JPH02190255A - 研磨方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 上の利用　野 本発明は遠心バレルを用いた研磨方法に関する。

−衾五■青量− 公転しながら自転する遠心バレル研磨は、各方面で用い
られているが、ワークの粗研磨、中研磨仕上研磨と３段
階に仕上げて行き、そのたびに、粗、中、仕上用のメデ
ィアをバレルに入れ替えて加工されている。入替えなし
で加工できれば労力層が存在するので実現困難と云う問
題がある。

実公昭４５−２３２７５号公報には公転回転数Ｎｌと自
転回転数Ｎ２．公転半径、バレル半径の変化によって研
磨條件が変化することを挙げ、結局Ｎｚ／ｒ’Ｊ＋＝−
１が総合的に良いとしている。実際一般に行なわれてい
るのはＮＺ／Ｎ、＝−１の加工法である。

特公昭６０−４３２７１号公報には、高速遊星旋回のあ
と、自転のみをさせ、連続して２工程でワークの表面ア
ラサを向上させることが提案されているが、やはり、粗
−中一仕上と段階的に行なう方が仕上面はよい。

発明者からは、これらの提案にもかかわらず、入替えな
しの粗−中一仕上の一貫加工に関して実用化するに足る
研磨方法を提供するには、機械装置のみならずメディア
の性質と加工プロセスの三者を総合しなければならない
との観点から研究を進め、目的を達したものである。

問題解ゞの手段 本発明は、遠心バレル研磨において、メディアを入れ替
えることなく粗研磨から仕上研磨まで一貫して加工する
ことを目的とする。

その手段は、湿式の遠心バレル研磨において、（１）弾
性率が１×１０４〜２　ＸＩＯ’　ｋｇｆ／ｃｎｆの材
料からなる結合材９５〜７０容量パーセント、砥粒５〜
３０容量パーセントの砥石をメディアとし、（２）公転
回転数Ｎ１を経時的に、連続又は段階的に減少させ、 （３）自転回転数Ｎ２の公転回転数Ｎ、に対する比にあ
る。

効果 上記構成によって次の作用効果を発揮する。

（１）メディアに使用する砥石は、弾性率が１×１０４
〜２　ＸＩＯ’　ｋｇｆ／ｃＡで、無機物の弾性率（７
）１／１０以下であり、且つ、砥石の砥粒含量が３０容
量パーセント〜５容量パーセントと低濃度であるために
、公転回転数Ｎｌが小さいときは、砥石はワークにシャ
ープな疵を与えず、みがき性を発揮する。

（２）一方、公転回転数Ｎ、を大き咲すると、バレル内
容物が大きｔ遠心加速度を受け、たとえ弾的に連続又は
段階的にＮ１を減少させることによって粗研磨から仕上
研磨まで一貫して加工することが出来る。

（３）湿式で行なうから、粗−仕上研磨の長い加工時間
にも拘らず内容物の温度上昇を抑制し、砥石の目づまり
を防止する。

（４）　Ｎ　２／　Ｎ　ｌを経時的に変化させることに
よって、或いは、Ｎｚ／Ｎ＋を−０，５〜−０，１の範
囲内の一定値に設定しておくことによってワークの表面
仕上げ度や光沢が良くなる。

（５）以上の総合効果によって、メディアを入れ替える
ことなく粗研磨から仕上研磨まで一貫して加工すること
ができ、省力化できる。

−見侠煎畿所一 本発明は遠心バレル研磨において入替えなしに、粗−中
一仕上と一貫加工するために、公転数及び自転数を各々
独立して変更できる機械を用いる。

但し、次善の策としてＮ２／Ｎ１を一定にして一貫加工
できる條件を設定する。

研削性は砥粒濃度の高い砥石で高加速度で加工するのが
よく、乾式ではバレル内の温度が上昇するので湿式で行
う。湿式では、更に粉塵の発生を防ぎ、砥石の目づまり
を防ぐ利点がある。みがき性は砥粒濃度の低い砥石で低
加速度で加工するのがよい。このとき、砥石はワークに
衝突、すりを与えたときシャープな疵をつけないものが
良く、砥石の結合材ないしマトリックスとしては無機物
よりも弾性率の低いもの、即ち、ワークよりも弾力性の
あるものがよい。弾性率が１×１０４〜２×１０’　ｋ
ｇｆ／ｃＪ程度の有機物は、無機物よりも弾性率が１７
１０以下であり、通している。

