ガラス面の精密加二〔法に閲する研究(綜合報告第4報)
ガラ
ス面の精密･研磨遠
久
本
方*Studieson
FineFinish
of
GlassSurface.(4th.Report,Synthesized)
Fine
Grinding
of Glass
Surface
By TadashiHisamoto
HitachiElectric Wire and Cable Works,Hitachi,Ltd.
Abstratt
In thispaperIhavestudiedonfinegrindingconditionsandmechanismofglass
surfaces.
AndIhave made sure that
l)As丘negrindingconditionsof
glasssurfaces,itis necessary to grow uptheworking月owlayercompletely;andforthispurposehardgradealundum
grindingwheels offine grain aresuitable･
2)Thesegroundsurfacesareranking
among polished surfaceby rouge andlapped surface byalundum or emery･
3)Finegrindingmechanismareduetomeltingandcoolingphenomenacaused
byfrictionalheat and coolant,and under this working flowlayer sinking
defects are developinglargely.
[Ⅰ]楕
三.△■副岡 本研究に於いては､ガラス面を精密平面折 っ必要な諸條件とその研磨 て研究し､併せて いと｣監う｡ Ⅰ■r■ するとき 及び研磨面の性質等につい 理論の本質を究謝してゆきた ガラス面を平価折磨放で仕上げるという考えは平面研 磨次の新親な應用であり､もしこの加工法がうまくゆけ ば従来のラッピング決(寛際にはこれが荒摺り､砂掛け､ * 日立製作所日立電線工場 ペソガラ磨きの3作業段階に分かれている)に比べ熟練 者の必要産も軽減され､作業能率も上ると想像されるの でガラス簡の 密平面研磨訟が徒乗の砂掛ナ､ペソガラ 磨きに比べて､との程質の仕上面を興えるか､又その特 徴は何かについて研究を進めてゆきたい｡[ⅠⅠ]精密研磨候件の検討
(1)橡儀 ガラス簡を陪密に平面研磨するには､砥石と加工隙件 とをどう選べばよいかにつし で預備寅胞を行った｡即ち ■■ll- するためト次の憤件292 昭和25年6月 日 立 第32巻 第5兢 (A)研削砥石 カーボラソダム弄砥石(日本人造黒 鉛､CC･200･K) ブランダム釆砥石(日本人造黒錯､ A･220･Tノ) (B)研削速度 (C)治 り しD)切 込 (E)冷却剤 (F)研:磨盤 (G) ガうス カラス研磨面の租きへ光牒傷活し 25,17,5叫SeCの3段 10,2,0･5叫minの3段 5/1 乳化油7Zノnlin ブラウソシャープNo･5油 平面研: 蛙 BK･F･Sの3軽(1)(25mm角XlO ろ月鞘透見(%e〔･) 第1固 ガラス折 ′′7 ガ ム汗柳速度(〝/ier) 面の粗き測定(光探傷法) (光搾傷法装置第1既改良型)
Fig.1Roughness of Ground Surface
of Glass･(Pre】iminary Test) ソダム系砥石の方が適している｡ (B)研削速私達り等の加工條件については更によ く槍 することが必要であるが､アラソダム系砥石の場 合には研削速度25叫SeCと5叫SeCとの問に最適研磨 條件が存在している｡ 第1表 精密研 の研:究に用いた研削砥石 番 鍍!砥 料 粒J変:結合匿 メ ･- カ ト･ β5 β♂ β∂ 7(7 J♂ ガ 〃♂ S J / ′ 口 口 u / / /
7%■
′ ′ ′ ___一と ′惰･
′′′′′′′′ _ノ｣l′′′ ′ ′′′′′′′鮎 口 lll lll‰＼＼
′ ′ l l / u ′ 十 l l / ノ材笈 口 8 ∴十㌧ u口 b 口 l ∴ /カ ガ /7 ガ 朋例速見(朋α)(二宝諾㌔K)
