(57)【要約】【課題】研磨のムラが生じにくく、構造が簡単で短時間で研磨が可能な流体研磨装置を提供する。【解決手段】  流体研磨装置１０は、研磨対象部材Ｍの内部に形成された貫通孔Ｍｈに研磨用流体Ｓを流して貫通孔の内面を研磨するものであり、研磨用流体Ｓを収容する収容タンク１１と、収容タンク１１と研磨対象部材Ｍの貫通孔Ｍｈの一方の開口とを連結する第１の導管１２と、第１の導管１２に設けられ、研磨用流体Ｓを一方の開口に導入するポンプ１３と、研磨対象部材Ｍの貫通孔Ｍｈの他方の開口から導出される研磨用流体Ｓを収容タンク１１に戻す流体回収手段とを備える。【選択図】図１
2020066072.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
研磨用流体を収容する収容タンクと、
前記収容タンクと研磨対象部材に形成された貫通孔の一方の開口とを連結する第１の導管と、
前記第１の導管に設けられ、前記研磨用流体を前記一方の開口に導入するポンプと、
前記研磨対象部材の貫通孔の他方の開口から導出される研磨用流体を前記収容タンクに戻す流体回収手段とを備える流体研磨装置。
【請求項２】
前記流体回収手段は、前記収容タンクと前記研磨対象部材の貫通孔の他方の開口とを連結する第２の導管である請求項１に記載の流体研磨装置。
【請求項３】
前記流体回収手段は、前記研磨対象部材の貫通孔の他方の開口から導出される研磨用流体を受ける流体受入容器を含む請求項１に記載の流体研磨装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体研磨装置に関し、詳しくは、研磨対象部材の内部に形成された貫通孔に研磨用流体を流して貫通孔の内面を研磨する流体研磨装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属部材の内部に形成された貫通孔の内面を研磨して平滑な面に仕上げるための様々な装置や方法が提案されている。例えば、直管パイプの中空部（貫通孔）の内面を研磨する場合には、ガンドリルやホーニングツールのような棒状の研磨ツールやワイヤーにダイアモンド砥粒を塗布し、これらを直管パイプの中空部に挿入して機械的に往復運動させることで、中空部の内面を研磨する方法がある。
【０００３】
また、極微細管や曲がった形状（円弧形状・円形状）を有する管の中空部（貫通孔）を研磨する場合には、上記のような棒状のツールやワイヤーの挿入が難しいため、管の中空部にエッチング液を流し込み、中空部の内面を研磨する方法がある。
【０００４】
さらに、例えば、特許文献１には、スラリー等の研磨用流体を研磨対象の金属部材に形成された貫通孔に流し込んで研磨を行う装置が提案されている。特許文献１に記載の装置においては、金属部材の貫通孔の両端にそれぞれ貯留タンクが連結されており、ポンプによりそれぞれの貯留タンクから交互に研磨用流体を貫通孔に流入させて、貫通孔内で研磨用流体を往復させることで内面の研磨を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−６７９０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１においては、貫通孔に研磨用流体を両端から交互に流入させているため、貯留タンクを二つ設けなくてはならず、装置構造が複雑になるという問題がある。また、研磨用流体の流れる方向の切り替えを行うと、貫通孔内では一方向に流れる研磨用流体が徐々に減速して停止状態となった後、逆方向へ加速していくので、研磨用流体の流れが遅い時には金属部材の研磨を行うことができず、いわゆる「空走時間」が生じ、研磨に時間がかかるという問題がある。特に、長尺パイプなどでは長時間のタクトタイムを要する。
