(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の研削加工中の部位に、空気からＮ2 ガスとＯ2 ガスとを分離するガス分離膜モジュールＭを用いてＯ2 濃度25％〜40％とした酸素富化ガスを、研削油剤と共に供給して、上記研削加工によって新たに被加工物の表面へ表れた新生面、及び、研削屑表面への、酸素分子吸着を促進し乃至酸化させて、上記新生面及び研削屑表面を不活性化させつつ研削することを特徴とする研削方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在の研削加工では、研削油剤を砥石と被加工物の接点（加工中の部位）に供給しながら加工を行う方法が主流である。研削油剤を供給する目的は、主として冷却（摩擦熱の除去）と切りくずの除去である。研削油剤には、鉱油，動物油，植物油，エステル油などが主成分で、水で希釈せずに使用する不水溶性研削油剤と、水で希釈して使用する水溶性研削油剤がある。水ではなく研削油剤を用いる理由は、潤滑性，濡れ性，浸透性などを向上させることにある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この方法は鉄など比較的硬い金属の加工に対して用いられてきた。しかし、放電加工機の電極として需要の多い銅や、金型材料に用いられるインコネル、あるいはプラスチック等の被加工物（以下、「難加工材」という）の加工は極めて困難であった。その理由は、次の(1)(2)を挙げることができる。
(1) 砥石の目詰まり：
これらの難加工材では、切りくず（研削屑）が砥石や刃物の表面に付着しやすく、すぐ  に目詰まりを起こして加工できなくなる。砥石の目詰まりは鉄などの研削でも起こり、  砥石の再生（ドレッシング）が適時行われるが、その頻度は高くない。しかし、難加工  材においては比較にならないほど頻繁に目詰まりによる砥石再生が必要となり、特に目  の細かい砥石を用いた仕上げ加工は至難であった。
(2) 仕上がり：
粗い砥石を用いて目詰まりを起こりにくくして研削しても、被加工物の表面に再付着し  た切りくずと砥石の目詰まりのために仕上げ面がきたなく（粗く）なる。
【０００４】
本発明の第１の目的は、砥石の目詰まりを起こし難くし、砥石の再生（ドレッシング）の頻度を低減し、目の細かい砥石の使用を実現する点にあり、第２の目的は、被加工物の研削加工によって生じた新生面に研削屑（切りくず）の付着を防止して、かつ、砥石の目詰まりを防止して、仕上げ面の加工精度を改善する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決して、上記目的を達成するため、本発明に係る研削方法は、被加工物の研削加工中の部位に、空気からＮ2 ガスとＯ2 ガスとを分離するガス分離膜モジュールを用いてＯ2 濃度25％〜40％とした酸素富化ガスを、研削油剤と共に供給して、上記研削加工によって新たに被加工物の表面へ表れた新生面、及び、研削屑表面への、酸素分子吸着を促進し乃至酸化させて、上記新生面及び研削屑表面を不活性化させつつ研削する方法である。
なお、このＯ2 濃度は、容積％にて示す。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明すると、研削盤による研削加工に於て、被加工物───特に、銅等の比較的柔らかい金属、金型材料のインコネル、あるいはプラスチック等の難加工材───が回転中の砥石（グラインダ）に接触して加工中の部位に、研削油剤と共に酸素富化ガスを、供給する方法である。言い換えれば、被加工物と回転砥石との接点───研削点───とその近傍へ、酸素富化ガスを研削油剤に同伴させ、吹き付け乃至噴出又は流下させて、供給する方法である。
【０００７】
