JPH0655448A - ウオータジェット仕上げ加工方法 - Google Patents
ウオータジェット仕上げ加工方法Info
- Publication number
- JPH0655448A JPH0655448A JP21408392A JP21408392A JPH0655448A JP H0655448 A JPH0655448 A JP H0655448A JP 21408392 A JP21408392 A JP 21408392A JP 21408392 A JP21408392 A JP 21408392A JP H0655448 A JPH0655448 A JP H0655448A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water jet
- nozzle
- spherical particles
- compressed air
- gun
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- Pending
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- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 加工を実施するための設備の費用が安価で加
工工数が少なく、従来より平坦で突起のない表面が得ら
れる仕上げ加工方法。 【構成】 微細な硬質材球状粒子を混入したウオータジ
ェットをジェットガンから噴射させて被加工物の表面を
研掃して仕上げ加工する。硬質材球状粒子の直径は０．
０２〜０．１０ｍｍが好ましい。
工工数が少なく、従来より平坦で突起のない表面が得ら
れる仕上げ加工方法。 【構成】 微細な硬質材球状粒子を混入したウオータジ
ェットをジェットガンから噴射させて被加工物の表面を
研掃して仕上げ加工する。硬質材球状粒子の直径は０．
０２〜０．１０ｍｍが好ましい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は物品表面の精密仕上げ加
工方法に関し、より詳細には、物品表面に微細な硬質鋼
球の混入したウオータジェットを噴射させて仕上げ加工
する方法に関する。
工方法に関し、より詳細には、物品表面に微細な硬質鋼
球の混入したウオータジェットを噴射させて仕上げ加工
する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】回転運動や揺動運動をする部品は、その
摩擦する表面の面粗さに加え”当り面率”が問題とな
る。当り面率が低いと摩擦・摩耗が増大するからであ
る。近年、特に自動車の部品の１つであるピストンリン
グなどに見られるように、高速運動する部品が増大して
おり、それに伴って、表面の摩擦・摩耗量も増大してき
ている。摩擦・摩耗はその量によっては部品の寿命だけ
でなく自動車の安全性にも重大な影響を及ぼしかねな
い。したがって、そのような用途に使用される部品の面
粗さ及び当り面率を向上させるべく、従来からかかる部
品の表面を切削加工した後、砥石で研磨し、更に種々の
精密仕上げ加工を該部品に施してきた。その代表的なも
のに、ローラバニシ仕上げ、ペーパラップ仕上げがあ
る。ローラバニシ仕上げは、押し付け加工法の一種であ
り、被加工物の表面硬さに制約がある上、ローラが被加
工面に実質上線接触するため加工能率が高くなるがその
反面被加工面にかかる面圧を十分に高くするためには工
具にかける荷重を大きくする必要があり、装置が大型化
する問題があった。加えて、工具にかける荷重を大きく
したために被加工物に歪みが生じたりしていた。一方、
ペーパラップ仕上げでは、表面に突起が生じ、望ましい
程度の当り面率を得ることができなかった。
摩擦する表面の面粗さに加え”当り面率”が問題とな
る。当り面率が低いと摩擦・摩耗が増大するからであ
る。近年、特に自動車の部品の１つであるピストンリン
グなどに見られるように、高速運動する部品が増大して
おり、それに伴って、表面の摩擦・摩耗量も増大してき
ている。摩擦・摩耗はその量によっては部品の寿命だけ
でなく自動車の安全性にも重大な影響を及ぼしかねな
い。したがって、そのような用途に使用される部品の面
粗さ及び当り面率を向上させるべく、従来からかかる部
品の表面を切削加工した後、砥石で研磨し、更に種々の
精密仕上げ加工を該部品に施してきた。その代表的なも
のに、ローラバニシ仕上げ、ペーパラップ仕上げがあ
る。ローラバニシ仕上げは、押し付け加工法の一種であ
り、被加工物の表面硬さに制約がある上、ローラが被加
