JPH10296542A - 長尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置 - Google Patents
長尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置Info
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- JPH10296542A JPH10296542A JP11142397A JP11142397A JPH10296542A JP H10296542 A JPH10296542 A JP H10296542A JP 11142397 A JP11142397 A JP 11142397A JP 11142397 A JP11142397 A JP 11142397A JP H10296542 A JPH10296542 A JP H10296542A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
- C25F7/00—Constructional parts, or assemblies thereof, of cells for electrolytic removal of material from objects; Servicing or operating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H5/00—Combined machining
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 長尺金属管内面の電解複合研磨において、研
磨布を押し付けるばね板を保護すると共に、１パスで
粗、中、仕上げ研磨ができるようにする。 【解決手段】 回転軸の先端部に取り付けた工具電極の
外周面に、砥粒サイズの異なる研磨布を押し付け用ばね
板を介して複数列に配置する。工具電極を長尺金属管内
に挿入し、管トップ側から電解液を注入する。長尺金属
管を陽極として低速回転し、工具電極を陰極として前記
回転軸を介して高速回転させ、工具電極を管ボトム側に
引き抜き移動することで粗研磨から仕上げ研磨までを１
パスで行う。工具電極の軸方向に沿って、砥粒サイズの
異なる研磨布を粗、中、仕上げの順に配置する。ばね板
による押し付け力は、ばね板の枚数を変えることで制御
する。
磨布を押し付けるばね板を保護すると共に、１パスで
粗、中、仕上げ研磨ができるようにする。 【解決手段】 回転軸の先端部に取り付けた工具電極の
外周面に、砥粒サイズの異なる研磨布を押し付け用ばね
板を介して複数列に配置する。工具電極を長尺金属管内
に挿入し、管トップ側から電解液を注入する。長尺金属
管を陽極として低速回転し、工具電極を陰極として前記
回転軸を介して高速回転させ、工具電極を管ボトム側に
引き抜き移動することで粗研磨から仕上げ研磨までを１
パスで行う。工具電極の軸方向に沿って、砥粒サイズの
異なる研磨布を粗、中、仕上げの順に配置する。ばね板
による押し付け力は、ばね板の枚数を変えることで制御
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、長尺金属管の内面
を鏡面加工する電解複合研磨方法及びその装置に関す
る。
を鏡面加工する電解複合研磨方法及びその装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】食品加工や医薬品製造、或はスラリー熱
交換器等に使用される粘性流体の薬液輸送配管及び半導
体のクリーンガスの供給配管等においては、一般にシー
ムレスステンレス鋼管が用いられている。これらの供給
配管は、特に液やガスの接触する管内表面の平滑性が強
く要求されるため、管内表面を平滑（Ｒmax ０．５μｍ
以下）に鏡面加工することが必要となる。この管内表面
の鏡面加工としては、従来電解複合研磨方法が採用され
ており、これは金属管の内面を電解による溶出作用と砥
粒の擦過作用とを複合するものであって、高精度加工の
効率を向上させようとするものである。前記電解複合研
磨方法における擦過作用には、通常砥石が使用されこの
砥石をいかに金属管の内面に均一な圧力で接触させるか
が重要な問題となっている。この問題を解決するため
に、例えば砥石をばね板の先端部に取り付けて金属管の
内面に押し付ける技術が知られている（実開平４−１３
０１２０号公報）。
交換器等に使用される粘性流体の薬液輸送配管及び半導
体のクリーンガスの供給配管等においては、一般にシー
ムレスステンレス鋼管が用いられている。これらの供給
配管は、特に液やガスの接触する管内表面の平滑性が強
く要求されるため、管内表面を平滑（Ｒmax ０．５μｍ
以下）に鏡面加工することが必要となる。この管内表面
の鏡面加工としては、従来電解複合研磨方法が採用され
ており、これは金属管の内面を電解による溶出作用と砥
粒の擦過作用とを複合するものであって、高精度加工の
効率を向上させようとするものである。前記電解複合研
磨方法における擦過作用には、通常砥石が使用されこの
砥石をいかに金属管の内面に均一な圧力で接触させるか
が重要な問題となっている。この問題を解決するため
に、例えば砥石をばね板の先端部に取り付けて金属管の
内面に押し付ける技術が知られている（実開平４−１３
０１２０号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ばね板によると、ばね板を取り付けた工具本体が高速回
転されるため、砥石の摩擦力によってばね板に対し横方
向から強い負荷が掛かり、ばね板が変形したり、ばね板
の取付端部に亀裂や腰折れが生じたりして砥石の押圧力
