JPH0453673A - 金属面への凹凸加工方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は鋼などの金属からなる工作物の表面にミクロ
ンまたはサブミクロンオーダの浅い凹溝を形成するため
などに用いる金属面への凹凸加工方法に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、綱などの金属からなる工作物の表面に前記のよう
な凹溝を加工するには、凹溝なとの凹部とする部分に、
切削、研削あるいはエツチングを行って凹部を形成して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の金属面への凹凸加工方法のうち、切削。

研削によって凹溝などの凹部を形成するものでは、複雑
な平面形状や自由曲面の凹溝又は凸条を得ることは困難
であった。また、エツチングによって凹溝なとの凹部を
形成するものでは、その形状。

とくに深さを均一にすることが困難であるという問題点
があった。

この発明は、前述した問題点を解決して、平面形状が複
雑な凹溝や凸条であっても、これらの深さや高さを均一
にすることが容易にでき、またエツジ部のだれが小さい
、金属面への凹凸加工方法を提供することを目的とする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

この発明による金属面への凹凸加工方法は、金属からな
る工作物の表面部の凸部として残す部分のみに表面硬化
処理を施した後、表面研摩を前記工作物の表面部全体に
行い、前記表面硬化処理を施した部分以外の部分に凹部
を形成するものである。

〔作　用〕

この発明による凹凸加工方法は、鋼などからなる工作物
表面の凹部とする部分を浸炭防止材で覆って浸炭加熱な
どの硬化処理を施すなどにより、凹部を形成する部分以
外の凸部として残す部分が前記硬化処理によって硬くな
るが、その他の凹部を形成する部分は柔かく、工作物の
表面に硬い部分と柔かい部分とを形成する。次に、フロ
ートポリジングなどの表面研摩加工を前記硬化処理を施
した工作物の表面部全体に行うことにより工作物の表面
硬さによって加工速度が異なるので、工作物表面の硬い
部分つまり前記硬化処理を施した部分はほとんど研摩さ
れずに凸部となって残り、軟かい部分つまり硬化処理を
施さない部分には浅い凹溝なとの凹部を形成することが
できる。そして、鋼などからなる工作物表面の凹部を形
成する部分を浸炭防止材で覆って浸炭加熱処理などの硬
化処理を施すことで、凹部を形成する部分を硬くするこ
となく軟かいまま残すようにしたので、工作物表面の軟
かい部分つまり凹部を形成する部分は、複雑で自由曲面
を有する形状にすることが容易にできる。また、フロー
トポリジングなどの表面研摩加工は、硬化処理を施した
工作物の表面部全体に行えばよいので、前記研摩加工も
容易であり、しかも、工作物表面の軟かい部分を深さが
均一な凹部にすることができ、さらにそのエツジ部のだ
れが小さい。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例につき図を参照して説明する
。

まず、第１図に示すように、鋼からなる短筒状の工作物
１の表面に形成する凹溝と同様な形状の抜き孔２ａを有
するマスクを当て、槽４内に入れた水ガラスなどからな
る浸炭防止材３を孔２ａから凹溝を形成する部分のみに
刷毛１３などで塗る。

次に、第２図に示すように、マスク２を外した工作物１
の孔に詰め物５を嵌め、これらを箱７内に炭などの浸炭
剤６中に埋め込んで入れ、箱７を加熱炉８内に入れて加
熱処理する。この加熱処理後に、工作物１表面部の浸炭
防止材を塗った部分は浸炭されないので軟かく、これ以
外の工作物１表面部は浸炭されて硬くなる。

前述のようにして工作物１の硬さに差をつけた表面部を
第３図に示すフロートポリジング加工機によって研摩す
る。すなわち、フロートポリジング加工機の垂直な回転
軸９ａ上に一体に設けた回転槽９に研摩剤１０を混じた
研摩液１１を入れ、前記回転軸９ａと偏心させた垂直な
保持軸１２の下端部に工作物１を保持させ、この工作物
１の下端に位置させた表面部を研摩液１１中に入れる。

