KR100335219B1 - Magnetohydrodynamic fluids and methods of surface preparation, devices and gloss methods using them - Google Patents

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KR100335219B1 KR1019950705488A KR19950705488A KR100335219B1 KR 100335219 B1 KR100335219 B1 KR 100335219B1 KR 1019950705488 A KR1019950705488 A KR 1019950705488A KR 19950705488 A KR19950705488 A KR 19950705488A KR 100335219 B1 KR100335219 B1 KR 100335219B1
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이고르브이. 프록호르프
세르게이알. 고로드킨
겐나디알. 고로드킨
레오니드케이. 글렙
브로니슬라브이. 카세브스키
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바이엘로코프 사이언티픽, 인코퍼레이티드
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Abstract

A method of polishing an object is disclosed. In one embodiment, as shown in the figure, the method comprises the steps of creating a polishing zone (10) within a magnetorheological fluid (2); determining the characteristics of the contact between the object and the polishing zone necessary to polish the object (4); controlling the consistency of the fluid (2) in the polishing zone (10); bringing the object (4) into contact with the polishing zone (10) of the fluid (2); and moving at least one of said object (4) and said fluid (2) with respect to the other. Also disclosed is a polishing device (1). In one embodiment, the device comprises a magnetorheological fluid (2), a means (6) for inducing a magnetic field, and a means for displacing the object (4) to be polished or the means (6) for inducing a magnetic field relative to one another.

Description

자기유동학적 유체 및 이를 이용한 시편 표면 완성 방법, 장치 및 광택방법Magnetohydrodynamic fluid and method, device and polish method of specimen surface using the same

[도면의 간단한 설명][Brief Description of Drawings]

제 1 도는 본 발명의 일실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.1 is a cross-sectional view of a gloss device according to an embodiment of the present invention.

제 2 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도,2 is a cross-sectional view of the polishing apparatus according to another embodiment of the present invention,

제 3 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.3 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 4 도는 시편의 중앙으로부터 거리함수로서, 예시된 시편에 대하여 제거된 재료의 양을 나타내는 그래프.4 is a graph showing the amount of material removed for the illustrated specimen as a distance function from the center of the specimen.

제 5 도는 편평한 시편의 광택을 제어하기 위하여 본 발명의 방법에서 사용되는 패러미터를 설명하는 개략도.5 is a schematic diagram illustrating parameters used in the method of the present invention for controlling the gloss of flat specimens.

제 6 도는 굽어진 시편의 광택을 제어하기 위하여 본 발명의 방법에서 사용되는 패리미터를 설명하는 개략도.6 is a schematic diagram illustrating a parameter used in the method of the present invention to control the gloss of a curved specimen.

제 7 도는 광택동안 재료제거의 비율과 자계중 강도사이의 관계를 도시하는 그래프.7 is a graph showing the relationship between the rate of material removal during gloss and the strength in the magnetic field.

제 8 도는 광텍동안 재료제거의 비율과, 시편이 닦이는 용기의 바닥과 시편의 틈사이의 관계를 도시하는 그래프.8 is a graph showing the relationship between the rate of material removal during optical fiber and the gap of the specimen and the bottom of the container with which the specimen is wiped.

제 9 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.9 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 10 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.10 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 11 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.11 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 12도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.12 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 13 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.13 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 14 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.14 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 15 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.15 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 16 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.16 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 17 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.17 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 18 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.18 is a cross-sectional view of a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.

제 19 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.19 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 20 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.20 is a cross-sectional view of a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.

제 21 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.21 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 22 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.22 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 23 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.23 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 24 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.24 is a cross-sectional view of a polishing apparatus according to another embodiment of the present invention.

제 25 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.25 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 26 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.26 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 27 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.27 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 28 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.28 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 29 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.29 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

제 30 도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광택장치의 횡단면도.30 is a cross-sectional view of a gloss device according to another embodiment of the present invention.

[발명의 상세한 설명]Detailed description of the invention

이 출원은 1992. 10. 27자 출원된 미합중국 특허출원 제966,919호의 부분계속출원이다. 제966,919호 출원은 1992, 8. 14자 미합중국 특허출원 제930,116호의 부분계속출원이며, 제930,116호 출원은 1992. 4. 14자 미합중국 특허출원 제868,466호의 부분계속출원이다.This application is partly filed in United States Patent Application No. 966,919, filed Oct. 27, 1992. Application No. 966,919 is a partial application of US Patent Application No. 930,116 of 1992, Aug. 14, and Application No. 930, 116 is a partial application of US Patent Application No. 868,466 of April 14, 1992.

이 출원은 또한, 1992, 10. 27자 출원된 미합중국 특허출원 제966,929호의 부분계속출원으로서, 제966,929호 출원은 1992. 4. 14자 출원된 미합중국 특허출원 제868,466호의 부분계속출원이다.This application is also a partial application of US Patent Application No. 966,929, filed Oct. 27, 1992, which is a partial application of US Patent Application No. 868,466, filed Apr. 14, 1992.

본 발명은 자기유동학적 유체를 사용하여 표면을 광택하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of polishing a surface using a magnetorheological fluid.

광학렌즈, 반도체, 튜브, 세라믹등의 시편은 수지, 고무, 폴리우레탄 또는 기타 고체물질로 만들어진 원피스(one-piece)광택도구들을 사용하여 매끄럽게 닦아 왔다. 광택도구의 작용표면은 시편표면과 맞아야하는데, 이는 광택합성표면을 복잡하게 하고, 큰 스케일의 제품에는 적용하기가 곤란하다. 또한, 이러한 고체광택 도구로부터의 열전이는 일반적으로 불량하기 때문에 과열되면 시편과 연마도구를 변형시켜 시편표면과 연마도구의 결합구조에 손상을 초래하였다.Specimens such as optical lenses, semiconductors, tubes and ceramics have been polished smoothly using one-piece polish tools made of resin, rubber, polyurethane or other solid materials. The working surface of the polishing tool must match the surface of the specimen, which complicates the glossy composite surface and is difficult to apply to large scale products. In addition, since the heat transfer from the solid polish tool is generally poor, overheating deforms the specimen and the polishing tool, causing damage to the bonding structure between the specimen surface and the polishing tool.

1992. 10. 27자 미합중국 특허출원 제966,919호 및 1992, 8. 14자 미합중국 특허출원 제930,116호는 자기유동학적 유체구성과, 자기유동학적 유체를 사용하여 대상물체를 닦는 방법과, 개시된 광택방법에 따라 사용되는 광택도구를 개시한다. 이와 같은 출원에서 개시된 방법 및 장치들은 선행기술을 극복하여 현저하게 개량된 것이며, 장치, 방법 및 성취된 결과를 향상시키는 진보도 가능하다.1992. 10. 27 US Patent Application Nos. 966,919 and 1992, 8. 14 US Patent Application Nos. 930, 116, the magnetohydrodynamic fluid composition, a method for cleaning an object using a magnetohydrodynamic fluid, and the disclosed polishing method Disclosed is a polish tool used according to. The methods and apparatuses disclosed in this application are significantly improved over the prior art, and advances are also possible in improving the apparatus, methods and results achieved.

본 발명은 자기유동학적 광택유체(MP-유체)로 대상물을 닦는 장치 및 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게 말하자면, 본 발명은 자기유동학적 광택유체로 대상물을 광택시켜 자동으로 제어되는 정확한 방법과 개선된 광택장치에 관한 것이다. 본 발명의 방법은 자기유동학적 유체내에 광택영역을 만들고, 대상물을 유체의 광택영역에 접촉하여 닦이도록 하고, 연마될 대상물의 표면으로부터 물질의 제거비율을 결정하고, 최적의 연마효율을 위해 자계중강도, 휴지(休止)시간 및 스핀들(spindle) 속도같은 작동패러미터(parameter)를 계산하고, 작동패러미터에 따라 대상물과 유체중 적어도 하나를 다른 것에 대해서 이동시키는 단계로 구성된다.The present invention is directed to an apparatus and method for wiping an object with a magnetodynamic shine fluid (MP-fluid). More specifically, the present invention relates to an accurate method and an improved gloss device that are automatically controlled by polishing an object with a magnetodynamic gloss fluid. The method of the present invention creates a gloss zone in the magnetofluidic fluid, allows the object to be wiped in contact with the gloss zone of the fluid, determines the removal rate of the material from the surface of the object to be polished, Computing operating parameters such as strength, idle time and spindle speed, and moving at least one of the object and the fluid relative to the other, depending on the operating parameters.

광택장치는, 광택될 대상물과, 용기안에 포함될 수도 반대로 아닐수도 있는 자기유동학적 유체와, 자기장 유도수단과, 이러한 구성요소들가운데 하나 이상을 다른 구성요소에 대해서 이동시키는 수단으로 구성된다. 닦여질 대상물은 자기유동학적 유체에 접촉하게 되고, 자기유동학적 유체와 자기장유도수단 및/또는 닦여질 대상물이 움직여서 대상물물의 모든 면들이 자기유동학적 유체에 노출되게 한다.The polishing apparatus consists of an object to be polished, a magnetohydrodynamic fluid which may or may not be included in the container, magnetic field inducing means and means for moving one or more of these components relative to the other components. The object to be wiped is brought into contact with the magnetofluidic fluid, and the magnetofluidic fluid and magnetic field inducing means and / or the object to be wiped move to expose all sides of the object to the magnetofluidic fluid.

본 발명의 방법 및 장치에서는, 자기유동학적 유체는 연마될 대상물과 유체가 접촉하는 영역에 있는 자기장에 의해 작용한다. 자기장은 MP-유체가 가소화된 고체의 특성을 가지도록 하는데, 가소화고체의 항복점(降伏點, yield point)은 자계중강도와 점도에 따른다. 유체의 항복점은 효과적인 광택표면을 형성할 정도로 높으나, 연마입자가 이동될 수도 있다. 자기장에 의한 작용시에 자기유동학적 유체의 효과적인 점성 및 탄성은 연마입자가 시편을 침식시키기에 충분한 힘을 가지도록 연마입자에 저항을 제공한다.In the method and apparatus of the present invention, the magnetodynamic fluid is acted upon by a magnetic field in the region where the fluid is in contact with the object to be polished. The magnetic field allows the MP-fluid to have the properties of a plasticized solid. The yield point of the plasticized solid depends on the magnetic field strength and viscosity. The yield point of the fluid is high enough to form an effective gloss surface, but abrasive particles may migrate. The effective viscosity and elasticity of the magnetorheological fluid upon action by the magnetic field provides resistance to the abrasive particles so that they have sufficient force to erode the specimen.

제 1 도는 본 발명의 방법에 따라 작용하는 광택장치의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a gloss device operating in accordance with the method of the present invention.

원통형 용기(1)은 자기유동학적 광택유체(MP-유체, 2)를 포함한다.Cylindrical vessel 1 comprises a magnetodynamic polish fluid (MP-fluid) 2.

MP-유체(2)는 연마제를 포함한다. 용기(1)는 MP-유체(2)에 활성이 없는 비 자기물질로 만들어져 있다. 제 1 도를 보면, 용기(1)는 단면에서 볼 때 반원통형이고 바닥이 평평하거나, 용기(1)의 모양은 닦여질 시편에 적합하게 수정가능하다. 이하, 이에 관해서 상세하게 설명한다.The MP-fluid 2 comprises an abrasive. The container 1 is made of a nonmagnetic material which is inactive to the MP-fluid 2. 1, the container 1 is semi-cylindrical in shape in cross section and the bottom is flat, or the shape of the container 1 can be modified to suit the specimen to be wiped. This will be described in detail below.

블레이드(blade)와 같은 기구(13)가 용기(1)에 설치되어, 광택이 행해지는 동안에, MP-유체(2)의 계속적인 교반 움직임(stirring)을 제공한다. 닦여질 시편(4)은 회전가능한 시편스핀들(5)에 연결된다. 바람직하게는, 시편스핀들(5)는 비자기물질로 만들어진다. 시편스핀들(5)은 스핀들슬라이드(8)상에 설치되어 수직 방향으로 이동가능하다. 스핀들슬라이드(8)는, 프로그램가능한 제어시스템(12)로부터의 전기신호에 따라 동작하는 종래의 서보모터(servo motor)에 의해 구동된다.An instrument 13, such as a blade, is installed in the vessel 1 to provide continuous stirring of the MP-fluid 2 during gloss. The specimen 4 to be wiped is connected to the rotatable specimen spindles 5. Preferably, the specimen spindles 5 are made of nonmagnetic material. The specimen spindle 5 is mounted on the spindle slide 8 and is movable in the vertical direction. The spindle slide 8 is driven by a conventional servo motor which operates in accordance with electrical signals from the programmable control system 12.

용기(1)의 회전은 용기스핀들(3)에 의해 제어되는데, 용기(1)아래에서 중앙에 위치한다. 용기스핀들(3)은 종래의 모터 또는 기타전원에 의해 구동가능하다.The rotation of the vessel 1 is controlled by the vessel spindles 3, which are located centrally below the vessel 1. The container spindle 3 can be driven by a conventional motor or other power source.

전자석(6)은 시편(4)을 포함하는 영역의 MP-유체(2)에 영향미칠 수 있기 위해서 용기(1)에 근접하게 위치한다. 전자석(6)은 광택동작을 수행하기에 충분한 자기장을 유도할 수 있어야 하고, 바람직하게는 100 kA/m이상의 자기장을 유도한다. 전자석(6)은 제어시스템(12)에 연결된 전원장치(11)로부터 권선(7)에 의해 활성된다. 권선(7)은 종래의 자기권선이다. 전자석(6)은 전자석 슬라이드(9)상에 설치되어 용기(1)의 반경을 따라서 수평방향으로 이동한다. 전자석 슬라이드(9)는 프로그램가능한 제어시스템(12)으로부터의 전기신호에 따라 동작하는 종래의 서보 모터에 의해 구동된다.The electromagnet 6 is located proximate to the container 1 in order to be able to influence the MP-fluid 2 in the region containing the specimen 4. The electromagnet 6 should be able to induce a magnetic field sufficient to perform the gloss operation, and preferably induce a magnetic field of 100 kA / m or more. The electromagnet 6 is activated by the winding 7 from a power supply 11 connected to the control system 12. The winding 7 is a conventional magnetic winding. The electromagnet 6 is installed on the electromagnet slide 9 and moves horizontally along the radius of the container 1. The electromagnet slide 9 is driven by a conventional servo motor which operates in accordance with electrical signals from the programmable control system 12.

