(57)【要約】【課題】  研磨対象に非接触とする流体研磨を行い、研磨対象が溝など凹凸を有する複雑形状体であっても表面の全域を鏡面に仕上げることができ、強度が弱い研磨対象でも応力なく研磨が行える複雑形状体の鏡面研磨方法，鏡面研磨装置を提供すること【解決手段】  流動槽（２）の底部に研磨対象（３）を固定し、その研磨対象に対して研磨バイト（４）を非接触に対面させ、槽内には磁気研磨液（１）を満たして両者が浸かる状態にする。磁気研磨液には非磁性の砥粒を混合し、増粘剤としてαセルロースなどを混合する。研磨バイトは永久磁石（４１）を設けて回転手段（５）により回転させる。流動槽にはこれと連係した振動手段（６）により適宜な動作の振動を行わせ、槽内の磁気研磨液をかき混ぜる。永久磁石の磁場により研磨液中に生成した磁気クラスタが、液中の砥粒を研磨対象の表面に押さえつけ作用し、研磨液が流動するので砥粒が複雑形状の凹部でも動き回る。【特許請求の範囲】
【請求項１】
複雑形状体である研磨対象に対して研磨バイトを非接触に対面させるとともに、これらの周辺に磁気研磨液を存在させて流体研磨を行う複雑形状体の鏡面研磨方法あって、
前記研磨バイトは、磁場を発生する磁場発生源を設けて回転手段により回転動作させ、当該研磨バイトに対面させて前記研磨対象を支持するとともに、これら両者が浸かる状態に周辺に磁気研磨液を満たし、前記磁気研磨液には非磁性の砥粒を混合しておき、
その状態で前記研磨バイトを回転動作するとともに前記磁場発生源により前記磁気研磨液に時間的に定常的あるいは変動的な磁場を加え、そして当該磁気研磨液を攪拌手段によりかき混ぜて非接触の状態で流体研磨を行うことを特徴とする複雑形状体の研磨方法。
【請求項２】
前記磁気研磨液は、
動粘度０．０１〜１００ｍｍ２／ｓ程度の水やケロシン等の分散媒中に、粒子径１〜８０μｍの強磁性粒子を分散させた流体に対して、粒子径１０〜５０ｎｍの球形マグネタイト粒子が電気絶縁性を有する水やケロシン等の分散媒に一様に分散した流体を５〜９０ｗｔ％混合した複合流体に、粒子径０．０１〜１００μｍの非磁性の砥粒を混合し、さらに増粘剤としてαセルロースなどの繊維状物質あるいはポリビニルアルコール等の樹脂を混合することを特徴とする請求項１に記載の複雑形状体の研磨方法。
【請求項３】
出力軸が回転する回転手段と、永久磁石や電磁コイルなど磁場を発生する磁場発生源を有しており前記出力軸の先端に着脱可能に取り付ける研磨バイトと、前記研磨バイトと対面させて研磨対象を支持して当該両者が浸かる状態に磁気研磨液を満たす流動槽と、前記流動槽に連係して適宜な動作の振動を与える振動手段とを備えて、
前記磁気研磨液は非磁性の砥粒を混合し、前記研磨バイトは前記研磨対象と接触させずに所定の間隔を隔てて回転動作するとともに前記磁場発生源により前記磁気研磨液に時間的に定常的あるいは変動的な磁場を加え、そして前記流動槽を振動させて当該槽内の磁気研磨液をかき混ぜることを特徴とする複雑形状体の研磨装置。
【請求項４】
前記研磨バイトは、非磁性体からなる円柱体に同心に永久磁石を埋め込み、当該永久磁石により磁場を発生することを特徴とする請求項３に記載の複雑形状体の研磨装置。
【請求項５】
前記研磨バイトは、非磁性体からなる円柱体に対して環状の永久磁石を同心に複数を埋め込み、磁性部位と非磁性部位とが同心に交互に繰り返す構成とすることを特徴とする請求項３に記載の複雑形状体の研磨装置。
【請求項６】
前記磁気研磨液は、
動粘度０．０１〜１００ｍｍ２／ｓ程度の水やケロシン等の分散媒中に、粒子径１〜８０μｍの強磁性粒子を分散させた流体に対して、粒子径１０〜５０ｎｍの球形マグネタイト粒子が電気絶縁性を有する水やケロシン等の分散媒に一様に分散した流体を混合した複合流体に、粒子径０．０１〜１００μｍの非磁性の砥粒を混合し、さらに増粘剤としてαセルロースなどの繊維状物質あるいはポリビニルアルコール等の樹脂を混合することを特徴とする請求項３のいずれか１項に記載の複雑形状体の鏡面研磨装置。
