永久磁石をその全て又は一部分が含まれるように２個以上（治具本体１個あたり１個以上）配置することで、台板の少なくとも外周端から１０ｍｍ以下の空間内に８ｋＡ／ｍ以上の磁場を形成することができるため、超硬合金のように飽和磁化が低く磁力の誘導が小さい材質であっても、台板外周縁部に磁力が適切な磁場を形成させることができる。この磁場内に予め磁性体でコーティングされた砥粒を取り込むことで、コーティング皮膜が磁化されるため、結果として所望する台板外周縁部上又は近傍に砥粒を吸引保持することが可能となる。
【００５６】
台板外周端からの磁石の位置が、例えば、外周端から０．５ｍｍ外側（外周切断刃としたときの回転軸から離間する側）である場合のように、台板外周端に極めて近い位置であっても、上記の範囲に含まれない場合は、台板外周端近傍の磁場強度は強くなるが、磁場勾配が反転する領域が生じやすくなるため、砥粒が台板から浮き上がるような挙動を示し砥粒が脱落しやすくなる。また、台板外周端よりも内側にあっても外周端からの距離が２０ｍｍを超えてしまうような場合には、台板の外周端から１０ｍｍ以下の空間にできる磁場の強度が８ｋＡ／ｍ未満になりやすいため、砥粒を磁気的に吸引する力が不足してしまうおそれがある。また、このような場合、磁場の強度を上げるため、磁石を大きくする方法もあるが、磁石を保持する治具も大きくなってしまうため、あまり現実的ではない。
【００５７】
治具の形状は、用いる台板の形状に合わせる。また、その寸法は治具で台板を挟んだ際に台板に対して永久磁石を所望の位置に固定できるようなものにする。例えば、台板の大きさが外径φ１２５ｍｍ、厚み０．２６ｍｍで、永久磁石の大きさがＬ２．５ｍｍ×Ｗ２ｍｍ×ｔ１．５ｍｍの場合には、外径１２５ｍｍ以上、厚み２０ｍｍ程度の円板を用いることができる。
【００５８】
より具体的には、治具の外径は所望する切り刃部の高さ（突き出し量：図１（Ｃ）のＨ２）が確保できるように、台板の外径＋（切り刃部の高さ×２）以上とし、その厚みは、材質によるが、高温のメッキ液に出し入れする際の急激な温度変化等によって反りなどが生じない程度の強度を確保できるものにする。なお、砥粒と接する部分の治具厚みは、切り刃部が台板の厚み方向にせり出す量（図１（Ｃ）のＴ３）が得られるように薄くしてもよいし、治具の寸法精度を高めたり、加工費を抑える目的で、せり出し量と同等厚みのマスキングテープ又はスペーサーを併用して他の部分と同じ厚みとしてもよい。
【００５９】
治具の材質は、台板を挟んだ治具全体を高温のメッキ液に浸漬して金属結合材を析出させることから、メッキが析出しない絶縁体が好ましく、その中でも耐薬品性、９０℃程度までの耐熱性、メッキ液への出し入れ時に生じる急激な温度変化を繰り返し受けても安定した寸法を保つことができるような耐ヒートショック性が望まれる。更に、高温のメッキ液に浸漬した際でも、成型時や加工時に蓄積された内部応力などで反りを生じて台板との間に隙間を生じさせることがないような寸法安定性も必要である。もちろん、任意の位置に永久磁石を内蔵するための溝を割れや欠けなしに高精度で加工できる加工性も求められる。
【００６０】
具体的なものとしては、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡＲ、ＰＳＦ、ＰＥＳなどのエンジニアリングプラスティックやアルミナなどのセラミックスを用いることができる。このような材質を用い、機械強度も考慮して厚み等の寸法を決め、永久磁石を保持する溝や、電気メッキ法を用いる場合に必要な給電電極等が収まる溝を設ける。このように製作した１対の治具本体２つを台板１枚と一体化して用いる。一体化する際には、電気メッキができるよう台板に通電するための電極等を用いて締結できるようにすれば、給電部の確保と締結を両立でき、全体も小型化できる。もちろん、一度に複数の台板にメッキできるよう、例えば、図２に示したように、治具を連結できるような構造にすれば、より効率的な生産が可能となるので好ましい。
【００６１】
即ち、図２において、５６，５６はそれぞれカバー５２，５２の中央部に装着された台板押さえを兼ねた電気メッキ用陰極体であり、これら陰極体５６，５６は、１対の治具本体５０，５０を支持、固定する導電性の支持棒５８と接触し、この支持棒５８から通電し得るようになっている。また、図２の治具は、２組の１対の治具本体５０，５０が所定間隔離間して支持棒５８に取り付けられるものである。図２中、６０はジョイント、６２はエンドキャップである。なお、この図２の治具は電気メッキ用であり、無電解メッキ用の場合は、陰極体は必要とせず、その代わりに非導電性の押さえを設けてもよく、支持棒は必ずしも導電性である必要はない。
【００６２】
このような治具を用いてメッキを行う場合、磁性体をコーティングした砥粒は必要により天秤等で任意の質量を量り取り、永久磁石を保持した１対の治具本体で台板を挟んだ際に、台板外周縁部と治具によって形成された隙間に吸引保持させる。図３はこの隙間を説明したもので、１対の治具本体５０，５０（カバー５２，５２）の台板１より先方に突出部５２ａ，５２ａが突出し、台板１の先端部との間に隙間６４が形成され、この隙間６４に砥粒を磁気吸引するものである。なお、超硬台板の外周縁部に面取りを施した場合、面取りした部分と治具との間に砥粒が十分に入り込むように隙間を設定する。この部分に十分な砥粒がないと、メッキ後に得られた切り刃部が、この部分で浮いた状態となるおそれがある。
【００６３】
保持させる砥粒の量は、用いる台板の外径と厚み、砥粒の大きさ及び所望する切り刃部の高さや幅に依存する。なお、台板外周の全ての位置で単位体積あたりの砥粒の量を均等にでき、かつメッキ法で砥粒を強固に固着させることができるように、砥粒を保持させてメッキする操作を数回繰り返し行うことも好ましい。
【００６４】
