JPH06143127A - Ｒ状溝面の磁気研磨方法と装置及び磁性研磨材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】Ｒ状の溝を有する被研磨物の溝内面を磁気研磨
するにあたり、磁性研磨材を溝の中にまで確実に進入さ
せて溝の底面に研磨圧力を与え、Ｒ状溝面やＲ状ねじ溝
面を効果的に研磨するための方法と装置及び磁性研磨材
を提供する。 【構成】磁性研磨材を磁性砥粒とＲ状溝の最小半径より
小さい半径の強磁性体球とで構成し、磁極と被研磨物と
の間の空隙に投入する。強磁性体球は溝の底部に接触
し、その周囲に磁性砥粒が付着して研磨材全体が集合体
を形成し、溝の底面に研磨圧力を及ぼし続けて研磨加工
を行う。Ｒ状ねじ溝面を研磨するには、ねじのリード方
向に沿って磁極を移動させ、集合体を保持しながら、ね
じ溝底部に研磨圧力を与えて研磨する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被研磨物表面のＲ状に
くぼんだ溝の内面、例えばラジアル玉軸受のボール転動
面、あるいはＲ状にくぼんだねじ溝の内面、例えばボー
ルねじのゴシックアーク溝やサーキュラアーク溝のボー
ル転動面等を、磁気研磨する方法と装置及びこれに用い
る磁性研磨材の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボールねじは、直線案内部によって支持
されたテーブル等を駆動する機素として代表され、ねじ
軸とナットとの間に鋼球又はセラミックス球を介してボ
ールが転動しながら循環する構造となっている。各種機
器装置の高品質化は、各種モーターとボールねじによる
高精度位置決めとともに、その走行駆動抵抗の軽減やト
ルク変動の最小化、低騒音化が求められている。これら
の対策として、ボールねじのボール転動面における、仕
上げ面粗さの改善とリード方向うねりの軽減は非常に効
果がある。

【０００３】精密ボールねじのねじ軸は、ねじ研削盤で
ねじ溝の研削加工をするのが一般的で、得られるボール
転動面の仕上げ面粗さは、１．６μｍ（Ｒｍａｘ）前後
であり、研削加工中に起こる振動等の影響により、ねじ
溝のリード方向に若干のうねりが発生してしまうのが現
状である。仕上げ面粗さの改善とリード方向うねりの軽
減のために、研削後、研磨加工をする場合があるが、バ
フによる研磨では溝形状を維持することが困難であり、
ラップ工具による手作業の研磨では、熟練者の確保や長
時間の加工時間を要する等の問題がある。現在、多くの
ボールねじ軸の生産現場では、リード方向うねりの軽減
を主目的に、布切れに研磨布紙等を巻き付けて、手作業
で行っているのが現状であるが、仕上げ面粗さの一層の
改善と研磨加工の自動化が課題として残されている。

【０００４】ボールねじのボール転動面を研磨する方法
として磁気研磨があり、例えば特開昭５８ー１９６９６
６号「磁気的研摩機」や実公昭６２ー３６５８０号「ね
じの表面を磁気研摩するための磁極」等に開示されてお
り、一部のボールねじ軸において、磁気研磨による研磨
加工が行われている。

【０００５】図７を参照しながら従来の磁気研磨方法を
説明すると、磁気装置の先端に取り付けられた磁極５と
近接させて配置した被研磨物６との空隙に磁性研磨材８
を投入する。この磁性研磨材８は磁性砥粒のみで構成さ
れ、磁極５に磁場が印加されると、磁性研磨材８は、磁
極５及び被研磨物６の磁気吸引力を受けて、図のように
空隙の間にブリッジ状に集積し、被研磨物６の表面に研
磨圧力を及ぼすようになる。しかし、これらの方法で
は、磁性砥粒のみを加工部分に投入しているので、ボー
ルねじ溝３に組み込まれるボールの呼び直径が小さけれ
ば、ねじ軸の外径部分４とボール転動面３ａとの距離が
短いので、ボール転動面３ａを研磨することができる
が、図７に示すようにボールの呼び直径が大きくなる
と、ねじ軸の外径部分４とねじ溝３の交差したエッジ部
７の磁束密度が、ボール転動面３ａの磁束密度よりはる
かに高くなり、磁性砥粒はこのエッジ部７に集中してボ
ール転動面３ａにまで磁性砥粒が届かず、ボール転動面
の研磨ができなくなるという欠点があった。

