JPH04193420A - 超音波加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、硬質層、比較的軟質な金属結合層の混在を特
徴とする硼化物サーメツト材、又はＮｉ１２、５−　Ｃ
ｒ　２０．５圧延材等からなる被加工物表面の鏡面仕上
げ加工（研磨加工）に用いる超音波加工方法に関するも
のである。

〈従来の技術背景及びその問題点〉 一般に、此種の超音波加工は超音波加工機の振動ホーン
に取付けた工具と被加工物との間にメタＢ４Ｃ又はＣＢ
Ｎ等からなる硬質砥粒（遊離砥粒）を存在（介在）させ
、該硬質砥粒を振動ホーンによる工具の超音波振動によ
って被加工物に起動衝撃させその衝撃力により被加工物
の加工表面を微細に脆性破壊させながら研削、研磨加工
する方法である。

然るに、斯る超音波加工方法はあくまで被加工物に直接
的に機械力（加工応力）を加えて材料を機械的に除去す
る機械的研磨であり、加工表面の仕上り加工精度は機械
加工における技術範囲のみの精度しか望めず、それはま
た限界がある。

そこで、加工精度を向上させるために工具と被加工物と
の間に上記硬質砥粒を混合せる電解液を存在させて工具
と被加工物との間に電流を流しながら被加工物を電気的
に加工する電解加工（化学的研磨）を組合せた超音波電
解複合加工方法が案出され提供された（特開昭５２−２
８２８２１号公報参照）。

しかし乍ら、この後者の超音波加工方法は並行して行な
われる電解加工による被加工物の加工表面の材料除去に
よって前者の機械加工のみの超音波加工方法に比べて加
工表面の仕上り加工精度は向上するが、あくまでも工具
の超音波振動による硬質砥粒の被加工物への衝撃、即ち
被加工物に直接的に機械力を加えて加工する超音波加工
（機械的研磨）を主体として行なう加工方法であるため
この超音波加工時に生じる応力歪等の完全除去は望めず
、超精密な鏡面仕上げ加工精度を図る上で完成されてい
ないのが現状である。

又、電解加工を主体とし且つこの電解作用（化学的材料
除去作用）の進行に起因して被加工物の加工表面に発生
する電解生成皮膜（不働態化酸化皮膜）を砥粒の研磨作
用により削り取りながら加工表面の鏡面仕上げ加工を行
なう様にした加工方法も知られている（特開昭５３−１
３９５号公報参照）。

即ち、この従来加工方法は被加工物の加工表面と平行に
対向設置した摺動する工具に電極と砥粒を加工表面に押
圧摺り合わせるパフとを交互に設け、工具と加工表面と
の間に異形状の硬質砥粒を懸濁した電解液を流して電解
加工を行なうと共に加工表面に発生した電解生成皮膜を
パフ及び砥粒の研磨作用により削り取る該生成皮膜の除
去を繰り返し行なうことによって、電解加工の促進と加
工表面の凸部を優先的に電解加工せしめて加工表面を鏡
面に仕上げる加工方法である。

しかし乍ら、電解加工に起因して発生する加工表面の電
解生成皮膜を研磨除去する目的で電解液に懸濁し加工表
面と工具との間に存在させた硬質砥粒の研磨作用が加工
表面に加わり、硬質砥粒による引っ掛き傷等の応力歪が
加工表面に残る問題がある。それは硬質砥粒を工具によ
り加工表面に押圧しながら電解生成皮膜を該加工表面か
ら除去するために、電解生成皮膜の厚さに対して工具の
押圧制御が難しいことと砥粒が異形状で被加工物に機械
力（加工応力）を加えてしまう硬質な材料から形成され
ているからである。

