JP2004160635A

JP2004160635A - 機械加工法

Info

Publication number: JP2004160635A
Application number: JP2003149517A
Authority: JP
Inventors: Kenzo Kaneda; 堅三金田; Kazuhiko Iiumi; 和彦飯海
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2004-06-10
Also published as: US20040060654A1

Abstract

【課題】凝固剤を用いて固定用面に固定されたワークにクーラントをかけながら機械加工する機械加工法において、大型で高価な冷却装置を不要とする。
【解決手段】ワーク１３を固定用面としてのワーク固定台１４に固定する凝固剤１２として、硝酸カルシウム四水和物、ポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかからなり且つ常温以上の融点を有するものを用い、凝固剤１２を凝固させることでワーク１３をワーク固定台１４に固定し、クーラント１９として常温状態のものを用いる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、固定用面に固定されたワークにクーラントをかけながら機械加工する機械加工法に関し、特に、磁石式ワーク固定法が使えないステンレス、非鉄金属、セラミックスなどの材料でできたワーク、その場合でも特に薄板や強度が弱くて壊れやすいものを固定して、切削加工等の機械加工を行う場合などに用いて有効である。
【０００２】
【従来の技術】
従来の薄板や壊れやすい形状のワークを機械加工する際のワーク固定法のひとつとして、冷凍チャックがある（例えば、特許文献１参照）。このものは、融点１７℃程度のシリコンオイル系凝固剤を用いている。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２９９２７７０号（第６−８頁、第１−２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のシリコンオイルを凝固剤に用いた場合、シリコンオイルは高価であり、また、シリコンオイルは環境負荷物質であって、公害の点で難点があるという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑み、凝固剤を用いて固定用面に固定されたワークにクーラントをかけながら機械加工する機械加工法において、従来に比べて安価で、環境汚染のない方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、加工に使用するクーラント（加工液）の温度が常温である場合と、常温以下である場合とに分けて、凝固剤について鋭意検討を行った結果、抄出されたものである。ここで、常温とはこの種の機械加工が行われる通常の環境温度であり、例えば２０〜３０℃程度である。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、固定用面（１４）に固定されたワーク（１３）にクーラント（１９）をかけながら機械加工する方法において、ワークを固定用面に固定する固定材（１２）として、硝酸カルシウム四水和物、ポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかからなり且つ常温以上の融点を有するものを用い、固定材を凝固させることでワークを固定用面に固定し、クーラントとして常温状態のものを用いることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、固定用面を固定材の融点以上に加熱し、その上に固定材を配置し、固定材を融解状態としたところでワークを配置した後、常温に戻して固定材を凝固させることにより、ワークの固定がなされる。その後は、常温のクーラントを用いて問題なく機械加工が実施可能となる。つまり、本発明では、固定用面やクーラントを冷却する必要がない。
