JPS5819409B2 - 鏡面仕上加工法 - Google Patents
鏡面仕上加工法Info
- Publication number
- JPS5819409B2 JPS5819409B2 JP51065441A JP6544176A JPS5819409B2 JP S5819409 B2 JPS5819409 B2 JP S5819409B2 JP 51065441 A JP51065441 A JP 51065441A JP 6544176 A JP6544176 A JP 6544176A JP S5819409 B2 JPS5819409 B2 JP S5819409B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- workpiece
- polishing
- electrode
- abrasive
- paper
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
- B23H5/06—Electrochemical machining combined with mechanical working, e.g. grinding or honing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は金属表面の鏡面仕上加工法に関する。
金属表面の鏡面仕上加工には、一般に電解研摩法が用い
られている。
られている。
この方法は被加工材を適当な電解液内に浸漬させかつこ
れを陽極として比較的低い電流密度で電解することによ
り、該被加工材表面を溶解して鏡面仕上げするものであ
る。
れを陽極として比較的低い電流密度で電解することによ
り、該被加工材表面を溶解して鏡面仕上げするものであ
る。
電解液としては塩酸、硫酸などの酸性の強い液が用いら
れる。
れる。
この方法は機械的研摩法に比較すれば、微視的凸部を選
択的に溶かすのできわめて平滑な鏝面光沢を有する表面
に仕上げられるという点で非常に優れている。
択的に溶かすのできわめて平滑な鏝面光沢を有する表面
に仕上げられるという点で非常に優れている。
しかしながら、比較的大きな凹凸（３〜６μＲｍａｘ程
度）はそのまま残るので、ある程度下地の仕上げを行な
った後にこの方法を適用しなければならず２重手間とな
る欠点があった。
度）はそのまま残るので、ある程度下地の仕上げを行な
った後にこの方法を適用しなければならず２重手間とな
る欠点があった。
さらに、被加工材の部分的研摩が不可能であり、また電
解液の老化が早く効率も良くない。
解液の老化が早く効率も良くない。
この発明は上記実情に鑑みてなされたもので、被加工材
表面の比較的大きな凹凸をも含めて一度の研摩作業でき
わめて平滑な鏡面仕上げが効率よくでき、しかも部分的
な研摩が可能となる加工方法を提供するものである。
表面の比較的大きな凹凸をも含めて一度の研摩作業でき
わめて平滑な鏡面仕上げが効率よくでき、しかも部分的
な研摩が可能となる加工方法を提供するものである。
そしてこの発明による鏡面仕上加工法は、電極と研摩布
紙とが交互に配置されていてかつ電極よりも研摩布紙の
方が突出している研摩具を用い、被加工材に該研摩具を
対向配置して該研摩布紙が被加工材表面に所要圧力で圧
接しかつ該電極と被加工材表面との間に所要間隙を保っ
た状態とし、該被加工材を陽極、該電極を陰極として、
上記状態にて、該被加工材表面に不働態酸化皮膜を生成
させる電解液を通して両電極間に通電するとともに、該
被加工材と該研摩具とを相対的に運動させて、該被加工
材表面の電解による陽極溶解と、該被加工材表面に生成
された不動態酸化皮膜の該研摩布紙による除去とを交互
に行なわせるものである。
紙とが交互に配置されていてかつ電極よりも研摩布紙の
方が突出している研摩具を用い、被加工材に該研摩具を
対向配置して該研摩布紙が被加工材表面に所要圧力で圧
接しかつ該電極と被加工材表面との間に所要間隙を保っ
た状態とし、該被加工材を陽極、該電極を陰極として、
上記状態にて、該被加工材表面に不働態酸化皮膜を生成
させる電解液を通して両電極間に通電するとともに、該
被加工材と該研摩具とを相対的に運動させて、該被加工
材表面の電解による陽極溶解と、該被加工材表面に生成
された不動態酸化皮膜の該研摩布紙による除去とを交互
に行なわせるものである。
ここにおいて、研摩布紙とは研摩布および研摩紙の総称
であり、砥粒が接着材により固着されたものおよび砥粒
を有しないものを含むものとする。
であり、砥粒が接着材により固着されたものおよび砥粒
を有しないものを含むものとする。
また被加工材としては純金属およびその合金を含む金属
に適用できる。
に適用できる。
