JP2874412B2 - 加工方法 - Google Patents
加工方法Info
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- JP2874412B2 JP2874412B2 JP3290958A JP29095891A JP2874412B2 JP 2874412 B2 JP2874412 B2 JP 2874412B2 JP 3290958 A JP3290958 A JP 3290958A JP 29095891 A JP29095891 A JP 29095891A JP 2874412 B2 JP2874412 B2 JP 2874412B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は切削，研削，塑性加工等
の加工方法に関するものであり、特に切削液，研削液，
潤滑剤等加工液の供給に関するものである。
の加工方法に関するものであり、特に切削液，研削液，
潤滑剤等加工液の供給に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、切削工具，研削工具，塑性加
工工具等加工工具によって金属製の被加工物を加工する
場合に、乾式加工法と湿式加工法とが実施されている。
乾式加工法は加工液を使用しないで加工する方法であ
り、研削加工を行ったり、鋳鉄等のもろい材質の被加工
物を切削したりする場合には粉塵が飛散し作業環境を悪
化させる原因になっていた。湿式加工法は、例えば特開
昭６０─１８６３１７号公報に記載されているように加
工液を加工部分に供給しつつ加工する方法であり、加工
液としては加工油や、水溶液，懸濁液等水性加工液が用
いられる。切削時や研削時に発生する粉塵の飛散を回避
したり、摩擦熱によって加熱される加工工具や被加工物
を冷却したり、これらの間の潤滑性を良好にし摩擦抵抗
を小さくしたりするために用いられる。
工工具等加工工具によって金属製の被加工物を加工する
場合に、乾式加工法と湿式加工法とが実施されている。
乾式加工法は加工液を使用しないで加工する方法であ
り、研削加工を行ったり、鋳鉄等のもろい材質の被加工
物を切削したりする場合には粉塵が飛散し作業環境を悪
化させる原因になっていた。湿式加工法は、例えば特開
昭６０─１８６３１７号公報に記載されているように加
工液を加工部分に供給しつつ加工する方法であり、加工
液としては加工油や、水溶液，懸濁液等水性加工液が用
いられる。切削時や研削時に発生する粉塵の飛散を回避
したり、摩擦熱によって加熱される加工工具や被加工物
を冷却したり、これらの間の潤滑性を良好にし摩擦抵抗
を小さくしたりするために用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、湿式加工法に
よって加工を行う場合には以下に示す種々な問題があっ
た。加工液は液体であるため、上記効果を得るためには
加工中は加工液を供給し続けなければならない。研削加
工したり、鋳鉄等のもろい材質の被加工物を切削加工し
たりする際に発生する粉塵の飛散を防止するためには特
に多量の加工液が必要である。そのため、加工液は供給
装置が大がかりとなり、かつ運転コストが高くなる。ま
た、加工液は空気に比較して冷却能力が高く急激に加工
工具の温度を下げてしまうため、加工工具は摩擦による
加熱と加工液による冷却とによって温度変化が大きくな
り、これを繰り返し行うことによって加工工具にサーマ
ルクラックが発生し易く、加工精度が悪くなったり、加
工工具の寿命が短くなったりする。さらに、転造，ブロ
ーチ加工，タップ加工等のように加工油もしくは高濃度
の水性加工液を必要とする場合には、被加工物や切粉に
付着して加工液循環経路外へ排出される加工液が高価で
あるため加工コストの上昇を引き起こす。
よって加工を行う場合には以下に示す種々な問題があっ
た。加工液は液体であるため、上記効果を得るためには
加工中は加工液を供給し続けなければならない。研削加
工したり、鋳鉄等のもろい材質の被加工物を切削加工し
たりする際に発生する粉塵の飛散を防止するためには特
に多量の加工液が必要である。そのため、加工液は供給
装置が大がかりとなり、かつ運転コストが高くなる。ま
た、加工液は空気に比較して冷却能力が高く急激に加工
工具の温度を下げてしまうため、加工工具は摩擦による
加熱と加工液による冷却とによって温度変化が大きくな
り、これを繰り返し行うことによって加工工具にサーマ
ルクラックが発生し易く、加工精度が悪くなったり、加
工工具の寿命が短くなったりする。さらに、転造，ブロ
ーチ加工，タップ加工等のように加工油もしくは高濃度