【０００９】
また、常温で加工するので、製品のそりや寸法誤差が少ないというメリットがある。また、常温以上の融点を有する硝酸カルシウム四水和物、ポリエチレングリコールおよびパラフィンは、安価且つ公害の心配がなく環境にやさしい固定材として、本発明者らが鋭意検討した結果、見出したものである。
【００１０】
したがって、本発明によれば、凝固剤を用いて固定用面に固定されたワークにクーラントをかけながら機械加工する機械加工法において、従来に比べて安価で、環境汚染のない方法を提供することができる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明では、固定用面（１４）に固定されたワーク（１３）にクーラント（１９）をかけながら機械加工する方法において、ワークを固定用面に固定する固定材（１２）として、ポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかからなり且つ０℃以上常温以下の融点を有するものを用い、固定用面上にワークおよび液体状態の凝固剤を配置した後、常温状態以下のクーラントを用いて固定材を凝固させることにより、ワークを固定用面に固定することを特徴とする。
【００１２】
０℃以上常温以下の融点を有する固定材は常温では液体状態であるので、常温で液体状態の固定材およびワークを固定用面の上に配置した後、実際に機械加工する前に常温以下のクーラントを用いて、固定材を冷却・凝固させることによりワークの固定を実現できる。その後は、常温以下のクーラントを用いて問題なく機械加工が実施可能となる。
【００１３】
本発明では、固定材を凝固させるために、クーラントを冷却して常温以下のものにする必要があるが、固定材の凝固温度は常温以下ではあっても０℃以上であるため、クーラントの冷却においてはさほど大がかりな冷却を必要としない。具体的には、投げ込みクーラ等の汎用の冷却装置で事足りる。
【００１４】
また、０℃以上常温以下の融点を有するポリエチレングリコールおよびパラフィンは、安価且つ公害の心配がなく環境にやさしい固定材として、上記請求項１の発明と同様、本発明者らが鋭意検討した結果、見出したものである。
【００１５】
したがって、本発明によっても、凝固剤を用いて固定用面に固定されたワークにクーラントをかけながら機械加工する機械加工法において、従来に比べて安価で、環境汚染のない方法を提供することができる。
【００１６】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係る機械加工法に用いられる加工装置の全容を概略的に示す図である。また、図２は図１中のワーク固定台１４の近傍部を示す拡大図である。
【００１８】
図１に示す装置は、大きくは、クーラント１９を貯蔵するクーラント貯蔵部Ａ、ワーク１３を固定し機械加工するワーク加工部Ｂからなり、これら両部Ａ、Ｂの間をクーラント１９が循環するようになっているものである。クーラント１９の循環は、図示しない循環ポンプ等を用い、クーラント吸い込み口６およびクーラント戻り口７を有するクーラントホース８にて行われる。
【００１９】
図１において、投げ込みクーラ本体１は冷却パイプ２を有する汎用のものでクーラント１９を冷却するクーラント冷却装置として構成されている。冷却パイプ２はクーラント槽５に投げ込まれ、本体１により冷却パイプ２の温度を制御することで、クーラント槽５内のクーラント１９を冷やすことができるようになっている。
【００２０】
この投げ込みクーラ本体１には、水温センサ３が設けられている。この水温センサ３はクーラント槽５内のクーラント１９の温度をモニタするものであり、水温センサ３と投げ込みクーラ本体１とが連動してクーラント１９を設定温度に保持することができるようになっている。
【００２１】
クーラント槽は、仕切壁で区画されたクーラント第１沈殿槽４とクーラント第２沈殿槽５とからなる。クーラント第１沈殿槽４は、加工後の削り屑を含んだクーラントがクーラント戻り口７から戻ってきて蓄えられるところであり、当該クーラントを図示しないフィルタなどでろ過したり、削り屑をクーラント第１沈殿槽４の底に沈殿させたりすることでクーラントをきれいにするようにしている。
