(57)【要約】【課題】金属材料や金属構造部材のコーナー部を経済的、効率的且つ良好な作業環境下で実行可能な面取り装置を提供する。【解決手段】振動装置の振動方向の先端部に、振動方向と直交する方向に延び、且つこの延びる方向と直交する断面が曲率半径Ｒの底部を有し、先端側に開いた溝を有する面取り用の振動端子と、この振動端子をその軸方向に１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの周波数で、かつ０．１〜４ｋＷの仕事率で振動させる振動装置とを有する金属材料の面取り装置。【選択図】図１
2008290229.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動装置の振動方向の先端部に、振動方向と直交する方向に延び、且つこの延びる方向と直交する方向の断面が曲率半径Ｒの底部を有し、先端側に開いた溝を有する面取り用の振動端子と、この振動端子をその軸方向に１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの周波数で、かつ０．１〜４ｋＷの仕事率で振動させる振動装置とを有することを特徴とする金属材料の面取り装置。
【請求項２】
前記面取り用振動端子の溝の開き角度が９０°±１０°であることを特徴とする請求項１に記載の金属材料の面取り装置。
【請求項３】
前記面取り用振動端子の溝の底部の曲率半径Ｒが０．５〜５ｍｍであることを特徴とする請求項１または２に記載の金属材料の面取り装置。
【請求項４】
前記面取り用振動端子が棒状体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属材料の面取り装置。
【請求項５】
前記面取り用振動端子が前記振動装置のピンホルダーに回転自在に軸支された円盤状体であり、前記溝はこの円盤状振動端子の外周に、円盤の直径方向の断面においてその外径方向に開放されるように形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の金属材料の面取り装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の面取り装置を用い、振動端子を１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの周波数で振動させ、０．１〜４ｋＷの仕事率で金属材料のコーナー部を面取りすることを特徴とする金属材料の面取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属材料や金属構造部材のコーナー部の面取り装置及び面取り方法に関し、打撃振動により面取りする装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁、鉄骨あるいは造船用の骨材として使用される鋼板や鋼部材などの金属材料や金属構造部材には、組み立て前あるいは組み立て後に、目的に応じて各種の塗装が施されることが多く、例えば、船殻の組み立ての場合においても、鋼部材には少なくとも防錆用の塗装を施すことが要求される状況と成りつつある。
一方、鋼板や鋼部材の端縁は鋭利なコーナー（角）部となっているため、塗装を施した場合に塗膜がこのコーナー部から剥離し易くなっている。この塗膜の剥離を防止するためにコーナー部に面取りを施し、鋭利なコーナー部を滑らかな曲率を持つ曲面とすることが行われている。この面取りには、グラインダーで研削する方法、曲面形状の切削部を持つ超硬チップ付きカッターで切削する方法などが知られている。
【０００３】
また、金属材料の縁部を処理する方法として、特許文献１には、金属薄板を打抜き又は剪断にした後に残るまくれをとるためのまくれ取り装置が提案されている。この装置は金属薄板の縁部を受け入れるように形成したあご部片を有する工具と、この工具を金属薄板の縁部に対向させてハンマー作用するピーニング工具とを有している。このまくれ取り装置は、金属薄板を対象とするものであり、特許文献１の図１、図３に示されるように、あご部片は金属薄板の縁部の表裏面に同時に当接するように形成され、すなわち、縁部において表裏のコーナー部を挟むように構成されている。また、振動装置としてのハンマー作用するピーニング工具は、筒状体の中に軸の周りに回転自在に挿入されたハンマーの底面に設けられた複数の凹くぼみに、筒状体の底に中に入れられた硬球が、電動機によるハンマーの軸方向の回転に伴って出入りすることで軸線方向の振動を発生させ、その振動によりあご部片で金属薄板の板厚方向の表裏面を同時に打撃し、まくれを取るものである。
