砥石上に形成される研削液膜の形状に関する研究－Pノズルの開発と研削液の付着現象

摘要

環境意識が高まる中，高能率加工と環境改善を両立させることが必要になってきている．研削加工においては，研削液の問題がその要といってよく，必要最小限の研削液でもその効果を発揮させることが望まれる．そこで，各種の流体が使用でき，微量でも確実に研削液を研削点まで到達させることができる「送り位置決め機構内蔵近接総形ノズル」（略称として，Pノズルと呼ぶ）を開発した．Pノズルにおいて，少流量でも水溶性研削液が砥石に付着することを確認するとともに，研削液の圧力および流量をある値に設定したときに砥石上に形成される液膜の詳細な形状と，その形状になるための機構について，理論計算と実験から検討した．研削液の付着状態について，研削液の表面張力と砥石回転によって液膜にかかる遠心力とが釣り合うという条件で形成される液膜の断面形状を理論解析した．その結果，液膜は均一な厚みをもつのではなく，正弦波状の凹凸断面をもつ筋状の膜となって研削点に到達すると思われる．砥石上の液膜形状を観察した結果，理論値とよく一致したので，研削液膜の形状は主として研削液の表面張力と遠心力，および砥石と研削液間の接触角から決まることがわかった．