KR102431207B1 - 연마 장치 및 연마 방법 - Google Patents

연마 장치 및 연마 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102431207B1
KR102431207B1 KR1020177011092A KR20177011092A KR102431207B1 KR 102431207 B1 KR102431207 B1 KR 102431207B1 KR 1020177011092 A KR1020177011092 A KR 1020177011092A KR 20177011092 A KR20177011092 A KR 20177011092A KR 102431207 B1 KR102431207 B1 KR 102431207B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
abrasive
work
polishing
processing member
workpiece
Prior art date
Application number
KR1020177011092A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170094124A (ko
Inventor
가즈요시 마에다
노리히토 시부야
Original Assignee
신토고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 신토고교 가부시키가이샤 filed Critical 신토고교 가부시키가이샤
Publication of KR20170094124A publication Critical patent/KR20170094124A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102431207B1 publication Critical patent/KR102431207B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • B24C9/003Removing abrasive powder out of the blasting machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C5/00Devices or accessories for generating abrasive blasts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/08Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for polishing surfaces, e.g. smoothing a surface by making use of liquid-borne abrasives
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/18Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions
    • B24C3/20Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions the work being supported by turntables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/18Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions
    • B24C3/26Abrasive blasting machines or devices; Plants essentially provided with means for moving workpieces into different working positions the work being supported by barrel cages, i.e. tumblers; Gimbal mountings therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C3/00Abrasive blasting machines or devices; Plants
    • B24C3/32Abrasive blasting machines or devices; Plants designed for abrasive blasting of particular work, e.g. the internal surfaces of cylinder blocks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

연마 방법은, 가공 부재와, 흡인력을 발생시키는 흡인 기구를 포함하는 연마 장치를 준비하는 공정과, 가공 부재에 워크를 셋팅하는 공정과, 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류에 의해서, 워크를 향해서 투입된 연마재를 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 해당 연마재를 해당 워크에 접촉 또는 충돌시켜 해당 워크를 연마하는 공정을 포함한다.

Description

연마 장치 및 연마 방법{POLISHING DEVICE AND POLISHING METHOD}
본 개시는, 연마재의 충돌 또는 접촉에 의해 워크를 연마하는 연마 장치 및 연마 방법에 관한 것이다.
워크를 연마하는 방법으로서, 연마재를 압축 공기와 함께 고기(古氣) 2상류(相流)로 하여 노즐로부터 워크를 향해서 분사하고, 연마재를 워크(work)에 충돌 또는 접촉시킴으로써 워크를 연마하는 블라스트(blast) 가공이 널리 이용되고 있다. 일반적으로 이용되는 블라스트 가공 장치는, 깔때기 모양으로 형성된 회수부를 구비한다. 회수부는, 워크를 블라스트 가공하기 위한 블라스트실(blast室)의 하부에 마련된다. 이 블라스트 가공 장치는, 회수부로 낙하한 분진(분사된 분사재 및 워크의 절삭 가루)을 흡인 회수하고, 분급 장치에 의해 재사용 가능한 분사재와 그것 이외의 미립자(균열 또는 깨짐이 생긴 연마재, 및 워크의 절삭 가루)로 분급(分級)한 후, 재사용 가능한 분사재에 의해 다시 블라스트 가공을 행한다(예를 들면, 특허 문헌 1). 이러한 블라스트 가공 장치에서는, 용적이 큰 블라스트 가공실 전체에 연마재가 비산(飛散)하므로, 워크의 교환시 등에 블라스트 가공실 밖으로 분진이 비산되는 것을 완전히 막는 것은 곤란하다. 또, 흡인력을 발생시키는 설비에 높은 흡인 능력이 요구되므로, 블라스트 가공 장치 전체가 대형화해 버린다는 문제가 있다.
상기 분진을 효율 좋게 회수하기 위해, 노즐 출구 근방에서 흡인 설비에 연결된 커버를 구비하며, 이 커버에 의해 분진의 비산을 막음과 아울러, 이 커버 내에 체류(滯留)한 분진을 흡인 설비에서 회수하는 구성의 블라스트 가공 장치가 개시되어 있다(예를 들면 특허 문헌 2). 이와 같은 블라스트 가공 장치는, 피(被)가공면이 노즐에 대해서 충분히 큰 평면인 경우에만 적용될 수 있으므로, 워크의 형상에 따라서는 이 구성의 블라스트 가공 장치를 이용하는 것이 불가능하다.
블라스트 가공에서, 고기 2상류의 분사 압력은 통상 0.2MPa 이상으로 고압이다. 이 때문에, 워크의 형상 또는 치수에 따라서는 고기 2상류에 의해서 워크 자체가 날려 보내어진다고 하는 문제, 및 연마재가 워크에 박힌다고 하는 문제가 있다.
특허 문헌 1 : 일본특허공개 평09-323263호 공보 특허 문헌 2 : 일본실용신안등록 제3031304호 공보
블라스트 가공에는, 위에서 설명한 바와 같은 문제가 있다. 본 기술 분야에서는, 블라스트 가공에 달라진 새로운 연마 장치 및 연마 방법이 원해지고 있다.
본 발명의 일측면에서는, 워크를 연마재에 의해 연마하는 연마 방법이 제공된다. 이 연마 방법은, 하기 (1)~(3)의 공정을 포함한다.
(1) 가공 부재와, 흡인력을 발생시키는 흡인 기구를 포함하는 연마 장치를 준비하는 공정.
(2) 가공 부재에 워크를 셋팅하는 공정.
(3) 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류에 의해서, 워크를 향해서 투입된 연마재를 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 연마재를 워크에 접촉 또는 충돌시켜 워크를 연마하는 공정.
일측면에 관한 연마 방법에 의하면, 워크를 향해서 투입된 연마재는, 흡인 기구에 의해 발생한 기류에 의해서, 소정의 속도로 가속된다. 이 가속에 의해, 연마재는 워크를 연마하는데 적합한 운동 에너지를 얻을 수 있으므로, 연마재가 워크에 접촉 또는 충돌할 때에 워크의 연마가 행하여진다. 또, 여기서 말하는「연마재의 투입」은, 간단히 연마재를 워크를 향해서 초속도(初速度)없이 공급하거나, 혹은 연마재를 워크를 향해서 매우 작은 초속도로 공급하는 것을 의미하며, 블라스트 가공 장치와 같이 연마재를 피가공물을 향해서 분사 혹은 투사하는 것과는 다르다. 예를 들면, 연마재를 자유 낙하시키는 것에 의해 연마재를 워크를 향해서 공급해도 괜찮고, 주위로 비산하지 않거나 혹은 연마에 영향을 주지 않을 정도의 약한 풍량으로, 연마재를 워크를 향해서 공급해도 괜찮다.
일 실시 형태의 연마 방법에서는, 가공 부재는, 제1 면 및 제1 면의 반대측의 면인 제2 면을 가지는 재치반(載置盤)을 구비해도 괜찮다. 재치반에는, 제1 면으로부터 제2 면을 향하는 방향으로 재치반을 관통하는 복수의 관통공이 마련되어도 괜찮다. 복수의 관통공의 각각은, 연마재가 통과 가능하고 또한 워크를 통과할 수 없는 크기를 가져도 괜찮다. 그리고, 가공 부재에 워크를 셋팅하는 공정에서는, 제1 면에 워크를 재치해도 괜찮다. 이 경우, 연마 능력을 해치지 않고, 워크를 가공 부재에 셋팅할 수 있다.
