JP2002192453A - Magnetism applied machining method and device for the same - Google Patents
Magnetism applied machining method and device for the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータ関連
部品等の各種機能性精密部品、非磁性体あるいは磁性体
工作物の細部、内面、表面仕上げおよびエッジ部のバリ
取り仕上げあるいは表面層の硬化、圧縮応力の残留によ
る曲げ疲労強度の向上が図れる磁気援用加工方法および
その装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to various functional precision parts such as computer-related parts, details of non-magnetic or magnetic workpieces, deburring of inner surfaces, surface finishes and edges, or hardening of surface layers. The present invention relates to a magnetic-assisted processing method and apparatus capable of improving bending fatigue strength due to residual compressive stress.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、コンピュータ関連部品等の各種機
能性精密部品は、小型化・高集積化に伴い、その構成部
品の小型化、複雑化、緻密化が進行し、既存の加工技術
では対応が困難となってきており、面精度や形状精度の
みならず表面性状についても制御できる新しい加工技術
の開発が求められている。また、これらの機能性精密部
品にあっては加工による残留砥粒を極度に嫌うものもあ
る。近年では、残留砥粒の洗浄工程によって生じた廃棄
物の処理に課題を残し、環境問題の観点からも好ましい
ものではない。そのようなことから、近年では本件発明
者らが開発してきた磁気研磨あるいは磁気を援用した加
工方法が注目されている。本件発明者以外による磁気研
磨加工方法も開発提案されており、図５および図６にそ
れらを例示する。2. Description of the Related Art Conventionally, various functional precision parts, such as computer-related parts, have become smaller, more complex, and denser as their components have become smaller and more highly integrated. Therefore, development of a new processing technology capable of controlling not only surface accuracy and shape accuracy but also surface properties is required. In addition, some of these functional precision parts extremely dislike residual abrasive grains due to processing. In recent years, there remains a problem in the treatment of waste generated in the cleaning step of residual abrasive grains, which is not preferable from the viewpoint of environmental problems. For this reason, in recent years, a magnetic polishing or a magnetically assisted processing method developed by the present inventors has attracted attention. Magnetic polishing methods other than the present inventors have also been developed and proposed, and FIGS. 5 and 6 illustrate them.
【０００３】図５は、非磁性管の内面を磁性の研磨材を
磁力駆動することで研磨するように構成した特開平５−
３３７８１３号公報に開示されたものである。これを簡
単に説明すると、非磁性管１０１の周囲を回転する回転
リング１２１に案内孔１２１ａを穿設してマグネット１
２３Ａ、１２３Ｂを取り付け、非磁性管１０１はモータ
駆動により自転するとともに、圧電バイレータによる高
周波振動が重畳されたリンク機構により往復動（図面に
垂直な方向）が可能に構成されている。かくして、回転
リング１２１の回転速度と非磁性管１０１の回転速度と
の相対回転制御、および非磁性管１０１の軸動により、
非磁性管１０１内に収容された磁性体工具によって非磁
性管１０１の内面を研磨するように構成したものであ
る。FIG. 5 shows a structure in which the inner surface of a non-magnetic tube is polished by magnetically driving a magnetic abrasive.
No. 3,378,131. Briefly describing this, a guide hole 121a is formed in a rotating ring 121 that rotates around the non-magnetic tube 101, and a magnet 1 is formed.
23A and 123B are attached, and the non-magnetic tube 101 is configured to be able to revolve (in a direction perpendicular to the drawing) by a link mechanism on which high-frequency vibration by a piezoelectric vibrator is superimposed while rotating by a motor drive. Thus, by the relative rotation control between the rotation speed of the rotating ring 121 and the rotation speed of the non-magnetic tube 101, and the axial movement of the non-magnetic tube 101,
The inner surface of the non-magnetic tube 101 is polished by a magnetic tool housed in the non-magnetic tube 101.
【０００４】図６は、交流による変動磁場によって容器
内に収容した部品を研磨するように構成した特開平８−
４７８５３号公報に開示されたバレル研磨機である。こ
れを簡単に説明すると、容器２０４の外部底面と側面に
巻線２０７が巻かれた鉄心２０８を配置し、それらの巻
線２０７に電流を流すことで、回転磁場を容器２０４内
に発生させる。その磁場によって、容器２０４内の磁性
を有するメディア２０１に電磁力を与え、メディア２０
１を移動させる。そして、容器２０４内の部品２０２と
の相対運動によって部品２０２を研磨するものである。FIG. 6 shows a configuration in which a part accommodated in a container is polished by a fluctuating magnetic field caused by an alternating current.