また、特許文献２には、金属板材の移送路を挟んで水平方向に対向する２個１組のＶ型ロールを複数組、移送方向に並列に配置し、各ロール組にはロール加圧機構を設けるとともにＶ型ロールの角度をそれぞれ異ならせたエッジロール加工装置が開示され、金属板を移送しつつ、金属板の両側端面にＶ型ロールを押付、上下角部に角度の異なる平面的な圧縮加工を段階的に施すエッジロール加工方法が開示されている。
特許文献３には、低周波の上下振動を発生させる振動源と、成形工具と、前記低周波の上下振動を前記成形工具に伝える伝達部と、弾性部材で往復動が可能に保持した伝達部と前記成形工具とを備えた上型と、被加工物を位置決め固定する下型よりなる金型で構成された振動成形加工装置が開示されている。低周波の上下振動により、下型に固定された被加工材に曲げや絞りの等の塑性加工を施すものである。
ところで近年、金属材料の溶接止端部に超音波衝撃処理、ハンマーピーニング処理などの打撃処理を施すことにより、この部位への応力集中と残留応力を同時に低減させ、溶接継手の疲労強度を改善することが知られており、例えば、特許文献４には、金属材料の疲労が問題となる箇所に超音波衝撃処理を行って金属材料の疲労寿命を向上させる方法が提案されており、超音波衝撃処理を施すことによって、溶接止端部が所定の曲率を持つように変形し、応力集中が緩和されることが開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開昭４９−５９７６８号公報
【特許文献２】特開平４−２１０８２４号公報
【特許文献３】実開昭６２−７７６１６号公報
【特許文献４】特開２００３−１１３４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、グラインダーで研削する方法では、面取りする面の曲率半径や面取り幅の調整は、作業者の熟練によるため、これらを一定に保つことが難しく、また、作業に伴う研削屑や粉塵の発生により、作業環境は厳しいものである。また、カッターにより切削する方法では、一定の切削性を維持するためにチップの交換や発生する切削屑の処理のためのコストが必要であり、切削粉塵の発生など作業環境が必ずしも良好とは言えないなどの問題がある。また、特許文献１の装置では、あご部片が金属薄板の縁部の表裏面のコーナー部に同時に当接するように形成されている、すなわち、表裏のコーナー部を挟むように構成されているため、金属薄板の表裏のそれぞれのコーナー部はあご部片の傾斜面としか接触できず、したがって、表裏のそれぞれのコーナー部をなだらかな曲率を持った面に面取りすることはできない。さらに、金属薄板の片面が他の部材と溶接或いは連結され、板厚方向をあご部片で挟めない場合には適用できないという問題がある。また、振動装置は、電動機でハンマー軸を回転させ、この回転に伴ってハンマー軸の底部に設けた凹部へ鋼球が出入りすることにより軸線方向の振動をうるものであり、振動数や振幅にはおのずと限界があり、高い周波数で振動させ、高い仕事率で、まくれを除去することは困難である。
また、特許文献２の装置は、所定幅にスリットされた金属板材を対象としており、金属板材の搬送装置や、Ｖ型の角度を変えたロール対を金属板の搬送方向に多段に備える必要があり、設備費用が大きなものとなる。また、形状が複雑な金属板材や構造物などには適用できないという問題がある。
また、特許文献３に記載の成形装置は、電子部品や機械部品などの小型の部品を下型に固定したうえで、上型による振動により、上型と下型との間で曲げや絞り等の塑性加工を行うものであり、金属部材或いは構造部材の面取りを行うものではない。
また、上記特許文献４には、溶接部止端部の形状を改善することは提案されているものの、金属部材のコーナー部の面取りを行うことについては何らの示唆もされていない。
