(57)【要約】【課題】  磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液を用いて対象物の表面を研磨する際に、耐久性に優れ、かつリユースが可能な磁気研磨バイトを提供する。【解決手段】  軸回転する円柱状のバイト本体６の先端７から突出して設けられる三次元凸曲面が形成された磁場発生源２に、磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液を磁気吸着させて研磨対象物の表面を研磨する磁気研磨バイトにおいて、磁場発生源２は、少なくとも上記三次元凸曲面上に、シェア硬度がＤ７６以上であってかつガラス転移点が６０℃以上の硬化型樹脂４に粒径寸法１〜７００μｍの砥粒５または磁性粉５を内包させた膜厚寸法０．１〜１．０ｍｍの保護膜３が形成されている。【選択図】図１
2014166666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸回転する円柱状のバイト本体の先端から突出して設けられる三次元凸曲面が形成された磁場発生源に、磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液を磁気吸着させて研磨対象物の表面を研磨する磁気研磨バイトにおいて、
上記磁場発生源は、少なくとも上記三次元凸曲面上に、シェア硬度がＤ７６以上であってかつガラス転移点が６０℃以上の硬化型樹脂に粒径寸法１〜７００μｍの砥粒または磁性粉を内包させた膜厚寸法０．１〜１．０ｍｍの保護膜が形成されていることを特徴とする磁気研磨バイト。
【請求項２】
上記硬化型樹脂は、１液または２液混合型のエポキシ樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の磁気研磨バイト。
【請求項３】
上記砥粒は、ダイヤモンド粉であることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気研磨バイト。
【請求項４】
上記ダイヤモンド粉は、銅、クローム、ニッケル、チタン、銀、コバルトのいずれかの金属によりコーティングされていることを特徴とする請求項３に記載の磁気研磨バイト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液（ペースト材料）を用いて、金属材料や樹脂材料などの表面を処理する表面処理装置に用いられる磁気研磨バイトに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、精密機械部品や金型および樹脂製品などの複雑な凹凸形状を有する表面を処理する場合、磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液（ペースト材料）を用いた磁気研磨方法が用いられる。
【０００３】
この磁気研磨方法には、非接触方式のほかに、磁気研磨バイトの先端に直接ペースト材料を磁気吸着させる研磨方法がある。この磁気吸着させる研磨方法においては、磁気研磨バイトの先端にある磁場発生源（電磁石の場合、鉄心および永久磁石など）が、使用頻度に応じて次第に削られ、先端部形状が徐々に形状変化してしまうという問題がある。
なお、下記特許文献１は、本出願人が先に提案したこの種の磁気研磨バイトを示すものである。
【０００４】
この磁気研磨バイトの先端が削られてしまう要因には、上記ペースト材料の研磨効果によるもののほかに、研磨対象物に磁性がある場合や、上記磁場発生源の磁力と回転の周速との総合作用が上記磁気研磨バイトの一部分に集中した場合などが考えられる。また、上記磁場発生源が削られて形状変化した場合には、磁力低下または磁場分布が変化して、結果的に研磨力低下などの研磨作用に悪影響が生じて研磨バイトが使用不可能となってしまう。
【０００５】
例えば、図７は、ＳＵＳ３０４やＳＵＳ３０３など非磁性金属からなる円柱状のバイト本体３０に対し、直径寸法２０ｍｍの球体の永久磁石２０を回転軸方向にＮ極およびＳ極となるように、当該バイト本体３０の先端に半径寸法１０ｍｍ程突出させて装着した従来の磁気研磨バイト１０により、研磨対象物のＳＫＤ１１（合金工具綱）材を上記ペースト材料を用いて４時間に亘り研磨した場合の永久磁石２０の先端形状を模したものである。
なお、上記ペースト材料の主な組成は、粒径寸法が１００〜７００μｍの磁性粉および砥粒と潤滑溶剤からなり、研磨力の非常に高いものを使用した。
【０００６】
この図７に示す従来の磁気研磨バイト１０においては、永久磁石２０のＮ極側の先端部周辺に、最大−０．７ｍｍの形状変化ｋ１、ｋ２が確認された。特に、上記磁気研磨バイトの先端部は、磁石の磁力と回転の周速とが総合作用して、集中的に削られ易い（ｋ１）。また、磁気研磨バイト１０の側面部は、磁力が高くないものの、Ｎ極側に引き寄せられた上記ペースト材料が溜まり易く、さらに回転周速が最も高い箇所になるため、当該ペースト材料の潤滑（対流）が生じたことにより削られたものである（ｋ２）。
【０００７】