そのため、近年技術開発の進歩に伴い加工表面の超精密
な鏡面仕上げ加工が要求されてきた被加工物、例えば高
湿金属溶湯を鋳んで製品を成形するダイガスト等の鋳造
法に用いられる成形型の加工表面、即ち成形される製品
の表面鋳肌のでき具合に直接関係し、良好な鋳肌及び高
精度（寸法など）の製品を成形する上で重要なキャビテ
ィ表面の超精密な鏡面仕上げ加工（研磨加工）ができな
いものであった。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明はこの様な従来事情に鑑みてなされたものであり
、その解決しようとする技術的課題は、電解液を用いて
被加工物表面の材料除去を行なう電解加工の進行に起因
して発生する被加工物表面の電解生成皮膜（不働態化酸
化皮膜）を効果的、特に加工表面の凸部に発生する電解
生成皮膜を効果的且つ優先的に、しかも加工表面に機械
力（加工応力）を与えることなく除去せしめながら加工
表面に対する電解作用（化学的材料除去作用）を一定に
保ちつつ超精密な鏡面仕上げ加工を実施し得る超音波加
工方法を提供することにある。

〈課題を達成するための手段〉 上記課題を達成するために本発明が講じる技術的手段は
、電解液中に浸漬した状態で浮游する比重設定にて且つ
粒径０．５〜２．５μ程度の大きさで内芯部と外層部と
の分子密度を変えた高分子系材にて真球状に形成した軟
質真球体を電解液に混入し、被加工物の加工表面と一定
の極間距離を有して設置した超音波加工機の工具と該加
工表面との電解反応域間に軟質真球体を混合せる電解液
を所定の流速のもとて供給しながら存在させ、前記電界
反応域間に電流を通すと共に電解液の流れに乗って回転
しながら移動する軟質真球体の該回転を、流れ方向に対
して直交する工具の超音波振動により助長しながら且つ
工具の超音波振動により該軟質真球体を被加工物の加工
表面に発生する電解生成皮膜に起動接近させながら該生
成皮膜に研磨作用を与えて極微小の弾性破壊により除去
しつつその皮膜残滓を軟質真球体の表面に発生する官能
甚平によるイオン吸着作用により吸着捕獲しつつ前記電
解反応域間より排出しながら加工することを特徴とする
。

又、電解液中に浸漬した状態で浮游する比重設定にて且
つ粒径０．５〜２．５μ程度の大きさで内芯部と外層部
との分子密度を変えた高分子系材にて真球状に形成した
軟質真球体と前記電解液とを、被加工物の加工表面と一
定の極間距離を有して設置した超音波加工機の工具と該
加工表面との電解反応域間に夫々側々に供給し且つ電解
液を所定の流速のもとで供給しながら軟質真球体を電解
液と混合させて存在させ、前記電解反応域間に電流を通
すと共に電解液の流れに乗って回転しながら移動する軟
質真球体の該回転を、流れ方向に対して直交する工具の
超音波振動により助長しながら且つ工具の超音波振動に
より該軟質真球体を被加工物の加工表面に発生する電解
生成皮膜に起動接近させながら該生成皮膜に研磨作用を
与えて極微小の弾性破壊により除去しつつその皮膜残滓
を軟質真球体の表面に発生する官能甚平によるイオン吸
着作用により吸着捕獲しつつ前記電解反応域間より排出
しながら加工することを特徴とする。

〈作　用〉 而して、上記した本発明第１請求項記載の技術的手段に
よれば、被加工物の加工表面と一定の極間距離を有して
対向設置した超音波加工機の工具と該加工表面との電解
反応域間に、軟質真球体を混入した電解液を所定の流速
のもとて供給存在させつつ該電解反応域間に電流を通し
て加工表面を発生する電解作用で加工する。そして、電
解液中に浸漬した状態で浮游し該電解液の流れに乗って
回転しながら電解反応域間を移動する軟質真球体に、電
解液の流れと流れ方向に対して直交する工具の超音波振
動とにより高速回転作用を与えながら且つ該超音波振動
により軟質真球体を加工表面側に起動接近させながら該
加工表面に電解加工の進行に起因して発生する電解生成
皮膜、特に凹凸からなる加工表面の凸部に発生する電解
生成皮膜に研磨作用を与えて極微小の弾性破壊により該
生成皮膜を除去する。詳しくは軟質真球体を高速回転さ
せながら電解生成皮膜を接近させることにより、該生成
皮膜と真球体との間に生じる流体潤滑現象に起因する極
微小の弾性破壊により該生成皮膜を除去すると共にその
皮膜残滓を軟質真球体の周りに吸着捕獲しつつ電解液の
流れにより電解反応域間から排出する。それによって、
被加工物の加工表面に機械力（加工応力）を加えること
なく電解生成皮膜を破壊除去せしめて電解作用の該生成
皮膜による阻害低下を防ぎその電解作用を一定とし促進
させながら被加工物表面の鏡面仕上げ加工を行なう。

