鉄系金属部品の加工方法
【課題】 円柱形の鉄系金属部品の稜角部の丸み付け加工をするための加工方法において、外周面側ダレ量と端面側ダレ量との近似化が容易で、更には、短時間で丸み付け加工が済む鉄系金属部品の加工方法を提供すること。
【解決手段】 円柱形の鉄系金属部品（ワーク）の両側の端面Ｗ1の角部Ｗ２に丸みＲ付けをするための加工方法。ワークＷの多数本を同時処理するバレル研磨工程により行う。該バレル研磨工程を、
１）ワークＷの角部Ｗ２を塑性変形させて、該端面Ｗ１の外周端部に、湾曲凸部ａを、前記端面Ｗ１に前記ワークの外径より小さい径の平面部ｂを残して形成する第一工程、及び、２）湾曲凸部ａを研磨除去して、端面Ｗ１の角部Ｗ２に丸みＲが形成されるようにする第二工程、とで行なう。
【解決手段】 円柱形の鉄系金属部品（ワーク）の両側の端面Ｗ1の角部Ｗ２に丸みＲ付けをするための加工方法。ワークＷの多数本を同時処理するバレル研磨工程により行う。該バレル研磨工程を、
１）ワークＷの角部Ｗ２を塑性変形させて、該端面Ｗ１の外周端部に、湾曲凸部ａを、前記端面Ｗ１に前記ワークの外径より小さい径の平面部ｂを残して形成する第一工程、及び、２）湾曲凸部ａを研磨除去して、端面Ｗ１の角部Ｗ２に丸みＲが形成されるようにする第二工程、とで行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄系金属部品の加工方法に関し、更に詳しくは、円柱形状の鉄系金属部品の両側の端面の角部（稜角部）に丸みを付すための加工方法に関する。
【０００２】
ここで、円柱形状の鉄系金属部品としては、音響機器、映像機器、小型モータ等のシャフトおよび各種回転機械装置のコロ軸受け等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
円柱形状の鉄系金属部品は、通常、鉄系丸棒を所定長に切断したりして調製した円柱形状素材（ワーク）の両側の端面の角部(稜角部)に丸み付けをする、いわゆる面取り加工しておく必要がある。
【０００４】
該丸み付けの面取り加工は、従来、特許文献１段落００１４に記載の如く、一本ずつ旋削などの切削加工により行っていた。なお、特許文献１では、面取り加工後の各コロを、バレル内で容器の内面に衝突させて硬化処理を行うことが記載されている（特許請求の範囲等参照）。
【０００５】
しかし、当該面取り加工方法は、一本ずつ、面取り加工をするため、非常に面倒で工数が嵩んだ。この傾向は、円柱形状素材が細径（例えば、５mm未満）であればあるほど増大する。
【０００６】
なお、特許文献２には、本発明のような稜角部（面と面の交わり角）のみの丸み付けではないが、シャフト（円柱形状の鉄系金属部品）端面を円弧状とする端Ｒ面加工を連続送りして一本ずつ切削加工する方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３は、本発明で使用する流動バレル研磨装置の類似構成が記載された、本発明者らが先に出願した先行技術文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１４１２６号公報
【特許文献２】特公平６−３９０４６号公報
【特許文献３】特開２００９−１２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記問題点を解決するために、円柱形状の鉄系金属部品の両端面角部（稜角部）に丸み付けをするために、回転バレルや流動バレル等を用いて湿式バレル研磨により、多数本の円柱形状素材を同時処理すれば、上記面取り（丸み付け）加工の工数を大幅に削減できることが考えられる。
【００１０】
しかし、当該方法で湿式バレル研磨により丸み付加工を行った場合、ワークＷの外周面側ダレ量Ｒｘが端面側ダレ量Ｒｙに比して大きくなる傾向があるとともに、研磨時間も長時間必要となる問題点（図１（Ｃ）および比較例１参照）があり、該ワークＷの外周面の表面粗さが「粗」であるから、製品化するには、回転砥石等を用いて前記表面粗さを平滑化するとともに外周面側のダレ量Ｒｘと端面側ダレ量Ｒｙとを略等しくし、かつ、軸方向に円柱形状にして外形寸法を規定値に揃えるための仕上げ研磨を行う必要がある。
【００１１】
しかし、前記のように、ワークＷの端面側ダレ量Ｒｙに対し外周面側のダレ量Ｒｘの寸法が長いと、軸長手方向の外周面形状を円柱形状に揃えるための軸直径方向の研磨量が増え、かつ、軸直径寸法を規定値に揃えるために、研磨加工をさらにすると、図１（Ｃ）に示す如く、外周面側のダレ量Ｒｘが許容値以下乃至消失してしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題点を課題とするもので、円柱形状の鉄系金属部品の稜角部の丸み付け加工をするための加工方法において、外周面側ダレ量と端面側ダレ量との近似化（均一化）が容易で、更には、丸み付け加工が短時間で済む鉄系金属部品の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を、下記手段（発明特定事項）を具備する「鉄系金属部品の加工方法」により解決するものである（参考のために図符号を付す。）。
【００１４】
円柱形状の鉄系金属部品（ワーク）Ｗの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２に丸みＲ付けをするための加工方法であって、
前記端面Ｗ１に角部Ｗ２を有するワークＷの多数本を同時処理するバレル研磨工程により行い、
該バレル研磨工程が、
ワークＷの角部Ｗ２を塑性変形させて、該端面Ｗ１の外周端部に、湾曲凸部ａを、端面Ｗ１にワークの外径より小さい径の平面部ｂを残して形成する第一工程、及び、
湾曲凸部ａを研磨除去して丸みＲが形成されるようにする第二工程、
の二段階を含むことを特徴とする。
【００１５】
そして、上記鉄系金属部品の加工方法において、上部が開放された筒状の固定槽２２と、該固定槽２２の底部に水平回転する回転盤２４とで構成される研磨槽（研磨処理室）１２を備えた流動バレル研磨装置１０を用いて、第一工程を乾式流動バレル研磨で行い、前記第二工程を湿式流動バレル研磨で行なうことが望ましい。
【００１６】
本願発明の流動バレル研磨装置は、従来から用いられている水平回転型などに比して１バッチの容量が少なく短い研磨時間で加工ができるから、小ロット・多品種の加工処理が可能である。本願発明の流動バレル研磨装置の１バッチの処理量は100〜200ｋｇであるのに対し、従来の水平回転型は500〜200ｋｇであり、大容量となって研磨加工時間も多く必要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例および比較例の面取り加工における作用の説明図である。
【図２】本発明のバレル研磨に使用するのに好適な集塵機付設の流動バレル研磨装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】第一工程におけるバレル研磨槽の一例を示すモデル斜視図（Ａ）・作用説明平面図（Ｂ）である。