권선(7)은 광택동안에 전원장치(11)에 의해서 활성되어 자기장을 유도하고 MP-유체(2)에 영향을 미친다. MP-유체(2)는 시편(4)에 근접한 영역에 있는 균일하지 않은 자기장에 의해 작용한다. 여기에서, 자기장의 동등한 강도 라인은 상기 자기장의 경사도에 수직 또는 직각을 이루고, 자기장의 힘은 시편(4)의 표면에 수직인 용기바닥을 향해서 경사진다. 전자석(6)으로부터의 자기장의 적용은, 닦여지는 표면에 근접하여 한정된 광택영역(10)에 있는 MP-유체의 점도, 및 가소성을 변화 시킨다. 광택영역(10)의 크기는 전자석(6)의 극편과 전자석(6)의 끝모양사이의 차이에 의해 정의된다. MP-유체에 있는 연마입자는 사실상 광택영역(10)에만 있는 MP-유체에 의해 작용하고, 시편(4)의 표면에 대한 MP-유체의 압력은 광택영역(10)에서 가장 크다.The winding 7 is activated by the power supply 11 during the gloss, inducing a magnetic field and affecting the MP-fluid 2. The MP-fluid 2 acts by a non-uniform magnetic field in the region proximate the specimen 4. Here, an equivalent intensity line of the magnetic field is perpendicular or perpendicular to the inclination of the magnetic field, and the force of the magnetic field is inclined toward the bottom of the container perpendicular to the surface of the specimen 4. Application of the magnetic field from the electromagnet 6 changes the viscosity, and plasticity, of the MP-fluid in the defined gloss region 10 proximate to the surface being wiped. The size of the gloss region 10 is defined by the difference between the pole piece of the electromagnet 6 and the tip shape of the electromagnet 6. The abrasive particles in the MP-fluid are in fact acted by the MP-fluid in the gloss zone 10 only, and the pressure of the MP-fluid against the surface of the specimen 4 is greatest in the gloss zone 10.

본 출원이 설명하는 방법 및 장치에서 사용된 MP-유체(2)의 구성성분은 미합중국 특허출원 제966,919호(92. 10. 27 출원)와, 제966,929호(92. 10. 27 출원)와, 제930.116호(92. 8. 14 출원)와, 제868,466호(92. 4.14 출원)에 개시된 바와 같다. 본 발명의 일실시예는 미합중국 특허출원 제966,919호 및 제930.116호가 개시하는 바와 같이 복수의 자기입자와, 안정기(stabilizer)와 물과 글리세린(glycerin)으로 구성된 군에서 선택된 이송유체로 구성된 MP-유체가 사용된다. 본 발명의 다른 실시예는 자기입자(카르보닐기철 입자)가 산화를 제지하는 폴리머재의 보호막으로 코팅된다. 보호막은 기계적응력에 저항하는 것으로 실용적이며 얇다. 일실시예에 있는 코팅재는 테프론(teflon)이다. 입자는 초미립캡슐레이션(microcapsulation)의 일반적인 공정에 의해 코팅된다.The components of the MP-fluid 2 used in the method and apparatus described in this application are described in US Patent Application Nos. 966,919 (filed Oct. 27, 92), 966,929 (filed Oct. 27, 27), As disclosed in US Pat. No. 930.116, filed Aug. 14, and in 868,466, filed Apr. 14.14. One embodiment of the present invention is an MP-fluid composed of a plurality of magnetic particles, a transfer fluid selected from the group consisting of a stabilizer, water and glycerin, as disclosed in United States Patent Application Nos. 966,919 and 930.116. Is used. In another embodiment of the present invention, the magnetic particles (carbonyl iron particles) are coated with a protective film of a polymer material which inhibits oxidation. The protective film is practical and thin as it resists mechanical stress. In one embodiment the coating material is teflon. The particles are coated by the general process of microcapsulation.

제 1 도에서 도시된 광택기계는 다음과 같이 동작한다. 시편(4)은 시편스핀들(5)에 결합되고, 용기(1)의 바닥에 대해서 틈(h)에서 스핀들슬라이드(8)에 의해 위치하여 닦여질 시편(4)의 일부가 MP-유체(2)에 잠긴다. 상기 틈(h)은 시편이 닦여질 수 있는 모든 틈을 말한다. 틈(h)은 시편(4)에 대한 재료제거비율(V)에 영향을 미치고(제 8 도) 광택영역(10)이 시편(4)과 접촉하는 접촉지점(Rz)의 크기에 영향을 미친다. 틈(h)은 접촉지점(Rz)의 표면영역이 시편(4)의 표면영역의 1/3 이하로 선택된다. 틈(h)은 광택공정동안에 변화한다.The polishing machine shown in FIG. 1 operates as follows. The specimen 4 is coupled to the specimen spindle 5, and a part of the specimen 4 to be wiped by being positioned by the spindle slide 8 in the gap h with respect to the bottom of the container 1 is MP-fluid 2. ) The gap h refers to any gap in which the specimen can be wiped off. The gap h affects the material removal ratio V to the specimen 4 (FIG. 8) and the size of the contact point R z at which the gloss zone 10 contacts the specimen 4. Crazy The gap h is selected such that the surface area of the contact point R z is equal to or less than one third of the surface area of the specimen 4. The gap h changes during the polishing process.

일실시예에서, 시편(4)과 용기(1)는 서로에 대해 반대로 회전한다. 용기스핀들(3)은 회전동작하여 용기(1)를 회전시킨다. 용기스핀들(3)은 중앙축에 대하여 회전하고, 광택에 영향미치기에는 충분하고 용기(1)밖으로 MP-유체(2)를 추출 또는 스프레이하기에 사실상 충분한 원심력을 발생시키기에는 불충분한 속도로 용기(1)을 회전시킨다. 용기는 일정한 속도로 회전한다. 용기(1)의 이동은 MP-유체(2)의 새로운 부분의 연속적인 전달을 시편(4)이 위치한 영역에 제공하고, 광택영역(10)에서 닦여지는 시편의 표면과 접촉하는 MP-유체(2)의 연속적인 이동을 제공한다. 여기에서는 다른 이송유체 예를들어, 물 또는 글리세린(glycerin)등이 닦는 동안에추가되어 기화하는 이송유체를 공급하여 유체의 특성을 유지한다.In one embodiment, the specimen 4 and the container 1 rotate opposite to each other. The container spindle 3 rotates to rotate the container 1. The vessel spindle 3 rotates about the central axis and is sufficient to affect the gloss and at a rate sufficient to generate a centrifugal force which is substantially sufficient to extract or spray the MP-fluid 2 out of the vessel 1. Rotate 1). The vessel rotates at a constant speed. Movement of the vessel 1 provides continuous delivery of a new portion of the MP-fluid 2 to the region in which the specimen 4 is located and in contact with the surface of the specimen being wiped in the gloss region 10. Provide a continuous movement of 2). Here, other transfer fluids, for example, water or glycerin (glycerin) are added during the cleaning to provide a transfer fluid to vaporize to maintain the properties of the fluid.

시편스핀들(5)는 또한, 중앙축에 대해서 회전하여 시편(4)을 회전운동시킨다. 일실시예에서는, 시편스핀들(5)이 2000 rpm까지의 속도, 상세히 말하자면 500 rpm으로 동작한다. 시편스핀들(5)의 운동은 시편(4) 표면의 새로운 부분(fresh part)를 광택영역(10)과 연속적으로 접촉하게 하여, 닦여지는 표면의 원주를 따라서 재료가 사실상 균일하게 제거된다.The specimen spindle 5 also rotates about the central axis to rotate the specimen 4. In one embodiment, the specimen spindle 5 operates at speeds up to 2000 rpm, in particular 500 rpm. The movement of the specimen spines 5 causes a fresh part of the surface of the specimen 4 to be in continuous contact with the gloss area 10, so that the material is substantially uniformly removed along the circumference of the polished surface.

MP-유체(2)에 있는 연마입자가 시편(4)을 접촉함에 따라, 광택영역폭을 갖는 고리모양의 영역이 시편(4)의 표면상에서 점차적으로 닦여진다. 시편으로부터 제거되는 재료가 각 사이클(cycle)에서 증가하면서 광택은 하나 이상의 사이클에서 이루어진다. 시편(4)의 전체적인 표면을 광택시키는 것은 전자석슬라이드(6)을 사용한 전자석(6)의 방사형 변위에 의해 이루어지는데, 광택영역(10)을 시편표면에 대해 이동시킨다.As the abrasive particles in the MP-fluid 2 contact the specimen 4, the annular region with gloss area width is gradually wiped on the surface of the specimen 4. Glossiness occurs in one or more cycles as the material removed from the specimen increases in each cycle. Polishing the entire surface of the specimen 4 is accomplished by radial displacement of the electromagnet 6 using the electromagnet slide 6, which moves the gloss region 10 relative to the specimen surface.

전자석 (6)의 방사형운동은 연속적이거나 이산적 단계(discete steps)로 될 수 있다. 전자석(6)의 이동이 연속적이면, 운동의 상각궤도의 각점에 대한 전자석(6)의 최적속도(Uz)가 계산된다. 전자석(6)의 최적속도(Uz)는 다음 식에 따라 계산된다.The radial motion of the electromagnet 6 can be in continuous or discrete steps. If the movement of the electromagnet 6 is continuous, the optimum speed U z of the electromagnet 6 with respect to each point of the declination trajectory of the motion is calculated. The optimum speed U z of the electromagnet 6 is calculated according to the following equation.

( I ) U = 2Rz/t(I) U = 2R z / t

또는or

(II) Uz≤ 2RzV/k3 (II) U z ≤ 2R z V / k 3

여기서, Rz는 시편(4)과 접촉하는 광택영역(10)에 있는 접촉지점(contact spot)의 mm단위 반경이고, t는 한 사이클동안 닦여지는 접촉지점(Rz)에 대한 초단위의 시간이고, V는 μm/min단위의 재료제거비율이며, k3은 광택의 한 사이클동안 제거된 시편재료층의 μm단위 두께이다.Where R z is the radius in mm of the contact spot in the polished area 10 in contact with the specimen 4 and t is the time in seconds for the contact point R z to be wiped for one cycle. Where V is the material removal rate in μm / min and k 3 is the μm thickness of the specimen material layer removed during one cycle of gloss.

Rz는 틈(h)의 함수이다. 재료제거비율(V)는 용기(1)가 회전되는 속도와 틈(h)이 주어진 실형에 입각해서 결정된다. 재료제거비율(V)은 주어진 시간동안 주어진 점으로부터 재료의 양을 측정하여 결정된다. 광택의 한 사이클 동안에 제거되는 시편재료층의 두께(k3)는 완성된 시편에 요구되는 정확도의 함수이다. k3는 국부적인 에러집중을 최소화하기 위해 선택된다. 예를 들어 광유리가 닦여질 때 k3의 값은 필요한 적합성(fit)에 의해 결정되어 파형에 있는 모양을 다듬는다. 한 사이클 동안 접촉지점 Rz이 닦여져야 하는 시간의 양(t)은 다음의 식에 의해 계산된다.R z is a function of the gap h. The material removal rate V is determined based on the speed at which the container 1 rotates and the actual shape given the gap h. The material removal rate (V) is determined by measuring the amount of material from a given point over a given time. The thickness k 3 of the specimen material layer removed during one cycle of gloss is a function of the accuracy required for the finished specimen. k 3 is chosen to minimize local error concentration. For example, when light glass is wiped, the value of k 3 is determined by the required fit to refine the shape in the waveform. The amount of time (t) for which the contact point R z has to be cleaned for one cycle is calculated by the equation

t ≤ k3/Vt ≤ k 3 / V

k3와 자석의 속도(Uz)가 결정되면, 필요한 사이클의 수와 광택에 필요한 시간이 결정된다. 총 사이클의 수(N)를 계산하여 시편(4)를 광택하기 위해서는. 광택동안 제거될 재료의 층의 두께(K)가 식에 따라 계산된다.Once k 3 and the speed of the magnet U z are determined, the number of cycles required and the time required for gloss are determined. To polish the specimen (4) by calculating the total number of cycles (N). The thickness K of the layer of material to be removed during gloss is calculated according to the formula.

K = k1+ k2 K = k 1 + k 2

k1는 μm단위의 초기표면 조제(粗製)이고 k2는 μm단위의 표면하 손상층의두께이다. 필요한 사이클의 수(N)는 다음의 식을 사용하여 결정된다.k 1 is the initial surface preparation in μm and k 2 is the thickness of the subsurface damage layer in μm. The number N of cycles required is determined using the equation

N = K/k3 N = K / k 3

한 사이클에 필요한 시간의 양(tc)는 다음의 식을 사용하여 계산된다.The amount of time t c required for one cycle is calculated using the equation

tc= Rw/Uz t c = R w / U z

Rw는 시편의 반경이다. 제 5 도는 시편의 반경(Rw)과, 접촉지점(Rz), 틈(h)와, 제 1 도에 도시된 바와 같은 편편한(flat) 시편에 대한 자석 속도(Uz)의 관계를 나타낸다.R w is the radius of the specimen. 5 shows the relationship between the radius R w of the specimen, the contact point R z , the gap h and the magnet velocity U z with respect to the flat specimen as shown in FIG. 1. .

광택에 필요한 총시간(T)는 다음의 식을 이용하여 계산된다.The total time T required for gloss is calculated using the following equation.

T = NRw/Uz T = NR w / U z

N은 필요한 사이클의 수이고, Rw는 시편의 반경이고, Uz는 전자석(6)의 속도이다.N is the number of cycles required, R w is the radius of the specimen and U z is the speed of the electromagnet 6.

전자석(6)이 이산적 단계로 이동하면, 각 단계에서의 휴지시간이 결정되어야 한다. 일실시예에서는 전체적인 재료제거가 각 단계에서 일정하게 유지된다. 단계적인 광택동안에 재료의 일정량을 제거하기 위해서는, 후속 단계에서 접촉지점(Rz)의 겹침으로 인한 재료제거를 고려하여야 한다. 겹침계수(I)는 다음의 식에 의해 결정된다.When the electromagnet 6 moves to a discrete step, the downtime at each step must be determined. In one embodiment, the overall material removal is kept constant at each step. In order to remove a certain amount of material during the stage gloss, the removal of the material due to the overlap of the contact points R z must be considered in subsequent steps. The overlap coefficient (I) is determined by the following equation.