又、第２請求項記載の技術的手段によれば、被加工物の
加工表面と一定の極間距離を有して対向設置した超音波
振動する工具と該加工表面との電解反応域間に軟質真球
体と電解液とを夫々別々に供給且つ電解液を所定の流速
のもとで供給しながら混合存在させつつ前述した第１請
求項記載と同じ作用にて被加工物の鏡面仕上げ加工を行
なう。

〈実施例〉 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、第
１図は第１請求項に係る実施例を示す説明図である。

被加工物Ａは例えばＭｏＢ−Ｎｉ　−Ｍｏ系の硼化物サ
ーメツト材又はＮ　ｉ　１２．５−Ｃｒ２０．５圧延材
からなり、第１図に示す超音波加工機のテーブル１上に
載置し、この被加工物Ａの加工表面２と一定の極間距離
を有して設置した超音波加工機の振動ホーン３に取付け
た工具Ｂとの電解反応域間に、軟質真珠体Ｃを混合した
電解液りを所定の流速のもとで注ぎ込み供給しながら存
在させ、該電解反応域間に電流を通してその電解作用に
より被加工物Ａの加工表面２の材料を除去する電解加工
を行なうと共に電解液りの流れに乗って回転しながら電
解反応域間を通過する軟質真球体Ｃの回転を、流れ方向
に対して直交する工具Ｂの超音波振動、所謂上下振幅に
より助長して高速回転作用を与えながら且つ該軟質真球
体Ｃを工具Ｂの上下振幅により電解加工の進行に起因し
て加工表面２に発生する電解生成皮膜４に起動接近させ
なから該生成皮膜４に研磨作用を与えて極微小の弾性破
壊のもとで除去しつつその皮膜４残滓を軟質真球体Ｃの
周りに吸着捕獲しつつ電解反応域間から排出しながら加
工表面２の鏡面仕上げ加工（研磨加工）を行なうもので
ある。

上記軟質真球体Ｃは、高分子系材にて電解液り中に浸漬
した状態で浮游する比重設定で真球状に形成するもので
あり、例えば被加工物ＡがＭｏＢ−Ｎｉ−Ｍｏ系の硼化
物サーメツト材である場合、ポリアミドＭＸＤ６　（メ
タルキシリレンジアミンＭＸＤＡ＋シアピン酸）等を用
い、被加工物かＮ　ｉ　１２．５−Ｃｒ２０．５圧延材
である場合、アクリル樹脂又はナイロン等を用いて分子
密度を変えた内芯部（コア）Ｃ，と表層部（シェル）Ｃ
２とから粒径０．５〜２．５μ程度の大きさに形成する
（第５図参照）。尚、本実施例にあっては表層部Ｃ２よ
りも内芯部Ｃ□の分子密度を小さくしその密度差７万〜
９万低いものとし、官能基子に活発化を計るものにして
なる。

而して、軟質真球体Ｃの表面には内芯部Ｃ７と表層部Ｃ
２との分子密度差によってイオン吸着作用（陰極チャー
ジ作用及び官能基子）が発生し、被加工物Ａの加工表面
２に電解作用に起因して発生する電解生成皮膜４を超音
波振動による起動接近により破壊除去せしめながらその
皮膜４残滓を表面に吸着捕獲するものである（第４図参
照）。