の水性加工液を必要とする場合には、被加工物や切粉に
付着して加工液循環経路外へ排出される加工液が高価で
あるため加工コストの上昇を引き起こす。
【０００４】本発明はこれら種々の問題を解決し得る金
属製被加工物の加工方法を得ることを目的として為され
たものである。
属製被加工物の加工方法を得ることを目的として為され
たものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】そして、本発明の加工方
法の特徴は、加工工具と金属製被加工物との接触部を泡
状の加工液で覆って加工することにある。すなわち、切
削工具と金属製被加工物との接触部を泡状の加工液で覆
って切削加工を行うこと、研削工具と金属製被加工物と
の接触部を泡状の加工液で覆って研削加工を行うこと、
塑性加工工具と金属製被加工物との接触部を泡状の加工
液で覆って塑性加工を行うことを特徴とするのである。
法の特徴は、加工工具と金属製被加工物との接触部を泡
状の加工液で覆って加工することにある。すなわち、切
削工具と金属製被加工物との接触部を泡状の加工液で覆
って切削加工を行うこと、研削工具と金属製被加工物と
の接触部を泡状の加工液で覆って研削加工を行うこと、
塑性加工工具と金属製被加工物との接触部を泡状の加工
液で覆って塑性加工を行うことを特徴とするのである。
【０００６】
【作用】泡は液体より加工工具や被加工物に対する滞留
性が大きいため、使用する加工液の量を減らすことがで
きる。すなわち、加工工具や金属製の被加工物の表面に
滞留している泡はこれらの接触部に徐々に供給されるの
で、従来のように多量の加工液を供給し続けなくても加
工工具と被加工物との間を良好に潤滑することができる
のである。さらに加工油や高濃度の水性加工液を必要と
する加工においても、加工液を泡の形態で供給すれば少
量の加工液で済み、被加工物や切粉に付着して排出させ
る量が低減する。また、本発明に従って研削加工した
り、鋳鉄等もろい材質の被加工物を切削加工したりする
場合には、加工中に発生する粉塵が泡によって捕捉され
る。また、泡は、加工液の膜内に気体を含んでいるため
液体より冷却能力が低く、加工工具の温度を急激に下げ
ることが回避される。すなわち、加工液の泡は加工液自
体より熱伝導率が低く、また、加工工具が高温になると
その表面に付着していた泡の液体部分が気化して泡が含
んでいた気体が加工工具の表面を覆う状態となるため、
加工工具が急激には冷却されないのである。
性が大きいため、使用する加工液の量を減らすことがで
きる。すなわち、加工工具や金属製の被加工物の表面に
滞留している泡はこれらの接触部に徐々に供給されるの
で、従来のように多量の加工液を供給し続けなくても加
工工具と被加工物との間を良好に潤滑することができる
のである。さらに加工油や高濃度の水性加工液を必要と
する加工においても、加工液を泡の形態で供給すれば少
量の加工液で済み、被加工物や切粉に付着して排出させ
る量が低減する。また、本発明に従って研削加工した
り、鋳鉄等もろい材質の被加工物を切削加工したりする
場合には、加工中に発生する粉塵が泡によって捕捉され
る。また、泡は、加工液の膜内に気体を含んでいるため
液体より冷却能力が低く、加工工具の温度を急激に下げ
ることが回避される。すなわち、加工液の泡は加工液自
体より熱伝導率が低く、また、加工工具が高温になると
その表面に付着していた泡の液体部分が気化して泡が含
んでいた気体が加工工具の表面を覆う状態となるため、
加工工具が急激には冷却されないのである。
【０００７】
【発明の効果】上述のように、加工液を泡状にすること
によって使用する加工液の量を低減させることができる
ためコストダウンを図ることができる。本発明の加工方
法によって研削加工を行ったり、鋳鉄等もろい材質の被
加工物を切削加工したりする場合には粉塵の飛散を良好
に回避することができ作業環境を良くすることができ
る。また、加工工具にサーマルクラックが発生し難くな
るため加工精度を向上させ、加工工具の寿命を長くする
ことができる。
によって使用する加工液の量を低減させることができる
ためコストダウンを図ることができる。本発明の加工方
法によって研削加工を行ったり、鋳鉄等もろい材質の被
加工物を切削加工したりする場合には粉塵の飛散を良好
に回避することができ作業環境を良くすることができ
る。また、加工工具にサーマルクラックが発生し難くな
るため加工精度を向上させ、加工工具の寿命を長くする
ことができる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。本発明をフライス加工に適用した場合の状