【図４】第一工程におけるバレル研磨槽の他の一例を示すモデル斜視図（Ａ）・作用説明平面図（Ｂ）・作用説明斜視図（Ｃ）、（Ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るワークＷの形状が円柱形状である鉄系金属部品の両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２をバレル研磨装置を用いて丸みＲ形状に加工する面取り加工方法の概要について、図１を用いて説明する。
【００１９】
本実施形態の面取り加工方法は、両側の端面Ｗ１に角部Ｗ２を有する円柱形状素材ワークＷの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２の丸みＲ付け加工を、多数本同時に処理することができるバレル研磨装置を用いて行なうもので、その加工工程を下記第一工程と第二工程の２段階で行なうことを第一の特徴とする。なお、本願発明の第一工程、第二工程終了後のワークＷの外周面表面を平滑化しかつ外径寸法を揃えて、両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２を丸みＲ付けされた円柱形状の鉄系金属部品の製品とするために、前記回転砥石等を用いて仕上げ研磨が行なわれる。
【００２０】
１）第一工程は、円柱形状を成すワークＷの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２を塑性変形させて、前記各々の端面Ｗ１の外周端部に、その外径がワークＷの外径より大きい湾曲凸部ａを形成する。このとき、前記ワークＷの両側の端面Ｗ１には、該ワークＷの外径より小さい径の平面部ｂが残るようにする。
【００２１】
２）第二工程は、前記第一工程で形成された湾曲凸部ａを研磨除去し、ワークＷの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２に丸みＲを形成する。即ち、図１（Ｂ）の部分拡大図のハッチング部分を研磨除去して、ワークの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２に、その外周面側のダレ量をＲｘとし端面側のダレ量をＲｙとした丸みＲが形成される。
【００２２】
ここで、ダレ量Ｒｘ、Ｒｙは、可及的に等しい（近似している）ことが望ましい。例えば、設定ダレ量Ｒｘ、Ｒｙともに、0.45mmとした場合、後述の如く許容誤差−０mm＋0.4mmとする。
【００２３】
次に、本発明に係る第一工程と第二工程の両工程に流動バレル研磨装置を用いたときの加工状況の詳細を、図２を用いてより具体的に説明する。
【００２４】
流動バレル研磨装置の研磨装置本体１０における研磨槽（研磨処理室）１２は、上部が開放された筒状の固定槽２２と、該固定槽２２の底部に水平回転する回転盤（流動化手段）２４とで構成されている。
【００２５】
そして、第一工程は「乾式法」、第二工程は「湿式法」、により加工を行なう。
【００２６】
（１）第一工程：
第一工程の研磨槽１２は、内周横断面丸形でもよいが、図３に示す如く、内周断面五〜十角形とすることが望ましい（図例では八角形）。更には、研磨槽１２の内周壁面１２ａは、従来の耐磨耗性ゴム（例えば、ウレタンライナー）で形成してよいが、ワークＷより硬い伝熱性剛性材料（鉄系ないしセラミック）で形成することが望ましい。ワークＷより硬い剛性材料としては、例えば、ワークＷがＳＵＪ−２の場合、ハイクロム鋳鋼とする。
【００２７】
研磨槽１２の内周横断面形状が丸形や内壁面が耐磨耗性ゴムで形成されている場合に比して、ワークＷと固定槽２２の研磨槽内周壁面１２ａとの衝突によりワーク端面Ｗ１外周部における湾曲凸部ａの形成が促進され易いためである。また、固定槽２２内周面を伝熱性剛性材料とすることにより、放熱が促進されて、ワーク相互およびワークと研磨槽内周壁面１２ａの衝突による研磨槽１２内の昇温を抑制できる。前記固定槽２２内周面にウレタンゴム等からなる耐磨耗性ゴムライナを取り付けて固定槽２２の磨耗対策を施すようにすることが一般的であるが、このような構成にすると該耐磨耗性ゴムの弾性により本願発明の第一工程における湾曲凸部ａを形成する塑性変形作用力が弱く、加工時間が長時間となるばかりでなく、研磨加工による研磨槽１２内の温度上昇と発熱により前記耐磨耗性ゴムライナの磨耗が促進され、その役割を果たすことができないため、本願発明には不適切である。
【００２８】
前記材質に関しては、回転盤２４においても同様で、その上面を耐磨耗性ゴムライナとせずに、ワークより硬い伝熱性剛性材料とすることが望ましい。しかし、回転盤２４の上面を剛性材料で形成した場合、ワークが回転盤２４上面を滑って、流動作用力が抑制されるため、通常、回転盤２４の上面に図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような滑り止めリブ２４ａを形成する必要がある。
【００２９】
また、固定槽２２の内周壁面又はその近傍には、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す如く、ワークＷのマス流れ撹乱部材２７を配することが望ましい。ワークＷのマス流れ撹乱が促進されることにより研磨槽１２の内周壁面１２ａに対するワークＷの衝突エネルギーが増大し塑性変形作用が増大して、前記ワークＷの端面外周の湾曲凸部ａの形成が促進される。上記マス流れ撹乱部材２７の形状は、丸棒（図４（Ｂ）・（Ｃ））、角柱、アングル材、帯板材等（図４（Ｄ））、任意である。
【００３０】
そして、この第一工程における、回転盤２４の外周速度は、ワークＷの材質や大きさにより異なるが、ワークＷが、例えば炭素鋼製で円柱外径が５mm以内で軸径比：２／１〜１０／１の場合、６〜２０ｍ／ｓとなるように回転盤の回転速度を調節することが望ましい。２０ｍ／ｓを超えると、軸径比が小さい（直径が細く軸長が長い）ワークＷの変形（曲がり）が懸念されるものであり、６ｍ／ｓ未満ではワークＷに必要な塑性変形を形成し難い又は形成するのにその加工時間が長時間となる（実施例６参照）。
【００３１】
なお、第一工程は、乾式であり、発熱するとともに摩耗粉が発生するため、研磨槽内に間欠的に冷却水を噴霧しながら、吸引して、図２に示す如く、集塵機４４に粉塵を導入する。粉塵爆発のおそれがあるため、研磨槽内を４０〜６０℃以下に制御しておく必要がある。
【００３２】
（２）第二工程