【０００６】また、これらの開示されている装置や磁極
で磁気研磨加工をした場合、研磨するボールねじの回転
にともなうリードの送り方向と送り速度に、磁気装置及
び磁極の移動方向と移動速度が同期するような制御がな
されていないので、磁性砥粒が磁極面の長手方向におい
て一方向に片寄ったり、磁性砥粒が飛散して、長いボー
ルねじ軸の研磨加工が困難になるという欠点があった。

【０００７】特開平４ー２５３６９号「磁気研磨法及び
これに用いる磁性研磨剤」では、短繊維状磁性体、ある
いはこれと粒状研磨剤とを混合した磁性研磨剤が提案さ
れている。しかし、ボールねじの磁気研磨にこの方法を
用いた場合、エッジ部の磁束密度が高くなるという磁気
の一般的性質から、この短繊維状磁性体がねじ軸の外径
部分とねじ溝の交差したエッジ部７（図７）と磁極５の
間、あるいはエッジ部とエッジ部の間において、ブリッ
ジ状につながってボール転動面３ａにまで磁性研磨剤が
届かず、ボール転動面の研磨ができないという欠点があ
った。これは、ボールねじのボール呼び径が大きいほど
顕著である。また、短繊維状という形状から、短繊維を
加工部に供給・排出する際に、手袋をしていても皮膚に
刺さりやすい等の取り扱い上の問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、被研
磨物のＲ状溝面を磁気研磨するとき、磁性研磨材が被研
磨物の外周部と溝の交差したエッジ部周辺のみに集積す
ることなく、印加された磁場により強固に保持されつつ
溝面全体に研磨圧力を与え続け、効率良くＲ状溝面を研
磨することができる方法を提供することにある。

【０００９】本発明の他の目的は、被研磨物のＲ状溝面
がらせん状に連続したねじ溝面である場合においても、
このＲ状ねじ溝面を磁気研磨することを可能にし、磁性
研磨材が溝面全体に研磨圧力を与え続けることはもちろ
ん、磁極の長手方向の一方に偏ることなく、飛散をでき
る限り防いで、長いＲ状ねじ溝でも研磨することができ
る磁気研磨方法と装置を提供することにある。

【００１０】本発明のさらに他の目的は、被研磨物のＲ
状溝面やＲ状ねじ溝面を磁気研磨することを可能にし、
被研磨物の溝面やその周縁部を含めた全体に研磨圧力を
与え続けることができ、取り扱いも容易な磁性研磨材を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の前述した第１の
目的は、磁気装置の先端に取り付けられた磁極と、この
磁極に近接させて配置した被研磨物との空隙に磁性研磨
材を投入し、磁場を印加して、被研磨物あるいは磁極を
回転及び／又は振動させて、被研磨物のＲ状溝面を磁気
研磨する方法において、前記磁性研磨材として、磁性砥
粒と、この磁性砥粒より大きく、被研磨物のＲ状溝の最
小半径又は近似半径より小さい半径の強磁性体球を、一
種類又は数種類混合させたものを用いることを特徴とす
るＲ状溝面の磁気研磨方法によって達成される。

【００１２】本発明の前述した第２の目的は、被研磨物
のＲ状ねじ溝面を磁気研磨する方法において、研磨加工
のために、被研磨物のねじ軸心を中心に一方向に回転さ
せると共に、その時のねじリードの送り方向と同方向に
磁気装置及び磁極を前記ねじ軸心と平行に移動させ、被
研磨物の一方の研磨端に前記磁極が到達した時、被研磨
物の回転方向と前記磁気装置及び磁極の移動方向を反転
させる工程を、必要回数だけ繰り返し、かつ、被研磨物
の回転にともなうねじリードの送り速度と前記磁気装置
及び磁極の移動速度を、起動・反転・停止時の加減速を
含めて同期（シンクロナイズ）させることを特徴とする
Ｒ状ねじ溝面の磁気研磨方法によって達成される。