本発明は、このような問題を解決し、金属材料や金属構造部材のコーナー部を、経済的、効率的且つ良好な作業環境下で実行可能な面取り装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、先端部に所定形状の溝を備えた振動端子により、金属材料や金属構造部材のコーナー部を打撃して面取りを行うようにしたものであり、その要旨とするところは、以下のとおりである。
（１）振動装置の振動方向の先端部に、振動方向と直交する方向に延び、且つこの延びる方向と直交する方向の断面が曲率半径Ｒの底部を有し、先端側に開いた溝を有する面取り用の振動端子と、この振動端子をその軸方向に１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの周波数で、かつ０．１〜４ｋＷの仕事率で振動させる振動装置とを有することを特徴とする金属材料の面取り装置。
（２）前記面取り用振動端子の溝の開き角度が９０°±１０°であることを特徴とする（１）に記載の金属材料の面取り装置。
（３）前記面取り用振動端子の溝の底部の曲率半径Ｒが０．５〜５ｍｍであることを特徴とする（１）または（２）に記載の金属材料の面取り装置。
（４）前記面取り用振動端子が棒状体であることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の金属材料の面取り装置。
（５）前記面取り用振動端子が前記振動装置のピンホルダーに回転自在に軸支された円盤状体であり、前記溝はこの円盤状振動端子の外周に、円盤の直径方向の断面においてその外径方向に開放されるように形成されていることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１項に記載の金属材料の面取り装置。
（６）（１）〜（５）のいずれか１項に記載の面取り装置を用い、振動端子を１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚの周波数で振動させ、０．１〜４ｋＷの仕事率で金属材料のコーナー部を面取りすることを特徴とする金属材料の面取り方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、金属材料や金属構造部材のコーナー部をグラインダーデイスクや切削チップなどの消耗の大きな工具を使用することなく面取りすることができ、グラインダーデイスクや切削チップの交換作業や研削、切削による屑の処理などを必要としない。従って、経済的、効率的に行うことができる。また、研削や切削に伴う粉塵や屑の発生による作業環境の劣化を抑制し、作業環境をより好適なものとすることができる。
また、本発明の面取り装置によれば、コーナーの面取りされた面が、振動端子の曲率をもった底部によって滑らかに形成され、塗装などを施した場合に剥離しにくいものとなる。さらに、本発明の方法による面取りでは面取り処理されたコーナー部の表層の金属結晶組織が微細化されるので、従来の切削により面取りされたコーナー部に比べて、コーナー部からの疲労き裂の発生などを低減することもできる。
また、面取り対象の金属材料や金属構造部材としては、鉄鋼に限らず、ステンレス鋼アルミ合金、チタン合金、マグネシウム合金などにも適用可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の面取り装置の１つの例の構成の概要を示す断面模式図である。図１において、面取り装置１は、振動装置２とその振動方向の先端に取り付けられた面取り用の振動端子３（以下、面取りピンとも記す）とから基本的に構成される。この例では、振動装置２は、磁歪コアまたはピエゾ素子からなる発振体４と発振体の周囲に巻かれた発振コイル５を有する発振部６と、発振体の前方（以下、発振体の振動方向の前方、面取り用振動端子、すなわち、面取りピンを取り付ける側を前方、または先端側とする）に接続された導波体７を有する超音波振動装置の例を示している。
【０００９】