This is a barrel polishing machine disclosed in Japanese Patent No. 47853. In brief, an iron core 208 wound with a winding 207 is arranged on the outer bottom surface and side surfaces of the container 204, and a rotating magnetic field is generated in the container 204 by applying a current to the winding 207. The magnetic field gives an electromagnetic force to the magnetic medium 201 in the container 204, and the medium 20
Move 1 Then, the part 202 is polished by relative movement with the part 202 in the container 204.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の磁気研磨加工方法にあって、前記図５の第１従来例の
ものでは、非磁性管１０１に対してマグネット１２３
Ａ、１２３Ｂが回転方向および軸方向の３次元にて相対
移動して効率よく非磁性管１０１の内面を研磨すること
が可能となったものの、非磁性管１０１の内面のみの研
磨に限られる他、制御構造が複雑で装置が肥大化してコ
ストアップを招いた。また、前記図６の第２従来例のも
のでは、容器２０４内に収容した部品２０２とメディア
２０１とに回転磁場等の変動磁場を作用させ、相対運動
によって部品２０２を研磨することが可能となったもの
の、回転磁場等の変動磁場を与えるための巻線２０７や
鉄心２０８を容器２０４の外部底面や側面に配設する必
要があり、膨大な巻線を必要として製造に手間を要して
コストアップを招く他、回転磁場を発生させる制御が複
雑となることは避けられなかった。However, in these magnetic polishing methods, in the first conventional example shown in FIG.
A and 123B are relatively moved in three dimensions in the rotation direction and the axial direction, so that the inner surface of the non-magnetic tube 101 can be efficiently polished. However, the polishing is limited to polishing only the inner surface of the non-magnetic tube 101. However, the control structure is complicated and the device is enlarged, resulting in an increase in cost. Further, in the second conventional example shown in FIG. 6, a fluctuating magnetic field such as a rotating magnetic field is applied to the component 202 and the medium 201 accommodated in the container 204, and the component 202 can be polished by relative motion. However, it is necessary to dispose a winding 207 and an iron core 208 for providing a fluctuating magnetic field such as a rotating magnetic field on the outer bottom surface and side surfaces of the container 204, which requires a huge amount of winding and requires time and effort for manufacturing, resulting in cost reduction. In addition to the increase, the control for generating the rotating magnetic field was inevitably complicated.
【０００６】そこで、本発明では、簡素な構造により、
３次元的なランダムな工具挙動を実現するとともに、清
浄で発塵の虞れのない容器内での研磨を可能にした低コ
ストな磁気援用加工方法およびその装置を提供すること
を目的とする。Therefore, in the present invention, with a simple structure,
An object of the present invention is to provide a low-cost magnetic-assisted machining method and apparatus that realize three-dimensional random tool behavior and enable polishing in a clean and dust-free container.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】このため第１の発明は、
容器外からの磁力駆動により、密閉状の非磁性体の容器
内に収容されたいずれか一方が磁性の工作物と工具との
間に相対運動を発生させて工具を工作物表面に衝接せし
め、該工作物における表面仕上げまたはエッジの仕上
げ、あるいは表面硬化加工を行うことを特徴とする。ま
た本発明は、前記相対運動が３次元方向であることを特
徴とする。また第２の発明は、いずれか一方が磁性の工
作物と工具とが収容された密閉状の非磁性体の容器と、
該容器に対向して設置された少なくとも１個の磁石を有
する回転テーブルとを対向させて配置したことを特徴と
する。また本発明は、前記磁石が回転テーブル上にて配
置換え自在に構成したことを特徴とする。また本発明
は、前記磁石が永久磁石あるいは電磁コイルもしくはこ
れらの組合せから構成したことを特徴とする。また本発
明は、前記工作物を非磁性体とし、該工作物を容器内に
て固定可能に構成したことを特徴とする。また本発明
は、前記磁石による磁場を回転テーブルの回転数あるい
は電磁石への通電周波数変動により制御することを特徴
とする。また本発明は、前記工具として形状異方性、磁
気異方性あるいはボール状工具を、順次あるいは適宜に
組み合わせて用いたことを特徴とする。また本発明は、
前記工具として、磁性工具を樹脂等の非磁性材料にてコ
ーティングするか、あるいは非磁性工具を磁性材料にて
コーティングして構成したことを特徴とする。また本発
明は、前記容器内に油等の液状潤滑剤を封入して湿式研
磨がなされるように構成したことを特徴とするもので、
これらを課題解決のための手段とするものである。Means for Solving the Problems For this reason, the first invention provides
By magnetic drive from outside of the container, one of the ones contained in the closed non-magnetic container generates relative motion between the magnetic workpiece and the tool, and the tool abuts against the workpiece surface. Surface finishing or edge finishing of the workpiece, or surface hardening. Further, the present invention is characterized in that the relative movement is in a three-dimensional direction. Further, a second invention provides a hermetically sealed non-magnetic container in which either one of the magnetic workpiece and the tool is accommodated,
A rotating table having at least one magnet is provided so as to face the container, and is arranged to face the rotating table. Further, the present invention is characterized in that the magnet is configured to be freely relocated on a rotary table. Further, the invention is characterized in that the magnet is constituted by a permanent magnet, an electromagnetic coil or a combination thereof. Further, the present invention is characterized in that the work is made of a non-magnetic material, and the work can be fixed in a container. Further, the present invention is characterized in that the magnetic field generated by the magnet is controlled by the rotation speed of the rotary table or the fluctuation of the energizing frequency to the electromagnet. Further, the present invention is characterized in that shape anisotropy, magnetic anisotropy or a ball-shaped tool is used as the tool sequentially or in an appropriate combination. The present invention also provides
The tool is characterized in that a magnetic tool is coated with a non-magnetic material such as resin, or a non-magnetic tool is coated with a magnetic material. Further, the present invention is characterized in that a liquid lubricant such as oil is sealed in the container and wet polishing is performed,
These are the means for solving the problem.