【０００７】
さらに、引用文献１においては、貫通孔内を流れる流体を往復させているため、流体に切り替えの周波数に応じた定在波（「定常波」ともいう。）が生じる。この定在波は研磨対象の金属部材の貫通孔の内部構造に応じた波形を有し、定在波の節の位置では研磨が進まず、腹の位置では研磨が進んでしまうために、研磨ムラが生じるという問題がある。特に、細管の貫通孔の内面を研磨する場合、定在波の発生により、粗さを示す短周期での算術平均粗さRaが大きくなるのに加えて、長周期での算術平均うねりWaが発生する。
【０００８】
本発明は前記問題に鑑みてなされたものであり、研磨のムラが生じにくく、構造が簡単で短時間で研磨が可能な流体研磨装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による流体研磨装置は、研磨用流体を収容する収容タンクと、前記収容タンクと研磨対象部材に形成された貫通孔の一方の開口とを連結する第１の導管と、前記第１の導管に設けられ、前記研磨用流体を前記一方の開口に導入するポンプと、前記研磨対象部材の貫通孔の他方の開口から導出される研磨用流体を前記収容タンクに戻す流体回収手段とを備える。
【００１０】
収容タンクに収容された研磨用流体は、ポンプにより第１の導管を通り、研磨対象の研磨対象部材の貫通孔の一方の開口から貫通孔の内部に導入されて貫通孔の内面を研磨する。研磨用流体は、貫通孔の他方の開口から導出されて流体回収手段により収容タンクに戻される。すなわち、研磨用流体は、収容タンク、ポンプ、第１の導管、研磨対象部材、流体回収手段からなる流路を一方向に流れる。
【００１１】
本発明によれば、研磨用流体は研磨対象部材に形成された貫通孔内を往復せずに一方向に流れるため、引用文献１のように収容タンクを複数設ける必要がなく、構造が簡単になる。また、研磨用流体の流れる方向を切り替える必要がないため、空走時間が生じず短時間で研磨を完了することができる。さらに研磨用流体を一方向に流しているため、流体に定在波が発生しにくく、研磨にムラが生じにくくなる。
【００１２】
前記流体回収手段は、前記収容タンクと前記研磨対象部材の貫通孔の他方の開口とを連結する第２の導管であってもよい。
【００１３】
前記流体回収手段は、前記研磨対象部材の貫通孔の他方の開口から導出される研磨用流体を受ける流体受入容器を含んでいてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、ムラが生じにくく、構造が簡単で短時間で研磨が可能な流体研磨装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態の流体研磨装置の全体構成を示す説明図である。
【図２】本発明の他の実施形態の流体研磨装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】（Ａ）は実施例２におけるワークの貫通孔の状態を示す図、（Ｂ）は比較例２におけるワークの貫通孔の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態の流体研磨装置１０の構成を示す説明図である。流体研磨装置１０は、研磨対象部材（以下、「ワーク」ともいう。）Ｍの内部に形成された貫通孔Ｍｈに研磨用流体Ｓを流して貫通孔Ｍｈの内面を研磨するものであり、研磨用流体Ｓを収容する収容タンク１１と、収容タンク１１とワークＭの貫通孔Ｍｈの一方の開口とを連結する第１の導管１２と、第１の導管１２に設けられ、研磨用流体Ｓを一方の開口に導入するポンプ１３と、ワークＭの貫通孔Ｍｈの他方の開口から導出される研磨用流体Ｓを収容タンク１１に戻す流体回収手段を構成する第２の導管１４と、ワークＭを支持する可動式スタンド１５と、制御装置１６とを備える。