일 실시 형태의 연마 방법에서는, 흡인 기구는 제2 면측에 배치되어도 괜찮다. 그리고, 기류는, 제1 면으로부터 제2 면을 향하는 기류라도 괜찮다. 이 구성에 의해, 워크의 근방에서는 제1 면측으로부터 제2 면측을 향하는 기류가 발생하므로, 이 기류에 의해서 워크를 양호하게 연마할 수 있다.
일 실시 형태의 연마 방법은, 연마재를 회수하는 공정을 더 포함해도 괜찮다. 워크를 연마하는 공정에서는, 연마재는 제1 면측으로부터 워크를 향해서 투입되어도 괜찮다. 회수하는 공정에서는, 제2 면에 도달한 연마재를 흡인 기구에서 흡인하여 회수해도 괜찮다. 연마재, 및 미립자(이들 연마재 및 미립자를 총칭하여, 이후「분진」이라고 기재함)는 흡인 기구를 향해 진행하므로, 분진이 연마 영역 이외로 비산하는 것을 억제할 수 있다. 미립자는, 균열 또는 깨짐이 생긴 연마재, 및 연마에 의해서 생긴 절삭 가루를 포함한다.
일 실시 형태의 연마 방법은, 흡인 기구에 의해, 기류를 정류(整流)하는 공정을 더 포함해도 괜찮다. 정류하는 공정에서는, 기류를 정류하는 것에 의해서, 연마재가 워크에 접촉 또는 충돌하는 형태를 제어해도 괜찮다. 정류하는 공정에 의해, 워크에 대한 연마재의 거동을 제어하고, 연마의 형태를 변경할 수 있다. 이것에 의해, 가공 목적에 맞춘 연마의 형태로 할 수 있다.
일 실시 형태의 연마 방법에서는, 가공 부재는, 재치반의 외측 가장자리부에 마련된 프레임체를 더 구비해도 괜찮다. 이 경우, 일시적으로 과잉인 연마재가 투입되어도, 가공 부재의 외측으로 연마재가 떨어지는 것이 방지된다. 또, 복수의 워크를 가공 부재에 재치한 경우에도, 가공 부재의 외측으로 연마재가 떨어지는 것이 방지된다.
일 실시 형태의 연마 방법은, 복수의 워크를 유동 상태로 하는 것에 의해서 복수의 워크를 교반하는 공정을 더 포함해도 괜찮다. 워크를 셋팅하는 공정에서는, 제1 면에 복수의 워크를 재치해도 괜찮다. 워크를 연마하는 공정에서는, 유동 상태의 복수의 워크에 연마재를 접촉 또는 충돌시켜 복수의 워크를 연마해도 괜찮다. 복수의 워크가 교반되고 있는 상태에서 연마재가 복수의 워크에 접촉 또는 충돌하므로, 복수의 워크의 연마를 균등화하는 것이 가능하다.
일 실시 형태의 연마 방법에서는, 복수의 워크를 교반하는 공정에서, 가공 부재를 소정의 각도로 경사지게 배치하고, 해당 가공 부재를 회전시키는 것에 의해서, 복수의 워크를 교반해도 괜찮다. 이 경우, 워크는, 원심력에 의해서 가공 부재의 회전에 추종하여 프레임체를 따라서 회전하지만, 원심력보다도 중력이 크게 되면 프레임체로부터 떨어져 낙하한다. 이렇게 하여, 복수의 워크를 교반하여, 균등하게 분산할 수 있다. 또, 일 실시 형태에서는, 가공 부재를 경사지게 배치하는 각도는, 30~70°라도 괜찮다. 또, 일 실시 형태에서는, 가공 부재의 회전 속도는 임계 회전 속도의 5~50%라도 괜찮다.
일 실시 형태의 연마 방법에서는, 워크의 비커스 경도가 3~200Hv이고, 연마재가 워크와 접촉 또는 충돌할 때의 연마재의 속도가 5~30m/sec라도 괜찮다. 이와 같이, 연마재의 속도를 조정하는 것에 의해서, 비교적 경도가 낮은 워크에 대해서도 양호하게 연마를 할 수 있다. 또, 연마재를 이 속도로 가속함으로써, 워크에 연마재가 박히는 것을 억제하면서, 워크를 양호하게 연마할 수 있다. 또, 일 실시 형태에서는, 연마재가 워크에 대해서 연마에 기여하는 공간에서의 연마재가 차지하는 비율이 3~20체적%라도 괜찮다.
일 실시 형태의 연마 방법은, 워크를 향해서 연마재를 투입하는 공정을 더 포함해도 괜찮다. 연마 장치는, 워크를 향해서 연마재를 투입하는 연마재 공급 기구를 더 구비해도 괜찮다. 연마재를 투입하는 공정에서는, 연마재 공급 기구에 의해서, 워크를 향해서 연마재를 자유 낙하로 투입해도 괜찮다. 이 경우, 연마재에 초속도를 부여할 필요가 없으므로, 연마재가 연마 영역 밖으로 비산할 가능성을 저감할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에서는, 워크를 연마하기 위한 연마 장치가 제공된다. 이 연마 장치는, 워크를 재치하기 위한 가공 부재와, 가공 부재에 재치된 워크를 향해서 연마재를 투입하는 연마재 공급 기구와, 흡인력에 의해 연마재 공급 기구로부터 가공 부재를 향하는 방향으로 기류를 발생시키는 흡인 기구를 구비한다. 흡인 기구는, 연마재 공급 기구에 의해서 워크를 향해서 투입된 연마재를, 기류에 의해서 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 가속된 연마재를 워크에 접촉 또는 충돌시키는 것에 의해 워크를 연마한다.
다른 측면에 관한 연마 장치에 의하면, 워크를 향해서 투입된 연마재는, 흡인 기구에 의해 발생한 기류에 의해서, 소정의 속도로 가속된다. 이 가속에 의해, 연마재는 워크를 연마하는데 적합한 운동 에너지를 얻을 수 있으므로, 연마재가 워크에 접촉 또는 충돌할 때에 워크의 연마가 행하여진다.
본 발명의 여러 가지의 측면 및 각 실시 형태에 의해, 전술한 바와 같은 블라스트 가공에서의 문제를 발생시키지 않고, 워크를 연마할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에서 이용되는 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 2는 제1 실시 형태에서의 연마의 메카니즘을 설명하기 위한 모식도이다.
도 3은 제1 실시 형태에서의 연마의 공정을 나타내는 플로우도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시 형태에서 이용되는 연마 장치를 설명하기 위한 모식도이다.
도 5는 제2 실시 형태에서의 연마의 공정을 나타내는 플로우도이다.
본 발명의 연마 장치 및 연마 방법의 일례를, 도면을 참조하여 설명한다. 이하의 설명에서, 상하 좌우의 방향은 특별히 언급이 없는 한 도면 중에서의 방향을 가리킨다. 또, 본 발명은 본 실시 형태의 구성에 한정되지 않고, 필요에 따라서 적절히 변경할 수 있다.
제1 실시 형태에서 이용되는 연마 장치(01)는, 도 1에 나타내어지는 바와 같이, 가공 부재(10)와, 연마재 공급 기구(30)와, 흡인 기구(40)와, 선별 기구(50)를 구비한다.