況を図１に示す。１０は発泡装置，１２はノズルであ
り、発泡装置１０とノズル１２との間は図示しない導泡
管によって接続されている。鋳鉄より成る被加工物１４
は被加工物取り付け装置１５に固定されている。フライ
ス１６がスピンドル１７により回転させられるととも
に、フライス１６と被加工物１４とが図１において左右
方向に相対移動させられることによて、被加工物１４の
切削加工が行われる。
に説明する。本発明をフライス加工に適用した場合の状
況を図１に示す。１０は発泡装置，１２はノズルであ
り、発泡装置１０とノズル１２との間は図示しない導泡
管によって接続されている。鋳鉄より成る被加工物１４
は被加工物取り付け装置１５に固定されている。フライ
ス１６がスピンドル１７により回転させられるととも
に、フライス１６と被加工物１４とが図１において左右
方向に相対移動させられることによて、被加工物１４の
切削加工が行われる。
【０００９】発泡装置１０には水溶性加工液が水で５〜
３０倍に希釈された切削液が入っており、切削液は大き
さ，含液量，消泡時間等の条件を備えた泡が得られる濃
度に調整され、図示しない攪拌装置によって攪拌され、
泡立てられる。その泡は必要量だけ図示しない押出装置
によって押出され導泡管を経てノズル１２に送られる。
３０倍に希釈された切削液が入っており、切削液は大き
さ，含液量，消泡時間等の条件を備えた泡が得られる濃
度に調整され、図示しない攪拌装置によって攪拌され、
泡立てられる。その泡は必要量だけ図示しない押出装置
によって押出され導泡管を経てノズル１２に送られる。
【００１０】その結果、被加工物１４とフライス１６の
切刃１８との接触部が泡２０によって覆われた状態で被
加工物１４が切削される。鋳鉄の切粉２２は粉塵状とな
るがこの切粉２２は泡２０に捕捉されて飛散することが
回避される。
切刃１８との接触部が泡２０によって覆われた状態で被
加工物１４が切削される。鋳鉄の切粉２２は粉塵状とな
るがこの切粉２２は泡２０に捕捉されて飛散することが
回避される。
【００１１】泡２０はそれを形成している切削液自体よ
りは冷却能力が低いため、切刃１８の急激な温度低下が
回避され、フライス１６の寿命を長くすることができる
と共に被加工物１４の加工精度を向上させることができ
る。
りは冷却能力が低いため、切刃１８の急激な温度低下が
回避され、フライス１６の寿命を長くすることができる
と共に被加工物１４の加工精度を向上させることができ
る。
【００１２】また、切削液を泡状にすることによって、
使用する切削液量を減らしても被加工物１４と切刃１８
との間の潤滑性を良好に保つことができるためコストダ
ウンを図ることができる。さらに、切削液の使用量が少
なくて済むため、発泡装置１０およびノズル１２は従来
の切削液循環装置に比較して小形のもので済み、装置コ
ストおよび運転コストを低減し得る。
使用する切削液量を減らしても被加工物１４と切刃１８
との間の潤滑性を良好に保つことができるためコストダ
ウンを図ることができる。さらに、切削液の使用量が少
なくて済むため、発泡装置１０およびノズル１２は従来
の切削液循環装置に比較して小形のもので済み、装置コ
ストおよび運転コストを低減し得る。
【００１３】その上、加工終了後に被加工物１４に付着
している泡２０に含まれる切削液の量は僅かであるた
め、被加工物の熱で蒸発する。したがって、泡２０を拭
き取る必要がない。
している泡２０に含まれる切削液の量は僅かであるた
め、被加工物の熱で蒸発する。したがって、泡２０を拭
き取る必要がない。
【００１４】なお、本実施例において、発泡装置１０を
単に切削液を供給するものとし、ノズル１２内で発泡さ
せることも可能である。
単に切削液を供給するものとし、ノズル１２内で発泡さ
せることも可能である。
【００１５】本発明をタップ立てに適用した場合の状況
を図２に示す。本実施例では加工開始前に、発泡装置３
０によって作られた泡が必要量だけ供給されてタップ２
８に付着させられ、そのタップ２８によって被加工物３
２に雌ねじ溝が形成される。加工中タップ２８と被加工
物３２との接触部が泡３４で覆われており、加工の進行
に伴ってこの泡が適量づつ切削部位へ供給される。
を図２に示す。本実施例では加工開始前に、発泡装置３
０によって作られた泡が必要量だけ供給されてタップ２
８に付着させられ、そのタップ２８によって被加工物３
２に雌ねじ溝が形成される。加工中タップ２８と被加工
物３２との接触部が泡３４で覆われており、加工の進行
に伴ってこの泡が適量づつ切削部位へ供給される。
【００１６】本実施例の発泡装置３０内には多孔質部材
と、その多孔質部材に水溶性加工液の高濃度の水溶液で