【００１３】本発明はさらにこの方法を実施するための
磁気研磨装置を提供する。この磁気研磨装置は、磁気装
置の先端に取り付けられた磁極と、この磁極に近接して
配置される被研磨物との空隙に投入される磁性研磨材
と、研磨加工のために、被研磨物のねじ軸心を中心に一
方向に回転させると共に、その時のねじリードの送り方
向と同方向に磁気装置及び磁極を前記ねじ軸心と平行に
移動させる手段と、被研磨物の一方の研磨端に前記磁極
が到達した時、被研磨物の回転方向と前記磁気装置及び
磁極の移動方向を反転させる手段と、前記反転動作を必
要回数だけ繰り返させる手段と、被研磨物の回転にとも
なうねじリードの送り速度と前記磁気装置及び磁極の移
動速度を、起動・反転・停止時の加減速を含めて同期さ
せる手段とを備え、前記磁性研磨材が、磁性砥粒と、こ
の磁性砥粒より大きく、被研磨物のＲ状ねじ溝の最小半
径又は近似半径より小さい半径の強磁性体球を、一種類
又は数種類、混合してなることを特徴としている。

【００１４】本発明の前述した第３の目的は、被研磨物
のＲ状溝面又はＲ状ねじ溝面を磁気研磨するための磁性
研磨材であって、磁性砥粒と、この磁性砥粒より大き
く、被研磨物のＲ状溝又はＲ状ねじ溝の最小半径又は近
似半径より小さい半径の強磁性体球を、一種類又は数種
類、混合して成ることを特徴とする磁性研磨材によって
達成される。

【００１５】

【作用】本発明の作用につき、本発明の概念を図解した
図１を参照しながら説明する。本発明の方法によれば、
被研磨物のＲ状溝面（一周した位置で連続している）又
はＲ状ねじ溝面（一周した位置では連続していない）を
磁気研磨するとき、図１に示すように、磁気装置の先端
に取り付けられた磁極５と近接させて配置した被研磨物
６との空隙に磁性研磨材１０を投入する。この磁性研磨
材１０は、磁性砥粒１と、強磁性体球、例えば鋼球２と
を混ぜ合わせたもので構成され、磁極５に磁場が印加さ
れると、磁性研磨材１０は、磁極５及び被研磨物６が磁
性体の場合は被研磨物の磁気吸引力を受けるとともに、
磁性研磨材中の鋼球２相互の磁気吸引力をも受け、磁性
砥粒１のみを投入した場合よりも強固に保持された集合
体（モジュール）Ｍを形成する。

【００１６】このようになるのは、次のような根拠に基
づくものである。被研磨物と磁場が印加された磁極との
空隙に投入された磁性研磨材粒子は、磁力線の方向と等
磁位線の方向にそれぞれ磁力を受けて加工域に集中す
る。この磁力は、粒子の体積と磁界の強さにそれぞれ比
例する（精密工学会誌５２巻５号８８頁１９８６年）。
また、磁性研磨材粒子には、このほかに、粒子相互の磁
気吸引力が作用することも知られており、この磁気吸引
力も粒子径が大きいほど、磁界の強さが強いほど大きく
なる（精密工学会誌５４巻４号１４４頁１９８８年）。
ここで磁界の強さが一定で、粒子の材質（粒子の磁化
率）が同じものと仮定した場合、粒子の半径が大きくな
ればなるほど磁力および磁気吸引力ともに増大すること
になる。従って、本発明のように構成された磁性研磨材
を用いれば、磁性砥粒のみを投入した場合よりも強固に
保持された集合体（モジュール）を形成することができ
るのである。

【００１７】このようにして、磁性研磨材１０中の鋼球
２は、周囲の鋼球等の磁気吸引力を受け、さらに溝３の
最小半径又は近似半径より小さい半径を有する球である
という形状的制約から、被研磨物６の周縁部４付近にだ
け集積することはなく、必然的に中央付近のＲ状溝又は
Ｒ状ねじ溝３の中にも押し込められるようにして入る。
また、磁性研磨材１０中の磁性砥粒１は、磁極５あるい
は被研磨物６の磁気吸引力だけでなく、周縁部４及び溝
３の中に入った鋼球２の磁気吸引力を受け、鋼球２の周
囲に磁性砥粒１が付着し、保持され、被研磨物６の周縁
部４とＲ状溝面又はＲ状ねじ溝面３ａとに研磨圧力を与
える。