가공 부재(10)는, 워크(W)를 수용하기 위한 부재이다. 가공 부재(10)는, 재치반(載置盤)(11)을 구비한다. 재치반(11)은, 워크(W)가 재치되는 면인 제1 면(11a)(재치면)과, 그 반대측의 면인 제2 면(11b)을 가진다. 재치반(11)은, 워크(W)를 통과시키지 않지만 연마재를 통과할 수 있는 복수의 개구부를 가진다. 구체적으로는, 재치반(11)에는, 제1 면(11a)으로부터 제2 면(11b)을 향하는 방향으로 재치반(11)을 관통하는 복수의 관통공이 마련되어 있다. 복수의 관통공의 각각은, 연마재(G)가 통과 가능하고 또한 워크(W)가 통과할 수 없는 크기를 가지고 있다. 재치반(11)은, 예를 들면, 그물 모양으로 구성된 반(盤)이라도 좋고, 펀칭 메탈(punching metal)이라도 좋으며, 복수의 슬릿이 마련된 반(盤)이라도 괜찮다.
재치반(11)의 형상은 특별히 한정되지 않는다. 또, 가공 부재(10)는, 재치반(11)의 외측 가장자리부에 마련된 프레임체를 더 구비해도 괜찮다. 가공 부재(10)가 프레임체를 구비함으로써, 워크(W)가 가공 부재(10)의 외측 가장자리부로부터 외측으로 낙하하지는 않는다.
본 실시 형태의 가공 부재(10)는, 그물 모양으로 구성된 원반(圓盤) 형상의 재치반(11) 및 재치반(11)의 외측 가장자리부에 고정된 프레임체(12)를 구비하고 있다. 프레임체(12)는, 적어도 재치반(11)의 제1 면(11a)에서, 재치반(11)의 둘레 가장자리를 포위(包圍)하고 있다. 즉, 본 실시 형태의 가공 부재(10)는, 재치반(11)의 상부(제1 면(11a)측)가 개방된 원통 형상을 가지고 있다.
연마재 공급 기구(30)는, 연마재(G)를 워크(W)를 향해서 투입하기 위한 기구이다. 연마재 공급 기구(30)는, 저류(貯留) 탱크(31)와, 반출부(32)를 포함한다. 저류 탱크(31)는, 연마재(G)를 저류하기 위한 탱크이다. 반출부(32)에는, 배출구(32a)가 마련되어 있다. 배출구(32a)가 재치반(11)의 제1 면(11a)의 상부에 위치하도록, 반출부(32)는 배치되어 있다. 반출부(32)는, 저류 탱크(31)(호퍼) 내의 연마재(G)를 배출구(32a)로부터 정량(定量)으로 배출할 수 있도록 구성되어도 괜찮다. 반출부(32)는, 예를 들면, 반송 스크루(screw) 및 해당 반송 스크루를 내포하는 트로프(trough)를 구비하며, 저류 탱크(31) 내의 연마재(G)를 해당 트로프에 마련된 배출구(32a)를 향해 전진시키도록 구성되어도 괜찮다. 또, 반출부(32)는, 원반 모양의 저반(底盤) 및 해당 저반의 중심을 축심(軸心)으로 수평 회전하는 스크레이퍼(scraper)를 구비해도 괜찮다. 이 경우, 반출부(32)는, 저류 탱크(31)의 저면을 해당 저반에 약간 이간(離間)시켜 배치함으로써 안식각(安息角, angle of repose)에 의해 소정량의 연마재(G)를 해당 저반에 퇴적시키고, 이것을 해당 스크레이퍼에 의해 배출구(32a)를 향해서 긁어내도록 구성되어도 괜찮다. 반출부(32)로서, 그 외의 공지의 구성이 이용되어도 괜찮다. 본 실시 형태에서는, 반출부(32)는, 전자(前者)의 구성을 구비하고 있다.
흡인 기구(40)는, 연마재(G)를 가속시키는 기능 및 흡인하는 기능을 겸하고 있다. 흡인 기구(40)는, 호스(43)와, 집진기(集塵機)(42)를 구비하고 있다. 호스(43)의 일단면(一端面)(본 실시 형태에서는 흡인부(41))은, 재치반(11)의 제2 면(11b)의 아래에 마련되고, 제2 면(11b)과는 이간하고 있다. 집진기(42)는, 호스(43)에 연결되어 있다.
선별 기구(50)는, 분진으로부터 재사용 가능한 연마재를 선별하는 기구이다. 또, 선별 기구(50)는, 흡인부(41)로부터 집진기(42)를 향하는 경로의 도중에 배치되어 있다. 즉, 일단면이 흡인부(41)를 형성하는 제1 호스(43a)가 선별 기구(50)에 연결되어 있고, 선별 기구(50)는 제2 호스(43b)에 의해서 집진기(42)와 연결되어 있다. 선별 기구(50)는, 후술한 바와 같이, 재이용 가능한 연마재와, 그것 이외의 미립자(균열 또는 깨짐이 생긴 연마재, 및 연마에 의해 생긴 워크의 절삭 가루)로 분진을 분리하는 기구이다. 선별 기구(50)는, 분진의 비중차(比重差) 및 기류를 이용하여 분급하도록 구성되어도 괜찮다. 선별 기구(50)로서, 예를 들면, 사이클론 세퍼레이터(separator), 원심 분급기, 또는 그 외의 공지의 구성이 이용되어도 괜찮다. 본 실시 형태에서는, 선별 기구(50)로서, 사이클론 세퍼레이터가 이용되고, 사이클론 세퍼레이터의 저부가 저류 탱크(31)에 연결되어 있다.
다음으로, 도 2 및 도 3을 더 이용하여, 연마 방법을 설명한다.
(S01:준비 공정)
연마 장치(01)를 준비한다. 미리, 도 1에 나타내어지는 저류 탱크(31)에 연마재(G)를 장입(裝入)해 둔다. 본 실시 형태에서 사용되는 연마재(G)의 재질은, 피가공물의 재질 및 형상, 및 가공 목적에 맞추어 적절히 선택될 수 있다. 예를 들면, 연마재(G)는, 금속 또는 비금속의 입자(숏(shot), 그리드(grid), 및 컷 와이어(cut wire)), 세라믹스계 입자(Al2O3, SiC, 및 ZrO2 등), 천연석의 입자(에머리(emery, 금강사), 규석, 및 다이아몬드 등), 식물계 입자(호두의 껍질, 복숭아의 씨, 및 살구의 씨 등), 및 수지계 입자(나일론, 멜라민, 및 유레아(urea) 등)로부터 선택될 수 있다.
또, 연마재(G)의 입자 지름도, 피가공물의 재질 및 형상, 및 가공 목적에 맞추어 적절히 선택될 수 있다. 단, 연마재(G)의 입자 지름은, 가공 부재(10)의 개구부(관통공)를 통과할 수 있는 지름이 되도록 선택되지 않으면 안 된다. 예를 들면, 세라믹스계 입자를 연마재(G)로 한 경우, 연마재(G)의 입자 지름은, JIS(Japanese Indusrial Standards) R6001;1998에 규정되는 입도(粒度)가 F220 또는 #240이상 #1000 이하이며, 또한 가공 부재(10)의 개구부(관통공)를 통과할 수 있는 지름이 되도록 선택된다.
(S02:워크를 가공 부재에 셋팅하는 공정)
워크(W)를 재치반(11)의 제1 면(11a)에 재치하는 것에 의해, 워크(W)를 가공 부재(10)에 수용(셋팅)한다. 도 2에서는, 편의상 1개의 워크(W)가 기재되어 있지만, 가공 부재(10)에 복수의 워크(W)를 재치하여 연마하는 것도 가능하다.
(S03:기류를 발생하는 공정)
집진기(42)를 작동시키면, 재치반(11) 근방에서 제1 면(11a)으로부터 제2 면(11b)을 향하는 기류가 발생한다.