【請求項７】
前記磁気研磨液は、
動粘度０．０１〜１００ｍｍ２／ｓ程度の水やケロシン等の分散媒中に、粒子径１〜８０μｍの強磁性粒子を分散させた流体に対して、粒子径１０〜５０ｎｍの球形マグネタイト粒子が電気絶縁性を有する水やケロシン等の分散媒に一様に分散した流体を混合した複合流体に、粒子径０．０１〜１００μｍの非磁性の砥粒を混合し、さらに増粘剤としてαセルロースなどの繊維状物質あるいはポリビニルアルコール等の樹脂を混合することを特徴とする請求項４に記載の複雑形状体の鏡面研磨装置。
【請求項８】
前記磁気研磨液は、
動粘度０．０１〜１００ｍｍ２／ｓ程度の水やケロシン等の分散媒中に、粒子径１〜８０μｍの強磁性粒子を分散させた流体に対して、粒子径１０〜５０ｎｍの球形マグネタイト粒子が電気絶縁性を有する水やケロシン等の分散媒に一様に分散した流体を混合した複合流体に、粒子径０．０１〜１００μｍの非磁性の砥粒を混合し、さらに増粘剤としてαセルロースなどの繊維状物質あるいはポリビニルアルコール等の樹脂を混合することを特徴とする請求項５に記載の複雑形状体の鏡面研磨装置
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、精密機械部品や金型など複雑な凹凸形状を有する複雑形状体の研磨方法および研磨装置に関するもので、より具体的には、研磨対象である複雑形状体に対して研磨バイトを非接触に対面し、これらの周辺に磁気研磨液を存在させて流体研磨を行う技術の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
研磨対象の表面を鏡面に仕上げる技術としては、一般に、遊離砥粒を分散させた研磨剤を研磨対象とラップ定盤との間に介在させた状態で両者を擦り合わせる動作を行うラッピングや、ラッピングよりも微細な砥粒を用い、ポリッシングパッドと呼ばれる柔らかい工具により研磨対象との擦り合わせ動作を行うポリシングなどが行われている。【０００３】
また、非接触の研磨技術にはフロートポリッシングがある。このフロートポリッシングは、錫定盤と研磨対象を、微細な研磨剤を混濁したポリシング液中で同時に回転させることにより両者間に介在するポリシング液の流動圧で研磨対象をわずかに浮上させ、そのポリシング液中の研磨剤により加工を進めるような技術である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、そうした従来の鏡面研磨の技術では以下に示すような問題がある。ラッピングやポリシングは、研磨対象に対してラップ定盤，ポリッシングパッドなど工具を接触させて力を加える加工方法であるため、研磨対象に大きな応力が生じる。このため、強度が弱い研磨対象の研磨は、困難であり、仮に研磨をした場合には研磨対象に対して加工変質層を生じる問題がある。【０００５】
また、ラッピングやポリシングは、研磨対象に工具を接触させて研磨するため、研磨対象が溝などの凹凸を有する複雑形状（複雑形状体）であるときは、その溝の底部など複雑な部位を研磨できない。その結果、表面の全域を鏡面に仕上げられず、部分的にムラができてしまう問題がある。このことは、上記したフロートポリシングでも同様である。フロートポリシングは研磨対象を非接触に浮上させる研磨ではあるが、研磨対象に対して錫定盤の平面度を集積した形状に転写する点は接触研磨と変わりなく、複雑形状体には対応できない。係る複雑形状体等に対する問題は、鏡面研磨に限らず、バリの除去，皮膜の除去その他の研磨にも同様のことが言える。【０００６】