又、内芯部Ｃ１と表層部Ｃ２とからなる軟質真球体Ｃの
表面には第６図に示す様に、Ｍｏ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｄ−
Ｆｅ−Ｂ、Ｎｄ、Ｔｉ材等からなる表面材Ｃ３をスパッ
クリング又はＥＢ蒸着にてコーティングし、使用する電
解液りの濃度に応じてその比重設定、電解液り中に浸漬
した状態で分散浮游する比重設定としてなり、又この表
面材Ｃ３のコーティングによって軟質真球体Ｃに、工具
Ｂとの衝突時における反撥力を付与してなる。

尚、表面材Ｃ３はアクリル樹脂に比べて電解液りに対す
る条件比重設定が難しく、反撥力が小さいナイロン製軟
質真球体の表面にコーティングすることが好ましく、表
面材Ｃ８をコーティングした軟質真球体Ｃも粒径０．５
〜２．５μ程度の大きさとする。

そして、この軟質真球体Ｃの使用においては加工表面２
の凹凸が激しい加工初期時には粒径２．５μ程度のもの
を使用し、加工時間の経過に伴い加工表面２が平坦化さ
れるにつれて粒径を小さくしてゆき、最終仕上げ加工と
して粒径０５μ程度のものを使用することが好ましい。

そして、この軟質真球体Ｃを混入する電解液りとしては
例えば被加工物がＭｏＢ−Ｎｉ　−Ｍｏ系の硼化物サー
メツト材である場合、過塩素酸６０％ＨＣＬ　Ｏ４配合
比１＋メタノ一ル１００％ＣＨ。

ＯＨ配合比１０＋プチルセロゾルブＣＫ３（ＣＨ２’）
２ ＣＨ２０ＣＨ２ＣＨ２０Ｈ ＥＴＨＹＬＥＮＥ　ＧＬＹＣＯＬ　ＭＯＮＯＢＵＴＹＬ
　ＥＴＩＩＥＲ・配合比６のもの、被加工物ＡがＮ　ｉ
　１２．５−Ｃｒ２０．５圧延材である場合、Ｈ２Ｏ（
純水）１１に対してＮａ２Ｓ２０３１２ｇ＋ＳＣ（ＮＨ
２）２２ｇ＋ＣｕＮＯ３１ｇ配合比のものを夫々被加工
物Ａの素材に応じて用い、前記工具Ｂと被加工物Ａの加
工表面２との電解反応域間への供給は電解液貯溜タンク
（図示セズ）と途中に供給ポンプを介して配管接続した
電解液供給口５を図示した如く設置し、該供給口５から
所定の流速にて注ぎ込み供給するものである。

ちなみに、本実施例使用の超音波加工機は高域振動数例
えば１５〜３０±５　ＫＨ！の場合振幅１５±２１μ範
囲、低域振動数例えば２〜１５±１８ＫＨ２の場合振幅
２４±２μ範囲で調整可能なジルコニア焼結体からなる
ピエゾ振動子６を発振装置７と連繋させて組込み、広範
囲の超音波発生域を用いて被加工物Ａの加工表面２と電
解液りとの反応面を一定として被加工物Ａの加工表面２
に電解生成皮膜４を得る様にしてなる。そして、前記加
工表面２と工具Ｂとの電解反応域間の通電は被加工物Ａ
を載置するテーブル１と工具Ｂとを電解電流発生装置８
に接続組込み、テーブル１側を陽極（＋）とし、工具Ｂ
側を陰極（−）として通電を行なう。

次に、本実施例の超音波加工方法（以下、本工法と称す
）の作用を説明すると、超音波加工機のテーブル１上に
放電加工等によって荒加工された被加工物Ａを載置し、
荒加工された被加工物Ａの加工表面２と一定の極間距離
を有して超音波加工機の工具Ｂを設置臨ませて該工具Ｂ
と加工表面２との電解反応域間に、軟質真球体Ｃを混合
した電解液りを所定の流速のもとで供給しながら存在さ
せ、電解電流発生装置８がら前記電解反応域間に通電を
行なうと共に、振動ホーン３により工具Ｂを超音波振動
させる。