を一定に保持できないばかりか、砥石が曲がって金属内
面に擦過傷を付ける等の問題がある。又、ばね板の押圧
力を調整することが難しく、複数個のばね板に押圧力の
ばらつきが生じ易い等の問題もある。更に、管内面を高
精度に加工するには、数段階に分けて（粗、中、仕上げ
研磨等）しなければならないため、工程数が多くなって
作業性が悪いとも言われている。
ばね板によると、ばね板を取り付けた工具本体が高速回
転されるため、砥石の摩擦力によってばね板に対し横方
向から強い負荷が掛かり、ばね板が変形したり、ばね板
の取付端部に亀裂や腰折れが生じたりして砥石の押圧力
を一定に保持できないばかりか、砥石が曲がって金属内
面に擦過傷を付ける等の問題がある。又、ばね板の押圧
力を調整することが難しく、複数個のばね板に押圧力の
ばらつきが生じ易い等の問題もある。更に、管内面を高
精度に加工するには、数段階に分けて（粗、中、仕上げ
研磨等）しなければならないため、工程数が多くなって
作業性が悪いとも言われている。
【０００４】本発明は、このような従来の問題を解決す
るためになされ、回転時にばね板に対して横方向から負
荷が掛からず、ばね板が変形し難く、ばね板の腰折れを
防止し、ばね板の押圧力を容易に調整することができ、
しかも１工程で高精度の鏡面加工ができるようにした長
尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。
るためになされ、回転時にばね板に対して横方向から負
荷が掛からず、ばね板が変形し難く、ばね板の腰折れを
防止し、ばね板の押圧力を容易に調整することができ、
しかも１工程で高精度の鏡面加工ができるようにした長
尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置を提供す
ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めの具体的手段として、本発明は、回転軸の先端部に取
り付けた工具電極の外周面に、砥粒サイズの異なる絶縁
型通水性の研磨布を、押し付け用ばね板を介して複数列
に配置し、この工具電極を被加工材である長尺金属管内
に挿入し、長尺金属管内に管トップ側より電解液を注入
し、陽極とした前記長尺金属管を低速回転し、陰極とし
た前記工具電極を前記回転軸を介して高速回転させなが
ら管ボトム側に引き抜き移動することで、粗研磨から仕
上げ研磨迄を１パスで電解複合研磨する長尺金属管内面
の電解複合研磨方法を要旨とする。この電解複合研磨方
法において、工具電極には砥粒サイズの異なる研磨布を
軸方向に沿って先端側に向けて粗、中、仕上げの順に配
置し、且つ粗、中、仕上げの周方向の配置を交互にずら
して複数配設すること、ばね板による研磨布の押し付け
圧力は、研磨布の強度及び砥粒サイズにより異なるた
め、研磨布ごとにばね板の枚数を変えることにより押し
付け圧力を制御すること、を特徴とする。又、被加工材
である長尺金属管を回転可能に支持する回転支持装置
と、前記長尺金属管内に挿入される回転軸の先端部に取
り付けられた工具電極と、この工具電極の外周面に押し
付け用ばね板を介して複数列に配置される砥粒サイズの
異なる絶縁型通水性の研磨布と、前記長尺金属管を陽極
に工具電極を陰極にそれぞれ通電する通電装置と、前記
長尺金属管のトップ側に電解液を供給する電解液供給装
置と、前記回転軸を回転させながら長尺金属管のボトム
側に引き抜く回転移動装置とを備えた長尺金属管内面の
電解複合研磨装置を要旨とする。更に、この電解複合研
磨装置において、ばね板は、複数枚のステンレス鋼帯板
片を重合させて成り、基端側が工具電極に固定され金属
管の内周面に沿って湾曲するように周方向に複数個取り
付けられ、その湾曲表面に研磨布がそれぞれ取り付けら
れたこと、工具電極のばね板取付部に面取り部を設け、
研磨時にこの面取り部にばね板の湾曲基部の内面を当接
させて腰折れを防止すること、長尺金属管の両端部に、
この長尺金属管と同じ内径のダミー管をそれぞれメカニ
カルシールを介して配置し、管トップ側のダミー管の端
部に誘導用ラッパー管を取り付けたこと、回転軸は、回
転軸芯の回りにベアリングを介して非回転の外筒スリー
ブを設けて二重構造とし、前記外筒スリーブの周囲に電
解液を通過し易い柔軟な絶縁性繊維線材を螺旋状に巻き
付けた振れ止め用のスペーサを取り付け、このスペーサ
を研磨時に長尺金属管の内面に接触させることで、共振
を抑制すると共に金属管内の中心部に回転軸芯及び工具
電極を保持すること、工具電極が下部電極部と上部電極
部に分割されると共に、これ等の基端部が枢支されるこ
とにより上部電極部が開閉可能に形成され、この上下の
電極部間にばね板を介して砥粒サイズの異なる研磨布を
複数列に配置したこと、を特徴とする。
めの具体的手段として、本発明は、回転軸の先端部に取
り付けた工具電極の外周面に、砥粒サイズの異なる絶縁
型通水性の研磨布を、押し付け用ばね板を介して複数列
に配置し、この工具電極を被加工材である長尺金属管内
に挿入し、長尺金属管内に管トップ側より電解液を注入
し、陽極とした前記長尺金属管を低速回転し、陰極とし
た前記工具電極を前記回転軸を介して高速回転させなが
ら管ボトム側に引き抜き移動することで、粗研磨から仕
上げ研磨迄を１パスで電解複合研磨する長尺金属管内面
の電解複合研磨方法を要旨とする。この電解複合研磨方
法において、工具電極には砥粒サイズの異なる研磨布を
軸方向に沿って先端側に向けて粗、中、仕上げの順に配
置し、且つ粗、中、仕上げの周方向の配置を交互にずら
して複数配設すること、ばね板による研磨布の押し付け
圧力は、研磨布の強度及び砥粒サイズにより異なるた
め、研磨布ごとにばね板の枚数を変えることにより押し