【００１８】そして、Ｒ状溝３が円筒状物体の周囲に形
成されている場合は、その中心軸線回りに回転させられ
ながら中心軸線と平行に被研磨物６又は磁極５を振動さ
せると、磁場によって強固に保持された磁性研磨材１０
の集合体Ｍは、回転運動や振動にともない、引きずられ
て全体の形状が変形するものの概ね変形後の状態に保た
れ、周縁部４及び溝３内に入った鋼球２の磁気吸引力に
より、磁性砥粒１が研磨圧力を与え続け、被研磨物６の
Ｒ状溝面３ａとその周縁部（この場合は円筒状物体の外
径部）４の全体を研磨することができる。

【００１９】Ｒ状溝３が直線状物体の周囲に形成されて
いる場合も、Ｒ状溝３と平行に被研磨物６又は磁極５を
振動あるいは往復移動させることにより、同様な磁気吸
引力を受けて研磨圧力が与えられ、被研磨物６のＲ状溝
面３ａとその周縁部（この場合は直線状物体の表面部）
４の全体を研磨することができる。

【００２０】ところで一般に、Ｒ状ねじ溝面を磁性研磨
材を用いて研磨する場合は、磁場によって強固に保持さ
れた磁性研磨材は、被研磨物の回転運動にともない、引
きずられて全体の形状が変化しながら、ねじリードの送
り方向に向かって強制的に送られていくようになる。従
って、そのまま放置すれば、磁性研磨材の集合体はねじ
が形成された円筒状物体の端部方向へと送られて落下す
ることになる。そこで、本発明の方法では、ねじリード
の送り方向と加減速を含めた送り速度に磁極の移動を同
期（シンクロナイズ）させることによって、磁性研磨材
の集合体を磁極間のほぼ一定の位置に保持させるように
している。かくして、磁性研磨材の集合体は磁極の長手
方向の一方に偏ることがなく、飛散することも少なくな
り、Ｒ状溝内及び周縁部にある鋼球の磁気吸引力を受け
て、磁性砥粒が周縁部とＲ状溝底部を含めたねじ溝面全
体に研磨圧力を与え続け、軸線方向に長い被研磨物であ
ってもＲ状ねじ溝面と周縁部とを研磨することができ
る。

【００２１】本発明において、磁性砥粒はすでに広く知
られている各種のものを利用することができる。強磁性
体球としては、鋼球のほか、鋼球の表面にセラミックス
等をコーテイングしたものや、鋼以外の金属球等を用い
ることもできるが、特にベアリング用の鋼球は精度が良
く表面硬度が高くて入手しやすい等の利点がある。以
下、図示の実施例を参照しながら、本発明をさらに詳細
に説明する。

【００２２】

【実施例】図２は本発明によるＲ状溝面の磁気研磨方法
を実施するための研磨装置主要部の概略平面を表し、図
３はその垂直断面を表している。被研磨物１６は円筒外
周に２つのＲ状溝１３があり、貫通穴をインロー（はめ
あい）として取付治具１７を座金１８とボルト１９によ
って固定している。磁気研磨機２１は、すでに広く知ら
れている従来の磁気研磨装置を使用でき、スクロールチ
ャック２０によって被研磨物１６を回転支持し、磁気装
置（図示せず）の上部先端に取り付けられた磁極１５と
被研磨物１６との間に一定の隙間をあけて対向に配置す
る。磁気装置は電磁石又は永久磁石を使用し、磁極１５
の一方をＮ極、他方をＳ極として磁気回路が閉ループに
構成されることが好ましい。

【００２３】本発明による磁性研磨材１０は、図１を参
照して説明したように、磁性砥粒１と強磁性体球である
鋼球２とで構成されており、取り扱いも容易である。こ
の磁性研磨材１０を被研磨物１６と磁極１５との空隙に
投入し、磁場を印加すると、磁性砥粒１のみを投入した
場合よりも強固に保持される。磁性研磨材中の鋼球２
は、磁極１５や周囲の鋼球２あるいは被研磨物１６の磁
気吸引力を受け、また溝１３の最小半径又は近似半径よ
り小さい半径を有する球であるという形状的制約をも受
けて溝１３の中にも入る。また、磁性砥粒１は磁極ある
いは被研磨物だけでなく鋼球２の磁気吸引力を受け、鋼
球２のまわりにも強固に保持されて全体が集合体（モジ
ュール）Ｍを形成し、被研磨物１６の溝面１３ａとその
周縁部１４に対して研磨圧力を与える。