この発明は上記した課題を解決するもので、その目的は、研磨対象に非接触とする流体研磨を行い、研磨対象が溝など凹凸を有する複雑形状体であっても表面の全域を研磨することができ、強度が弱い研磨対象でも応力なく研磨が行える複雑形状体の研磨方法および研磨装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した目的を達成するために、本発明に係る研磨方法は、複雑形状体である研磨対象に対して研磨バイトを非接触に対面させるとともに、これらの周辺に磁気研磨液を存在させて流体研磨を行う複雑形状体の研磨方法あって、前記研磨バイトは磁場を発生する磁場発生源を設けて回転手段により回転動作させ、当該研磨バイトに対面させて前記研磨対象を支持するとともに、これら両者が浸かる状態に周辺に磁気研磨液を満たし、前記磁気研磨液には非磁性の砥粒を混合しておき、前記研磨バイトを回転動作するとともに前記磁場発生源により前記磁気研磨液に時間的に定常的あるいは変動的な磁場を加え、当該磁気研磨液を攪拌手段によりかき混ぜて非接触の状態で流体研磨を行うようにした。【０００８】
また、本発明に係る研磨装置は、出力軸が回転する回転手段と、永久磁石や電磁コイルなど磁場を発生する磁場発生源を有しており前記出力軸の先端に着脱可能に取り付ける研磨バイトと、前記研磨バイトと対面させて研磨対象を支持して当該両者が浸かる状態に磁気研磨液を満たす流動槽と、前記流動槽に連係して適宜な動作の振動を与える振動手段とを備え、前記磁気研磨液は非磁性の砥粒を混合し、前記研磨バイトは前記研磨対象と接触させずに所定の間隔を隔てて回転動作するとともに前記磁場発生源により前記磁気研磨液に時間的に定常的あるいは変動的な磁場を加え、そして前記流動槽を振動させて当該槽内の磁気研磨液をかき混ぜる構成にする。【０００９】
前記研磨バイトは、非磁性体からなる円柱体に同心に永久磁石を埋め込み、当該永久磁石により磁場を発生する構成とすることができる。別の構成としては、前記研磨バイトは、非磁性体からなる円柱体に対して環状の永久磁石を同心に複数を埋め込み、磁性部位と非磁性部位とが同心に交互に繰り返す構成とすることができる。もちろん、前記研磨バイトは、他の構成を採ることもできる。【００１０】
上述した各発明に用いられる磁気研磨液は、動粘度０．０１〜１００ｍｍ２／ｓ程度の水やケロシン等の分散媒中に、粒子径１〜８０μｍの強磁性粒子を好ましくは１０〜９５ｗｔ％分散させた流体に対して、粒子径１０〜５０ｎｍの球形マグネタイト粒子が電気絶縁性を有する水やケロシン等の分散媒に一様に分散した流体を好ましくは５〜９０ｗｔ％混合した複合流体に、粒子径０．０１〜１００μｍの非磁性の砥粒を混合し、さらに増粘剤としてαセルロースなどの繊維状物質あるいはポリビニルアルコール等の樹脂を混合する構成としたものを用いることができる。【００１１】
したがって本発明では、回転動作する研磨バイトは磁場発生源を有し、このため研磨バイトと研磨対象との間に磁場が作用し、磁気研磨液において磁気クラスタが生成する。具体的には、請求項２と請求項６に示す組成において、強磁性粒子（例えば鉄粒子），マグネタイト粒子が磁気吸引力により多数が凝集して磁気クラスタとなる。磁気クラスタは、磁束に沿う。従って、磁気クラスタは、研磨対象に対立して針状に多数が立ち並び、これにより磁気研磨液中に存在する砥粒が研磨対象の表面に押えつけられる。また、磁気クラスタに絡み込まれた砥粒もあるので、それらも研磨対象の表面に押えつけられる。【００１２】
こうした状態で研磨バイトが回転動作することから研磨対象との間の相対運動によって砥粒は研磨対象の表面を接触しつつ運動する。このため、研磨対象の表面の凸部を砥粒が研削し、より平滑な表面が得られる。よって、仮に研磨対象にバリが存在していたとしても、係るバリも除去される。【００１３】
また、流動槽を動かすことで磁気研磨液をかき混ぜることから、研磨対象の凹部でも磁気研磨液が入れ替わり、磁気研磨液中で砥粒が動き回るため研削の作用をし、研磨が進むことになる。【００１４】
