JP2003200346A

JP2003200346A - 研削方法

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Publication number: JP2003200346A
Application number: JP2001396076A
Authority: JP
Inventors: Munekatsu Kamiya; 宗克神谷; Keiko Fujioka; 恵子藤岡
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-12-27
Filing date: 2001-12-27
Publication date: 2003-07-15
Anticipated expiration: 2021-12-27
Also published as: JP3886801B2

Abstract

(57)【要約】【課題】銅やプラスチック等の難加工材を美しく研削
することを可能とする方法を提供する。【解決手段】被加工物の研削加工中の部位に、酸素富
化ガスを研削油剤と共に、供給する研削方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、研削方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】現在の研削加工では、研削油剤を砥石と
被加工物の接点（加工中の部位）に供給しながら加工を
行う方法が主流である。研削油剤を供給する目的は、主
として冷却（摩擦熱の除去）と切りくずの除去である。
研削油剤には、鉱油，動物油，植物油，エステル油など
が主成分で、水で希釈せずに使用する不水溶性研削油剤
と、水で希釈して使用する水溶性研削油剤がある。水で
はなく研削油剤を用いる理由は、潤滑性，濡れ性，浸透
性などを向上させることにある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、この方法は鉄な
ど比較的硬い金属の加工に対して用いられてきた。しか
し、放電加工機の電極として需要の多い銅や、金型材料
に用いられるインコネル、あるいはプラスチック等の被
加工物（以下、「難加工材」という）の加工は極めて困
難であった。その理由は、次のを挙げることができ
る。砥石の目詰まり：これらの難加工材では、切りくず
（研削屑）が砥石や刃物の表面に付着しやすく、すぐに
目詰まりを起こして加工できなくなる。砥石の目詰まり
は鉄などの研削でも起こり、砥石の再生（ドレッシン
グ）が適時行われるが、その頻度は高くない。しかし、
難加工材においては比較にならないほど頻繁に目詰まり
による砥石再生が必要となり、特に目の細かい砥石を用
いた仕上げ加工は至難であった。仕上がり：粗い砥石を用いて目詰まりを起こりにく
くして研削しても、被加工物の表面に再付着した切りく
ずと砥石の目詰まりのために仕上げ面がきたなく（粗
く）なる。

【０００４】本発明の第１の目的は、砥石の目詰まりを
起こし難くし、砥石の再生（ドレッシング）の頻度を低
減し、目の細かい砥石の使用を実現する点にあり、第２
の目的は、被加工物の研削加工によって生じた新生面に
研削屑（切りくず）の付着を防止して、かつ、砥石の目
詰まりを防止して、仕上げ面の加工精度を改善する点に
ある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決して、
上記目的を達成するため、本発明に係る研削方法は、被
加工物の研削加工中の部位に、酸素富化ガスを研削油剤
と共に、供給する方法である。また、被加工物の研削加
工中の部位に、酸素富化ガスを研削油剤と共に、供給し
て、上記研削加工によって新たに被加工物の表面へ表れ
た新生面、及び、研削屑表面への、酸素分子吸着を促進
し乃至酸化させて、上記新生面及び研削屑表面を不活性
化させつつ研削する方法である。なお、供給される酸素
富化ガス中のＯ₂ 濃度を、25％〜40％とするのが望まし
い。なお、このＯ₂ 濃度は、容積％にて示す。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明すると、研削盤による研削加工に於て、被加工物
───特に、銅等の比較的柔らかい金属、金型材料のイ
ンコネル、あるいはプラスチック等の難加工材───が
回転中の砥石（グラインダ）に接触して加工中の部位
に、研削油剤と共に酸素富化ガスを、供給する方法であ
る。言い換えれば、被加工物と回転砥石との接点───
研削点───とその近傍へ、酸素富化ガスを研削油剤に
同伴させ、吹き付け乃至噴出又は流下させて、供給する
方法である。

【０００７】供給すべき酸素富化ガスとしては、Ｏ₂ 濃
度を25％〜40％のものが好適である。特に、28％〜35％
が望ましい。下限値未満であると、後述の新生面及び研
削屑表面の不活性化が不十分となり、逆に、上限値を越
えると、そのような高いＯ₂濃度のガスを安価に得るこ
とが難しくなると共に、新生面の酸化が過大となって問
題となる。