発振部６、導波体７は筒体８に収納されており、導波体７はスプリング９を介して筒体８に保持されている。筒体より前方に突出した導波体７の先端にはピンホルダー１０が設けられており、これにより面取りピン３が導波体に振動可能に取り付けられている。すなわち、面取り用振動子は、振動装置の振動方向の先端側（前方側）に取り付けられている。
なお、導波体７と筒体８の周方向の間隙にはシール１１が設けられており、冷却装置１２から冷却水管１３を経て筒体８後端に設けられた給水口１４、排水口１５から冷却水を筒体内に供給、排出し、振動装置２を冷却するようになっている。また、筒体の後端には、面取り作業用のハンドル１６が取り付けられている。
なお、振動装置としては、上述のような超音波振動装置のほかに、空圧振動装置、偏芯モーターなどの加振装置などを用いることができる。
【００１０】
図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の面取り装置の面取り用振動端子、すなわち面取りピン３の一形態の形状を示す図であり、この図では、円柱状（棒状）のピンの場合を例示している。（ａ）は斜視図、（ｂ）は溝の延びる方向からの側面図、（ｃ）は（ｂ）と直交する方向からの側面図、（ｄ）は上面図である。  面取りピン３の先端部には、振動方向と直交する方向に直線状に延び、且つこの延びる方向と直交する断面が先端側に開いた溝２０が形成されている。
【００１１】
溝２０は、振動方向と直交する方向に延びているが、打撃力を効率的に面取りに供するためには、面取りピンの軸中心Ｃを通るように設けることが好ましい。
また、溝２０は、その延びる方向と直交する断面の形状が開き角度αで先端側、図では上方に、に向かって開放された形（Ｖ字状或いは凹形状）となっている。
【００１２】
溝２０の側面２１は、図６に示されるように、面取りの際に処理対象部材１９のコーナー部２７を形成する両側面に対して一種のガイドの機能を果たすものであり、この開き角度αは処理対象部材のコーナー部２７の角度に応じて調整することが好ましい。
通常の金属部材で形成されるコーナー部の角度は、ほぼ直角であることから、この開き角度αは９０゜とすることが好ましい。しかしながら、金属部材の切断や切削方法により、形成されるコーナー部の角度にはばらつきがあるので、９０゜〜９０゜±１０゜とすることがさらに好ましい。８０°未満もしくは１００゜を超えると、後述するように面取りした面の幅Ｗｃを均一にするのが難くなる。
なお、金属部材のコーナー部の角度が鋭角または鈍角で形成されている場合は、この開き角度αを、その鋭角または鈍角に対応する角度に設定することにより、同様に面取りが可能である。
【００１３】
図３は、溝２０の開き角度αを示したものであるが、この開き角度は、溝の延びる方向の面に対して対称、すなわち図３に示すようにでは、中心軸を通る線に対して左右にα／２の角度、とすることが好ましい。開き角度が溝の延びる方向の面に対して非対称となると、面取りした面の幅Ｗｃを均一にするのが難しくなる。なお、面取り幅（Ｗｃ）は、後述の図６（ｂ）に示すように、コーナー部の延長方向と直交する断面において面取りした面の両端部の距離である。
【００１４】
図２（ｂ）に示すように、溝２０の延びる方向と直交する断面の底部２２は、曲率半径Ｒを有している。この曲率半径Ｒは、面取りした際、処理対象部材１９のコーナー部の断面形状にほぼ写される。この曲率半径Ｒは、処理対象材のコーナー部の面取り形状の所望に応じて選択することができる。
この曲率半径Ｒが小さすぎると面取りしたコーナー部の面取り幅Ｗｃが狭く、鋭角的なものとなり、面取りの効果が小さくなり、一方、大きすぎると面取り作業によって流動させるべき金属量が多くなって流動した金属により面取りしたコーナー部の周辺に大きな段差（コーナーの伸びる方向と垂直な断面において面取りされたコーナー部（幅Ｗｃ）とコーナー部以外の部分との厚さの差）が形成されたり、また処理時間が長くなるなど、好ましくない。
このよう観点から、曲率半径が、０．５ｍｍ未満では、面取りの効果が十分ではなく、５ｍｍを超えると、コーナー部近傍に段差が大きく形成され易くなるので、曲率半径は、０．５〜５ｍｍ程度とすることが好ましい。より好ましくは、１〜３ｍｍである。
【００１５】
図４（ａ）、（ｂ）は本発明の面取り装置に使用する面取り用振動端子、すなわち面取りピンの他の形態例を示した斜視図である。