【００２４】研磨加工のために、スクロールチャックを
介して被研磨物の軸心を中心に回転させると共に、軸方
向に振動させると、図３のように、磁性研磨材１０から
成る集合体Ｍ全体が被研磨物１６の回転方向に引きずら
れてその外形が変形させられるが、研磨加工中は概ね一
定の状態に保たれ、磁性研磨材中の磁性砥粒１が被研磨
物の溝面１３ａとその周縁部１４に研磨圧力を与え続
け、２カ所のＲ状溝面１３ａを同時に研磨加工すること
ができる。

【００２５】前記実施例によるＲ状溝面の研磨効果を確
認するために実験を行った。被研磨物は特殊ボールねじ
のナットであり、図２の符号１６に示す形状で、円筒外
周にＲ状溝が２カ所あり、最大外径６２．５ｍｍ、溝底
径５６．５ｍｍ、ベアリング溝の半径約３．３７ｍｍ、
材質ＳＣＭ４２０Ｈ、浸炭焼入、硬さＨＲＣ５８〜６
２、研削加工後のものを使用した。磁性研磨材として、
平均８０μｍの鉄粉のまわりにダイヤモンド砥粒２〜４
μｍを強固に固着したダイヤモンド磁性砥粒５０ｇと、
呼び直径５．５５６ｍｍのベアリング用鋼球１５０ｇと
を混合したものを使用した。磁極と被研磨物外径との空
隙を６．５ｍｍ、回転数４５０ｒｐｍ、振幅２ｍｍ、振
動数８００回／分、加工時間２分の条件で研磨し、加工
前１．２μｍ（Ｒｍａｘ）のボール転動面粗さを、加工
後０．４μｍ（Ｒｍａｘ）にすることができた。

【００２６】比較のために、前記ダイヤモンド磁性砥粒
のみを２００ｇ投入し、磁極と被研磨物外径との空隙を
１．５ｍｍ、回転数・振幅・振動数・加工時間は前記実
験と同一条件で、同じ寸法・材質の被研磨物を磁気研磨
した結果、加工前１．３μｍ（Ｒｍａｘ）であったボー
ル転動面粗さが、加工後１．０μｍ（Ｒｍａｘ）に改善
された。しかし、前記した本発明によるＲ状溝面の磁気
研磨に比べ、わずかな改善にとどまっており、本発明の
磁気研磨方法の有効性が確認される結果となった。

【００２７】図４は、本発明によるＲ状ねじ溝面の磁気
研磨方法を用いるための研磨装置主要部を概略的に表し
ている。図５及び図６は、研磨装置の全体を表してお
り、図５は正面図、図６は側面図である。図５におい
て、フレームベッド５５の正面左側上部にスピンドルユ
ニット３１を固定し、このスピンドルの面板３２にスク
ロールチャック３３を取り付ける。フレームに固定した
ブラケット３４にはサーボモーター３５を取り付け、カ
ップリング３６によってスピンドルとモーター軸を締結
する。フレームベッド５５の右側上部に心押台３７を固
定し、ハンドル３９で出し入れできるようにした心押軸
３８の先端に回転センター４０を取り付ける。スクロー
ルチャック３３と回転センター４０とにより被研磨物２
６を回転支持し、サーボモーター３５により回転駆動す
る。

【００２８】ベッド５５中央部に直線案内ガイドレール
５１を間隔をおいて２本固定し、それぞれのレールに嵌
合した直線案内ベアリングブロック５２に非磁性体の往
復台５３を取り付ける。２本のレール間中央のベッド上
に固定された軸受４１，４２により回転支持されたボー
ルねじ軸４３と、ベッド上に固定したブラケット４４に
取り付けたサーボモーター４５の軸とをカップリング４
６によって締結する。さらに、図６のように、ボールね
じ軸に嵌合したナット４７を取り付けたブラケット４８
を往復台の下部中央に固定する。これにより、往復台は
サーボモーター４５に駆動されて移動可能となる。