I = r/2Rz I = r / 2R z

여기서, r은 단일단계서의 시편의 mm단위 변위이고, Rz는 접촉지점의 반경이다. 단일단계의 변위(r)은 다음에서 주어진 예비 시도(preliminary trial)로 부터의 결과를 이용하여 경험적으로 결정될 수 있다.Where r is the displacement in mm of the specimen in a single step and R z is the radius of the contact point. The displacement r in a single step can be determined empirically using the results from the preliminary trial given below.

주어진 사이클에서 각 단계에 대한 휴지시간(td)은 다음의 식에 따라 결정된다.The dwell time t d for each step in a given cycle is determined by the equation

td= k3I/Vt d = k 3 I / V

k3는 한 광택사이클동안에 제거될 시편재료층의 두께이고, I는 겹침계수이고 V는 용기(1)의 주어진 속도와 주어된 틈(h)에서 시편에 대한 재료제거비율이다.k 3 is the thickness of the specimen material layer to be removed during one gloss cycle, I is the overlap factor and V is the material removal rate for the specimen at a given velocity h and the given gap h.

계단식 광택에 대해 한 사이클에서의 단계의 수(ns)는 다음의 식을 사용하여 결정된다.The number of steps n s in one cycle for the stepped gloss is determined using the equation

ns= Rw/rn s = R w / r

Rw는 시편의 반경이고, r은 단일단계에서의 시편의 변위이다. 시편을 닦는데 필요한 총 사이클의 수(N)는 연속적인 광택이 사용된 다음의 식을 이용하여 계산된다.R w is the radius of the specimen and r is the displacement of the specimen in a single step. The total number of cycles (N) required to clean the specimen is calculated using the following equation with continuous gloss.

N = K/k3 N = K / k 3

K는 광택동안에 제거될 재료의 층의 두께이고, k3는 한 광택사이클동안에 제거될 시편재료층의 두께이다. 계단식 광택에 필요한 총 시간은 다음 식을 사용하여계산된다.K is the thickness of the layer of material to be removed during gloss, and k 3 is the thickness of the specimen material layer to be removed during one gloss cycle. The total time required for the step polish is calculated using the following equation.

T = tdnsNT = t d n s N

td는 각 단계에 대한 휴지시간이고, ns는 한 사이클에서의 단계의 수이고, N은 총 사이클의 수를 나타낸다.t d is the pause for each step, n s is the number of steps in one cycle, and N represents the total number of cycles.

본 발명의 일실시예에서, 제어장치(12)에 대한 컴퓨터프로그램은 이러한 계산에 근거하여 연속적인 또는 단계적인 광택에 대해서 만들어진다. 그런 다음, 시편(4)의 광택에 따른 전(全)과정이 자동제어에서 처리된다. 제 1 도를 보면, 제어장치(12)는 입력장치(26)과, 처리장치(27)와, 신호발생기(28)를 포함한다.In one embodiment of the present invention, a computer program for the control device 12 is made for continuous or stepwise gloss based on this calculation. Then, the whole process according to the glossiness of the specimen 4 is processed in the automatic control. 1, the control device 12 includes an input device 26, a processing device 27, and a signal generator 28.

본 발명의 변형실시예에서, 무늬 발생의 정확성, 또는 원하는 형태 및 공차에 대한 완성된 시편의 관련성은 접촉지점 Rz에서 Rz의 함수(V[Rz])로서 재료의 제거비율의 공간분포를 결정하는 테스트를 수행함으로써 계산된다. 제거비율의 공간 분포는 이하에서 설명되고 제 4 도에 나타난 바와 같이 연속 접근 방법에 의해 결정된다. 그런 다음, 제거비율의 공간분포는, 상기 식들을 사용하여 휴지시간(td)와 같은 광택프로그램의 패러미터를 더욱 정확하게 결정하는데 사용된다. 이 경우, 휴지시간은 식을 사용하여 결정된다.In an alternate embodiment of the invention, the accuracy of the pattern generation, or a desired shape and relation of the finished specimen on tolerances is the spatial distribution of the removal rate of material as the R z function (V [R z]) at the contact point R z Calculated by performing a test to determine. The spatial distribution of removal rates is determined by the continuous approach as described below and shown in FIG. The spatial distribution of the removal rate is then used to more accurately determine the parameters of the gloss program, such as the dwell time t d , using the above equations. In this case, the dwell time is determined using the equation.

td= k3I/V[Rz]t d = k 3 I / V [R z ]

제 2 도는 발명의 변형실시예로서, 구면렌즈/비구면렌즈에서와 같은 볼록시편(204)에서 고효율 광택이 달성된다. 제 2 도에서, 용기(201)는 원형통이고, 광택영역(210)에 근접한 내측벽의 곡률의 반경은 시편(204)의 곡률의 반경보다 크다. 닦는 동안에는 용기(201)과 관련있는 유체(202)의 이동을 최소화시키는 것이 바람직하다. 이러한 MP-유체(202)의 이동 또는 누출을 최소화하기 위해서, 용기(201)의 내측벽은 용기(201)의 측벽과 MP-유체(202)사이에 기계적인 점착력을 제공하는 통기성재(215) 또는 냅(nap)층으로 덮혀 있다.2, as a variant of the invention, high efficiency gloss is achieved in the voloxy piece 204, such as in spherical lenses / aspherical lenses. In FIG. 2, the vessel 201 is a circular cylinder and the radius of curvature of the inner wall proximate the gloss zone 210 is greater than the radius of curvature of the specimen 204. While wiping, it is desirable to minimize the movement of the fluid 202 associated with the vessel 201. In order to minimize this movement or leakage of the MP-fluid 202, the inner wall of the vessel 201 is a breathable material 215 that provides a mechanical adhesion between the side wall of the vessel 201 and the MP-fluid 202. Or covered with a nap layer.

시편스핀들(205)은 스핀들슬라이드(208)에 연결되는데, 이는 회전테이블(216)과 연결된다. 최전테이블(216)은 테이블슬라이드(217)에 연결된다. 스핀들슬라이드(208)과, 회전테이블(216)과, 테이블슬라이드(217)은 프로그램 가능한 제어시스템(212)로부터의 전기적 신호에 따라 동작하는 종래의 서보모터에 의해 구동된다. 회전테이블(216)은 시편스핀들(205)이 그 수평축(214)에 대해서 연속적으로 진동되게 하거나, 또는 스핀들(205)의 초기수직축(218)이 있는 각도(α)에서 위치되게 한다. 수평축(214)은 시편스핀들의 초기수직축에서 닦여지는 표면의 곡률의 중심에 위치한다. 스핀들슬라이드(208)은 축(214)에 관련한 닦여진 표면곡률의 중심의 수직변위(δ)를 허용한다. 테이블슬라이드(217)은 스핀들슬라이드(208)과 시편스핀들(205)가 있는 회전가능한 테이블(216)를 이동시켜서 시편의 광택표면과 용기(201)의 바닥사이에 원하는 틈(h)를 유지시킨다. 여기에서, 전자석(206)은 고정적이고, 시편스핀들축(218)이 광택영역(210)의 평면에 직각일때 그 자기 차이가 축(218)에 대해서 좌우대칭적이도록 용기(201)하부에 위치한다. 그밖의 다른 측면에 대해서는 제 1 도의 장치와 동일하다.The specimen spindles 205 are connected to the spindle slide 208, which is connected to the rotary table 216. The foremost table 216 is connected to the table slide 217. Spindle slide 208, rotary table 216 and table slide 217 are driven by a conventional servomotor that operates in accordance with electrical signals from programmable control system 212. The rotary table 216 causes the specimen spindle 205 to oscillate continuously about its horizontal axis 214, or to be positioned at an angle α with the initial vertical axis 218 of the spindle 205. The horizontal axis 214 is located at the center of the curvature of the surface being wiped off the initial vertical axis of the specimen spins. Spindle slide 208 allows the vertical displacement δ of the center of the polished surface curvature with respect to axis 214. The table slide 217 moves the rotatable table 216 with the spindle slide 208 and the specimen spindle 205 to maintain the desired clearance h between the gloss surface of the specimen and the bottom of the vessel 201. Here, the electromagnet 206 is stationary and positioned below the container 201 such that when the specimen spindle axis 218 is perpendicular to the plane of the gloss region 210, its magnetic difference is symmetrical with respect to the axis 218. . For other aspects, it is the same as the apparatus of FIG.

광택기계는 다음과 같이 동작한다. 시편(204)를 닦기 위해서 부착된시편(204)가 있는 시편스핀들(205)장치는 시편(204)의 곡률의 반경의 중심이 회전 테이블(216)의 피봇점(회전축(214))과 일치하도록 위치한다. 그런 다음 닦여질 시편에 대한 제거비율이 광택될 시편과 유사한 테스트시편을 사용한 실험에 입각해서 결정된다. 시편(204)의 광택은 회전테이블(216)을 사용한 광택영역(210)과 관련있는 그 표면을 이동시킴에 의해 자동적으로 수행되는데, 이는 시편스핀들(205)를 진동시키고 처리의 계산법에 따라서 각도(α)를 변화시킨다.The polishing machine works as follows. The specimen spindle 205 device with the specimen 204 attached to wipe the specimen 204 allows the center of the radius of curvature of the specimen 204 to coincide with the pivot point (rotation axis 214) of the turntable 216. Located. The removal rate for the specimen to be wiped is then determined based on experiments with test specimens similar to those to be polished. Polishing of the specimen 204 is performed automatically by moving its surface relative to the polished region 210 using the turntable 216, which vibrates the specimen spindle 205 and angles in accordance with the calculation of the treatment. change a).

스핀들(205)가 진동하는 최대각도(α)는 다음 식을 사용하여 결정된다.The maximum angle α at which the spindle 205 vibrates is determined using the following equation.

cos αmax= (Rsf-L)/Rsf cos α max = (R sf -L) / R sf

Rsf는 전체 구(球)의 반경이다. 제 6 도를 보면, 사실상의 시편(204)의 곡률의 반경에 근거해서 둥글다면 Rsf는 시편의 반경이 무엇인지를 나타낸다. L은 제 6 도에 도시된 바와 같이 시편(204)의 두께를 표시하고 다음식을 사용해서 계산된다.R sf is the radius of the entire sphere. Referring to FIG. 6, if rounded based on the radius of curvature of the actual specimen 204, R sf indicates what the radius of the specimen is. L denotes the thickness of the specimen 204 as shown in FIG. 6 and is calculated using the following equation.

L=Rsf-R2 sf-R2 w L = R sf -R 2 sf -R 2 w

접촉지점의 각도범위(β)는 다음의 식을 사용하여 결정된다.The angle range β of the contact point is determined using the following equation.

cos β= (Rsf-h0)/Rsf cos β = (R sf -h 0 ) / R sf

제 6 도에서, Rsf는 전체 구(球)의 반경이고, h는 용기(201)의 바닥과 굽혀진 시편에 대한 접촉지점(Rz)의 에지(edge)사이의 틈이다. 접촉지점의 높이(h0)는 다음의 식을 사용하여 결정된다.In FIG. 6, R sf is the radius of the entire sphere and h is the gap between the bottom of the vessel 201 and the edge of the contact point R z for the bent specimen. The height h 0 of the contact point is determined using the equation

h0= Rsf-R2 sf-R2 z h 0 = R sf -R 2 sf -R 2 z

Rsf는 전체 구(球)의 반경이고, Rz는 접촉지점의 폭이다.R sf is the radius of the entire sphere and R z is the width of the contact point.

시편스핀들(205)의 진동은 연속적이라거나 이산적이다. 시편스핀들(205)가 영속적으로 진동하면, 이 운동의 각속도(ωz)는 다음의 식을 사용하여 결정된다.The vibration of the specimen spindles 205 is continuous or discrete. If the specimen spindle 205 vibrates permanently, the angular velocity ω z of this motion is determined using the equation

ωz≥ β V/k3 ω z ≥ β V / k 3

여기서 β는 접촉지점의 각도 크기이고, V는 재료 제거 비율이고, k3은 광택의 한 사이클동안에 제거될 시편재료층의 두께이다.Where β is the angular magnitude of the contact point, V is the material removal rate, and k 3 is the thickness of the specimen material layer to be removed during one cycle of gloss.

한 사이클의 지속 시간 tc는 다음식을 이용하여 계산될수 있다.The duration t c of one cycle can be calculated using the equation

tc= αmax/ωz t c = α max / ω z

여기서, αmax는 스핀들(205)이 진동되는 최대각(α)이고, ωz는 진동 운동의 각속도이다.Here, α max is the maximum angle α at which the spindle 205 vibrates, and ω z is the angular velocity of the oscillating motion.

시편(204)를 닦기 위한 전체 사이클의 수, N을 계산하기 위하여 광택 동안에 제거되는 재료층의 두께는 다음 식에 따라 계산된다.The thickness of the material layer removed during polishing to calculate N, the total number of cycles for wiping the specimen 204, is calculated according to the following equation.

K = k1+k2 K = k 1 + k 2

여기서, k1는 μm단위의 초기표면 조제(粗製)이고 k2는 μm단위의 표면하 손상층의 두께이다. 필요한 사이클의 수(N)는 다음의 식을 사용하여 결정될 수 있다.Where k 1 is the initial surface preparation in μm and k 2 is the thickness of the subsurface damage layer in μm. The number N of cycles required can be determined using the equation

N = K/k3 N = K / k 3

k3은 광택의 한 사이클동안에 제거될 시편재료층의 두께이다.k 3 is the thickness of the specimen material layer to be removed during one cycle of gloss.

시편을 닦는데 필요한 총 시간(T)은 다음의 등식을 이용하여 계산된다.The total time (T) required to clean the specimen is calculated using the equation

T= tcNT = t c N

tc는 한 사이클의 지속시간이고, N은 필요한 사이클의 수이다.t c is the duration of one cycle and N is the number of cycles required.

시편스핀들(205)가 이산적 단계에서 진동된다면, 각 단계에 대한 휴지시간이 계산되어야 한다. 각 단계에 대한 휴지시간을 계산하는데에는 겹침계수(I)를 감안하여야 한다. 겹침계수(I)는 다음의 식에 의해 결정된다.If the specimen spins 205 oscillate in discrete steps, the down time for each step should be calculated. The overlap factor (I) must be taken into account in calculating the downtime for each step. The overlap coefficient (I) is determined by the following equation.