付け圧力を制御すること、を特徴とする。又、被加工材
である長尺金属管を回転可能に支持する回転支持装置
と、前記長尺金属管内に挿入される回転軸の先端部に取
り付けられた工具電極と、この工具電極の外周面に押し
付け用ばね板を介して複数列に配置される砥粒サイズの
異なる絶縁型通水性の研磨布と、前記長尺金属管を陽極
に工具電極を陰極にそれぞれ通電する通電装置と、前記
長尺金属管のトップ側に電解液を供給する電解液供給装
置と、前記回転軸を回転させながら長尺金属管のボトム
側に引き抜く回転移動装置とを備えた長尺金属管内面の
電解複合研磨装置を要旨とする。更に、この電解複合研
磨装置において、ばね板は、複数枚のステンレス鋼帯板
片を重合させて成り、基端側が工具電極に固定され金属
管の内周面に沿って湾曲するように周方向に複数個取り
付けられ、その湾曲表面に研磨布がそれぞれ取り付けら
れたこと、工具電極のばね板取付部に面取り部を設け、
研磨時にこの面取り部にばね板の湾曲基部の内面を当接
させて腰折れを防止すること、長尺金属管の両端部に、
この長尺金属管と同じ内径のダミー管をそれぞれメカニ
カルシールを介して配置し、管トップ側のダミー管の端
部に誘導用ラッパー管を取り付けたこと、回転軸は、回
転軸芯の回りにベアリングを介して非回転の外筒スリー
ブを設けて二重構造とし、前記外筒スリーブの周囲に電
解液を通過し易い柔軟な絶縁性繊維線材を螺旋状に巻き
付けた振れ止め用のスペーサを取り付け、このスペーサ
を研磨時に長尺金属管の内面に接触させることで、共振
を抑制すると共に金属管内の中心部に回転軸芯及び工具
電極を保持すること、工具電極が下部電極部と上部電極
部に分割されると共に、これ等の基端部が枢支されるこ
とにより上部電極部が開閉可能に形成され、この上下の
電極部間にばね板を介して砥粒サイズの異なる研磨布を
複数列に配置したこと、を特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳説する。図１は本発明に係る電解複合
研磨装置を示すもので、Ａは被加工材である長尺金属管
１（内径：φ１５．０〜１５０ｍｍ、長さ：最長６ｍ）
を軸回転させて支持する回転支持装置であり、前端側に
スピンドル２を備え、このスピンドル２は陽極通電を兼
ねたグリップチャック３を有し、このグリップチャック
３で前記長尺金属管１のトップ側を把持固定するように
なっている。
図面に基づいて詳説する。図１は本発明に係る電解複合
研磨装置を示すもので、Ａは被加工材である長尺金属管
１（内径：φ１５．０〜１５０ｍｍ、長さ：最長６ｍ）
を軸回転させて支持する回転支持装置であり、前端側に
スピンドル２を備え、このスピンドル２は陽極通電を兼
ねたグリップチャック３を有し、このグリップチャック
３で前記長尺金属管１のトップ側を把持固定するように
なっている。
【０００７】前記スピンドル２内にはトップメカニカル
シール部４が装着され、このトップメカニカルシール部
４を介して長尺金属管１と同じ内径のトップダミー管５
が長尺金属管１の前端部に接続され、更にトップダミー
管５の前端部には誘導用ラッパー管６が取り付けられて
いる。
シール部４が装着され、このトップメカニカルシール部
４を介して長尺金属管１と同じ内径のトップダミー管５
が長尺金属管１の前端部に接続され、更にトップダミー
管５の前端部には誘導用ラッパー管６が取り付けられて
いる。
【０００８】一方、回転支持装置Ａの後端側には軸受部
７が配置され、前記長尺金属管１のボトム側を回転可能
に保持し、軸受部７内に設けられたボトムメカニカルシ
ール部８を介して長尺金属管１と同じ内径のボトムダミ
ー管９が長尺金属管１の後端部に接続されている。
７が配置され、前記長尺金属管１のボトム側を回転可能
に保持し、軸受部７内に設けられたボトムメカニカルシ
ール部８を介して長尺金属管１と同じ内径のボトムダミ
ー管９が長尺金属管１の後端部に接続されている。
【０００９】前記ボトムダミー管９は、後端部が電解液
受けタンク１０内に開口しており、研磨時にトップ側か
ら供給されて長尺金属管１内で電解使用された電解液を
電解液受けタンク１０内に排出できるようにしてある。
受けタンク１０内に開口しており、研磨時にトップ側か
ら供給されて長尺金属管１内で電解使用された電解液を
電解液受けタンク１０内に排出できるようにしてある。
【００１０】１１は長尺金属管１の下方に複数個配設さ
れた管受けローラであり、長尺金属管１が撓まないよう
に支持するものである。
れた管受けローラであり、長尺金属管１が撓まないよう
に支持するものである。
【００１１】１２は陽極通電装置であり、前記スピンド
ル２に装着されたグリップチャック３を通じて長尺金属
管１を陽極に帯電させるようにしてある。前記軸受部７
側にも陽極通電装置１３が設けられている。
ル２に装着されたグリップチャック３を通じて長尺金属
管１を陽極に帯電させるようにしてある。前記軸受部７
側にも陽極通電装置１３が設けられている。
【００１２】１４は工具電極であり、二重構造の回転軸
１５の先端部に固定され、砥粒サイズの異なる絶縁型通
水性の研磨布１６が押し付け用ばね板１７を介して工具
電極１４の周方向に複数個取り付けられると共に、工具
電極１４の軸方向に沿って複数列配置されている。
１５の先端部に固定され、砥粒サイズの異なる絶縁型通
水性の研磨布１６が押し付け用ばね板１７を介して工具
電極１４の周方向に複数個取り付けられると共に、工具
電極１４の軸方向に沿って複数列配置されている。
【００１３】前記工具電極１４は、図３に示すようにば
ね板取付部１４ａが一定の間隔で複数列（図では６列）
設けられ、各ばね板取付部１４ａには２つのばね板１７
が相反方向に取り付けられると共に、ばね板取付部１４
ａの通孔に差し込んだ研磨布１６を、２つのばね板１７