以下、図面を参照して更に詳しく説明する。
第１図ないし第４図はこの発明において用いられる研摩
具１，１１を示している。
具１，１１を示している。
第１図および第２図において研摩具１は、中央に電解液
の円形流出口６があけられた導電性円板２と、これの下
面を十字状に残した状態で電気的絶縁材５を介して貼着
された扇状研摩布紙４とより構成されている３千字状の
部分が電極３となる。
の円形流出口６があけられた導電性円板２と、これの下
面を十字状に残した状態で電気的絶縁材５を介して貼着
された扇状研摩布紙４とより構成されている３千字状の
部分が電極３となる。
中空回転軸７の一端は該流出孔６に挿入されかつ固着さ
れている。
れている。
この研摩具１１は回転軸７を中心として回転される。
第３図および第４図に示す研摩具１１は導電性方形板１
２と、これの下面に所要間隔をおいて長手方向に電気的
絶縁材１５を介して貼着された方形研摩布紙１４とより
構成されている。
２と、これの下面に所要間隔をおいて長手方向に電気的
絶縁材１５を介して貼着された方形研摩布紙１４とより
構成されている。
研摩布紙１４．１４間の該板１２下面が電極１３となる
。
。
この研摩具１１はその長手方向に往復動されて使用され
る。
る。
研摩具１１の該板１２としてエンドレス・ベルト状のも
のを用いて、一方向に運動する構成とすることもできる
。
のを用いて、一方向に運動する構成とすることもできる
。
この場合には、該板材とし、ては可撓性のものが選定さ
れる。
れる。
上記において、研摩布紙面の面積は電極面のそれよりも
大きい方が好ましく、実験によれば研摩布紙面と電極面
の面積比が４〜１程度が最も好ましい。
大きい方が好ましく、実験によれば研摩布紙面と電極面
の面積比が４〜１程度が最も好ましい。
もつとも、例えば上記比を１０＝１程度としても充分に
可能である。
可能である。
また、絶縁材５，１５は必ずしも必要ないが、漏洩電流
を防止する意味で該絶縁材を介して研摩布紙を貼着する
ことが望ましい。
を防止する意味で該絶縁材を介して研摩布紙を貼着する
ことが望ましい。
さらに、上記研摩具はいずれも導電性板材下面に研摩布
紙を貼着したものであるが、支持板または可撓性エンド
レス・ベルトの一方の面に別途に用意した電極片と研摩
布紙とを交互に固着したものを用いてもよい。
紙を貼着したものであるが、支持板または可撓性エンド
レス・ベルトの一方の面に別途に用意した電極片と研摩
布紙とを交互に固着したものを用いてもよい。
この場合には、電極よりも研摩布紙の方が突出すように
してお（必要がある。
してお（必要がある。
該電極片と該研摩布紙との間に絶縁性スペーサを介在さ
せるようにしてもよい。
せるようにしてもよい。
第５図は、研摩具１を用いて被加工材２０表面を鏡面仕
上加工している状態を示している。
上加工している状態を示している。
この図において、電極３と被加工材２０表面とを所要間
隔離しかつ研摩布紙４が被加工材２０表面に適宜な研摩
圧力で圧接した状態で、研摩具１を回転軸７を中心とし
て回転させながら、被加工材２０表面上を任意の方向に
移動させる。
隔離しかつ研摩布紙４が被加工材２０表面に適宜な研摩
圧力で圧接した状態で、研摩具１を回転軸７を中心とし
て回転させながら、被加工材２０表面上を任意の方向に
移動させる。
同時に、被加工材２０表面に不働態酸化皮膜を生成させ
やすい電解液を、回転軸７内を通して流出孔６かも電極
３と被加工材２０表面との間隙に流し込む。
やすい電解液を、回転軸７内を通して流出孔６かも電極
３と被加工材２０表面との間隙に流し込む。
該電解液としてはスローイングパワーの小さいものが好
ましい。
ましい。
研摩布紙４に砥粒が固着されていない場合には、該電解
液に砥粒を混入しておき、該電ｉ解液とともに研摩箇所
に送り込む。
液に砥粒を混入しておき、該電ｉ解液とともに研摩箇所
に送り込む。
また、被加工材２０を陽極、研摩具１側を陰極として直
流電圧を印加する。
流電圧を印加する。
すると、被加工材２０表面上のある一点についてみれば
、電極３と面したときには電流が流れ、次の瞬間には研
摩布紙４と接するから電流が流れなくなり、結局該一点
にはパルス状の電流が流れる。
、電極３と面したときには電流が流れ、次の瞬間には研
摩布紙４と接するから電流が流れなくなり、結局該一点
にはパルス状の電流が流れる。
このパルス状電解により被加工材２０表面は陽極溶解さ
れるがただちに不働態酸化皮膜が生成される。
れるがただちに不働態酸化皮膜が生成される。
ところが、次の瞬間には研摩布紙４により該皮膜が除去
される。
される。
ここで最も重要なことは、被加工材２０の凹凸状表面の
うち凸部の皮膜が主に剥離除去されるので、電解作用に
よる陽極溶解も該凸部で支配的に行なわれることである
。