このように、従来の磁気研磨バイト１０は、研磨力の高い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍを超える）ペースト材料を用いて鉄系鋼材を研磨した場合、短時間（数時間）で永久磁石２０の先端部および側面部が削られて、形状変化ｋ１、ｋ２が生じてしまう。
【０００８】
これは、研磨力の低い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍ未満）ペースト材料を用いた場合でも、長時間使用することにより同様の現象が生じてしまう。また、この磁石の形状変化ｋ１、ｋ２は、研磨後半になるほど、対象物と永久磁石２０のクリアランス距離（研磨ギャップ）が広がることから、研磨力が不安定となり、研磨品質のムラおよび磁気研磨バイトの摩耗に繋がり、磁気研磨バイト１０が使用不能となってしまう。
【０００９】
そこで、上記従来の磁気研磨バイト１０の永久磁石２０の摩耗を防止する手段として、一般的に当該永久磁石２０を保護するカバーを設けるなどが容易に考えられる。例えば、上記研磨ギャップが１．０ｍｍの場合、当該カバーの厚み寸法は、当該研磨ギャップ以内およびペースト材料が入り込む隙間を最大０．３ｍｍ考慮すると、０．７ｍｍ以内に制御することになる。
【００１０】
しかしながら、上記カバーの製作や装着時の許容を考慮すると、当該カバーの厚さ寸法を０．７ｍｍよりも薄い、０．５ｍｍ位に制限する必要がある。またそれに加え、各々の磁気研磨バイト１０の永久磁石２０の大きさごとに、耐摩耗製の高い材料を用いて、上記カバーを厚み寸法０．５ｍｍで成型あるいは削り出すため、そのコストなどを考慮すると実用的ではないという問題がある。
【００１１】
そこで、切削エンドミル工具の摩耗を防ぐ硬度（Ｈｖ）２０００以上のコーティング材（Ｔｉｘ、ＴｉＣＮ、ＴｉＡＩＮ、ＣｒＮ、ＤＬＣ、ダイヤモンド）を用いて、磁気研磨バイト１０の永久磁石２０を保護することも考えられる。しかしながら、上記コーティングは、一般的な膜厚寸法が数ミクロン程度であるため、研磨力の低い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍ未満）ペースト材料を用いた場合は有効であるが、研磨力の高い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍを超える）ペースト材料の場合、当該コーティング材が早い段階で剥がれてしまうという問題がある。
【００１２】
また、磁気研磨バイト１０の永久磁石２０のコーティングに、摩耗係数が低く、摺動特性に優れたフッ素樹脂系コーティング材を用いることも考えられる。このフッ素樹脂系コーティングは、摩擦係数が０．０３〜０．１程度であるため、耐摩耗性が高いとされている。しかし、このコーティングも膜厚寸法が数十ミクロン程度と薄いため、上記コーティングと同様に、ダイヤモンドなどの硬質砥粒を含ませた高い研磨力を有するペースト材料に対しては、早い段階でコーティング膜が剥がされてしまうという問題がある。
【００１３】
さらに、磁気研磨バイト１０の永久磁石２０に、ニッケルメッキなどの電気メッキを施すことが考えられるが、ネオジウム磁石などの永久磁石２０には、通常、腐食防止用（数十ミクロン）として、ニッケルや銅のメッキが何層か施されている。しかし、ニッケルや銅のメッキは耐摩耗性が低いため、寿命が低く、電着メッキのみでは磁気研磨により簡単に剥がれてしまうという問題がある。
【００１４】
また、メッキの原理を応用して、切削工具などの表面上に、メッキ層を形成し、そこにダイヤモンド砥粒や立方晶窒化ホウ素（ＣＢＮ）を固着して製作する電着製法においては、表面を上記メッキ層により厚く形成することが可能であり、使用後のリサイクルとして再電着し、繰り返し使用できる利点がある。しかし、再電着する都度電着メーカーに委託するか、または自前で電着設備を保有するしかならず、製作工数に時間が掛かるとともに、設備導入費用などのコストが掛かるという問題がある。
【００１５】
さらに、その他の方法として、金属粉をボンドとし、大きなダイヤモンドを焼結するメタルボンド接着がある。このメタルボンド接着の場合は、電着と同様に委託費用や設備導入費などコストが掛かるという問題がある。また、高温で焼結することにより、ネオジウム磁石が熱消磁されてしまうため、熱消磁された当該ネオジウム磁石を再着磁する必要があり、製作工数が増えてしまうという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２０１０−１８８４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液を用いて対象物の表面を研磨する際に、耐久性に優れ、かつリユースが可能な磁気研磨バイトを提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、軸回転する円柱状のバイト本体の先端から突出して設けられる三次元凸曲面が形成された磁場発生源に、磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液を磁気吸着させて研磨対象物の表面を研磨する磁気研磨バイトにおいて、上記磁場発生源は、少なくとも上記三次元凸曲面上に、シェア硬度がＤ７６以上であってかつガラス転移点が６０℃以上の硬化型樹脂に粒径寸法１〜７００μｍの砥粒または磁性粉を内包させた膜厚寸法０．１〜１．０ｍｍの保護膜が形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、上記硬化型樹脂は、１液または２液混合型のエポキシ樹脂であることを特徴とするものである。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の発明において、上記砥粒は、ダイヤモンド粉であることを特徴とするものである。