か様な試験片の研磨面の粗さを光探傷訟装竃笹で測定 し整理すると第1国となった誉同国より次のことがいえ る｡ (A)精密研 にはカーボランダム系砥石よりもアラ 発光搾傷法礁よる粗さはベンガラ磨き両を醸準100に しているので和さの数字が大きい程両はよいことに なる｡ (2)精密研 前述の 瞼に よ 用砥石 り陪密研磨用砥石としては アラソダム系の砥石がよいことがわかった が､砥石のデ陪合度も砥粒の脱落による傷を少 くし熔融冷却現象(3Jを促進するために硬目な 砥石の方がよいと考えられる｡叉研 面の粗 さは砥粒の粒度にも関係するので(4)細か目な 砥石がよい｡これらの の寅 を綜合して紆密研臍 には第2表の許暗け砥石を用いることに した｡ 次に研削砥石の修正扱が研磨面の粗さにど う影響するかについて検討し､第2圏の結果 を得た｡同 より砥石の修正法としてはダイ ヤモンドの隋密送りが最も信瞳度が高いこと がわかったので､以後の藍麦 ることゝ した｡ はこの條件をと 第1表の6軽の研削砥石について冷却剤と して乳化油を用い､送り及び研削適度を えて熔融磨耗 の葛生したい切込限度を測定した｡その結果の→飢を第 3国に示す｡同園より研削速度及び透りを くする程桝 磨団の空熱が少いので､一切込限度も大きくなることがわ かる｡その切込限度を研削速度25｡20･13･5叫SeC, 選り10･5･2･1｡0･5叫minの総平均値を以て表すと 第2表となる｡光環傍注亮よる粗さ ガラス面の
密加工津に関する研究(綜合報告第4報)
碍2圃 Fig.2 切込柑度 (〃〕 S込服廣 (〃し 抵石修三E法とガラス研磨両Relation of Ground Surface toDressingMetllOdofWheel. ハ〃 〝 ノT っ∠ 切込限度 (〃) 鐸3固 Fig.3 旦
'払
l 物璧蛮忘,払
ノ詑 ㌣､⊥=苛 ∫ 途り(兢由) 砥石(WA220M)の切込限度Limit of Grinding Depth.
(WA･220･M) 第2表 粘塞研磨用砥石の平均切込限度 研創砥石仕棟; 平 均 切 込 限 度 (〃) 抵料 粒 旋l結合匠L BK ㌔ F 15.3 喜 15.3 磐22J WA･齢20 ♯600 14.5 14.5 13.8 喜 13･8 13.3 L 13.3 Blく:湖珪クラウンガラス F:フリントガラス S:ゾ←ダ石灰ガラス 第2表より 平 均
蔽痩毎
年 均 14.9 13.6 110･9 襟研磨用砥石の平均切込限定は研削砥石 の粒度が細かくなる程､叉結合壁が酸くなる程小さくな ることがわかる｡ (3)精密研 平面抑 1 方向と精密研磨両 簡に方向性のあ◆ることはわかつているが､(1〉 の方向と精密研 の方向との関係が研磨画の現さ にどう響いて来るかについて検討する｡ 先ず､荒椚 た｡ の の 時 の りて 及ひ精密研 ■■d の僚判こは第3表のようにし )方向を荒研磨の方向に勤し､甲 行･頂角･450の3方向に のような紙果を得た｡ 同 えて彗験したところ第4表 した上例の数字はそれぞ れ研:磨圃の光操傷泡による粗さを､下側の()内の数 字はそれぞれの法りに於ける粗さの平均値を10( こ%と したときの値を示す｡ 第4表に於いてそれぞれの迭りに対する粗さを荒駅囁 方向と糖蜜研 方向との問の角度について比較すると､ 節3表 精帝研磨方向の研究に用いた加工條件 卒両前磨の條件巳 荒 研 磨 研 削 砥 石 研 創 速J安 .･; こ一 切 込 冷 却 剤 精密研!磐方向 C.12〔)-も (日本人造黒鉛) 25m/SeC O･5叫min 2〕〟 乳化油7Zノ′min プ括 密 研 磨 WA.320●M (日本人造票鉛) 5叫SeC lO･0･5叫min(2段) 5〃宛4同 乳化油 7∼/min 荒衝臍方向に封し辛行､直角､.450の方向294 S 昭和25年6 月 粕密祈 日 立 評 論 方向と精密研磨両の粗き(光搾傷法) 88.4 (101.2) 85.6 98.1 77.3 (94.0) g6.4 (10L4) . 85･4 【(97･9) 88.6
:(101.3)
87,7 (100.3) 87.6 (100･2) (98･7)…■(101･5) 87.2 (100.0) 87.3 (100.0) 79.8 (100･0) 79.5 (100.0) 82.2 (100･0) 85.2 (100.0) 第5蓑 砥石の結合変と婚家軒膳両の 折究に用いた加工條件 平面瀾麿癌條件 研 削 研 削 ∴二･ 切 祇 速 石 壁 り 込 冷 却 剤 う桁 密 研 磨 第1表のもの6秤 5m/Sec lOm/min 5〟 乳化油 7g′･′min 但し 荒研磨條件は第3表と同じ｡ 光操傷法ほょる租さ 結合虜 結合度 第4固 砥石の結合圧と研磨而の粗きFig･4 Relation of Roughness of Ground
Surface to grade of Whee】.