(S04:정류하는 공정)
기류의 흐름을 정류하는 것에 의해서, 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 형태를 의도적으로 변경(제어)할 수 있다. 이 공정은, 예를 들면, 흡인부(41)의 위치 및 크기, 그리고 집진기(42)의 흡인 풍량 등을 변경함으로써 행하여질 수 있다. 또, 후술하는 바와 같이, 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 연마재(G)의 속도가 매우 낮으므로, 정류 공정에 의해 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 형태를 용이하게 변경할 수 있다. 또, 정류 공정 S04는, 생략되어도 괜찮다.
(S05:연마재를 투입하는 공정)
연마재 공급 기구(30)를 작동시키면, 저류 탱크(31)에 장입되어 있는 연마재(G)가 배출구(32a)로부터 정량으로 배출되고, 워크(W)를 향해서 투입(본 실시 형태의 경우는 낙하)된다. 연마재(G)가 배출구(32a)로부터 배출되었을 때의 워크(W)를 향하는 방향의 연마재(G)의 속도는, 0m/sec 혹은 매우 작은 속도이며, 연마재(G)가 자유낙하에 의해 워크(W)에 충돌 또는 접촉해도 워크(W)는 연마되지 않는다.
(S06:연마재를 가속하는 공정)
배출구(32a)로부터 배출된 연마재(G)는, 전술의 공정 S03에서 발생한 기류에 의해, 가속 영역(A)(제1 면(11a)측에서 이 기류가 생기고 있는 영역)에 자유 낙하로 도달한다. 가속 영역(A)에 도달한 연마재(G)는, 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 속도가 소정의 속도가 되도록, 흡인부(41)를 향해 가속된다. 이 소정의 속도는, 워크(W)를 양호하게 연마할 수 있고, 또한 워크(W)에 데미지 및 연마재(G)의 박힘이 생기지 않는 속도라도 괜찮다. 예를 들면, 워크(W)의 비커스 경도(JIS Z2244;2009에서 규정)가 3~200Hv(시험력은 0.2N)인 경우, 이 소정의 속도는 5~30m/sec 라도 좋고, 10~20m/sec라도 괜찮다. 종래의 연마 방법인 블라스트 가공에서는, 분사 압력이 0.2MPa 이상으로 고압이므로, 이러한 속도를 실현하는 것은 불가능하다. 만일 매우 낮은 분사 압력으로 연마재를 분사하여 이 속도를 실현하려고 한 경우, 노즐로부터의 분사재의 분사량이 안정되지 않으므로, 워크의 마무리 정도에 불균일이 생긴다. 본 실시 형태의 연마 방법에 의해, 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 연마재(G)의 속도를 매우 낮은 속도로 할 수 있으므로, 매우 낮은 속도의 연마재(G)에 의해 워크(W)를 연마할 수 있다. 이 속도의 조정은, 집진기(42)에 의한 흡인 풍량의 조정, 그리고, 흡인부(41)의 치수 및 형상의 변경 등에 의해서 행하여질 수 있다. 집진기(42)에 의한 흡인 풍량의 조정은, 예를 들면, 집진기(42)에 내장되는 모터의 회전수를 변경하거나, 또는 호스(43)에 외기를 흡인하기 위한 댐퍼를 마련하고, 댐퍼의 개도를 조정하는 등에 의해서 행하여질 수 있다.
(S07:워크를 연마하는 공정)
가속 영역(A)에 도달한 연마재(G)는, 가속되면서 흡인부(41)를 향해 진행하고, 워크(W)의 피가공면에 도달한다. 그 후, 연마재(G)는 워크(W)에 충돌 또는 접촉하고, 피가공면을 연마한 후, 흡인부(41)를 향해 더 진행한다. 도 2에 나타내어지는 거동 F는, 연마재(G)의 거동을 나타낸다. 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 형태의 일례를 거동 F1, F2, F3로 하여 설명한다.
거동 F1:연마재(G)는 워크(W)의 상면에 충돌한 후, 튀어오른다. 연마재(G)가 워크(W)에 충돌했을 때의 충격력에 의해 피가공면이 연마된다.
거동 F2:연마재(G)는 워크(W)의 상면에 충돌한 후, 상면을 따라서 진행한다. 연마재(G)가 워크(W)에 충돌했을 때의 충격력 및 연마재(G)가 상면을 따라서 진행될 때의 마찰력에 의해 피가공면이 연마된다.
거동 F3:연마재(G)는 워크(W)의 능각부(稜角部)를 따라서 진행한다. 연마재(G)가 워크(W)의 능각부에 충돌했을 때의 충격력 또는 능각부를 통과할 때의 마찰력 중 적어도 어느 하나에 의해 연마된다. 이 때문에, 능각부의 라운딩 가공(R부 가공)이나 디버링(deburring)을 행하는 것이 가능하다.
또, 워크(W) 근방의 영역, 즉 연마재(G)가 연마에 기여하는 영역(예를 들면, 워크(W)의 각 면(面)으로부터 1mm 이내의 영역)인 연마 영역(P)에서는, 공간에 대한 연마재(G)의 비율이 3~20체적%라도 괜찮다. 공간에 대한 연마재(G)의 비율이 너무 작으면 연마재(G)가 워크(W)에 접촉할 기회가 적기 때문에 연마가 완료할 때까지의 시간이 증대한다. 공간에 대한 연마재(G)의 비율이 너무 크면 연마재(G)가 연마 영역(P)에서 분산된 상태로 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 수 없기 때문에, 연마 효율이 나빠진다.
본 실시 형태에서는, 워크(W)가 수지라도 양호하게 워크(W)의 연마를 할 수 있다. 예를 들면, JIS K7202;2001에 규정되는 M스케일에 의한 록웰(Rockwell) 경도가 10~100의 범위의 경도를 가지고 있는 수지를 워크(W)로 한 경우에도 양호하게 워크(W)의 연마를 행하는 것이 가능하다.
(S08:연마재를 회수하는 공정)
워크(W)에 충돌 또는 접촉한 연마재(G)는, 재치반(11)을 통과하여 제2 면(11b)측으로 이동한다. 제2 면(11b)측으로 이동한 연마재(G)는, 흡인부(41)로부터 집진기(42)에 의해 흡인된다. 그 때, 전술의 미립자도 재치반(11)을 통과하여, 흡인부(41)로부터 흡인된다. 연마재(G) 및 미립자 등의 분진은 제1 호스(43a)를 통과하여 선별 기구(50)로 이송된다. 선별 기구(50)가 사이클론 세퍼레이터인 경우, 사이클론 세퍼레이터의 상부로부터 벽면을 따르도록 도입된 분진은, 나선 모양으로 낙하한다. 그 과정에서, 질량이 가벼운 입자인 상기 미립자는 상부로 부유(浮遊)하고, 사이클론 세퍼레이터의 천정부에 접속된 제2 호스(43b)를 통해 집진기(42)에 포집된다. 한편, 질량이 무거운 입자인 재이용 가능한 연마재(G)는 선별 기구(50)의 저부를 향해 이동하고, 선별 기구(50)의 저부에 연결된 저류 탱크(31)에 저류된다. 이 연마재(G)는 다시 배출구(32a)로부터 워크(W)를 향해 투입된다.