【００２１】
そして、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、上記ダイヤモンド粉は、銅、クローム、ニッケル、チタン、銀、コバルトのいずれかの金属によりコーティングされていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１〜４に記載の発明によれば、磁気研磨バイトのバイト本体の先端から突出して設けられた磁場発生源の三次元凸曲面上に、硬化型樹脂に砥粒または磁性粉を内包させた膜厚寸法０．１〜１．０ｍｍの保護膜が形成されているため、ペースト材料を用いて研磨対象物を磁気研磨した際に、上記磁場発生源が上記ペースト材料の研磨効果によって削られてしまうことを防ぎ、上記磁気研磨バイトの寿命を向上させることができる。これにより、上記磁場発生源の形状変化による研磨ギャップの増大を防いで、研磨力を安定させることができるとともに、寿命により上記保護膜が剥がれた場合でも、新たに保護膜を容易に再生することができ、作業効率の向上および製造コストを抑えることができる。
【００２３】
また、上記砥粒または磁性粉の粒径寸法を１００〜７００μｍとすれば、粒径寸法が１００〜７００μｍの磁性粉および砥粒を含む研磨力の高い上記ペースト材料を用いた場合でも、上記保護膜の強度を保持することができるとともに、上記硬化型樹脂に内包された上記砥粒または磁性粉が脱落して、上記ペースト材料に混入した場合でも、上記研磨対象物にキズを生じさせてしまうことを防ぐことができる。この結果、研磨品質を向上させることができる。
【００２４】
そして、上記硬化型樹脂のシェア硬度がＤ７６以上であるため、上記磁場発生源への固着性を向上させることができるとともに、研磨中に上記保護膜の表層部が剥がれた場合でも、硬質の上記砥粒または磁性粉の根元を支えることができる。これにより、上記保護膜の機能を長時間維持することができる。
【００２５】
さらに、上記硬化型樹脂のガラス転移点が６０℃以上であるため、上記保護膜を剥がす際は、ガラス転移点以上に熱を加えることで当該保護膜が適度に剥がれ易くなり、リユースに繋げることができる。
【００２６】
請求項２に記載の発明によれば、上記硬化型樹脂が、１液または２液混合型のエポキシ樹脂であるため、常温〜８０℃の範囲において硬化させることができる。これにより、上記磁場発生源に、例えば、１００℃以上の高温で熱消磁するネオジウム磁石を用いた場合でも、当該ネオジウム磁石の磁力が低下することを防ぐことができるとともに、磁力低下した上記ネオジウム磁石の再着磁させる工程を減らすことができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、上記砥粒が、ダイヤモンド粉であるため、上記保護膜の硬度を高めることができる。この結果、上記ペースト材料にダイヤモンド粉を用いて研磨力を高めた場合でも、上記保護膜としの効果を十分に発揮させることができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、上記ダイヤモンド粉が、銅、クローム、ニッケル、チタン、銀、コバルトのいずれかの金属によりコーティングされているため、上記硬化型樹脂への固着性を向上させることができるとともに、上記保護膜の耐久性をさらに高めることができる。この結果、上記磁場発生源の表面上に形成された上記保護膜の再形成の頻度を少なくすることができ、作業効率を向上させるとともに、製作コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る磁気研磨バイトの一実施形態を示し、（ａ）はバイト本体から突出したネオジウム磁石の全ての表面上に保護膜が形成された磁気研磨バイトの断面図、（ｂ）はバイト本体から突出したネオジウム磁石の先端部の表面のみに保護膜が形成された磁気研磨バイトの断面図である。
【図２】図１（ａ）の磁気研磨バイトのネオジウム磁石の表面上に保護膜を型枠により形成する方法を示した断面図である。
【図３】磁気研磨バイトのネオジウム磁石の表面上に本願発明の保護膜を形成した状態を示し、（ａ）は研磨前の状態を示す断面図、（ｂ）は研磨後の状態を示す断面図である。
【図４】磁気研磨バイトのネオジウム磁石の表面上にエポキシ樹脂のみの保護膜を形成した状態を示し、（ａ）は研磨前の状態を示す断面図、（ｂ）は研磨後の状態を示す断面図である。
【図５】磁気研磨バイトのネオジウム磁石に異なる材質の保護膜を形成した実施例１における耐久研磨試験の結果を示す表である。
【図６】磁気研磨バイトのネオジウム磁石に異なる材質の保護膜を形成した実施例２における耐久研磨試験の結果を示す表である。