【０００８】[0008]
【実施の形態】以下、本発明の磁気援用加工方法および
その装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１
および図２は本発明の磁気援用加工方法およびその装置
の第１実施の形態を示すもので、図１は本発明の磁気援
用加工方法の加工原理図、図２は本発明の磁気援用加工
装置の概略斜視図である。本発明の磁気援用加工方法
は、図１に示すように、容器３外からの磁力駆動（ヨー
ク６により接続されたＮ、Ｓ磁極７から構成された磁石
２の回転磁場変動に伴う）により、密閉状の非磁性体の
容器３内に収容されたいずれか一方（図示の例では工具
５が磁性）が磁性の工作物４と工具５との間に相対運動
を発生させて工具５を工作物４表面に衝接せしめ、該工
作物４における表面仕上げまたはエッジの仕上げ、ある
いは表面硬化加工を行うことを特徴とする。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the magnetically assisted processing method and apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG.
1 and 2 show a first embodiment of a magnetically assisted processing method and a magnetic assisting method according to the present invention. FIG. 1 is a processing principle diagram of the magnetically assisted processing method of the present invention, and FIG. It is a schematic perspective view of. As shown in FIG. 1, the magnetically assisted processing method of the present invention is performed by magnetic driving from outside the container 3 (according to the fluctuation of the rotating magnetic field of the magnet 2 composed of the N and S magnetic poles 7 connected by the yoke 6). Either one (the tool 5 is magnetic in the illustrated example) housed in the closed non-magnetic container 3 generates relative movement between the magnetic workpiece 4 and the tool 5 to machine the tool 5. The surface of the workpiece 4 is abutted against the surface of the workpiece 4 to perform surface finishing or edge finishing, or surface hardening.
【０００９】磁気援用加工装置の第１実施の形態を図２
に示す。いずれか一方が磁性の工作物４と工具５とが収
容された密閉状の非磁性体の容器３と、該容器３に対向
して設置（図示の例では下方に近接して）された少なく
とも１個の、図示の例では２組の磁石２Ａ、２Ｂと２
Ｃ、２Ｄを有する回転テーブル１とを対向させて配置し
たものである。前記工具５として形状異方性（対称的で
ないもの）、磁気異方性あるいはボール状工具を、順次
あるいは適宜に組み合わせて用いることができる。ま
た、磁性工具５を樹脂等の非磁性材料にてコーティング
するか、あるいは非磁性工具５を磁性材料にてコーティ
ングして構成することもできる。さらに、工作物４を非
磁性体とした場合、該工作物４を容器内にて適宜の把持
装置によって固定可能に構成してもよい。FIG. 2 shows a first embodiment of a magnetic assisting processing apparatus.
Shown in One of which is a closed non-magnetic container 3 containing a magnetic workpiece 4 and a tool 5, and at least one of which is installed facing the container 3 (in the example shown in FIG. 1, it is close to the lower side). One, in the example shown, two sets of magnets 2A, 2B and 2
The rotary table 1 having C and 2D is disposed to face. As the tool 5, shape anisotropy (not symmetric), magnetic anisotropy or a ball-shaped tool can be used sequentially or in an appropriate combination. Further, the magnetic tool 5 may be coated with a non-magnetic material such as resin, or the non-magnetic tool 5 may be coated with a magnetic material. Further, when the workpiece 4 is made of a non-magnetic material, the workpiece 4 may be configured to be fixable in a container by an appropriate gripping device.