一貫加工においては、先ず、みがき性を出す祿件を揃え
なければならない。砥石の寸法は大きすぎるとワークに
かかる力が大きくなるので、最大さしわたしで５　ｍｎ
以下が望ましい。使用砥粒の種類には特に制限はない。

砥石における砥粒濃度は３０容量％以下でないとワーク
の仕上がりがよくない。望ましくは、２０容量％以下が
よい。

みがき性のよい砥石をメディアにするので、これによっ
て研削性を出すためには、公転数を大きくして加速度を
上げる。重力加速度の１００倍程度で研削を行い、順次
段階的に公転数を低下して行くと中研磨、什　、ｌ／ｉ
磨に移行する。仕上研磨ではふつう、重２ノ加速度の２
倍位にする。自転数と公転数の比ｒＬｚ／Ｎ＋は、個々
の加工時に選定される。

一般には、Ｎ　、／Ｎ　＋＝−０，８以下で加工する方
が−貫加工に適するＣＮｚ／Ｎ＋の符号は、公転と自転
の方向が異なるとき負号とし、ｈ’ｈ／Ｎｌの大小を論
じるときは符号を考慮しないものとする）。

Ｎｚ／Ｎ＋を変化させるには、機械的に複雑となるので
、次善の策として一定値にするときは、Ｎ、／Ｎ、・−
０，５〜−０，１の範囲にするのが多くの場合に良好で
ある。望ましくは−０，３〜−０，２程度である。

尚、Ｎ　＋　、　Ｎ　Ｚ／　Ｎ　＋の変化は、連続した
電気制御プログラムとして制御されるようにするのが望
ましい。

砥石の結合材として一般に用いられるフェノール樹脂は
、弾性率が６　８　ＸＩＯ’　ｋｇｆ／ｃＪ程度で本発
明の砥石の結合材として適している。弾性率があまり低
いものはみがき性に良くても研削性に劣るため、フェノ
ール樹脂は大体中庸の位置にある。

しかし、砥石中に、フェノール樹脂が７０容量％にもな
ると１．フェノール樹脂と砥粒との配合物を小粒に成形
して加熱硬化させるとき、フェノール樹脂の軟化点で変
形がおこる。これを防止するには、フェノール樹脂７５
〜４５重量部とエポキシ化合物２５−５５重量部の組成
をもつ結合材を使用するとよい。

研磨條件については、ワークの種類や状態でそれぞれ対
応して変化させることが必要゛であることは言をまたな
い。

一大東桝一 実施例１ 公転半径６　、６　ｃｆｆｉ、バレル半径３．７５ｃｍ
、バレルの容量１１で、公転と自転をそれぞれ独立のモ
ーターで駆動する遠心バレル研磨機を用い、一貫加工ワ
ーク：歯科用のクラウン。ニッケルークロム合金でクラ
ウンを鋳造し、埋没材をブラスト加工により除去したも
のをワークとして、バレルに３個人れる。

メディア：レジトップＰＧ（八）−２４７３（群栄化学
工業側の商品名。硬化剤を含むノボラック型フェノール
樹脂）を６６重量部、　５Ｒ−ＧＬＧ　（板本薬品工業
−の商品名。三官能のエポキシ化合物）を３３重量部及
びアルミナ”　４００を４０重量部を混合し、シート状
に圧延して分割し、丸めて２鶴径に成形したものを１８
０℃で加熱硬化して径２ｎの球状砥石とする。

メディアを容量でバレルの１７３入れ、水をｌ／３゜ト
サリットコンパウンドＡＭ−９８Ｋを７ｇ入れてＮ＋＝
１．０００　、　Ｎ２＝　２５Ｏｒｐｍで１時間加工後
、Ｎ１＝　５００　、　Ｎｚ＝１５Ｏｒｐｍに変化させ
て１時間加工。