而して、荒加工された被加工物Ａの加工表面２の材料は
発生する電解作用で除去され電解加工が行なわれると共
に、電解液りの流れに乗って回転しながら電解反応域間
を移動する軟質真球体Ｃは電解液りの流れと工具Ｂの上
下振幅とによりその回転が助長されて高速回転作用が付
与され且つ上下振幅により押し下げられて電解加工の進
行に起因して加工表面２に発生する電解生成皮膜４に起
動接近する。このとき、軟質真球体Ｃは電解生成皮膜４
に対して１０〜３０人程度の間隔領域まで高速回転しな
がら近く　（第３図参照）。すると、軟質真球体Ｃと電
解生成皮膜４との間には流体潤滑現象（電解生成皮膜に
作用する流体力学的圧力）が生じ、この流体潤滑現象に
起因する極微小の弾性破壊により電解生成皮膜４、特に
凹凸からなる加工表面２の凸部の電解生成皮膜４が優先
的に極微小の弾性破壊により除去される。ここで、凸部
の電解生成物皮膜４が優先的に除去される理由は球形軟
質砥粒Ｃの比重が電解液り中に浸漬した状態で浮游する
条件に設定されていることと工具Ｂの振幅上下幅が広範
囲の超音波発生域で可変調整が可能なことによって得ら
れるものであり、除去された電解生成物皮膜４残滓は軟
質真球体Ｃの表面に発生するイオン吸着作用（陰極電荷
及び官能甚平）により軟質真球体Ｃの周りに吸着捕獲さ
れつつ継続供給される電解液りの流れによって工具Ｂと
加工表面２との電解反応域間から排出される（第４図参
照）。

実施例１ 本実施例では以上の作用と以下の加工条件に基づいて加
工を行なった。

ａ２被加工物の材質：　Ｍｏ　Ｂ−Ｎ　ｉ　−Ｍｏ系材
す、加工面積（電解研磨面積）・２０ａ＋ｆＣ１電解電
圧＝５６■ ｄ、電解電流：　２［ＩＡ ｅ、電解液流速：　　５００　ｍｌ　／分　１７℃ｆ、
超音波振動数（最大値）　２１．５ＫＨ２ｇ、極間距離
＝５０μ ｈ、電解液／軟質真球体混合比＝１７％すると、別紙表
１から明らかな様に加工時間３０秒で０．１μ／　４　
ｍｍという高い表面精度の鏡面仕上げ加工特性が得られ
た。

尚、斯るＭｏＢ−Ｎｉ−Ｍｏ系材の加工特性において表
１に示した様に加工時間の経過に伴い軟質真球体Ｃの混
合比、工具Ｂの振動数及び振幅、被加工物Ａの加工表面
２に対する極間距離を変えて行なった。

実施例２ 実施例１と同様にして、以下の加工条件に基づいて加工
を行なった。

ａ、被加工物の材質：　Ｎ　ｉ　１２．５−Ｃｒ２０．
５圧延材 す、加工面積（電解研磨面積）：２０ｃｎｆＣ０電解電
圧：４．ｇＶ ｄ、電解電流：Ｉ、７Ａ ｅ、電解液流速：　　５００ｍ１／分　２０℃ｆ、超音
波振動数（最大値）　２（ｌＫＨｘｇ、極間距離：２０
μ ｈ、電解液／軟質真球体混合比＝２％ すると、別紙表２から明らかな様に加工時間３０秒で０
．０３μ／４閣という表面精度の鏡面仕上げ加工特性が
得られた。