第二工程は、砥材を使用して湿式で行なう。即ち、研磨槽１２内にワークとともに、水、砥材（メディアタイプ又はコンパウンドタイプ）、堆積防止剤を入れて行なう。ここで、添加する堆積防止剤の目的は、研磨後の砥材の磨耗粉およびワークＷの磨耗粉が、固定槽２２と回転盤２４外周部との摺接隙間Ｓから水とともに固定槽２２の底面と回転盤２４の下側空間（下部流路）２５に流入し、研磨中は研磨槽１２内に循環し（戻り）、研磨終了後は研磨槽１２外に排出される。その際に、砥材磨耗粉およびワークＷの磨耗粉等が前記固定槽２２の底面と回転盤２４の下側空間（下部流路）２５内に堆積するのを防止するためのものである。
【００３３】
堆積防止剤としては、消石灰（Ｃａ(ＯＨ）2)が望ましく、例えば、水５Ｌ、砥材800ｇに対して、消石灰３０〜100ｇ添加する。堆積防止剤である消石灰が少なすぎては、堆積防止効果が期待できず、消石灰が多すぎては、ワークＷと砥材の流動性が阻害されて、湿式研磨加工性が低下する。
【００３４】
前記第一工程（乾式バレル研磨）および第二工程（湿式バレル研磨）は、それぞれ、別の研磨槽（研磨装置）で行なってもよいが、図２に示すような、流動バレル研磨装置の研磨装置本体１０が、集塵機（減圧吸引装置）４４を備え、該集塵機４４が固定槽２２の底部と回転盤２４下側との間に形成される下側空間２５に流体排出配管４２で接続され、該流体排出配管４２が前記研磨槽側に連通開閉弁４６を備え、前記集塵機４４の手前側に排気・排液切替弁４８を備える構成にすれば、前記乾式バレル研磨を必要とする第一工程と湿式バレル研磨を必要とする第二工程とを一台の流動バレル研磨装置で加工が可能となる。
【００３５】
具体的には、特許文献３の図２に示されているものが使用可能であって、特許文献３の段落００３０〜００３５を次のように、若干の変更を加えて引用する。
【００３６】
装置全体の主な構成要素は、研磨装置本体１０と液体供給装置（液体供給手段）１４と流体排出装置（液体・気体排出手段）１８とから構成される。
【００３７】
上記研磨装置本体１０の研磨槽（研磨処理室）１２は、固定槽２２と回転盤（流動化手段）２４とで構成されている。具体的には、研磨槽１２は、上方開放の竪型円筒状であり、回転盤２４は、固定槽２２の底部内周部に摺接隙間Ｓを有して駆動回転可能とされている。すなわち、回転盤２４の中心部には駆動回転軸２６と連結され、該回転軸２６は、主軸モータ２８とプーリー連結（ベルト伝動）された減速機３０により駆動回転されるようになっている。
【００３８】
上記液体供給装置１４は、通常、研磨液タンク３２と水タンク（冷却・洗浄液用タンク）３２Ａ、該両タンク３２、３２Ａの底部と研磨槽１２の液体供給口２２ａとを接続する液体供給配管３４とからなる。該液体供給配管３４は、研磨液又は冷却液（洗浄液）を、選択的に汲み上げて研磨槽１２に供給可能に、切替弁（図示せず。）及び供給ポンプ３６を備えている。適宜供給ポンプ３６の吐出側には開閉弁（図示せず。）を設けてもよい。
【００３９】
流体排出装置１８は、流体排出配管４２と、減圧吸引装置（集塵機）４４とからなる。流体排出配管４２は、研磨槽１２側から開閉弁４６、排気・排液切替弁４８を備え、該排気・排液切替弁（集塵・排液切替弁）４８を介して元部管部４２ａから二方向の分岐管部４２ｂ、４２ｃに分岐されるとともに、該分岐管部の一方４２ｂが排液系とされ他方４２ｃが排気系とされて、それぞれ液体排出手段と気体排出手段が形成されている。
【００４０】
また、排気系の分岐管部４２ｃの先端側には減圧吸引装置４４が接続されている。通常、減圧吸引装置４４は、減圧ポンプ５０と減圧ポンプ５０の吸引側にバグフィルター（ろ布）５２を備えた集塵機（集塵手段）４４とされている。集塵手段は、バグフィルター集塵に限定されず、他の、フィルター集塵、さらには、遠心力集塵、電気集塵等も適用可能である。
【実施例】
【００４１】
本願発明の効果を確認するために実施した実施例・比較例・参照例の各試験に採用した共通する試験条件およびその評価基準を次に示す。
【００４２】
１）第一工程の試験に使用したバレル研磨装置
乾式流動バレル研磨装置（新東ブレーター株式会社製「EVF-04D型」:研磨槽実容量40Ｌ）；研磨槽内周面形状・材質は、表１に示すものとした。回転盤は、いずれも、ウレタンライナー内張りとし、回転数1000min-1までインバータ可変としてあるものを使用した。集塵機が接続されている。
【００４３】
２）第二工程の試験に使用したバレル研磨装置
湿式流動バレル研磨装置(新東ブレーター株式会社製「EVF-04型」：研磨槽実容量40Ｌ)、 固定槽内周面形状：丸形、材質：炭素鋼
３）ワーク：ベアリング鋼ＳＵＪ２、Φ２mm×５mm、（実施例２：Φ２mm×１５mm）
４）第二工程の試験に使用した砥材：炭化珪素（「ＣＦ１５０」新東ブレーター株式会社製）
５）第二工程の試験に使用した堆積防止材：消石灰
６）第二工程の試験に使用した防錆コンパウンド：（「ＳＬＲ」新東ブレーター株式会社製）
７）ダレ量の評価基準：目標とするダレ量Ｒｘ、Ｒｙともに0.45mmとし、下記基準に従って評価した。
【００４４】
◎：Ｒｘ、Ｒｙともに、ダレ量誤差が−０mm＋0.1mm以内であるもの。
【００４５】
○：Ｒｘ、Ｒｙの少なくとも一方のダレ量誤差が−０mm＋0.1mmを超えるが、−０mm＋0.4mm以内であるもの。
【００４６】
×：Ｒｘ、Ｒｙの少なくとも一方のダレ量誤差が、−０mm＋0.4mmを超えるもの。
【００４７】
８）処理時間の評価基準：第一工程および第二工程合計時間で評価し、下記基準で評価をした。
【００４８】
◎：合計１４ｈ以内、○：１４ｈ超１６ｈ以内、△：１６ｈ超２０ｈ以内、
×：２０ｈ超
【００４９】
以下に、各実施例・比較例・参照例の加工工程、洗浄・防錆処理の条件と、その評価結果を個々に示すが、実施例２以降の加工工程、洗浄・防錆処理の条件に関する記載は、実施例１との相違点のみ記載する。
【００５０】
（実施例１）
１）第一工程：研磨槽にワーク（サイズ：Φ２mm×５mm）を１５kg投入し、回転数500min−１(外周速度は10.5ｍ／ｓ)にて６時間、乾式研磨処理をした。なお、この処理は、冷却水を２０秒毎に１０mL噴射しながら、かつ、集塵機で吸引しながら行なった。
【００５１】
２）第二工程：研磨槽に、上記第一工程後のワーク１５kgと、研磨水を５Ｌ、砥材を800g、および堆積防止剤を５０g投入し、回転数300min−１(外周速度は6.3ｍ／ｓ)にて５時間、湿式研磨処理をした。
【００５２】
３）洗浄・防錆処理：バルブを開け、毎分１０Ｌの水を流しながら、回転数300min−１で２分間洗浄処理した。その後、排水バルブを閉じ１０Ｌの水と防錆コンパウンドを５０mL投入し、１分間防錆処理をした。
【００５３】
評価結果：処理時間は、合計１１時間(第一工程６時間、第二工程５時間)で処理時間評価：○となった。ダレ量はＲｘ＝0.48mm、Ｒｙ＝0.50mmとなり、ダレ量評価：◎となった。
【００５４】
(実施例２)
１）第一工程：研磨槽に投入するワーク（サイズ：Φ２mm×１５mm）を１５kg投入し、回転数350min−１(外周速度は7.3ｍ／ｓ)にて２時間処理した。なお、この処理は、冷却水を２０秒毎に１０mL噴射しながらおこなった。
【００５５】