【図７】従来の磁気研磨バイトの研磨後の状態を模した概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１〜図３は、本発明に係る磁気研磨バイト１の一実施形態を示すもので、三次元凸曲面が形成された磁場発生源２が、軸回転する円柱状のバイト本体６の先端７から突出して一体的に形成されているとともに、バイト本体６から突出した磁場発生源２の三次元凸曲面上に、保護膜３が形成されて概略構成されている。
【００３１】
ここで、バイト本体６は、例えば、非磁性金属のＳＵＳ３０４やＳＵＳ３０３などにより形成されている。このバイト本体６は、その基端８側に、磁気研磨バイト１を回転させる駆動手段のチャックに取り付ける凸状のシャンク部が形成されている。また、先端７側には、磁場発生源２を収納して一体的に取り付ける凹部が形成されている。この凹部は、内周面が球面状に形成されている。
【００３２】
そして、三次元凸曲面が形成された磁場発生源２は、球体状のネオジウム磁石２が用いられている。このネオジウム磁石２は、一方側の半球部がＮ極、他方側の半球部がＳ極に形成されている。このネオジウム磁石２は、Ｎ極側の上記半球部が突出した状態により、Ｓ極側の上記半球部がバイト本体６の先端７の上記凹部に収納されて、バイト本体６の軸線方向に沿ってＮ極とＳ極が配置されている。なお、上記凹部に収納されたＳ極側の上記半球部の外周面は、上記凹部の球面状の内周面に密着して一体的に取り付けられている。
【００３３】
さらに、バイト本体６から突出したネオジウム磁石２のＮ極側の表面上を覆うように、膜厚寸法が０．１〜１．０ｍｍの保護膜が形成されている。この保護膜３は、図３に示すように、硬化型樹脂４に砥粒５または磁性粉５を内包させて形成されたものである。この保護膜３は、硬化型樹脂４と砥粒５または磁性粉５との配合割合が、体積比で１：１である。
【００３４】
また、硬化型樹脂４は、硬化後のシェア硬度がＤ７６以上であるとともに、６０℃以上のガラス転移点を有するエポキシ樹脂４である。このエポキシ樹脂４は、１液エポキシ樹脂、または主剤と硬化剤（乳化剤）を混ぜる２液混合型エポキシ樹脂である。とくに、２液混合型エポキシ樹脂が好ましい。その理由は、常温硬化が可能で、８０℃程度で硬化するものも多くあるため、高温で熱消磁しやすいネオジウム磁石２の磁力に影響を与えることがなく、後工程において再磁着などの工程を省略することができるとともに、硬化後の常温での硬度が非常に高く、耐衝撃性、耐薬品性、耐せん断性および耐摩耗性に優れているからである。
【００３５】
そして、これらのエポキシ樹脂４は、８０℃程度になるとやや軟化する性質もあるため、磁気研磨バイト１のリユース（膜剥がし再生成）を効率的に行うことができる。なお、エポキシ樹脂４のうち、１液エポキシ樹脂は、熱硬化型であるため、１００℃以上で硬化させる場合には、ネオジウム磁石２が熱消磁してしまうことにより、再着磁を行う必要がある。さらに、硬化型樹脂４として、２液混合型エポキシ樹脂や１液型エポキシ樹脂のほかに、ＵＶ硬化樹脂、フェノール樹脂やポリアミド樹脂などがある。
【００３６】
なお、上記ＵＶ硬化樹脂を使用した場合、硬化時間が短時間で済むメリットがあるとともに、製作面でも扱い易く製造コストを抑えることができる。また、レジンボンド砥石に多用される上記フェノール樹脂やポリアミド樹脂は、接着硬度および耐熱性能が高い特性を有する。
【００３７】
また、スーパーエンジニアリングプラスチックに分類される、ポリフェニレンスルファイド （ＰＰＳ）、ポリテトラフロロエチレン（ＰＴＦＥ、一般的にテフロン（登録商標）と称されるフッ素樹脂（フッ化炭素樹脂））、ポリサルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルサルフォン （ＰＥＳ）)、非晶ポリアリレート（ＰＡＲ）)、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ） 、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）なども使用が可能である。これらは、フィラー強化され、ガラス繊維・炭素繊維などを３０〜６０％程度混合して使用された強度特性の高いものを使用すれることにより、さらに効果が期待できる。
【００３８】
そして、砥粒５または磁性粉５は、粒径寸法が１〜７００μｍのダイヤモンド粉５である。また、このダイヤモンド粉５のほかに、各々の粒径寸法が１〜７００μｍのＭｎＺｎ、ＮｉＺｎやＭｇＺｎフェライト粉、立方晶窒化ホウ素、炭化ホウ素、炭化珪素、アルミナの粒なども用いることができる。
なお、砥粒５または磁性粉５の粒径寸法は、研磨力の低い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍ未満）ペースト材料を用いた場合、１〜７００μｍが好ましい。また、研磨力の高い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍを超える）ペースト材料を用いた場合、粒径寸法は１００〜７００μｍがより好ましい。
【００３９】