の表面側に接着させてある。従って、長尺金属管１内に
おいては、ばね板１７により研磨布１６がＳ字状に湾曲
され、且つ長尺金属管１の内面に押し付けられることに
なる。
ね板取付部１４ａが一定の間隔で複数列（図では６列）
設けられ、各ばね板取付部１４ａには２つのばね板１７
が相反方向に取り付けられると共に、ばね板取付部１４
ａの通孔に差し込んだ研磨布１６を、２つのばね板１７
の表面側に接着させてある。従って、長尺金属管１内に
おいては、ばね板１７により研磨布１６がＳ字状に湾曲
され、且つ長尺金属管１の内面に押し付けられることに
なる。
【００１４】前記研磨布１６は、複数列（６列）のばね
板取付部１４ａに対して砥粒サイズの異なるものが取り
付けられ、即ち図３のように工具電極１４に沿って先端
側に向けて粗、中、仕上げの順で配置されている。この
場合、最後列から数えて３列目迄は粗研磨用の研磨布
（図略）、４列目と５列目には中間研磨工程用の研磨布
（図略）、６列目（最前列）には仕上げ研磨工程用の研
磨布（図略）がそれぞれ取り付けられている。研磨布は
粗、中、仕上げ用にそれぞれ砥粒番手の異なるものを使
用する。
板取付部１４ａに対して砥粒サイズの異なるものが取り
付けられ、即ち図３のように工具電極１４に沿って先端
側に向けて粗、中、仕上げの順で配置されている。この
場合、最後列から数えて３列目迄は粗研磨用の研磨布
（図略）、４列目と５列目には中間研磨工程用の研磨布
（図略）、６列目（最前列）には仕上げ研磨工程用の研
磨布（図略）がそれぞれ取り付けられている。研磨布は
粗、中、仕上げ用にそれぞれ砥粒番手の異なるものを使
用する。
【００１５】又、ばね板１７の取付方向は、各列間で周
方向に９０°ずつずらして交互に位置させ、即ち奇数列
は略垂直方向に、偶数列は略水平方向になるようにして
ある。これは研磨布１６を互い違いに位置させて、研磨
ムラの防止を図るためである。
方向に９０°ずつずらして交互に位置させ、即ち奇数列
は略垂直方向に、偶数列は略水平方向になるようにして
ある。これは研磨布１６を互い違いに位置させて、研磨
ムラの防止を図るためである。
【００１６】前記ばね板１７は、図５に示すように複数
枚のステンレス鋼帯板片を重合させて成り、この場合最
内側は０．０５ｍｍ厚の腰折れ防止用帯板片１７ａであ
り、残る３枚はいずれも０．１ｍｍ厚の押し付け用帯板
片１７ｂであり、しかも外側に行くほど順次長寸に形成
されている。そして、最外側には０．１〜０．２ｍｍ厚
の軟質ステンレス製保護板片１７ｃが取り付けられてい
る。
枚のステンレス鋼帯板片を重合させて成り、この場合最
内側は０．０５ｍｍ厚の腰折れ防止用帯板片１７ａであ
り、残る３枚はいずれも０．１ｍｍ厚の押し付け用帯板
片１７ｂであり、しかも外側に行くほど順次長寸に形成
されている。そして、最外側には０．１〜０．２ｍｍ厚
の軟質ステンレス製保護板片１７ｃが取り付けられてい
る。
【００１７】このばね板１７のばね力は、帯板片の組み
合わせを変え或は枚数を変えることで容易に調整するこ
とが可能である。又、ばね板１７による研磨布１６の押
し付け力は、研磨布１６の強度及び砥粒サイズにより異
なることから、研磨布１６毎にばね力を調整することで
押し付け圧力を制御することができる。
合わせを変え或は枚数を変えることで容易に調整するこ
とが可能である。又、ばね板１７による研磨布１６の押
し付け力は、研磨布１６の強度及び砥粒サイズにより異
なることから、研磨布１６毎にばね力を調整することで
押し付け圧力を制御することができる。
【００１８】前記ばね板取付部１４ａは、ばね板１７の
基端部をビス等で固定するようにしてあり、外側端部に
は内側に傾斜する平面状の面取り部１４ｂを形成し、こ
の面取り部１４ｂで研磨時に湾曲したばね板１７を受止
することにより、ばね板基端部を保護して腰折れを未然
に防止できるようにしてある。
基端部をビス等で固定するようにしてあり、外側端部に
は内側に傾斜する平面状の面取り部１４ｂを形成し、こ
の面取り部１４ｂで研磨時に湾曲したばね板１７を受止
することにより、ばね板基端部を保護して腰折れを未然
に防止できるようにしてある。
【００１９】更に、保護板片１７ｃを含むばね板１７の
先端部は、図６(ロ) に示すように後側の角部を隅切り１
７ｄしてあり、これは後記するように工具電極１４が回
転軸１５と共に、前記誘導用ラッパー管６から長尺金属
管１内に挿入される時に、(イ) のように研磨布１６が引
っ張られて前方に傾いても、ばね板１７の角隅部が露出
しないようにするためである。
先端部は、図６(ロ) に示すように後側の角部を隅切り１
７ｄしてあり、これは後記するように工具電極１４が回
転軸１５と共に、前記誘導用ラッパー管６から長尺金属
管１内に挿入される時に、(イ) のように研磨布１６が引
っ張られて前方に傾いても、ばね板１７の角隅部が露出
しないようにするためである。
【００２０】前記回転軸１５は、図７に示すように回転
軸芯１５ａの回りに、ベアリング１８及びベアリング止
め１９を介して非回転の外筒スリーブ１５ｂを設けるこ
とで二重構造とし、且つ回転軸芯１５ａは通電性とひね
り強度アップを目的としてステンレス鋼と銅との二重管
構造にしてある。
軸芯１５ａの回りに、ベアリング１８及びベアリング止
め１９を介して非回転の外筒スリーブ１５ｂを設けるこ
とで二重構造とし、且つ回転軸芯１５ａは通電性とひね
り強度アップを目的としてステンレス鋼と銅との二重管
構造にしてある。
【００２１】前記外筒スリーブ１５ｂの周囲には、電解
液を通過し易い柔軟な絶縁性繊維線材２０を螺旋状に巻
き付けた振れ止め用のスペーサ２１を取り付け、このス
ペーサ２１を研磨時に長尺金属管１の内面に接触させる
ことで、共振を抑制すると共に長尺金属管１内の中心部