このようにして切り刃部を形成するが、切り刃部における砥粒の体積率は１０〜８０体積％、特に３０〜７５体積％の範囲が好ましい。１０体積％未満では、切断に寄与する砥粒の割合が少なく、切断時の抵抗が増える場合がある。８０体積％を超えると切断中の刃先変形量が少なくなるため、切断面に切り跡が残り被作物の寸法精度や外観を悪くしてしまうおそれがある。砥粒の体積率が低すぎる場合及び高すぎる場合のいずれにおいても、これらの理由から切断速度を遅くせざるを得なくなるので、目的に応じて砥粒にコーティングする磁性体の厚みを変えることで粒径を変えて体積率を調整することが好ましい。
【００６５】
なお、図１（Ｃ）に示されるように、切り刃部は、台板の外周縁部を挟持し、かつ台板の外周縁部より先方に突出して形成されており、切り刃部の厚みが台板の厚み（図１（Ｃ）のＴ１）より厚くなるように形成されていることが有効であり、従って、このように図３で示される隙間６４を形成することが好ましい。
【００６６】
この場合、図１（Ｃ）において、切り刃部の台板外周縁部を挟持する１対の挟持部２２ａ，２２ｂの長さＨ１は、それぞれ０．１〜１０ｍｍ、特に０．５〜５ｍｍであることが好ましい。また、これら１対の挟持部２２ａ、２２ｂの厚みＴ３は、それぞれ５μｍ（０．００５ｍｍ）以上、より好ましくは５〜２，０００μｍ、更に好ましくは１０〜１，０００μｍであり、従って、これら１対の挟持部２２ａ，２２ｂの合計厚み（即ち、切り刃部が台板より厚い部分の厚み）が０．０１ｍｍ以上、より好ましくは０．０１〜４ｍｍ、更に好ましくは０．０２〜２ｍｍであることが好ましい。挟持部２２ａ，２２ｂの長さＨ１が０．１ｍｍ未満であると台板外周縁部の欠けや割れを防ぐ効果はあるが、台板の補強効果が少なく、切断時の抵抗による台板の変形を防げない場合がある。また、Ｈ１が１０ｍｍを超える場合は台板を補強することに対するコストパフォーマンスが低下するおそれがある。一方、Ｔ３が５μｍ未満であると台板の機械的強度を高めることができない場合があり、また、切断スラッジを効果的に排出することができなくなるおそれがある。
【００６７】
なお、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示されるように、挟持部２２ａ，２２ｂは、金属結合材２４と砥粒２６から形成されていてもよく［図４（Ａ）］、金属結合材２４のみによって形成されていてもよく［図４（Ｂ）］、金属結合材２４のみによって台板１０を覆い、更にこれを被覆して金属結合材２４と砥粒２６との層を形成するようにしてもよい［図４（Ｃ）］。なお、図４（Ｃ）の金属結合材２４と砥粒２６との層の外側に全体を覆うように金属結合材２４を析出させて［図４（Ｄ）］のようにすると、切り刃部の強度を更に上げることができる。
【００６８】
更に、図４（Ｂ）〜（Ｄ）のように、挟持部の台板１０に接する部分を金属結合材２４のみによって形成する方法としては、例えば、台板の挟持部が形成されるべき部分のみを露出させて他の部分をマスキングし、この状態でメッキを行った後、上記した治具を装着し、隙間６４に砥粒２６を充填してメッキを行う方法が採用され、砥粒２６を電着した後に、例えば、電着部分が露出するような外径の図２のカバー５２，５２で台板１０をマスキングして更にメッキを行うことにより、図４（Ｄ）のように、切り刃部最外層として金属結合材２４のみからなる層を形成することができる。
【００６９】
切り刃部２０の台板１０より先方に突出している突出部の突出長さ（図１（Ｃ）のＨ２）は、固着する砥粒の大きさによるが０．１〜１０ｍｍ、特に０．３〜８ｍｍであることが好ましい。突出長さが０．１ｍｍ未満であると、切断時の衝撃や磨耗によって切り刃部がなくなるまでの時間が短く、結果として刃の寿命が短くなってしまうし、１０ｍｍを超えると刃厚（図１のＴ２）にもよるが、切り刃部が変形しやすくなり、切断面がうねったりして切断した磁石の寸法精度が悪くなるおそれがある。
【００７０】
このような方法により、ダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を台板の外周縁部に最終形状に近い寸法で高精度に形成することができる。
【００７１】
砥粒を台板に電気メッキ又は無電解メッキにより固着して切り刃部を形成した外周切断刃では、砥粒としてある程度の粒径のものが用いられるため、固着された砥粒は、砥粒と砥粒の間、及び砥粒と台板の間で、一部分でしか接触し得ず、それらの間の隙間をメッキで完全に埋めることはない。そのため、切り刃部には、メッキ後においても、隙間、即ち、切り刃部表面に連通する空隙が存在する。
【００７２】
切断中の外周切断刃への負荷が少ない場合、これらの隙間があっても切削中に受ける力によって大きな変形を起こすことなく高精度の切断が行なえるが、超硬合金台板が変形するような高負荷切断が行われる状況にあっては、刃先の一部が変形したり、脱落したりするおそれがある。刃先の変形や脱落を防ぐには、刃先の強度を高める方法が有効であるが、切り刃部には、変形して切断面をなめらかにつなぐことができる弾性も必要である。
【００７３】
上述した方法で得られた切り刃部の砥粒間及び砥粒と台板との間に存在する空隙には、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸することが有効である。また、この空隙には、融点が３５０℃以下、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸すること、又は硬化温度が３５０℃以下、好ましくは３００℃以下、より好ましくは２５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させることが有効である。これにより、本発明の超硬合金台板外周切断刃では、切り刃部の内部及び表面の、砥粒間及び砥粒と台板との間に、金属、合金又は樹脂が含まれている外周切断刃を得ることができる。
【００７４】