이상과 같이, 제1 면(11a)측에 배치된 연마재 공급 기구(30)에서의 배출구(32a)로부터 투입되고, 집진기(42)에 의해 발생한 흡인력에 의해 소정의 속도로 가속된 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉하는 것에 의해, 워크(W)가 연마된다. 워크(W)에 충돌 또는 접촉한 후의 연마재(G)는, 제2 면(11b)측에 배치된 흡인부(41)에 흡인된다. 이것에 의해, 종래의 연마 방법인 블라스트 가공과 마찬가지로 연마재(G)가 주위로 비산하지는 않는다. 또, 연마재(G)가 워크(W)에 충돌 또는 접촉할 때의 연마재(G)의 속도를 매우 느리게 할 수 있기 때문에, 비교적 경도가 낮은 워크(W)를 연마하는 경우에도, 워크(W)로의 데미지가 생기지 않고, 워크(W)를 양호하게 연마할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 연마재(G)의 배출구(32a)로부터 흡인부(41)로의 유로에 대한 워크(W)의 위치를 고정하여 연마가 행하여지지만, 워크(W)의 사이즈, 형상 및 수량에 맞추어, 워크(W)의 위치를 이 유로에 대해서 이동하면서 연마를 해도 괜찮다. 예를 들면, 연마 장치(01)는, 가공 부재(10), 배출구(32a), 및 흡인부(41) 중 적어도 어느 하나를 이동하는 기구를 더 구비해도 괜찮다. 또, 연마 장치(01)는, 가공 부재(10)를 진동시키는 기구를 더 구비해도 좋고, 이 기구에 의해서 워크(W)를 전동(轉動)시키면서 연마해도 괜찮다.
다음으로, 다른 형태의 연마 방법의 일례를 제2 실시 형태로 하여, 도 4를 더 이용하여 설명한다. 이하의 설명에서는, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 설명한다.
제2 실시 형태에서는, 복수의 워크(W)를 연마할 때에 모든 워크(W)를 보다 균일하게 연마한다. 본 실시 형태에서 이용되는 연마 장치(02)는, 제1 실시 형태에서 이용되는 연마 장치(01)의 구성에 더하여, 교반 기구(20)를 구비한다.
본 실시 형태의 가공 부재(10)는, 제1 실시 형태의 가공 부재(10)와 동일한 구성이다. 제1 면(11a)에 복수의 워크(W)를 재치(즉, 가공 부재(10)에 수용)하여 이 워크(W)를 교반했을 때에, 워크(W)는 프레임체(12)에 의해 가공 부재(10) 밖으로 넘치지는 않는다.
교반 기구(20)는, 가공 부재(10)에 접속되고, 가공 부재(10)에 수용된 복수의 워크(W)를 유동(流動) 상태로 하는 것에 의해서, 복수의 워크(W)를 교반한다. 워크(W)를 교반할 수 있기만 하면 교반 기구(20)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 교반 기구(20)는, 가공 부재(10)를 회전시키도록 구성되어도 괜찮고, 가공 부재(10)를 진동시키도록 구성되어도 괜찮다. 교반 기구(20)로서, 그 외의 공지의 구성이 이용되어도 괜찮다. 본 실시 형태에서는, 교반 기구(20)는, 재치반(11)의 평면 중심을 축심으로 가공 부재(10)를 회전시킨다. 구체적으로는, 교반 기구(20)는, 유지 부재(21)와, 회전 기구(22)를 구비한다. 유지 부재(21)는, 가공 부재(10)를 소정의 경사 각도 α로 경사시킨 상태에서, 가공 부재(10)를 회전 가능하게 유지한다.
회전 기구(22)는, 가공 부재(10)를 소정의 속도로 회전시키는 기구이다. 회전 기구(22)는, 회전력을 발생하는 모터(22a)와, 모터(22a)의 회전력을 가공 부재(10)로 전달하는 회전력 전달 부재(22b)를 구비한다.
다음으로, 도 5를 더 이용하여, 제2 실시 형태의 연마 방법을 설명한다. 제2 실시 형태의 연마 방법은, 전술의 제1 실시 형태의 연마 방법과 거의 동일하지만,「S02:워크를 가공 부재에 셋팅하는 공정」의 처리 내용, 및 공정 S02와 공정 S03과의 사이에 행하여지는「S9:워크를 교반하는 공정」을 더 구비하는 점에서 제1 실시 형태의 연마 방법과 다르다. 이하에 설명한다.
(S02:워크를 가공 부재에 셋팅하는 공정)
복수의 워크(W)를 재치반(11)의 제1 면(11a)에 재치하는 것에 의해, 복수의 워크(W)를 가공 부재(10)에 수용(셋팅)한다. 워크(W)의 수용량은, 워크(W)를 가공 부재(10)에 의해 유지할 수 있고, 또한 워크(W)를 양호하게 유동 상태로 하는 것에 의해서 복수의 워크(W)를 교반할 수 있도록, 워크(W)의 성상(性狀, 성질과 상태) 및 가공 부재(10)의 사이즈에 맞추어 적절히 선택된다.
(S09:워크를 교반하는 공정)
모터(22a)를 작동하여, 가공 부재(10)를 회전시킨다. 가공 부재(10)에 수용된 워크(W)는 가공 부재(10)의 회전에 추종하여 프레임체(12)를 따라서 이동한다. 가공 부재(10)는 경사지게 유지되어 있으므로, 워크(W)에는 프레임체(12)를 향하는 방향의 원심력과 재치반(11)을 따른 중력의 분력(分力)이 부가되어 있다. 워크(W)가 소정의 위치까지 이동(상승)하면, 원심력보다도 중력의 분력(分力)이 크게 되므로, 워크(W)는 프레임체(12)로부터 떨어져, 재치반(11)을 따라서 하부를 향해 낙하한다. 이와 같이, 워크(W)의 이동과 낙하가 연속하여 행하여짐으로써, 복수의 워크(W)는 유동 상태가 된다. 이것에 의해, 복수의 워크(W)는 교반된다. 이 유동 상태를 실현하기 위해서, 가공 부재(10)의 경사 각도 α는 수평면에 대해서 30~70°가 되어도 좋고, 40~60°가 되어도 괜찮다. 가공 부재(10)의 경사 각도 α가 너무 작으면 중력에 의한 유동화의 촉진의 효과가 적다. 가공 부재(10)의 경사 각도 α가 너무 크면 원심력에 대해서 중력의 분력이 너무 커지므로, 가공 부재(10)의 회전에 추종시켜 워크(W)를 이동시키는 것이 곤란하게 된다.
또, 가공 부재(10)의 회전 속도가 너무 크면 원심력이 너무 강하게 되므로, 중력의 분력에 의해서 워크(W)를 낙하시키는 것이 곤란하게 된다. 반대로, 가공 부재(10)의 회전 속도가 너무 작으면 원심력이 너무 약해지므로, 가공 부재(10)의 회전에 의해서 워크(W)를 이동시키는 것이 곤란하게 된다. 어느 경우도, 워크(W)를 양호하게 유동 상태로 하는 것은 불가능하다. 복수의 워크(W)를 유동 상태로 하는 것에 의해서, 양호하게 교반하기 위해서, 가공 부재(10)의 회전 속도는 임계 회전 속도의 5~50%가 되어도 좋고, 10~30%가 되어도 괜찮다. 임계 회전 속도란, 가공 부재(10)의 회전 속도를 상승시켜 갔을 때에, 워크(W)에 부가되는 원심력이 중력의 분력보다도 크게 되고, 워크(W)가 낙하하게 되지 않아 프레임체(12)와 함께 회전하도록 된 시점에서의 속도를 가리킨다.
이상과 같이, 워크를 교반하는 공정(S09)에 의해 복수의 워크(W)가 교반되고 있는 상태에서 S03 이후의 공정이 행하여진다. 즉, 유동 상태의 워크(W)에 연마재(G)가 충돌 또는 접촉하므로, 복수의 워크(W)를 불균일하지 않고 균등하게 연마할 수 있다.