【００１７】
研磨対象のワークＭは、本実施形態では金属部材からなり、直線状の貫通孔Ｍｈを有する円筒部材である。しかし、ワークＭの形状はこれに限定されず、ワークＭの外形は可動式スタンド１５で支持できればいずれの形状でもよく、また、ワークＭに形成される流路を構成する貫通孔Ｍｈは、曲がった部分を有していてもよく、三次元に曲げられていてもよい。ワークＭは、例えば、ダイスであってもよく、二次元形状または三次元形状の貫通孔Ｍｈを有する金型等である。また、本実施形態ではワークＭの素材を金属としたが、金属製ワークに限定されることなく、ガラス管、セラミック管であってもよい。
【００１８】
収容タンク１１には研磨用流体Ｓが収容されている。研磨用流体Ｓは、砥粒と液体媒体との混合体である砥粒スラリーであり、いわゆる「固液二相流」となっており、「ニュートン流体」である。砥粒はワークＭの材質に応じて、ダイアモンド、炭化珪素、炭化タングステン、炭化ホウ素、酸化アルミニウム、二酸化珪素、窒化ホウ素、二酸化ジルコニウム等からなる研磨剤粉末の中から選択する。また、研磨剤粉末の粒度はワークＭの材質や貫通孔Ｍｈの内径、貫通孔Ｍｈの内面の表面状態に合わせて慎重に選択され、好ましくはJIS R 6001に規定された#200〜#800である。
【００１９】
液体媒体は、砥粒スラリーとしての媒体であり、水道水、超純水、イオン交換水、油、全てのアルコールや有機溶剤が使用できる。さらに分散剤が調整混合されていてもよい。液体媒体は、砥粒との相性やワークＭの貫通孔Ｍｈの所望の研磨仕様に応じて選択される。砥粒スラリーとしての砥粒の体積濃度は、総量の5〜20vol%が好ましい。また、研磨処理後に洗浄を行う場合には、研磨用流体Ｓに代えて、液体洗剤や混合物を含まない清水やアルコールが収容タンク１１に収容される。
【００２０】
収容タンク１１には、研磨用流体Ｓを撹拌するための電動モータ式撹拌機１１ａが取り付けられており、砥粒と液体媒体とを混合し撹拌している。撹拌機１１ａは、電動モータ式には限定されず、収容タンク１１の底に砥粒が沈殿しない程度に撹拌ができればよい。また、収容タンク１１は砥粒スラリーで損傷を受けないようなプラスチック容器、例えば透明アクリル製の容器であることが好ましい。
【００２１】
第１の導管１２は、導管１２Ａと導管１２Ｂを有し、導管１２Ａは収容タンク１１とポンプ１３とを連結している。導管１２Ｂは、後述する第１の導管接続部１７、可動式スタンド１５の下側支持板１８およびゴム製シート２１を介して、ポンプ１３とワークＭの貫通孔Ｍｈの下端の開口とを連結している。
【００２２】
ポンプ１３は、本実施形態では、多連式のダイヤフラム式高圧ポンプ（WANNER ENGINERING、INC.製、型番G-13）を用いている。ダイヤフラム式高圧ポンプは、ハイドラセルポンプとも呼ばれ、砥粒スラリーを高圧で移送することが可能であり、油圧を介してダイヤフラムを駆動させることにより、脈動を抑えられる。出願人は、ポンプ１３に多連式のダイヤフラム式高圧ポンプを用いて研磨用流体ＳをワークＭの貫通孔Ｍｈに高圧で流入することにより、多連式ではない単連のダイヤフラム式高圧ポンプ１３に比べて研磨用流体Ｓに生じる脈動が小さくなり、研磨精度が向上することを見出した。なお本明細書において、高圧とは、３ＭＰａ以上、２５ＭＰａ以下の圧力を意味している。また、本実施形態では、研磨用流体Ｓの流速を秒速１０ｍ以上、１００ｍ以下となるように設定している。