I = αs/βI = α s / β

β는 접촉점의 각치수이고, αs는 한 단계에 대한 각변위이다. 상기 한 단계에 대한 각변위(αs)는 다음 식에 의해 계산된다.β is the angular dimension of the contact point and α s is the angular displacement for one step. The angular displacement α s for one step is calculated by the following equation.

αs= αmax/ns α s = αmax / n s

αmax는, 스핀들(205)가 진동되는 최대각(α)이고, ns는 한 사이클에 있는 단계들의 수이다. 상기 사이클당 단계들의 수(ns)는 다음 식을 이용하여 계산된다.α max is the maximum angle α at which the spindle 205 is vibrated and n s is the number of steps in one cycle. The number of steps n s per cycle is calculated using the following equation.

ns= αmax/βn s = α max / β

αmax는, 스핀들(205)가 진동되는 최대각(α)이고, β는 접촉점의 각 치수이다. 광택동안 현재각(α)은 다음 식을 사용하여 계산된다.α max is the maximum angle α at which the spindle 205 vibrates, and β is the angular dimension of the contact point. The current angle [alpha] during gloss is calculated using the following equation.

α= αsNs α = α s N s

αs은 한 단계에 대한 각변위이고, Ns는 현재 단계의 수이다.α s is the angular displacement for one step and N s is the number of current steps.

총 사이클의 수(N)를 계산하여 시편(204)를 닦기 위해서, 광택동안에 제거된 재료의 층의 두께(K)가 다음 식을 이용하여 계산된다.To clean the specimen 204 by calculating the total number of cycles N, the thickness K of the layer of material removed during polishing was calculated using the following equation.

K = k1+ k2 K = k 1 + k 2

k1은 μm단위의 초기표면가공도이고, k2는 μm단위의 표면하손상층의 두께이다. 필요한 사이클의 수(N)가 다음의 식을 이용해서 결정된다.k 1 is the initial surface finish in μm and k 2 is the thickness of the subsurface damage layer in μm. The number N of cycles required is determined using the following equation.

N = K/k3 N = K / k 3

k3은 광택의 한 사이클동안에 제거될 시편재료층의 두께이다.k 3 is the thickness of the specimen material layer to be removed during one cycle of gloss.

각 단계에서의 휴지시간은 다음 식을 이용하여 계산된다.The downtime at each step is calculated using the equation

td= k3I/Vt d = k 3 I / V

k3는 광택의 한 사이클동안에 제거될 시편재료층의 두께이고, I는 겹침계수이고, V는 재료제거비율이다. 시편을 닦는데 필요한 총 시간(T)은 다음 식을 사용하여 계산된다.k 3 is the thickness of the specimen material layer to be removed during one cycle of gloss, I is the overlap factor and V is the material removal rate. The total time (T) required to clean the specimen is calculated using the equation

T = tdnsNT = t d n s N

td는 각 단계에서의 휴지시간이고, ns는 사이클당 단계들의 수이고, N은 필요한 사이클들의 수이다.t d is the idle time in each step, n s is the number of steps per cycle, and N is the number of cycles required.

만약 표면무늬가 변경되지 않아야 한다거나, 표면상의 각 점에 대한 특정재료제거목표가 휴지시간을 변화시켜 이루어진다면, 표면의 각 점으로부터의 균일한 재료제거를 산출하는 조건하에 수행된다.If the surface pattern should not be changed, or if the specific material removal target for each point on the surface is made by varying the downtime, it is performed under conditions that yield a uniform material removal from each point on the surface.

비구면시편(204)가 닦여질 때, 그 절차는 구면시편에 대해서 상기 설명된 바와 일반적으로 동일하다. 비구편시편(204)는 닦여지는 시편의 부분의 곡률의 반경에 따라 휴지시간을 변화시킴에 의해 원하는 모양으로 닦여진다. 비구면시편을 닦기 위한 변형실시예에서는, 시편스핀들(205)이 닦여지는 동안에 수직으로 이동한다. 비구면대상물을 닦기 위해서는 상기 설명에 계산들이 곡률의 다른 반경을 갖는 시편의 각 부분에 대해서 수행된다. 각도(α)로 진동함에 따라, 닦여지는 비구면시편의 부분의 곡률의 반경이 변화한다. 닦여지는 시편(204)의 부분에 대한 곡률의 순간반경이 피봇점(214)와 일치시키기 위해서는, 시편비구면대상물들을 닦을때 스핀들슬라이드(208)에 의한 수직이동과 같이 스핀들(205)의 진동이 수반한다.When the aspheric specimen 204 is wiped, the procedure is generally the same as described above for the spherical specimen. The aspherical specimen 204 is wiped to a desired shape by varying the rest time depending on the radius of curvature of the portion of the specimen being wiped. In a variant embodiment for wiping aspherical specimens, the specimen spindles 205 move vertically while being wiped. In order to clean the aspherical object, the calculations in the above description are performed for each part of the specimen having a different radius of curvature. As vibrating at an angle α, the radius of curvature of the portion of the aspherical specimen to be wiped changes. In order for the instantaneous radius of curvature for the portion of the specimen 204 to be wiped to match the pivot point 214, vibration of the spindle 205 is accompanied by a vertical movement by the spindle slide 208 when wiping the specimen aspherical objects. do.

원한다면 자계강도가 닦을 동안 처리의 각 단계에 대해 변화될 수 있다. 재료제거비율(V)는 제 7 도에서 도시된 바와 같이 자계강도(G)의 함수이다. 그러므로, 휴지시간 또는 틈등의 작동패러미터의 양을 변화시킬 수 있다. 그러므로, 자계강도가 광택공정을 제어하기 위한 다른 수단으로서 사용된다.If desired, the field strength can be varied for each step of treatment during wiping. The material removal rate V is a function of the magnetic field strength G, as shown in FIG. Therefore, it is possible to change the amount of operating parameters such as idle time or gap. Therefore, the magnetic field strength is used as another means for controlling the gloss process.

제 3 도는 본 발명의 변형실시예이다. 용기(301)의 내측벽은 전자석(306)의 갭을 통해서 지나는 부가적인 원형통을 갖는다. 용기(301)의 내측벽의 구성은 광택영역(310)이 작고 좀더 집중되게 하고, MP-유체(302)와 용기(301)사이의 점착력이증가한다. 작고 좀더 집중된 광택영역(310)은 작은 접촉지점(Rz)를 만들어낸다. 그 밖의 다른 측면에 대해서는 제 3 도의 실시예는 제 2 도와 동일하다.3 is a modified embodiment of the present invention. The inner wall of the vessel 301 has an additional circular barrel that passes through the gap of the electromagnet 306. The construction of the inner wall of the vessel 301 causes the gloss region 310 to be smaller and more concentrated, and the adhesion between the MP-fluid 302 and the vessel 301 increases. The smaller and more concentrated gloss area 310 produces a small contact point R z . For other aspects, the embodiment of FIG. 3 is the same as that of FIG.

[예 1][Example 1]

유리렌즈는 제 2 도에 도시된 장치를 사용하여 닦여겼다. 시편(204)는 다음의 초기패러미터들을 갖는다.The glass lens was wiped using the apparatus shown in FIG. Specimen 204 has the following initial parameters.

가) 유리유형 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ BK7A) Glass type ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ BK7

나) 형태 ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥구(球)B) Type ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ sphere

다) 직경, mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 20C) Diameter, mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 20

라) 곡률의 반경, mm‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 40D) Radius of curvature, mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 40

마) 중심두께, mm‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥15E) Center thickness, mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 15

바) 초기 무늬, 파형에 대란 초기적합성 ‥ 0.5F) Initial suitability against initial pattern and waveform ‥ 0.5

사) 초기 표면 가공도, mm, rms ‥‥‥‥‥‥‥‥ 100G) Initial surface finish, mm, rms ‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 100

전자석극편(206)에 근접한 내측벽의 곡률의 반경이 200mm인 용기(201)이 사용되었다. 중앙축(219)로부터의 반경은 145mm이고 용기통의 폭은 60mm이다. 용기(210)는 다음의 성분을 갖는 MP-유체(202)의 300mℓ로 채워졌다.The container 201 whose radius of curvature of the inner wall adjacent to the electromagnet piece 206 was 200 mm was used. The radius from the central axis 219 is 145 mm and the width of the container is 60 mm. The vessel 210 was filled with 300 milliliters of MP-fluid 202 having the following components.

성분 무게퍼센트(percentage)Ingredient percentage

폴리리트(세리움산화물) 10Polylit (cerium oxide) 10

카르보닐철 분말 60Carbonyl Iron Powder 60

아에로실(훈연(薰煙) 실리카) 2.5Aerosil (Smoke Silica) 2.5

글리세린 5.5Glycerin 5.5

증류수 잔량Amount of distilled water

재료제거비율을 결정하기 위해서, 닦여질 시편과 동일한 테스트시편(204)가 임의로 선택된 표준패러미터에서 닦여졌다. 테스트시편은 시편스핀들(205)에 부착되었고 스핀들슬라이드(208)에 의해 위치되어 닦여질 시편표면과 회전가능한 테이블(216, 축214)의 피봇점사이의 거리가 40mm였다(시편(204) 표면의 곡률의 반경). 회전가능한 테이블(216)을 사용하여, 시편스핀들(205)의 회전축이 각도 α= 0° 인 수직위치로 설정되었다. 닦여질 시편(204)의 표면과 용기(201)의 바닥사이의 틈(h)이 테이블 슬라이드(217)을 사용하여 2mm로 설정되었다.To determine the material removal rate, the same test specimen 204 as the specimen to be wiped was wiped on a randomly selected standard parameter. The test specimen was attached to the specimen spindle 205 and the distance between the specimen surface to be wiped and positioned by the spindle slide 208 and the pivot point of the rotatable table 216, axis 214 was 40 mm (the surface of the specimen 204). Radius of curvature). Using the rotatable table 216, the axis of rotation of the specimen spindle 205 was set to a vertical position with an angle α = 0 °. The gap h between the surface of the specimen 204 to be wiped and the bottom of the container 201 was set to 2 mm using the table slide 217.

그런 다음, 시편스핀들(205)와 용기(201)이 모두 회전되었다. 시편스핀들회전속도는 500rpm이었고, 용기회전속도는 150rpm이었다. 20mm와 동등한 자석갭(gap)을 갖는 전자석(206)은 시편표면부근의 자계강도가 350kA인 레벨로 되었다. 모든 패러미터들이 일정하게 유지되었고, 시편은 10분정도 닦였는데, 이는 잘 정의된 점을 만들기에 충분하였다.Then, both the specimen spindle 205 and the vessel 201 were rotated. The specimen spindle speed was 500 rpm and the vessel speed was 150 rpm. The electromagnet 206 having a magnet gap equivalent to 20 mm had a level of 350 kA of magnetic field strength near the surface of the specimen. All parameters remained constant and the specimen was wiped for 10 minutes, which was enough to make a well defined point.

다음으로, 시편스핀들(205)로부터 시편이 제거되었다. 적정광현미경을 사용하여, 시편의 중앙으로부터 mm단위로 떨어진 거리(R)의 함수로서 원표면으로부터 제거된 μm단위의 재료(H)양의 결정을 수행하였다. 상기 예에서, 채프만 인스트루먼트(Chapman Instrument) MP2000 광프로필러가 제거된 재료의 양을 측정하기 위해 사용되었다. 가능한 도량형에 따라서 대략 20 측정이 20mm 거리에 대해서 된다. 여기에서, 16번이 19.7mm로 나타났다. 이러한 측정의 결과들은 제 4 도에 나타나있다. 이 결과는 기계 설정에 대한 광택영역을 정의하고, 시편을 완성시키는데 필요한 광택프로그램을 계산하기 위한 입력으로서 이용된다. 광택프로그램을 계산하기 위하여 여기에서 얻어진 입력은 다음과 같다.Next, the specimen was removed from the specimen spindle 205. Using a titer microscope, determination of the amount of material H in μm removed from the original surface as a function of distance R in mm from the center of the specimen was performed. In this example, a Chapman Instrument MP2000 optical profiler was used to measure the amount of material removed. Depending on the possible metrology, approximately 20 measurements are made for a 20 mm distance. Here, number 16 was found to be 19.7 mm. The results of these measurements are shown in FIG. This result is used as an input to define the gloss area for the machine setup and to calculate the gloss program required to complete the specimen. The input obtained here to calculate the gloss program is

1. 시편의 패러미터:1. Parameters of Specimen:

가) 모든 구의 반경, Rsf, mm ‥‥‥‥‥‥‥ 39.6A) Radius of all spheres, R sf , mm ‥‥‥‥‥‥‥ 39.6

나) 시편의 반경, Rw, mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥24.3B) Specimen radius, R w , mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 24.3

2. 광택영역의 패러미터:2. Parameters of Glossy Area:

가) 접촉점의 반경, Rz, mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥17.9A) Radius of contact point, R z , mm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 17.9

나) (d/dr)(dH/dr)=0인 점의 반경, Rd, mm ‥‥‥‥10B) Radius of point where (d / dr) (dH / dr) = 0, R d , mm

다) H의 최대. Hmax. μm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.5C) the maximum of H. H max . μm ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 21.5

라) H의 최소, Hmin, μn‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 0.5D) H minimum, H min , μn ‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 0.5

3. 광택영역에서 제거된 재료의 공간분포3. Spatial distribution of the material removed from the gloss area

19.7 0.519.7 0.5

이러한 입력을 사용하여, 시편을 완성시키는데 필요한 광택이 결정된다. 본 발명의 일실시예에서는, 컴퓨터프로그램이 사용되어 필요한 패러미터를 계산하고광택동작을 제어한다. 광택요건의 결정은 상기에서 설명된 바와 같이, 각도(α)와, 각 단계에 각도(α)의 값과, 광택영역을 겹침에 의해 시편의 표면에 재료제거를 일정하게 유지시키기 위해서 각 단계에 대한 휴지시간을 변화시키는 단계들의 수의 결정을 포함한다.Using this input, the gloss required to complete the specimen is determined. In one embodiment of the invention, a computer program is used to calculate the necessary parameters and to control the gloss operation. Determination of the glossiness requirements was determined at each step in order to maintain a constant material removal on the surface of the specimen by overlapping the angle α, the value of the angle α at each step, and the gloss area as described above. Determining the number of steps to change the pause time for.