ここで、保護膜３を磁気研磨バイト１のネオジウム磁石２の表面上に形成する方法について、図２を用いて説明する。
まず、先端７側にネオジウム磁石２が一体的に形成された磁気研磨バイト１と、フッ素樹脂製の型枠９を用意する。
【００４０】
次いで、ネオジウム磁石２が一体的に形成された先端７側に、２液混合型エポキシ樹脂４にダイヤモンド粉５を内包させた混合剤を塗布する。そして、上記混合剤を塗布した磁気研磨バイト１の先端７側を型枠９に推し当て、均一の膜厚寸法、例えば、膜厚寸法０．５ｍｍになる位置に制御した状態のまま硬化させる。
その他に、ネオジウム磁石２の先端７側に、２液混合型エポキシ樹脂４を薄く塗布した上で予め隙間なく均一になるようにダイヤモンド粉５を接着および硬化させた後、２液混合型エポキシ樹脂４を追加塗布した磁気研磨バイト１の先端７側を型枠９に推し当て保護膜３を形成する方法もある。これは、ダイヤモンド粉５をより均一に並べ接着することで保護膜３の硬度的に欠損する部分をなくす目的がある。
【００４１】
そして、上記混合剤が硬化した後に、型枠９から磁気研磨バイト１を引き離す。この際、硬化時間が短いものが好ましいが、エポキシ樹脂の場合の硬化時間は、数十分〜２４時間様々であり、さらに完全硬化時間は、１０〜２４時間以上かかるため、硬化後に型枠から外してからも、念のため一日放置する。
【００４２】
なお、上記膜厚調整は、専用の位置決め治具を製作して用いる。また、数値制御装置（ＮＣ加工機）上で、固まりから切削し、そのままの状態で用いれば膜厚寸法を均一に成型できる。この製法を用いれば、早いもので製作期間が１日となり、大掛かりな製造設備が不要となり、製造コストを抑えることができる。
【００４３】
次に、ペースト材料を用いて、上記構成の磁気研磨バイト１により研磨対象物を磁気研磨する際の保護膜３の作用について、図３および図４を用いて説明する。
まず、図３（ａ）に示すように、ネオジウム磁石２の表面上に保護膜３を形成する。この保護膜３は、エポキシ樹脂４にダイヤモンド粉５を内包させて硬化させたものである。
【００４４】
そして、ダイヤモンド粉が含まれた研磨力の高いペースト材料を用いて、研磨対象物を磁気研磨すると、図３（ｂ）に示すように、表層部分のエポキシ樹脂４が当該ペースト材の研磨作用により削り取られる。しかし、硬度の高いダイヤモンド粉５は、突出した状態でネオジウム磁石２の表面上に、当該ダイヤモンド粉５の根元がエポキシ樹脂４により支持されて残る。また、硬度の高いダイヤモンド粉５が残ることにより、当該ダイヤモンド粉５を支持しているエポキシ樹脂４も削り取られることなく、ネオジウム磁石２の表面上に残ることになる。この結果、保護膜３はネオジウム磁石２の表面上を長時間に亘り保護することができる。
【００４５】
なお、図４（ａ）に示すように、エポキシ樹脂４のみの保護膜３をネオジウム磁石２の表面上に硬化させて形成した場合には、ダイヤモンド粉が含まれた研磨力の高いペースト材料を用いて、研磨対象物を磁気研磨すると、図４（ｂ）に示すように、当該ペースト材料の研磨作用により、保護膜３が削り取られるとともに、ネオジウム磁石２の表面も削り取られてしまう。これにより、エポキシ樹脂４のみの保護膜３では、効果が低く、短時間で当該保護膜３が削られてしまうことになる。
【００４６】
（実施例１）
ここで、バイト本体６の先端７から突出したネオジウム磁石２の表面上に形成する保護膜３について、発明者が行った実験をもとに説明する。
まず、実施例１として、２液混合型エポキシ樹脂４に異なる砥粒５または磁性粉５の混入物を内包させた保護膜３を各々ネオジウム磁石２に形成して耐久摩耗試験を行った。
【００４７】
この耐久研磨試験に用いられた磁気研磨バイト１は、外径寸法２０ｍｍの円柱状のバイト本体６の先端７に、この先端７から球体状のネオジウム磁石２を半径寸法１０ｍｍほど突出させて形成したものである。そして、図１（ｂ）に示すように、研磨時に負荷の掛かる磁気研磨バイト１の突出したネオジウム磁石２の先端部周辺に、図５の表に示す１〜７の保護膜３を形成した。
【００４８】
また、保護膜３を構成する硬化型樹脂４としては、シェア硬度（Ｄ８５）、硬化条件（８０℃  １時間＋２５℃  ２４時間）、２液混合比（主剤１０：硬化剤１）、ガラス転移点（６６℃）の２液混合エポキシ樹脂ａと、シェア硬度（Ｄ７６）、硬化条件（２５℃  ２４時間）、２液混合比（主剤１：硬化剤１）、ガラス転移点（６０℃）の２液混合エポキシ樹脂ｂを用いた。
【００４９】
一方、保護膜３を構成する砥粒５または磁性粉５としては、粒径寸法１μｍの鉄粉、粒径寸法２５μｍの鉄粉、粒径寸法１００〜５００μｍの鉄粉、粒径寸法１００〜７００μｍの鉄粉、粒径寸法１００〜５００μｍのＭｎＺｎフェライト粉、粒径寸法６０〜１００μｍのダイヤモンド粉を用いた。
【００５０】
また、耐久研磨試験に用いられる試験装置における研磨条件は、研磨ギャップ（１．０ｍｍ＜膜無しの場合＞）、回転数（１２００ｒｐｍ）、送り（５００ｍｍ／ｍｉｎ）、走査線刻み＜ピッチ＞（０．１ｍｍ）である。
【００５１】