ある切削液を浸み込ませる装置と、その多孔質部材の一
方の端面から他方の端面へ空気を通過させる装置とが設
けられており、多孔質部材の他方の端面から泡が押し出
される。多孔質部材の孔の大きさや切削液の濃度を変更
することによって泡の大きさを変更し得、気体の供給量
を調節することによって泡の量等を調節することができ
る。
と、その多孔質部材に水溶性加工液の高濃度の水溶液で
ある切削液を浸み込ませる装置と、その多孔質部材の一
方の端面から他方の端面へ空気を通過させる装置とが設
けられており、多孔質部材の他方の端面から泡が押し出
される。多孔質部材の孔の大きさや切削液の濃度を変更
することによって泡の大きさを変更し得、気体の供給量
を調節することによって泡の量等を調節することができ
る。
【００１７】タップ２８や被加工物３２に付着している
泡３４は比較的短時間で消泡するため、加工後にこれら
に残っている泡３４の量は少なく、残っている泡３４や
切粉等は吸引によって容易に取り除くことができる。
泡３４は比較的短時間で消泡するため、加工後にこれら
に残っている泡３４の量は少なく、残っている泡３４や
切粉等は吸引によって容易に取り除くことができる。
【００１８】泡は滞留性がよいためタップ立てを行う前
にタップ２８に供給しただけで一回の加工を行うことが
でき、泡を加工中に連続的に供給する必要はない。本実
施例では使用する切削液の量が少ないため切削液を回収
する必要がなく、回収装置や回収液の浄化処理装置等が
不要となり設備費を削減することができる。
にタップ２８に供給しただけで一回の加工を行うことが
でき、泡を加工中に連続的に供給する必要はない。本実
施例では使用する切削液の量が少ないため切削液を回収
する必要がなく、回収装置や回収液の浄化処理装置等が
不要となり設備費を削減することができる。
【００１９】本発明をブローチ加工に適用した場合の状
況を図３に示す。本実施例では、ブローチ３６に加工開
始前に発泡装置３８によって作られた泡が供給され、ブ
ローチ３６と被加工物４０との接触部が泡４２で覆われ
た状態でブローチ加工が行われる。
況を図３に示す。本実施例では、ブローチ３６に加工開
始前に発泡装置３８によって作られた泡が供給され、ブ
ローチ３６と被加工物４０との接触部が泡４２で覆われ
た状態でブローチ加工が行われる。
【００２０】本実施例の発泡装置３８は水溶性加工液の
高濃度溶液に加圧下で炭酸ガス等の気体が飽和状態まで
溶解させられた高圧切削液を収容する圧力容器と、その
圧力容器からの給液通路を開閉する電磁弁とを備えてお
り、必要時に電磁弁が開かれることにより必要な量の切
削液が常圧に戻されて発泡しつつ供給される。
高濃度溶液に加圧下で炭酸ガス等の気体が飽和状態まで
溶解させられた高圧切削液を収容する圧力容器と、その
圧力容器からの給液通路を開閉する電磁弁とを備えてお
り、必要時に電磁弁が開かれることにより必要な量の切
削液が常圧に戻されて発泡しつつ供給される。
【００２１】本発明を転造に適用した場合の状況を図４
に示す。転造では、上記各実施例と違って切粉は生じな
いが、発泡装置４６によって作られた泡４８によって転
造ダイス５０と被加工物５２とが適度に冷却されるとと
もに、これらの間が良好に潤滑され、焼付きおよび転造
ダイス５０の寿命の短縮が回避される。本実施例の発泡
装置４６および加工液としては上記各実施例と同様のも
のの使用が可能である。
に示す。転造では、上記各実施例と違って切粉は生じな
いが、発泡装置４６によって作られた泡４８によって転
造ダイス５０と被加工物５２とが適度に冷却されるとと
もに、これらの間が良好に潤滑され、焼付きおよび転造
ダイス５０の寿命の短縮が回避される。本実施例の発泡
装置４６および加工液としては上記各実施例と同様のも
のの使用が可能である。
【００２２】本実施例の発泡装置４６は水溶性加工液の
高濃度溶液を入れる容器と、その容器の底部に配設され
た多孔質部材と、その多孔質部材に気体を供給する装置
とを備えている。多孔質部材に気体を供給することによ
って加工液の表面に泡が作られ、ノズル１２へ供給され
る。
高濃度溶液を入れる容器と、その容器の底部に配設され
た多孔質部材と、その多孔質部材に気体を供給する装置
とを備えている。多孔質部材に気体を供給することによ
って加工液の表面に泡が作られ、ノズル１２へ供給され
る。
【００２３】なお、上記各加工時の発泡装置はそれぞれ
の実施例に記載されたものに限定されず、他の実施例の
発泡装置は勿論、それら以外のものも使用可能である。
また、加工液も上記各実施例の水溶性加工液に限らず、
水溶性加工液に種々の界面活性剤や添加剤を加えたも
の，加工油あるいは油性加工液の懸濁液、それらに界面
