JPH05285835A - 遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用いて加工した流体軸受 - Google Patents
遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用いて加工した流体軸受Info
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- JPH05285835A JPH05285835A JP8537992A JP8537992A JPH05285835A JP H05285835 A JPH05285835 A JP H05285835A JP 8537992 A JP8537992 A JP 8537992A JP 8537992 A JP8537992 A JP 8537992A JP H05285835 A JPH05285835 A JP H05285835A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】被加工物の表面に均一な表面構造、表面性状を
有する微細加工を効率よく施すことを目的とする。 【構成】被加工物2を感光性樹脂でマスクし、砥粒5が
気体6中に均一に分散した遊離砥粒噴流7を第1の噴射
ノズル4からマスク3上に高速噴射して被加工物2に加
工を施すとともに第2の噴射ノズル8から気体噴流9を
マスク3上に高速噴射して被加工物2を清浄、洗浄しよ
うとするものであり、流体軸受が例示されている。
有する微細加工を効率よく施すことを目的とする。 【構成】被加工物2を感光性樹脂でマスクし、砥粒5が
気体6中に均一に分散した遊離砥粒噴流7を第1の噴射
ノズル4からマスク3上に高速噴射して被加工物2に加
工を施すとともに第2の噴射ノズル8から気体噴流9を
マスク3上に高速噴射して被加工物2を清浄、洗浄しよ
うとするものであり、流体軸受が例示されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、噴射ノズルにより砥粒
が均一に分散した遊離砥粒噴流を高速噴射して被加工物
に加工を施すようにしたもので、特に被加工物の微細加
工に適用する遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用い
て加工した流体軸受に関する。
が均一に分散した遊離砥粒噴流を高速噴射して被加工物
に加工を施すようにしたもので、特に被加工物の微細加
工に適用する遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用い
て加工した流体軸受に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明の発明者は、平成2年9月5日に
出願した特願平2−23324号「遊離複合砥粒噴射式
加工装置」を提案した。この提案は遊離砥粒の表面に多
数の微細砥粒を被覆した遊離砥粒と高圧の気体とからな
る固気2相流を被加工物に噴射してラップ仕上げやポリ
ッシング等の加工をするようにしたことにより、加工効
率を向上し、容易に鏡面仕上げが可能な加工装置に関し
てである。
出願した特願平2−23324号「遊離複合砥粒噴射式
加工装置」を提案した。この提案は遊離砥粒の表面に多
数の微細砥粒を被覆した遊離砥粒と高圧の気体とからな
る固気2相流を被加工物に噴射してラップ仕上げやポリ
ッシング等の加工をするようにしたことにより、加工効
率を向上し、容易に鏡面仕上げが可能な加工装置に関し
てである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明の遊離砥粒噴射
加工方法は、このような提案と同じ課題を解決するため
に提案されたもので、遊離砥粒噴射加工装置を用いた表
面加工方法であって、被加工物に衝突して反射する遊離
砥粒や被加工物に付着する遊離砥粒、塵埃、研削屑、そ
の他の異物を清浄、洗浄して被加工物に対する加工性能
を向上することを課題にしている。
加工方法は、このような提案と同じ課題を解決するため
に提案されたもので、遊離砥粒噴射加工装置を用いた表
面加工方法であって、被加工物に衝突して反射する遊離
砥粒や被加工物に付着する遊離砥粒、塵埃、研削屑、そ
の他の異物を清浄、洗浄して被加工物に対する加工性能
を向上することを課題にしている。
