(57)【要約】【課題】梨地面は，微細な凹凸構造を材料表面に形成し，無光沢のmatな仕上げ面にした表面のことである．梨地加工の方法としては化学的作用で工作物表面をエッチングする方法とサンドブラストやホーニングといった遊離砥粒による機械的作用で微細な方向性のない凹凸面を形成する方法に大別される.しかし,これらの方法は付帯設備の規模が大きくなることや処理領域の拘束にマスキング等の前処理工程が必要になったり任意の場所に局所的な梨地面を形成することが難しかった．【解決手段】前記課題を解決するために，円筒形状に微細な硬質粒子を固定化した電着砥石を有する工具を用い（図１)，この工具を工作物に接触させて接触点における工具―工作物間の相対速度を0m/min程度に保持させながら，工具ホルダ全体を工作物表面に倣わせて移動させ梨地面を得る工具および加工法を発明した．【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒外周面に硬質粒子を固定化した工具を用いて局所的な梨地面加工ができる工具およびその加工法
【請求項２】
前記工具を回転運動させることが可能な工具保持具を有する局所的梨地面加工工具およびその加工法
【請求項３】
前記保持具を工作物と接触させて相対速度０にて速度制御を行い局所的な梨地面加工を実現できる局所的梨地面加工工具およびその加工法
【請求項４】
前記請求項３における速度制御において工作物表面における移動速度を検出し，その速度と同等の工具自転速度を実現可能な工具駆動機構を有する局所的梨地面工具および加工法
【請求項５】
前記請求項４における速度制御において工具と工作物間の接触部の相対速度差を０m/minから一定の比率にて相対速度差を保持さえたり，あるいは連続的に可変することで局所的な梨地加工面から連続的に局所的な鱗状表面まで加工面の意匠を可変できる局所的梨地加工工具および加工法
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作物表面の任意の位置にマスキング処理等の前処理を行うことなく，局所的に梨地表面を創製する機械加工工具に関するものである．
【背景技術】
【０００２】
意匠，滑り止め，光学系への反射防止を目的として金属製品やプラスチック等の表面処理において無光沢のmatな表面仕上げが広く用いられている．このような表面を梨地面と呼び，梨地面に仕上げる加工法を梨地加工と呼んでいる．
【０００３】
このような梨地表面を得るためには，化学薬品により表面を腐食させるエッチング，放電加工によるアブレーション，硬質粒子を高圧ガスとともに工作物に噴射させるショットブラスト加工が一般には利用されている．
【０００４】
梨地面創成のための開発事例としては，微細凹凸面を有するロールを工作物に転写するものとして特開2011-189404，放電加工により工作物表面をアブレーションする方法として特開2013-215869，遊離した砥粒を利用する方法として特開平11-28621があげられる．
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開2011-189404
【特許文献２】特開2013-215896
【特許文献３】特開平11-28621
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし，前記従来の加工法においては梨地加工を施す位置を精密に制御する機能がなく，ある一定の領域を梨地仕上げにするために梨地に加工しない面にはマスキング処理を施す必要があった．
【０００７】
また，化学的なエッチングや放電加工においては対象物が金属に限られる等の制約がある．
【０００８】
また，ショットブラスト加工においては細かな梨地面を形成する際には噴射する粒子径を小さくしつつアシストガスの噴射圧力を上げる必要があり加工効率に問題がある．
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために，円筒形状に微細な硬質粒子を固定化した電着砥石を有する工具を用い（図１〜図3），この工具を工作物に接触させて接触点における工具―工作物間の相対速度を0m/min程度に保持させながら，工具ホルダ全体を工作物表面に倣わせて移動させて（図5）梨地面を得る（図6，図7）工具および加工法を発明した．
【発明の効果】
【００１０】
このような工具および加工法を用いれば，工作物材質は導電性等がないものであっても，また，テープ等によってマスキングの処理をすることもなく,任意の位置に局所的かつ選択的に光沢のないmatな梨地面が得られるようになった．（図6，図7）
特に図７の写真右は工具の位置を変えることで被加工物円筒面全周ではなく，任意の場所に梨地面が形成できることを示したものである．
【００１１】
また工具をモーター等で強制的に駆動する場合においても工具ー工作物間の速度差を一定に制御保持することによって図１１のような梨地と研削面との混在する一種の鱗状の梨地面が形成可能となる．
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】梨地面加工工具の概要