【００２２】
そして、クーラント第１沈殿槽４できれいになったクーラント１９の上澄み液が、上記仕切壁を越えてクーラント第２沈殿槽５へ流れ込むようになっている。
そして、この第２沈殿槽５内のクーラント１９は、常温のまま、場合によっては上記クーラント冷却装置１、２によって常温以下にされ、クーラント吸い込み口６から吸込まれ、再びワーク加工部Ｂに回される。
【００２３】
このようにクーラント貯蔵部Ａは、クーラント冷却装置としての投げ込みクーラ本体１および冷却パイプ２、水温センサ３、両沈殿槽４、５から構成されている。
【００２４】
ワーク加工部Ｂは、加工機本体９を有する。加工機本体９の上には、危険防止用の砥石カバー１０を有する回転砥石１１が設けられ、固定材としての凝固剤１２を介してワーク１３が固定用面としてのワーク固定台１４に固定されている。
ワーク１３は特に限定するものではないが、ステンレス、非鉄金属、セラミックスなどの材料でできた薄板や強度が弱くて壊れやすいものを採用できる。
【００２５】
このワーク固定台１４は、テーブル１５によってワーク加工時に前後左右に動かされるようになっている。
【００２６】
ここで、ワーク固定台１４に固定されたワーク１３には、クーラント１９をかけながら回転砥石１１による切削加工が施され、クーラント１９によって切り屑が除去されるが、ワーク固定台１４およびテーブル１５の下側には、当該加工中にクーラント１９が流れ落ちるクーラント受け１６が設けられている。
【００２７】
また、クーラント貯蔵部Ａからクーラントホース８を通ってワーク加工部Ｂへ供給されるクーラント１９は、クーラントホース８に取り付けられたクーラント散布口１７から散布され、ワーク１３に振り掛けられるようになっている。このクーラント散布口１７からのクーラント１９の流出量はクーラント開閉コック１８によってコントロールするようにしている。
【００２８】
このように、ワーク加工部Ｂは、加工機本体９、砥石カバー１０、回転砥石１１、ワーク固定台１４、テーブル１５、クーラント受け１６、クーラント散布口１７、クーラント開閉コック１８により実質的に構成されている。
【００２９】
そして、上述したように、クーラント貯蔵部Ａとワーク加工部Ｂの間をクーラント１９が循環するようになっており、貯蔵部Ａにてクーラント吸い込み口６から吸い込まれたクーラント１９は、クーラントホース８を通ってクーラント散布口１７からワーク加工部Ｂへ散布され、クーラント戻り口７から再び貯蔵部Ａに戻るようになっている。
【００３０】
ここにおいて、ワーク１３を固定用面に固定する固定材としての凝固剤１２は、機械加工に用いるクーラント１９が常温である場合と常温以下である場合とで異なるものが用いられる。常温とは２０〜３０℃程度の室温であり例えば２５℃である。次に、各場合における本実施形態の機械加工法について述べる。
【００３１】
［常温状態のクーラントを用いる場合］
この場合、室温の水を主成分としたクーラント１９で機械加工するため、クーラントを冷却する必要が無く、クーラント冷却装置としての投げ込みクーラ本体１および冷却パイプ２、水温センサ３は作動させなくて良い。
【００３２】
つまり、この方法では、投げ込みクーラ本体１などの設備費と段取時間を節約できるメリットがある。また、この方法は、冷却装置が全く不要であって簡便なだけでなく、室温で加工するので、製品（ワーク）のそりや寸法誤差が少ないというメリットもある。
【００３３】
クーラント１９が室温なので凝固剤１２は当然室温以上の融点を持つものから選択されるべきである。具体的には、３０℃以上好ましくは４０℃以上の融点のものを選択できる。また同時にワーク１３に付着した凝固剤１２を水で洗浄する便利さを考慮すると、その融点は１００℃以下が望ましい。
【００３４】
凝固剤１２が持つべきその他の要件としては、まず第一にワーク１３との接着強度が強いこと、金属への腐食性がないこと、公害の心配がなく環境にやさしいこと、そして当然安価なことがあげられる。
【００３５】