다음으로, 이들 연마 장치에 의해 워크(W)를 연마한 결과에 대해 설명한다. 여기에서는, 워크로서 하기의 2종류를 선택하고, 능각부의 디버링을 가공 목적으로 했다.
워크 A:워크 A는, 복합 재료(SiC/Al2O3)를 압축 성형에 의해 성형한 세라믹의 성형품이다. 압축 하중을 조정함으로써, 워크 A의 비커스 경도를 Hv3~200으로 했다.
워크 B:워크 B는, 철을 모재(母材)로 하고, 아연 도금을 실시한 것이며, 아연 도금의 비커스 경도은 Hv80 정도이다.
워크 C:워크 C는, PET 수지로 구성되어 있고, 워크 C의 록웰 경도(M 스케일)는 70 정도이다.
장치로서는, 제1 실시 형태의 연마 장치(장치 A) 및 제2 실시 형태의 연마 장치(장치 B)를 사용했다. 또, 비교예로서, 블라스트 가공 장치(신토고교 주식회사제 MY-30C형의 드럼형 블라스트 가공 장치를 개조)를 이용했다.
연마재로서는, 알루미나질(質)의 연마재(신토고교 주식회사제 WA#800)를 사용하고, 장치 A 및 장치 B를 30분, 블라스트 가공 장치를 30분, 각각 작동시켜 연마를 행했다.
연마 후, 워크의 가공 상태를 평가했다. 가공 상태의 평가는, 마이크로스코프(microscope)(주식회사 키엔스제(keyence製) VHX-2000)에 의해, 관찰의 대상이 되는 워크를 각각 관찰하는 것에 의해 행하여졌다. 관찰의 대상이 되는 워크는, 가공 부재에 1개의 워크, 3개의 워크, 및 20개의 워크를 셋팅하여 가공한 경우에는 전량(全量)의 워크이며, 가공 부재의 용적의 1/5의 양의 워크를 가공 부재에 장입하여 연마한 경우에는, 전량의 워크로부터 샘플링된 20개의 워크이다. 가공 상태의 평가 기준은 이하와 같다.
○…모든 워크에서, 버(burr)가 제거되어 있고, 또한 워크의 데미지(균열 및 깨짐, 그리고 연마재의 박힘)가 없다.
△…약간 버가 남아 있는 워크가 있지만, 모든 워크에서 데미지가 없다.
×…많은 버가 제거되어 있지 않다. 혹은 데미지를 받고 있는 워크가 있다.
또, 제1 실시 형태의 연마 장치 및 제2 실시 형태의 연마 장치에 의한 워크의 연마 후에 가공 부재의 주변을 관찰했다. 블라스트 가공 장치에 의한 워크의 연마 후에 드럼의 주변을 관찰했다. 그리고, 가공 부재의 주변 또는 드럼의 주변에 연마재의 부착이 확인되지 않은 경우에 연마재의 비산의 평가를「○」로 하고, 가공 부재의 주변 또는 드럼의 주변에 연마재의 부착이 확인된 경우에 연마재의 비산의 평가를「×」로 했다. 마찬가지로, 가공 부재의 주변 또는 드럼의 주변에 워크가 확인되지 않은 경우에 워크의 비산의 평가를「○」로 하고, 가공 부재의 주변 또는 드럼의 주변에 워크가 확인된 경우에 워크의 비산의 평가를「×」로 했다.
각 연마 조건에서의 상기 평가의 결과를 표 1에 나타낸다. 표 1의 장치의 항목에 관한 것이며, 경사 각도는, 제1 실시 형태의 연마 장치 및 제2 실시 형태의 연마 장치에서는 수평면에 대한 가공 부재의 경사 각도(°)를 나타내고, 블라스트 가공 장치에서는 수평면에 대한 드럼의 경사 각도(°)를 나타낸다. 또, 회전 속도는 임계 회전 속도에 대한 비율(%)을 나타낸다. 또, 연마재의 속도에는, 각 조건에서의 연마재의 입체(粒體) 속도를, 유속 계측 시스템(주식회사 플로우 테크(flow tech) · 리서치제 PIV 시스템)에서 미리 측정한 결과를 기재했다.
함유량은, 상기 연마재가 워크에 대해서 연마에 기여하는 공간의 용적에서의 연마재의 체적의 비율(체적%)을 나타낸다. 표 1에 기재된 함유량의 수치는, 집진기의 흡인 풍량 L, 투입된 연마재의 중량 M, 및 연마재의 비중 ρ을 이용하여, 함유량(체적%)=ρ×M/L로서 산출한 수치이다. 또, 비교예 2~4에서 블라스트 가공 장치를 이용한 경우에는, 집진기의 흡인 풍량 L을 노즐로부터 분사되는 압축 공기의 풍량에, 투입된 연마재의 중량 M을 노즐에 공급된 연마재의 중량으로, 각각 치환하여, 연마재의 함유량을 산출했다.
Figure 112017040013134-pct00001
제1 실시 형태의 연마 장치에 의해 워크를 연마한 경우, 워크의 종류에 의하지 않고 가공 상태의 평가는 모두「○」또는「△」이 되었다(실시예 1~13, 22, 24). 가공 상태의 평가가「△」인 실시예에서는, 워크에 약간 버가 남아 있는 상태이고, 또한 워크는 데미지를 받지 않기 때문에, 연마 시간을 더 길게 함으로써, 가공 상태의 평가가「○」가 될 수 있는 것을 나타내고 있다.
또, 워크의 경도를 Hv3~200으로 변경한 경우도, 양호하게 워크의 연마를 행할 수 있었다(실시예 5~7).
또, 복수의 워크를 연마한 경우에도 양호하게 워크의 연마를 행할 수 있었지만(실시예 12 및 13), 연마재의 흐름에 대해서 워크의 양이 과도하게 많은 경우에는, 수많은 워크에서 버를 제거할 수 없었다(비교예 1). 그래서, 제2 실시 형태의 연마 장치에 의해 복수의 워크를 유동화시킴으로써, 복수의 워크를 교반하면서 연마를 행하면, 워크의 종류, 사이즈, 경도 및 양에 의하지 않고, 모든 워크의 가공 상태의 평가는「○」또는「△」이 되었다(실시예 14~21, 23, 25). 여기서, 가공 상태의 평가가「△」인 실시예에 대해서, 전술과 동일한 이유로 연마 시간을 더 길게 함으로써, 가공 상태의 평가가「○」이 될 수 있는 것을 나타내고 있다.
또, 실시예 1~25 및 비교예 1에서, 연마 후에 가공 부재의 주위를 관찰한 결과, 가공 부재의 주위에 연마재의 부착 및 워크의 낙하는 확인되지 않았다. 이것에 의해, 제1 실시 형태 및 제2 실시 형태의 연마 장치는, 연마재를 주위에 비산시키지 않고, 또 워크가 날려지지 않게, 워크를 연마할 수 있는 것을 알았다.
한편, 블라스트 가공 장치에서 워크의 연마를 행한 경우, 워크의 버는 제거되어 있었지만, 워크의 데미지가 생기며, 가공 상태의 평가는「×」가 되었다(비교예 2 및 3). 또, 연마 후에 드럼의 주변, 즉 가공실 내를 관찰하면, 블라스트 가공실의 벽면에 연마재의 부착이 확인되고, 연마재의 비산의 평가는「×」가 되었다. 게다가, 블라스트 가공 장치에 연결된 분급(分級) 기구를 확인하면, 워크의 혼재가 확인되었다. 이것은, 연마 중에 워크가 드럼으로부터 날려진 것을 나타내고 있다.