尚、斯るＮ　ｉ　１２．５−Ｃｒ２０．５圧延材の加工
特性においては表２に示した様に加工時間の経過に伴い
工具Ｂの振動数及び振幅、被加工物Ａの加工表面２に対
する極間距離を変えて行なった場合を示す。

次に、本工法の優れた加工技術をより明確にするために
、実施例の加工条件により得られたＮｉ１２、５−　Ｃ
ｒ　２０．５圧延材と、同じくこのＮｉ１２．５−Ｃｒ
　２０．５圧延材を用いて従来工法（特開昭５２−１３
９５号公報の加工技術）により得られた該圧延材との表
面精度を比較すると、従来工法は別紙表４のプロバイル
図形（仕上げ面輪郭）から明らかな様に平滑仕上げ、Ｐ
ＥＡＫ　Ｔｏ　ＶＡＬＬＥＹ　１２５０人という鏡面仕
上げ加工特性にとどまり、これに対し本工法は別紙表３
のプロバイル図形（仕上げ面輪郭）から明らかな様に平
滑仕上げ、ＰＥＡＫ　Ｔｏ　ＶＡＬＬＥＹ　３６４人と
いう高精度の鏡面仕上げ加工特性が得られる。

そして、第７図に示す本工法と第８図に示す従来工法の
Ｎ　ｉ１２．５−Ｃｒ２０．５圧延材の加工表面の表面
金属組織図から明らかな様に本工法は加工による応力歪
が全く残留していないのに対し、従来工法のものは加工
による応力歪（引っ掛き傷等）が除去されずに残留して
いることが分る。

従って、本工法によれば電解液り中に浸漬した状態で浮
游する条件に比較設定され所定の流速のもとで供給され
る電解液りの流れに乗って回転しながら電解反応域間を
移動する軟質真球体Ｃの回転を工具Ｂの上下振幅により
助長せしめて高速回転作用を与え且つ振幅上下幅が広範
囲の超音波発生域で可変調整を可能とした工具Ｂの上下
振幅により該軟質真球体Ｃを、電解作用の進行に起因し
て被加工物への加工表面２に発生する電解生成皮膜４に
１０〜３０人程度の間隙領域まで高速回転させながら起
動接近させ、それによって、軟質真球体Ｃと電解生成皮
膜４との間に流体潤滑現象を発生させて該生成皮膜４を
極微小の弾性破壊により除去する無接触のもとて除去せ
しめ、電解生成皮膜４を通して行なわれる電解作用の該
生成皮膜４による阻害低下を防いで電解作用を一定とし
促進させながら鏡面仕上げ加工を実施可能としてなるか
ら、加工表面２に加工による機械力（加工応力）を与え
ることなく、電解加工を主体として被加工物Ａの加工表
面２の超精密な鏡面仕上げ加工を高能率的に行なうこと
ができるものである。

第９図は第２請求項に係る実施例を示し、斯る実施例の
基本的な構成は上記した第１請求項に係る実施例詳述と
変りないため説明は省略し、同じ構成部分にあっては同
じ符号を用いる。図中９は工具Ｂと被加工物Ａの加工表
面２との電解反応域間に電解液りを供給する電解液用供
給口であり、１０は前記電解反応域間に軟質真球体Ｃを
供給し該真球体Ｃを電解液り中に混入する真球体用供給
口である。

上記電解液用供給口９は上述した様に電解液貯留タンク
と途中に供給ポンプを介して配管接続して設置し、真球
体用供給口１０は真球体貯留ホッパー（図示せず）と途
中に任意の移送供給手段、例えば移送ファン等を介して
配管接続して設置する。