【００１０】前記回転テーブル１上に設置された２組の
磁石２Ａ、２Ｂと２Ｃ、２Ｄは配置換え自在に構成され
ており、これらの磁石２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄを各別
に、回転テーブル１上に形成された多数の取付孔に選択
的に取り付けるか、放射方向に形成されたレールや溝上
をスライドさせて任意位置に固定することによって、回
転テーブル１の回転時に前記容器３内に収容された工作
物４および工具５に対してランダムな磁場を与えること
ができるように構成される。回転テーブル１の回転時
に、少なくとも１個の、図示の例では２組の磁石２Ａ、
２Ｂと２Ｃ、２Ｄが配設されていることにより、例えば
磁性工具５群が容器３内にて対をなして分離しつつ工作
物４に対してランダムに衝接する。しかも、これらの磁
石２Ａ、２Ｂと２Ｃ、２Ｄは容器３の下方に近接配置さ
れていることによって、工作物４と衝接して磁場から脱
落した磁性工具５群は吸引、反発を繰り返して軸方向に
もランダムな挙動を示す。つまり、工作物４と工具５と
の相対運動が３次元方向となる。容器３は軸方向の位置
を調整可能（回転テーブル１を上下に調整するようにし
てもよい）で、回転テーブル１上の磁石２Ａ、２Ｂ、２
Ｃ、２Ｄに対する工作物４および工具５の軸方向距離を
設定して磁場の磁気力が調整される。The two sets of magnets 2A, 2B and 2C, 2D installed on the rotary table 1 are configured so as to be freely rearranged. These magnets 2A, 2B, 2C, 2D are separately provided on the rotary table 1 respectively. It is accommodated in the container 3 at the time of rotation of the turntable 1 by selectively attaching to a large number of attachment holes formed thereon, or by sliding on a rail or groove formed in a radial direction and fixing it at an arbitrary position. It is configured such that a random magnetic field can be applied to the work 4 and the tool 5 that have been set. At the time of rotation of the turntable 1, at least one, in the example shown, two sets of magnets 2A,
With the arrangement of 2B, 2C, and 2D, for example, a group of magnetic tools 5 abuts on the workpiece 4 at random while separating as a pair in the container 3. In addition, since these magnets 2A, 2B and 2C, 2D are arranged close to the lower part of the container 3, the magnetic tools 5 which have come into contact with the workpiece 4 and fallen off from the magnetic field repeatedly attract and repel, and are repeatedly moved in the axial direction. Also show random behavior. That is, the relative movement between the workpiece 4 and the tool 5 becomes a three-dimensional direction. The position of the container 3 in the axial direction is adjustable (the rotary table 1 may be adjusted up and down), and the magnets 2A, 2B, 2
The magnetic force of the magnetic field is adjusted by setting the axial distance of the workpiece 4 and the tool 5 with respect to C and 2D.
【００１１】回転テーブル１に設置される磁石２Ａ、２
Ｂ、２Ｃ、２Ｄは永久磁石あるいは電磁コイルもしくは
これらの組合せから構成され、電磁コイルが採用される
場合は静止部から容器３の近傍まで延設配設された電磁
コイルの簡単な電流制御により磁力を発生させることが
できる。永久磁石による磁力は回転テーブルの回転数に
より制御され、電磁コイルからなる電磁石による磁力は
電磁コイルへの通電周波数変動により制御される。必要
に応じて、容器３側の軸と回転テーブル１における回転
軸とを交差構成することもできる。すなわち回転テーブ
ル１または容器３を傾斜させることで、容器３内の工具
４と回転中の磁石２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄとの距離を順
次変更させることもできる。回転中に傾斜角度をランダ
ムに変更すれば、さらに、工具５と工作物４との間の相
対位置にランダムな挙動を与えることができる。The magnets 2A, 2
B, 2C, and 2D are constituted by permanent magnets, electromagnetic coils, or a combination thereof. When an electromagnetic coil is employed, the magnetic force is obtained by simple current control of the electromagnetic coil extending from the stationary part to the vicinity of the container 3. Can be generated. The magnetic force of the permanent magnet is controlled by the number of rotations of the rotary table, and the magnetic force of the electromagnet formed of the electromagnetic coil is controlled by the fluctuation of the energizing frequency to the electromagnetic coil. If necessary, the axis on the container 3 side and the rotation axis on the turntable 1 may be crossed. That is, by inclining the rotary table 1 or the container 3, the distance between the tool 4 in the container 3 and the rotating magnets 2A, 2B, 2C, and 2D can be sequentially changed. If the inclination angle is changed randomly during rotation, random behavior can be further given to the relative position between the tool 5 and the workpiece 4.