【0004】
【課題を解決するための手段】そのため本発明は、被加
工物を感光性樹脂でマスクし、砥粒が気体中に均一に分
散した遊離砥粒を第1の噴射ノズルからマスク上に高速
噴射して被加工物に加工を施すとともに、第2の噴射ノ
ズルから気体噴流をマスク上に高速噴射して被加工物を
清浄、洗浄するようにした。
工物を感光性樹脂でマスクし、砥粒が気体中に均一に分
散した遊離砥粒を第1の噴射ノズルからマスク上に高速
噴射して被加工物に加工を施すとともに、第2の噴射ノ
ズルから気体噴流をマスク上に高速噴射して被加工物を
清浄、洗浄するようにした。
【0005】
【作用】従って、本発明では、被加工物を感光性樹脂で
マスクし、砥粒が気体中に均一に分散した遊離砥粒噴流
を第1の噴射ノズルからマスク上に高速噴射して被加工
物に加工を施すとともに、第2の噴射ノズルから気体噴
流をマスク上に高速噴射して被加工物を清浄、洗浄する
ことにより、被加工物に衝突して反射する遊離砥粒と噴
射ノズルから噴射した遊離砥粒との衝突を緩和すること
ができる。
マスクし、砥粒が気体中に均一に分散した遊離砥粒噴流
を第1の噴射ノズルからマスク上に高速噴射して被加工
物に加工を施すとともに、第2の噴射ノズルから気体噴
流をマスク上に高速噴射して被加工物を清浄、洗浄する
ことにより、被加工物に衝突して反射する遊離砥粒と噴
射ノズルから噴射した遊離砥粒との衝突を緩和すること
ができる。
【0006】そして、被加工物に付着した遊離砥粒、塵
埃、研削屑、その他の異物を清浄、洗浄することによ
り、被加工物に傷をつけることが防止できる。また、被
加工物にラップ仕上げ、ポリッシング等の微細加工が容
易であり、良好な表面構造(寸法精度、表面粗度等)、
表面性状(加工歪層、クラッシュ層等)を得ることがで
きる。更に、被加工物に対する加工効率を高め、高品質
化、低コスト化を図ることができる。
埃、研削屑、その他の異物を清浄、洗浄することによ
り、被加工物に傷をつけることが防止できる。また、被
加工物にラップ仕上げ、ポリッシング等の微細加工が容
易であり、良好な表面構造(寸法精度、表面粗度等)、
表面性状(加工歪層、クラッシュ層等)を得ることがで
きる。更に、被加工物に対する加工効率を高め、高品質
化、低コスト化を図ることができる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面と共に詳述す
る。図1乃至図3は、本発明の遊離砥粒噴射加工装置と
被加工物及び該被加工物上のマスクとの関係を示した説
明図であって、図1はその平面図、図2は図1のX1 −
X2 線上における断面図、そして、図3は図1のY1 −
Y2 線上における断面図である。
る。図1乃至図3は、本発明の遊離砥粒噴射加工装置と
被加工物及び該被加工物上のマスクとの関係を示した説
明図であって、図1はその平面図、図2は図1のX1 −
X2 線上における断面図、そして、図3は図1のY1 −
Y2 線上における断面図である。
【0008】まず、加工物装着台1は、X、Y、Z軸の
3軸方向に移動可能に構成されている。また、Z軸まわ
りに回転可能に構成されている。この加工物装着台1に
被加工物2を載置する。そして被加工物2の材料として
はAl2 O3 ・TiCを用いた。
3軸方向に移動可能に構成されている。また、Z軸まわ
りに回転可能に構成されている。この加工物装着台1に
被加工物2を載置する。そして被加工物2の材料として
はAl2 O3 ・TiCを用いた。
【0009】それから、被加工物2の加工面には、マス
ク3を被せたものを用いた。このマスク3の形状は、実
施例ではスパイラル溝付動圧スラスト気体軸受を例示し
た。また、マスク3の材料として感光性ポリウレタン樹
脂を用い、厚さ50μm程度にスピンコートし、この気
体軸受のパターンが形成されるように紫外線照射して形
成することができる。
ク3を被せたものを用いた。このマスク3の形状は、実
施例ではスパイラル溝付動圧スラスト気体軸受を例示し
た。また、マスク3の材料として感光性ポリウレタン樹
脂を用い、厚さ50μm程度にスピンコートし、この気
体軸受のパターンが形成されるように紫外線照射して形
成することができる。
【0010】そこで、このスパイラル溝付動圧スラスト
気体軸受のマスク3の寸法は次の通りである。軸受内半
径(R1 )7.5mm、軸受外半径(R2 )15mm、
軸受溝内半径9.4mm、溝数16、流入角(α°)約