시편의 패러미터와, 광택영역의 패러미터와, 상기 주어진 광택영역에서 제거된 재료의 공간분배가 광택방법동안에 시스템을 제어하기 위해 사용된다. 이 예에서, 이러한 목적으로 결과는 컴퓨터 프로그램에 입력되었다. 계산의 결과는 다음과 같다.The parameters of the specimen, the parameters of the gloss area, and the spatial distribution of the material removed in the given gloss area are used to control the system during the gloss method. In this example, the results were entered into a computer program for this purpose. The result of the calculation is as follows.

광택법Polish

[표 1]TABLE 1

각(α) 시간계수 제어반경Angular time coefficient control radius

제어반경은 시편의 중앙수직축에 대하여 광택영역의 상관위치를 표시한다. 제어반경은 각(α)에 의해 결정된다. 광택동안에는 제어되는 제어반경이라기보다 각(α)이다.The control radius indicates the correlated position of the gloss region with respect to the central vertical axis of the specimen. The control radius is determined by the angle α. During gloss, it is an angle α rather than a controlled control radius.

각 각도에 대한 휴지시간은 [표 1]에 있는 시간계수를 상수인자로 승산시켜 분으로 전환된다. 시간계수를 휴지시간으로 전환시키는데 사용되는 상수인자는 시편의 특성에 달려 있다. 여기에서 주어진 예에서 상수는 5분으로 결정되었다.The dwell time for each angle is converted to minutes by multiplying the time coefficient in Table 1 by a constant factor. The constant factor used to convert the time factor to rest depends on the nature of the specimen. In the example given here, the constant was determined to be 5 minutes.

[표 1]의 결과를 이용하여, 프로그램가능한 제어기(212)가 프로그램되었다.닦여질 시편(204)은 시편스핀들(205)에 부착되었고, 테스트시편에 대한 절차가 프로그램가능한 제어기(212)의 자동제어하에서 반복되었다. 그 후, 다음의 결과가 얻어겼다.Using the results in Table 1, a programmable controller 212 was programmed. The specimen 204 to be wiped was attached to the specimen spindle 205 and the procedure for the test specimen was automatically controlled by the programmable controller 212. Repeated under control. Then, the following result was obtained.

광택결과Results

최종적합성 무늬,파형 ·············· 1Final suitability pattern, waveform ··············· 1

최종 가공도, μm ················· 0.0011Final working degree, μm ············· 0.0011

상기 실시예에 추가하여, 본 발명 장치의 변형실시예는 다양하다.In addition to the above embodiments, variations of the device of the present invention are various.

이러한 변형실시예중 몇몇은 제 9 도 내지 제 30 도에 도시되는데, 상기 도면들에 도시된 바와 같이 본 발명의 장치에는 자기유동학적 유체와, 자기장유도수단과, 서로에 대해서 닦여질 대상물 또는 자기장을 유도하는 수단을 이동시키는 수단만이 필요하다. 예를 들어, 제 9 도 내지 제 11 도는 자기유동학적 유체가 용기내에 포함되지 않을 때의 실시예에 대한 것이다.Some of these alternative embodiments are shown in FIGS. 9-30, wherein the device of the present invention comprises a magnetodynamic fluid, magnetic field inducing means, and an object or magnetic field to be wiped relative to each other. Only means for moving the means for inducing are needed. For example, FIGS. 9-11 relate to embodiments when no magnetodynamic fluid is included in the container.

제 9 도를 보면, MP-유체(902)는 전자석(906)의 자극에 위치한다. 전자석(906)은 발생하는 자기장이 닦여질 대상물(904)의 특정표면부에 대해서만 작용하기 위해 위치하여, 광택영역을 만든다.9, the MP-fluid 902 is located at the magnetic pole of the electromagnet 906. The electromagnet 906 is positioned so as to act only on the specific surface portion of the object 904 where the generated magnetic field is to be wiped, creating a glossy area.

동작시, 대상물(904)은 회전하게 된다. 전자석(906) 또는 대상물(904)중 하나, 혹은 전자석(906)과 대상물(904) 모두가 이동되어 단계식(step-by-step)으로 대상물의 전 표면이 닦여진다. 전자석(906) 및/또는 닦여질 대상물(904)은 서로에 대해 수직 또는 수평면으로 배치된다. 닦는 동안에는, 대상물(904)를 닦기 위한 자기장강도가 또한 필요한 만큼 조절된다. 대상물(904)의 회전, 전자석(906)의 이동및/또는 대상물(904)과, 광택의 소정 프로그램에 따른 자기장강도의 조절은 닦여질 대상물(904)의 표면으로부터 재료의 제거를 제어한다.In operation, object 904 is rotated. Either the electromagnet 906 or the object 904, or both the electromagnet 906 and the object 904 are moved to wipe the entire surface of the object step-by-step. The electromagnet 906 and / or the object 904 to be wiped are arranged in a vertical or horizontal plane with respect to each other. During wiping, the magnetic field strength for wiping the object 904 is also adjusted as necessary. The rotation of the object 904, the movement of the electromagnet 906 and / or the adjustment of the magnetic field strength according to the object 904 and the desired program of gloss control the removal of material from the surface of the object 904 to be wiped.

제 10 도는 굽어진 표면을 닦는 장치에 대한 것이다. MP-유체(1002)는 전자석(1006)의 자극에 위치한다. 전자석(1006)은 닦여진 대상물(1004)의 몇몇 표면부에만 영향을 미치는 자기장을 발생시키도록 구성된다. 닦여질 대상물(1004)은 구면 또는 비구면표면을 갖는데, 회전하게 된다. 전자석(1006)은, 제 10 도에서 화살표로 표시된 것처럼 대상물(1004)의 곡률의 반경에 해당하는 상각궤도를 따라서 각(α)으로 배치되어, 전자석은, 광택의 소정프로그램을 따라서 대상물의 표면에 평행하게 이동하여 부분표면을 따라서 재료제거를 제어한다.10 is directed to a device for wiping curved surfaces. MP-fluid 1002 is located at the magnetic pole of electromagnet 1006. The electromagnet 1006 is configured to generate a magnetic field that affects only some surface portions of the wiped object 1004. The object 1004 to be wiped has a spherical or aspheric surface, which is rotated. The electromagnet 1006 is arranged at an angle α along the angle of incidence corresponding to the radius of curvature of the object 1004, as indicated by the arrow in FIG. It moves in parallel to control material removal along the partial surface.

제 11 도를 보면, MR-유체(1102)가 또한 전자석(1106)의 자극에 위치한다. 전자석은 닦여질 대상물(1104)의 몇몇 표면부에만 작용하는 자기장을 발생시키도록 구성된다. 동작시, 구면 또는 비구면표면을 갖는 닦여질 대상물(1004)가 회전하게된다. 그런 다음, 닦여질 대상물(1104)이 진동하는데 제 11 도의 각(α)는 시편의 크기와 형태에 따라 0이상의 값으로 변화한다. 전자석(1106)에 관련하여 시편(1104)를 진동하여 광택의 소정프로그램에 따라 각도(α)를 변화시키는 것은 닦여질 대상물의 표면을 따라 재료제거를 제어한다.Referring to FIG. 11, MR-fluid 1102 is also located at the magnetic pole of electromagnet 1106. The electromagnet is configured to generate a magnetic field that acts only on some surface portions of the object 1104 to be wiped. In operation, the object 1004 to be wiped with spherical or aspheric surfaces is rotated. Then, the object 1104 to be wiped vibrates and the angle α of FIG. 11 is changed to a value of zero or more according to the size and shape of the specimen. Vibrating the specimen 1104 in relation to the electromagnet 1106 to vary the angle α in accordance with a predetermined program of gloss controls material removal along the surface of the object to be wiped.

제 12 도를 보면, MR-유체(1202)가 용기(1201)에 위치한다. 전자석(1206)은 용기(1201)아래에 위치하여 전자석(1206)이 용기(1201)에 있는 MP-유체(1202)의 어느 한 부분 또는 광택영역(1210)에만 작용하는 자기장을 초기화하도록 구성된다. 광택영역(1210)에 있는 MP-유체는 자기장에서 효율적인 재료제거에 대한 가소성을갖는다. 닦여질 대상물(1204)는 회전하게 되어 전자석(1206)이 닦여질 표면을 따라 배치된다. 그런 다음 닦여질 대상물의 표면을 따라 재료제거를 제어하는 소정의 프로그램에 따라 시편이 닦여진다.Referring to FIG. 12, MR-fluid 1202 is located in vessel 1201. Electromagnet 1206 is configured to initiate a magnetic field underneath vessel 1201 such that electromagnet 1206 acts only on any portion of MP-fluid 1202 or gloss region 1210 in vessel 1201. The MP-fluid in the gloss region 1210 has plasticity for efficient material removal from the magnetic field. The object 1204 to be wiped is rotated so that the electromagnet 1206 is disposed along the surface to be wiped. The specimen is then wiped in accordance with a predetermined program that controls material removal along the surface of the object to be wiped.

제 13 도를 보면, MP-유체(1302)가 용기(1301)에 위치한다. 전자석(1306)은 MP-유체(1302)의 어느 부분에만 또는 광택영역(1310)에만 작용하는 자기장을 유도하도록 구성된다. MP-유체(1302)는 광택영역(1310)에 위치한 닦여질 대상물(1304)의 부분에만 작용한다. 일치하는 축으로 닦여질 대상물(1304) 및 용기(1301)는 동일 또는 반대 방향으로 동일 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 할당된 프로그램에 따라 용기표면을 따라 방사상으로 전자석(1306)을 배치시키는 것은 광택영역(1310)를 변위시키고, 닦여질 대상물의 표면을 따라 재료제거를 제어한다.Referring to FIG. 13, MP-fluid 1302 is located in vessel 1301. Electromagnet 1306 is configured to induce a magnetic field that acts only on any portion of MP-fluid 1302 or only on gloss region 1310. The MP-fluid 1302 acts only on the portion of the object 1304 to be wiped located in the gloss region 1310. The object 1304 and the container 1301 to be wiped with the corresponding axis are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. Placing the electromagnet 1306 radially along the vessel surface in accordance with the assigned program displaces the gloss region 1310 and controls material removal along the surface of the object to be wiped.

제 14 도를 보면, MP-유체(1402)가 용기(1401)에 위치한다. 영구자석(1406)의 시스템을 포함하는 케이스(1419)는 용기(1401)아래에서 조정된다. 각 자석(1406)에 의해 발생된 전자기장은 닦여질 대상물의 한 부분에만 또는 광택영역(1410)에 영향을 미친다. 동작시, 닦여질 대상물(1404) 및 용기(1401)은 동시에 회전하게 된다. 닦여질 대상물(1404)과 용기(1401)의 회전축들은 서로 대해서 편심(偏心)이다. 케이스(1419) 및/또는 닦여질 대상물(1404)은 소정의 광택 프로그램에 따라 동시에 옮겨져서, 닦여질 대상물의 표면을 따라서 재료제거를 제어한다.Referring to FIG. 14, MP-fluid 1402 is located in vessel 1401. The case 1418, which includes a system of permanent magnets 1406, is adjusted under the container 1401. The electromagnetic field generated by each magnet 1406 affects only one portion of the object to be wiped or the gloss area 1410. In operation, the object 1404 to be wiped and the container 1401 are rotated at the same time. The rotation axes of the object 1404 and the container 1401 to be wiped are eccentric with respect to each other. Case 1419 and / or object 1404 to be wiped are simultaneously moved in accordance with a desired gloss program to control material removal along the surface of the object to be wiped.

제 15 도를 보면, MP-유체(1502)는 용기(1501)내에 위치한다. 전자석(1506)은 용기아래에 위치하여 그 자기장이 용기(1501)에 있는 MP-유체(1502)의 일부 또는 영역(1510)에만 영향을 미친다. 닦여질 대상물(1504)는 구면 또는 굽어진 형태를 갖는데, 용기(1501)가 동일 또는 반대 방향에서 회전하게 된다. 광택시, 대상 물(1504)는 진동하는데, 제 15 도에 나타난 각도(α)는 0으로부터 대상물(1504)의 크기와 형태에 따른 값으로 변화한다. 대상물(1504)과 용기(1501)의 회전 및 각도 (α)가 광택의 소정프로그램에 따라 제어된다. 그 결과, 닦여질 대상물의 표면을 따른 재료제거가 제어된다.Referring to FIG. 15, MP-fluid 1502 is located in vessel 1501. Electromagnet 1506 is located under the vessel and its magnetic field affects only a portion or region 1510 of MP-fluid 1502 in vessel 1501. The object 1504 to be wiped has a spherical or curved shape, such that the container 1501 rotates in the same or opposite direction. Upon shine, the object 1504 vibrates, with the angle α shown in FIG. 15 varying from zero to a value depending on the size and shape of the object 1504. The rotation and angle α of the object 1504 and the container 1501 are controlled in accordance with a predetermined program of gloss. As a result, material removal along the surface of the object to be wiped is controlled.

제 16 도를 보면, MP-유체(1502)는 종형용기(1501)내에 위치한다. 용기(1601)의 내부공동의 형태가 대상물(1604)의 표면에 평행하게 선택되어 용기의 내측벽이 α=0일 때 대상물(1604)의 모점으로부터 등거리(等距離)이다. 전자석(1606)은 용기(1601)아래에 위치하여 MP-유체(1602)의 일부 또는 광택영역(1610)에 있는 자기장을 유도한다. 동작시, 대상물(1604)와 용기(1601)이 회전하는 동안, 전자석(1606)이 용기(1601)의 바닥을 따라 옮겨진다. 대상물은 광택프로그램동안에 α각 만큼 진동한다. 대상물(1604)과 용기(1601)의 회전과, 전자석(1606)의 이동과, 소정광택프로그램에 따른 대상물(1604)의 진동은 닦여질 대상물(904)의 표면으로부터 재료제거를 제어할 수 있게 한다.Referring to FIG. 16, the MP-fluid 1502 is located in the vertical container 1501. The shape of the inner cavity of the container 1601 is selected parallel to the surface of the object 1604 so that it is equidistant from the parent point of the object 1604 when the inner wall of the container is α = 0. Electromagnet 1606 is positioned below vessel 1601 to induce a magnetic field in a portion of MP-fluid 1602 or in gloss zone 1610. In operation, while the object 1604 and the container 1601 rotate, the electromagnet 1606 is moved along the bottom of the container 1601. The object vibrates by α angle during the gloss program. Rotation of the object 1604 and the container 1601, movement of the electromagnet 1606, and vibration of the object 1604 according to a predetermined gloss program allow control of material removal from the surface of the object 904 to be wiped. .