種々検討した結果、水溶性物質では、多数ある塩水和物のうちで硝酸カルシウム四水和物（融点４３℃）、ポリエチレングリコールでは分子量１５４０のもの（融点４６℃）や分子量６０００のもの（融点５９℃）、さらには分子量４００万のもの（融点６６℃）などがあることがわかった。ポリエチレングリコールは分子量が大きいほど融点が高くなるので、多数ある市販品の中から用途に応じた融点のものを選択できる利点がある。
【００３６】
これらの硝酸カルシウム四水和物とポリエチレングリコールは水溶性であるため、これらを凝固剤１２として用いた場合、機械加工終了後、ワーク１３に付着した凝固剤１２を除去するのに室温の水を使い、水洗することができるので便利である。
【００３７】
また、非水溶性の凝固剤１２としてはパラフィンが適していることがわかった。この場合も融点が４２℃ぐらいから１００℃程度まで色々なものが市販品として入手できる。パラフィンの場合は非水溶性なので、クーラント１９をかけながら長時間、機械加工を行なってもワーク１３の接着強度の低下がないという利点がある。
【００３８】
しかし、作業終了後の凝固剤１２の除去において、ワーク１３に付着したパラフィンを除去するために非水溶性の溶剤や融点以上の熱湯を使わなければならないという点が、水溶性のものに比べて手間を要する。
【００３９】
このように、常温状態のクーラントを用いて機械加工する場合、上述した常温以上の融点を有する硝酸カルシウム四水和物、ポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかを凝固剤１２として用い、この凝固剤１２の凝固によってワーク１３をワーク固定台（固定用面）１４に固定する。
【００４０】
当然これらの凝固剤１２は室温で固体なので、ワーク１３の固定は次のように行う。まず、ワーク固定台１４にドライヤーの温風を当てる等により固定用面を凝固剤１２の融点以上に加熱し、その上に固体状態の凝固剤１２を配置して融解状態とし、この状態でワーク１３を配置する。
【００４１】
その後、室温に戻して凝固剤１２を凝固させることによりワーク１３が固定される。このとき、室温に戻すために室温のクーラント１９をワーク固定台１４の周辺に振り掛けても良い。ただし、融解状態の凝固剤１２が流れてしまわないように、クーラント１９は、ワーク固定台１４自身には振りかからないようにし、ワーク固定台１４周辺のテーブル１５に振り掛けるようにする。
【００４２】
その後は、上記図１に示す加工装置において、室温のクーラント１９を用いて問題なく機械加工が実施可能となる。つまり、本実施形態において常温状態のクーラント１９を用いる場合には、ワーク固定台１４やクーラント１９を冷却する必要がない。
【００４３】
また、ここで凝固剤１２として用いる常温以上の融点を有する硝酸カルシウム四水和物、ポリエチレングリコールおよびパラフィンは、安価且つ公害の心配がなく環境にやさしいものである。したがって、この場合、従来に比べて安価で、環境汚染のない方法を提供することができる。また、大型で高価な冷却装置を不要とした機械加工法が実現できる。
【００４４】
この常温状態のクーラント１９を用いる場合について具体的に凝固剤１２による接着強度を調べた例をいくつか挙げておく。図３は、この接着強度の測定方法を示す図である。
【００４５】
図３に示すように、凝固剤１２の接着強度を調べるために磁石につかないステンレス製のテストピース２０を用いた。このテストピース２０を凝固剤１２を介して加工装置におけるワーク固定台１４の上に固定する。このテストピース２０の接着部面積は１ｃｍ²としてある。
【００４６】
接着強度は、引っ張り強さプッシュプルゲージ２１をフック２２を介してテストピース２０に引っかけ、当該ゲージ２１を手で握って引っ張り強度を測定することにより、剪断強度として求める。
【００４７】
（具体例１）
本例は、室温のクーラントと非水溶性の凝固剤を用いて機械加工する場合である。凝固剤１２として融点が６９℃のパラフィンを用いた。まず、ワーク固定台１４をドライヤーでパラフィンの融点以上の１１０℃に熱してその上に固体のパラフィンを置き、完全に液体状になるまで放置した。
【００４８】
この液体パラフィンの広がりの直径が約２０ｍｍになった時、テストピース２０をこの液体状の凝固剤１２の上に置き、その後、室温のクーラント１９をテーブル１５に振り掛けて凝固剤１２が凝固して固まるのを待った。