15°、軸受外周部溝幅(W1 )約3.5mm、軸受外
周部リッジ幅約2.3mmである。
気体軸受のマスク3の寸法は次の通りである。軸受内半
径(R1 )7.5mm、軸受外半径(R2 )15mm、
軸受溝内半径9.4mm、溝数16、流入角(α°)約
15°、軸受外周部溝幅(W1 )約3.5mm、軸受外
周部リッジ幅約2.3mmである。
【0011】次に被加工物2を回転させ、このマスク3
上から第1の噴射ノズル4を用いて、砥粒5が気体6中
に均一に分散した遊離砥粒噴流7を被加工物2の表面に
向かって高速噴射する。そうするとマスク3に覆われて
いない被加工物2の表面には加工が施される。
上から第1の噴射ノズル4を用いて、砥粒5が気体6中
に均一に分散した遊離砥粒噴流7を被加工物2の表面に
向かって高速噴射する。そうするとマスク3に覆われて
いない被加工物2の表面には加工が施される。
【0012】そして、砥粒5は実施例では、粒径約2μ
mのポリメチルメタクリレート等プラスチックの母粒子
と粒径約0.2μmのダイヤモンド等研磨材の子粒子と
の複合砥粒を用いた。それから、気体6としては、圧力
として3〜6kg/cm2 の空気、ドライ窒素等の高圧
気体を用いた。
mのポリメチルメタクリレート等プラスチックの母粒子
と粒径約0.2μmのダイヤモンド等研磨材の子粒子と
の複合砥粒を用いた。それから、気体6としては、圧力
として3〜6kg/cm2 の空気、ドライ窒素等の高圧
気体を用いた。
【0013】更にまた、前記マスク3上から第2の噴射
ノズル8を使用して気体噴流9を被加工物2の表面に向
かって高速噴射する。そして、気体噴流9は圧力として
1〜6kg/cm2 の空気、ドライ窒素の高圧気体を用
いた。
ノズル8を使用して気体噴流9を被加工物2の表面に向
かって高速噴射する。そして、気体噴流9は圧力として
1〜6kg/cm2 の空気、ドライ窒素の高圧気体を用
いた。
【0014】このようにして、第1の噴射ノズル4を用
いて遊離砥粒噴流7を、第2の噴射ノズル8を用いて気
体噴流9を同時に高速噴射して被加工物2の表面に加工
を施した。その後、マスク3を外すと実施例ではスパイ
ラル溝付動圧スラスト気体軸受が得られる。
いて遊離砥粒噴流7を、第2の噴射ノズル8を用いて気
体噴流9を同時に高速噴射して被加工物2の表面に加工
を施した。その後、マスク3を外すと実施例ではスパイ
ラル溝付動圧スラスト気体軸受が得られる。
【0015】前記の第1の噴射ノズル4を用いて遊離砥
粒噴流7を生成する方法及びその装置は、本発明の発明
者が平成2年9月25日に出願した特願平2−2520
13号「均一な固気2相混合流生成方法及び粉体供給輸
送装置」に提案した技術を用いるとよい。
粒噴流7を生成する方法及びその装置は、本発明の発明
者が平成2年9月25日に出願した特願平2−2520
13号「均一な固気2相混合流生成方法及び粉体供給輸
送装置」に提案した技術を用いるとよい。
【0016】この先願発明は、高圧気体の平行流を粉体
供給輸送管に流し、この粉体供給輸送管に垂直に固気2
相流吹き出し口を有する粉体供給円筒ノズルを設け、こ
のノズルの表面で前記平行流が加速される加速領域を形
成し、この加速領域で固気2相流吹き出し口より固気2
相流を吹き出させ、粉体を高圧気体で高速加速、攪拌す
るとともに、前記ノズルの下流域になるに従って粉体を
攪拌、分散させて、粉体が均一に攪拌された固気2相混
合流を生成する方法及びその装置である。この先願発明
の装置に、この実施例の第1の噴射ノズル4を装着して
遊離砥粒噴流7を被加工物2の表面に向かって高速噴射
させるとよい。
供給輸送管に流し、この粉体供給輸送管に垂直に固気2
相流吹き出し口を有する粉体供給円筒ノズルを設け、こ
のノズルの表面で前記平行流が加速される加速領域を形
成し、この加速領域で固気2相流吹き出し口より固気2
相流を吹き出させ、粉体を高圧気体で高速加速、攪拌す
るとともに、前記ノズルの下流域になるに従って粉体を
攪拌、分散させて、粉体が均一に攪拌された固気2相混
合流を生成する方法及びその装置である。この先願発明
の装置に、この実施例の第1の噴射ノズル4を装着して
遊離砥粒噴流7を被加工物2の表面に向かって高速噴射
させるとよい。
【0017】次に、この噴射ノズル4及び8は断面が長
方形の噴口10になっている。そして、この噴射ノズル
4及び8の噴口10と被加工物2との寸法関係は、噴口
10と被加工物2の回転中心11を一致させ、これらの