この含浸する金属としては、Ｓｎ、Ｐｂなどが挙げられ、また、含浸する合金としては、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金、Ｓｎ−Ｐｂ合金などが挙げられ、これらから選ばれる１種以上を用いることができる。
【００７５】
金属又は合金を切り刃部に含浸する方法として具体的には、例えば、φ０．１〜２．０ｍｍ、好ましくはφ０．８〜１．５ｍｍの線状、粉状、又は切り刃部の形状寸法と同じで厚みが０．０５〜１．５ｍｍのリング状の薄膜状に加工した金属又は合金を切り刃部に載せ、ホットプレートのような加熱器上、オーブンの中などで、融点以上に昇温し、溶融した金属又は合金を切り刃部に含浸させ、その後、徐々に冷却して室温に戻す方法が挙げられる。この他、切り刃部の近傍に幾らかのクリアランスがある下金型に、含浸前の外周切断刃を入れた後、予め計り取った金属や合金を充填して上金型をはめ、上下に適度に加圧しながら加熱して、金属や合金を切り刃部に含浸させ、冷却してから脱圧し、金型から取り出す方法も可能である。加熱後は、ひずみが残らないように、徐々に冷却する。
【００７６】
なお、切り刃部に金属又は合金を載せる際に、金属又は合金を切り刃部に固定する目的や、切り刃部の濡れ性をよくする目的で、予め、例えば、塩素やフッ素が含有されている市販のソルダーフラックスなどを塗布することも有効である。
【００７７】
濡れ性が比較的高い低融点金属や合金を含浸させる場合には、台板をステンレス、鉄、銅などの金属で挟んでから通電して、この金属を発熱させることで台板及び切り刃部を加熱し、低融点金属を溶かした溶湯に発熱した切り刃部を接触させて含浸することもできる。
【００７８】
一方、含浸する樹脂としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、及びそれらの変成樹脂が挙げられ、これらから選ばれる１種以上を用い得る。
【００７９】
熱可塑性樹脂及び熱硬化性樹脂を切り刃部に含浸する方法として具体的には、熱可塑性樹脂の場合は、例えば、φ０．１〜２．０ｍｍ、好ましくはφ０．８〜１．５ｍｍの線状、粉状、又は切り刃部の形状寸法と同じで厚みが０．０５〜１．５ｍｍのリング状の薄膜状に加工した熱可塑性樹脂を切り刃部に載せ、ホットプレートのような加熱器上、オーブンの中などで、融点以上に昇温し、溶融した熱可塑性樹脂を切り刃部に含浸させ、その後、徐々に冷却して室温に戻す方法が挙げられる。また、熱硬化性樹脂の場合は、例えば、有機溶剤、硬化剤等を含む液体状の熱硬化性樹脂組成物を切り刃部に載せて浸透させ、硬化温度以上に昇温し、硬化させ、徐々に冷却して室温に戻す方法が挙げられる。この他、切り刃部の近傍に幾らかのクリアランスがある下金型に、含浸前の外周切断刃を入れた後、予め計り取った樹脂や樹脂組成物を充填して上金型をはめ、上下に適度に加圧しながら加熱して、樹脂や樹脂組成物を切り刃部に含浸させ、冷却してから脱圧し、金型から取り出す方法も可能である。加熱後は、ひずみが残らないように、徐々に冷却する。
【００８０】
濡れ性が比較的高い樹脂を含浸させる場合には、上述した金属、合金の場合と同様に、台板をステンレス、鉄、銅などの金属で挟んでから通電して、この金属を発熱させることで台板及び切り刃部を加熱し、樹脂を溶かした溶融液又は液体状の樹脂組成物に発熱した切り刃部を接触させて含浸することもできる。
【００８１】
なお、これら切り刃部に含浸させる金属、合金、樹脂の物性は以下のものが適している。融点は３５０℃以下であればよい。樹脂の場合、融点の上限温度については、超硬合金台板にひずみが生じて寸法精度が悪化すること、機械的強度が変化すること、超硬合金台板と切り刃部の熱膨張差が顕著となって切り刃部が変形したり、ひずみが残ったりすることを防ぐため３５０℃以下、特に３００℃以下の樹脂を適用することができるが、通常は２５０℃以下の樹脂が用いられる。なお、熱硬化性樹脂の場合、室温付近で組成物を含浸させるために十分な流動性があればよく、融点は１０℃以上が好ましい。
【００８２】
金属、合金、樹脂の硬度は、切断中に砥粒が摩滅、破壊、脱落するなどしても次の砥粒が露出して切断に寄与する作用（砥粒の自生作用）を妨げない程度でよく、砥粒を被覆している磁性体や砥粒を固着している金属結合材よりも低いものが好ましい。また、切断加工する際に用いられる加工油やクーラントに曝されても強度変化や腐食を起こさないことも必要である。
【００８３】
このようにして得られた切り刃部は、砥粒、砥粒をコーティングしている磁性体、金属結合材、空隙に含浸した金属、合金又は樹脂が適度に分散した状態になっている。
【００８４】
本発明の外周切断刃の切り刃部は、台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚み（図１（Ｃ）中のＴ３に相当）の切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚み（図１（Ｃ）中のＴ２に相当）の切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たすように形成される。台板の厚み方向外方にせり出している範囲は、台板の板面を外方に拡張した仮想面より台板の厚み方向外方の範囲に相当し、図１（Ｃ）に示される厚みＴ３に対応する範囲である。この範囲は、台板の表側と裏側の双方に存在するが、それぞれの側において、上記公差範囲を満たすように形成される。
【００８５】
また、本発明の外周切断刃の切り刃部は、切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすように形成される。
【００８６】
切り刃部を、上記サイズ条件を満たすように形成すると、長期間にわたって、切り出した被作物の寸法公差を良好な切断精度に維持できる。切り刃部は、通常、酸化アルミ、炭化ケイ素、ダイヤモンドなどの砥石による研削加工や、放電加工などにより、上記サイズ条件を満たすように整形加工できる。
