JPS5932507B2 - 研摩用加工液 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、研摩用加工液に関し、特にと粒を混合した
液体を使用して加工物の表面を研摩する表面研摩用加工
液に係るものである。

従来、この種の表面研摩、例えばジャイロ仕上げや液体
ホーニング等に使用される加工液は、一般に水や油の如
きキャリアにと粒を混合したものであつて、ジャイロ仕
上げでは加工液中に浸漬した加工物を回転することによ
りと粒と加工物間に相対運動を起こしこれによりと粒を
加工物に衝突させて、研摩作用を生じ、液体ホーニング
では加工液を加工物の表面に噴射しこれによりと粒を加
工物に衝突させて、研摩作用を生ずるようになつている
。

ところが、研摩加工中削り量つまり加工量を加減する必
要がある場合、ジャイロ仕上げでは加工物の回転数を増
減するとか、液体ホーニングでは噴射圧力を増減すると
かして、加工物に衝突すると粒の量を間接的に加減する
以外に方法はない。つまり、従来の加工液を用いたので
は、如何なる表面加工法に依拠しようとも、加工物に対
すると粒の動きそのものを直接制御することはできない
ものであつた。この発明は、磁性流体の特性に着目し、
上述のような問題を解消した新規な研摩用加工液を得る
ことを目的としている。

磁性流体は、液相中にコロイドサイズの強磁性微粉末を
分散させたコロイド溶液であつて、現在工業化されてい
る磁性流体は殆んどマグネタイト（Ｆｅ３０４）を分散
質としており、現在知られている分散媒の種類に水、炭
化水素、エステル、ダイエステル、ポリフェニルエーテ
ル、弗化水素がある。

磁性流体は、分散質が１５０Ａ程度以下と極めて微細で
あるために、常磁性的挙動を示す超常磁性の磁気的性質
を有し、容易に飽和磁化され難く、磁気ヒステリシスを
示さない。

従つて磁性流体をキャリアとした場合、該キャリアに磁
場を印加することにより、マグネタイト微粒子と共にと
粒を磁界に沿つて配向させ、交番磁場を印加することに
よつて、と粒をマグネタイト微粒子と共に振動させて加
工物のあらゆる面に衝突させる。磁性流体中に該流体よ
り密度の大きい非磁性物体を入れ、磁束密度の不均一な
磁場勾配中に磁性流体をおくと、流体中に体積力が生じ
て非磁性物体が浮揚し、浮揚した物体は磁性流体中で磁
場が極小の位置で静止し、物体をこの位置から動かすと
復元力が働いて元の位置にもどり、物体は磁性流体中で
あたかも空間的に三次元のばねで支えられた状態におか
れる。

従つてアルミナの如き非磁性と粒、鉄粉、フエライト粉
の如き磁性と粒、又はこれらと粒を混ぜたものを磁性流
体に混合した混合液を研摩用加工液とし、該加工液に運
動を加える一方、不均一磁場を印加すれば、磁場勾配に
沿つて特定方向にと粒を動かしたり或いはと粒を高磁場
側に加速させたりして、加速と粒を加工物又はその特定
面に衝突させる。こうしてこの発明に従い、磁性流体に
と粒を混合した混合液を研摩用加工液として用いれば、
従来の加工液とは異なり、磁場印加によりと粒の動きを
直接制御するので、加工量を制御して偏磨を排除したり
、寸法精度や形状精度を維持するため精密研摩したり、
或いは加工量を増加して加工能率の向上を図つたりする
ことができる。

この発明により研摩用加工液を使用して表面加工した結
果は次の通りであつた。

加工方式は、第１図に示すように、加工物１の表面から
少なくともと粒の粒子径よりは大きなすきまＧをおいて
対面配置した回転ラツプ２を加工液３の中に浸漬し、電
磁石コイル４の鉄心５の磁極面５ａを加工物１及びすき
まＧを介して回転ラツプのラツプ面２ａに対向させ、回
転ラツプ２を加工液３中で回転させる一方、コイル４に
通電して磁極面５ａからラツプ面２ａに向け軸方向及び
半径方向に不均一な磁力線を放射させた。

下記の条件下で上記の加工方式による加工量と回転速度
の関係は、第２図に、無磁場の場合が点線で、磁場印加
の場合が実線で示す傾向にあつた。

同図から磁場印加により加工量が回転速度の大小にか＼
わりなくほぼ一定に規制されること、また加工量が増加
することが認められた。また第３図からは磁場印加によ
り表面あらさが低減して精密研摩されることが認められ
た。加工量の値は加工前後の加工物の質量減を直示天び
ん（島津製作所製、読み取り限度０．１η、ひよう量２
００９）を用いて求めた。

表面あらさは連続指示形表面粗さ測定機（東京精密製、
触針先端半径５゛μｍ１測定力４ｍＮ以下）を用いて測
定した。この発明の研摩用加工液を用いる加工方式は、
図示の加工方式に限らず、加工物の材質、大きさ、形状
及び又は加工目的に従い、ジヤイロ仕上方式、液体ホー
ニング方式その他任意の加工方式を採用すればよい。加
工方式に従い最適な磁場を加工液に印加すればよい。磁
性流体は低濃度ではニユートン流動を示すが高濃度（比
重１．２以上）では非ニユートン流動を示すので、場合
により又は加工方式により磁性流体の比重を適宜設定す
るとよい。当該加工液を構成する磁性流体の種類、その
分散質並びに分散媒の種類、と粒の種類、その粒径等、
及び体積比は、例示したものに限らず、加工物及び又は
加工方式に従い、適宜選定すればよい。本発明の研摩用
加工液に磁場を印加した場合、キヤリアとなる磁性流体
自体がみかけ上磁石となつて流体運動し、磁性流体中に
混合したと粒は、流体運動する磁性流体に均一に分散し
て随伴し、加工物に均一に衝突して偏磨を生ずることな
く、精密研摩することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の加工液を使用した加工方式の一例を
示す概要図、第２図は加工量と回転速度の関係を示すグ
ラフ図、第３図は各回転速度を一定にして磁場印加の場
合のイは前加工面の表面あらさを、口は加工後の表面あ
らさを示す線図である。 １・・・・・・加工物、２・・・・・・回転ラツプ、３
・・・・・・加工液、４・・・・・・電磁石コイル、５
・・・・・・鉄心、Ｇ・・・・・・すきま。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁場印加により加工物の表面を研摩する研摩用加工
   液であつて、コロイドサイズの強磁性微粉末を分散媒に
   分散させてなる磁性流体をキャリアとして該磁性流体に
   と粒を混合してなることを特徴とする研摩用加工液。