いずれか一方または双方を矢印方向12に回転させた場
合にマスク3上から見て、噴射ノズル4及び8の噴口1
0の回転幅寸法(W3 )が前記被加工物2の回転幅寸法
(W4 )より大きくなっている。
方形の噴口10になっている。そして、この噴射ノズル
4及び8の噴口10と被加工物2との寸法関係は、噴口
10と被加工物2の回転中心11を一致させ、これらの
いずれか一方または双方を矢印方向12に回転させた場
合にマスク3上から見て、噴射ノズル4及び8の噴口1
0の回転幅寸法(W3 )が前記被加工物2の回転幅寸法
(W4 )より大きくなっている。
【0018】このようにすることにより、これらの噴射
ノズル4及び8から均一な噴射圧力分布の遊離砥粒噴流
7及び気体噴流9をマスク3を被せた被加工物2の表面
に向かって同時に高速噴射して均一な表面構造、表面性
状の加工を施すことができる。
ノズル4及び8から均一な噴射圧力分布の遊離砥粒噴流
7及び気体噴流9をマスク3を被せた被加工物2の表面
に向かって同時に高速噴射して均一な表面構造、表面性
状の加工を施すことができる。
【0019】更に、被加工物2及びマスク4に衝突して
反射する砥粒5と第1の噴射ノズル4から噴射した遊離
砥粒噴流7に含まれた砥粒5との衝突を第2の噴射ノズ
ル8から気体噴流9を高速噴射することにより軽減する
ことができる。従って、これらの砥粒5同志が相互に衝
突することもなく、円滑な加工を施し、加工効率を向上
させることができる。
反射する砥粒5と第1の噴射ノズル4から噴射した遊離
砥粒噴流7に含まれた砥粒5との衝突を第2の噴射ノズ
ル8から気体噴流9を高速噴射することにより軽減する
ことができる。従って、これらの砥粒5同志が相互に衝
突することもなく、円滑な加工を施し、加工効率を向上
させることができる。
【0020】更にまた、被加工物2及びマスク3に付着
した砥粒5、研削屑、塵埃、その他の異物を第2の噴射
ノズル8から気体噴流9を高速噴射することにより、清
浄、洗浄することができる。従って、第1の噴射ノズル
4から遊離砥粒噴流7を被加工物2にに高速噴射して円
滑に加工を施し、加工効率を向上させることができる。
そして、被加工物2に付着した砥粒5、研削屑等を清
浄、洗浄することにより、被加工物2に傷を付けること
がなく鏡面仕上げをすることができる。
した砥粒5、研削屑、塵埃、その他の異物を第2の噴射
ノズル8から気体噴流9を高速噴射することにより、清
浄、洗浄することができる。従って、第1の噴射ノズル
4から遊離砥粒噴流7を被加工物2にに高速噴射して円
滑に加工を施し、加工効率を向上させることができる。
そして、被加工物2に付着した砥粒5、研削屑等を清
浄、洗浄することにより、被加工物2に傷を付けること
がなく鏡面仕上げをすることができる。
【0021】このようにして例示したスパイラル溝付動
圧スラスト気体軸受の溝加工においては、溝深さ(d)
を2μm程度、その表面粗さを0.02μm程度に微細
加工することができる。また、マスク3に噴射圧力が均
一に当たるため、マスク3の傷みが従来より少なく、マ
スク3を長寿命化することができる。
圧スラスト気体軸受の溝加工においては、溝深さ(d)
を2μm程度、その表面粗さを0.02μm程度に微細
加工することができる。また、マスク3に噴射圧力が均
一に当たるため、マスク3の傷みが従来より少なく、マ
スク3を長寿命化することができる。
【0022】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、被加工
物の表面に均一な表面構造、表面性状を有する微細加工
を施すことが可能となる。また、加工効率を向上させる
ことができる。従って、マイクロマシン分野のような微
細加工に適用することができる。
物の表面に均一な表面構造、表面性状を有する微細加工
を施すことが可能となる。また、加工効率を向上させる
ことができる。従って、マイクロマシン分野のような微
細加工に適用することができる。
【図1】 本発明の遊離砥粒噴射加工装置と被加工物及
び該被加工物上のマスクとの関係を示した説明図であっ
て、これはその平面図である。
び該被加工物上のマスクとの関係を示した説明図であっ
て、これはその平面図である。
【図2】 図1のX1 −X2 線上における断面図であ
る。
る。
【図3】 図1のY1 −Y2 線上における断面図であ
る。
る。