２）第二工程：研磨槽に、上記第一工程後のワークと、研磨水を５Ｌ、研磨材を800g、および堆積防止剤５０g投入し、回転数300min−１ (外周速度は6.3ｍ／ｓ)にて５時間処理した。
【００５６】
３）洗浄・防錆処理：バルブを開け、毎分１０Ｌの水を流しながら、毎分300回転の回転数で２分間処理した。その後、排水バルブを閉じ１０Ｌの水と防錆コンパウンド５０mL投入して１分間処理した。
【００５７】
評価結果：処理時間は、合計４時間（第一工程２時間，第二工程２時間）で処理時間評価：◎となった。ダレ量はＲｘ＝0.48mm、Ｒｙ＝0.50mmとなって、Ｒｘ、Ｒｙともに、ダレ量評価：◎となった。
【００５８】
(実施例３)
上記研磨槽の外壁から内側に２cmの位置に,φ９mmの鉄製の棒を等間隔に４本設置した。
【００５９】
第一工程：乾式バレル研磨槽にワークを１５kg投入し,毎分500回転の回転数（外周速度は毎秒10.5m)にて５時間処理。なおこの処理は、水を２０秒毎に１０mL噴射しながら行なった。
【００６０】
第二工程：湿式流動バレル研磨槽に、上記ワークと、水を５Ｌ、研磨材を800gおび堆積防止剤を５０g投入し,毎分300回転の回転数(外周速度は6.3m／ｓ)にて４．５時間処理した。
【００６１】
洗浄・防錆処理：バルブを開け、毎分１０Ｌの水を流しながら、毎分300回転の回転数で２分処理した。その後、 排水バルブを閉じ１０Ｌの水と防錆コンパウンドを５０mL投入して１分処理した。
【００６２】
評価結果：処理時間は、合計9.5時間(第一工程５時間、第二工程4.5時間)で、処理時間評価：◎となった。ダレ量はＲｘ＝0.45mm、Ｒｙ=0.48mmとなり、ダレ量評価：◎となった。
【００６３】
（比較例１)
実施例１において、第一工程を行わず、第二工程の湿式バレル研磨のみを実施例１と同様に行い、Ｒｙ＝0.50mmになるまで研磨を行った結果、その研磨時間は４８時間を要した。その後に洗浄・防錆処理をおこなった。
【００６４】
評価結果; 処理時間は、４８時間で処理時間評価：×、ダレ量はＲｘ＝1.12mm、Ｒｙ＝0.50mmとなり、ダレ量評価：×となった。
【００６５】
（実施例４）
実施例１において、第一工程のバレル研磨槽として、水平横断面形状が丸形の炭素鋼製としたものを使用した。
【００６６】
評価結果：処理時間は、合計１８時間(第一工程１３時間，第二工程５時間)で処理時間評価：△となった。ダレ量は、Ｒｘ＝0.49mm、Ｒｙ＝５９mmで、ダレ量評価：○となった。
【００６７】
(実施例５)
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽を八角形のウレタンライナー製としたものを使用した。
【００６８】
評価結果：処理時間は、合計１６時間(第一工程１１時間、第二工程５時間)で処理時間評価：△となった。Ｒｘ＝0.48mm、Ｒｙ＝0.57mmで、ダレ量評価：○となった。
【００６９】
(実施例６)
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽の回転盤の外周速度を3.1m/s(150min)としたが、処理時間は、合計１７時間(第一工程１２時間、第二工程５時間)で処理時間評価：△となった。ダレ量は、Ｒｘ＝0.49mm,Ｒｙ＝0.58mmで、ダレ量評価：○となった。
【００７０】
(参照例１)
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽の回転盤の外周速度を20.9m/s(1000min−１)として、処理時間を３０分から６時間とした以外は同様にして行なった。いずれも端面全体が丸まっており、ダレ量評価は不可であった。
【００７１】
(参照例２）
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽に水を噴霧しなかったが、水を噴霧しない場合は３０分で７６℃，１時間で８３℃に上昇して、粉塵爆発のおそれがあり、実験を続行できなかった。
【００７２】
上記実施例１〜６及び比較例１の主たる試験条件・試験結果及びそれらの評価結果を表１にまとめて示す。
【００７３】
【表１】
【符号の説明】
【００７４】
１０ バレル研磨装置本体
１２ 流動バレル研磨槽（研磨処理室）
１２ａ 研磨槽の内周壁面
２２ 固定槽
２４ 固定槽の内壁面
２７ マス流れ撹乱部材
４２ 流体排出配管
４４ 集塵機
Ｗ ワーク
Ｗ１ ワーク両側の端面
Ｗ２ ワーク両側の端面の角部
Ｒｘ ワーク外周面側のダレ量
Ｒｙ ワーク端面側のダレ量
ａ 第一工程で形成される湾曲凸部
ｂ 同じくワーク端面に残す平面部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄系金属部品の加工方法に関し、更に詳しくは、円柱形状の鉄系金属部品の両側の端面の角部（稜角部）に丸みを付すための加工方法に関する。
【０００２】
ここで、円柱形状の鉄系金属部品としては、音響機器、映像機器、小型モータ等のシャフトおよび各種回転機械装置のコロ軸受け等を挙げることができる。
【背景技術】
【０００３】
円柱形状の鉄系金属部品は、通常、鉄系丸棒を所定長に切断したりして調製した円柱形状素材（ワーク）の両側の端面の角部(稜角部)に丸み付けをする、いわゆる面取り加工しておく必要がある。
【０００４】
該丸み付けの面取り加工は、従来、特許文献１段落００１４に記載の如く、一本ずつ旋削などの切削加工により行っていた。なお、特許文献１では、面取り加工後の各コロを、バレル内で容器の内面に衝突させて硬化処理を行うことが記載されている（特許請求の範囲等参照）。
【０００５】
しかし、当該面取り加工方法は、一本ずつ、面取り加工をするため、非常に面倒で工数が嵩んだ。この傾向は、円柱形状素材が細径（例えば、５mm未満）であればあるほど増大する。
【０００６】
なお、特許文献２には、本発明のような稜角部（面と面の交わり角）のみの丸み付けではないが、シャフト（円柱形状の鉄系金属部品）端面を円弧状とする端Ｒ面加工を連続送りして一本ずつ切削加工する方法が記載されている。
【０００７】
また、特許文献３は、本発明で使用する流動バレル研磨装置の類似構成が記載された、本発明者らが先に出願した先行技術文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−１４１２６号公報
【特許文献２】特公平６−３９０４６号公報
【特許文献３】特開２００９−１２０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記問題点を解決するために、円柱形状の鉄系金属部品の両端面角部（稜角部）に丸み付けをするために、回転バレルや流動バレル等を用いて湿式バレル研磨により、多数本の円柱形状素材を同時処理すれば、上記面取り（丸み付け）加工の工数を大幅に削減できることが考えられる。
【００１０】