第32巻 第5貌 その誤差は一つの例外(S,法り10m/min)を 除いてはすべて±2%以内となっているので､ これを宜陰謀差と見倣し荒研磨方向と精密研層 方向との関係は研磨簡の粗さには影響しないと いえる｡ こで以後の賀験にはすべて荒那智方向と精 密閉 方向とは平行にとることにした｡ (4)砥石の結合壁と措密研額面 砥石の結合煙が椚臍面の粗さにどう影響する かについて第5表の寅験を行った｡ 第5表の條件で加工したBK･F･Sの3桂の ガラスの精密桝 団の粗さを光探傷法装置を用 いて測定し､第4国を得た｡ 同国より次のことがいえる｡ (A)精密研磨固の粗さの歎よりいえば結合度Mよ りも Pの砥石がガラス面を精密に研磨仕上げするとい う目的に適している｡ (B)砥石の粗壁についてはBK･F･Sについてその 適否の順序が区々になっているので､各種の慣件につい て充労､ 討することが必要である｡ で､光授傷法を用いた以後の斑駄にはWA,22〕, 32〕,6〕0,Pの3穐の硝石を中心にして賓駿を進めるこ とゝした｡
[ⅠⅠⅠ]精密研磨面の粗さ
光援傷汲及び光透過法制によって､精密訂f贋面の粗さ を測定し-その結果より最適精密研磨依件及び精密椚 理論を推論してゆきたいと思う｡ 第6表 精密研磨面の加工條件 平両所磨の條件; 研 削 右 党り■ 込剤ト一t
5精 珂 研 磨 WA･220･P(日本人造黒 WA･320･P( // WA･6〇0･P( /′ 25･2J･13･5叫SeC(4段) 15･5･1･5･0･5叫min(4段) 5〟 乳化油 7J/min 但し 末節磨傾件ほ第3表と同じ｡ガラス面の精密加工法に関する研究(綜合報告第4報)
295 恍探債鬼ほよる親さ ノ〟 β β 7 ･･∂ ∫ イ】_〟抜‰
J _.･戎/J%/わ l lガ巧勿わ ∫砺∠カ j ､1 l ＼. 〉 】 j 】 ,F
l 】 事 l 】 【 ､ ､二､ 研削速度(βカ邸) 光揉傷法仏よる相｣ゼ 光探侮法1こょう濁点 光操傷法ほよる狙さ 第■6固 鵜密研磨而の粗 き クβ 研削速度(〝始ec) (す)(光搾傷法) 匠 ββ β〝始ec β♂ 7(7 β♂ ガ ∵十 ∴+∴十十 ヽ. ､-＼x接地
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吾砲
J /∫ ∫ 灯 法り(呵包/吊 光環伝法ほよる粗き 光諜億法lこよる祖き -●野ig･■6 Roughnessof FineGround■Surfates.(J)
(Optica】Defect Testing-MethQd..) 節5固 ‥精靖研磨固の粗 き測定(BK;WA 220P)(光探傷法) Fig.5An Example of RoughnessofFine Ground Surface. (寧K;WA220P) (Optical Defect Testing Method) ヲ∫ 7β 等 β ニーー･-｣ x β〝
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× ーー'■-Y l ･∫ ′∫ ∫ 乃 ′ ･F .紺 彷 7汐 βJ 卯 l ､＼× 十 + ｣∂ l lf
､ r l ⇒ r l l l I十 1 l l 〝 乃 プβ 乃 石井酬速度〔仰カec) 解■7固 精密研磨両の粗き(Ⅱ)(光探傷法) Fig･7 RoughnessofFineGroundSurfaces.(Ⅱ) (OpticalDefectTesting Method.)296 光探侮法ほよる粗さ l
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lβ: l l〟!