1 加工物装着台 2 被加工物 3 マスク 4 第1の噴射ノズル 5 砥粒 6 気体 7 遊離砥粒噴流 8 第2の噴射ノズル 9 気体噴流 10 噴口 11 回転中心 12 回転方向 R1 軸受内半径 R2 軸受外半径 R3 軸受溝半径 W1 軸受外周部溝幅 W2 軸受外周部リッジ幅 W3 噴口10の回転幅寸法 W4 被加工物2の回転幅寸法 d 軸受溝深さ α° 流入角(軸受外周部の接線方向と成す角)
Claims (5)
- 【請求項1】 被加工物を感光性樹脂でマスクし、砥粒
が気体中に均一に分散した遊離砥粒噴流を第1の噴射ノ
ズルから前記マスク上に高速噴射して前記被加工物に加
工を施すとともに、第2の噴射ノズルから気体噴流を前
記マスク上に高速噴射して前記被加工物を清浄、洗浄す
るようにしたことを特徴とする遊離砥粒噴射加工方法。 - 【請求項2】 前記砥粒がポリメチルメタクリレート等
プラスチックの母粒子とダイヤモンド等砥粒の子粒子と
の複合化砥粒からなることを特徴とする請求項1に記載
の遊離砥粒噴射加工方法。 - 【請求項3】 回転中心の一致した前記被加工物と前記
噴射ノズルとを相対的に回転させ、前記噴射ノズルの噴
口の回転幅が前記被加工物の加工表面の回転幅より大き
くしたことを特徴とする請求項1に記載の遊離砥粒噴射
加工方法。 - 【請求項4】 流体軸受の被加工面を感光性樹脂でマス
クし、砥粒が気体中に均一に分散した遊離砥粒噴流を第
1の噴射ノズルから前記マスク上に高速噴射して前記被
加工面に軸受溝を形成するとともに、第2の噴射ノズル
から気体噴流を前記マスク上に高速噴射して前記被加工
面を清浄、洗浄するようにしたことを特徴とする流体軸
受。 - 【請求項5】 請求項3に記載の遊離砥粒噴射加工方法
を用いて加工したことを特徴とする請求項4に記載の流
体軸受。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8537992A JPH05285835A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用いて加工した流体軸受 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8537992A JPH05285835A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用いて加工した流体軸受 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05285835A true JPH05285835A (ja) | 1993-11-02 |
Family
ID=13857100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8537992A Pending JPH05285835A (ja) | 1992-04-07 | 1992-04-07 | 遊離砥粒噴射加工方法及びこの方法を用いて加工した流体軸受 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05285835A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200031774A (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-25 | 크루셜텍 (주) | 글라스 패턴 형성 디바이스 및 글라스 패턴 형성 방법 |
-
1992
- 1992-04-07 JP JP8537992A patent/JPH05285835A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20200031774A (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-25 | 크루셜텍 (주) | 글라스 패턴 형성 디바이스 및 글라스 패턴 형성 방법 |
WO2020060106A1 (ko) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | 크루셜텍(주) | 글라스 패턴 형성 디바이스 및 글라스 패턴 형성 방법 |
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