この状態で、保持軸１２および回転軸９ａを回転させ、
回転軸９ａの回転により研摩液１１に遠心力で回転槽９
内外周側に向う流れを発生させ、この研摩液１１の動圧
によってポリシングプレート１７の上面から工作物１を
浮上させ、この状態で工作物１表面部全体をフロートポ
リジング加工する。この加工は、硬さによって加工速度
が異なり、工作物１表面に浸炭されていない軟かい部分
は研摩が急速に進むが、工作物１表面の浸炭されている
硬い部分はほとんど研摩されない。このため、前述した
フロートポリジング加工を所要時間行って、フロートポ
リジング加工機を停止させ、保持軸１２から工作物１を
取り外すことにより、第４図に示すように、工作物１表
面部の浸炭防止材を塗った軟かい部分に凹溝１ａが形成
され、浸炭防止材を塗らず、浸炭によって硬くした部分
が凸部１ｂとなって残る。

前述した実施例の凹凸加工方法によって得られた製品は
、ミクロン、サブミクロンオーダの深さが均一な凹溝１
ａを工作物１表面部に加工することができ、凹溝１ａの
エツジ部分のだれが小さい。

そして、浸炭防止材を塗る部分の形状を変更することで
、自由曲面の凹溝が簡単に加工でき、さらに工作物表面
部の硬さの差を変更することで凹溝の深さを調節するこ
とができる。

なお、前記実施例では浸炭防止材として水ガラスを用い
たが、この発明は、浸炭防止材として銅を用い工作物表
面の凹部を形成する部分に一メツキ又は耐火粘度を施し
てもよい。また、前記実施例では浸炭処理によって工作
物表面の凸部とじて残す部分を硬くしたが、この発明は
、窒化処理などによって工作物表面の凸部として残す部
分を硬くしてもよい。この発明は、凹溝を加工する場合
に限られることなく、凸条を形成する場合など、工作物
の表面部にミクロンオーダ、サブミクロンオーダの凹凸
を形成する場合に広く適用できる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明による金属面への凹凸加
工法は、鋼などからなる工作物表面の凹部とする部分を
浸炭防止材で覆って浸炭加熱などの硬化処理を施すなど
により、凹部を形成する部分以外の凸部として残す部分
が前記硬化処理によって硬くなるが、その他の凹部を形
成する部分は柔かく、工作物の表面に硬い部分と柔かい
部分とを形成する。次に、フロートポリジングなどの表
面研摩加工を前記硬化処理を施した工作物の表面部全体
に行うことにより、工作物の表面の硬さによって加工速
度が異なるので、工作物表面の硬い部分つまり前記硬化
処理を施した部分はほとんど研摩されずに凸部となって
残り、軟かい部分つまり硬化処理を施さない部分には浅
い凹溝なとの凹部を形成することができる。そして、綱
などからなる工作物表面の凹部を形成する部分を浸炭防
止材で覆って浸炭加熱処理などの硬化処理を施すことで
、凹部を形成する部分を硬くすることなく軟かいまま残
すようにしたので、工作物表面の軟かい部分つまり凹部
を形成する部分は、複雑で自由曲面を有する形状にする
ことが容易にできる。また、フロートポリジングなどの
表面研摩加工は、硬化処理を施した工作物の表面部全体
に行えばよいので、前記研摩加工も容易であり、しかも
、工作物表面の軟かい部分を深さが均一な凹部にするこ
とができ、さらにそのエツジ部のだれが小さい、という
効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例による金属面への凹凸加工
法で、工作物の凹部を形成する部分に浸炭防止材を覆う
状態を示す垂直断面図、第２図は同浸炭状態を示す水平
断面図、第３図は同フロートポリジング状態を示す垂直
断面図、第４図はこの発明の一実施例によって金属面へ
凹凸を加工した製品の正面図である。 ｌ・・・工作物、１ａ・・・凹溝、１ｂ・・・凸部、３
・・・浸炭防止材、６・・・浸炭剤、８・・・加熱炉、
９・・・回転槽、１０・・・研摩剤、１１・・・研摩液
、１２・・・保持軸。 牙／図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 金属からなる工作物の表面部の凸部として残す部分のみ
   に表面硬化処理を施した後、表面研摩を前記工作物の表
   面部全体に行い、前記表面硬化処理を施した部分以外の
   部分に凹部を形成することを特徴とする金属面への凹凸
   加工方法。