工面に実質上線接触するため加工能率が高くなるがその
反面被加工面にかかる面圧を十分に高くするためには工
具にかける荷重を大きくする必要があり、装置が大型化
する問題があった。加えて、工具にかける荷重を大きく
したために被加工物に歪みが生じたりしていた。一方、
ペーパラップ仕上げでは、表面に突起が生じ、望ましい
程度の当り面率を得ることができなかった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】それ故、本発明は、ロ
ーラ仕上げ等に代わる、突起のない平坦な仕上げ面とす
ることの可能な仕上げ加工方法を提供することを目的と
する。
ーラ仕上げ等に代わる、突起のない平坦な仕上げ面とす
ることの可能な仕上げ加工方法を提供することを目的と
する。
【０００４】また、本発明は、設備が簡単且つ安価で、
しかも加工時間も比較的短時間で済む仕上げ加工方法を
提供することを目的とする。
しかも加工時間も比較的短時間で済む仕上げ加工方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、微細な硬質材球状粒子を混入したウオ
ータジェットをジェットガンから噴射させて被加工物の
表面を仕上げ加工する、ウオータジェット仕上げ加工方
法を提供する。
めに、本発明は、微細な硬質材球状粒子を混入したウオ
ータジェットをジェットガンから噴射させて被加工物の
表面を仕上げ加工する、ウオータジェット仕上げ加工方
法を提供する。
【０００６】本発明で使用される硬質材球状粒子は、直
径が約０．０２〜０．１０ｍｍのものが好ましい。粒径
が０．１０ｍｍより大きくなると表面に突起が生じる可
能性があり、また、ウオータジェットガンのノズルを閉
塞させる可能性もあるからである。一方、粒径０．０２
ｍｍ未満になると、面粗さの期待した改善効果が得られ
ないからである。硬質材の球状粒子を使用するのは、母
材表面を切削せずに精密な仕上げ加工を行うことができ
るからである。また、本発明の方法は仕上げ加工として
行われるため、硬質材球状粒子は、割れにくい鋼製、セ
ラミックス製が好ましい。球状粒子と水との混合液で鉄
製品を加工する場合には、防食剤を添加するのが好まし
い。また、油分の付着している加工物を処理する場合に
は脱脂剤を併用してもよい。そのほか、目的に応じて薬
品を添加することも可能である。例えば、水に化成剤な
どを一定濃度に溶解させて使用すると、被加工物表面の
油脂、酸化物などを除去することもできる。水は水道水
が好ましいが、井戸水、工業用水も異雑物が僅少なもの
は使用してもよい。圧縮空気の圧力は、鉄製品を加工す
る場合には約５〜６kg/cm2が好ましい。ノズルは、摩耗
が激しいので、合金鋼、高速度鋼又は超合金などで作ら
れるのが好ましい。
径が約０．０２〜０．１０ｍｍのものが好ましい。粒径
が０．１０ｍｍより大きくなると表面に突起が生じる可
能性があり、また、ウオータジェットガンのノズルを閉
塞させる可能性もあるからである。一方、粒径０．０２
ｍｍ未満になると、面粗さの期待した改善効果が得られ
ないからである。硬質材の球状粒子を使用するのは、母
材表面を切削せずに精密な仕上げ加工を行うことができ
るからである。また、本発明の方法は仕上げ加工として
行われるため、硬質材球状粒子は、割れにくい鋼製、セ
ラミックス製が好ましい。球状粒子と水との混合液で鉄
製品を加工する場合には、防食剤を添加するのが好まし
い。また、油分の付着している加工物を処理する場合に
は脱脂剤を併用してもよい。そのほか、目的に応じて薬
品を添加することも可能である。例えば、水に化成剤な
どを一定濃度に溶解させて使用すると、被加工物表面の
油脂、酸化物などを除去することもできる。水は水道水
が好ましいが、井戸水、工業用水も異雑物が僅少なもの
は使用してもよい。圧縮空気の圧力は、鉄製品を加工す
る場合には約５〜６kg/cm2が好ましい。ノズルは、摩耗
が激しいので、合金鋼、高速度鋼又は超合金などで作ら
れるのが好ましい。
【０００７】球状粒子は、液体（主として水）中に分散
されてスラリー状で供給される場合と、乾燥状態で供給
される場合とに大別される。前者の方式は、そのための
特別の装置が必要であり設備コストが嵩む可能性があ
る。後者の方式は、更に、研磨性粒子を圧縮空気と共に
強制的にノズルに供給する方式と、ノズルの構造上の特
質によりウオータジェットによって誘起される負圧によ
って球状粒子を所謂自給的に供給する方式に大別され
る。いずれの方式でも本発明の方法は使用できる。ウオ
ータジェット仕上げ加工法は、球状粒子と水との混合は
低圧のポンプによりホッパ内で行って、得られた混合液