さらに、磁気クラスタは、磁場発生源（永久磁石）の磁場から飛び外れてしまうものもある。これらは磁気研磨液中に分散してやがて消失してしまうが、少しの間は形状を保持する。従って、磁場から飛び外れた磁気クラスタは、磁気研磨液の流動運動のため研磨対象の側部など各部位に回り込む。そして、その回り込んだ磁気クラスタが当該部位に当たって研削したり、当該部位で近辺に存在した砥粒を動かしたりする。その結果、研磨バイトと対面しない側部でも研磨が進む。もちろん、この浮遊した磁気クラスタは、研磨対象の凹部でも動き回り研削の作用をし、研磨が進むことになる。【００１５】
すなわち、磁場発生源の磁場により凝集して生じた磁気クラスタの一部は、研磨バイトの回転動作および流動槽の振動動作に伴って磁場から離脱して流動し、研磨対象の凹部に入り込み、そして側部など研磨バイトと対面しない部位に当たり、あるいは近辺の砥粒を動かして当てるなど研削の作用をし、複雑形状の凹部や研磨バイトと対面しない側部でも研磨することになる。【００１６】
また、上述した組成では、磁気研磨液にはαセルロース等の増粘剤を含むので、添加した増粘剤は磁気クラスタを保持するように作用し、その結果、多数の砥粒が研磨対象の表面に接触する状況を促進でき、研磨を高効率に行えるようになる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る複雑形状体の研磨では、磁気研磨液において生成した磁気クラスタにより、研磨対象に対しては非接触の流体研磨を行うことができ、磁気研磨液を攪拌手段によりかき混ぜるので、研磨の作用を促進でき、研磨対象が溝など凹凸を有する複雑形状体であっても表面の全域をムラなく研磨することができる。また、本発明の研磨は、非接触の流体研磨であるため、強度が弱い研磨対象でも応力なく研磨が行える。そして、係る研磨を行なうことにより、バリを除去したり、鏡面に仕上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明をより詳細に説明するにあたり、添付の図面に従ってこれを説明する。図１は、本発明の好適な一実施の形態を示している。本実施の形態において、研磨装置（鏡面研磨装置）は、磁気研磨液１を満たした流動槽２を有し、その流動槽２の底部に固定した研磨対象（試料３）に対して研磨バイト４を非接触に対面させる。研磨バイト４は、例えば永久磁石などの磁場を発生する磁場発生源を備えており、駆動モータ５により回転させる。流動槽２には、振動台６を連係させ、適宜な動作の振動を行わせる。そして、この研磨装置は、磁気研磨液１に生成した磁気クラスタの作用により流体研磨を行う構成になっている。【００１９】
流動槽２は、底面に試料３を固定し、スプリングネジ７によりトラバース装置８の基台９に取り付けるとともに、そのトラバース装置８を振動台６に取り付ける。スプリングネジ７の部位には、接触式のロードセル１０を配置している。トラバース装置８の基台９を動かすことで流動槽２の上下位置を初期設定し、振動台６により適宜な振動動作、例えば研磨バイト４の回転軸との対立面において８の字を描くといった回動動作を与えるとともに、その動作状況をロードセル１０により検出するようになっている。【００２０】
磁気研磨液１は非磁性の砥粒を混合している。具体的には、動粘度０．０１〜１００ｍｍ２／ｓ程度の水やケロシン等の分散媒中に、粒子径１〜８０μｍの強磁性粒子を１０〜９５ｗｔ％分散させた流体に対して、粒子径１０〜５０ｎｍの球形マグネタイト粒子が電気絶縁性を有する水やケロシン等の分散媒に一様に分散した流体を５〜９０ｗｔ％混合した複合流体に、粒子径０．０１〜１００μｍの非磁性の砥粒を混合し、さらに増粘剤としてαセルロースなどの繊維状物質あるいはポリビニルアルコール等の樹脂を混合している。【００２１】
図２〜図４に示すように、研磨バイト４は、非磁性体からなる円柱体４０に同心に永久磁石４１を埋め込んだ構成を採る。すなわち、図２に示す構造は、円柱形状の永久磁石４１を一つだけ円柱体４０の中心に埋め込んであり、円柱体４０の直径ｗ２，永久磁石４１の直径ｗ１に関して、
１．０≦ｗ２／ｗ１≦３．０
という設定にしている。【００２２】