【００２３】
なお、本実施形態では、ポンプ１３をダイヤフラム式高圧ポンプ１３としているが、脈動が小さく砥粒スラリーを高圧で移送することが可能であればいずれのポンプ１３でもよい。例えば、電動モータ式や空圧式のポンプ１３でもよいが、この場合は脈動を小さくし、高圧で研磨用流体Ｓを送るための増圧機構および高トルク排出能力が必要となる。また、モータ駆動のダイヤフラム式高圧ポンプ１３の場合は、VVVF（可変電圧可変周波数制御Variable Voltage Variable Frequency）式インバータにより駆動モータに印加する電圧と周波数とを同時に制御して、ワークＭに合わせてポンプ１３が研磨用流体Ｓを押し出す圧力や流量（流速）を制御してもよい。これにより、研磨用流体Ｓの定在波や脈動を消滅させ、ポンプ１３や第１、第２の各導管１２、１４等の損傷も回避することができる。また、接続するポンプ１３は１台のみならず、複数台接続してもよく、この場合、複数台のポンプ１３の運転はシーケンス制御されてもよい。
【００２４】
ワークＭは、可動式スタンド１５に取り付けられている。可動式スタンド１５は下側支持板１８と上側支持板１９とを備えており、上側支持板１９および下側支持板１８は図示しない移動機構により上下方向に移動可能である。研磨対象のワークＭは、貫通孔Ｍｈの長さ方向が上下方向に沿うように、上側支持板１９および下側支持板１８により上側および下側から締め付けられて固定されている。
【００２５】
下側支持板１８の下面には第１の導管接続部１７が設けられ、上側支持板１９の上面には第２の導管接続部２０が設けられている。第１の導管接続部１７には第１の導管１２の導管１２Ｂの一端が連結され、第２の導管接続部２０には第２の導管１４の一端が連結されている。ワークＭの貫通孔Ｍｈは、下側支持板１８に形成される貫通孔１８ａおよび上側支持板１９に形成される貫通孔１９ａを介して、第１の導管１２の内部および第２の導管１４の内部と連通している。
【００２６】
下側支持板１８の上面１８ｂおよび上側支持板１９の下面１９ｂには、上側支持板１９および下側支持板１８の貫通孔１９ａ、１８ａと同軸に貫通孔２１ａ、２２ａが形成された密閉用ゴム製シート２１、２２が貼り付けられている。ワークＭは、貫通孔Ｍｈが上側支持板１９および下側支持板１８の貫通孔１９ａ、１８ａおよび密閉用ゴム製シート２１、２２の貫通孔２１ａ、２２ａと同軸になるように上側支持板１９および下側支持板１８の間に挟まれる。ゴム製シート２１、２２がワークＭの上面および下面に密着することで、研磨用流体ＳがワークＭと上側支持板１９および下側支持板１８との間から漏れるのを防いでいる。密閉用ゴム製シート２１、２２の貫通孔２１ａ、２２ａの内径は、ワークＭの貫通孔Ｍｈの内径よりも小さく形成されており、密閉用ゴム製シート２１の貫通孔２１ａを通ってワークＭの貫通孔Ｍｈの開口から内部に流入する研磨用流体ＳがワークＭの開口の縁に当たって開口の縁を削ることを防いでいる。
【００２７】
第２の導管１４は第２の導管接続部２０に連結されており、第２の導管１４により、収容タンク１１内とワークＭの貫通孔Ｍｈ内が連通する。
【００２８】