而して、斯る第２請求項に係る本工法によれば、工具Ｂ
と被加工物Ａの加工表面２との電解反応域間に電解液用
供給口９から電解液りを所定の流速のもとで注ぎ込み供
給すると共に、真球体用供給口１０から軟質真球体Ｃを
供給しながら混合存在させ、被加工物Ａの加工表面２の
電解加工を主体として鏡面仕上げ加工を行ない、工具Ｂ
により軟質真球体Ｃの回転を助長せしめながら、且つ該
真球体Ｃを電解作用の進行に起因して被加工物への加工
表面２に発生する電解生成皮膜４に起動接近させながら
該生成皮膜４を極微小の弾性破壊により除去せしめ、除
去された皮膜４残滓を軟質真球体Ｃの周りに吸着捕獲し
つつ継続供給される電解液りの流れによって電解反応域
間から排出しながら電解生成皮膜４による電解作用の阻
害低下を防いで電解作用を一定にし促進させながら鏡面
仕上げ加工を実施可能としたものである。

そして、工具Ｂと被加工物Ａの加工表面２との電解反応
域間への電解液つと軟質真球体Ｃとの供給存在を夫々別
々の供給機構並びに供給経路に行なう構成とすることで
、例えば加工表面２の凹凸が激しい加工初期時には粒径
が大きい軟質真球体Ｃを供給して加工能率の向上を図り
、加工時間の経過に伴い加工表面２が平坦化されるにっ
れ粒径が小さい軟質真球体Ｃを供給するその供給パタン
を簡単且つ速やかに実施可能とし、しかも電解液りへの
軟質真球体Ｃの混合比調整を任意に行ない得る様にした
ものである。

尚、上記した実施例にあっては電解液用供給口９と真球
体用供給口１０とを夫々独自に設置せしめた構成とした
が、該両供給口９．ＩＯを連通一体化せしめて独自の供
給経路に分岐接続させた電解液兼真球体供給口として、
供給口内にて混合させつつ電解液りと軟質真球体Ｃを工
具Ｂと被加工物Ａの加工表面２との電解反応域間に供給
存在させる様にするも可能である。

〈発明の効果〉 本発明の超音波加工方法は斜上の如く構成してなるから
、下記の作用効果を奏する。

■　電解液中に浸漬した状態で浮游する比重設定にて且
つ内芯部と外層部との分子密度を変えた高分子系材にて
真球状に形成した粒径０．５〜２，５μ程度の軟質真球
体を電解液に混入させ、該電解液を一定の極間距離を有
して対向させた超音波加工機の工具と被加工物の加工表
面との電解反応域間に所定の流速のもとで供給しながら
存在させ、この電解液の流れに乗って回転しながら該電
解反応域間を移動する軟質真球体の回転を工具の超音波
振動により助長して高速回転作用に与えながら且つ被加
工物の加工表面に発生する電解生成皮膜に起動接近させ
ながら被加工物を加工する様にしてなるから、電解反応
域間に電流を通すことによって発生する電解作用の進行
に起因して被加工物の加工表面に発生する電解生成皮膜
を、工具により高速回転しながら接近する軟質真球体と
該生成皮膜との間に生じる流体潤滑現象に起因する極微
小の弾性破壊により除去する無接触にて除去することが
出来るとともに、超音波振動の振巾を変化させることに
より軟質真球体の運動量を制御することが可能となり電
解反応の制御、即ち電解反応のダレ等の改善をも計るこ
とが出来る。

従って、本工法によれば、電解作用の進行に起因して発
生する特に加工表面の凸部に発生する電解生成皮膜を効
果的且つ優先的に、しかも加工表面に機械力（加工応力
）を与えることなく除去せしめて電解作用を一定とし促
進させながら行なうことができるため、従来工法では得
られない超精密な鏡面仕上げ加工を実施し得る。

■　軟質真球体は分子密度を変えた内芯部と表層部、具
体的には実施例詳述の如く表層部よりも内芯部の分子密
度を小さくした高分子系材にて形成してなるから、その
表面にはイオン吸着作用が発生し、それによって被加工
物の加工表面から極微小の弾性破壊により除去した電解
生成皮膜残滓を吸着捕獲せしめつつ継続供給される電解
液の流れによって電解反応域間より排出する皮膜残滓（
除去残滓）のキャリアーとなり、電解反応域間における
電解液の清浄化をより一層図り得る。