【図２】工具
【図３】ホイールホルダ
【図４】得られた梨地面
【図５】円筒外周面，平面への本工具の実施形態
【図６】アルミニウム合金の円筒表面に対する実施例
【図７】加工前と加工後の材料表面の顕微鏡写真
【図８】各種加工条件下における実施後の材料表面あらさ
【図９】工具を動力源により駆動させて梨地面を得るための実施形態
【図１０】工具をモータにて駆動する際の実施例
【図１１】工具ー工作物間の連続的な相対速度差の制御により得られた鱗状加工面
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施においては図１で示した2:工具を軸を介して3:工具ホルダにとりつける．軸は工具の工具ホルダへの保持を可能としつつ工具の回転運動を許容できるものでなければならない．そして図５に示すように，回転運動あるいは並進運動をしている被加工物表面に工具ホルダを介して工具を接触させて，工具自体を被加工物の運動によって連れまわり回転させるか，工具自体をモーター等の動力源により駆動させて被加工物に接触させることによって表面の凹凸構造を転写する．なお，良好な梨地面を得るためには工具の回転周速度と被加工物表面との相対速度が工具回転方向に対して0m/minに保持されていることが望ましい．
【００１４】
第二の実施形態として，被加工物の表面速度を検出しながら工具をモータの動力源によって被加工物表面速度と同程度の速度で駆動させて梨地面を得ることも可能である．図９はこの工具速度制御をともなう事例における実施形態である．この実施形態では工作物表面速度をローターリーエンコーダにて検出しセンサから出力されるパルス信号をマイクロコンピュータにて計測し，その被加工物表面の速度と同等の速度を実現するためにマイクロコンピュータにて速度計算をする．そして計算された同期速度を実現するためのパルス信号をマイクロコンピュータから工具駆動用のステッピングモータに送り，速度制御を行う．
【００１５】
なお上記のモータ駆動による実施形態においては，速度検出センサにはロータリーエンコーダ以外にも超音波，静電センサ，レーザ等の光学的センサによる検出が同様の実施形態として考えられる．また，モータの駆動においてはサーボモータ，誘導モータによる駆動も同様の実施形態として考えらえる．
【実施例】
【００１６】
粒度#400のダイヤモンド粒子を工具円周面に固定化し工具ホルダを介して旋盤にとりつけ，アルミニウム合金を被加工物として当該工具を実施している様子を図6に示す．この実施例においては，旋削加工を施し表面粗さRa1.68μｍに仕上げた被加工物に工具1の硬質粒子固定面を接触させながら，被加工物の回転速度を周速度23〜497m/minの範囲で回転させて工具2を連れまわりさせながら試行を行っている．
【００１７】
そのときに得られた加工面の顕微鏡写真の一例を図７に示すが，旋削による仕上げ条痕が入った前加工面が，不規則な表面性状になった梨地面へと加工されているのが理解できる．
【００１８】
図８は被加工物の回転速度と得られた梨地面の表面あらさをまとめたものである．加工条件１から４までは工具2が被加工物と相対速度0m/min程度で連れまわりしていることが観察され，工具１の硬質粒子固定部の表面凹凸構造が梨地面を形成しており，２．０９〜２．５2の梨地面が形成されていた．ただし，加工条件５においては工具2が被加工物に連れまわりしておらず，両者の相対速度差が生じたため被加工物にスクラッチが形成されており梨地は形成できていない状態であった．よって粗さがこの条件のみ３μｍであった．
【００１９】
図１０は第二の実施形態として図９に示した工具の強制駆動による局所的梨地面加工の実施例である．被加工物の回転速度を周速度23m/minで回転させているところに速度検出用のロータリーエンコーダを接触させて工具の回転速度を制御する．この実施例では工具ー工作物間の相対速度差を０から一定の範囲の中で速度制御することが可能である．図１１は工具ー工作物間の速度差を0m/min一定ではなく，ある比率で差をつけて工具を被加工物に接触させて得られた加工面の顕微鏡写真である．このような工具の速度制御による実施例によって局所的な梨地面のみならず梨地面と研削面が混在するよう鱗状に見えるような図１１の加工面が得られることになった．
【図１】
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【図５】
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【図８】
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【図９】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図１０】
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【図１１】
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