更にＮ＋＝　２５０　、　Ｎｚ＝５Ｏｒｐｍに変化させ
て２時間加工した。バレ）ｂ、０）充填容量１／３は、
いずれもおよその値である。

（比較例１） ワーク：実施例１と同じ。

研磨機：実施例１と同じ。終始Ｎ、＝　６００゜Ｎｚ＝
−６０Ｏｒｐｍ　　（Ｎｚ／Ｎ＋＝−１）で運転する。

トサリットＲ−１をメディアとしてバレルの約１７３容
量入れ、本釣１７３容量、トサリットコンバウンドＡＭ
−９８Ｋを７ｇ入れて２０分間粗研磨加工を行い、排出
する。次で、トサリッｌ−ｕ　ｐ　＃１６を約１７３．
　　本釣１／３．　トサリットコンバウンドＡＭ−９８
Ｋを７ｇバレルに入れて１時間中研磨加工のあと排出。

次で、ドサリソトソフトメディア１１０を約２７３容量
、トサリットコンパウンドＡＭ−５０を７ｇ入れて乾式
で２時間仕上研磨する。

（比較例２） ワーク、研磨機：実施例１と同じ。

メディア：無機物質を結合材とする砥粒濃度９０−９５
％の直径２鶴の球状砥石。

加工プロセス：実施例１と同じ。

これらの研磨加工結果は表１に示す如く、実施例１．比
較例１は良好であったが比較例２は良くなかった。

表１ ワーク　表面ブラリ（Ｒｍａス　）　　　光　　沢加工
前　　加工後 実施例１ 比較例１ 比較例２ ７μｈ ０．５μｍ ０．５ な　　し 実施例２ 実施例１において、Ｎｚ／Ｎ＋・−０，３及びＮ　ｚ／
　Ｎ　Ｉ　＝−０，２とそれぞれ一定にして設定し、そ
の他は同様に行う。結果は、実施例１とほぼ同様であっ
た。

実施例３ ワーク：直径５龍、長さ５重重の円筒に加工したｔ′。

５ＵＳ３０３をワークとし、バレノＬ／ＡＯ個人れる。

メディア：機械：実施例１と同じ。

加工プロセス：Ｎ　＋＝ｌＯ００，Ｎ　２＝　２５Ｏｒ
ｐｍで３０分間。

その後Ｎ＋＝５００　、　Ｎｚ＝　２５Ｏｒｐｍで１時
間、更にＮ。

・２５０．　　Ｎ２・５０ｒｐｍで１．５時間加工した
。その他の條件は実施例１と同じ。ワーク表面アラサは
、加工前９μｍが加工後０．５μｍになり表面光沢があ
った。

実施例４ 次の加工プロセスを除いて実施例３と同じである。

加工プロセス：　Ｎ　＋＝１０００．　Ｎ　ｚ＝　２５
Ｏｒｐｍで２０分間。

Ｎ、＝７５０　、　　Ｎ２＝　２５Ｏｒｐｍで２０分間
、　Ｎ、＝５００．ＮＺ＝２５Ｏｒｐｍで２０分間、　
Ｎ　＋＝３５０．　Ｎ　２＝　１１００ｒｐで３０分間
。

Ｎ＋＝２５０　、　Ｎｚ＝　５Ｏｒｐｍで３０分間と多
段階に変更した。その結果、実施例３よりも短い総時間
で同じ結果を得た。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）公転回転数Ｎ＿１〔ｒｐｍ〕で水平面を公転しつ
   つ自転回転数Ｎ＿２〔ｒｐｍ〕で自転する遠心バレル機
   のバレル内にメディアとワークを投入し水を添加して湿
   式で研磨する方法において、弾性率１×１０＾４〜２×
   １０＾５ｋｇｆ／ｃｍ＾２の材料を結合材とし、結合材
   が９５−７０容量％、砥粒が５−３０容量％である砥石
   をメディアとし、Ｎ＿１を経時的に連続的又は段階的に
   減少させ、Ｎ＿２／Ｎ＿１を経時的に変化させるか或い
   はＮ＿２／Ｎ＿１を−０．５〜−０．１に設定すること
   を特徴とする研磨方法。
2. （２）砥石の結合材がフェノール樹脂とエポキシ化合物
   の組成体である請求項（１）記載の研磨方法。
3. （３）バレルの中心における加速度が重力加速度の１０
   ０倍程度から経時的に２倍程度まで低下する請求項（１
   ）及び（２）記載の研磨方法。