また図３に示す構造は、円柱形状の永久磁石４１を一つだけ円柱体４０の中心に埋め込むとともに、バイト面を中心の永久磁石４１に向けて窪ませてあり、円柱体４０の直径ｗ２，永久磁石４１の直径ｗ１，窪み部の深さｈ，窪み部の幅ｗ３に関して、
ｗ２／ｗ１＝３
ｗ３／ｈ＝４
ｗ３＝（ｗ２−ｗ１）／２
１．０≦ｗ２／ｗ１≦３．０
０．１≦ｈ／ｗ３≦１０．０
という設定にしている。【００２３】
さらに、研磨バイト４は、図４（ａ），（ｂ）に示すように、非磁性体からなる円柱体４０に、環状の永久磁石４１を同心に複数を埋め込み、磁性部位と非磁性部位とが同心に交互に繰り返す構成を採ることもよい。【００２４】
駆動モータ５には、例えばボール盤，旋盤，ＮＣ旋盤，フライス盤などの回転駆動機構を用いることができ、出力軸に連結したチャック部１１に研磨バイト４の軸を取り付けし、着脱が行える構成になっている。【００２５】
振動台６は、図示しない駆動源を有し、研磨バイト４の回転軸と対立する平面について流動槽４を動かす構成を採る。振動動作には複数のモードを設定してあり、適宜に選択あるいは組み合わせるようになっている。つまり、振動台６の振動動作は、研磨バイト４の回転軸との対立面において、定点を中心とする単純な回転動作、あるいは８の字を描く回動動作、または当該平面における定方向で往復する振動動作など、複数の振動モードがあり、研磨作業の際はこれらを適宜に選択あるいは組み合わせることになる。【００２６】
このような構成によれば、研磨バイト４と試料３との間には、図５に示すように、磁束が生じて磁気研磨液１において磁気クラスタ１２が生成する。つまり、研磨バイト４には永久磁石４１を埋め込んであるので磁場が作用し、永久磁石４１と試料３との間で磁束が生じ、強磁性粒子（例えば鉄粒子），マグネタイト粒子が磁気吸引力により多数が凝集して磁気クラスタ１２となる。磁気クラスタ１２は、磁束に沿うので試料３に対立して針状に多数が立ち並ぶことになる。【００２７】
このとき、磁気研磨液１においては、増粘剤として加えたαセルロース１３が磁気クラスタ１２の相互間に織り込み状態に位置を占める。さらに磁気研磨液１には、非磁性の砥粒１４を加えてあるので、これは磁気クラスタ１２に絡み込まれるものもあるが、多くは試料３の表面に存在することになる。したがって、針状に立ち並ぶ磁気クラスタ１２および織り込み状態のαセルロース１３とによって、磁気研磨液１の中に存在する砥粒１４が試料３の表面に押さえつけられる。また、磁気クラスタ１２およびαセルロース１３に絡み込まれた砥粒１４もあるので、それらも試料３の表面に押えつけられる。【００２８】
こうした状態で研磨バイト４（永久磁石４１）が回転動作することから試料３との間の相対運動によって砥粒１４は試料３の表面を接触しつつ運動する。このため、試料３の表面の凸部を砥粒１４が研削し、より平滑な表面が得られる。つまり、研磨対象にバリが生じていた場合には、係るバリが除去できるし、鏡面研磨も行なえる。【００２９】
磁場が定常的では、磁気クラスタ１２は磁束に沿って整列して立ち並び、磁力により整列状態が保持されるので砥粒１４が試料３の表面（研磨面）に適度に当たって研磨が行える。また、磁場が変動的では、磁気クラスタ１２は動揺し、このときも砥粒１４が研磨面に適度に当たり研磨が行える。このように、試料３に対して研磨バイト４を接触させずに所定に隔てた非接触の状態であっても、磁気クラスタ１２およびαセルロース１３の押さえ作用により研磨することができ、流体研磨が行える。【００３０】
また、流動槽２を動かすことで磁気研磨液１をかき混ぜることから、試料３の凹部でも磁気研磨液１が入れ替わり、磁気研磨液１の中で砥粒１４が動き回るため研削の作用をし、研磨が進むことになる。【００３１】