収容タンク１１、第１の導管１２、ポンプ１３、ワークＭ、第２の導管１４により、研磨用流体Ｓが流れる密閉された流路が形成される。流路は密閉されているため、研磨用流体Ｓは高圧を保った状態で流路を流れる。
【００２９】
第１の導管接続部１７、第２の導管接続部２０、第１の導管１２、第２の導管１４の材質や形状はそれぞれ特に限定されるものではないが、それぞれの部材の内部は高圧になるため、研磨用流体Ｓの圧力に対して充分高い耐圧を有していることが好ましい。第１の導管接続部１７、第２の導管接続部２０は、金属製、ナイロン製、ポリウレタン製、テフロン（登録商標）製あるいは各樹脂製を金属で被覆したものが使用でき、砥粒スラリーで損傷を受けないものを慎重に選択することが好ましい。第１の導管１２、第２の導管１４は、ナイロン製、ポリウレタン製、テフロン（登録商標）製が好ましい。
【００３０】
ポンプ１３と導管１２Ａ、導管１２Ｂとの接続部分、収容タンク１１と導管１２Ａ、第２の導管１４との接続部分においても、第１の導管接続部１７、第２の導管接続部２０と同様の導管接続部が設けられている。
【００３１】
第１の導管１２の導管１２Ｂには、導管１２Ｂ内の研磨用流体Ｓの圧力（「運転圧力」ともいう。）を検出する圧力センサ２３が設けられている。制御装置１６は、コンピュータにより構成され、ＣＰＵを制御、演算の主体とし、図示しない記憶装置を備えている。制御装置１６は、圧力センサ２３、ポンプ１３、撹拌機１１ａの各部と接続されており、各部から信号、データ等を取り込み、所定の演算、処理を実行するとともに、各部の動作を制御する。記憶装置には圧力値の所定の閾値が記憶されており、制御装置１６は、圧力センサ２３からの第１の導管１２を流れる研磨用流体Ｓの圧力値を示す信号を受信し、圧力値が所定の閾値を超えた場合には、異常が発生したと判断してポンプ１３の動作を停止させる。また、制御装置１６は、受信した圧力値を測定データとして記憶装置に記憶させてもよい。さらに、制御装置１６はモニター等の表示装置やキーボード、マウス、タッチパネル等の入力装置を備えていてもよい。この場合、所望の運転圧力値を入力装置から作業者が入力し、制御装置１６は、圧力センサ２３により計測した圧力値が所望の運転圧力値となるようにポンプ１３を制御してもよい。
【００３２】
次に、本実施形態の流体研磨装置１０の動作について説明する。研磨の開始に先立ち、予め研磨対象のワークＭに応じて、適切な運転圧力値やポンプ１３が送り出す研磨用流体Ｓの単位時間当たりの流量（流速）等を求めておく。ポンプ１３を始動させると、研磨用流体Ｓが収容タンク１１から導管１２Ａを通ってポンプ１３に吸い込まれ、ポンプ１３により運転圧力値まで増圧されて脈動がほぼ無い状態で所定の流量でポンプ１３から吐出される。研磨用流体Ｓは、導管１２Ｂ、第１の導管接続部１７を通ってワークＭの内部に形成されたワークＭの貫通孔Ｍｈに強制流入し、貫通孔Ｍｈの内面を研磨する。ワークＭから排出した研磨用流体Ｓは第２の導管１４を通って収容タンク１１に戻り、撹拌機１１ａにより撹拌されてポンプ１３によって再び吸い込まれてワークＭに流入する。このように、研磨用流体Ｓはポンプ１３が作動している間は、高圧を保った状態で、収容タンク１１、第１の導管１２、ポンプ１３、ワークＭ、第２の導管１４により形成される流路を矢印Ａ１〜Ａ３に示す一方向に循環している。
【００３３】
本実施形態によれば、研磨用流体Ｓは往復せずに一方向に流れるため、収容タンク１１を複数設ける必要がなく、構造が簡単になる。また、研磨用流体Ｓの流れる方向を切り替える必要がないため、空走時間が生じず短時間で研磨を完了することができる。さらに研磨用流体Ｓを一方向に流しているため、研磨用流体Ｓに定在波が発生しにくく、研磨にムラが生じにくくなる。