弓 一一一一一【野･裡P云
ヽ 〝 ､(ヽ .畝拍 1 1圭
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】 l 1 1 ≦ u肝
∫ ふ 十 ､､ ∴ 光環伝法ほよる租き 光探傍注ほよる粗･コ 光探像法■による粗さ 研削速度(明ecJ 光探億法l乙よぅ抱き ル月..｣....■-ゴー3那戸最
ノ■r Y/ 0.P l 他22 l レ′il 口 】 ト ゝ r 【L 1 l皿
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l ∫ 〟 彷 〝 Zタ 研削速度(用掩ec) ｢h蔽扇芥
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j邦P l､--一一･ .∫ /5 ∫ /J 蓮リ r朋//あ`力) ′ ＼/ 十 ＼ ★ レ囲.J詔す
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〝 館 l ■ ■■ ､ _ 第9国 籍密研磨面の粗さ(Ⅳ)(光探傷法)Fig,9 Roughnessof Fine Ground
Surfaces.(Ⅳ)
(OpticalDefect Testing Method)
光採傍法ほよる粗さ 第32巻 第5既 ■ノーズ ｢･L
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ぷ懲β ＼ ＼ 〝一刀.剖 ､＼
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l l 口 r l l朋
l l ケ 〝 竹 刀 2 丞井別注度(現ec) 第8固 精密研磨両の 粗き(Ⅱ) (光探傷法) Fig.8 Roughness of FineGround Surfaces.(Ⅱ) (OpticalDefect Testing Method) (1)光操傷故による粗さ BK･F･Sの3瞳のガラスを第6表の條件で精密研磨 した研磨面の粧さを光探傷汝装置で測定した結果の一例 を第5圃に示し､更にこれらの測定値を が第6･7･8･9国である｡ これらの固表より…次のことがいえる｡ 計整理したの (A)光授傷法による粗さは迭りよりも研削速更によ って大きく支配される｡この原因は研削速度と法りのガ ラスに封する相封加工速度を比較すると､前者は後者に 比べてその値が桁違いに大きいのでガラス面の粗さに封 する影響力も大きいものと考えられる｡ (B)光探傷故による粧さでは研削速度25叫SeCで 研磨した団が最も粗くなるが- これは 砥石面にくつゝき､測徴的熔融 融したガラスが 耗を起してガラス団が むしり月亘られるためと考えられる｡ (C)研削速度25m/SeCに次ぎ5msecで研磨した 面が悪いのは､研 面の温度上昇が低く加工流動層が完 全に生成しなかったためと推測される｡ (D)蓮り15叫minのときに限り研削速度が る程研磨面がよくなるのは､遮りが速くなると研削速度 は遅くても加工流動層が生成し易くそのために､研磨囲 もよくなるためと考えられる｡ (2)光透過故による粗さ 第6表の條件で荒訂博したBK･F･Sの3瞳のガラスガラス面の精密加工
に関する研究(綜合報告第4報)
試黒 片を､ 下記の低件で 密研磨してその粗さを測定し まニ｡ ≡(A)研削砥石は第1表に志す6瞳の砥石にA･220･K (日本人遭黒錯)を加えて7瞳を用いた○ ′這くB)研削速度は25･2∂13･5叫SeCの4E之 (C)法りは10･5･2･1･0･5叫minの5段 ･(D)切込は5上月 (E)冷却顛化してほ乳化油7Z/min 糖晃の例を第10･11･12国に示し､更にこれらの測定 値を集計整理したのが第13･14･ほ･16･17･18固である｡ これらの結果を取まとめると次のことがいえる0 (A)光 故による粗さは光探傷法による粗さ程で はないが､迭りよりは研削速更によって大きく支配され る｡ 光透過法舵よう槻き rJ ハ〃) 〔ロ ガU い･･ 仲 淡透過法-こよち租さノ担堅ec