【００４９】
ワーク固定台１４が室温になったことを確認した後、プッシュプルゲージ２１でテストピース２０が剥がれるまで引っ張り、その接着強度（剪断強度）を測定した。このように測定した３回の接着強度の平均値は２２．４ｋｇ／ｃｍ²であった。
【００５０】
さらに１０分間、室温の水系クーラント（水溶性研削油剤ＪＩＳＡ３種１号相当品の５０倍希釈液）を接着面に振り掛けた後の接着強度を測定したところ、その３回の平均値は１９．４ｋｇ／ｃｍ²であった。また接着面の凝固剤１２が溶けることもなく、外観変化はまったくなかった。なお、本実施形態中では以下すべて、接着強度のデータは３回のテストの平均値であり、クーラント１９の振り掛け時間は１０分間である。
【００５１】
接着強度の比較のために、従来の方法である、氷及び環状ポリジメチルシロキサンの低分子シリコンオイル（融点１７℃）を凝固剤１２として用いた場合の接着強度のデータを示す。
【００５２】
クーラント１９を振り掛ける前の接着強度は氷の場合が１２．６ｋｇ／ｃｍ²、シリコンオイルの場合が１．７ｋｇ／ｃｍ²であった。クーラント１９を振り掛けた後のシリコンオイルの強度は３．１ｋｇ／ｃｍ²であった。以上の結果から本例の固定方法は従来より優れた接着強度を持つことがわかる。
【００５３】
（具体例２）
本例は、室温のクーラントと水溶性の凝固剤を用いて機械加工する場合である。凝固剤１２としてポリエチレングリコール１５４０（融点４６℃）を用いた。
上記具体例１と同様の方法にて、ポリエチレングリコール１５４０を融解、凝固させることによりテストピース２０をワーク固定台１４に固定した。
【００５４】
この場合、クーラント１９を振り掛ける前の接着強度は４．８ｋｇ／ｃｍ²であった。そして１０分間クーラント１９を振り掛けると、接着面周辺の凝固剤１２は徐々に溶け始めたものの、クーラント振り掛け後の接着強度は３．１ｋｇ／ｃｍ²であり、従来品のシリコンオイルと同等の接着強度が確保できている。
【００５５】
（具体例３）
本例も、室温のクーラントと水溶性の凝固剤を用いて機械加工する場合である。凝固剤１２として硝酸カルシウム四水和物（融点４３℃）を用いた。
【００５６】
本例の場合も、上記具体例１と同様の方法にて、硝酸カルシウム四水和物を融解、凝固させることによりテストピース２０をワーク固定台１４に固定できる。
ただし、この塩水和物は過冷却を起こすため、融点以下に冷えても凝固しない。
そのため、接着面周辺に固体の種結晶を添加することにより徐々に凝固させた。
【００５７】
そしてその接着強度を測定したところ８．１ｋｇ／ｃｍ²であった。また、１０分間クーラント１９を振り掛けると、この場合も接着面周辺の凝固剤１２は徐々に溶け始めたものの、クーラント振り掛け後の接着強度は３．１ｋｇ／ｃｍ²であり、従来のシリコンオイルを用いた場合と同等の接着強度を確保できた。
【００５８】
（具体例４）
本例は、室温のクーラントと融点が７５℃のパラフィンを凝固剤に用いて、機械加工する場合であるが、テストピース２０は、ステンレス製ではなく、フッ素樹脂製のものを採用した。
【００５９】
まず、鋼鉄Ｓ４５Ｃでできたワーク固定台１４をドライヤーで約９０℃に加熱した後、ブロック状のパラフィンをワーク固定台１４の上に塗りつけた。ワーク固定台１４はパラフィンの融点以上の温度になっているので、塗り付けると同時にパラフィンは液体状に融解する。
【００６０】
そして、この液体状のパラフィンの上にフッ素樹脂でできたテストピース２０を置き、室温空気中に放置して、パラフィンが凝固するのを待った。フッ素樹脂でできたテストピース２０がワーク固定台１４の上に固定されたことを、確認した後、クーラントを振りかけて接着部を室温にした。
【００６１】
この時の接着強度をプッシュプルゲージで測定したところ、３回の平均値は９．７ｋｇ／ｃｍ²であった。このように最も接着しにくいフッ素樹脂に対しても、本実施形態を適用できることがわかった。
【００６２】
（具体例５）
上記具体例４のテストピース２０の材質をベークライトに換えて、上記具体例４とまったく同様に、その接着強度を測定したところ、３回の平均値は１３．４ｋｇ／ｃｍ²であった。