【００１２】図３は本発明の磁気援用加工装置の第２実
施の形態を示すもので、工作物４および工具５に対する
磁石２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、２Ｄの位置の調整の自由度を向
上させるもので、回転テーブル１の中心に貫通孔１Ａが
穿設されている。このように構成したことによって、工
作物４および工具５に対する各磁石２の軸方向位置の調
整が、容器３の外周部にまで及んで調整の自由度が向上
する。本実施の形態のものも各磁石２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、
２Ｄの径方向の位置の調整が可能に構成されることは言
うまでもない。また、図２および図３に図示の装置自体
を９０°回転させた状態すなわち容器３および回転テー
ブル１の軸を略水平状に設置（図１がこれに当たる。）
することにより、容器３の円筒面が上下に配置された加
工形態を採用することもできる。FIG. 3 shows a second embodiment of the magnetically assisted machining apparatus according to the present invention, which improves the degree of freedom in adjusting the positions of the magnets 2A, 2B, 2C and 2D with respect to the workpiece 4 and the tool 5. In the center of the turntable 1, a through hole 1A is formed. With such a configuration, the adjustment of the axial position of each magnet 2 with respect to the workpiece 4 and the tool 5 extends to the outer peripheral portion of the container 3 so that the degree of freedom of the adjustment is improved. In the embodiment, the magnets 2A, 2B, 2C,
It goes without saying that the 2D radial position can be adjusted. In addition, the apparatus itself shown in FIGS. 2 and 3 is rotated by 90 degrees, that is, the axes of the container 3 and the turntable 1 are installed substantially horizontally (FIG. 1 corresponds to this).
By doing so, a processing mode in which the cylindrical surface of the container 3 is arranged up and down can be adopted.
【００１３】前記加工原理に基づく加工装置によって加
工実験を行った。回転テーブル１はアルミニウム合金等
の非磁性材料にて構成し、磁石２として１８×１２×１
０ｍｍのＮｄ−Ｆｅ−Ｂ希土類永久磁石を円周上等分に
４個の２組設置した。磁性工具５としてＳＵＳ３０４ス
テンレス鋼ピン（φ１×５ｍｍ）を７０ｇ、工作物４と
してＡ２０１７アルミニウム合金円板（φ１０×１．５
ｍｍ）の中心に直径３ｍｍのドリル加工したものを準備
した。容器３と磁石２とのオフセット量１５ｍｍ、回転
テーブル１の回転速度１分間１５００回転にて１０分間
の加工を行った。その結果を示したものが図４である。
これにより、加工前において見られた工作物４のドリル
加工した際のバリは完全に除去されていることが解る。
また、図示はしていないが、工作物４の表面について
も、加工前の６．８μｍＲｙから４．４μｍＲｙに平滑
化され、表面硬度が１４８ＨＶから１６８ＨＶに上昇し
たことが確認されている。A processing experiment was performed by a processing apparatus based on the processing principle. The turntable 1 is made of a non-magnetic material such as an aluminum alloy, and has a magnet 2 of 18 × 12 × 1.
Two sets of four Nd-Fe-B rare-earth permanent magnets of 0 mm were equally spaced on the circumference. 70 g of SUS304 stainless steel pin (φ1 × 5 mm) as the magnetic tool 5 and A2017 aluminum alloy disk (φ10 × 1.5
mm), a drilled one having a diameter of 3 mm was prepared at the center. Processing was performed for 10 minutes at an offset amount of 15 mm between the container 3 and the magnet 2 and a rotation speed of the rotary table 1 of 1500 rotations for 1 minute for 1500 minutes. FIG. 4 shows the result.
Thereby, it turns out that the burr | burr at the time of drilling of the workpiece 4 seen before the processing was completely removed.
Although not shown, it has been confirmed that the surface of the workpiece 4 was also smoothed from 6.8 μm Ry before processing to 4.4 μm Ry, and the surface hardness increased from 148 HV to 168 HV.
【００１４】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明の趣旨の範囲内で、回転テーブルの形
状、材質およびその回転駆動形態（駆動源は電動のみな
らず油圧、空気圧でもよいし、工具挙動をより活発にす
るためパルスモータによる非等速回転や回転方向制御が
なされてもよい）、回転テーブルに設置される磁石の数
およびその磁極の配列形態（Ｓ、Ｎ極の配列の他、永久
磁石の配設と電磁石の通電制御との併用）、磁石の磁場
の変動制御形態（永久磁石および電磁石が設置された回
転テーブルの回転数制御による周波数変動により磁場を
変動制御したり、電磁石が設置された場合は、回転数制
御に優先させて電磁石のランダムな電流制御により励磁
力を変動させて磁場をランダムに変動制御してもよ
い。）、容器の形状、材質、磁性工具の形状、材質、
数、非磁性工具の形状、材質、数、工作物の材質、容器
内での固定形態、工具の形状異方性あるいは磁気異方性
（磁力の大きさおよび方向を刻々変動させることで、見
かけ上の磁気的異方性を増長させることもできる）の付
与形態等については適宜選定できる。The embodiments of the present invention have been described above. However, within the scope of the present invention, the shape and material of the turntable and its rotational drive form (the drive source may be not only electric but also hydraulic or pneumatic). Non-constant speed rotation or rotation direction control may be performed by a pulse motor in order to make the tool behavior more active), the number of magnets installed on the rotary table and the arrangement of the magnetic poles (the arrangement of S and N poles) In addition, the arrangement of permanent magnets and the control of energization of the electromagnets), the variation control of the magnetic field of the magnets (fluctuation control of the magnetic field by frequency variation by controlling the number of rotations of the rotating table on which the permanent magnets and the electromagnets are installed) When an electromagnet is installed, the excitation force may be varied by random current control of the electromagnet prior to the rotation speed control, so that the magnetic field may be randomly varied and controlled.) Quality, the shape of the magnetic tool, material,
Number, shape and material of non-magnetic tool, number of materials, material of work, fixed form in container, shape anisotropy or magnetic anisotropy of the tool (by changing the magnitude and direction of magnetic force every moment, The above-mentioned magnetic anisotropy can also be increased.