図４（ａ）、（ｂ）はいずれも棒状の面取りピンであり、（ａ）は角柱棒の振動方向（軸方向）先端部に、（ｂ）は円柱棒の振動方向（軸方向）の先端部に四角状部２３を設けこの四角状部の先端に、それぞれ直線状の溝２０を形成したものである。これらの面取りピンの場合は、図２の円柱棒の場合と比較して、溝の強度を改善することができる。
【００１６】
溝２０の長さ（円柱棒の場合はその直径ｄ（図３（ｄ）参照）、角柱棒又は円柱棒の先端に四角状部を設けた場合は、角柱棒又は四角状部の辺の長さｌ（図４（ａ）（ｂ）参照）にほぼ対応する）は、特に定めるものではない。溝が長ければ、コーナー部の長い範囲を一度に面取りできるものの、振動装置から与えられる一定の打撃エネルギーに対してコーナー部の長さ当たり加えられる打撃エネルギーは小さくなるので、所定の曲率半径の面取り形状を得るには時間を要する。しかし、長ければ面取りピンの谷部のコーナー部への当接が安定するので均一な面取り幅Ｗｃを得やすくなる。一方、溝の長さが短くなれば、これとは逆に単位長さ当たりの打撃エネルギーが大きくなるので、所定の曲率半径の面取り形状を短時間で得ることが出来るものの所定の長さを面取りするに要する時間は、上記の場合とほぼ同じと考えられる。なお、短いとコーナー部への当接が不安定となり易いので、均一な面取り幅とするのが難しくなる。振動装置の出力、所要とするコーナー部の曲率半径、面取りピンの大きさなどを勘案して選択することができる。好ましくは、３〜３０ｍｍである。
【００１７】
また、溝２０の深さｔは、面取り幅（Ｗｃ）を勘案して決めればよいが、この面取り幅は面取りピンの曲率半径Ｒの大きさ、或いはさらに、開き角度αなどよっても影響されるのでこれらを勘案するとともに、面取りピンの強度の観点から、面取りピンの先端部の軸に垂直な断面（振動方向に垂直な断面）の形状（円柱棒の直径ｄ、角柱棒の幅Ｗ）も適宜を勘案して決めればよい。また、面取りピンの軸方向長さｈは特に限定するものではなく、ホルダーの長さ、ピンの強度、作業性などを勘案して決めれば良い。
【００１８】
図５は、面取りピン３の他の形態例を示す断面模式図である。この例では、面取りピンが円盤状体であり、この円盤２４の外周沿って、直径方向の断面形状が上述の円盤の外径方向（先端側に）に開放された溝２０を有している。すなわち、外径方向開放された環状溝が形成された形となっている。円盤体２４は、円盤体の中心に設けられた軸孔２５に支持軸２６が通され、この支持軸２６がピンホルダー１０に取り付けられることにより、回転自在に支持されている。
この形態例では、面取りピンを振動方向に振動させつつ回転させることができるので、振動させつつ処理対象材のコーナー部に沿って押し転がすことによって面取りピンを移動させ、面取り作業を極めて効率的に進めることができる。なお、この場合の溝の形状（溝の開き角度、溝の底部の曲率半径など）は上述の棒状のピンなどの場合と同様に設定すれば良い。
【００１９】
面取りピンの材質は、特に限定するものではないが、少なくとも処理対象材のコーナー部を打撃してこれを変形させるに硬さ（強度）を備えたものであることが必要である。例えば、ＨＲＣ硬さが６２以上のＳＫＨ材などの工具用炭素鋼もしくは、ＷＣ（炭化タングステン）などの超硬材が好ましい。
また、面取りピンの溝の表面は、コーナー部との摩擦による摩耗も大きいので、表面被覆処理、表面硬化処理などの表面処理を施すことも好ましい。
【００２０】
図６は、本発明の面取り装置を用いて、コーナー部を面取りする状況を示す斜視図である。図１及び図６参照してその動作を説明する。
図１において、電源、制御ユニット１７からケーブル１８を介して振動装置２の発振コイル５に供給され電流により、発振体４が振動し、軸方向（振動方向、図１参照）の振動が導波体に伝えられる。この振動が導波体の先端に伝えられ、先端に取り付けられている面取りピン３が軸方向（振動装置の振動方向）に振動する。
【００２１】
面取りピン３は上述のように溝２０が形成されているので、図６に示すように処理対象とする金属部材１９のコーナー部２７に、面取りピン３の溝を、溝の延びる方向がコーナー部の長手方向と同じになるように当接させ、振動させながらコーナー部２７の長手方行に沿って移動させる。上記振動によって面取りピンがコーナー部２７を打撃し、この部分の金属を側方に流動させることによって面取りが行われる。