うち凸部の皮膜が主に剥離除去されるので、電解作用に
よる陽極溶解も該凸部で支配的に行なわれることである
。
凹部は絶縁性酸化皮膜により保護されるから陽極溶解も
殆んどなされない。
殆んどなされない。
この電解による被加工材表面とくに凸部の陽極溶解と、
該表面凸部に生成された不働態酸化皮膜の研摩布紙４に
よる除去とが交互に繰返し行なわれることにより、被加
工材２０表面はきわめて平滑な鏡面光沢を有する表面に
仕上げられる。
該表面凸部に生成された不働態酸化皮膜の研摩布紙４に
よる除去とが交互に繰返し行なわれることにより、被加
工材２０表面はきわめて平滑な鏡面光沢を有する表面に
仕上げられる。
−Ｉ’ｌとして、ステンレス鋼を仕上加工した場合を具
体的に述べると、第５図において、電極３と被加工材２
０表面との間隙を０．５〜２．０朋に保持し、研摩布紙
４を０．１〜０．７ｋｇ／ｃｒｊの圧力で該表面に圧接
して研摩具１を周速２〜５ｍ／ｓｅｃの速度で回転させ
る。
体的に述べると、第５図において、電極３と被加工材２
０表面との間隙を０．５〜２．０朋に保持し、研摩布紙
４を０．１〜０．７ｋｇ／ｃｒｊの圧力で該表面に圧接
して研摩具１を周速２〜５ｍ／ｓｅｃの速度で回転させ
る。
電解液としては１０〜２０％硝酸ソーダ水溶液を用い、
これに粒度６００〜１５００番の砥粒を５〜１０′？／
ｌ混入する。
これに粒度６００〜１５００番の砥粒を５〜１０′？／
ｌ混入する。
そして、両電極間に６〜１０■の直流電圧を印加して、
電流密度０．５〜４．ＯＡ／ｃｒｒｒの電流を流す。
電流密度０．５〜４．ＯＡ／ｃｒｒｒの電流を流す。
この電流は被加工表面各所においては周波数２０〜４０
Ｈｚ、デユーティ・ファクタ０１０８〜０．２の一方向
性パルス状電流となる。
Ｈｚ、デユーティ・ファクタ０１０８〜０．２の一方向
性パルス状電流となる。
この結果、従来の電解研摩では研摩し得ない３〜６μＲ
ｍａｘ程度のあらさの表面が一度の研摩作業でかつ従来
の電解研摩方法の数分の−の加工時間で０．１μＲｍａ
ｘ以下の高品質な鏡面に仕上げられた。
ｍａｘ程度のあらさの表面が一度の研摩作業でかつ従来
の電解研摩方法の数分の−の加工時間で０．１μＲｍａ
ｘ以下の高品質な鏡面に仕上げられた。
なお、電解液としては塩素酸ソーダ水溶液を用いること
もできる。
もできる。
これらの場合には、電解液として酸溶液を用いていない
から取扱い上危険性が少なくかつ後処理も非常に簡単で
ある。
から取扱い上危険性が少なくかつ後処理も非常に簡単で
ある。
この発明によれば、第５図に示す方法以外に、例えば研
摩具と被加工材とをともに電解液内に浸漬しておき、該
電解液内で両者を相対的に運動させてもよい。
摩具と被加工材とをともに電解液内に浸漬しておき、該
電解液内で両者を相対的に運動させてもよい。
また、研摩具を運動させる代りに被加工材を運動させる
こともできる。
こともできる。
さらに、両電極間に印加する電圧としては、直流電圧の
他に一方向性パルス電圧でもよい。
他に一方向性パルス電圧でもよい。
以上詳細に説明したようにこの発明にかかる加工方法に
よれば、被加工材表面の電解による陽極溶解と、該被加
工材表面に生成された不働態皮膜の研摩布紙による除去
とを交互に行なわせているから、これらは該表面の比較
的大きな凹凸部にきわめて有効に作用し、従来の電解研
摩では研摩し得ない大きな凹凸を有する表面も一度の研
摩作業できわめて平滑な鏡面光沢を有する表面に仕上げ
ることができる。
よれば、被加工材表面の電解による陽極溶解と、該被加
工材表面に生成された不働態皮膜の研摩布紙による除去
とを交互に行なわせているから、これらは該表面の比較
的大きな凹凸部にきわめて有効に作用し、従来の電解研
摩では研摩し得ない大きな凹凸を有する表面も一度の研
摩作業できわめて平滑な鏡面光沢を有する表面に仕上げ
ることができる。
したがって、あらかじめ荒仕上げをする必要がなく能率
的である。
的である。
しかも、不働態酸化皮膜が強制的に除去されるから電流
密度が犬となって研摩速度が速い。
密度が犬となって研摩速度が速い。
とくに研摩布紙は電極と電気的に絶縁されているから、
研摩布紙による研摩が行なわれているときには電界研摩
が行なわれることはなく、両研摩が時間的にはっきりと
分離されている。
研摩布紙による研摩が行なわれているときには電界研摩
が行なわれることはなく、両研摩が時間的にはっきりと
分離されている。
研摩布紙と電極の面積は両研摩作用に影響を及ぼすが、
上述したように、この発明では良好な仕上げができるよ
うに研摩布紙の面積の方が電極の面積よりも広く設定さ
れている。
上述したように、この発明では良好な仕上げができるよ
うに研摩布紙の面積の方が電極の面積よりも広く設定さ
れている。