【００２９】図６において、磁気装置は、往復台上にヨ
ーク６１を固定し、その上に２本の鉄芯６２を垂直に取
り付け、ボビン６３に電線を巻いて作られた２個の電磁
石６４をそれぞれの鉄芯に入れる。ここで、電磁気的に
一方の電磁石をＮ極、他方の電磁石をＳ極にして、磁気
回路が閉ループに構成されるようにしている。もちろ
ん、電磁石の代わりに永久磁石も使用でき、場合によっ
ては磁気回路を開放磁場とすることもできる。

【００３０】それぞれの鉄芯上部にベース７１を固定し
て磁極取付台７３を直動軸受７２と共に取り付ける。そ
して、図５に示すように、符号７８の右ねじナット、左
ねじナット各１個をそれぞれの磁極取付台７３に固定
し、この２つのナットに嵌合するようにそれぞれのねじ
を切った１本のねじ軸７７を、ベースに固定した軸受ブ
ラケット８０で回転支持し、軸端に取り付けたハンドル
７９を操作して、周知の開閉式両バイスのように磁極を
開閉できる機構としている。

【００３１】磁極７４はそれぞれの取付台にボルトで固
定されている。形状は図６に示すように「コ」の字形
で、厚みは被研磨物の外径と同一にしている。これは、
磁性研磨材の飛散をできる限り防ぎ、加工能率も高い単
純な形状としたものであるが、被研磨物の材質・形状・
寸法によっては、必ずしもこの形状、大きさに限るもの
ではない。また、磁極下中央部と磁極上部に非磁性体の
磁性研磨材飛散防止用カバーブロック７５，７６を設け
ている。

【００３２】さらに、図示はしていないが、２台のサー
ボモーターを駆動するためのそれぞれのサーボアンプと
２軸補間制御が可能なサーボ用コントローラーや、装置
全体を制御するシーケンサー等を格納した制御盤及び操
作盤を備えている。これらにより、本発明において、被
研磨物の回転によるリードの送り方向と速度に磁極を同
期（シンクロナイズ）して移動させることを可能にして
いる。もちろん、こうした電気的制御に限らず、ギア変
速機等を装備して機械的に同期させる方法もあり、その
機能を満足しさえすれば、どちらの機構を採用しても良
い。

【００３３】図４に示すように、磁極１５とＲ状ねじ溝
付きの被研磨物２６との空隙に、本発明による磁性研磨
材１０を投入し、磁場を印加し、研磨加工のために矢印
Ｓ方向に被研磨物２６を回転させる。前述したように、
この回転により、磁性研磨材はねじの回転に引きずられ
て軸線方向に移動し、そのまま放置すれば空隙の部分か
ら脱落してしまうので、この回転と同時に、被研磨物２
６が図のように右ねじの場合は、磁極１５を矢印Ｔの方
向に向けて、被研磨物２６が１回転するごとに被研磨物
２６のねじの１リードの長さだけ移動するような速度
で、移動させる。このように、被研磨物の回転によるリ
ードの送り方向と送り速度に同期して磁極を移動させる
ことにより、Ｒ状ねじ溝２３の中に入ったり周辺にとど
まったりしている鋼球２や、溝内面２３ａとその周縁部
２４に研磨圧力を与えている磁性砥粒１は、回転方向へ
と引きずられながらも概ねその空隙内に保持されること
になり、磁性研磨材の集合体Ｍは磁極の長手方向の一方
に偏ることがなく、飛散を防止することができる。

【００３４】磁極１５を一方向に移動させていくと、最
後には被研磨物２６の一方の研磨端に磁極１５が近づい
て行く。そこで、被研磨物２６の一方の研磨端に磁極１
５が近づいた時、被研磨物２６の回転を減速させて停止
させ、同時に磁極１５の移動も同一比率で減速停止させ
る。それから、被研磨物２６の回転方向と磁極１５の移
動方向を反転させ、同一比率でそれぞれ増速し、所定の
回転数と移動速度にする。このように、被研磨物の各研
磨端においても、リードの送り方向と送り速度に同期し
て磁極を移動させるので、磁性研磨材が飛散するのをさ
らに有効に防止できることになる。各研磨端での反転動
作は、シーケンサーを用いて必要回数だけ繰り返すよう
に制御できるので、移動方向の反転を含めた研磨加工プ
ロセスの自動化が可能になる。