′ xガ〝始α ＼､ ヾ ､.l ¥ ノ ＼1r 1 . β.勉.て
FJ嚇箪.′
】 ▼ l 二l ､､､ 迭り(彗′旬血) グ栃加㌧/ 2 1l
■錫㌶ F l F ∫%よ /■′′⊇ /′/･〝卑勿J万 ′ ■ /' j l†++
幕10 精密研 ､:う●さ-∵で /勉加 ′し) 詔 ガ 柑則遠島(現ec) 固の粗き(A･22〕･K) (光透過法)Fig.10 SomeExamplesof FineGround
Surfaces.(S;A･220･Ⅹ) (LightTransmitting Method･) 光透過法ほよる粗さ 光透過法ほよる泡さ 郎 ∂♂ 叩 ββ 卯 4β JJ
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J 〟 方 ガ ■ 2 研創速度(朋ec) 第11囲 精密研磨面の粗さ(WA･320･M) (光透過法) Flg･11SomeExamp】esofFineGround Surfaces.(F;WA･320,M)(Light Transmitting Method･)
しB)光探傷放では研削速琵25叫SeCで研磨した両 が最も粗いが､光 過放ではそれより研削速度5叫SeC の加;恋い｡この結果からも又､5叫SeCでは加工流動 層(5)が充分生成していないことがわかる0 (C)光投傷放で l は､使用した研削砥石の 面の粧さを測定した場合に コ61■､ ■.こ7プ ■. よる粗さで判断するとWA･600の砥石は断然よく､特 にWA･6〇0･Pの研削砥石による精密研 て 面は群をぬい れている｡又同じ粒度では結合定Mの砥石よりも Pの砥石による研磨両の方が光 なっている｡この結果より精密研 による現さがよく の場合には､切込限 琵の小さい熔融磨耗の叢生し易い砥石による研磨面がよ
298 昭和25年6月 光透過蓬ほよる租三｣ ミ会リ トて/′二で∠.7ノ 研創速扁(考乍ecノ 2う 光遠近法侵よう穐き 墨12固 精密嗣靡何の粗き(WA･600･P) (光透過法)
Fig･12 SomeExamp】es of Fine Ground
SurfヨCeS(BK;WA･6つ0･P)
(Ⅰ)ight Transmitting Method.)
光透過港ほよる粗さ る月別速度(澗/七ec) 光透過法ほよる椙さ 二立 光透過法によぅ精さ 諭 光透過法l乙よる鳩さ 第32巻 第5ま姥 甜別途長(呵ぺeLユ .β♂ 符 7♂ ♂J ♂ク 上竹
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/メけ月毎空
r ---■ ■--､ 附劇P i､､パ.β〝′/′ ヽ ′ ＼ ′ ｢℃ 丘 J 冊･12符〝 F r 槻罰〝 ･古 / 2 J / 返り〔潤/布∠■乃) β〝 十 印 ∂う 甜 F β〝 】!
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15
F l r ､こ章 一-∫ 法 り(明/句/-〝) /♂ 鐸13固 柵矯研磨両の 粗き(Ⅰ)(光透過法) Fig13 Roughness of Fine Ground Surfaces.(Ⅰ) (LightTra!1Smiq-tting Method.) 節14国 王括密研磨耐の粗ぎ (Ⅱ)(光透過法)Fig.14 Roughness ofFine･
Ground surfaces.(Ⅱ) (IJight Transmitting Method･) 第15固 精密研磨両の粗き (Ⅱ)(光透過法) Fig.15 RoughnessofFine Ground Surfaces.(Ⅱ) (Light Tranぎmitting Method.)