【００３４】
図２は、本発明の他の実施形態の流体研磨装置３０の構成を示す説明図である。図２の実施形態の流体研磨装置３０において、図１に示す実施形態と同一の構成については、対応する構成に同一の符号を付すことで詳細な説明は省略し、異なる点を以下に説明する。
【００３５】
研磨対象のワークＭＡ，ＭＢは、本実施形態においては長尺微細管であり、長尺微細管の中空部（貫通孔Ｍｈ）の内面が研磨される。ワークＭＡ，ＭＢを支持する可動式スタンド１５は、複数(本実施形態では２本)のワークＭＡ，ＭＢが連結される分岐接続部３１を有している。分岐接続部３１は図示しない移動機構により上下方向に移動可能である。分岐接続部３１は基端部３１Ｃと分岐部３１Ａ，３１Ｂを備えており、基端部３１Ｃと分岐部３１Ａ，３１Ｂとは内部で導通している。分岐部３１Ａ，３１Ｂには、それぞれワークＭＡ，ＭＢである長尺微細管の上端を支持して吊り下げるための支持連結部３２Ａ，３２Ｂが連結されている。基端部３１Ｃは導管１２Ｂと接続されており、ポンプ１３から吐出された研磨用流体Ｓが導管１２Ｂを介して分岐接続部３１の基端部３１Ｃに流入し、分岐部３１Ａ，３１Ｂを通って支持連結部３２Ａ，３２Ｂを介してワークＭＡ，ＭＢの貫通孔Ｍｈの内部に導入される。
【００３６】
なお、本実施形態では２本のワークＭＡ，ＭＢを研磨するために分岐接続部３１は２つの分岐部３１Ａ，３１Ｂを備えているが、３本以上のワークを研磨するために分岐接続部３１は３つ以上の分岐部を備えていてもよい。
【００３７】
ワークＭＡ，ＭＢである長尺微細管の下端は開放されている。ワークＭＡ，ＭＢの下方には、上端が開口した有底の流体受入容器３３が配置されている。流体受入容器３３は流体回収手段を構成しており、ワークＭＡ，ＭＢの貫通孔Ｍｈの下端の開口から導出される研磨用流体Ｓを受ける。なお、図示しないが、流体受入容器３３に貫通部を有する蓋部を設け、蓋部の貫通部にワークＭＡ，ＭＢである長尺微細管の下端部を貫通させてもよい。これにより、研磨用流体Ｓが長尺微細管を流れる際に長尺微細管が揺動するのが防がれる。
【００３８】
流体受入容器３３の底部３３ｂには研磨用流体Ｓが流れる排出孔３３ａが設けられ、底部３３ｂの下面には第２の導管１４が連結される第２の導管接続部２０が設けられている。流体受入容器３３の排出孔３３ａは第２の導管接続部２０を介して第２の導管１４と連通している。流体受入容器３３の底部３３ｂの内面には、上面に窪み部３４ｂが形成されたゴム製の板３４が貼り付けられており、窪み部３４ｂの底に設けられた貫通孔である排出孔３４ａが流体受入容器３３の底部３３ｂの排出孔３３ａと連通している。長尺微細管の下端の開口から高圧で流れ出た研磨用流体Ｓは、流体受入容器３３に向けて流出し、底部３３ｂのゴム製の板３４の上面に当たった後、ゴム製の板３４の窪み部３４ｂにより中央に集められて、排出孔３４ａおよび流体受入容器３３の排出孔３３ａを通って第２の導管１４に流入し、収容タンク１１に戻される。
【００３９】
分岐接続部３１、支持連結部３２Ａ，３２Ｂの材質や形状は特に限定されるものではないが、内部が高圧になるため、運転圧力に対して充分高い耐圧を有していることが好ましい。分岐接続部３１、支持連結部３２Ａ，３２Ｂは、金属製、ナイロン製、ポリウレタン製、テフロン（登録商標）製あるいは各樹脂製を金属で被覆したものが使用でき、運転圧力下の砥粒スラリーで損傷を受けないものを慎重に選択することが好ましい。
【００４０】