【００３５】第２の実施例による研磨効果を確認するた
めの実験を行った。被研磨物として図４の符号２６で示
す形状のボールねじ軸を使用し、外径２８ｍｍ、谷底径
２５．５ｍｍ、リード６ｍｍ、ボール径３．１７５ｍ
ｍ、材質はＳＣＭ４１５Ｈ、浸炭焼入、硬度ＨＲＣ５８
〜６２、ねじ研削加工後のものを使用した。磁性研磨材
は、第１実施例の実験でも使用したダイヤモンド磁性砥
粒５０ｇと、呼び直径２．３８１ｍｍのベアリング用鋼
球５０ｇとを混合した。磁極は図６の符号７４に示す形
状で、厚さ２８ｍｍ、長さ５０ｍｍとした。磁極と被研
磨物外径との最小空隙を４ｍｍ、加減速時を除く被研磨
物の回転数１５０ｒｐｍ、磁極の移動速度９００ｍｍ／
分で、５４往復の研磨加工を行った結果、加工前１．６
μｍ（Ｒｍａｘ）であったボール転動面粗さが、加工後
に０．５μｍ（Ｒｍａｘ）にまで改善された。

【００３６】さらに、ボール径がもっと大きいボールね
じ軸の研磨についても実験を行った。前述した形状のボ
ールねじ軸を使用し、外径５０ｍｍ、谷底径４５．２ｍ
ｍ、リード１０ｍｍ、ボール径６．３５ｍｍ、材質はＳ
ＣＭ４１５Ｈ、浸炭焼入、硬度ＨＲＣ５８〜６２、ねじ
研削加工後のものを使用した。磁性研磨材は、前述した
ダイヤモンド磁性砥粒５０ｇと、呼び直径５．５５６ｍ
ｍのベアリング用鋼球１５０ｇとを混合した。磁極は図
６の符号７４に示す形状で、厚さ５０ｍｍ、長さ５０ｍ
ｍとした。磁極と被研磨物外径との最小空隙を７ｍｍ、
加減速時を除く被研磨物の回転数１００ｒｐｍ、磁極の
移動速度１０００ｍｍ／分で、９０往復の研磨加工を行
った結果、加工前１．５μｍ（Ｒｍａｘ）であったボー
ル転動面粗さが、加工後に０．５μｍ（Ｒｍａｘ）にま
で改善された。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明した如く、本発明によれ
ば、磁性研磨材が磁性砥粒と強磁性体球とで構成されて
いるので、強磁性体球がＲ状溝やＲ状ねじ溝の底面へと
進入して磁性砥粒を引き寄せる。ここで、磁性砥粒によ
る磁気吸引力と強磁性体球の磁気吸引力とが相互に作用
し合って増大し、磁性砥粒のみを投入した場合よりも強
固に保持された磁性集合体が形成される。この集合体
は、被研磨物の周縁部とＲ状溝面又はＲ状ねじ溝面とに
研磨圧力を与え続け、被研磨物の回転運動や振動にとも
ない、引きずられて全体の形状が変形するものの概ね変
形後の状態に保たれ、被研磨物のＲ状溝面やＲ状ねじ溝
面、及び周縁部を含めた全体を極めて効果的に研磨する
ことができる。前述した実験によって明らかなように、
その研磨効果には極めて顕著なものがある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気研磨方法の原理を表す模式図
である。

【図２】本発明によるＲ状溝の研磨装置の主要部平面図
である。

【図３】図２の線Ａ−Ａに沿う縦断面図である。

【図４】本発明によるＲ状ねじ溝の研磨装置の主要部平
面図である。

【図５】本発明によるＲ状ねじ溝の研磨装置の全体を表
す正面図である。

【図６】本発明によるＲ状ねじ溝の研磨装置の側面図で
ある。

【図７】従来の磁気研磨方法の原理を表す模式図であ
る。

【符号の説明】

１ 磁性砥粒 ２ 強磁性体球 ３，１３，２３ Ｒ状溝又はＲ状ねじ溝 ３ａ，１３ａ，２３ａ ボール転動面 ４，１４，２４ 周縁部 ５，１５，７４ 磁極 ６，１６，２６ 被研磨物 ７ エッジ部 １０ 磁性研磨材 ２１ 磁気研磨機 ３１ スピンドルユニット ３３ スクロールチャック ３５ サーボモーター ３７ 心押し台 ４０ 回転センター ４３ ボールねじ軸 ４５ サーボモーター ５１ 直線案内ガイドレール ５３ 往復台 ６４ 電磁石 Ｍ 磁性集合体