또, 블라스트 가공 장치에서 워크의 연마를 행할 때에, 분사 압력을 매우 저압으로 하여, 분사재의 속도를 15m/sec로 한 경우, 연마재의 비산 및 워크의 비산의 각 평가는 모두「○」이 되었지만, 가공 상태의 평가는「×」가 되었다(비교예 4). 이것은, 노즐로부터의 분사재의 분사량이 안정되지 않고 분사량이 맥동(脈動)하여, 분사재가 분사된 결과, 워크의 마무리 정도에 불균일이 생기고, 많은 워크에서 버가 제거되지 않았던 것에 의한다. 또, 노즐로부터의 분사재의 분사량이 안정되지 않았으므로, 함유량을 산출할 수 없었다.
[산업상의 이용 가능성]
상기의 실시 형태에 의해, 새로운 연마 방법을 제공할 수 있다. 이 연마 방법에서는, 흡인력에 의해 연마재를 소정의 속도로 가속하여 연마에 적절한 운동 에너지를 연마재에 부여하고, 이 운동 에너지를 가지는 연마재가 워크와 충돌 또는 접촉함으로써 워크가 연마된다. 그리고, 이 연마재 및 미립자의 전량이 흡인 부재에 의해 회수된다. 이것에 의해, 다음과 같은 효과가 얻어진다.
(1) 연마재가 주위로 비산하지 않는다.
(2) 워크가 연마중에 가공 용기 밖으로 날려나오지 않는다.
(3) 연마시의 분사재의 속도는 10~30m/sec 정도이며, 매우 낮은 속도의 분사재에 의해 워크의 연마를 행할 수 있으므로, 비교적 경도가 낮은 워크에 대해서도 양호하게 연마할 수 있다. 예를 들면, 동, 알루미늄 및 주석과 같은 금속 재료, 소성 전의 세라믹스 및 자성 재료의 성형품, 및, 수지의 성형품 등을 양호하게 연마할 수 있다.
01 - 연마 장치(제1 실시 형태) 02 - 연마 장치(제2 실시 형태)
10 - 가공 부재 11 - 재치반
11a - 제1 면 11b - 제2 면
12 - 프레임체 20 - 교반 기구
21 - 유지 부재 22 - 회전 기구
22a - 모터 22b - 회전력 전달 부재
30 - 연마재 공급 기구 31 - 저류 탱크
32 - 반출부 32a - 배출구
40 - 흡인 기구 41 - 흡인부
42 - 집진기 43 - 호스
43a - 제1 호스 43b - 제2 호스
50 - 선별 기구 A - 가속 영역
P - 연마 영역 F(F1, F2, F3) - 연마재의 거동
G - 연마재 W - 워크.

Claims (14)

  1. 가공 부재와, 연마재를 투입하는 연마재 공급 기구와, 흡인력을 발생시키는 흡인 기구를 포함하는 연마 장치를 준비하는 공정과,
    상기 가공 부재에 워크(work)를 셋팅하는 공정과,
    상기 연마재 공급 기구에 의해서, 상기 워크를 향하여 상기 연마재를 자유 낙하로 투입하는 공정과,
    상기 흡인 기구의 작동에 의해 발생한 기류에 의해서, 상기 워크를 향해서 투입된 상기 연마재를 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 상기 연마재를 상기 워크에 접촉 또는 충돌시켜 상기 워크를 연마하는 공정을 포함하는 연마 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 가공 부재는, 제1 면 및 상기 제1 면의 반대측의 면인 제2 면을 가지는 재치반(載置盤)을 구비하며,
    상기 재치반에는, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향하는 방향으로 상기 재치반을 관통하는 복수의 관통공이 마련되고,
    상기 복수의 관통공의 각각은, 상기 연마재가 통과 가능하고 또한 상기 워크를 통과할 수 없는 크기를 가지며,
    상기 가공 부재에 상기 워크를 셋팅하는 공정에서는, 상기 제1 면에 상기 워크를 재치하는 연마 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 흡인 기구는 상기 제2 면측에 배치되어 있고,
    상기 기류는, 상기 제1 면으로부터 상기 제2 면을 향하는 기류인 연마 방법.
  4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 연마재를 회수하는 공정을 더 포함하며,
    상기 워크를 연마하는 공정에서는, 상기 연마재는 상기 제1 면측으로부터 상기 워크를 향해서 투입되고,
    상기 회수하는 공정에서는, 상기 제2 면에 도달한 상기 연마재를 상기 흡인 기구에서 흡인하여 회수하는 연마 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 흡인 기구에 의해, 상기 기류를 정류(整流)하는 공정을 더 포함하며,
    상기 정류하는 공정에서는, 상기 기류를 정류하는 것에 의해서, 상기 연마재가 상기 워크에 접촉 또는 충돌하는 형태를 제어하는 연마 방법.
  6. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
    상기 가공 부재는, 상기 재치반의 외측 가장자리부에 마련된 프레임체를 더 구비하는 연마 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    복수의 상기 워크를 유동(流動) 상태로 하는 것에 의해서 복수의 상기 워크를 교반(攪拌)하는 공정을 더 포함하며,
    상기 워크를 셋팅하는 공정에서는, 상기 제1 면에 복수의 상기 워크를 재치하고,
    상기 워크를 연마하는 공정에서는, 유동 상태의 상기 복수의 워크에 상기 연마재를 접촉 또는 충돌시켜 상기 복수의 워크를 연마하는 연마 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 복수의 워크를 교반하는 공정에서는, 상기 가공 부재를 소정의 각도로 경사지게 배치하고, 상기 가공 부재를 회전시키는 것에 의해서, 상기 복수의 워크를 교반하는 연마 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 소정의 각도는, 30~70°인 연마 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 가공 부재의 회전 속도는 임계 회전 속도의 5~50%인 연마 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 워크의 비커스(Vickers) 경도가 3~200Hv이고,
    상기 연마재가 워크와 접촉 또는 충돌할 때의 상기 연마재의 속도가 5~30m/sec인 연마 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 연마재가 상기 워크에 대해서 연마에 기여하는 공간에서의 연마재가 차지하는 비율이 3~20체적%인 연마 방법.
  13. 워크를 연마하기 위한 연마 장치로서,
    상기 워크를 재치하기 위한 가공 부재와,
    상기 가공 부재에 재치된 상기 워크를 향해서 연마재를 투입하는 연마재 공급 기구와,
    흡인력에 의해 상기 연마재 공급 기구로부터 상기 가공 부재를 향하는 방향으로 기류를 발생시키는 흡인 기구를 구비하며,
    상기 연마재 공급 기구는, 상기 워크를 향해서 상기 연마재를 자유 낙하로 투입하고,
    상기 흡인 기구는, 상기 연마재 공급 기구에 의해서 상기 워크를 향해서 투입된 상기 연마재를, 상기 기류에 의해서 소정의 속도로 가속시킴과 아울러, 가속된 상기 연마재를 상기 워크에 접촉 또는 충돌시키는 것에 의해 상기 워크를 연마하는 연마 장치.