次に、図２の実施形態の流体研磨装置３０の動作について説明する。研磨の開始に先立ち、予め研磨対象のワークＭＡ，ＭＢに応じて、適切な運転圧力値や単位時間当たりの流量を求めておく。ポンプ１３を始動させると、研磨用流体Ｓが収容タンク１１から導管１２Ａを通ってポンプ１３に吸い込まれ、ポンプ１３により運転圧力値まで増圧されて脈動がほぼ無い状態で所定の流量でポンプ１３から吐出される。研磨用流体Ｓは、導管１２Ｂ、分岐接続部３１を通って各ワークＭＡ，ＭＢの内部に形成された貫通孔Ｍｈに強制流入し、ワークＭＡ，ＭＢの貫通孔Ｍｈの内面を研磨する。ワークＭＡ，ＭＢの下端から排出された研磨用流体Ｓは流体受入容器３３の底部３３ｂのゴム製の板３４に当たり、圧力や速度が弱められて第２の導管１４に流入し、収容タンク１１に戻り、撹拌機１１ａにより撹拌されてポンプ１３によって吸い込まれて再びワークＭＡ，ＭＢに流入する。このように、研磨用流体Ｓは収容タンク１１、第１の導管１２、分岐接続部３１、ワークＭＡ，ＭＢ、流体受入容器３３、第２の導管１４により形成される流路を矢印Ｂ１〜Ｂ３に示す一方向に循環している。
【００４１】
研磨用流体ＳはワークＭＡ，ＭＢの下端の開口から高圧で流出するため、研磨用流体Ｓを直接収容タンク１１に戻すと、収容タンク１１内に収容されている研磨用流体Ｓに気泡が多く発生し、この気泡がポンプ１３に吸い込まれてエア噛みの原因となる。しかし、本実施形態においては、ワークＭＡ，ＭＢの下端の開口から高圧排出された研磨用流体Ｓをいったん流体受入容器３３に受け入れ、研磨用流体Ｓの圧力や流速を弱めた後に収容タンク１１に戻しているので、収容タンク１１において気泡が発生するのを防ぎ、ポンプ１３のエア噛みの発生を防いでいる。
【００４２】
また、ワークＭＡ，ＭＢである長尺微細管の下端は開放されており、固定されていないので、ワークＭＡ，ＭＢを取り替える際に固定部材等からワークＭＡ，ＭＢを取り外す手間が少なくなり、作業性が向上する。
【００４３】
また、分岐接続部３１によって研磨用流体Ｓを分岐することで、同時に複数のワークＭＡ，ＭＢの研磨処理が可能になり、飛躍的に生産性が向上する。好ましくは、２〜１０個のワークＭＡ，ＭＢの研磨処理を同時に行う。
【００４４】
（実施例１）
図１に示す流体研磨装置１０を用い、ワークＭとして超硬合金ダイスの中空部内面研磨を行った。研磨を開始する前に、まずワークＭの材質や形状、研磨前の貫通孔Ｍｈの表面状態を注意深く分析し、求められる仕上がりの仕様を想定して、砥粒の種類や粒径、砥粒スラリーの濃度を慎重に選択した。また、所望の運転圧力、流速について、多くの試験研究を繰り返して決定した。
【００４５】
試験に用いた超硬合金ダイスは、金属コバルトを0.1〜30mass%含有した炭化タングステンが主成分であり、外径φ8mm、貫通孔Ｍｈの内径1.4mm角、長さ30mmである。
【００４６】
研磨用流体Ｓは、砥粒が炭化ホウ素であり粒度＃280（平均粒度48μm）、媒体は純水であり、砥粒濃度5vol%とした。研磨用流体Ｓが流速10.5ｍ/secで第１の導管１２を流れ、運転圧力1.0MPaとなるようにポンプ１３を駆動する駆動モータの圧力や周波数を制御した。ポンプ１３を５分３０秒の間駆動してワークＭの研磨処理を行った。ワークＭの貫通孔Ｍｈの内面をZygo Corporation社製の非接触型の光学式表面性状測定器で測定した。研磨処理前のワークＭの貫通孔Ｍｈの内面の表面粗さは算術平均粗さRa=0.52μm、最大高さ2.61μmであったところ、研磨処理後は算術平均粗さRa=0.022μm、最大高さ0.125μmとなり、表面粗さが大きく改善され、研磨が良好に行われていることが分かった。