しかし、当該方法で湿式バレル研磨により丸み付加工を行った場合、ワークＷの外周面側ダレ量Ｒｘが端面側ダレ量Ｒｙに比して大きくなる傾向があるとともに、研磨時間も長時間必要となる問題点（図１（Ｃ）および比較例１参照）があり、該ワークＷの外周面の表面粗さが「粗」であるから、製品化するには、回転砥石等を用いて前記表面粗さを平滑化するとともに外周面側のダレ量Ｒｘと端面側ダレ量Ｒｙとを略等しくし、かつ、軸方向に円柱形状にして外形寸法を規定値に揃えるための仕上げ研磨を行う必要がある。
【００１１】
しかし、前記のように、ワークＷの端面側ダレ量Ｒｙに対し外周面側のダレ量Ｒｘの寸法が長いと、軸長手方向の外周面形状を円柱形状に揃えるための軸直径方向の研磨量が増え、かつ、軸直径寸法を規定値に揃えるために、研磨加工をさらにすると、図１（Ｃ）に示す如く、外周面側のダレ量Ｒｘが許容値以下乃至消失してしまうおそれがある。
【００１２】
本発明は、上記問題点を課題とするもので、円柱形状の鉄系金属部品の稜角部の丸み付け加工をするための加工方法において、外周面側ダレ量と端面側ダレ量との近似化（均一化）が容易で、更には、丸み付け加工が短時間で済む鉄系金属部品の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上記課題を、下記手段（発明特定事項）を具備する「鉄系金属部品の加工方法」により解決するものである（参考のために図符号を付す。）。
【００１４】
円柱形状の鉄系金属部品（ワーク）Ｗの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２に丸みＲ付けをするための加工方法であって、
前記端面Ｗ１に角部Ｗ２を有するワークＷの多数本を同時処理するバレル研磨工程により行い、
該バレル研磨工程が、
ワークＷの角部Ｗ２を塑性変形させて、該端面Ｗ１の外周端部に、湾曲凸部ａを、端面Ｗ１にワークの外径より小さい径の平面部ｂを残して形成する第一工程、及び、
湾曲凸部ａを研磨除去して丸みＲが形成されるようにする第二工程、
の二段階を含むことを特徴とする。
【００１５】
そして、上記鉄系金属部品の加工方法において、上部が開放された筒状の固定槽２２と、該固定槽２２の底部に水平回転する回転盤２４とで構成される研磨槽（研磨処理室）１２を備えた流動バレル研磨装置１０を用いて、第一工程を乾式流動バレル研磨で行い、前記第二工程を湿式流動バレル研磨で行なうことが望ましい。
【００１６】
本願発明の流動バレル研磨装置は、従来から用いられている水平回転型などに比して１バッチの容量が少なく短い研磨時間で加工ができるから、小ロット・多品種の加工処理が可能である。本願発明の流動バレル研磨装置の１バッチの処理量は100〜200ｋｇであるのに対し、従来の水平回転型は500〜200ｋｇであり、大容量となって研磨加工時間も多く必要となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例および比較例の面取り加工における作用の説明図である。
【図２】本発明のバレル研磨に使用するのに好適な集塵機付設の流動バレル研磨装置の一例を示す概略断面図である。
【図３】第一工程におけるバレル研磨槽の一例を示すモデル斜視図（Ａ）・作用説明平面図（Ｂ）である。
【図４】第一工程におけるバレル研磨槽の他の一例を示すモデル斜視図（Ａ）・作用説明平面図（Ｂ）・作用説明斜視図（Ｃ）、（Ｄ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るワークＷの形状が円柱形状である鉄系金属部品の両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２をバレル研磨装置を用いて丸みＲ形状に加工する面取り加工方法の概要について、図１を用いて説明する。
【００１９】
本実施形態の面取り加工方法は、両側の端面Ｗ１に角部Ｗ２を有する円柱形状素材ワークＷの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２の丸みＲ付け加工を、多数本同時に処理することができるバレル研磨装置を用いて行なうもので、その加工工程を下記第一工程と第二工程の２段階で行なうことを第一の特徴とする。なお、本願発明の第一工程、第二工程終了後のワークＷの外周面表面を平滑化しかつ外径寸法を揃えて、両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２を丸みＲ付けされた円柱形状の鉄系金属部品の製品とするために、前記回転砥石等を用いて仕上げ研磨が行なわれる。
【００２０】
１）第一工程は、円柱形状を成すワークＷの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２を塑性変形させて、前記各々の端面Ｗ１の外周端部に、その外径がワークＷの外径より大きい湾曲凸部ａを形成する。このとき、前記ワークＷの両側の端面Ｗ１には、該ワークＷの外径より小さい径の平面部ｂが残るようにする。
【００２１】
２）第二工程は、前記第一工程で形成された湾曲凸部ａを研磨除去し、ワークＷの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２に丸みＲを形成する。即ち、図１（Ｂ）の部分拡大図のハッチング部分を研磨除去して、ワークの両側の端面Ｗ１の角部Ｗ２に、その外周面側のダレ量をＲｘとし端面側のダレ量をＲｙとした丸みＲが形成される。
【００２２】
ここで、ダレ量Ｒｘ、Ｒｙは、可及的に等しい（近似している）ことが望ましい。例えば、設定ダレ量Ｒｘ、Ｒｙともに、0.45mmとした場合、後述の如く許容誤差−０mm＋0.4mmとする。
【００２３】
次に、本発明に係る第一工程と第二工程の両工程に流動バレル研磨装置を用いたときの加工状況の詳細を、図２を用いてより具体的に説明する。
【００２４】
流動バレル研磨装置の研磨装置本体１０における研磨槽（研磨処理室）１２は、上部が開放された筒状の固定槽２２と、該固定槽２２の底部に水平回転する回転盤（流動化手段）２４とで構成されている。
【００２５】
そして、第一工程は「乾式法」、第二工程は「湿式法」、により加工を行なう。
【００２６】
（１）第一工程：
第一工程の研磨槽１２は、内周横断面丸形でもよいが、図３に示す如く、内周断面五〜十角形とすることが望ましい（図例では八角形）。更には、研磨槽１２の内周壁面１２ａは、従来の耐磨耗性ゴム（例えば、ウレタンライナー）で形成してよいが、ワークＷより硬い伝熱性剛性材料（鉄系ないしセラミック）で形成することが望ましい。ワークＷより硬い剛性材料としては、例えば、ワークＷがＳＵＪ−２の場合、ハイクロム鋳鋼とする。
【００２７】