そして、ペースト材料は、粒径寸法１００〜７００μｍの磁性粉（８０ｗｔ％）、粒径寸法４０〜３００μｍのダイヤモンド砥粒（５ｗｔ％）、油性溶媒（１５ｗｔ％）からなる研磨力の高いものを使用して、３Ｄ形状（ＳＤＫ１１）を最初３０分研磨して初期確認し、以後は１時間単位で研磨し、その都度、各々の保護膜の剥がれ程度を確認して、図５の表にまとめた。
【００５２】
上記耐久研磨試験の結果、３ａの保護膜（鉄粉１００〜５００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が、８時間後に剥がれて長寿命であった。これは、シェア硬度Ｄ８５という高い硬度の２液混合型エポキシ樹脂を使用したことと、鉄粉を上記ペースト材料に含まれる磁性粉および砥粒の粒径寸法と同等にしたことにより、当該鉄粉の間に存在する当該２液混合型エポキシ樹脂の体積が増えるとともに、個々の当該鉄粉の接着面積が増えて、接着強度が増加したためである。
【００５３】
一方、１の保護膜（鉄粉１μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）、２の保護膜（鉄粉２５μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）、６の保護膜（ダイヤモンド粉６０〜１００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）、７の保護膜（２液混合型エポキシ樹脂ａのみ／膜厚寸法０．５ｍｍ）は、保護膜に使用した各々の混入物（砥粒または磁性粉）が、ペースト材料のものより細かい粒であるため、接着強度が低下して各々の保護膜の耐久性が低く短命となる傾向が見られた。
ただし、上記１、２、６、７の保護膜は、実施例１に使用した研磨力の高い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍを超える）ペースト材料に対し、耐久性が不足し使用に適さないだけであり、それより研磨力の低い（磁性材および砥粒粒径が１００μｍ未満）ペースト材料に対し、粒径が同等であれば保護膜としての効果が期待できるものである。
【００５４】
他方、同等レベルの粒径寸法を用いた３ａの保護膜（鉄粉１００〜５００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）、３ｂの保護膜（鉄粉１００〜５００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ｂ／膜厚寸法０．５ｍｍ）、４の保護膜（鉄粉１００〜７００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．８ｍｍ）、５の保護膜（ＭｎＺｎフェライト粉１００〜５００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）は、上記３ａの保護膜と同様に接着強度が増加して３時間以上耐える事ができ、ツール交換などの手間など実用面を考慮した場合の耐久性を得ることができた。
【００５５】
なお、上記４の保護膜は、当該保護膜の混入物に、粒径寸法の上限が７００μｍの鉄粉を含めたため、研磨ギャップを０．２ｍｍと狭く設定しなければならず、さらにペースト材料の粒径寸法が最大７００μｍであるため、当該ペースト材料の粒が保護膜（または対象物）へ物理的に接触し、磁気研磨バイト１の保護膜３へ大きな負荷が加わり耐久性が３ａの保護膜よりも低下した。
【００５６】
以上の結果から、使用するペースト材料に応じて、保護膜３の混入物である砥粒５または磁性粉５を当該ペースト材料と同等レベルの材質および粒径寸法とすることにより、耐久性に優れ、かつ研磨中に上記混入物が脱落した場合でも、研磨仕上がりに悪影響を与えない磁気研磨バイト１を製作することが可能であることが判明した。
【００５７】
なお、上記実施例１においては、磁気研磨バイト１のバイト本体６から突出したネオジウム磁石２の先端部周辺のみに保護膜３を形成したため、バイト本体６から突出したネオジウム磁石２の側面上には保護膜３がなく、当該保護膜３のないネオジウム磁石２の側面が集中的に削られていた。この結果、磁場が低いネオジウム磁石２の上記側面部分にも保護膜３を形成することが好ましいことが判明した。
【００５８】
（実施例２）
次に、実施例２として、２液混合型エポキシ樹脂４にダイヤモンド粉５の混入物を内包させた保護膜３およびその他の硬化型樹脂４を各々ネオジウム磁石２に形成して耐久摩耗試験を行った。
【００５９】
この耐久研磨試験に用いられた磁気研磨バイト１は、実施例１と同様に、外径寸法２０ｍｍの円柱状のバイト本体６の先端７に、この先端７から球体状のネオジウム磁石２を半径寸法１０ｍｍほど突出させて形成したものである。そして、図１（ａ）に示すように、磁気研磨バイト１のバイト本体６の先端７側を覆うことにより、当該バイト本体６から突出したネオジウム磁石２の表面上に、図６の表に示す８〜１３の保護膜３を形成した。
【００６０】