また、電極よりも研摩布紙の方が突出しているから、電
界研摩に必要な間隙が確保されている。
界研摩に必要な間隙が確保されている。
さらに、研摩具を適当な大きさ、形状とすることにより
、被加工材表面の部分的な仕上加工が可能であり、かつ
種々の形状の被加工材に対して適用できる。
、被加工材表面の部分的な仕上加工が可能であり、かつ
種々の形状の被加工材に対して適用できる。
第１図ないし第４図はこの発明において用いられる研摩
具の一例を示し、第１図および第３図はその底面図、第
２図および第４図はそれぞれ■−■線およびＩＶ−ＩＶ
線に沿う断面図、第５図は鏡面仕上加工をしている状態
を示す断面図である。 １．１１・・・・・・研摩具、３，１３・・・・・・電
極、４゜１４・・・・・・研摩布紙、２０・・・・・・
被加工材。
具の一例を示し、第１図および第３図はその底面図、第
２図および第４図はそれぞれ■−■線およびＩＶ−ＩＶ
線に沿う断面図、第５図は鏡面仕上加工をしている状態
を示す断面図である。 １．１１・・・・・・研摩具、３，１３・・・・・・電
極、４゜１４・・・・・・研摩布紙、２０・・・・・・
被加工材。
Claims (1)
- １ 電極と、電極と電気的に絶縁された研摩布紙とが交
互に配置され、該研摩布紙の面積の方が該電極の面積よ
りも広く、該電極よりも該研摩布紙の方が電界研摩に必
要な間隙だけ突出している研摩具を用い、被加工材に該
研摩具を対向配置し、該被加工材を陽極、該電極を陰極
として、該被加工材表面に不働態酸化皮膜を生成させる
電解液を通して両電極間に通電するとともに、該被加工
材と該研摩具とを相対的に運動させて、該被加工材表面
の電解による陽極溶解と、該被加工材表面に生成された
不働態酸化皮膜の該研摩布紙による除去とを交互に行な
わせることを特徴とする鏡面仕上加工法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51065441A JPS5819409B2 (ja) | 1976-06-03 | 1976-06-03 | 鏡面仕上加工法 |
| US05/798,477 US4140598A (en) | 1976-06-03 | 1977-05-19 | Mirror finishing |
| DE2725254A DE2725254C2 (de) | 1976-06-03 | 1977-06-03 | Vorrichtung zur spiegelartigen Endbearbeitung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51065441A JPS5819409B2 (ja) | 1976-06-03 | 1976-06-03 | 鏡面仕上加工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52148899A JPS52148899A (en) | 1977-12-10 |
| JPS5819409B2 true JPS5819409B2 (ja) | 1983-04-18 |
Family
ID=13287213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51065441A Expired JPS5819409B2 (ja) | 1976-06-03 | 1976-06-03 | 鏡面仕上加工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5819409B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58137527A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-16 | Shindengen Electric Mfg Co Ltd | 電解複合加工による表面仕上方法 |
| JP2003311536A (ja) * | 2002-04-23 | 2003-11-05 | Sony Corp | 研磨装置及び研磨方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559080B2 (ja) * | 1974-03-18 | 1980-03-07 |
-
1976
- 1976-06-03 JP JP51065441A patent/JPS5819409B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS52148899A (en) | 1977-12-10 |
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