제 17 도를 보면, MP-유체(1702)가 환형공동이 있는 원형용기(1701)내에 위치한다. 전자석(1706)은 용기(1701)아래에 위치한다. 전자석(1706)은 그 자기장이 MP-유체(1702)의 일부 또는 광택영역(1710)에 영향을 미치도록 선택된다. 닦여질 대상물(1704)와 용기(1701)는 동일 또는 다른 속도에서 동일 또는 반대 방향으로 회전하게 된다. 전자석(1706)을 광택프로그램에 따라 용기(1701)의 환형공동의 바닥을 따라 방사상으로 배치시켜 닦여질 대상물(1704)의 표면을 따라 재료제거를 제어한다.Referring to FIG. 17, MP-fluid 1702 is located in a circular container 1701 with an annular cavity. The electromagnet 1706 is located under the container 1701. Electromagnet 1706 is chosen such that its magnetic field affects a portion of MP-fluid 1702 or gloss zone 1710. The object 1704 and the container 1701 to be wiped are rotated in the same or opposite directions at the same or different speeds. Electromagnet 1706 is disposed radially along the bottom of the annular cavity of container 1701 in accordance with a gloss program to control material removal along the surface of object 1704 to be wiped.

제 18 도를 보면, MP-유체(1802)는 환형공동이 있는 원형용기(1801)내에 위치한다. 용기바닥은 냅(nap)재질(1815)로 코팅되어 있는데, 이 재질은 용기바닥(1802)과 관계해서 MP-유체(1802)가 어긋나지 않게 하고, 대상물의 표면으로부터 재료제거비율을 높인다. 전자석(1806)은 용기공동(1801)아래에 설치된다. 전자석(1806)의 극편(pole pieces)은 MP-유체의 일부 또는 광택영역(1810)에 영향을 미치도록 선택되어, 닦여길 대상물(1804)의 표면의 부분에만 영향을 미치게 된다.Referring to FIG. 18, the MP-fluid 1802 is located in a circular container 1801 with an annular cavity. The bottom of the container is coated with a nap material 1815, which prevents the MP-fluid 1802 from shifting relative to the bottom of the container 1802 and increases the material removal rate from the surface of the object. The electromagnet 1806 is installed below the container cavity 1801. The pole pieces of the electromagnet 1806 are selected to affect a portion of the MP-fluid or the gloss area 1810, affecting only the portion of the surface of the object 1804 to be wiped.

닦여질 대상물(1804)및/또는 종형용기(1801)는 동일 또는 반대 방향으로 동일 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 전자석(1806)은 또한, 광택프로그램에 따라서 닦여질 대상물(1804)의 표면과 관련해서 옮겨진다.The object 1804 to be wiped and / or the vertical container 1801 will rotate at the same or different speeds in the same or opposite directions. The electromagnet 1806 is also moved relative to the surface of the object 1804 to be wiped according to the gloss program.

제 19 도를 보면, MP-유체(1902)는 원형용기(1901)의 환형공동에 위치한다. 용기공동의 곡률의 반경은, 공동(1901)의 내측벽이 닦여진 대상물(1904)의 표면에 등거리가 되게 광택 후 대상물(1904)의 원하는 곡률의 반경에 해당하도록 선택된다. 스핀들(1905)상에 설치된 닦여질 대상물(1904)과 용기(1901)는 동일 또는 반대 방향으로 동일 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 전자석(1906)은 소정의 프로그램을 따라서 용기공동(1901)의 바닥을 따라 옮겨져서, 닦여질 대상물의 표면을 따라 재료제거를 제어한다.Referring to FIG. 19, the MP-fluid 1902 is located in the annular cavity of the circular container 1901. The radius of curvature of the container cavity is selected to correspond to the desired radius of curvature of the object 1904 after polished such that the inner wall of the cavity 1901 is equidistant to the surface of the wiped object 1904. The object 1904 to be wiped and the container 1901 installed on the spindle 1905 are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. The electromagnet 1906 is moved along the bottom of the container cavity 1901 in accordance with a predetermined program to control material removal along the surface of the object to be wiped.

제 20 도를 보면, MP-유체(2002)는 환형공동이 있는 원형용기(2001)안에 위치한다. 전자석(2006)은 용기(2001)아래에 설치된다. 전자석(2006)의 극편은 그 자기장이 MP-유체(2002)의 일부 또는 광택영역(2010)에만 영향을 미쳐서 닦여질 대상물(2004)의 표면부분에만 영향을 끼치도록 선택된다.Referring to FIG. 20, the MP-fluid 2002 is located in a circular vessel 2001 with an annular cavity. The electromagnet 2006 is installed under the vessel 2001. The pole piece of the electromagnet 2006 is selected such that its magnetic field affects only part of the MP-fluid 2002 or the gloss area 2010 and thus affects only the surface portion of the object 2004 to be wiped.

닦여질 대상물(2004)와 용기(2001)은 동일 또는 반대 방향으로 동일 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 또한, 대상물(2004)은 용기와 관련하여 진동 또는 회전한다. 대상물은 소정의 프로그램에 따라 닦는 동안에 각도(α)에 수직위치로부터 진동하여, 닦여질 표면을 따라서 재료제거를 제어한다.The object 2004 to be wiped and the container 2001 are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. In addition, object 2004 vibrates or rotates in relation to the container. The object vibrates from a position perpendicular to the angle α during wiping according to a predetermined program, controlling material removal along the surface to be wiped.

제 21 도를 보면, MP-유체(2120)는 골(2120)을 갖는 환형공동이 있는 원형용기(2101)안에 위치한다. 전자석(2106)의 극편은 그 자기장이 MP-유체(2101)의 일부 또는 광택영역(2110)에 영향을 미치도록 선택된다. 제 21 도에서, 자기장에 의해 영향을 받는 MP-유체(2102)의 부분은 골(2120)내에 또는 위에 위치한다.Referring to FIG. 21, the MP-fluid 2120 is located in a circular container 2101 with an annular cavity having a valley 2120. The pole piece of the electromagnet 2106 is chosen such that its magnetic field affects part of the MP-fluid 2101 or the gloss zone 2110. In FIG. 21, the portion of the MP-fluid 2102 that is affected by the magnetic field is located in or above the valley 2120.

닦여질 대상물(2104)는 회전하게 된다. 닦여질 대상물(2104)은 또한, 할당된 프로그램에 따라서 용기회전평면에 수직(normal)인 축과 대한 각도(α)에서 진동 또는 흔들려서, 닦여질 대상물의 표면을 따라서 재료제거를 제어한다.The object 2104 to be wiped is rotated. The object 2104 to be wiped also vibrates or shakes at an angle a with respect to an axis normal to the container rotation plane, in accordance with the assigned program, to control material removal along the surface of the object to be wiped.

제 22 도를 보면, MP-유체(2202)가 원통형용기(2201)에 위치한다. 닦여질 대상물들(2204a, 2204b등)은 복수의 스핀들(2205a, 2205b)상에 고정되는데, 이들은 수평면에서 회전할 수 있는 디스크(2221)상에 설치된다. 전자석(2206)은 용기 (2201)의 전체표면을 따라서 자기장을 만들도록 용기아래에 설치된다.Referring to FIG. 22, the MP-fluid 2202 is located in the cylindrical container 2201. Objects 2204a, 2204b, etc. to be wiped are fixed on a plurality of spindles 2205a, 2205b, which are mounted on a disk 2221 that can rotate in a horizontal plane. An electromagnet 2206 is installed under the container to create a magnetic field along the entire surface of the container 2201.

디스크(2221), 용기(2201) 및 닦여질 대상물들(2204a, 2204b)은 동일 또는 반대 방향으로 동일 또는 다른속도에서 회전하게 된다. 자기장강도와 디스크와 용기와 대상물들의 회전을 조절함에 의해, 닦여질 대상물의 표면으로부터 재료의 제거비율이 제어된다.The disk 2221, the container 2201 and the objects 2204a and 2204b to be wiped are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. By adjusting the magnetic field strength and the rotation of the disc, the container and the objects, the removal rate of the material from the surface of the object to be wiped is controlled.

제 23 도를 보면, MP-유체(2302)가 용기(2301)안에 위치된다. 전자석(2306)은 용기바닥아래에 설치된다. 전자석의 극편은, 용기(2301)에 있는 MP-유체(2302)의 일부 또는 광택영역(2310)에 영향을 미치는 자기장을 만들어내도록 선택된다. 닦여질 대상물들(2304a, 2304b)은 스핀들(2305a, 2305b)상에 설치되는데, 이 스핀들은 디스크(2321)에 대하여 회전된다. 디스크(2321)은 용기(2301)에 대해서 회전할 수 있다.Referring to FIG. 23, MP-fluid 2302 is located in vessel 2301. The electromagnet 2306 is installed below the bottom of the container. The pole piece of the electromagnet is selected to create a magnetic field that affects a portion of the MP-fluid 2302 or gloss region 2310 in the container 2301. The objects 2304a and 2304b to be wiped are installed on the spindles 2305a and 2305b, which are rotated relative to the disc 2321. The disk 2321 can rotate relative to the container 2301.

디스크(2321), 닦여질 대상물(2304a, 2304b)과, 용기(2301)는 동일 또는 반대 방향에서 동등 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 전자석(2306)은 이미 용기의 표면을 따라서 방사상으로 배치된다. 이 회전 및 용기표면을 따라서 전자석을 배치시키는 것은 닦여질 대상물의 표면으로부터 재료제거를 제어하기 위해 조절된다.The disc 2321, the objects 2304a and 2304b to be wiped, and the container 2301 are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. Electromagnet 2306 is already disposed radially along the surface of the container. This rotation and placement of the electromagnet along the vessel surface is adjusted to control material removal from the surface of the object to be wiped.

제 24 도를 보면 MP-유체(2402)가 용기(2401)에 위치한다. 전자석(2406a, 2406b)은 용기바닥근처에 설치된다. 전자석(2406a, 2406b)의 극편은 각 극편이 용기유체(2402)의 어느 한 부분 또는 광택영역(2410a, 2410b)에만 작용하는 자기장을 만들어내도록 선택된다. 닦여질 대상물(2404a. 2404b)은 스핀들(2405a, 2405b)상에 설치되는데, 이들은 스핀들위에 설치된 디스크(2421)에 대해 회전가능하다. 디스크(2421)와, 닦여질 대상물(2404a, 2404b)와, 용기(2401)은 동일 또는 반대 방향에서 동등 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 전자석(2406a, 2406b)은 또한 용기(2401)의 바닥표면을 따라서 방사형으로 배치된다. 이러한 회전 및 용기표면을따라서 전자석을 배치시키는 것은 닦여질 대상물의 표면으로부터 재료제거를 제어하기 위해 조절된다.Referring to FIG. 24, MP-fluid 2402 is located in vessel 2401. Electromagnets 2406a and 2406b are provided near the bottom of the container. The pole pieces of the electromagnets 2406a and 2406b are selected such that each pole piece produces a magnetic field that acts only on any part of the vessel fluid 2402 or the gloss regions 2410a and 2410b. The objects 2404a. 2404b to be wiped are installed on the spindles 2405a, 2405b, which are rotatable relative to the disk 2421 installed on the spindle. The disk 2421, the objects 2404a and 2404b to be wiped, and the container 2401 are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. Electromagnets 2406a and 2406b are also disposed radially along the bottom surface of the container 2401. This rotation and placement of the electromagnet along the vessel surface is adjusted to control material removal from the surface of the object to be wiped.

제 25 도를 보면, MP-유체(2502)가 환형공동이 있는 원통형용기(2501)에 위치한다. 닦여질 대상물(2504a, 2504b)은 스핀들(2505a, 2505b)상에 설치된다. 전자석(2506a, 2506b)은 전자석 유도 자계가 MP-유체의 전량에 영향을 미쳐서 대상물들의 전 표면이 닦이도록 용기(2501)아래에 설치된다. 용기(2501)과 닦여질 대상 물(2504a, 2504b)은 동일 또는 반대 방향에서 동등 또는 다른 속도에서 회전하게 된다. 전자석 유도자기장강도가 또한 조절된다. 그러므로 닦여질 대상물의 표면으로부터 재료제거를 제어하게 한다.25, the MP-fluid 2502 is located in a cylindrical vessel 2501 with an annular cavity. The objects 2504a and 2504b to be wiped are installed on the spindles 2505a and 2505b. Electromagnets 2506a and 2506b are installed under the container 2501 so that the electromagnetic induction field affects the total amount of MP-fluid so that the entire surface of the objects is wiped off. The container 2501 and the objects 2504a and 2504b to be wiped are rotated at the same or different speeds in the same or opposite directions. Electromagnetic induced magnetic field strength is also controlled. This allows control of material removal from the surface of the object to be cleaned.

제 26 도를 보면, MP-유체(2602)가 환형공동이 있는 원통형용기(2601)에 위치한다. 닦여질 대상물(2604a, 2604b, 2604c, 2604d)들은 스핀들(2605a, 2605b, 2605c, 2605d) 상에 설치되는데, 이들은 수평방향으로 회전가능한 디스크(2621)상에 설치되어 있다.Referring to FIG. 26, the MP-fluid 2602 is located in a cylindrical container 2601 with an annular cavity. The objects 2604a, 2604b, 2604c, and 2604d to be wiped are installed on the spindles 2605a, 2605b, 2605c, and 2605d, which are mounted on a horizontally rotatable disc 2621.

전자석(2606a, 2606b)들은 용기 표면 아래에 설치된다. 전자석의 극편은 전자석이 용기의 전체 폭을 넘는 자기장을 만들어 내도록 선택된다. 용기(2601)와, 디스크(2621)와, 닦여질 대상물(2604a, 2604b, 2604c, 2604d)들을 동일 또는 반대 방향에서 동등 또는 다른 속도에서의 회전은 주어진 자기장 강도에 대한 재료제거 비율을 제어한다.Electromagnets 2606a and 2606b are installed below the container surface. The pole piece of the electromagnet is chosen such that the electromagnet generates a magnetic field over the entire width of the vessel. Rotation of the container 2601, the disc 2621, and the objects 2604a, 2604b, 2604c, and 2604d to be wiped at the same or different speeds in the same or opposite directions controls the material removal rate for a given magnetic field strength.