【００２２】
面取りピンの溝の底部は所定の曲率半径を有しているので、コーナー部はこの曲率半径にほぼ倣った曲率半径を有するコーナー部２８に面取りされる。また、溝の両側面が、処理対象材のコーナー部の両側面にそれぞれ当接し、溝の底部の中心がコーナーの頂部にほぼ対向するようにガイドし、また、開き角度が溝の延びる方向の面に対して左右対称であるため、これらによってコーナー部に沿ってほぼ均等幅の面取りがなされる。
【００２３】
本発明の面取り装置を用いて、上記のように操作して面取りする際においては、振動装置２により面取り用振動端子３を周波数１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚで振動させ、０．０１〜４ｋＷの仕事率で施すことが好ましい。すなわち、周波数１０Ｈｚ〜５０ｋＨｚで振動させ、０．０１〜４ｋＷの仕事率で振動打撃による面取りを施すことによって、コーナー部の金属が塑性流動し、コーナー部が面取りされると同時に、コーナー部近傍の表面が加工発熱し、この加工発熱が散逸しない断熱状態で繰返しの面取り打撃を与えるので、熱間鍛造と同じような作用をコーナー部に及ぼす結果、コーナー部近傍の結晶組織が微細化される。
【００２４】
面取り用振動端子３の振動周波数を１０Ｈｚ以上とするのは、１０Ｈｚ未満では打撃による面取り際に断熱効果が得られないからであり、また、周波数を５０ｋＨｚ以下とするのは工業的に適用できる超音波の周波数が一般に５０ｋＨｚ以下であるからである。
また、振動端子３の仕事率を０．０１ｋＷ以上とするのは、０．０１ｋＷ未満では面取りに要する時間が長くかかり過ぎるからであり、４ｋＷ以下とするのは、これを超える仕事率で面取り処理をしても時間短縮の効果が飽和し経済性が低下するからである。
【実施例】
【００２５】
以下、実施例によってさらに具体的に本発明を説明する。
図１に示した面取り装置を用い、断面がほぼ正方形（コーナー部の角度は、約９０゜）で強度レベルが４００〜６００ＭＰａと異なる５種類の鋼部材試料１〜５の３つのコーナー部を面取りした。その際、面取りピンは、ＨＲＣ６２のＳＫＨ材製で、直径４．８ｍｍ、長さ３５ｍｍの円柱棒状、先端部の溝の開き角度は９０゜とし、溝の底部の曲率半径を図７（ａ）〜（ｃ）に示すように１Ｒ〜３Ｒと変えたものを使用した。上記鋼部材試料の３つのコーナー部を、それぞれ溝の底部の曲率半径が異なる上記図７（ａ）〜（ｃ）に示した面取りピンで面取りし、比較のため、１つのコーナー部は、面取り前のコーナー部の状況のまま未処理部として残した。面取り処理の条件（使用した面取りピンの底部の曲率半径）と処理したコーナー部位との対応関係を図８（ａ）、（ｂ）に示す。
なお、面取り装置の振動装置の振動数は２７ｋＨｚ、仕事率は１．２ｋＷとした。
鋼部材試料の面取りした後のコーナー部、および面取り前のコーナー部（未処理部）の曲率半径を測定した。
鋼部材試料の種類、鋼部材試料の面取り前、および各面取りピンで面取りした後のコーナー部の曲率半径を表１に示す。
また、鋼部材試料２の面取り後の断面マクロ組織写真を図９に、ミクロ組織写真を図１０（ａ）、（ｂ）、図１１（ｃ）、（ｄ）に示す。
なお、マクロ写真およびミクロ写真において、鋼部材試料２の断面における面取り処理の条件（使用した面取りピンの溝の底部の曲率半径）およびコーナーの未処理部とコーナー部位との対応関係は、図８（ｂ）に対応しており、図１０（ａ）は、未処理部のミクロ組織写真である。
【００２６】
【表１】
2008290229.tif 000003
【００２７】
表１から判るように、コーナー部には、面取り前（未処理部）に比べて、極めて大きな曲率半径となっており、確実に面取りされている。そしてこの面取りされたコーナー部の断面には、面取りピンの溝の底部の曲率半Ｒにほぼ倣った曲率半径を有する曲面が形成されている。従って、面取りピンの曲率半径を適宜選択することにより、所望の曲率半径に面取りされたコーナー部を得ることが可能である。