【００６３】
なお、テストピース２０を構成する樹脂材の材質は、具体例４、５に示したフッ素樹脂、ベークライトに限ることなく、ポリプロピレン等、その他の樹脂でも良い。また、フッ素樹脂も含めて特別の前処理や表面処理は不必要である。
【００６４】
また、凝固剤としてパラフィンにアルミナ粉末、珪藻土粉末などを適量添加して粘度や、強度を調節したものを用いても良い。ちなみに、従来品のシリコンオイルを凝固剤に用いてフッ素樹脂を固定した時の接着強度は１．１ｋｇ／ｃｍ²、同じくベークライトを固定した時の接着強度は１．３ｋｇ／ｃｍ²であり、実用に供し得ないことがわかった。
【００６５】
［常温以下のクーラントを用いる場合］
この場合、室温以下のクーラント１９で機械加工するため、クーラントを冷却する必要があり、上記加工装置においてクーラント冷却装置としての投げ込みクーラ本体１および冷却パイプ２、水温センサ３を作動させた状態で機械加工を行う。
【００６６】
この場合に適した凝固剤１２としては、融点が０℃以上室温以下の間にあるポリエチレングリコールとパラフィンがある。具体的には、０℃以上２０℃以下の融点のものを選択できる。
【００６７】
上述したようにポリエチレン系は水溶性であり、パラフィン系は非水溶性である。そして、これらポリエチレン系、パラフィン系とも分子量が小さくなれば融点は低下するので、凝固剤１２に用いるポリエチレングリコール、パラフィンとしては、市販の試薬の中から用途に応じたものを選択できる。
【００６８】
例えばポリエチレングリコール４００（融点８℃）、炭素数１４のｎ−パラフィン（融点５℃）、炭素数１５のｎ−パラフィン（融点１０℃）、炭素数１６のｎ−パラフィン（融点１８℃）がある。
【００６９】
当然これらの凝固剤は室温で液体である。そして、このとき用いる水系クーラント１９の温度は０℃と凝固剤１２の融点の中間にあるので、クーラント１９の冷却作用により凝固剤１２を凝固させることができるとともに、ワーク１３ヘのクーラント散布を停止すると凝固剤１２は溶ける。そのため、凝固剤１２の除去は、クーラント１９とともに流すことで容易に行える。
【００７０】
なお、以上述べた融点が０℃以上且つ室温以下のポリエチレングリコールおよびパラフィンもすべて安価で、金属への腐食性もなく、且つ公害や人体への悪影響もない環境にやさしい物質である。また、本凝固剤１２においては、液体時の粘度を調節して作業性を向上させるために、凝固剤中にアルミナや珪藻土などの粉末を添加しても良い。
【００７１】
このように、常温以下のクーラントを用いて機械加工する場合、上述した０℃以上常温以下の融点を有するポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかを凝固剤１２として用い、ワーク固定台（固定用面）１４の上にワーク１３および液体状態の凝固剤１２を配置した後、常温以下のクーラント１９を用いて固定材を凝固させることにより、ワーク１３を固定する。
【００７２】
これらの凝固剤１２は室温で液体であるので、ワーク固定台１４の上に液体状態の凝固剤１２を介してワーク１３を配置した後、実際に機械加工する前に常温以下のクーラント１９を用いて、凝固剤１２を冷却・凝固させる。
【００７３】
具体的には、液体状態の凝固剤１２が流れてしまわないように、室温以下のクーラント１９をワーク固定台１４の周辺に振り掛けることで、ワーク固定台１４および凝固剤１２を凝固剤１２の融点以下に冷却する。それによりワークの固定を実現でき、その後は、室温以下のクーラント１９を用いて問題なく機械加工が実施できる。
【００７４】
この方法では、凝固剤１２を凝固させるために、クーラント１９を冷却して室温以下のものにする必要があるが、凝固剤１２の凝固温度は室温以下ではあっても０℃以上である。そのため、クーラント１９の冷却においてはさほど大がかりな冷却を必要とせず、上記加工装置における汎用の投げ込みクーラ１で事足りる。
【００７５】
このように、常温以下のクーラントを用いる場合にも、０℃以上常温以下の融点を有するポリエチレングリコールおよびパラフィンのいずれかを凝固剤１２として用いることで、従来に比べて安価で、環境汚染のない方法を提供することができる。