に回転軸１５（詳しくは回転軸芯１５ａ）及び工具電極
１４を保持するようにしてある。尚、図７において、２
２は回転軸芯１５ａと外筒スリーブ１５ｂとの間をシー
ルするメカニカルシール材、１５ｃは外筒スリーブ１５
ｂとベアリング１８との間に介在された弾性型収縮チュ
ーブ、１５ｄは外筒スリーブ１５ｂの外面に施された絶
縁被膜である。
液を通過し易い柔軟な絶縁性繊維線材２０を螺旋状に巻
き付けた振れ止め用のスペーサ２１を取り付け、このス
ペーサ２１を研磨時に長尺金属管１の内面に接触させる
ことで、共振を抑制すると共に長尺金属管１内の中心部
に回転軸１５（詳しくは回転軸芯１５ａ）及び工具電極
１４を保持するようにしてある。尚、図７において、２
２は回転軸芯１５ａと外筒スリーブ１５ｂとの間をシー
ルするメカニカルシール材、１５ｃは外筒スリーブ１５
ｂとベアリング１８との間に介在された弾性型収縮チュ
ーブ、１５ｄは外筒スリーブ１５ｂの外面に施された絶
縁被膜である。
【００２２】図１に戻って、Ｂは前記回転支持装置Ａの
後方に設置された回転移動装置であり、基台２３の上に
ガイドレール２４が前後方向に設けられ、駆動用チェー
ン２５によりこのガイドレール２４に沿って移動テーブ
ル２６が前後動するようになっている。
後方に設置された回転移動装置であり、基台２３の上に
ガイドレール２４が前後方向に設けられ、駆動用チェー
ン２５によりこのガイドレール２４に沿って移動テーブ
ル２６が前後動するようになっている。
【００２３】前記移動テーブル２６の上には支持部２７
が固定され、この支持部２７には先端にチャック２８ａ
を有する回転シャフト２８が軸支され、この回転シャフ
ト２８は絶縁を兼ねたカップリング２９を介して回転モ
ーター３０に接続され、更に回転シャフト２８の上部に
は通電ブラシを接触させた陰極通電装置３１が配設され
ている。３２は移動テーブル２６の前端側に取り付けら
れた管支持部材である。
が固定され、この支持部２７には先端にチャック２８ａ
を有する回転シャフト２８が軸支され、この回転シャフ
ト２８は絶縁を兼ねたカップリング２９を介して回転モ
ーター３０に接続され、更に回転シャフト２８の上部に
は通電ブラシを接触させた陰極通電装置３１が配設され
ている。３２は移動テーブル２６の前端側に取り付けら
れた管支持部材である。
【００２４】前記回転軸１５は、誘導用ラッパー管６側
から長尺金属管１内に挿入され、回転軸芯１５ａの後端
部が前記回転シャフト２８のチャック２８ａに取り付け
られる。この際、前記管支持部材３２は、回転軸１５の
外筒スリーブ１５ｂの後端部を支持する。
から長尺金属管１内に挿入され、回転軸芯１５ａの後端
部が前記回転シャフト２８のチャック２８ａに取り付け
られる。この際、前記管支持部材３２は、回転軸１５の
外筒スリーブ１５ｂの後端部を支持する。
【００２５】この状態から移動テーブル２６を後退させ
ると、回転軸１５が後退して工具電極１４がトップダミ
ー管５内に引き込まれる。この時、前記ばね板１７は誘
導用ラッパー管６のテーパ面により徐々に湾曲し、研磨
布１６をＳ型に変形させて所要の状態にする。総ての研
磨布１６がばね板１７と共にトップダミー管５内に引き
込まれた時点で、移動テーブル２６を一端停止する。
ると、回転軸１５が後退して工具電極１４がトップダミ
ー管５内に引き込まれる。この時、前記ばね板１７は誘
導用ラッパー管６のテーパ面により徐々に湾曲し、研磨
布１６をＳ型に変形させて所要の状態にする。総ての研
磨布１６がばね板１７と共にトップダミー管５内に引き
込まれた時点で、移動テーブル２６を一端停止する。
【００２６】Ｃは回転支持装置Ａの前方に設置された電
解液供給装置であり、前記スピンドル２と同期回転する
スピンドル３３を有し、このスピンドル３３にはシリン
ダー３４が取り付けられ、このシリンダー３４により進
退される中空ロッド３４ａの先端には液供給ノズル３５
が取り付けられている。
解液供給装置であり、前記スピンドル２と同期回転する
スピンドル３３を有し、このスピンドル３３にはシリン
ダー３４が取り付けられ、このシリンダー３４により進
退される中空ロッド３４ａの先端には液供給ノズル３５
が取り付けられている。
【００２７】前記液供給ノズル３５は、図２に示すよう
に前記誘導用ラッパー管６に嵌合できるようにしてあ
り、前記中空ロッド３４ａに流入された電解液を注出す
る。注出された電解液は、誘導用ラッパー管６及びトッ
プダミー管５を通過して長尺金属管１内に供給される。
に前記誘導用ラッパー管６に嵌合できるようにしてあ
り、前記中空ロッド３４ａに流入された電解液を注出す
る。注出された電解液は、誘導用ラッパー管６及びトッ
プダミー管５を通過して長尺金属管１内に供給される。
【００２８】前記スピンドル２により長尺金属管１を低
速（６０ｒｐｍ程度）で回転させ、陽極通電装置１２、
１３により陽極に帯電させると共に、前記回転モーター
３０により回転軸芯１５ａを高速（周速度：２〜５ｍ／
ｓｅｃ）回転させ、陰極通電装置３１により陰極に帯電
させる。この時、回転軸芯１５ａと共に工具電極１４が
回転するが、その回転方向は図４に示すように長尺金属
管１とは逆方向とする。
速（６０ｒｐｍ程度）で回転させ、陽極通電装置１２、
１３により陽極に帯電させると共に、前記回転モーター
３０により回転軸芯１５ａを高速（周速度：２〜５ｍ／
ｓｅｃ）回転させ、陰極通電装置３１により陰極に帯電
させる。この時、回転軸芯１５ａと共に工具電極１４が
回転するが、その回転方向は図４に示すように長尺金属
管１とは逆方向とする。
【００２９】そして、前記液供給ノズル３５により長尺
金属管１のトップ側から電解液を供給し、移動テーブル
２６により回転軸芯１５ａを介して工具電極１４を後退