研磨槽１２の内周横断面形状が丸形や内壁面が耐磨耗性ゴムで形成されている場合に比して、ワークＷと固定槽２２の研磨槽内周壁面１２ａとの衝突によりワーク端面Ｗ１外周部における湾曲凸部ａの形成が促進され易いためである。また、固定槽２２内周面を伝熱性剛性材料とすることにより、放熱が促進されて、ワーク相互およびワークと研磨槽内周壁面１２ａの衝突による研磨槽１２内の昇温を抑制できる。前記固定槽２２内周面にウレタンゴム等からなる耐磨耗性ゴムライナを取り付けて固定槽２２の磨耗対策を施すようにすることが一般的であるが、このような構成にすると該耐磨耗性ゴムの弾性により本願発明の第一工程における湾曲凸部ａを形成する塑性変形作用力が弱く、加工時間が長時間となるばかりでなく、研磨加工による研磨槽１２内の温度上昇と発熱により前記耐磨耗性ゴムライナの磨耗が促進され、その役割を果たすことができないため、本願発明には不適切である。
【００２８】
前記材質に関しては、回転盤２４においても同様で、その上面を耐磨耗性ゴムライナとせずに、ワークより硬い伝熱性剛性材料とすることが望ましい。しかし、回転盤２４の上面を剛性材料で形成した場合、ワークが回転盤２４上面を滑って、流動作用力が抑制されるため、通常、回転盤２４の上面に図３（Ａ）、（Ｂ）に示すような滑り止めリブ２４ａを形成する必要がある。
【００２９】
また、固定槽２２の内周壁面又はその近傍には、図４（Ａ）〜（Ｄ）に示す如く、ワークＷのマス流れ撹乱部材２７を配することが望ましい。ワークＷのマス流れ撹乱が促進されることにより研磨槽１２の内周壁面１２ａに対するワークＷの衝突エネルギーが増大し塑性変形作用が増大して、前記ワークＷの端面外周の湾曲凸部ａの形成が促進される。上記マス流れ撹乱部材２７の形状は、丸棒（図４（Ｂ）・（Ｃ））、角柱、アングル材、帯板材等（図４（Ｄ））、任意である。
【００３０】
そして、この第一工程における、回転盤２４の外周速度は、ワークＷの材質や大きさにより異なるが、ワークＷが、例えば炭素鋼製で円柱外径が５mm以内で軸径比：２／１〜１０／１の場合、６〜２０ｍ／ｓとなるように回転盤の回転速度を調節することが望ましい。２０ｍ／ｓを超えると、軸径比が小さい（直径が細く軸長が長い）ワークＷの変形（曲がり）が懸念されるものであり、６ｍ／ｓ未満ではワークＷに必要な塑性変形を形成し難い又は形成するのにその加工時間が長時間となる（実施例６参照）。
【００３１】
なお、第一工程は、乾式であり、発熱するとともに摩耗粉が発生するため、研磨槽内に間欠的に冷却水を噴霧しながら、吸引して、図２に示す如く、集塵機４４に粉塵を導入する。粉塵爆発のおそれがあるため、研磨槽内を４０〜６０℃以下に制御しておく必要がある。
【００３２】
（２）第二工程
第二工程は、砥材を使用して湿式で行なう。即ち、研磨槽１２内にワークとともに、水、砥材（メディアタイプ又はコンパウンドタイプ）、堆積防止剤を入れて行なう。ここで、添加する堆積防止剤の目的は、研磨後の砥材の磨耗粉およびワークＷの磨耗粉が、固定槽２２と回転盤２４外周部との摺接隙間Ｓから水とともに固定槽２２の底面と回転盤２４の下側空間（下部流路）２５に流入し、研磨中は研磨槽１２内に循環し（戻り）、研磨終了後は研磨槽１２外に排出される。その際に、砥材磨耗粉およびワークＷの磨耗粉等が前記固定槽２２の底面と回転盤２４の下側空間（下部流路）２５内に堆積するのを防止するためのものである。
【００３３】
堆積防止剤としては、消石灰（Ｃａ(ＯＨ）2)が望ましく、例えば、水５Ｌ、砥材800ｇに対して、消石灰３０〜100ｇ添加する。堆積防止剤である消石灰が少なすぎては、堆積防止効果が期待できず、消石灰が多すぎては、ワークＷと砥材の流動性が阻害されて、湿式研磨加工性が低下する。
【００３４】
前記第一工程（乾式バレル研磨）および第二工程（湿式バレル研磨）は、それぞれ、別の研磨槽（研磨装置）で行なってもよいが、図２に示すような、流動バレル研磨装置の研磨装置本体１０が、集塵機（減圧吸引装置）４４を備え、該集塵機４４が固定槽２２の底部と回転盤２４下側との間に形成される下側空間２５に流体排出配管４２で接続され、該流体排出配管４２が前記研磨槽側に連通開閉弁４６を備え、前記集塵機４４の手前側に排気・排液切替弁４８を備える構成にすれば、前記乾式バレル研磨を必要とする第一工程と湿式バレル研磨を必要とする第二工程とを一台の流動バレル研磨装置で加工が可能となる。
【００３５】
具体的には、特許文献３の図２に示されているものが使用可能であって、特許文献３の段落００３０〜００３５を次のように、若干の変更を加えて引用する。
【００３６】
装置全体の主な構成要素は、研磨装置本体１０と液体供給装置（液体供給手段）１４と流体排出装置（液体・気体排出手段）１８とから構成される。
【００３７】
上記研磨装置本体１０の研磨槽（研磨処理室）１２は、固定槽２２と回転盤（流動化手段）２４とで構成されている。具体的には、研磨槽１２は、上方開放の竪型円筒状であり、回転盤２４は、固定槽２２の底部内周部に摺接隙間Ｓを有して駆動回転可能とされている。すなわち、回転盤２４の中心部には駆動回転軸２６と連結され、該回転軸２６は、主軸モータ２８とプーリー連結（ベルト伝動）された減速機３０により駆動回転されるようになっている。
【００３８】
上記液体供給装置１４は、通常、研磨液タンク３２と水タンク（冷却・洗浄液用タンク）３２Ａ、該両タンク３２、３２Ａの底部と研磨槽１２の液体供給口２２ａとを接続する液体供給配管３４とからなる。該液体供給配管３４は、研磨液又は冷却液（洗浄液）を、選択的に汲み上げて研磨槽１２に供給可能に、切替弁（図示せず。）及び供給ポンプ３６を備えている。適宜供給ポンプ３６の吐出側には開閉弁（図示せず。）を設けてもよい。
【００３９】
流体排出装置１８は、流体排出配管４２と、減圧吸引装置（集塵機）４４とからなる。流体排出配管４２は、研磨槽１２側から開閉弁４６、排気・排液切替弁４８を備え、該排気・排液切替弁（集塵・排液切替弁）４８を介して元部管部４２ａから二方向の分岐管部４２ｂ、４２ｃに分岐されるとともに、該分岐管部の一方４２ｂが排液系とされ他方４２ｃが排気系とされて、それぞれ液体排出手段と気体排出手段が形成されている。
【００４０】
また、排気系の分岐管部４２ｃの先端側には減圧吸引装置４４が接続されている。通常、減圧吸引装置４４は、減圧ポンプ５０と減圧ポンプ５０の吸引側にバグフィルター（ろ布）５２を備えた集塵機（集塵手段）４４とされている。集塵手段は、バグフィルター集塵に限定されず、他の、フィルター集塵、さらには、遠心力集塵、電気集塵等も適用可能である。
【実施例】
【００４１】
本願発明の効果を確認するために実施した実施例・比較例・参照例の各試験に採用した共通する試験条件およびその評価基準を次に示す。
【００４２】
１）第一工程の試験に使用したバレル研磨装置
乾式流動バレル研磨装置（新東ブレーター株式会社製「EVF-04D型」:研磨槽実容量40Ｌ）；研磨槽内周面形状・材質は、表１に示すものとした。回転盤は、いずれも、ウレタンライナー内張りとし、回転数1000min-1までインバータ可変としてあるものを使用した。集塵機が接続されている。
【００４３】