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気装置の先端に取り付けられた磁極
   と、この磁極に近接させて配置した被研磨物との空隙に
   磁性研磨材を投入し、磁場を印加して、被研磨物あるい
   は磁極を回転及び／又は振動させて、被研磨物のＲ状溝
   面を磁気研磨する方法において、 前記磁性研磨材として、磁性砥粒と、この磁性砥粒より
   大きく、被研磨物のＲ状溝の最小半径又は近似半径より
   小さい半径の強磁性体球を、一種類又は数種類混合させ
   たものを用いることを特徴とするＲ状溝面の磁気研磨方
   法。
2. 【請求項２】 磁気装置の先端に取り付けられた磁極
   と、この磁極に近接させて配置した被研磨物との空隙に
   磁性研磨材を投入し、磁場を印加して、被研磨物あるい
   は磁極を回転及び／又は振動させて、被研磨物のＲ状ね
   じ溝面を磁気研磨する方法において、 研磨加工のために、被研磨物のねじ軸心を中心に一方向
   に回転させると共に、その時のねじリードの送り方向と
   同方向に磁気装置及び磁極を前記ねじ軸心と平行に移動
   させ、 被研磨物の一方の研磨端に前記磁極が到達した時、被研
   磨物の回転方向と前記磁気装置及び磁極の移動方向を反
   転させる工程を、必要回数だけ繰り返し、 かつ、被研磨物の回転にともなうねじリードの送り速度
   と前記磁気装置及び磁極の移動速度を、起動・反転・停
   止時の加減速を含めて同期させることを特徴とするＲ状
   ねじ溝面の磁気研磨方法。
3. 【請求項３】 被研磨物を回転させる前記工程におい
   て、同時に被研磨物あるいは磁極を被研磨物のねじ軸心
   と垂直方向に振動させる工程を含む請求項２記載の磁気
   研磨方法。
4. 【請求項４】 被研磨物のＲ状ねじ溝面を磁気研磨する
   装置において、 磁気装置の先端に取り付けられた磁極と、 この磁極に近接して配置される被研磨物との空隙に投入
   される磁性研磨材と、 研磨加工のために、被研磨物のねじ軸心を中心に一方向
   に回転させると共に、その時のねじリードの送り方向と
   同方向に磁気装置及び磁極を前記ねじ軸心と平行に移動
   させる手段と、 被研磨物の一方の研磨端に前記磁極が到達した時、被研
   磨物の回転方向と前記磁気装置及び磁極の移動方向を反
   転させる手段と、 前記反転動作を必要回数だけ繰り返させる手段と、 被研磨物の回転にともなうねじリードの送り速度と前記
   磁気装置及び磁極の移動速度を、起動・反転・停止時の
   加減速を含めて同期させる手段とを備え、 前記磁性研磨材が、磁性砥粒と、この磁性砥粒より大き
   く、被研磨物のＲ状ねじ溝の最小半径又は近似半径より
   小さい半径の強磁性体球を、一種類又は数種類、混合し
   て成ることを特徴とする磁気研磨装置。
5. 【請求項５】 前記被研磨物又は磁極を被研磨物のねじ
   軸心と垂直方向に振動させる手段を有する請求項４記載
   の磁気研磨装置。
6. 【請求項６】 被研磨物のＲ状溝面又はＲ状ねじ溝面を
   磁気研磨するための磁性研磨材であって、 磁性砥粒と、この磁性砥粒より大きく、被研磨物のＲ状
   溝又はＲ状ねじ溝の最小半径又は近似半径より小さい半
   径の強磁性体球を、一種類又は数種類、混合して成るこ
   とを特徴とする磁性研磨材。