【００１５】[0015]
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明で
は、容器外からの磁力駆動により、密閉状の非磁性体の
容器内に収容されたいずれか一方が磁性の工作物と工具
との間に相対運動を発生させて工具を工作物表面に衝接
せしめ、該工作物における表面仕上げまたはエッジの仕
上げ、あるいは表面硬化加工を行うことにより、一方が
磁性の工作物と工具との間の相対運動による工作物の仕
上げ研磨が、密閉状の非磁性体の容器外からの磁力駆動
により行えるので、研磨粉等が外部に飛散することなく
清浄な研磨作業が行える。しかも、前記相対運動が３次
元方向である場合は、工作物と工具とのよりランダムな
相対運動による衝接によって研磨が促進される。また、
作業終了後には、磁気の付与により工作物と工具とを容
易に分別できる。As described above in detail, according to the present invention, one of the magnetically driven workpieces and tools housed in a hermetically sealed non-magnetic container is driven by a magnetic force from outside the container. Between the magnetic workpiece and the tool by performing surface finishing or edge finishing or surface hardening on the workpiece by generating relative motion between the tool and the surface of the workpiece. The finish polishing of the workpiece by the relative movement of the above can be performed by the magnetic drive from the outside of the closed non-magnetic material container, so that the clean polishing operation can be performed without the abrasive powder and the like scattered outside. Moreover, when the relative movement is in a three-dimensional direction, the polishing is promoted by the contact between the workpiece and the tool due to the more random relative movement. Also,
After the work is completed, the workpiece can be easily separated from the tool by applying magnetism.
【００１６】また、いずれか一方が磁性の工作物と工具
とが収容された密閉状の非磁性体の容器と、該容器に対
向して設置された少なくとも１個の磁石を有する回転テ
ーブルとを対向させて配置したことにより、簡素な構造
で低コストの装置により、例えば磁性工具群が容器内に
て対をなして分離しつつ工作物に対してランダムに衝接
しながら、磁場から脱落した後、吸引、反発を繰り返し
て軸方向にもランダムな挙動を示して、工作物と工具と
の３次元方向での相対運動を容易に得ることができる。
さらに、前記磁石が回転テーブル上にて配置換え自在に
構成した場合は、回転テーブルの回転時に前記容器内に
収容された工作物および工具に対してランダムな磁場を
与えることができる。さらにまた、前記磁石が永久磁石
あるいは電磁コイルもしくはこれらの組合せから構成し
た場合は、選択する磁石の設計の自由度が向上する他、
永久磁石における回転数制御による磁場変動制御に優先
させて電磁石の電流制御により励磁力を変動させて磁場
を変動制御させて、より精密な磁場制御も可能となる。Further, a closed non-magnetic container accommodating a workpiece and a tool, one of which is magnetic, and a rotary table having at least one magnet installed facing the container. By being arranged facing each other, with a simple structure and low-cost equipment, for example, the magnetic tools are separated from each other in pairs in the container while randomly coming into contact with the workpiece and dropping from the magnetic field By repeating suction, repulsion and random behavior in the axial direction, relative movement between the workpiece and the tool in the three-dimensional direction can be easily obtained.
Further, when the magnet is configured to be freely relocated on the rotary table, a random magnetic field can be applied to the workpiece and the tool accommodated in the container when the rotary table rotates. Furthermore, when the magnet is constituted by a permanent magnet or an electromagnetic coil or a combination thereof, the degree of freedom in designing the magnet to be selected is improved,
The magnetic field fluctuation is controlled by changing the exciting force by the current control of the electromagnet in preference to the magnetic field fluctuation control by the rotation speed control of the permanent magnet, thereby enabling more precise magnetic field control.