【００８７】
この整形加工においては、切り刃部の厚みにもよるが、刃先にＣ０．１以上又はＲ０．１以上の面取りを施すことができ、面取り加工は、切断面の切り跡を少なくすることに加えて、磁石等の被作物の欠けも低減することができるので有効である。なお、面取り加工をした場合は、上記せり出し部分の厚みの公差及び真円度は、面取り部以外が各々のサイズ条件を満たすようにすればよい。
【００８８】
切断を高い精度に維持するためには、上記公差や真円度をできるだけ狭い範囲とすることが好ましい。しかし、高い靭性指数ＴＩを有する砥粒を用いる場合、切り刃部自体が高い耐久性を有するものであるため、切り刃部自体の整形加工が非常に難しくなり、加工にかかるコストが無視できないものとなる。そのため、加工コスト、ひいては外周切断刃の価格を抑えるには、整形加工が少なくなるようにすることが必要となる。
【００８９】
本発明のように、靭性指数ＴＩが１５０以上の砥粒を用いれば、せり出し部分の厚みの公差が（０．１×Ｔ２max）ｍｍ以下であれば、また、切り刃部の真円度が（０．０１×ＯＤmax）ｍｍ以下であれば、長期間にわたって、切り出した磁石等の被作物の寸法公差を良好な切断精度に維持できる。これにより、耐久性が高く、整形が難しい砥粒、特に、靭性指標ＴＩが１５０以上の砥粒を用いた場合であっても、高精度切断を実現できる切り刃部の整形加工を、従来よりも簡素にすることができ、外周切断刃自体の製造コストも抑えることが可能となる。
【００９０】
せり出し部分の厚みの公差が（０．１×Ｔ２max）ｍｍより大きい場合は、台板に対して切り刃部が波打っている形態が顕著となるし、切り刃部の真円度が（０．０１×ＯＤmax）ｍｍよりも大きい場合には、切り刃部が被切断物に極めて不連続に当接することとなるため、特に高速回転では、切断中に大きな振動を生じて被切断物に欠けを生じさせ、極端な場合には被切断物を破損させてしまう。一方、せり出し部分の厚みの公差が０．００１ｍｍより小さい場合、また、切り刃部の真円度が０．００１ｍｍよりも小さい場合は、いずれも砥粒の露出が少なく、切断効率が低下してしまうし、切り刃部と被切断物との間の空隙が少なくなることで、切断部分へのクーラントの供給が不足して、冷却が不十分となり、切断精度を悪化させてしまう。これらの不具合は、切断の条件、突き出し量（切り刃部の高さ）、せり出し量によって程度が異なるが、最悪の場合には、切り刃部と被切断物とが焼きついてしまうこともある。必要以上に公差及び真円度を小さくすることは、外周切断刃の加工コストを増大させるばかりでなく、切断されるワークの寸法精度の低下や、切断加工時のトラブルを誘発する原因となるため好ましくない。以上のことから、せり出し部分の厚みの公差は０．００１ｍｍ以上、（０．１×Ｔ２max）ｍｍ以下、特に０．００５ｍｍ以上、（０．０５×Ｔ２max）ｍｍ以下であることがより好ましい。また、切り刃部の真円度は０．００１ｍｍ以上、（０．０１×ＯＤmax）ｍｍ以下、特に０．００５ｍｍ以上、（０．００５×ＯＤmax）ｍｍ以下であることがより好ましい。
【００９１】
せり出し部分の厚みは、例えば、図６に示される模式図に示されるように測定することができる。まず、（Ａ）に示されるように、回転可能な定盤８１上で切り刃部２０の外径よりも小さい外径を有する治具８２を載せ、この治具８２の上に外周切断刃２を載せて、台板１０の板面の高さを基準として、切り刃部２０のせり出し部分の厚みをコンパレーター８３で測定する。図６に示される切り刃部２０は、図４（Ｃ）に示される態様に対応する切り刃部２０であり、図中、２４は金属結合材、２６は砥粒を示す。この場合、（Ｂ）に示されるように、切り刃部２０の表面にコンパレーター８３の先端を当接させ、表面を走査することによって、切り刃部２０の表面の波打った状態が、高さ情報として測定される。治具の平面度は高いことが好ましいが、計測値から予め測定しておいた平面度を差し引き、オフセットをかける方法で、平面度の影響を回避することができる。台板が薄くなると、コンパレーターで台板又は切り刃部を押圧した時に、外周切断刃が変形して見かけの高さが変わることがあるため、コンパレーターでの測定時の荷重が過剰にならないように注意が必要である。
【００９２】
真円度は、例えば、ガラステーブル上に切り刃部の外径よりも小さい外径を有する治具を載せ、この治具の上に外周切断刃を載せ、ガラステーブル下側から光を照射、投影して、図７（Ａ）に示されるような画像を得、この画像から、切り刃部の影の外径上の位置を座標情報として取り込み、これらの座標から、例えば、図７（Ｂ）に示される模式図のように、ＪＩＳ Ｂ ０６２１で規定されるＭＺＣ最小領域中心法に準じて、測定された点をつないで描かれる図形を挟む二つの同心円の半径差が最も小さくなるときの、切り刃部２０の外径の最大値（ＯＤmax）の１／２と最小値（ＯＤmin）の１／２との差から算出する。このような明暗情報を解析して計測する非接触測定器を用いると、砥粒の露出を含む凸凹まで測定でき、非常に有用である。
【００９３】
本発明の外周切断刃を適用した切断は、その被作物（被切断物）としては、Ｒ−Ｃｏ系希土類焼結磁石、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石（ＲはＹを含む希土類元素の少なくとも１種）に対する切断において効果的である。これら磁石は、例えば、次のようにして製造される。
【００９４】
Ｒ−Ｃｏ系希土類焼結磁石は、ＲＣｏ5系、Ｒ2Ｃｏ17系などがある。このうち、例えば、Ｒ2Ｃｏ17系では、質量百分率で２０〜２８％のＲ、５〜３０％のＦｅ、３〜１０％のＣｕ、１〜５％のＺｒ、残部Ｃｏからなる。このような成分比で原料を秤量して溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ2Ｃｏ17系磁石粉末を得る。その後、磁場中成形し、更に１，１００〜１，２５０℃で０．５〜５時間焼結し、次いで焼結温度より０〜５０℃低い温度で０．５〜５時間、溶体化し、最後に７００〜９５０℃で一定時間保持した後、冷却する時効処理を施す。