体をガンに導入し、ジェットより噴出する圧縮空気によ
りノズル部において加速し空気、液（水）、球状粒子の
３相混合高速噴霧体、すなわちウオータジェットとし
て、被加工物に噴射するのが好ましい。また、球状粒子
の加速をインペラ回転による遠心力で行ってもよい。更
に、ガンへの混合液導入圧力をウオータジェットの噴出
圧力と同じ大きさの圧力にしてもよい。このようにする
と、ノズルの先端に抵抗を生じても液圧が高いので背圧
を生ぜず、抵抗に抗して加工を行うことができる。な
お、研磨性粒子が湿潤してしまうとウオータジェットの
ノゾルが閉塞してしまう可能性があるため、本発明にお
いても特開昭６３−１２００９８に記載された方法を適
用して空気の供給を調整することも可能である。
されてスラリー状で供給される場合と、乾燥状態で供給
される場合とに大別される。前者の方式は、そのための
特別の装置が必要であり設備コストが嵩む可能性があ
る。後者の方式は、更に、研磨性粒子を圧縮空気と共に
強制的にノズルに供給する方式と、ノズルの構造上の特
質によりウオータジェットによって誘起される負圧によ
って球状粒子を所謂自給的に供給する方式に大別され
る。いずれの方式でも本発明の方法は使用できる。ウオ
ータジェット仕上げ加工法は、球状粒子と水との混合は
低圧のポンプによりホッパ内で行って、得られた混合液
体をガンに導入し、ジェットより噴出する圧縮空気によ
りノズル部において加速し空気、液（水）、球状粒子の
３相混合高速噴霧体、すなわちウオータジェットとし
て、被加工物に噴射するのが好ましい。また、球状粒子
の加速をインペラ回転による遠心力で行ってもよい。更
に、ガンへの混合液導入圧力をウオータジェットの噴出
圧力と同じ大きさの圧力にしてもよい。このようにする
と、ノズルの先端に抵抗を生じても液圧が高いので背圧
を生ぜず、抵抗に抗して加工を行うことができる。な
お、研磨性粒子が湿潤してしまうとウオータジェットの
ノゾルが閉塞してしまう可能性があるため、本発明にお
いても特開昭６３−１２００９８に記載された方法を適
用して空気の供給を調整することも可能である。
【０００８】
【作用】球状粒子を均一に混合した水が圧縮空気により
高速噴霧体、すなわちウオータジェットとして被加工物
に激突し、その表面に、研掃清浄作用、なし地仕上げ作
用、ピーニング効果等を働かせる。
高速噴霧体、すなわちウオータジェットとして被加工物
に激突し、その表面に、研掃清浄作用、なし地仕上げ作
用、ピーニング効果等を働かせる。
【０００９】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の方法に使用することの可能なウオータジェット
ガン１である。本実施例においては、圧縮空気を用いて
球状粒子を圧送する乾燥方式を使用する。すなわち、第
１ノズル２にポンプが弁を介して連結される（ここでは
図示されていない）。該弁は、第１ノズル２に供給され
るウオータジェット７の噴射、停止の制御機能を有す
る。混合領域４は、第１ノズル２、開口３、及び第２ノ
ズル４とそれぞれ連結されている。開口３は、（ここで
は図示されていないが）弁を介して管によって粒子の貯
蔵槽と連結されている。第１ノズル２を介して高圧のウ
オータジェット７が上部より、また、開口３を介して鋼
製粒子８が側面部より圧縮空気によって、それぞれ混合
領域５に供給される。そして、混合領域５で鋼製粒子８
とウオータジェット７が均一に混合された後に得られた
粒子の混入したウオータジェット７が、第２ノズル４か
ら被加工物６の表面に向かってが噴射される。この装置
を用いて本発明の加工方法を実施してみたところ、面粗
さが０．８〜１．０ｚ程度のものが得られた。
本発明の方法に使用することの可能なウオータジェット
ガン１である。本実施例においては、圧縮空気を用いて
球状粒子を圧送する乾燥方式を使用する。すなわち、第
１ノズル２にポンプが弁を介して連結される（ここでは
図示されていない）。該弁は、第１ノズル２に供給され
るウオータジェット７の噴射、停止の制御機能を有す
る。混合領域４は、第１ノズル２、開口３、及び第２ノ
ズル４とそれぞれ連結されている。開口３は、（ここで
は図示されていないが）弁を介して管によって粒子の貯
蔵槽と連結されている。第１ノズル２を介して高圧のウ
オータジェット７が上部より、また、開口３を介して鋼
製粒子８が側面部より圧縮空気によって、それぞれ混合
領域５に供給される。そして、混合領域５で鋼製粒子８
とウオータジェット７が均一に混合された後に得られた
粒子の混入したウオータジェット７が、第２ノズル４か
ら被加工物６の表面に向かってが噴射される。この装置