【００１７】また、前記工作物を非磁性体とし、該工作
物を容器内にて固定可能に構成した場合は、比較的大き
な工作物における表面仕上げ研磨作業にも適用できる。
さらに、前記磁石による磁場を回転テーブルの回転数あ
るいは電磁石への通電周波数変動により制御する場合
は、工作物および工具との関係に応じて磁場における磁
力を制御して研磨力を適正に制御することが可能とな
る。さらにまた、前記工具として形状異方性、磁気異方
性あるいはボール状工具を、順次あるいは適宜に組み合
わせて用いた場合は、工作物に対する工具の衝接挙動が
よりランダムとなって、研磨効率が向上する。しかも、
比較的大きな加工力の作用によって、表面層の硬化、圧
縮応力の残留による曲げ疲労強度の向上および平滑化も
図れる。また、前記工具として、磁性工具を樹脂等の非
磁性材料にてコーティングするか、あるいは非磁性工具
を磁性材料にてコーティングした場合は、採用すべき工
具の素材の幅が広がり、設計の自由度が向上するととも
に工作物加工面に対する影響を微妙に調整することも可
能となる。さらに、前記容器内に油等の液状潤滑剤を封
入して湿式研磨がなされるように構成した場合は、研磨
が円滑になされて散塵も抑制され、作業終了後の工具と
工作物との分離の手間を少なくできる。このように本発
明によれば、簡素な構造により、３次元的なランダムな
工具挙動を実現するとともに、清浄で発塵の虞れのない
容器内での研磨を可能にした低コストな磁気援用加工方
法およびその装置が提供される。When the work is made of a non-magnetic material and the work can be fixed in a container, the work can be applied to a surface finish polishing operation on a relatively large work.
Further, when controlling the magnetic field generated by the magnet by changing the number of rotations of the rotary table or the power supply frequency to the electromagnet, it is necessary to control the magnetic force in the magnetic field in accordance with the relationship between the workpiece and the tool to appropriately control the polishing force. Becomes possible. Furthermore, when shape anisotropy, magnetic anisotropy or a ball-shaped tool is used as the tool sequentially or in an appropriate combination, the impact behavior of the tool on the workpiece becomes more random, and the polishing efficiency is reduced. improves. Moreover,
By the action of a relatively large processing force, the hardening of the surface layer, the improvement of the bending fatigue strength due to the residual compressive stress, and the smoothing can be achieved. When the magnetic tool is coated with a non-magnetic material such as a resin, or when the non-magnetic tool is coated with a magnetic material, the width of the tool material to be adopted is increased, and the degree of freedom in design is increased. And the effect on the work surface of the workpiece can be finely adjusted. Further, when wet polishing is performed by enclosing a liquid lubricant such as oil in the container, the polishing is performed smoothly, dust is suppressed, and the tool and the workpiece after the work are completed. Separation work can be reduced. Thus, according to the present invention, with a simple structure, a three-dimensional random tool behavior is realized, and a low-cost magnetically assisted polishing that enables polishing in a clean and dust-free container is not possible. A processing method and apparatus are provided.
【図１】本発明の磁気援用加工方法の加工原理図を示す
概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing a working principle diagram of a magnetic assisted working method of the present invention.
【図２】本発明の磁気援用加工装置の第１実施の形態を
示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing a first embodiment of the magnetic assisting processing apparatus of the present invention.
【図３】本発明の磁気援用加工装置の第２実施の形態を
示す概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view showing a magnetic-assisted processing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の磁気援用加工装置による実験結果を示
す表面粗さの図である。FIG. 4 is a diagram of surface roughness showing an experimental result by the magnetically assisted processing apparatus of the present invention.
【図５】第１従来例である非磁性管の内面研磨装置の横
断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view of a first conventional example of a non-magnetic tube inner surface polishing apparatus.
【図６】第２従来例であるバレル研磨機の図である。FIG. 6 is a diagram of a barrel polishing machine as a second conventional example.
１ 回転テーブル ２ 磁石 ３ 容器 ４ 工作物 ５ 工具 ６ ヨーク ７ 磁極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotary table 2 Magnet 3 Container 4 Workpiece 5 Tool 6 Yoke 7 Magnetic pole
Claims (10)
非磁性体の容器内に収容されたいずれか一方が磁性の工
作物と工具との間に相対運動を発生させて工具を工作物
表面に衝接せしめ、該工作物における表面仕上げまたは
エッジの仕上げ、あるいは表面硬化加工を行うことを特
徴とする磁気援用加工方法。1. A tool driven by a magnetic force from outside of a container to generate relative movement between a tool and a magnetic workpiece, one of which is housed in a closed non-magnetic container, to move the tool to the workpiece. A magnetically assisted processing method, comprising: abutting a surface of the workpiece to finish a surface or an edge of the workpiece, or perform a surface hardening process.