ガラス耐の精密加二工法に関する研究( 台報告第4報) 299 光透過法l乙よる腰さ サ)透過去.にト芸)唱■さ 光速返送ほよる服さ ∂汐 βク 7タ 7(7 郎 β/ メ ---･---｣槻踊〝 lX＼
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方 形 捲 却 2 研別速度(机ecJ 光透過活l乙よる粗さ 甜 J I 且つL J最.鋸
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＼､ l /` ル囲.躍〟/で
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､-¶ l ノ メヽ 〟_ ′ 雅〟∠′舶.摺P ヽ ヽ ′ ヽ ′ `仰.詔〟＼ ､ウ 川瑠｣√･十十
2αP .う / ? 5 脚 選り｢呵/〝J■か 光透過浅による根ざ 第16固 精密研磨耐の粗き (BK)(光透過法) Fig.16 Roughness of Fine Ground Surfaces･(BK) (Light Trans-mitting れ‡etbod) β 7う 押 尻タ ∵ ∬ ガ､＼
肌用P′ l j＼･一遍コヽ＼
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ごh--､ A彪 ＼ .′′′ ＼ l′ /汐〝しげ/
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働 J / ∼ ∫ 〝 簸りr町有∼花) 節18闘 たrご17朗 枯密約:鰍貞f の粍き(F) ;(うと透過法) Fig.17Ⅰミoughness Of Fine Ground Surfaces･(F)e (Ⅰノi色htTransmiN tting Method)/･奥 賄靖研磨而〆〕托さ (S)(光透過法) Fig.18 Roughness of Fine Ground SurfaぐeS･(S) (Ligllt Tr3nS-mitting Method)300 昭和25年6 月 いということになり､ガ ラス面の陪密研■ ∴掛 十仇 熔融冷却現象によるもの であることを示 してい る｡ (D)ガラス別にこれ を見るとBKの光 遇故 による粗さは最もよく､ SがBKに次ぎFに近似 している｡これを光透過 泡による現さの総平均値 で すと次のようになる｡ 光揉億法ほよる漉さ 光通過法ほよる将さ 光潔傷法ほよ5過さ 光透過法ほよる粗さ 光探偲法ほよぅ粗さ 第32巻 第5統 β♂ ､ ､----β呵4α j牙 郎
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冴 ∂β t 不 7∂ 7(7 郎 _♂β竺き竺
＼ _一r ､＼ β∫ JJ ∫ β 法り(勒Jカ) 第20 遠 り(斗勿才力)i
l 】】
】 【 ヽ ヽ ●一; .ソ 研創速度(屈/云ec) 光透過法LZよる租さ ∂♂ 打 7汐 甜 〝 .好 】げ∴け
β都始e ＼ 2タS乱 現 J 3eC 戊∫ 7 2 ∫ J 返り(琴勿加) 光探傷法と光透過法(Ⅱ) (WA･220･P,WA･32Cp･P,WA･600･P による清密閉腰桶)Fig.20 Roughness of Fine Ground Surfaces
Measured by OpticalDefect Testing Method and Light Transmitting Method･(Ⅱ)
BK 平均 (E)精密訂f 76.6 61.1 63.6 67.1 面についての光 過法と光探傷法との 料を取まとめて比較すると第19･20国となり､この 結果は以上の結論を裏書きしている｡
[ⅠⅤ]ガラスの精密研磨機構
ぐ1)ガラスと砥石との間の ガラスの精密研磨機構の本質を更に党閥するために､ 先ず精密研磨に問いた6桂の研削砥石をとり､その側面 上に25mm角のガラス試.敬片(BK)を置きこれに3･3 1くgの荷重をかけておいて､その 放片を横に引いて動き 俸19国 光探傷法と光透過法(Ⅰ)(∇A･22J･P, WA･320･P,WA･600･Pによる精密研磨面)Fig.19 Roughness of Fine Ground Surfaces Mea･ Sured by OpticalDefect Testing Method
and Light Tranmitting Method.(1:)
出すときの引張力(kg)を測定してガラスと砥石との間