を用いて本発明の加工方法を実施してみたところ、面粗
さが０．８〜１．０ｚ程度のものが得られた。
【００１０】
【発明の効果】本発明のウオータジェット仕上げ加工方
法を実施したところ、母材の目減りを少なくした上で平
坦で突起のない面が得られる。特に摺動運動する部品で
摩擦摩耗の量が従来より少なくなる。また、加工設備も
簡便である。
法を実施したところ、母材の目減りを少なくした上で平
坦で突起のない面が得られる。特に摺動運動する部品で
摩擦摩耗の量が従来より少なくなる。また、加工設備も
簡便である。
【図１】本発明の実施例のウオータジェットガンを示す
概略図である。
概略図である。
１ ウオータジェットガン ２ 第１ノズル ３ 開口 ４ 第２ノズル ５ 混合領域 ６ 被加工物 ７ ウオータジェット ８ 鋼製粒子
Claims (2)
- 【請求項１】 微細な硬質材球状粒子を混入したウオー
タジェットをジェットガンから噴射させて被加工物の表
面を仕上げ加工する、ウオータジェット仕上げ加工方
法。 - 【請求項２】 硬質球状粒子の直径は０．０２〜０．１
０ｍｍである、請求項１に記載のウオータジェット仕上
げ加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21408392A JPH0655448A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | ウオータジェット仕上げ加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21408392A JPH0655448A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | ウオータジェット仕上げ加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0655448A true JPH0655448A (ja) | 1994-03-01 |
Family
ID=16649961
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21408392A Pending JPH0655448A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | ウオータジェット仕上げ加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0655448A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104985534A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-10-21 | 重庆钢铁(集团)有限责任公司 | 一种小口径钢管内壁表面缺陷批量处理方法 |
| CN108081152A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 郑州三超除锈技术有限公司 | 高效水喷砂除锈设备 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5016990A (ja) * | 1973-06-16 | 1975-02-22 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP21408392A patent/JPH0655448A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5016990A (ja) * | 1973-06-16 | 1975-02-22 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104985534A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-10-21 | 重庆钢铁(集团)有限责任公司 | 一种小口径钢管内壁表面缺陷批量处理方法 |
| CN104985534B (zh) * | 2015-05-28 | 2018-05-15 | 重庆钢铁(集团)有限责任公司 | 一种小口径钢管内壁表面缺陷批量处理方法 |
| CN108081152A (zh) * | 2017-12-25 | 2018-05-29 | 郑州三超除锈技术有限公司 | 高效水喷砂除锈设备 |
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