２）第二工程の試験に使用したバレル研磨装置
湿式流動バレル研磨装置(新東ブレーター株式会社製「EVF-04型」：研磨槽実容量40Ｌ)、 固定槽内周面形状：丸形、材質：炭素鋼
３）ワーク：ベアリング鋼ＳＵＪ２、Φ２mm×５mm、（実施例２：Φ２mm×１５mm）
４）第二工程の試験に使用した砥材：炭化珪素（「ＣＦ１５０」新東ブレーター株式会社製）
５）第二工程の試験に使用した堆積防止材：消石灰
６）第二工程の試験に使用した防錆コンパウンド：（「ＳＬＲ」新東ブレーター株式会社製）
７）ダレ量の評価基準：目標とするダレ量Ｒｘ、Ｒｙともに0.45mmとし、下記基準に従って評価した。
【００４４】
◎：Ｒｘ、Ｒｙともに、ダレ量誤差が−０mm＋0.1mm以内であるもの。
【００４５】
○：Ｒｘ、Ｒｙの少なくとも一方のダレ量誤差が−０mm＋0.1mmを超えるが、−０mm＋0.4mm以内であるもの。
【００４６】
×：Ｒｘ、Ｒｙの少なくとも一方のダレ量誤差が、−０mm＋0.4mmを超えるもの。
【００４７】
８）処理時間の評価基準：第一工程および第二工程合計時間で評価し、下記基準で評価をした。
【００４８】
◎：合計１４ｈ以内、○：１４ｈ超１６ｈ以内、△：１６ｈ超２０ｈ以内、
×：２０ｈ超
【００４９】
以下に、各実施例・比較例・参照例の加工工程、洗浄・防錆処理の条件と、その評価結果を個々に示すが、実施例２以降の加工工程、洗浄・防錆処理の条件に関する記載は、実施例１との相違点のみ記載する。
【００５０】
（実施例１）
１）第一工程：研磨槽にワーク（サイズ：Φ２mm×５mm）を１５kg投入し、回転数500min−１(外周速度は10.5ｍ／ｓ)にて６時間、乾式研磨処理をした。なお、この処理は、冷却水を２０秒毎に１０mL噴射しながら、かつ、集塵機で吸引しながら行なった。
【００５１】
２）第二工程：研磨槽に、上記第一工程後のワーク１５kgと、研磨水を５Ｌ、砥材を800g、および堆積防止剤を５０g投入し、回転数300min−１(外周速度は6.3ｍ／ｓ)にて５時間、湿式研磨処理をした。
【００５２】
３）洗浄・防錆処理：バルブを開け、毎分１０Ｌの水を流しながら、回転数300min−１で２分間洗浄処理した。その後、排水バルブを閉じ１０Ｌの水と防錆コンパウンドを５０mL投入し、１分間防錆処理をした。
【００５３】
評価結果：処理時間は、合計１１時間(第一工程６時間、第二工程５時間)で処理時間評価：○となった。ダレ量はＲｘ＝0.48mm、Ｒｙ＝0.50mmとなり、ダレ量評価：◎となった。
【００５４】
(実施例２)
１）第一工程：研磨槽に投入するワーク（サイズ：Φ２mm×１５mm）を１５kg投入し、回転数350min−１(外周速度は7.3ｍ／ｓ)にて２時間処理した。なお、この処理は、冷却水を２０秒毎に１０mL噴射しながらおこなった。
【００５５】
２）第二工程：研磨槽に、上記第一工程後のワークと、研磨水を５Ｌ、研磨材を800g、および堆積防止剤５０g投入し、回転数300min−１ (外周速度は6.3ｍ／ｓ)にて５時間処理した。
【００５６】
３）洗浄・防錆処理：バルブを開け、毎分１０Ｌの水を流しながら、毎分300回転の回転数で２分間処理した。その後、排水バルブを閉じ１０Ｌの水と防錆コンパウンド５０mL投入して１分間処理した。
【００５７】
評価結果：処理時間は、合計４時間（第一工程２時間，第二工程２時間）で処理時間評価：◎となった。ダレ量はＲｘ＝0.48mm、Ｒｙ＝0.50mmとなって、Ｒｘ、Ｒｙともに、ダレ量評価：◎となった。
【００５８】
(実施例３)
上記研磨槽の外壁から内側に２cmの位置に,φ９mmの鉄製の棒を等間隔に４本設置した。
【００５９】
第一工程：乾式バレル研磨槽にワークを１５kg投入し,毎分500回転の回転数（外周速度は毎秒10.5m)にて５時間処理。なおこの処理は、水を２０秒毎に１０mL噴射しながら行なった。
【００６０】
第二工程：湿式流動バレル研磨槽に、上記ワークと、水を５Ｌ、研磨材を800gおび堆積防止剤を５０g投入し,毎分300回転の回転数(外周速度は6.3m／ｓ)にて４．５時間処理した。
【００６１】
洗浄・防錆処理：バルブを開け、毎分１０Ｌの水を流しながら、毎分300回転の回転数で２分処理した。その後、 排水バルブを閉じ１０Ｌの水と防錆コンパウンドを５０mL投入して１分処理した。
【００６２】
評価結果：処理時間は、合計9.5時間(第一工程５時間、第二工程4.5時間)で、処理時間評価：◎となった。ダレ量はＲｘ＝0.45mm、Ｒｙ=0.48mmとなり、ダレ量評価：◎となった。
【００６３】
（比較例１)
実施例１において、第一工程を行わず、第二工程の湿式バレル研磨のみを実施例１と同様に行い、Ｒｙ＝0.50mmになるまで研磨を行った結果、その研磨時間は４８時間を要した。その後に洗浄・防錆処理をおこなった。
【００６４】
評価結果; 処理時間は、４８時間で処理時間評価：×、ダレ量はＲｘ＝1.12mm、Ｒｙ＝0.50mmとなり、ダレ量評価：×となった。
【００６５】
（実施例４）
実施例１において、第一工程のバレル研磨槽として、水平横断面形状が丸形の炭素鋼製としたものを使用した。
【００６６】
評価結果：処理時間は、合計１８時間(第一工程１３時間，第二工程５時間)で処理時間評価：△となった。ダレ量は、Ｒｘ＝0.49mm、Ｒｙ＝５９mmで、ダレ量評価：○となった。
【００６７】
(実施例５)
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽を八角形のウレタンライナー製としたものを使用した。
【００６８】
評価結果：処理時間は、合計１６時間(第一工程１１時間、第二工程５時間)で処理時間評価：△となった。Ｒｘ＝0.48mm、Ｒｙ＝0.57mmで、ダレ量評価：○となった。
【００６９】
(実施例６)
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽の回転盤の外周速度を3.1m/s(150min)としたが、処理時間は、合計１７時間(第一工程１２時間、第二工程５時間)で処理時間評価：△となった。ダレ量は、Ｒｘ＝0.49mm,Ｒｙ＝0.58mmで、ダレ量評価：○となった。
【００７０】
(参照例１)
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽の回転盤の外周速度を20.9m/s(1000min−１)として、処理時間を３０分から６時間とした以外は同様にして行なった。いずれも端面全体が丸まっており、ダレ量評価は不可であった。
【００７１】
(参照例２）
実施例１において、第一工程の乾式バレル研磨槽に水を噴霧しなかったが、水を噴霧しない場合は３０分で７６℃，１時間で８３℃に上昇して、粉塵爆発のおそれがあり、実験を続行できなかった。
【００７２】
上記実施例１〜６及び比較例１の主たる試験条件・試験結果及びそれらの評価結果を表１にまとめて示す。
【００７３】