の静止聾擦係数を算出すると第ア表となった｡
第7表よりガラスと砥石との問の聾 係数は砥石の粒
寛が細かくなる程大きくなり､叉結合度は硬い程小さい
ガラス両の精密加工津に関する研究(綜合報告第4
ガラスと砥石との間の摩按坪数 この結果を第2表と比較してみると､研削硫石の粒度 が細かくなる程砥石の平均切込限度は減少している｡こ れよりガラスの熔融磨耗の原因はガラスと砥石との問の 唾操作用であると考えられる｡ (2)ガラス団の熔融濃度 先ず第21.圏のガラス両の熔融混在測定装遁でわかる ように､試.敏片をのせた摺凱蔓を直流モー･タ一によって 騒動して10･7ふ5･2･1叫minの逸りを輿えた｡移動す ラスと接脂するようにエレマ葦熱陛を固定し て取附け､その温度を5100Cから1680nCまで順次上け てその熱によるガラス面の臍融濃度を BK･F･Sについ て測定したところ第22匡lの結果を得た｡たおエレマ空 高温計 ガラス面の鹿融温度(℃) /冴〝 欄 朝 潮 l/メ
′γ
//
/ ′
/
ぶ β_ ′′ / ′ ′ / / `=一′ .･- ･J /: ､､一 途リJ坤勿Jカ) 第22国 Fig.22 ガラス南の熔融温度の測定 Melting Temperature of Glass Surface. 熱旺の温熱ま10000Cまではアルメルクロメル熱雷封と 高低計(日立)で､10000C以上は光高温計(北辰)を用 いて測定した｡ その結果逸りの遅い時はガラスと砥石との融看過度の 測定結果(1)に近く､又その傾向も同一でガラスの l 度はS･BK･Fの順に高いことがわかつた｡ この熔融混定は法りが速くなる程 ∧1ヽ∧∧∧田
用 工レマ発熱体 試験結 第21固 Fig.21 摺動台 速度調節用可変抵.抗患 (発動休電源) ､温度調節用 ､∴変 圧 居 直流モータ /+ (モータ･電源) ガラス両の熔融温度の測定要領固Melting Temperature Measuring Apparatus of Glass Surface･
次第に高くなり､迭りが1C叫min となるとFの熔融温熱ま16り0〔Cで あることはわかつたが､BK･Sはエ レマ老熟盟の 翫のために終に測定 出来なかつた｡ 以上の結果と昏矧尊士(6)の軸受瞳 面の温度は速度が15mノ′ぎeC荷 3kgノmm竺 となると10000C以上に 達し､その温蜜上昇はその構成物の
_摩墾
/熱侍導寧 に比例するという結 とを合せ考えると､ガラスの精密 構即ちガラス面の熔融冷却､ 或は熔動 耗現象 はガラスと砥石と の問の摩擦熱のために常然起り得る302 昭和25年6 月 日 立 ものであるということが出来る｡ (3)精密研磨面の港傷 ガラスの平面研磨面を分類すると次の4械となる｡ (A)完全に研削作問のみによって仕上った面｡ カーボラソダム系砥石を用い切込を撞くしたときに表れ 7 Qo しB)加工流動 より成る良好な■面(第23固)｡ 最適加工低件で訂憤Lた精密研磨慨がこれに柏督する｡ (C.)熔融磐耗護生直前の仕上り簡(第24圏)｡ 研磨面の温厚が上昇したのを冷却剤によって急冷したた め加工流動酌こ亀裂が入ったもの｡ (D)熔融幣音Eの護生した面｡(1j 節23閲 精崩御臍耐(加1二流朝屏を示す)8K･ニく250 Fig-23 FineGroundSnrface･(WorkingFJow IJayer)RKx250 第24団 精密研磨而(熔融酎毛替生相田BK x250 Fig･24 FineGroundSurrace･(JustBeforeFus_ i7)le AbrasionGrowjng)BK x250 第32巻 第5紙 切込限定以上の切込で平面折衝した場合に讃生する｡ この4種のうち(月)に柏督するのがガラスの 密耶 額面としては最も好ましい簡(見掛けの粗さ1S∼2S) と考えられるので､か めることゝLた｡ な簡を中心として次の寛放を進 ガラスのベンガラ蠣き面に潜傷の存在することは､既 に三橋氏r7■)により確められておるが､ガラスの精密研磨 面はどんた構造になっているか､又加工流動層は果して 存在しているものだろうか､ということについて瞼討し た0即ち第25国及び簾26匡lはBKの研削砥石WA･6つ0 ･Pによる 密閉贋両界び邦収施理両を示し､.第27固及 び第28匡はFについて行った同じ斑敬の結果である｡ 第25問 Fig.25 節26固 Fig.26 精享畜 ホ打 両 BK ニく250
Fine Ground Surface.BK x25け
精密研磨面の洒傷BK x250