また、保護膜３を構成する硬化型樹脂４としては、シェア硬度（Ｄ８５）、硬化条件（８０℃  １時間＋２５℃  ２４時間）、２液混合比（主剤１０：硬化剤１）、ガラス転移点（６６℃）の２液混合エポキシ樹脂ａと、シェア硬度（Ｄ７６）、硬化条件（２５℃  ２４時間）、２液混合比（主剤１：硬化剤１）、ガラス転移点（６０℃）の２液混合エポキシ樹脂ｂと、膜厚寸法（１４μｍ）、硬化条件（２３０℃  ４０分）、鉛筆硬度（Ｈ／３Ｈ＜ＪＩＳ Ｋ ５４００ 試験機法荷重１．０ｋｇ 表面キズ／下地キズ＞）、摩擦係数（０．０３〜０．１）のフッ素系樹脂コートと、膜厚寸法（３μｍ）、成膜温度（５００℃）、膜硬さ（３１００Ｈｖ）、摩擦係数（０．２５）のＣｒ系コーティングを用いた。
【００６１】
一方、保護膜３を構成する砥粒５または磁性粉５としては、粒径寸法３００μｍのダイヤモンド粉、粒径寸法３００μｍのニッケル（Ｎｉ）コートしたダイヤモンド粉、粒径寸法３００のμｍのチタン（Ｔｉ）コートしたダイヤモンド粉、粒径寸法３００μｍの銅（Ｃｕ）コートしたダイヤモンド粉を用いた。
【００６２】
また、耐久研磨試験に用いられる試験装置における研磨条件は、実施例１と同様に、研磨ギャップ（１．０ｍｍ＜膜無しの場合＞）、回転数（１２００ｒｐｍ）、送り（５００ｍｍ／ｍｉｎ）、走査線刻み＜ピッチ＞（０．１ｍｍ）である。
【００６３】
そして、ペースト材料は、実施例１と同様に、粒径寸法１００〜７００μｍの磁性粉（８０ｗｔ％）、粒径寸法４０〜３００μｍのダイヤモンド砥粒（５ｗｔ％）、油性溶媒（１５ｗｔ％）からなる研磨力の高いものを使用して、３Ｄ形状（ＳＤＫ１１）を最初３０分研磨して初期確認し、以後は１時間単位で研磨し、その都度、各々の保護膜の剥がれ程度を確認して、図６の表にまとめた。
【００６４】
上記耐久研磨試験は、まず、図６の表の８〜１１の保護膜３の砥粒である各々のダイヤモンド粉について耐久性を確認した。これは、金属コートの有無により接着固着性に差が見られるか、また金属コート材質による耐久性の差異が無いかを確認したものである。
【００６５】
その結果、１１ａの保護膜（Ｃｕ（銅）コートしたダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が、最も長い１０時間以上の耐久性を示し、１１ｂの保護膜（Ｃｕ（銅）コートしたダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ｂ／膜厚寸法０．５ｍｍ）においても、５時間の耐久性を示し、十分使用できる耐久性を持つことが判明した。
【００６６】
また、９ａの保護膜（Ｎｉ（ニッケル）コートしたダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が７時間の耐久性を示し、９ｂの保護膜（Ｎｉ（ニッケル）コートしたダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ｂ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が４時間の耐久性を示し、ダイヤモンド粉５にニッケルコートしたものでも、十分使用できる耐久性を持つことが判明した。
【００６７】
さらに、１０ａの保護膜（Ｔｉ（チタン）コートしたダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が７時間の耐久性を示し、１０ｂの保護膜（Ｔｉ（チタン）コートしたダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ｂ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が３時間の耐久性を示し、ダイヤモンド粉５にチタンコートしたものでも、十分使用できる耐久性を持つことが判明した。  
【００６８】
なお、８ａの保護膜（金属コートなしのダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ａ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が３時間の耐久性を示し、８ｂの保護膜（金属コートなしのダイヤモンド粉３００μｍ＋２液混合型エポキシ樹脂ｂ／膜厚寸法０．５ｍｍ）が、３時間の耐久性を示し、いずれも固着性が金属コートしたダイヤモンド粉５を用いた保護膜３よりもやや劣ることが判明した。
【００６９】
さらに、比較対象とした１２の保護膜（フッ素樹脂系コーティング）および１３の保護膜（Ｃｒ系コーティング）が、１時間程度の耐久性を示し、十分な耐久性を得ることができないことが判明した。これは、ペースト材料に含まれる磁性粉及び砥粒の粒径寸法が、１００〜７００μｍと高い研磨力を有するものであるため、膜厚寸法が数〜数十ミクロンと薄い１２の保護膜および１３の保護膜が、短時間で剥がされてしまったためである。
【００７０】
以上の結果から、保護膜３の混入物であるダイヤモンド粉５に金属コートを施すことにより、硬化型樹脂である２液混合型エポキシ樹脂４との固着性を高め、耐久性を高める効果があることが判明した。
【００７１】
なお、上記実施例２においては、磁気研磨バイト１のバイト本体６から突出したネオジウム磁石２の先端部周辺に加え、側面部も保護膜３を形成したことにより、ネオジウム磁石２の表面のいずれの箇所も削られる事はなかった。よって、ネオジウム磁石２の側面部などペースト材料が吸着する全ての表面上に保護膜３を形成することが必要である。