【００４７】
（実施例２）
図２に示す流体研磨装置３０を用いてワークＭＡ，ＭＢとして主に医療用の極微細管の中空部内面研磨を行った。なお、実施例２では２本の極微細管の研磨処理を同時に行っている。研磨を開始する前に、まずワークＭＡ，ＭＢの材質や形状、研磨前の中空部の表面状態を注意深く分析し、求められる仕上がりの仕様を想定して、砥粒の種類や粒径、砥粒スラリーの濃度を慎重に選択した。また、研磨表面のうねりを軽減するために、所望の運転圧力、流速について、多くの試験研究を繰り返して決定した。
【００４８】
各極微細管は、材質がSUS316Lであり、外径0.4mm、中空部内径0.28mm、長さ500mmである。
【００４９】
研磨用流体Ｓは、砥粒が酸化アルミニウムであり粒度#600（平均粒度約20μm）、媒体は純水であり、砥粒濃度5vol%とした。研磨用流体Ｓが流速28ｍ/secで第１の導管１２を流れ、運転圧力7.5MPaとなるようにポンプ１３を駆動する駆動モータの圧力や周波数を制御した。ポンプ１３を１２０分の間駆動して２本のワークＭＡ，ＭＢの研磨処理を行った。ワークＭＡ、ＭＢの貫通孔Ｍｈの内面を実施例１と同じ方法で測定した。研磨処理前の貫通孔Ｍｈの内面の表面粗さは、算術平均粗さRa=0.13μm、最大高さ0.67μmであり、算術平均うねりWa=2.383μm、最大うねりWz=11.639μmであったところ、研磨処理後は、算術平均粗さRa=0.012μm、最大高さ0.054μm、算術平均うねりWa=0.131μm、最大うねりWz=0.763μmであった。算術平均粗さRa、最大高さ、算術平均うねりWa=、最大うねりWzは、それぞれ、ワークＭＡ,ＭＢの測定値の平均を求めた。研磨処理後は、表面粗さ、うねりが大きく改善され、研磨が良好に行われていることが分かった。図３（Ａ）は研磨処理前のワークＭＡの貫通孔Ｍｈの内面を示す写真（３００倍のSEM写真）であり、図３（Ｂ）は研磨処理後のワークＭＡ，ＭＢの貫通孔Ｍｈの内面を示す写真（３００倍のSEM写真）である。
【００５０】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
【００５１】
ワークＭを内管と外管からなる二重管とし、内管と外管との間の貫通孔に研磨用流体を流入することで、外管の内面に加えて内管の外面を研磨することができる。この場合、外管は、内管の外径より1mm以上大きな内径の中空部を有するか、または内管の外径断面積の5〜10倍の内径断面積を有することが好ましい。
【００５２】
本発明により、（１）中空部研磨表面粗さRa0.05μm以下が要求される医療機器部品の生体カテーテル、ステントパイプなどの極超微細管の内面鏡面研磨、（２）中空部研磨表面粗さRa0.1μm以下が要求されるバイオテクノロジーおよび薬学分析用ノズル微細管の内面研磨、（３）自動車部品、航空エンジン噴射ノズル、宇宙用部材など、3D金属プリンターによる積層造形品の中空部内面研磨、（４）3次元複雑流路、各分野の金型の中空部内面研磨が可能になる。
【符号の説明】
【００５３】
１０、３０  流体研磨装置
１１  収容タンク
１２  第１の導管
１３  ポンプ
１４  第２の導管
３３  流体受入容器
Ｍ  金属部材（ワーク）
Ｍｈ  貫通孔
Ｓ  研磨用流体
【図１】
2020066072.tif 000003
【図２】
2020066072.tif 000004
【図３】
2020066072.tif 000005