ところで、磁気クラスタ１２は、永久磁石４１の磁場から飛び外れてしまうものもある。これらは磁気研磨液１の中に分散してやがて消失してしまうが、少しの間は形状を保持することから、磁気研磨液１の流動運動のため試料３の側部など各部位に回り込むことになる。すると、その回り込んだ磁気クラスタ１２が当該部位に当たり研削の作用をし、あるいは当該部位で近辺に存在した砥粒１４を動かす作用となる。その結果、研磨バイト４と対面しない側部でも研磨が進むことになる。もちろん、この浮遊した磁気クラスタ１２は、試料３の凹部でも動き回り研削の作用をし、研磨が進むことになる。【００３２】
すなわち、永久磁石４１の磁場により凝集して生じた磁気クラスタ１２の一部は、研磨バイト４の回転動作および流動槽２の振動動作に伴って磁束から離脱して流動し、試料３の凹部に入り込み、そして側部など研磨バイト４と対面しない部位に当たり、あるいは近辺の砥粒１４を動かして当てるなど研削の作用をし、複雑形状の凹部や研磨バイト４と対面しない側部でも研磨することになる。【００３３】
また、磁気研磨液１には増粘剤としてαセルロース１３を含むので、添加した増粘剤は磁気クラスタ１２を保持するように作用する。その結果、多数の砥粒１４が試料３の表面に接触する状況を促進でき、研磨を高効率に行えるようになる。【００３４】
したがって、本発明に係る鏡面研磨によれば、磁気研磨液１において生成した磁気クラスタ１２により、試料３（研磨対象）に対しては非接触の流体研磨を行うことができ、磁気研磨液１を攪拌手段によりかき混ぜるので、研磨の作用を促進できる。よって、研磨対象が溝などの凹凸を有する複雑形状体であっても表面の全域をムラなく鏡面に仕上げることができる。そして、非接触の流体研磨であるため、強度が弱い研磨対象でも応力なく研磨が行える。
【実施例】
【００３５】
図１に示す鏡面研磨装置を用いて試料の研磨を行った。つまり、本発明の効果を実証するため、研磨の条件を替えて複数の試料を研磨し、それら各試料について表面粗さＲａ（算術平均粗さ）を評価した。【００３６】
磁気研磨液としては表１に示す組成とし、第１評価試験には図６（ａ），（ｂ）に示す形状寸法の試料を用いた。
【表１】
2006030854.tif 000002
【００３７】
つまり、磁気研磨液はその組成に、非磁性の砥粒として粒子径０．０５μｍのアルミナを含み、さらに増粘剤としてαセルロースを含むものとする。そして、第１評価試験では、試料は図６（ａ），（ｂ）に示すように、外径１２ｍｍ，厚さ５ｍｍの円板形状で同心に環状の溝部を有し、表２に示す諸条件により研磨を行なった。その結果、同表に合わせて示すような表面粗さＲａが得られた。
【表２】
2006030854.tif 000003
【００３８】
このとき、試料は真鍮からなり、研磨バイトは図４（ａ），（ｂ）に示したもの、環状の永久磁石を同心に有する構成であって、その回転数は９１５ｒｐｍ、試料との間隔は１ｍｍ、研磨時間は１時間、振動台は研磨バイトの回転軸との対立面において８の字を描く回動動作を行い、その振幅は１０ｍｍで毎分２０回の振動とした。【００３９】
その結果、表面粗さＲａは環状の溝部（凹部）でも５．７ｎｍが得られており、これは上方の表面（凸部）と同等な数ｎｍオーダであることを確認した。すなわち、本発明に係る研磨によれば、複雑形状体についてその凹部も含む表面の全域を研磨（鏡面研磨）することができ、本発明の有用性が確認できた。【００４０】
次に、試料を平板形状のものとして第２評価試験を行った。つまり、試料は外径２０ｍｍ，厚さ１０ｍｍの円板形状のものとし、表３に示す諸条件により研磨を行なった。その結果、同表に合わせて示すような表面粗さＲａが得られた。
【表３】
2006030854.tif 000004
【００４１】
第２評価試験では、試料は真鍮，ＳＵＳ３０４，アルミニウム，ジュラルミン，銅，Ｔｉであり、研磨バイトは図２に示したものがバイトＡ，図３に示したものがバイトＢであって、その回転数は５１５ｒｐｍあるいは９１５ｒｐｍ、試料との間隔は２ｍｍあるいは１ｍｍ、研磨時間は１時間あるいは３０分、振動台は研磨バイトの回転軸との対立面において８の字を描く回動動作を行い、その振幅は１０ｍｍで毎分２０回の振動とした。【００４２】