活性剤や添加剤を加えたもの等発泡させ得る加工液であ
ればどのようなものであってもよい。
の実施例に記載されたものに限定されず、他の実施例の
発泡装置は勿論、それら以外のものも使用可能である。
また、加工液も上記各実施例の水溶性加工液に限らず、
水溶性加工液に種々の界面活性剤や添加剤を加えたも
の，加工油あるいは油性加工液の懸濁液、それらに界面
活性剤や添加剤を加えたもの等発泡させ得る加工液であ
ればどのようなものであってもよい。
【００２４】さらに、上にはフライス加工，ブローチ加
工，タップ立て，転造に本発明を適用した場合の実施例
を説明したが、旋削加工，中ぐり加工他の切削加工、し
ごき加工他の塑性加工、さらに研削加工等にも本発明を
適用することができ、特許請求の範囲を逸脱することな
く当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態
様で本発明を実施することができる。
工，タップ立て，転造に本発明を適用した場合の実施例
を説明したが、旋削加工，中ぐり加工他の切削加工、し
ごき加工他の塑性加工、さらに研削加工等にも本発明を
適用することができ、特許請求の範囲を逸脱することな
く当業者の知識に基づいて種々の変形，改良を施した態
様で本発明を実施することができる。
【図１】本発明の一実施例であるフライス加工の状況を
示す正面図である。
示す正面図である。
【図２】本発明の別の実施例であるタップ立ての状況を
示す正面図（一部断面）である。
示す正面図（一部断面）である。
【図３】本発明のさらに別の実施例であるブローチ加工
の状況を示す正面図（一部断面）である。
の状況を示す正面図（一部断面）である。
【図４】本発明のさらに別の実施例である転造の状況を
示す正面図である。
示す正面図である。
１０，３０，３８，４６ 発泡装置 １４，３２，４０，５２ 被加工物 １６ フライス ２０，３４，４２，４８ 泡 ２８ タップ ３６ ブローチ ５０ 転造ダイス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−188595（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−49890（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−8292（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B23Q 11/10
Claims (3)
- 【請求項１】 切削工具と金属製被加工物との接触部を
泡状の加工液で覆って切削加工を行うことを特徴とする
加工方法。 - 【請求項２】 研削工具と金属製被加工物との接触部を
泡状の加工液で覆って研削加工を行うことを特徴とする
加工方法。 - 【請求項３】 塑性加工工具と金属製被加工物との接触
部を泡状の加工液で覆って塑性加工を行うことを特徴と
する加工方法。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290958A JP2874412B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 加工方法 |
| DE69218103T DE69218103T2 (de) | 1991-10-09 | 1992-10-07 | Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung eines Werkstückes, durch Anwendung einer geschäumten Bearbeitungsflüssigkeit in dem Kontaktbereich zwischen dem Werkstück und Werkzeug |
| EP92309114A EP0539055B1 (en) | 1991-10-09 | 1992-10-07 | Method and apparatus for working on a workpiece, using foamed working liquid in area of contact between the workpiece and working tool |
| CA002080164A CA2080164C (en) | 1991-10-09 | 1992-10-08 | Method and apparatus for working on a workpiece, using foamed working liquid in area of contact between the workpiece and working tool |