【０００８】図１は、このような酸素富化ガスを製造す
るための装置の一例を示す。つまり、ガス分離膜モジュ
ールＭを用いる装置であって、容器２内に圧縮空気を矢
印Ａ方向から供給し、Ｎ₂ ガスよりもＯ₂ ガスの方を透
過しやすい中空系分離膜１…を張設した容器２内に於
て、空気からＮ₂ ガスとＯ₂ ガスとを、分離する。矢印
ＢがＯ₂ ガス（酸素富化ガス）の吐出方向を示し、矢印
ＣはＮ₂ ガス（窒素富化ガス）の吐出方向を示す。

【０００９】さらに詳しく本発明に係る研削方法を説明
すると、被加工物の研削加工中の部位に、酸素富化ガス
を研削油剤と共に、供給して、研削加工によって新たに
被加工物の表面に表れた面───「新生面」という──
─、及び、研削屑表面と離脱砥粒粉等への、酸素分子吸
着を促進し、乃至、酸化させて、新生面と研削屑表面等
を不活性化させつつ、研削する方法であるといえる。

【００１０】即ち、研削加工時、砥石によって表面が削
られた被加工物表面、及び、削り出された研削屑表面
は、新たに金属内部から表面へ表れた面───新生面─
──であるため、通常の表面に比べて著しく活性が高
い。活性が高いと、被加工物表面に、研削屑や砥粒粉
が、凝着しやすい状況にある。ところが、酸素富化ガス
が供給されることによって、新生面の酸化、又は、新生
面への酸素分子吸着が促進され、不活性化できると、考
えられる。

【００１１】さらに、追加説明すれば、通常我々の周囲
にある金属の表面はすでに酸化皮膜に覆われているの
で、他のものと凝着したりしない。しかし加工後の新生
面は、金属を構成する原子相互の結合が絶たれた状態で
あり、ここに接触した物質と容易に結合する。これが新
生面が活性で凝着の起こりやすい理由と考えられる。

【００１２】上述したように、本発明では、研削時に、
被加工物の新生面、及び、研削屑の新生面を、不活性化
することによって、研削屑は速やかに排除されて、加工
面に傷を付けることがなくなり、加工精度が高まる。し
かも、研削屑が砥石側にも凝着しにくくなって、砥石の
目詰まりもほぼ無くなって、加工精度がさらに向上し、
かつ、銅やプラスチック等の、これまでは研削が至難乃
至不可能であった材料を、研削できるようになる。

【００１３】実施例としてＯ₂ 濃度が30％の酸素富化ガ
スを使用し、目の細かい砥石として、ＣＢＮホイール，
180番を使用して、タングステン銅を研削したが、目詰
まりは発生せず、また、研削屑の再付着も起こらないの
で、従来よりも、著しく高精度な加工面が得られた。

【００１４】なお、従来、研削油剤を用いない乾式研削
加工に於て、窒素富化ガスを用いた研削方法が提案され
ているが、本発明は、湿式であり、かつ、Ｏ₂ 濃度が高
いガスを用いる点で、全く、斬新な着想に基づいた発明
である。

【００１５】

【発明の効果】本発明の上述の構成により次のような著
大な効果を奏する。（請求項１，２によれば、）砥石の
目詰まりが起こり難くなり、従来よりも目の細かいもの
の使用が可能となって、加工精度を著しく向上できる。
また、砥石の再生（ドレッシング）の頻度も低減でき
て、研削作業能率が著しく改善でき、しかも、実施が容
易である。さらに、被加工物の研削加工によって生じた
新生面への研削屑の付着が防止できるので、一層の仕上
げ面の加工精度が改善でき、銅やプラスチック等の従来
至難とされていた難加工材の研削が容易に行い得るよう
になった。（請求項３によれば、）十分な加工精度を、
得ることができると共に、必要な酸度富化ガスも入手し
やすい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる酸素富化ガスを製造するた
めの装置の一例を示した説明図である。

【符号の説明】

Ｍガス分離膜モジュール１中空系分離膜２容器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被加工物の研削加工中の部位に、酸素富
化ガスを研削油剤と共に、供給することを特徴とする研
削方法。
【請求項２】被加工物の研削加工中の部位に、酸素富
化ガスを研削油剤と共に、供給して、上記研削加工によ
って新たに被加工物の表面へ表れた新生面、及び、研削
屑表面への、酸素分子吸着を促進し乃至酸化させて、上
記新生面及び研削屑表面を不活性化させつつ研削するこ
とを特徴とする研削方法。
【請求項３】供給される酸素富化ガス中のＯ₂ 濃度
を、25％〜40％とした請求項１又は２記載の研削方法。