研磨加工における化学的作用.pdf

生　産　研　究 221 48巻4号(1996.4) 特　　集　　2 研　究　解　説 研磨加工における化学的作用 Role of Chemical Actions in Abrasive Machining 谷　　泰　弘* Yasuhiro TANI 研磨加工と研削加工の大きな違いは,研磨加工では化学的作用が除去作用に大きな影響を及ぼして いることである.こうした研磨加工の中で.機械的作用と化学的作用の相互作用であるメカノケミカ ル作用を主体としたメカノケミカルポリシンクは,ダメージレスを目指す最近のポリシング技術の中 心となっている.このメカノケミカルポリシンクにおいて,砥粒の電気化学的作用は仕上げ面租さや 除去能率を決める要因となっている.最近の話題として,この電気化学作用を積極的に利用した研磨 技術が開発されている.本解説では研磨加工における化学的作用と電気化学作用を利用した研磨技術 について紹介する. 1.研磨加工　と　は 研削加工と研磨加工は,硬質の砂粒である｢砥粒｣を用 いて表面の仕上げを行う,同じ砥粒加工の仲間である.こ の二つの加工方法は,それぞれ異なったメカニズムにより 加工が行われていると考えられている.すなわち,研削の 加工メカニズムは｢削る｣ (材料の微小量を削り取る)こ とであるのに対して,研磨の場合は｢表面を摩擦する｣動 作であると一般に考えられている.このように,加工メカ ニズムが違うにも関わらず,加工現場では研削加工のこと 形状創成方法　　圧力転写　　連動伝写　　運動転写 を｢研磨する｣と表現している場合が多い.これは,仕上 切れ刃/工具　　遊　離　　固　定　　固　定 げ研削では切り込み量が微小でその加工メカニズムが摩擦 切れ刃数　　多　　刃　　多　　刃　　少　　刃 に近いと想像されることから,そういった表現がとられて 図1切削･研削･研磨の基本的性格 いるに違いない. しかし,これは研磨屋に言わせれば,大変迷惑な話であ 仕上げ研削の加工メカニズムは摩擦に近いと考えられて る.もともと研削と研磨とは大きく違っているのである. いると上述したが,これも誤解に近い.というのは,仕上 機械加工の代表的な三つの加工方法である切削･研削･研 げ研削でも研削マークと呼ばれる筋は観察されるが,研磨 磨の基本的な性格を比較して示せば,図1のようになる. ではこうした工具の送りマークが観察されることはめった 確かに切れ刃として用いられているのが砥粒で,加工に同 にない.送りマークはまさに切れ刃の運動軌跡であること 時に作用している切れ刃が多いという点では,研削と研磨 から,これが観察されるかされないかで,その加工形態は は似ている.しかし,形状創成方法の点では,研削は切削 異なるものと考えられる. と同じ運動転写が採用されており,圧力転写の研磨とは全 出だしにおいて研削と研磨では同じ砥粒を用いていると 然異なっている.また,研削では切削同様切れ刃が工具に 説明したが,実はこの理解も正しくない.研磨の大きな特 固定されており,制御性に優れるという特徴を持っている. 徴の一つは,切れ刃が工具から遊離していることである･ こうした点で研削は,どちらかというと,切削の方に近い そのために,研削のように切り屑が砥粒間につまり加工状 と言えそうである. 態が悪化するという目づまりの心配がなく,研削では全く *東京大学生産技術研究所　第2部