| US07/957,554 US5419732A (en) | 1991-10-09 | 1992-10-08 | Method and apparatus for working on a workpiece, using foamed working liquid in area of contact between the workpiece and working tool |
| AU26306/92A AU641325B2 (en) | 1991-10-09 | 1992-10-08 | Method and apparatus for working on a workpiece, using foamed working liquid in area of contact between the workpiece and working tool |
| US08/354,096 US5603655A (en) | 1991-10-09 | 1994-12-06 | Method and apparatus for working on a workpiece, using foamed working liquid in area of contact between the workpiece and working tool |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3290958A JP2874412B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 加工方法 |
| US08/354,096 US5603655A (en) | 1991-10-09 | 1994-12-06 | Method and apparatus for working on a workpiece, using foamed working liquid in area of contact between the workpiece and working tool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104393A JPH05104393A (ja) | 1993-04-27 |
| JP2874412B2 true JP2874412B2 (ja) | 1999-03-24 |
Family
ID=26558320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3290958A Expired - Fee Related JP2874412B2 (ja) | 1991-10-09 | 1991-10-09 | 加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2874412B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1078120C (zh) * | 1996-02-15 | 2002-01-23 | 株式会社泽塔平和 | 切削机床和磨床中冷却液的供给的方法和装置 |
| DE19814470A1 (de) * | 1998-04-01 | 1999-10-07 | Hilti Ag | Gerät mit Kühlvorrichtung |
| JPWO2003076129A1 (ja) * | 2002-03-10 | 2005-07-07 | 義和 中井 | 微細乱流塊発生装置 |
| JP4639329B2 (ja) * | 2004-12-01 | 2011-02-23 | 長崎県 | チタン合金の水中におけるエンドミル切削加工法 |
| JP5007387B2 (ja) * | 2006-01-30 | 2012-08-22 | 長崎県 | ニッケル合金の水溶液中におけるエンドミル切削加工装置及びその加工方法 |
| CN102785085A (zh) * | 2012-08-01 | 2012-11-21 | 宁夏共享集团有限责任公司 | 立式车床的水冷装置 |
-
1991
- 1991-10-09 JP JP3290958A patent/JP2874412B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05104393A (ja) | 1993-04-27 |
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