【００９５】
Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石は、質量百分率で５〜４０％のＲ、５０〜９０％のＦｅ、０．２〜８％のＢからなり、磁気特性や耐食性を改善するために、Ｃ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｇａ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗなどの添加元素を加える。これら添加元素の添加量は、Ｃｏの場合、質量百分率で３０％以下、その他の元素の場合には質量百分率で８％以下である。このような成分比で原料を秤量して溶解、鋳造し、得られた合金を平均粒径１〜２０μｍまで微粉砕し、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石粉末を得る。その後、磁場中成形し、更に１，０００〜１，２００℃で０．５〜５時間焼結し、４００〜１，０００℃で一定時間保持した後、冷却する時効処理を施す。
【実施例】
【００９６】
以下、実施例及び比較例を示し、本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００９７】
［実施例１］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。この台板のヤング率は６００ＧＰａ、飽和磁化は１２７ｋＡ／ｍ（０．１６Ｔ）であった。
【００９８】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【００９９】
次いで、外径φ１３０ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤の一側面に、外径φ１２３ｍｍ、内径φ１１９ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝を形成し、この溝に、長さ２．５ｍｍ×幅２ｍｍ×厚み１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネット製Ｎ３９ＵＨ、Ｂｒ＝１．２５Ｔ）を、厚み方向を円盤の深さ方向として、均等間隔で円盤１個あたり７５個配列させた後、溝をエポキシ樹脂で埋めて磁石を固定したカバーを作製し、このカバー２枚からなる治具本体で、磁石側を内側にして台板を挟持した。このとき、磁石は台板外周端から台板側面内側方向に１ｍｍ離れていた。なお、台板外周端から１０ｍｍまでの空間内に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は８ｋＡ／ｍ（０．０１Ｔ）以上であった。
【０１００】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが５００のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１０１】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１０２】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４３ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０２ｍｍ、Ｃ０．１、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．３ｍｍ、真円度０．６ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１０３】
［実施例２］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１０４】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１０５】
次いで、外径φ１３０ｍｍ、厚み１０ｍｍのセラミックス製円盤の一側面に、外径φ１２３ｍｍ、内径φ１１９ｍｍ、深さ１．５ｍｍの溝を形成し、この溝に、長さ２．５ｍｍ×幅２ｍｍ×厚み１．５ｍｍの永久磁石（信越レアアースマグネット製Ｎ３９ＵＨ、Ｂｒ＝１．２５Ｔ）を、厚み方向を円盤の深さ方向として、均等間隔で円盤１個あたり７５個配列させた後、溝をエポキシ樹脂で埋めて磁石を固定したカバーを作製し、このカバー２枚からなる治具本体で、磁石側を内側にして台板を挟持した。このとき、磁石は台板外周端から台板側面内側方向に１ｍｍ離れていた。なお、台板外周端から１０ｍｍまでの空間内に形成される磁場について磁界解析したところ、磁場強度は８ｋＡ／ｍ（０．０１Ｔ）以上であった。
【０１０６】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが１，０００のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１０７】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１０８】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。なお、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金の融点は２２０℃である。