  14. 삭제
KR1020177011092A 2014-12-08 2015-10-29 연마 장치 및 연마 방법 KR102431207B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014247522 2014-12-08
JPJP-P-2014-247522 2014-12-08
JP2015092455 2015-04-29
JPJP-P-2015-092455 2015-04-29
PCT/JP2015/080600 WO2016092976A1 (ja) 2014-12-08 2015-10-29 研磨装置および研磨方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170094124A KR20170094124A (ko) 2017-08-17
KR102431207B1 true KR102431207B1 (ko) 2022-08-11

Family

ID=56107171

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177011092A KR102431207B1 (ko) 2014-12-08 2015-10-29 연마 장치 및 연마 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US10384328B2 (ko)
EP (1) EP3202534B1 (ko)
JP (1) JP6489132B2 (ko)
KR (1) KR102431207B1 (ko)
CN (1) CN107000163B (ko)
CA (1) CA2969505A1 (ko)
PH (1) PH12017501030A1 (ko)
SG (1) SG11201703396YA (ko)
TW (1) TWI672196B (ko)
WO (1) WO2016092976A1 (ko)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190275639A1 (en) * 2016-09-28 2019-09-12 Sintokogio, Ltd. Surface treatment method for metallic three-dimensional products
CN107717757B (zh) * 2017-11-17 2024-01-23 苏州市信谊金属制品有限公司 循环式悬浮液速度自控抛光机
DE102019004122A1 (de) * 2019-06-13 2020-12-17 Loramendi, S.Coop. Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen durch Schichtaufbautechnik unter Verwendung einer Kernreinigungsstation
DE102019007595A1 (de) 2019-11-01 2021-05-06 Voxeljet Ag 3d-druckverfahren und damit hergestelltes formteil unter verwendung von ligninsulfat
PL3912760T3 (pl) * 2020-05-20 2024-04-15 Omya International Ag Sposób pneumatycznej obróbki strumieniowo-ściernej z użyciem stałego materiału ściernego
CN112720238B (zh) * 2020-12-29 2022-06-21 湖南星科液压有限公司 一种液压油缸生产用的加工设备

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US937180A (en) * 1908-12-15 1909-10-19 Ambrose Ridd Method of finishing metallic surfaces.
GB1011822A (en) * 1962-07-16 1965-12-01 Smidth & Co As F L Improvements relating to methods of feeding materials and to screw conveyors
GB1070233A (en) * 1963-02-27 1967-06-01 Abrasive Dev Abrading machines
US4034585A (en) * 1975-08-25 1977-07-12 Straub John C Process of compression stressing metals to increase the fatigue strength thereof
US4300318A (en) * 1980-01-28 1981-11-17 Knox Manufacturing Co. Cabinet for use in abrasive blasting system
US4432220A (en) * 1981-09-10 1984-02-21 United Technologies Corporation Shot peening apparatus
US4735883A (en) * 1985-04-06 1988-04-05 Canon Kabushiki Kaisha Surface treated metal member, preparation method thereof and photoconductive member by use thereof
JPS6234778A (ja) * 1985-08-06 1987-02-14 Niigata Eng Co Ltd サンドブラストによる物体の加工方法
US4848122A (en) * 1987-07-20 1989-07-18 Chemtronics Method and apparatus for deburring using shot
JP3442439B2 (ja) * 1993-09-30 2003-09-02 昭和炭酸株式会社 ショットブラスト装置
DE4344947A1 (de) 1993-12-24 1995-08-17 Klaus Frohne Anordnung zum staublosen Schleuderstrahlen
DE4430334A1 (de) 1994-08-29 1996-03-07 Gevi Gmbh Verfahren zur Sanierung von Rohrleitungen
JP3783876B2 (ja) 1995-01-12 2006-06-07 株式会社シー・エス・シー 負圧吸引ブラスト装置並びにその方法
JP3031304U (ja) 1996-05-16 1996-11-22 株式会社タダキカイ サンドブラスト用の砂塵飛散防止装置
JP3921258B2 (ja) 1996-06-03 2007-05-30 株式会社不二製作所 ブラスト装置
JP3505051B2 (ja) * 1996-11-21 2004-03-08 ジャパン・エア・ガシズ株式会社 ショットブラストバリ取り装置
DE19747838C2 (de) * 1997-10-19 2001-07-12 Gp Granulate Pneumatic Geraete Verfahren und Vorrichtung zum trockenen Entfernen von Beschichtungen, Graffiti oder sonstigen oberflächlichen Verunreinigungen
JP3830119B2 (ja) * 1998-12-04 2006-10-04 東洋精鋼株式会社 ブラスト用のカットワイヤ式鉄系ショット
JP2000334661A (ja) 1999-05-28 2000-12-05 Taiyo Densan Kk 砥粒子ブラスト方法及びその装置
DE10102924C1 (de) * 2001-01-23 2002-06-13 Pieper Innovationsgmbh Verfahren und Vorrichtung zum Strahlbearbeiten, insbesondere formgenauen Abtragen und/oder Verdichten und/oder Beschichten, von festen Flächen
JP2002326043A (ja) 2001-05-07 2002-11-12 Shinji Kanda 粉体噴射加工における粉体噴射方法及び装置
TWM245154U (en) 2003-12-11 2004-10-01 Torng Woei Ind Co Ltd Common coupling apparatus for covering and seat enclosure of stroller
JP4505307B2 (ja) 2004-11-01 2010-07-21 株式会社不二製作所 被加工物の研磨方法及び前記方法に使用するブラスト加工装置
JP4796978B2 (ja) * 2007-02-14 2011-10-19 株式会社サンポー 振動撹拌式研掃機、および振動撹拌式研掃方法
DE202010004176U1 (de) * 2010-03-24 2010-06-24 Daffner, Wilfried Mobile Reinigungs- und Strahlkabine
WO2012020517A1 (ja) * 2010-08-09 2012-02-16 新東工業株式会社 ブラスト加工装置
CN202114634U (zh) * 2011-06-09 2012-01-18 廖晖 隧道式水平输送毛边处理机
JP5929323B2 (ja) 2012-03-01 2016-06-01 Jfeスチール株式会社 管内面の負圧吸引ブラスト方法及び装置
KR102108604B1 (ko) * 2013-08-09 2020-05-07 신토고교 가부시키가이샤 연마 장치 및 연마 방법
DE102015013167B4 (de) 2015-10-09 2018-05-03 Audi Ag Verfahren zum Bearbeiten von glänzenden Lackoberflächen

Also Published As

Publication number Publication date
EP3202534A1 (en) 2017-08-09
JPWO2016092976A1 (ja) 2017-09-14
EP3202534B1 (en) 2024-05-01
CN107000163A (zh) 2017-08-01
WO2016092976A1 (ja) 2016-06-16
TW201622893A (zh) 2016-07-01
JP6489132B2 (ja) 2019-03-27
US10384328B2 (en) 2019-08-20
TWI672196B (zh) 2019-09-21
CN107000163B (zh) 2019-09-27
US20170259401A1 (en) 2017-09-14
SG11201703396YA (en) 2017-06-29
KR20170094124A (ko) 2017-08-17
EP3202534A4 (en) 2018-05-23
PH12017501030B1 (en) 2017-11-27
PH12017501030A1 (en) 2017-11-27
CA2969505A1 (en) 2016-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102431207B1 (ko) 연마 장치 및 연마 방법
KR102108604B1 (ko) 연마 장치 및 연마 방법
KR102432764B1 (ko) 버 제거 장치 및 버의 제거 방법
JP6254409B2 (ja) 弾性研磨材の製造方法,弾性研磨材の製造装置,ブラスト加工方法,及び,ブラスト加工装置
CA3113561A1 (en) Improved vibroblasting method and relative machine
JP6020456B2 (ja) ブラスト加工装置及びブラスト加工方法
CN110052970B (zh) 分级机构
JP6603482B2 (ja) 研磨材分級装置
JP7146172B2 (ja) 異物除去装置及び異物除去装置を備えたブラスト加工装置
JP6749588B2 (ja) 金属製立体構造物の表面処理方法
JP7304006B2 (ja) 研磨加工装置、研磨加工システム及び研磨加工方法
JP2003071305A (ja) 樹脂投射材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right