供給すべき酸素富化ガスとしては、Ｏ2 濃度が25％〜40％のものとする。特に、28％〜35％が望ましい。下限値未満であると、後述の新生面及び研削屑表面の不活性化が不十分となり、逆に、上限値を越えると、そのような高いＯ2 濃度のガスを安価に得ることが難しくなると共に、新生面の酸化が過大となって問題となる。
【０００８】
図１は、このような酸素富化ガスを製造するための装置の一例を示す。つまり、ガス分離膜モジュールＭを用いる装置であって、容器２内に圧縮空気を矢印Ａ方向から供給し、Ｎ2 ガスよりもＯ2 ガスの方を透過しやすい中空系分離膜１…を張設した容器２内に於て、空気からＮ2 ガスとＯ2 ガスとを、分離する。
矢印ＢがＯ2 ガス（酸素富化ガス）の吐出方向を示し、矢印ＣはＮ2 ガス（窒素富化ガス）の吐出方向を示す。
【０００９】
さらに詳しく本発明に係る研削方法を説明すると、被加工物の研削加工中の部位に、酸素富化ガスを研削油剤と共に、供給して、研削加工によって新たに被加工物の表面に表れた面───「新生面」という───、及び、研削屑表面と離脱砥粒粉等への、酸素分子吸着を促進し、乃至、酸化させて、新生面と研削屑表面等を不活性化させつつ、研削する方法であるといえる。
【００１０】
即ち、研削加工時、砥石によって表面が削られた被加工物表面、及び、削り出された研削屑表面は、新たに金属内部から表面へ表れた面───新生面───であるため、通常の表面に比べて著しく活性が高い。活性が高いと、被加工物表面に、研削屑や砥粒粉が、凝着しやすい状況にある。ところが、酸素富化ガスが供給されることによって、新生面の酸化、又は、新生面への酸素分子吸着が促進され、不活性化できると、考えられる。
【００１１】
さらに、追加説明すれば、通常我々の周囲にある金属の表面はすでに酸化皮膜に覆われているので、他のものと凝着したりしない。しかし加工後の新生面は、金属を構成する原子相互の結合が絶たれた状態であり、ここに接触した物質と容易に結合する。これが新生面が活性で凝着の起こりやすい理由と考えられる。
【００１２】
上述したように、本発明では、研削時に、被加工物の新生面、及び、研削屑の新生面を、不活性化することによって、研削屑は速やかに排除されて、加工面に傷を付けることがなくなり、加工精度が高まる。しかも、研削屑が砥石側にも凝着しにくくなって、砥石の目詰まりもほぼ無くなって、加工精度がさらに向上し、かつ、銅やプラスチック等の、これまでは研削が至難乃至不可能であった材料を、研削できるようになる。
【００１３】
実施例としてＯ2 濃度が30％の酸素富化ガスを使用し、目の細かい砥石として、ＣＢＮホイール,  180番を使用して、タングステン銅を研削したが、目詰まりは発生せず、また、研削屑の再付着も起こらないので、従来よりも、著しく高精度な加工面が得られた。
【００１４】
なお、従来、研削油剤を用いない乾式研削加工に於て、窒素富化ガスを用いた研削方法が提案されているが、本発明は、湿式であり、かつ、Ｏ2 濃度が高いガスを用いる点で、全く、斬新な着想に基づいた発明である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明の上述の構成により次のような著大な効果を奏する。
砥石の目詰まりが起こり難くなり、従来よりも目の細かいものの使用が可能となって、加工精度を著しく向上できる。また、砥石の再生（ドレッシング）の頻度も低減できて、研削作業能率が著しく改善でき、しかも、実施が容易である。
さらに、被加工物の研削加工によって生じた新生面への研削屑の付着が防止できるので、一層の仕上げ面の加工精度が改善でき、銅やプラスチック等の従来至難とされていた難加工材の研削が容易に行い得るようになった。
また、十分な加工精度を、得ることができると共に、必要な酸素富化ガスも入手しやすい。
【図面の簡単な説明】
【図１】    本発明に用いられる酸素富化ガスを製造するための装置の一例を示した説明図である。
【符号の説明】
Ｍ  ガス分離膜モジュール
１  中空系分離膜
２  容器
【図１】
0003886801.tif 000002