【００７６】
この常温以下のクーラント１９を用いる場合について具体的に凝固剤１２による接着強度を調べた例をいくつか挙げておく。接着強度は上記図３に示したものと同様の方法で測定した。
【００７７】
（具体例６）
本例は、室温以下のクーラントと非水溶性の凝固剤を用いて機械加工する場合である。凝固剤１２として室温で液体状の炭素数１６のｎ−パラフィン（融点１８℃）を用いた。
【００７８】
まず、投げ込みクーラ本体１を作動させ、クーラント温度を１０℃にした。そして、液体の広がりの直径が約２０ｍｍになる量のパラフィンをワーク固定台１４の上に垂らし、テストピース２０をこの液体状の凝固剤１２の上に置いた。その後、１０℃のクーラント１９をテーブル１５に振り掛けて凝固剤１２が固まるのを待った。
【００７９】
ワーク固定台１４が１０℃になったことを確認した後、プッシュプルゲージ２１でテストピース２０が剥がれるまで引っ張り、その接着強度（剪断強度）を測定した。このときの接着強度は２．４ｋｇ／ｃｍ²であった。
【００８０】
さらに、１０分間、１０℃のクーラント１９を接着面に振り掛けた後の接着強度を測定したところ、その値は４．４ｋｇ／ｃｍ²であった。また接着面の凝固剤１２が溶けることもなく、外観変化はまったくなかった。このように、パラフィンの場合はクーラント振り掛け前後の接着強度の差はほとんどなく、従来品のシリコンオイルと同等以上の接着強度が確保できている。
【００８１】
なお、作業終了後、このパラフィンをワーク１３から除去するためには室温の水で洗浄すれば良い。そして、その水を１０℃に冷却すれば、固体状パラフィンだけが水面上に浮いているので、それをすくい取って処分すれば環境汚染の心配もない。また環境にやさしい同じパラフィン系の専用洗浄剤があるので、それでワーク１２に付着している凝固剤を除去することもできる。
【００８２】
（具体例７）
本例は、室温以下のクーラントと水溶性の凝固剤を用いて機械加工する場合である。凝固剤１２としてポリエチレングリコール４００（融点８℃）を用いた。
その他の方法は上記具体例６と同じである。ただし、クーラント１９の温度は４℃に設定した。
【００８３】
この場合、クーラント１９を振り掛ける前の接着強度は５．２ｋｇ／ｃｍ²であった。そして１０分間クーラント１９を振り掛けると、接着面周辺の凝固剤１２は徐々に溶け始めたものの、クーラント振り掛け後の接着強度は３．４ｋｇ／ｃｍ²であり、従来レベルと同等以上の接着強度を確保できている。なお、この凝固剤を作業終了後、ワーク１３から除去するためには単に水洗するだけで十分である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る機械加工法に用いられる加工装置を示す概略構成図である。
【図２】図１中のワーク固定台の近傍部を示す拡大図である。
【図３】凝固剤による接着強度の測定方法を示す図である。
【符号の説明】
１２…凝固剤、１３…ワーク、１４…ワーク固定台、１９…クーラント。

Claims

固定用面（１４）に固定されたワーク（１３）にクーラント（１９）をかけながら機械加工する方法において、
前記ワークを前記固定用面に固定する固定材（１２）として、硝酸カルシウム四水和物、ポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかからなり且つ常温以上の融点を有するものを用い、
前記固定材を凝固させることで前記ワークを前記固定用面に固定し、
前記クーラントとして常温状態のものを用いることを特徴とする機械加工法。
固定用面（１４）に固定されたワーク（１３）にクーラント（１９）をかけながら機械加工する方法において、
前記ワークを前記固定用面に固定する固定材（１２）として、ポリエチレングリコールおよびパラフィンのうちのいずれかからなり且つ０℃以上常温以下の融点を有するものを用い、
前記固定用面上に前記ワークおよび液体状態の前記凝固剤を配置した後、常温状態以下の前記クーラントを用いて前記固定材を凝固させることにより、前記ワークを前記固定用面に固定することを特徴とする機械加工法。