【０１０９】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４１ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０１８ｍｍ、Ｃ０．２、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．１ｍｍ、真円度０．７ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１１０】
［実施例３］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１１１】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１１２】
平均粒径８６μｍ（規格粒径１７０／２００）、ＴＩが１６０のｃＢＮ砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１１３】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１１４】
次いで、ビスフェノールＡジグリシジルエーテルとジシアンジアミドを樹脂主成分として有機溶媒に溶解させた液状エポキシ樹脂組成物を、外周切断刃の切り刃部側面に塗布して３分間保持し、その状態のまま１８０℃のオーブンに入れて約１２０分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。
【０１１５】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４０５ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０１ｍｍ、Ｃ０．１、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．０５ｍｍ、真円度０．４ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１１６】
［実施例４］
質量百分率でＷＣが９５％、Ｃｏが５％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。この台板のヤング率は５８０ＧＰａ、飽和磁化は４０ｋＡ／ｍ（０．０５Ｔ）であった。
【０１１７】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１１８】
平均粒径８６μｍ（規格粒径１７０／２００）、ＴＩが２５０のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．３ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと８０℃の無電解ニッケル・リン合金メッキ液に浸漬し無電解メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．３ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を２度繰り返し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１１９】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。
【０１２０】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように砥石で研削して切り刃部のせり出しの厚みを整えた後、ワイヤー放電加工して外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．３９８ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０２ｍｍ、Ｃ０．１、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．１ｍｍ、真円度０．５ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１２１】
［比較例１］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１２２】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１２３】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが２００のダイヤモンド砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１２４】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１２５】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。なお、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金の融点は２２０℃である。
【０１２６】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように研削した後、放電加工して厚み及び外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４１ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０４４ｍｍ、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．１ｍｍ、真円度１．２９ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１２７】
［比較例２］
質量百分率でＷＣが９０％、Ｃｏが１０％の超硬合金を外径φ１２５ｍｍ×内径φ４０ｍｍ×厚み０．３ｍｍのドーナツ状孔あき円板に加工し、台板とした。
【０１２８】