させることで電解複合研磨作業が行われる。
金属管１のトップ側から電解液を供給し、移動テーブル
２６により回転軸芯１５ａを介して工具電極１４を後退
させることで電解複合研磨作業が行われる。
【００３０】この電解複合研磨作業において、長尺金属
管１の前端部にはトップダミー管５が接続されているた
め、長尺金属管１の前端部が保護されてベルマウスが生
じることはなく、又工具電極１４の後退に連れて粗研磨
工程、中間研磨工程、仕上げ研磨工程の順に行われるの
で、粗研磨から仕上げ研磨まで１パスで電解複合研磨が
終了する。
管１の前端部にはトップダミー管５が接続されているた
め、長尺金属管１の前端部が保護されてベルマウスが生
じることはなく、又工具電極１４の後退に連れて粗研磨
工程、中間研磨工程、仕上げ研磨工程の順に行われるの
で、粗研磨から仕上げ研磨まで１パスで電解複合研磨が
終了する。
【００３１】各研磨工程で、各研磨布１６はそれぞれば
ね板１７により長尺金属管１の内面に常に一定の圧力で
押し付けられるため、高精度の研磨が得られる。各ばね
板１７は、工具電極１４の回転方向に湾曲しているた
め、前記従来のばね板のように横方向から強い負荷が加
わらず、しかもばね板１７の基端部はばね板取付部１４
ａの面取り部１４ｂに当接受止されるので、ばね板１７
が変形したり腰折れしたりすることはなく、安定した研
磨が得られる。
ね板１７により長尺金属管１の内面に常に一定の圧力で
押し付けられるため、高精度の研磨が得られる。各ばね
板１７は、工具電極１４の回転方向に湾曲しているた
め、前記従来のばね板のように横方向から強い負荷が加
わらず、しかもばね板１７の基端部はばね板取付部１４
ａの面取り部１４ｂに当接受止されるので、ばね板１７
が変形したり腰折れしたりすることはなく、安定した研
磨が得られる。
【００３２】又、前記スペーサ２１が長尺金属管１の内
面に常時接触しているため、工具電極１４が常に長尺金
属管１の中心軸位置に保持され、研磨の偏りを未然に防
止することができ、スペーサ２１の螺旋状繊維線材２０
は電解液を通過し易い柔軟材から形成されているので、
電解液の流れを阻止することはなく且つ長尺金属管１の
内面を傷付けることもない。更に、長尺金属管１の後端
部にもボトムダミー管９が接続されているため、研磨の
最終段階で長尺金属管１の後端部が保護され、ベルマウ
スが生じることはない。
面に常時接触しているため、工具電極１４が常に長尺金
属管１の中心軸位置に保持され、研磨の偏りを未然に防
止することができ、スペーサ２１の螺旋状繊維線材２０
は電解液を通過し易い柔軟材から形成されているので、
電解液の流れを阻止することはなく且つ長尺金属管１の
内面を傷付けることもない。更に、長尺金属管１の後端
部にもボトムダミー管９が接続されているため、研磨の
最終段階で長尺金属管１の後端部が保護され、ベルマウ
スが生じることはない。
【００３３】電解液は、前記のように長尺金属管１のト
ップ側つまり前端側から供給されるため、電解部分には
常に清浄な電解液が供給されることとなり効率の良い電
解作用が得られる。これ等のことから、長尺金属管の内
面を１工程でしかも高精度の鏡面加工ができることにな
る。
ップ側つまり前端側から供給されるため、電解部分には
常に清浄な電解液が供給されることとなり効率の良い電
解作用が得られる。これ等のことから、長尺金属管の内
面を１工程でしかも高精度の鏡面加工ができることにな
る。
【００３４】図８〜図１１は、小径長尺金属管（内径：
φ１５〜２０ｍｍ）に適した実施態様を示すもので、鰐
口式の工具電極を用いる。即ち、図８に示すように鰐口
式の工具電極３６は、下部電極部３６ａと上部電極部３
６ｂに分割されると共に、これ等の基端部がピン３６ｆ
で枢支されることにより上部電極部３６ｂを開閉可能に
形成し、この上下の電極部間にばね板３７を介して砥粒
サイズの異なる粗用、中間用、仕上げ用の各研磨布３８
を複数列に配置する。
φ１５〜２０ｍｍ）に適した実施態様を示すもので、鰐
口式の工具電極を用いる。即ち、図８に示すように鰐口
式の工具電極３６は、下部電極部３６ａと上部電極部３
６ｂに分割されると共に、これ等の基端部がピン３６ｆ
で枢支されることにより上部電極部３６ｂを開閉可能に
形成し、この上下の電極部間にばね板３７を介して砥粒
サイズの異なる粗用、中間用、仕上げ用の各研磨布３８
を複数列に配置する。
【００３５】前記研磨布３８は、通常厚さが５ｍｍ程度
あり、この研磨布をセットする間隔は２〜３ｍｍで狭い
ため、湯温水に浸漬後、直ちにバイスで締め付け薄くし
て使用する。潰されたままでは砥粒が目詰まりし、擦過
力の低下が懸念されたが、元の厚さ近くまで回復するの
で何ら支障は生じない。
あり、この研磨布をセットする間隔は２〜３ｍｍで狭い
ため、湯温水に浸漬後、直ちにバイスで締め付け薄くし
て使用する。潰されたままでは砥粒が目詰まりし、擦過
力の低下が懸念されたが、元の厚さ近くまで回復するの
で何ら支障は生じない。
【００３６】前記工具電極３６は、図９に示すように上
下の電極部にばね板取付部３６ｃをそれぞれ対応させて
設け、このばね板取付部３６ｃの側面には、湾曲したば
ね板を受止する面取り部３６ｄを形成し、先端部及びば
ね板取付部３６ｃの境界部には止着部３６ｅが設けられ
ている。
下の電極部にばね板取付部３６ｃをそれぞれ対応させて
設け、このばね板取付部３６ｃの側面には、湾曲したば
ね板を受止する面取り部３６ｄを形成し、先端部及びば
ね板取付部３６ｃの境界部には止着部３６ｅが設けられ
ている。
【００３７】ばね板３７は、前記ばね板１７とばね力は
異なるが基本的構成は同じであり、このばね板３７の基
端部を図１０に示すように前記ばね板取付部３６ｃにビ
ス止めして取り付ける。そして、上部の電極部３６ｂを