제 27 도를 보면, MP-유체(2702)가 환형공동이 있는 원통형용기(2701)에 위치한다. 전자석(2706)은 용기(3501)의 전체 표면을 따라서 자기장을 유도한다. 닦여질 대상물(2704a, 2704b, 2704c, 2704d)들은 스핀들(2705a, 2705b, 2705c, 2705d)상에 설치된다. 스핀들(2705a, 2705b, 2705c, 2705d)은 디스크(2721a, 2721b)상에 설치되는 데, 이들은 수평면으로 회전가능하다. 디스크(2721a, 2721b)는 스핀들(2724a, 2724b)상에 설치된다. 이 도면은 다량의 대상물을 동시에 닦기 위해 적용가능하다.Referring to FIG. 27, an MP-fluid 2702 is located in a cylindrical vessel 2701 with an annular cavity. Electromagnet 2706 induces a magnetic field along the entire surface of vessel 3501. The objects 2704a, 2704b, 2704c, and 2704d to be wiped are installed on the spindles 2705a, 2705b, 2705c, and 2705d. Spindles 2705a, 2705b, 2705c, 2705d are mounted on disks 2721a, 2721b, which are rotatable in a horizontal plane. The disks 2721a and 2721b are mounted on the spindles 2724a and 2724b. This figure is applicable for simultaneously wiping large quantities of objects.

제 28 도를 보면, MP-유체(2802)가 용기(2801)에 위치한다. 영구적으로 설치된 자석(2823)를 구비된 두개의 장치(2822a, 2822b)가 용기(2801)내부에 설치된다.Referring to FIG. 28, MP-fluid 2802 is located in vessel 2801. Two devices 2822a and 2822b with permanently installed magnets 2823 are installed inside the container 2801.

닦여질 편평한 대상물(2804)는 장치(2822a, 2822b)사이에 설치된다. 장치(2822a, 2822b)는 그 수평축에 대해 회전된다. 이 장치들은 자기장과, 광택영역(2810)이 다른 표시의 극이 서로에 대해서 반대가 될때 만들어지도록 동일한 속도에서 회전한다. 재료제거비율은 장치(2822a, 2822b)의 회전속도와 대상물(2804)가 수직적으로 배치되는 속도에 의해 제어된다.A flat object 2804 to be wiped is installed between the devices 2822a and 2822b. Devices 2822a and 2822b are rotated about their horizontal axis. These devices rotate at the same speed so that the magnetic field and the gloss area 2810 are created when the poles of the different markings are opposite to each other. The material removal rate is controlled by the speed of rotation of the devices 2822a and 2822b and the speed at which the object 2804 is placed vertically.

제 29 도를 보면, MP-유체(2902)가 용기(2901)에 위치한다. 자석(2923)으로 구비된 장치(2922)는 용기(2901)내부에 설치되어서 닦여질 대상물(2904)의 배치방향에 수직(normal) 축을 따라서 회전가능하다. 자석은 하나씩 설치된 영구자석이 서로에 대해서 다른 표시극을 가지도록 자석들 사이에 광택영역(2910)을 만들어내기 위해서 이 장치안에 설치된다.Referring to FIG. 29, MP-fluid 2902 is located in vessel 2901. The device 2922 provided with the magnet 2913 is installed inside the container 2901 and is rotatable along an axis normal to the arrangement direction of the object 2904 to be wiped. Magnets are installed in this apparatus to create a gloss region 2910 between the magnets so that the permanent magnets installed one by one have different display poles with respect to each other.

광택은 장치(2922)을 회전시키고 수직면으로 닦여질 대상물(2904)에 주사운동시킴에 의해 수행된다. 재료제거비율은 장치(2922)의 회전속도와 닦여질 대상물 (2904)이 배치된 속도를 변화시킴에 의해 제어된다.Polishing is performed by rotating the device 2922 and scanning the object 2904 to be wiped with the vertical plane. The material removal rate is controlled by varying the rotational speed of the device 2922 and the speed at which the object 2904 to be wiped is placed.

제 30 도는 구면체를 닦는 장치에 대한 것이다. 대상물(3004a, 3004b)이 상부용기(3001b)와 하부용기(3001a)사이에 형성된 채널(channel, 3025)내에 형성된다. 채널(3025)에는 MP-유체(3002)가 채워져 있는데, 전자석(3006)에 의해 유도된 자기장에 의해 영향을 받는다. 작동시, 상부용기(3001a)와 하부용기(3001b)가 서로 역회전한다. 용기(3001a, 3001b)가 있는 MP-유체(3002)의 회전은 닦여질 구면 대상물체가 닦여지게 한다.30 is a device for cleaning a spherical body. Objects 3004a and 3004b are formed in a channel 3025 formed between the upper vessel 3001b and the lower vessel 3001a. Channel 3025 is filled with MP-fluid 3002, which is affected by the magnetic field induced by electromagnet 3006. In operation, the upper vessel 3001a and the lower vessel 3001b rotate in reverse with each other. Rotation of MP-fluid 3002 with vessels 3001a and 3001b causes the spherical object to be wiped to be wiped off.

Claims (61)