【表１】
【符号の説明】
【００７４】
１０ バレル研磨装置本体
１２ 流動バレル研磨槽（研磨処理室）
１２ａ 研磨槽の内周壁面
２２ 固定槽
２４ 固定槽の内壁面
２７ マス流れ撹乱部材
４２ 流体排出配管
４４ 集塵機
Ｗ ワーク
Ｗ１ ワーク両側の端面
Ｗ２ ワーク両側の端面の角部
Ｒｘ ワーク外周面側のダレ量
Ｒｙ ワーク端面側のダレ量
ａ 第一工程で形成される湾曲凸部
ｂ 同じくワーク端面に残す平面部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円柱形の鉄系金属部品（以下「ワーク」という。）の両端面の角部（稜角部）に丸みを付すための加工方法であって、
前記端面に稜角部を有する前記ワークの多数本を同時処理するバレル研磨工程により行い、
該バレル研磨工程が、
前記ワークの前記稜角部を塑性変形させて、前記端面の外周端部に、前記ワークの外径より小さい径の平面部を前記端面に残すように湾曲凸部を形成する第一工程、及び、
前記湾曲凸部を研磨除去して前記丸みを形成する第二工程、
の二段階を含むことを特徴とする鉄系金属部品の加工方法。
【請求項２】
上部が開放された筒状の固定槽と、該固定槽の底部に水平回転する回転盤とで構成される研磨槽（研磨処理室）を備えた流動バレル研磨装置を用いて、前記第一工程を乾式流動バレル研磨で行い、前記第二工程を湿式流動バレル研磨で行なうことを特徴とする請求項１記載の鉄系金属部品の加工方法。
【請求項３】
前記第一工程において、前記回転盤の前記固定槽との摺接隙間部位の外周部周速を６〜２０ｍ／ｓの範囲内となるように設定することを特徴とする請求項２記載の鉄系金属部品の加工方法。
【請求項４】
前記第二工程において、前記研磨槽内に前記第一工程を経たワークに、砥材（メディアタイプおよびコンパウンドタイプを含む。）、堆積防止材、及び水を投入して行なうことを特徴とする請求項２又は３記載の鉄系金属部品の加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一記載の鉄系金属部品の加工方法の第一工程に使用する流動バレル研磨装置であって、
前記固定槽の内周横断面形状が五〜十角形であるとともに、前記固定槽の内壁面が前記ワークより硬い伝熱性剛性材料で形成されていることを特徴とする流動バレル研磨装置。
【請求項６】
さらに、前記固定槽の内周壁面に接して又はその近傍に前記ワークのマス流れ撹乱部材が配されていることを特徴とする請求項５記載の流動バレル研磨装置。
【請求項７】
前記回転盤が伝熱性剛性材料で形成され、さらに、その上面が滑り止め形状とされていることを特徴とする請求項６記載の流動バレル研磨装置。
【請求項８】
さらに、前記研磨槽内へ冷却液を供給する液供給手段及び研磨槽内で発生する粉塵を吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項７記載の流動バレル研磨装置。
【請求項９】
請求項８記載の流動バレル研磨装置が、前記吸引手段として集塵機を備え、該集塵機と前記固定槽の底部（回転盤下側流路）との間が流体排出配管で接続され、該流体排出配管が前記研磨装置側に連通開閉弁を備え、前記集塵機側に排気・排液切替弁を備えている構成とされて、前記第一工程の乾式研磨と共に前記第二工程の湿式研磨も一台で可能とされていることを特徴とする流動バレル研磨装置。
【請求項１】
円柱形の鉄系金属部品（以下「ワーク」という。）の両端面の角部（稜角部）に丸みを付すための加工方法であって、
前記端面に稜角部を有する前記ワークの多数本を同時処理するバレル研磨工程により行い、
該バレル研磨工程が、
前記ワークの前記稜角部を塑性変形させて、前記端面の外周端部に、前記ワークの外径より小さい径の平面部を前記端面に残すように湾曲凸部を形成する第一工程、及び、
前記湾曲凸部を研磨除去して前記丸みを形成する第二工程、
の二段階を含むことを特徴とする鉄系金属部品の加工方法。
【請求項２】
上部が開放された筒状の固定槽と、該固定槽の底部に水平回転する回転盤とで構成される研磨槽（研磨処理室）を備えた流動バレル研磨装置を用いて、前記第一工程を乾式流動バレル研磨で行い、前記第二工程を湿式流動バレル研磨で行なうことを特徴とする請求項１記載の鉄系金属部品の加工方法。
【請求項３】
前記第一工程において、前記回転盤の前記固定槽との摺接隙間部位の外周部周速を６〜２０ｍ／ｓの範囲内となるように設定することを特徴とする請求項２記載の鉄系金属部品の加工方法。
【請求項４】
前記第二工程において、前記研磨槽内に前記第一工程を経たワークに、砥材（メディアタイプおよびコンパウンドタイプを含む。）、堆積防止材、及び水を投入して行なうことを特徴とする請求項２又は３記載の鉄系金属部品の加工方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一記載の鉄系金属部品の加工方法の第一工程に使用する流動バレル研磨装置であって、
前記固定槽の内周横断面形状が五〜十角形であるとともに、前記固定槽の内壁面が前記ワークより硬い伝熱性剛性材料で形成されていることを特徴とする流動バレル研磨装置。
【請求項６】
さらに、前記固定槽の内周壁面に接して又はその近傍に前記ワークのマス流れ撹乱部材が配されていることを特徴とする請求項５記載の流動バレル研磨装置。
【請求項７】
前記回転盤が伝熱性剛性材料で形成され、さらに、その上面が滑り止め形状とされていることを特徴とする請求項６記載の流動バレル研磨装置。
【請求項８】
さらに、前記研磨槽内へ冷却液を供給する液供給手段及び研磨槽内で発生する粉塵を吸引する吸引手段を備えることを特徴とする請求項７記載の流動バレル研磨装置。
【請求項９】
請求項８記載の流動バレル研磨装置が、前記吸引手段として集塵機を備え、該集塵機と前記固定槽の底部（回転盤下側流路）との間が流体排出配管で接続され、該流体排出配管が前記研磨装置側に連通開閉弁を備え、前記集塵機側に排気・排液切替弁を備えている構成とされて、前記第一工程の乾式研磨と共に前記第二工程の湿式研磨も一台で可能とされていることを特徴とする流動バレル研磨装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２３４４５９（Ｐ２０１０−２３４４５９Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８３１９０（Ｐ２００９−８３１９０）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００１９１００９）新東工業株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（０００１９１００９）新東工業株式会社 (474)
【Ｆターム（参考）】
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