閉じて下部の電極部３６ａに重ね合わせる際に、上下の
ばね板３７間に前記薄くした研磨布３８を挟み込み、前
記止着部３６ｅ同士をセットボルト３９で締め付け固定
することにより一体化する。
異なるが基本的構成は同じであり、このばね板３７の基
端部を図１０に示すように前記ばね板取付部３６ｃにビ
ス止めして取り付ける。そして、上部の電極部３６ｂを
閉じて下部の電極部３６ａに重ね合わせる際に、上下の
ばね板３７間に前記薄くした研磨布３８を挟み込み、前
記止着部３６ｅ同士をセットボルト３９で締め付け固定
することにより一体化する。
【００３８】このようにして形成された工具電極３６
は、使用前は図１１(イ) に示すようにばね板３７は延び
た状態にあるが、小径長尺金属管４０内に格納される
と、(ロ)に示すようにばね板３７は湾曲されて研磨布３
８を管の内面に押し付ける状態となる。電解複合研磨作
業は前記と同じ要領でなされ、小径長尺金属管４０の内
面を１工程でしかも高精度に鏡面加工することができ
る。
は、使用前は図１１(イ) に示すようにばね板３７は延び
た状態にあるが、小径長尺金属管４０内に格納される
と、(ロ)に示すようにばね板３７は湾曲されて研磨布３
８を管の内面に押し付ける状態となる。電解複合研磨作
業は前記と同じ要領でなされ、小径長尺金属管４０の内
面を１工程でしかも高精度に鏡面加工することができ
る。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
工具電極の同一円周上に複数の湾曲ばね板を介して研磨
布を配置し、且つ工具電極の軸方向に沿って粗、中、仕
上げ研磨用として砥粒サイズの異なる研磨布を配設した
ので、工具電極の回転時にばね板に対して横方向から負
荷が掛からず、ばね板が変形し難く、ばね板の腰折れを
防止し、これにより研磨布は常に一定の押圧力が保持さ
れ、しかも１工程で高精度の鏡面加工ができる等の優れ
た効果を奏する。又、研磨布の押し付け圧力は、ばね板
の圧力、研磨布の強度及び砥粒サイズにより異なること
から、研磨布毎にばね板の枚数を変えることで容易に調
整することができる。更に、回転軸を二重構造とし、そ
の外周面にスペーサを取り付けて管内面に接触させたの
で、共振を防止すると共に工具電極を管の中心軸に常に
保持することで安定した研磨が得られる等の効果も奏す
る。
工具電極の同一円周上に複数の湾曲ばね板を介して研磨
布を配置し、且つ工具電極の軸方向に沿って粗、中、仕
上げ研磨用として砥粒サイズの異なる研磨布を配設した
ので、工具電極の回転時にばね板に対して横方向から負
荷が掛からず、ばね板が変形し難く、ばね板の腰折れを
防止し、これにより研磨布は常に一定の押圧力が保持さ
れ、しかも１工程で高精度の鏡面加工ができる等の優れ
た効果を奏する。又、研磨布の押し付け圧力は、ばね板
の圧力、研磨布の強度及び砥粒サイズにより異なること
から、研磨布毎にばね板の枚数を変えることで容易に調
整することができる。更に、回転軸を二重構造とし、そ
の外周面にスペーサを取り付けて管内面に接触させたの
で、共振を防止すると共に工具電極を管の中心軸に常に
保持することで安定した研磨が得られる等の効果も奏す
る。
【図１】本発明に係る電解複合研磨装置の概略全体図で
ある。
ある。
【図２】電解複合研磨時の状態を示す要部の断面図であ
る。
る。
【図３】工具電極部分の説明図である。
【図４】研磨時におけるばね板及び研磨布の状態を示す
断面図である。
断面図である。
【図５】ばね板の取付状態を示す断面図である。
【図６】(イ) 、(ロ) はばね板と研磨布の状態を示す説明
図である。
図である。
【図７】回転軸の構成を示す断面図である。
【図８】小径長尺金属管用の工具電極を示す説明図であ
る。
る。
【図９】工具電極の要部を示す概略斜視図である。
【図１０】工具電極にばね板を介して研磨布を取り付け
た状態を示す概略断面図である。
た状態を示す概略断面図である。
【図１１】(イ) は格納前におけるばね板及び研磨布の状
態を示す断面図、(ロ) は同研磨時での状態を示す断面図
である。
態を示す断面図、(ロ) は同研磨時での状態を示す断面図
である。
１…長尺金属管 ２…スピンドル ３…グリップチャック ４…トップメカニカルシール部 ５…トップダミー管 ６…誘導用ラッパー管 ７…軸受部 ８…ボトムメカニカルシール部 ９…ボトムダミー管 １０…電解液受けタンク １１…管受けローラ １２、１３…陽極通電装置 １４…工具電極 １５…回転軸 １６…研磨布 １７…ばね板 １８…ベアリング １９…ベアリング止め ２０…絶縁性繊維線材 ２１…スペーサ ２２…メカニカルシール材 ２３…基台 ２４…ガイドレール ２５…駆動用チェーン ２６…移動テーブル ２７…支持部 ２８…回転シャフト ２９…カップリング ３０…回転モーター ３１…陰極通電装置 ３２…管支持部材 ３３…スピンドル ３４…シリンダー ３５…液供給ノズル ３６…工具電極 ３７…ばね板 ３８…研磨布 ３９…セットボルト ４０…小径長尺金属管
フロントページの続き (72)発明者 赤木 和雄 山口県下関市長府港町14番１号 日新運輸 工業株式会社内
Claims (10)
- 【請求項１】回転軸の先端部に取り付けた工具電極の外
周面に、砥粒サイズの異なる絶縁型通水性の研磨布を、
押し付け用ばね板を介して複数列に配置し、この工具電
極を被加工材である長尺金属管内に挿入し、長尺金属管
内に管トップ側より電解液を注入し、陽極とした前記長
尺金属管を低速回転し、陰極とした前記工具電極を前記
回転軸を介して高速回転させながら管ボトム側に引き抜
き移動することで、粗研磨から仕上げ研磨迄を１パスで
電解複合研磨することを特徴とする長尺金属管内面の電
解複合研磨方法。 - 【請求項２】工具電極には砥粒サイズの異なる研磨布を