자기유동학적 유체를 사용하여 시편표면을 완성시키는 방법에 있어서,In a method of completing a specimen surface using a magnetodynamic fluid, 자기유동학적 유체를 이송하기에 적합한 표면으로부터 시편을 틈에 위치시키는 단계와,Positioning the specimen in a gap from a surface suitable for transporting the magnetohydrodynamic fluid; 상기 틈을 통해서 자기유동학적 유체의 흐름이 흐르게 하는 단계와,Allowing a flow of magnetofluidic fluid to flow through the gap; 실질적으로 상기 틈에 있는 자기장을 적용하여 자기유동학적 유체에서 광택 또는 작업영역을 만들어내는 단계와, 상기영역은 시편표면에서의 맞물림 및 물질제거를 유발하기 위한 일시적인 도구를 형성하며, 완성된 시편표면의 영역보다 작은 영역에서 상기 시편표면을 맞물리며,Substantially applying the magnetic field in the gap to create a gloss or working area in the magnetohydrodynamic fluid, the area forming a temporary tool for inducing engagement and removal of material from the surface of the specimen, Engaging the specimen surface in an area less than 시편 또는 영역을 서로에 대해 이동시켜 시편표면의 다른 부분을 소정의 휴지시간동안 상기 영역에 노출시켜 소정의 정도까지 상기 시편표면의 상기 부분들을 선택적으로 완성시키는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.Moving the specimen or region relative to each other to expose other portions of the specimen surface to the region for a predetermined dwell time to selectively complete the portions of the specimen surface to a predetermined degree. How to complete it. 제 1 항에 있어서, 상기 틈의 하나 이상의 부분이 제 1 부분에서 제 2 부분까지 높이면에서 감소하고 상기 자기유동학적 유체는 상기 제 1 부분에서 상기 제 2 부분까지의 방향으로 상기 틈을 통해서 흐르는 것을 특징으로 하는 시편표면물을 완성시키는 방법.The method of claim 1, wherein at least one portion of the gap is reduced in height from the first portion to the second portion and the magnetodynamic fluid flows through the gap in the direction from the first portion to the second portion. Method of completing a specimen surface characterized by. 제 1 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체는 비자기 연마입자로 구성되어 시편표면에서 물질 제거시키는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.2. The method of claim 1, wherein the magnetorheological fluid consists of nonmagnetic abrasive particles to remove material from the surface of the specimen. 제 1 항에 있어서, 상기 틈을 통해서 자기유동학적 유체를 다시 흐르게 하여 상기 틈을 통과해서 흐르는 자기유동학적 유체를 재순환시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.2. The method of claim 1, further comprising reflowing magnetofluidic fluid through the gap to recycle the magnetofluidic fluid flowing through the gap. 제 4 항에 있어서, 상기 틈을 통해서 흐르는 자기유동학적 유체를 휘젓는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.5. The method of claim 4, further comprising agitating a magnetorheological fluid flowing through the gap. 제 5 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체는 이송(carrier) 유체를 포함하고. 이송 유체를 자기유동학적 유체에 추가하여 이송 유체를 대체하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.6. The magnetorheological fluid of claim 5, wherein the magnetorheological fluid comprises a carrier fluid. Adding a transfer fluid to the magnetohydrodynamic fluid to replace the transfer fluid. 제 1 항에 있어서, 상기 틈을 통한 자기유동학적 유체의 흐름을 도입하는 상기 단계는,The method of claim 1 wherein the step of introducing a flow of magnetofluidic fluid through the gap, 자기유동학적 유체를 이송하기에 적합한 표면상에 자기유동학적 유체를 두고, 상기 시편에 대해 상기 표면을 이동시켜 자기유동학적 유체가 틈을 통해 흐르도록 하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.Placing a magnetofluidic fluid on a surface suitable for transporting the magnetohydrodynamic fluid, and moving the surface relative to the specimen so that the magnetodynamic fluid flows through the gap. How to let. 제 7 항에 있어서, 자기유동학적 유체를 이송하기에 적합한 표면은 도우넛(donut)모양으로 된 통의 바닥표면으로 구성되고, 상기 자기유동학적 유체를 이송하기에 적합한 표면을 이동시키는 단계는 통을 회전시키는 것으로 구성된 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.8. The surface of claim 7 wherein the surface suitable for conveying the magnetohydrodynamic fluid consists of a bottom surface of a donut shaped pail and the step of moving the surface suitable for conveying the magnetofluidic fluid comprises: A method of completing a specimen surface comprising rotating. 제 1 항에 있어서, 상기 자기장을 적용시키는 단계는, 틈에 있는 자기장을 최대화시키는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.The method of claim 1, wherein applying the magnetic field comprises maximizing a magnetic field in the gap. 제 1 항에 있어서, 시편을 상기 영역에 대해서 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.2. The method of claim 1, further comprising rotating the specimen about the area. 제 1 항에 있어서, 상기 시편은 피봇시편홀더상에 설치되고 시편 또는 영역을 서로에 대해 이동시키는 상기 단계는 시편홀더를 피봇시켜 영역에 시편의 표면을 쓸어내리는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.The method of claim 1, wherein the specimen is installed on the pivot specimen holder and the step of moving the specimen or region relative to each other to complete the specimen surface, characterized in that to pivot the specimen holder to sweep the surface of the specimen in the region. Way. 제 1 항에 있어서, 시편 또는 영역을 서로에 대해 이동시키는 상기 단계는 평면을 따라 시편을 이동시키는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.The method of claim 1, wherein moving the specimen or region relative to each other moves the specimen along a plane. 제 12 항에 있어서, 평면을 따라 시편을 이동시키는 단계는 시편을 상기 틈을 통해 자기유동학적 유체의 흐름의 방향과 사실상 직각인 방향으로 평면을 따라이동시키는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 방법.13. The method of claim 12, wherein moving the specimen along the plane comprises moving the specimen through the gap along the plane in a direction substantially perpendicular to the direction of flow of magnetohydrodynamic fluid. . 제 1 항에 있어서, 상기 시편 또는 영역을 서로에 대해 이동시키는 단계는, 상기 자기유동학적 유체를 이송하기에 적합한 표면에 대해 자기장을 이동시킴으로써 상기 영역을 이동시키는 것을 특징으로하는 시편표면을 완성시키는 방법.The method of claim 1, wherein moving the specimen or region relative to each other comprises moving the region by moving a magnetic field relative to a surface suitable for transporting the magnetodynamic fluid. Way. 자기유동학적 유체를 사용하여 시편표면을 완성시키는 장치에 있어서,In an apparatus for completing a specimen surface using a magnetodynamic fluid, 자기유동학적 유체의 용적을 이송시키는 표면과,A surface carrying a volume of magnetofluidic fluid, 상기 표면은 상기 틈을 통해 자기유동학적 유체가 흐르도록 상기 표면으로부터 틈에 시편을 홀딩 및 위치시키는 시편홀더와,The surface includes a specimen holder for holding and positioning the specimen in the gap from the surface to allow the flow of magnetodynamic fluid through the gap; 완성될 시편표면의 영역보다 작은 영역에서 상기 시편표면을 맞물리며 시편 표면에서의 맞물림 및 물질제거를 유발하기 위한 일시적인 도구를 형성하기 위해서 상기 틈을 통해 흐르는 자기유동학적 유체에서 있는 작업 및 광택영역을 상기 틈의 자기장을 적용해서 만드는 자석과,The work and polished areas in the magnetodynamic fluid flowing through the gap to engage the specimen surface in an area smaller than that of the finished specimen surface and form a temporary tool for causing engagement and removal of material from the specimen surface. Magnet made by applying the magnetic field of the gap, 시편 또는 영역을 서로에 대해서 이동시켜 시편표면의 다른 부분을 소정의 휴지시간동안 상기 영역에 노출시켜 소정의 정도에서 상기 시편표면의 상기 부분들을 선택적으로 완성시키는 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.A specimen surface comprising means for moving the specimen or region relative to each other to expose other portions of the specimen surface to the region for a predetermined dwell time to selectively complete said portions of the specimen surface at a predetermined degree. Device to complete the process. 제 15 항에 있어서, 상기 틈의 하나 이상의 부분이 제 1 부분에서 제 2 부분까지 높이면에서 감소하고, 상기 자기유동학적 유체는 상기 제 1 부분에서 상기 제 2 부분까지의 방향으로 상기 틈을 통해서 흐르는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.The method of claim 15, wherein at least one portion of the gap is reduced in height from the first portion to the second portion, and the magnetodynamic fluid flows through the gap in the direction from the first portion to the second portion. Apparatus for completing the specimen surface, characterized in that. 제 15 항에 있어서, 자기유동학적 유체를 이송시키는 상기 표면은 상기 자기 유동학적 유체를 재순환시키도록 구성된 회전가능한 도우넛(donut)모양의 통의 바닥표면으로 구성된 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.16. An apparatus as in claim 15, wherein said surface carrying magnetohydrodynamic fluid consists of a bottom surface of a rotatable donut shaped barrel configured to recycle said magnetorheological fluid. . 제 17 항에 있어서, 이송유체를 자기유동학적 유체에 추가시켜 상기 자기유동학적 유체로부터 이송유체의 증발을 보상시키는 수단으로 구성된 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.18. The apparatus of claim 17, comprising means for adding a transfer fluid to the magnetorheological fluid to compensate for the evaporation of the transfer fluid from the magnetorheological fluid. 제 17 항에 있어서, 자기유동학적 유체를 휘젓는 믹서(mixer)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.18. The apparatus of claim 17, further comprising a mixer for agitating the magnetodynamic fluid. 제 15 항에 있어서, 상기 영역에 대해서 시편을 회전시키는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.18. The apparatus of claim 15, further comprising means for rotating the specimen about the area. 제 15 항에 있어서, 상기 시편은 피봇하는 시편홀더상에 설치되어 영역에 걸쳐 시편의 표면을 쓸어내리는 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.16. The apparatus of claim 15, wherein the specimen is mounted on a pivoted specimen holder to sweep the surface of the specimen over an area. 제 15 항에 있어서, 상기 틈을 통해서 자기유동학적 유체의 흐름의 방향과 사실상 수직의 방향으로 평면을 따라서 시편을 이동시키는 수단이 더 구성된 것을 특징으로 하는 시편표면을 완성시키는 장치.16. The apparatus of claim 15, further comprising means for moving the specimen along a plane through the gap in a direction substantially perpendicular to the direction of flow of magnetofluidic fluid. 산화를 제지하는 보호재 층, 안정기 및 이송유체로 코팅된 자기입자로 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적 유체.A magnetorheological fluid, characterized by consisting of magnetic particles coated with a protective layer, an stabilizer, and a transfer fluid that inhibits oxidation. 제 23 항에 있어서, 상기 보호재는 폴리머로 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적 유체.24. The magnetorheological fluid of claim 23, wherein said protective material is comprised of a polymer. 제 23 항에 있어서, 상기 보호재는 테프론으로 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적 유체.24. The magnetorheological fluid of claim 23, wherein said protective material is comprised of Teflon. 제 23 항에 있어서, 상기 이송유체는 물로 구성된 것을 특징으로 하는 자기 유동학적 유체.24. The magnetorheological fluid of claim 23, wherein said transfer fluid is comprised of water. 제 23 항에 있어서, 상기 이송유체는 글리세린으로 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적 유체.24. The magnetorheological fluid of claim 23, wherein said transfer fluid is comprised of glycerin. 제 23 항에 있어서, 상기 자기입자는 카르보닐철 입자로 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적 유체.24. The magnetorheological fluid of claim 23, wherein the magnetic particles consist of carbonyl iron particles. 제 23 항에 있어서, 연마입자가 더 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적유체.24. The magnetorheological fluid of claim 23, wherein the abrasive particles are further comprised. 제 29 항에 있어서, 상기 연마입자는 CeO2로 구성된 것을 특징으로 하는 자기유동학적 유체.30. The magnetorheological fluid of claim 29, wherein the abrasive particles are composed of CeO 2 . 자기유동학적 유체내에 광택영역을 만드는 단계와, 광택영역내의 유체의 균일성을 제어하는 단계와, 대상물을 유체의 광택영역과 접촉시키는 단계와, 대상물과 광택영역을 서로에 대해 이동시키는 단계와, 대상물에 대하여 물질제거 비율을 결정하는 단계와, 대상물에 대하여 광택영역의 이동속도와 방향을 결정하는 단계와, 필요한 광택사이클의 수를 결정하는 단계로 구성되고, 상기 결정단계는Creating a gloss zone in the magnetodynamic fluid, controlling the uniformity of the fluid in the gloss zone, contacting the object with the gloss zone of the fluid, moving the object and the gloss zone relative to each other; Determining the removal rate of the substance with respect to the object, determining the moving speed and direction of the gloss region with respect to the object, and determining the required number of gloss cycles. 대상물의 표면불규칙성의 최초 제곱 평균 평방근(initial root mean square) 높이를 결정하 단계와,Determining the height of the initial root mean square of the surface irregularity of the object, 표면손상층의 두께를 결정하는 단계와,Determining the thickness of the surface damage layer; 최초표면형상을 결정하는 단계 및Determining the initial surface shape, and 1 사이클의 광택동안 제거된 물질층의 두께를 결정하는 단계로 구성된 것을특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.Determining a thickness of the material layer removed during one cycle of gloss. 제 31 항에 있어서, 상기 대상물에 대하여 물질제거비율을 결정하는 단계는 물질제거의 공간분포를 결정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31, wherein determining the material removal rate for the object comprises determining a spatial distribution of material removal. 제 31 항에 있어서, 대상물에 대한 광택영역의 이동은 연속적인 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31, wherein the movement of the gloss region relative to the object is continuous. 제 33 항에 있어서, 상기 대상물에 대한 광택영역의 이동방향 및 속도를 결정하는 단계는,The method of claim 33, wherein the determining of the direction and speed of movement of the gloss region relative to the object comprises: 주어진 모든 시간에서 광택영역과 접촉한 대상물의 접촉부의 크기를 결정하는 단계 및Determining the size of the contact of the object in contact with the gloss region at any given time; and 1 사이클의 광택 동안에 제거될 물질층의 두께를 결정하고,Determine the thickness of the material layer to be removed during one cycle of gloss, 광택영역의 속도를 결정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.And determining the speed of the gloss zone. 제 31 항에 있어서, 상기 대상물에 대한 광택영역의 이동은 이산적인 단계인 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31 wherein the movement of the gloss region relative to the object is a discrete step. 제 35 항에 있어서, 상기 대상물에 대한 광택영역의 이동방향 및 속도를 결정하는 단계는,The method of claim 35, wherein the determining of the moving direction and the speed of the gloss region relative to the object comprises: 주어진 모든 시간에 광택영역과 접촉하는 대상물의 접촉부위 크기를 결정하는 단계와,Determining the contact area size of the object in contact with the gloss region at any given time; 겸칩계수를 결정하는 단계와,Determining the chip factor, 1 사이클의 광택동안에 제거되는 물질층의 두께를 결정하는 단계와,Determining the thickness of the material layer removed during one cycle of gloss; 각 광택 단계동안 휴지시간을 결정하는 단계 및Determining the downtime during each gloss step, and 필요한 단계수를 결정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.A method for polishing an object, comprising the steps of determining the required number of steps. 제 31 항에 있어서, 상기 대상물을 수직축으로부터 각도 α만큼 변위시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31, further comprising displacing the object by an angle α from a vertical axis. 제 37 항에 있어서, 상기 대상물은 연속적 속도에서 수직축으로부터 각도 α만큼 변위된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.38. The method of claim 37, wherein the object is displaced by an angle α from the vertical axis at continuous speed. 제 38 항에 있어서, 상기 대상물이 연속적인 속도에서 수직축으로부터 각도 α만큼 변위되는 단계는,The method of claim 38, wherein the object is displaced by an angle α from the vertical axis at a continuous speed, 접촉점의 각도칫수를 결정하는 단계와,Determining the angle dimension of the contact point; 1 사이클의 광택동안 제거되는 물질층의 두께를 결정하는 단계 및 대상물의변위각속도를 각 α로 결정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.Determining the thickness of the layer of material removed during one cycle of gloss and determining the displacement angular velocity with angle α. 제 37 항에 있어서, 상기 대상물이 이산적인 단계에서 수직축으로부터 각도 α만큼 변위되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.38. The method of claim 37, wherein the object is displaced by an angle α from the vertical axis in discrete steps. 제 40 항에 있어서, 상기 대상물이 이산적인 단계에서 수직축으로부터 각도 α 만큼 변위되는 단계는,41. The method of claim 40, wherein the object is displaced by an angle a from a vertical axis in discrete steps, 접촉지점의 각도범위를 결정하는 단계와,Determining the angular range of the contact point; 1 사이클의 광택동안 제거되는 물질층의 두께를 결정하는 단계와,Determining the thickness of the material layer removed during one cycle of gloss; 한 단계의 각도변위의 값을 결정하는 단계와,Determining the value of the angular displacement in one step; 겹침계수를 결정하는 단계 및Determining the overlap factor and 각 단계에서의 휴지시간을 결정하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.A method of polishing an object, characterized in that consisting of determining the down time in each step. 제 31 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체는,The method of claim 31, wherein the magnetofluid fluid, 복수개의 자기 분자와,A plurality of magnetic molecules, 안정기(stabilizer)와,With a stabilizer, 이송유체로 구성된 것을 특징으로하는 대상물을 광택시키는 방법.A method of polishing an object, characterized in that consisting of a transfer fluid. 제 42 항에 있어서,The method of claim 42, 광택동안에 이송유체를 공급함에 의해 자기유동학적 유체의 특성을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.And controlling the properties of the magnetohydrodynamic fluid by supplying a transfer fluid during the gloss. 제 31 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체는, 기준표면을 갖는 용기내에 담기는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31, wherein the magnetorheological fluid is contained in a container having a reference surface. 제 44 항에 있어서, 상기 용기는 대상물과 관련하여 이동되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.45. The method of claim 44, wherein the container is moved relative to the object. 제 45 항에 있어서, 상기 용기는 특정속도에서 회전되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.46. The method of claim 45, wherein the container is rotated at a certain speed. 제 44 항에 있어서, 상기 광택영역은 대상물을 표면적의 1/3 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.45. The method of claim 44, wherein the gloss zone is 1/3 or less of the surface area of the subject. 제 44 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체내의 광택영역을 만드는 단계는,45. The method of claim 44, wherein creating the gloss region in the magnetohydrodynamic fluid is 자기유동학적 유체의 부근의 자기장을 유도하는 단계와,Inducing a magnetic field in the vicinity of the magnetodynamic fluid; 자기장의 세기 및 방향을 제어하는 단계로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.Controlling the strength and direction of the magnetic field. 제 44 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체내에 광택영역을 만드는 단계는,45. The method of claim 44, wherein creating a gloss zone in the magnetohydrodynamic fluid is 자기유동학적 유체를 상기 대상물에 인접하는 영역에서 상기 자기장의 구배(gradient)에 대해 수직인 자기장선을 갖는 비균일 자기장에 위치시키는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.And a magnetohydrodynamic fluid is placed in a non-uniform magnetic field having a magnetic field line perpendicular to the gradient of the magnetic field in a region adjacent the object. 제 49 항에 있어서, 상기 자기장의 구배는 용기 기준표면의 바닥쪽으로 향하는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.50. The method of claim 49, wherein the gradient of magnetic field is directed towards the bottom of the vessel reference surface. 제 48 항에 있어서, 상기 자기장은 상기 용기의 외부에 위치하는 자기장을 유도하기 위한 수단에 의해 만들어지는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.49. The method of claim 48, wherein said magnetic field is created by means for inducing a magnetic field located outside of said container. 제 44 항에 있어서, 상기 대상물과 용기기준면 사이의 틈을 결정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.45. The method of claim 44, further comprising determining a gap between the object and the container reference plane. 제 48 항에 있어서, 상기 대상물의 표면과 관련한 광택영역의 위치와 자기장 강도를 제어함으로써 대상물의 광택을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.49. The method of claim 48, further comprising controlling the gloss of the object by controlling the position and magnetic field strength of the gloss region relative to the surface of the object. 제 53 항에 있어서, 상기 광택은 프로그램제어장치에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.54. The method of claim 53, wherein said gloss is controlled by a program control device. 제 31 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체는, 그 속에 광택연마재질로 구성된 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31, wherein the magnetorheological fluid is composed of a polished abrasive material therein. 제 31 항에 있어서, 상기 사이클 수를 결정하는 단계는 아래식에 따라 사이클수가 정해지는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.32. The method of claim 31, wherein the determining of the number of cycles comprises determining the number of cycles according to the following equation. 표면불규칙성의 제곱 평균 평방근 높이 + 표면손상층두께Square root mean square height of surface irregularity + surface damage layer thickness 식 = ------------------------------------------------------Expression = ------------------------------------------------ ------ 제거되는 물질층의 두께Thickness of material layer removed 제 34 항에 있어서, 상기 광택영역의 속도를 결정하는 단계는, 하기식에 따라 광택영역의 속도가 결정되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.35. The method of claim 34, wherein the determining the speed of the gloss region is determined according to the following equation. 2 x 접촉부 x 물질제거비율2 x contacts x removal rate 식 = -----------------------------Expression = ----------------------------- 제거되는 물질층의 두께Thickness of material layer removed 제 36 항에 있어서, 상기 겹침계수를 결정하는 단계는37. The method of claim 36, wherein determining the overlap coefficient 한 단계에서의 변위Displacement in one step 식 = ------------------------에 따라 겹침계수가 결정되고,The overlap factor is determined by the formula = ------------------------, 2 x 접촉부2 x contacts 광택단계의 각 단계에 대하여 휴지기간을 결정하는 단계는,Determining the rest period for each stage of the gloss stage, 제거되는 물질층의 두께 x 겹침계수Thickness x Overlap Coefficient of Material Layer Removed 식 = ----------------------------------- 에 따라 결정되고,Determined by the formula = -----------------------------------, 물질제거비율Material removal rate 필요한 단계수를 검출하는 단계는.Detecting the number of steps required. 광택되는 대상물의 반경Radius of object polished 식 = -------------------한 단계에서의 변위Equation = ------------------- Displacement in One Step 에 따라 결정되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.How to polish the object, characterized in that determined according to. 제 39 항에 있어서, 각도 α만큼의 상기 대상물의 변위의 각 속도를 결정하는 단계는,40. The method of claim 39, wherein determining the angular velocity of displacement of the object by an angle α, 접촉지점의 각도범위 x 물질제거비율Angular range of contact point x material removal rate 식 = -------------------------------------Expression = ------------------------------------- 제거되는 물질층의 두께Thickness of material layer removed 에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.How to polish the object, characterized in that determined by. 제 41 항에 있어서, 상기 각 단계에서의 휴지기간을 결정하는 단계는,42. The method of claim 41, wherein determining the rest period in each step comprises: 제거되는 물질층의 두께 x 겹침계수Thickness x Overlap Coefficient of Material Layer Removed 식 = ---------------------------------------------Expression = --------------------------------------------- 물질제거비율Material removal rate 에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.The method of glossing an object characterized by the above-mentioned. 제 42 항에 있어서, 상기 자기유동학적 유체는 광택연마제인 것을 특징으로 하는 대상물을 광택시키는 방법.43. The method of claim 42, wherein the magnetorheological fluid is a gloss polishing agent.
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