【００７２】
また、上記実施例１および上記実施例２により、２液混合型エポキシ樹脂ａおよびｂは、いずれも常温において非常に硬い性質を有しているが、各々がガラス転移点より軟化し始め、８０℃以上になるとゴム状に柔らかくなる性質がある。この状態のまま硬く角のあるものを保護膜へ強く押し当てると保護膜３は比較的簡単に剥がれ易くなるが、この軟化する性質を利用することにより、磁気研磨バイト１の保護膜３の再生、再利用を効率良く行うことができる。
【００７３】
なお、発熱が伴う研磨条件下では、ガラス転移点付近やそれ以上となった場合、軟化に伴う強度低下から耐久性が低下するため、常温の硬度のほかに研磨時の発熱温度を考慮し接着剤のガラス転移点を確認しておく必要がある。これは、単に硬度が高くガラス転移点が、例えば、１００℃を超えるものを選択した場合には、使用においての耐久性は十分であるが、保護膜３の再生、再利用を考慮した場合に不都合となるためである。
【００７４】
これにより、発熱が伴う研磨を想定した場合の硬化型樹脂４の選定条件としては、２液混合型エポキシ樹脂ａおよびｂの実施例１および２により、ガラス転移点６０℃以上、シェア硬度Ｄ７３以上が下限条件となる。発熱が伴わない条件下では、ガラス転移点は考慮する必要はない。
【００７５】
以上の構成からなる磁気研磨バイト１によれば、磁気研磨バイト１のバイト本体６の先端７から突出して設けられたネオジウム磁石２の表面上に、エポキシ樹脂４にダイヤモンド粉５を内包させた膜厚寸法０．１〜１．０ｍｍの保護膜３が形成されているため、ペースト材料を用いて研磨対象物を磁気研磨した際に、ネオジウム磁石２が上記ペースト材料の研磨効果によって削られてしまうことを防ぎ、磁気研磨バイト１の寿命を向上させることができる。これにより、ネオジウム磁石２の表面の形状変化による研磨ギャップの増大を防いで、研磨力を安定させることができるとともに、寿命により保護膜３が剥がれた場合でも、新たな保護膜３を容易に再生することができ、作業効率の向上および製造コストを抑えることができる。
【００７６】
また、ダイヤモンド粉５の粒径寸法を１００〜７００μｍとすれば、粒径寸法が１００〜７００μｍの磁性粉および砥粒を含む研磨力の高い上記ペースト材料を用いた場合でも、保護膜３の強度を高めかつ保持することができるとともに、当該保護膜３に内包されたダイヤモンド粉５が脱落して、上記ペースト材料に混入した場合でも、上記研磨対象物にキズを生じさせてしまうことを防ぐことができる。この結果、保護膜３としの効果を十分に発揮させることができるとともに、研磨品質を向上させることができる。
【００７７】
そして、エポキシ樹脂４のシェア硬度がＤ７６以上であるため、ネオジウム磁石２への固着性を向上させることができるとともに、研磨中に保護膜３の表層部が剥がれた場合でも、硬質のダイヤモンド粉５の根元を支えることができる。これにより、保護膜３の機能を長時間維持することができる。
【００７８】
さらに、エポキシ樹脂４のガラス転移点が６０℃以上であるため、保護膜３を剥がす際は、ガラス転移点以上に熱を加えることで当該保護膜３が適度に剥がれ易くなり、リユースに繋げることができる。
【００７９】
また、エポキシ樹脂４が、１液または２液混合型のエポキシ樹脂であるため、常温〜８０℃の範囲において硬化させることができる。これにより、ネオジウム磁石２の磁力の低下を防ぐことができるとともに、磁力低下したネオジウム磁石を再着磁させる工程を減らすことができる。
【００８０】
そして、ダイヤモンド粉５が、銅、クローム、ニッケル、チタン、銀、コバルトのいずれかの金属によりコーティングされているため、エポキシ樹脂４への固着性を向上させることができるとともに、保護膜３の耐久性をさらに高めることができる。この結果、ネオジウム磁石２表面上に形成された保護膜３の再形成の頻度を少なくすることができ、作業効率を向上させるとともに、製作コストを抑えることができる。
【００８１】
なお、上記実施の形態においては、磁場発生源をネオジウム磁石２を用いる場合のみ説明したが、これに限定されるものでなく、例えば、フェライト磁石、サマリウムコバルト磁石、プラセオジム磁石などを用いても対応可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
磁界の作用により連動して流動する磁気研磨液を用いて、金属材料や樹脂材料などの表面を処理する表面処理装置に用いられる磁気研磨バイトに利用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１  磁気研磨バイト
２  ネオジウム磁石（磁場発生源）
３  保護膜
４  ２液型エポキシ樹脂（硬化型樹脂）
５  ダイヤモンド粉（砥粒）
６  バイト本体
７  先端
８  基端
９  型枠
【図１】
2014166666.tif 000003
【図２】
2014166666.tif 000004
【図３】
2014166666.tif 000005
【図４】
2014166666.tif 000006
【図５】
2014166666.tif 000007
【図６】
2014166666.tif 000008
【図７】
2014166666.tif 000009