軸方向に沿って先端側に向けて粗、中、仕上げの順に配
置し、且つ粗、中、仕上げの周方向の配置を交互にずら
して複数配設する請求項１記載の長尺金属管内面の電解
複合研磨方法。 - 【請求項３】ばね板による研磨布の押し付け圧力は、研
磨布の強度及び砥粒サイズにより異なるため、研磨布ご
とにばね板の枚数を変えることにより押し付け圧力を制
御する請求項１又は２記載の長尺金属管内面の電解複合
研磨方法。 - 【請求項４】被加工材である長尺金属管を回転可能に支
持する回転支持装置と、前記長尺金属管内に挿入される
回転軸の先端部に取り付けられた工具電極と、この工具
電極の外周面に押し付け用ばね板を介して複数列に配置
される砥粒サイズの異なる絶縁型通水性の研磨布と、前
記長尺金属管を陽極に工具電極を陰極にそれぞれ通電す
る通電装置と、前記長尺金属管のトップ側に電解液を供
給する電解液供給装置と、前記回転軸を回転させながら
長尺金属管のボトム側に引き抜く回転移動装置とを備え
た長尺金属管内面の電解複合研磨装置。 - 【請求項５】ばね板は複数枚のステンレス鋼帯板片を重
合させて成り、基端側が工具電極に固定され金属管の内
周面に沿って湾曲するように周方向に複数個取り付けら
れ、その湾曲表面に研磨布がそれぞれ取り付けられた請
求項４記載の長尺金属管内面の電解複合研磨装置。 - 【請求項６】工具電極のばね板取付部に面取り部を設
け、研磨時にこの面取り部にばね板の湾曲基部の内面を
当接させて腰折れを防止する請求項４又は５記載の長尺
金属管内面の電解複合研磨装置。 - 【請求項７】長尺金属管の両端部に、この長尺金属管と
同じ内径のダミー管をそれぞれメカニカルシールを介し
て配置し、管トップ側のダミー管の端部に誘導用ラッパ
ー管を取り付けた請求項４記載の長尺金属管内面の電解
複合研磨装置。 - 【請求項８】回転軸は、回転軸芯の回りにベアリングを
介して非回転の外筒スリーブを設けて二重構造とし、前
記外筒スリーブの周囲に電解液を通過し易い柔軟な絶縁
性繊維線材を螺旋状に巻き付けた振れ止め用のスペーサ
を取り付け、このスペーサを研磨時に長尺金属管の内面
に接触させることで、共振を抑制すると共に金属管内の
中心部に回転軸芯及び工具電極を保持する請求項４記載
の長尺金属管内面の電解複合研磨装置。 - 【請求項９】回転軸芯は、ステンレス鋼と銅との二重管
構造である請求項８記載の長尺金属管内面の電解複合研
磨装置。 - 【請求項１０】工具電極が下部電極部と上部電極部に分
割されると共に、これ等の基端部が枢支されることによ
り上部電極部が開閉可能に形成され、この上下の電極部
間にばね板を介して砥粒サイズの異なる研磨布を複数列
に配置した請求項４記載の長尺金属管内面の電解複合研
磨装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142397A JPH10296542A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 長尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置 |
| PCT/JP1998/001957 WO1998048968A1 (en) | 1997-04-28 | 1998-04-28 | Method and device for electrolytic composite polishing of inner surface of long metal pipe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11142397A JPH10296542A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 長尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10296542A true JPH10296542A (ja) | 1998-11-10 |
Family
ID=14560811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11142397A Pending JPH10296542A (ja) | 1997-04-28 | 1997-04-28 | 長尺金属管内面の電解複合研磨方法及びその装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10296542A (ja) |
| WO (1) | WO1998048968A1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008264929A (ja) * | 2007-04-20 | 2008-11-06 | Tokyo Stainless Kenma Kogyo Kk | 電解研磨装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000141229A (ja) * | 1998-11-09 | 2000-05-23 | Nisshin Unyu Kogyo Kk | 特殊研磨材使用による金属加工物の電解複合研磨方法 |
| EP2873754B1 (en) * | 2012-07-11 | 2016-09-14 | Marui Galvanizing Co., Ltd | Electrode for polishing hollow tube, and electrolytic polishing method using same |
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