その結果、表面粗さＲａは番号１〜番号９の試料の何れにおいても数ｎｍオーダが得られており、このとき試料は上面だけでなく側面（周面）も鏡面研磨できていることを確認した。すなわち、本発明に係る鏡面研磨によれば、充分な表面粗さに鏡面研磨が行えるものであり、これは流動槽に固定した底面を除く表面の全域つまり磁気研磨液と接した表面の全域を研磨（鏡面研磨）することができ、本発明の有用性が確認できた。【００４３】
上述した実験結果は、いずれも、本発明が鏡面研磨に有効に機能することをことを証明するものである。本発明の効果は、上述した鏡面研磨に限るものではなく、研磨対象の形態にとらわれず、たとえ複雑形状体であっても研磨することができるものである。この研磨の一態様として、バリ取り（バレル研磨）がある。すなわち、たとえば図７に示すように、研磨対象４５が、機械加工により表面に円弧状の凹溝４５ａを形成し、その機械加工の際にその凹溝４５ａの端部にバリ４５ｂが形成されたものとする。また、図８に示すように、研磨対象４６が、平板状の金属プレートに対してプレス加工などを行ない先端に細長な帯状板部４６ａを有する形状からなるものとする。そして、その帯状板部４６ａの側縁にバリ４６ｂが残っていたとする。これらバリ４５ｂ，４６ｂは、この例では、数μｍから数１０μｍ程度の寸法である。【００４４】
磁気研磨液としては表４に示す組成とし、第３評価試験には図７(Ｎｏ．１０)，図８(Ｎｏ．１１)に示す形状寸法の試料(バリ付き)を用いた。そして、各試料に対し、それぞれ表５に示す研磨実施条件の下で、研磨を行なった。研磨に用いた研磨バイトは、図１，図２に示す構造のものである。また、振動第６は、流動槽は２が円運動するように動作させた。その結果、何れの試料も、バリが綺麗に除去された。これにより、本発明の研磨は、バリの除去にも有効に機能することが確認できた。例えば、図８に示すように、複雑形状であり、しかも、非常に微小で強度の弱い部材の場合、通常の方法でバリを除去しようとすると、帯状板部４６ａが曲がったり、破損したりするおそれがあるが、本発明によれば、帯状板部４６ａに対する損傷はなく、バリのみを除去することができる。
【表４】
2006030854.tif 000005
【表５】
2006030854.tif 000006
【００４５】
なお、鏡面研磨やバリ除去を行なう場合の研磨時間や、上部回転数・下部回転数などの研磨条件は、材質,寸法形状その他の要因に基づき、適宜に設定する。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係る鏡面研磨装置の好適な一実施の形態を示す構成図である。
【図２】研磨バイトの好適な例１を示す断面図である。
【図３】研磨バイトの好適な例２を示す断面図である。
【図４】研磨バイトの好適な例３を示し、（ａ）が断面図、（ｂ）がそのバイト面を示す平面図である。
【図５】磁気クラスタによる流体研磨を示す説明図である。
【図６】研磨試験の試料とした複雑形状体の形状寸法を示す斜視図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図７】研磨対象の試料とした複雑形状体の一例を示す図である。
【図８】研磨対象の試料とした複雑形状体の一例を示す図である。
【００４７】
１  磁気研磨液
２  流動槽
３  試料（研磨対象）
４  研磨バイト
５  駆動モータ
６  振動台
７  スプリングネジ
８  トラバース装置
９    基台
１０  ロードセル
１１  チャック部
１２  磁気クラスタ
１３  αセルロース
１４  砥粒
４０  円柱体
４１  永久磁石
４５  研磨対象
４５ａ  凹溝
４５ｂ  バリ
４６  研磨対象
４６ａ  帯状板部
４６ｂ  バリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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