Sinking T)efect of Fine Ground
ガラス面の精密加口二法に
する研究(綜合報告第4報)
303 何れも40%のマツダ分析用弗酸に秒間浸潰すると潜傷 の現れることを示しており､これよりガラスの 面にも蕗傷の生成されていること及び精密抑轄面の表替 には苑頗に浸され易い (素地ガラスよりもポーラスな 酸の網状構造(8))が存在していることがわかる｡ 次にBK･F･Sの3 のガラスの他に膨脹係数の特に 小さい硬質ガラス及び重屈折の フリントガラス(SF5) を加えlこれらのガラスを精密研磨した後2曙関ベンガ ラ磨きを行い､その これ又 敬片を前と同様に弗酸巌理すると 傷が叢生した(第29･30･3ト32･33国)｡これよ りガラスの 傷はガラスの穐矧こかゝわらず､叢生する ものゝようである｡ 第27囲 Fig.27 粘密節度雪面F 〉く250Fine GroutId Surface.F ∵250
第28固
Fig.28
粘密研磨河の借傷F:･く250
Sinking7)efect of Fine Cround
Surface.F ンく250
算29固 粘席研磨した後ベンガラ胱きした涌せ
潜傍 杖質ガラス ニく250
Fig.29 Sinlくing Defect of FineGroundand
Polished Surface.Hこ1rd G】ass;;250
隼30担汚 同上,ソ←グ石火 ガラス ∴250
Fig.30 Ditts;Sodalime glass)･ここ25O
第31問 同上,BK-7ニく250
304 昭和25年6月 日 立 評 論 第32巻 第5窮 第32囲 Fig.32 同上,F-2 ×250 Ditto,F-2 ×250 第33固 同上,SF-5 ×250 Fig.33 Ditts,SF-5 〉く250 なお 敵の結果これらの加工流動層の叢達した精密研 面を光学ガラスとして使屈するために､ペソガラ磨き するに要する時間は同程度の閏さの砂掛け南をペソガラ 解きする時間の2ノ3位でよいことがわかつた｡
[Ⅴ]結
以上を絶托すると (1)ガラス面の精密別儀牡としてはアランダム釆の 適度な砥石を用いて金凝の研削速度よりも遅日な研削速 度(20Ⅰ叫SeC位又はそれ以下)で那智すると､抄掛け固 よりは幾分上位なガラス面(見掛けの粗さ1S∼2S見蕾) が得られ-ペソガラ き面とまではゆかないが充分慣用 になる研磨面が得られることがわかつた｡(2)臨密研磨用砥石としては荒研磨と違ってカーボ
ランダム系砥石は不適営であり､アランダラ弄砥石が適 しているがヽその切込限度は粒度が細かくなる程文治合 皮が硬くなる程小さくなり､その値は10/J以内となる ことがわかった｡(3)なお精密研磨放としては渥式研磨払を用いなけ
ればならず､砥石の修正法は精密研磨面の するので注意を要するが､完訳磨方向と 蓬劣に直接影 密研磨方向 との関係は精密椚額面の仕上程度には関係しないこと､ 及び精密椚 面の粗さの 方がよいことがわかった｡ より･は結合度の硬目な砥石の (4)ガラスの精密研磨面の粗さを光授傷汲及び光速 過放で測定したところ､ガラスの精密研磨南には加工流 動層が生成していることが想像され､その勤よりも精密 研磨用砥石としては--塞用上作業は幾分やりにくゝな るが 切込限度の小さい即ち熔融磨耗の更生し易い砥 石の方が通常しているといえる｡ (5)砥石の切込限度とガラスと砥石との問の摩擦係 数とを比較することにより､ガラスの研磨面の過度上昇 は摩擦熱によるものであることが推測される｡このこと をガラス面の熔融温度の測 定i と符合して考えると極 めて妥常な推論であることがわかる｡ (6)ガラスのペソガラ磨き団に潜傷のあることはわ かつているが､ 精密研: ゝその叢 密研磨面を弗酸虞理することによって 面にもペソガラ磨き面と同様に潜傷のあること 囲も極めて磨いことを確めた｡これよりガ ラス面の精密加工汝の必須の條件は､ガラス面に加工流 琵力層を生成せしめるものでなければならず､叉その り平面研磨決はガラスの精密加エ としての本質にも合 致した資格をもっているものだといえる｡ 終りに臨み本研究に潜り御懇切な御指導を賜った東大 教授兼機械 脇間長大越言持仔樽土二､御熱心な御討論を戴い 専士及び撃椚第5部第4Ⅲ(表面工学)協議 昏の方々､終始壁らぬ御援助を戴いた日立製作所豊田取 締役一乗先日立研究所長､研削砥石製遭に雷られた日本 人造黒鉛高梨 長一又熱心に壇験に潜られた柿崎公男､ (以下第58真につゞく)昭和25年6月