特徴とする請求項２に記載の磁気援用加工方法。2. The method of claim 2, wherein the relative movement is in a three-dimensional direction.
収容された密閉状の非磁性体の容器と、該容器に対向し
て設置された少なくとも１個の磁石を有する回転テーブ
ルとを対向させて配置したことを特徴とする磁気援用加
工装置。3. A hermetically sealed non-magnetic container accommodating a magnetic workpiece and a tool, and a rotary table having at least one magnet installed facing the container. A magnetic-assisted processing device characterized by being arranged to face.
自在に構成したことを特徴とする請求項３に記載の磁気
援用加工装置。4. The magnetic-assisted processing apparatus according to claim 3, wherein the magnet is configured to be relocated on a rotary table.
もしくはこれらの組合せから構成したことを特徴とする
請求項３または４に記載の磁気援用加工装置。5. The magnetically assisted processing apparatus according to claim 3, wherein the magnet is constituted by a permanent magnet, an electromagnetic coil, or a combination thereof.
容器内にて固定可能に構成したことを特徴とする請求項
３ないし５のいずれかに記載の磁気援用加工装置。6. The magnetically assisted processing apparatus according to claim 3, wherein the workpiece is made of a non-magnetic material, and the workpiece can be fixed in a container.
転数あるいは電磁石への通電周波数変動により制御する
ことを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載の
磁気援用加工装置。7. The magnetic-assisted processing apparatus according to claim 3, wherein a magnetic field generated by the magnet is controlled by a rotation speed of a rotary table or a change in energizing frequency to an electromagnet.
あるいはボール状工具を、順次あるいは適宜に組み合わ
せて用いたことを特徴とする請求項３ないし７のいずれ
かに記載の磁気援用加工装置。8. The magnetically assisted machining according to claim 3, wherein a shape anisotropic, a magnetic anisotropic or a ball-shaped tool is used as the tool sequentially or in an appropriate combination. apparatus.
磁性材料にてコーティングするか、あるいは非磁性工具
を磁性材料にてコーティングして構成したことを特徴と
する請求項３ないし８のいずれかに記載の磁気援用加工
装置。9. The tool according to claim 3, wherein the tool is formed by coating a magnetic tool with a nonmagnetic material such as a resin, or by coating a nonmagnetic tool with a magnetic material. A magnetically assisted processing apparatus according to any one of the above.
して湿式研磨がなされるように構成したことを特徴とす
る請求項３ないし９のいずれかに記載の磁気援用加工装
置。10. The magnetically assisted processing apparatus according to claim 3, wherein a liquid lubricant such as oil is sealed in the container so that wet polishing is performed.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107457681A (en) * | 2017-09-07 | 2017-12-12 | 河南工业大学 | A kind of rotary magnetic rheological polishing head device and its polishing method |
| CN109249310A (en) * | 2018-10-15 | 2019-01-22 | 东莞市振亮五金科技有限公司 | A kind of phase shifter automatic cycle deburring equipment and its application method |
| CN110905920A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 北京亚之捷环保科技有限责任公司 | Magnetic bearing control device suitable for different offset combinations of each degree of freedom of magnetic bearing |
| CN112454013A (en) * | 2020-10-16 | 2021-03-09 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | Auxiliary metal processing technology for CuCr contact surface treatment processing |
| CN115302394A (en) * | 2022-06-27 | 2022-11-08 | 深圳市恒永达科技股份有限公司 | Special magnetic fluid polishing equipment |
-
2000
- 2000-12-25 JP JP2000392156A patent/JP2002192453A/en active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107457681A (en) * | 2017-09-07 | 2017-12-12 | 河南工业大学 | A kind of rotary magnetic rheological polishing head device and its polishing method |
| CN107457681B (en) * | 2017-09-07 | 2023-10-27 | 河南工业大学 | Rotary magneto-rheological polishing head device and polishing method thereof |
| CN110905920A (en) * | 2018-09-18 | 2020-03-24 | 北京亚之捷环保科技有限责任公司 | Magnetic bearing control device suitable for different offset combinations of each degree of freedom of magnetic bearing |
| CN109249310A (en) * | 2018-10-15 | 2019-01-22 | 东莞市振亮五金科技有限公司 | A kind of phase shifter automatic cycle deburring equipment and its application method |
| CN112454013A (en) * | 2020-10-16 | 2021-03-09 | 陕西斯瑞新材料股份有限公司 | Auxiliary metal processing technology for CuCr contact surface treatment processing |
| CN115302394A (en) * | 2022-06-27 | 2022-11-08 | 深圳市恒永达科技股份有限公司 | Special magnetic fluid polishing equipment |
| CN115302394B (en) * | 2022-06-27 | 2024-04-02 | 深圳市恒永达科技股份有限公司 | Special equipment for polishing magnetic fluid |
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