■　軟質真球体と電解液とを超音波加工機の工具と被加
工物の加工表面との電解反応域間に夫々別々に供給しな
がら混合存在させて被加工物の加工を行なう様にしたか
ら、上記作用効果■、■と同じ作用効果が得られること
は勿論、加工表面の凹凸が激しい加工初期には粒径が大
きい軟質真球体を供給せしめて加工能率の向上を図り、
加工時間の経過に伴い加工表面が平坦化されるにつれて
粒径が小さい軟質真球体を供給する供給パタンを簡単且
つ速やかに実施、即ち軟質真球体と電解液との供給を独
自の供給経路、機構にて行なう構成であるから、予め軟
質真球体と電解液とを混合せしめた状態で一緒に供給す
る構成、機構に比べてその実施、制御を簡単且つ速やか
に行なうことが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１請求項に係る超音波加工方法の実施
例を示す説明図、第２図は工具と被加工物の加工表面と
の電解反応域間を示す部分拡大図、第３図及び第４図は
軟質真球体による生成皮膜の除去状態を示す拡大図、第
５図及び第６図は軟質真球体を示す断面図、第７図は本
工法にて得られたＮ　ｉ１２．５−Ｃｒ２０．５圧延材
の加工表面の表面金属組織図、第８図は従来工法のＮｉ
１２．５−Ｃｒ２Ｏ，５圧延材の加工表面の表面金属組
織図、第９図は第２請求項に係る超音波加工方法の実施
例を示す説明図である。 尚、図中 Ａ・被加工物　　　　　Ｂ：工　具 Ｃ：軟質真球体　　　　Ｃ１：内芯部 Ｃ２：表層部　　　　　Ｄ＝電解液

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電解液中に浸漬した状態で浮游する比重設定にて
   且つ粒径０．５〜２．５μ程度の大きさで内芯部と外層
   部との分子密度を変えた高分子系材にて真球状に形成し
   た軟質真球体を電解液に混入し、被加工物の加工表面と
   一定の極間距離を有して設置した超音波加工機の工具と
   該加工表面との電解反応域間に軟質真球体を混合せる電
   解液を所定の流速のもとで供給しながら存在させ、前記
   電解反応域間に電流を通すと共に電解液の流れに乗って
   回転しながら移動する軟質真球体の該回転を、流れ方向
   に対して直交する工具の超音波振動により助長しながら
   且つ工具の超音波振動により該軟質真球体を被加工物の
   加工表面に発生する電解生成皮膜に起動接近させながら
   該生成皮膜に研磨作用を与えて極微小の弾性破壊により
   除去しつつその皮膜残滓を軟質真球体の表面に発生する
   イオン吸着作用により吸着捕獲しつつ前記電解反応域間
   より排出しながら加工することを特徴とする超音波加工
   方法。
2. （２）電解液中に浸漬した状態で浮游する比重設定にて
   且つ粒径０．５〜２．５μ程度の大きさで内芯部と外層
   部との分子密度を変えた高分子系材にて真球状に形成し
   た軟質真球体と前記電解液とを、被加工物の加工表面と
   一定の極間距離を有して設置した超音波加工機の工具と
   該加工表面との電解反応域間に夫々別々に供給し且つ電
   解液を所定の流速のもとで供給しながら軟質真球体を電
   解液と混合させて存在させ、前記電解反応域間に電流を
   通すと共に電解液の流れに乗って回転しながら移動する
   軟質真球体の該回転を、流れ方向に対して直交する工具
   の超音波振動により助長しながら且つ工具の超音波振動
   により該軟質真球体を被加工物の加工表面に発生する電
   解生成皮膜に起動接近させながら該生成皮膜に研磨作用
   を与えて極微小の弾性破壊により除去しつつその皮膜残
   滓を軟質真球体の表面に発生するイオン吸着作用により
   吸着捕獲しつつ前記電解反応域間より排出しながら加工
   することを特徴とする超音波加工方法。