この台板を外周端から内側１．０ｍｍの部分のみが露出するように外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ製円盤で挟み、市販のアルカリ脱脂水溶液に４０℃、１０分間浸漬した後、水洗し、５０℃のピロリン酸ナトリウム３０〜８０ｇ／Ｌの水溶液に２〜８Ａ／ｄｍ2で通電しながら電解した。次に、超硬合金台板を純水中で超音波洗浄した後、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して下地メッキした後、水洗した。
【０１２９】
平均粒径１０３μｍ（規格粒径１４０／１７０）、ＴＩが１４０のｃＢＮ砥粒をＮｉＰメッキし、実施例１で用いた治具本体で台板を挟持し、０．４ｇを治具と台板とで作られる凹みに全周均等になるように磁気吸引させた。次に、砥粒が磁気吸引された状態のまま、治具ごと５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して電気メッキした後、水洗した。その後、ダイヤモンド砥粒０．４ｇを磁気吸引させ、上記と同様にメッキして水洗する操作を再度繰り返した。
【０１３０】
治具本体を、得られた切り刃部両側面が露出するように、外径φ１２３ｍｍ、厚み１０ｍｍのＰＰＳ樹脂製円盤に交換して、５０℃のスルファミン酸ワットニッケルメッキ液に浸漬し、５〜２０Ａ／ｄｍ2の範囲で通電して、切り刃部全体を覆うようにメッキ析出させた後、水洗し、治具から取り外して、乾燥した。
【０１３１】
次いで、φ１．０ｍｍのワイヤー状に加工したＳｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金を、外周切断刃の切り刃部の側面にリング状に載せ、その状態のまま２００℃のオーブンに入れた後、オーブン内部の温度が２００℃に到達したのを確認して、２５０℃に昇温し、２５０℃で約５分間保った後、加熱を切ってオーブン内で自然冷却した。なお、Ｓｎ−３Ａｇ−０．５Ｃｕ合金の融点は２２０℃である。
【０１３２】
その後、工具研削盤を用いて、超硬合金台板からの切り刃部の厚み方向のせり出しが片側５０μｍになるように研削した後、放電加工して厚み及び外径を整え、ドレスして、せり出し部分の設計厚み０．０５ｍｍ、Ｔ２max０．４２ｍｍ、せり出し部分の厚みの公差０．０４８ｍｍ、切り刃部の設計外径１２７ｍｍ、ＯＤmax１２７．２ｍｍ、真円度１．３２ｍｍの超硬合金台板外周切断刃を得た。
【０１３３】
図８に、超硬合金台板外周切断刃を用いて希土類焼結磁石を切断したときの、磁石の切断精度を示す。切断精度の評価方法は以下のとおりである。
【０１３４】
まず、実施例１〜４及び比較例１，２の超硬合金台板外周切断刃を各々２枚ずつ計１２枚、間隔１．０ｍｍで、台板の穴に回転軸を挿通して組み上げたマルチ切断刃とした。このマルチ切断刃により、回転数４，５００ｒｐｍ、送り速度３５ｍｍ／ｍｉｎで、幅（Ｗ）４０ｍｍ×長さ（Ｌ）１２０ｍｍ×高さ（Ｈ）２０ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石から、Ｗ４０ｍｍ×Ｌ（＝厚み（ｔ））１．０ｍｍ×Ｈ２０ｍｍの磁石を切断し、実施例及び比較例の各々の２枚の外周切断刃の間で切断された各２，００５枚を、評価対象の切断磁石とした。切断磁石について、切断１枚目から１００枚目までを寸法の計測サイクル（全２０サイクル）とし、各サイクルにおいて最初の５枚分と、２０サイクル後の５枚（即ち、最初のサイクルが１〜５枚目、次が１０１〜１０５枚目、最後が２，００１〜２，００５枚目）をサンプリングした。なお、この評価では、切断精度が５０μｍを超えた場合に、切断精度が悪化したものとして、該当する外周切断刃のみドレスを実施した。
【０１３５】
各サイクルの５枚について、１枚毎に中央部１点と隅部４点の合計５点の厚み（ｔ）をマイクロメーターで測定し、５点のうちの最大値と最小値の差を切断精度（μｍ）として５枚の切断精度の平均値を算出し図８にプロットした。
【０１３６】
比較例１，２の場合は、寸法計測７サイクル目以降（切断枚数６０１枚目以降）、複数のサイクルにおいて切断精度が悪化し、切断精度の回復にドレスが必要であったが、実施例１〜４の場合は、多少の変動はあるものの、２０サイクル目以降まで（切断枚数２００５枚目まで）ドレスをする必要がなく、切断精度が落ちずに長期間にわたって良好な切断精度を維持していることがわかる。
【０１３７】
以上の結果から、本発明の超硬合金台板外周切断刃により、希土類焼結磁石等の被作物を、長期間にわたって高い寸法精度で加工することが可能であることがわかる。
【符号の説明】
【０１３８】
１、１０ 台板
１２ 内穴
２ 外周切断刃
２０ 切り刃部
２２ａ、２２ｂ 挟持部
２４ 金属結合材
２６ 砥粒
５０ 治具本体
５２ カバー
５４ 永久磁石
５６ 電気メッキ用陰極体
５８ 支持棒
６０ ジョイント
６２ エンドキャップ
６４ 隙間
７１ 合金製容器
７２ ボール
８１ 定盤
８２ 治具
８３ コンパレーター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃であって、
上記砥粒が、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒であり、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすことを特徴とする超硬合金台板外周切断刃。
【請求項２】
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸してなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
【請求項３】