図９において、面取りされたコーナー部の断面形状を未処理部と比較すれば明らかなように、それぞれきわめて滑らかなほぼ１ｍｍ（１Ｒ）、２ｍｍ（２Ｒ）、３ｍｍ（３Ｒ）の曲率半径を有する面取りされたコーナー部が形成されている。
また、図１０（ａ）と，図１０（ｂ）、図１１（ｃ）、（ｄ）とを比較すれば明らかなように、本発明の面取り装置により面取りしたコーナー部は、いずれも表層の結晶組織が微細化されていることが判る。このように滑らかな形状であり、且つ結晶組織が微細化された面取り部は、従来の研削や切削などの従来の面取り方法では得られないものであり、本発明の面取り装置により、優れた面取り部を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の面取り装置の概要を示す断面模式図である。
【図２】本発明の面取り装置の棒状の面取り用振動端子の一例を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は溝の延びる方向からの側面図、（ｃ）は溝の延びる方向と直交する方向からの側面図、（ｄ）は上面図である。
【図３】図２の棒状の面取り用振動端子の溝の開き角度αを示す図である。
【図４】本発明の面取り装置の棒状の面取り用振動端子の他の例を示す斜視図である。（ａ）は角棒の先端部、（ｂ）は円柱上に設けた四角状部の先端部、にそれぞれ溝を設けた例である。
【図５】本発明の面取り用振動端子の他の形態を示す断面模式図である。
【図６】本発明の面取り装置を用いて鋼部材のコーナー部を面取りする状況を示す模式図である。
【図７】実施例において使用した棒状の面取り用振動端子の溝の延びる方向からの側面図であり、溝の底部の曲率半径が、（ａ）は１．０ｍｍ、（ｂ）は２．０ｍｍ、（ｃ）は３．０ｍｍの場合をそれぞれ示す。
【図８】実施例において面取りする前後の鋼部材試料の断面形状を示す模式図であり、（ａ）は面取り前、（ｂ）は面取り後の状況を示す。
【図９】実施例において面取りした鋼部材試料２の断面のマクロ組織写真である。
【図１０】実施例において面取りした鋼部材試料２のコーナー部の断面のミクロ組織写真であり、（ａ）は面取り前（未処理部）、（ｂ）は溝の底部の曲率半径が１．０ｍｍの面取り用振動端子を用いて面取りした場合をそれぞれ示す。
【図１１】実施例において面取りした鋼部材試料２のコーナー部の断面のミクロ組織写真であり、（ａ）は溝の底部の曲率半径が２．０ｍｍ、（ｂ）は溝の底部の曲率半径が３．０ｍｍの面取り用振動端子を用いて面取りした場合をそれぞれ示す。
【符号の説明】
【００２９】
１    面取り装置
２    振動装置
３    振動端子（面取りピン）
４    発振体
５    発振コイル
６    発振部
７    導波体
８    筒体
９    スプリング
１０    ピンホルダー
１１    シール
１２    冷却装置
１３    冷却水管
１４    給水口
１５    排水口
１６    ハンドル
１７    電源・制御装置
１８    電源ケーブル
１９    処理対象材（金属部材）
２０    溝
２１    溝の側面
２２    溝の底部
２３    面取りピンの四角状部
２４    円盤
２５    軸孔
２６    支持軸
２７    コーナー部
２８    面取り後のコーナー部
Ｃ    棒状振動端子の軸中心
α    溝の開き角度
ｈ    棒状ピンの軸方向長さ
ｌ    角柱棒ピンの辺の長さ
ｔ    溝の深さ
ｗ    角柱棒ピンの辺の幅
Ｗｃ    面取り幅
【図１】
2008290229.tif 000004
【図２】
2008290229.tif 000005
【図３】
2008290229.tif 000006
【図４】
2008290229.tif 000007
【図５】
2008290229.tif 000008
【図６】
2008290229.tif 000009
【図７】
2008290229.tif 000010
【図８】
2008290229.tif 000011
【図９】
2008290229.tif 000012
【図１０】
2008290229.tif 000013
【図１１】
2008290229.tif 000014