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸してなる、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させてなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
【請求項４】
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃を製造する方法であって、
上記砥粒として、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用い、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすように形成することを特徴とする超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【請求項５】
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸して、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【請求項６】
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸して、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させて、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【請求項１】
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃であって、
上記砥粒が、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒であり、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすことを特徴とする超硬合金台板外周切断刃。
【請求項２】
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸してなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
【請求項３】
上記切り刃部が、上記メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸してなる、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させてなることを特徴とする請求項１記載の超硬合金台板外周切断刃。
【請求項４】
外径８０〜２００ｍｍ、内径３０〜８０ｍｍ、厚み０．１〜１．０ｍｍ及びヤング率４５０〜７００ＧＰａの超硬合金からなる円形リング状薄板を台板とし、該台板の外周縁部上に電気メッキ又は無電解メッキにより形成された金属又は合金により、台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させて、台板の厚みより厚くなるように切り刃部を形成した超硬合金台板外周切断刃を製造する方法であって、
上記砥粒として、平均粒径が４５〜３１０μｍ、かつ靭性指標ＴＩが１５０以上のダイヤモンド砥粒及び／又はｃＢＮ砥粒を用い、
上記切り刃部の、上記台板の厚み方向外方にせり出している範囲の部分において、上記せり出し部分の厚みの公差［（Ｔ３max−Ｔ３min）ｍｍ］が、下記式（１）
０．００１≦Ｔ３max−Ｔ３min≦０．１×Ｔ２max （１）
（式中、Ｔ３max及びＴ３minは、各々、上記せり出し部分の厚みの切り刃部全周における最大値及び最小値、Ｔ２maxは、切り刃部全体の厚みの切り刃部全周における最大値を表わす）
を満たし、かつ
上記切り刃部の真円度［（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）ｍｍ］が、下記式（２）
０．００１≦（ＯＤmax／２−ＯＤmin／２）≦０．０１×ＯＤmax （２）
（式中、ＯＤmax及びＯＤminは、各々、切り刃部の外径の最大値及び最小値を表わす）
を満たすように形成することを特徴とする超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【請求項５】
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の金属及び／又は合金を含浸して、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【請求項６】
メッキ金属又は合金により台板と砥粒、及び砥粒と砥粒とを固着させた後に、更に、上記砥粒間及び砥粒と台板との間に存する空隙に、融点が３５０℃以下の熱可塑性樹脂を含浸して、又は硬化温度が３５０℃以下の液体状の熱硬化性樹脂組成物を含浸し、硬化させて、上記切り刃部を形成することを特徴とする請求項４記載の超硬合金台板外周切断刃の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図５】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図８】
【図５】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１３９６６（Ｐ２０１３−１３９６６Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８０４５（Ｐ２０１１−１４８０４５）
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月４日（２０１１．７．４）
【出願人】（０００００２０６０）信越化学工業株式会社 (3,361)
【Ｆターム（参考）】
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