CN107000163A - 研磨装置以及研磨方法 - Google Patents

Abstract

研磨方法包括：准备包括加工部件及产生吸引力的吸引机构的研磨装置的工序；将工件设置在加工部件的工序；以及利用由吸引机构的动作产生的气流，使朝向工件投入的研磨材料加速至规定的速度，并且使该研磨材料与该工件接触或碰撞从而对该工件进行研磨的工序。

Description

研磨装置以及研磨方法

技术领域

本发明涉及通过研磨材料的碰撞或接触对工件进行研磨的研磨装置以及研磨方法。

背景技术

作为对工件进行研磨的方法，广泛使用如下喷丸加工：将研磨材料与压缩空气一起作为气固二相流从喷嘴朝向工件喷射，使研磨材料与工件碰撞或接触，由此，对工件进行研磨。通常使用的喷丸加工装置具备形成为漏斗状的回收部。回收部设置于应用对工件进行喷丸加工的喷丸室的下部。该喷丸加工装置将掉落在回收部的粉尘(喷射出的喷射材料以及工件的切削粉)吸引回收，利用分级装置分级为能够再使用的喷射材料和除此以外的微粒(产生了破裂或缺口的研磨材料、以及工件的切削粉)之后，利用能够再使用的喷射材料再次进行喷丸加工(例如，专利文献1)。在这样的喷丸加工装置中，研磨材料飞散至容积较大的喷丸加工室整体，由此，难以在工件更换时等完全防止粉尘飞散至喷丸加工室外。另外，产生吸引力的设备需要较高的吸引能力，由此，存在喷丸加工装置整体大型化的问题。

公开有如下结构的喷丸加工装置：为了高效地回收上述粉尘，在喷嘴出口附近具备连结于吸引设备的罩，利用该罩防止粉尘的飞散，并且通过吸引设备将滞留在该罩内的粉尘回收(例如专利文献2)。这样的喷丸加工装置仅能够应用于被加工面是相对于喷嘴足够大的平面的情况，由此，无法根据工件的形状使用该结构的喷丸加工装置。

在喷丸加工中，气固二相流的喷射压力是通常为0.2MPa以上的高压。因此，存在因工件的形状或者尺寸而使得工件本身被气固二相流吹飞的问题、以及研磨材料穿刺工件的问题。

专利文献1：日本特开平09-323263号公报

专利文献2：日本实用新型注册第3031304号公报

发明内容

喷丸加工中存在上述那样的问题。在本技术领域中，期望一种与喷丸加工不同的新的研磨装置以及研磨方法。

在本发明的一个方面中，提供用研磨材料对工件进行研磨的研磨方法。该研磨方法包括下述(1)～(3)的工序。

(1)准备包括加工部件及产生吸引力的吸引机构的研磨装置的工序。

(2)将工件设置在加工部件的工序。

(3)利用由吸引机构的动作产生的气流，使朝向工件投入的研磨材料加速至规定的速度，并且使研磨材料与工件接触或碰撞从而对工件进行研磨的工序。

根据一个方面所涉及的研磨方法，利用由吸引机构产生的气流将朝向工件投入的研磨材料加速至规定的速度。通过该加速，能够得到适合于研磨材料对工件进行研磨的动能，由此，在研磨材料与工件接触或碰撞时进行工件的研磨。此外，这里所说的“研磨材料的投入”意味着仅将研磨材料朝向工件无初速度地供给，或者将研磨材料朝向工件以非常小的初速度供给，不同于如喷丸加工装置那样将研磨材料朝向被加工物喷射或投射。例如，可以通过使研磨材料自由落体来将研磨材料朝向工件供给，也可以以不向周围飞散或者不对研磨造成影响的程度的较弱的风量将研磨材料朝向工件供给。

在一实施方式的研磨方法中，加工部件也可以具备载置盘，该载置盘具有第一面以及第一面的相反侧的面亦即第二面。也可以在载置盘设置有沿从第一面朝向第二面的方向将载置盘贯通的多个贯通孔。多个贯通孔的各个也可以具有能够供研磨材料通过且无法供工件通过的大小。而且，在将工件设置在加工部件的工序中，也可以在第一面载置工件。在这种情况下，不损害研磨能力，就能够将工件设置在加工部件。

在一实施方式的研磨方法中，吸引机构也可以配置于第二面侧。而且，气流也可以是从第一面朝向第二面的气流。根据该结构，在工件的附近产生从第一面侧朝向第二面侧的气流，由此，能够利用该气流对工件良好地进行研磨。

一实施方式的研磨方法也可以还包括回收研磨材料的工序。在对工件进行研磨的工序中，研磨材料也可以从第一面侧朝向工件投入。在进行回收的工序中，也可以利用吸引机构吸引到达第二面的研磨材料并将研磨材料回收。研磨材料、以及微粒(将这些研磨材料以及微粒总体上在以下记为“粉尘”)朝向吸引机构前进，由此，能够抑制粉尘飞散至研磨区域以外。微粒包括产生破裂或缺口的研磨材料、以及由研磨产生的切削粉。

一实施方式的研磨方法也可以还包括利用吸引机构对气流进行整流的工序。在进行整流的工序中，也可以通过对气流进行整流，来控制研磨材料与工件接触或碰撞的状态。通过进行整流的工序，能够控制研磨材料相对于工件的动作、变更研磨的形态。由此，能够形成与加工目的一致的研磨的形态。

在一实施方式的研磨方法中，加工部件也可以还具备设置于载置盘的外缘部的框体。在这种情况下，即使暂时投入过多的研磨材料，也可防止研磨材料落至加工部件的外侧。另外，即使在将多个工件载置在加工部件的情况下，也可防止研磨材料落至加工部件的外侧。

一实施方式的研磨方法也可以还包括使多个工件处于流动状态从而对多个工件进行搅拌的工序。在设置工件的工序中，也可以在第一面载置多个工件。在对工件进行研磨的工序中，也可以使研磨材料与流动状态的多个工件接触或碰撞从而对多个工件进行研磨。在多个工件被搅拌的状态下，研磨材料与多个工件接触或碰撞，由此，能够使多个工件的研磨均匀化。

在一实施方式的研磨方法中，在对多个工件进行搅拌的工序中，也可以使加工部件以规定的角度倾斜地配置且使该加工部件旋转，从而对多个工件进行搅拌。在这种情况下，工件借助离心力随着加工部件的旋转而沿着框体旋转，但若重力大于离心力，则从框体离开并掉落。这样，能够对多个工件进行搅拌并将它们均匀地分散。另外，在一实施方式中，将加工部件倾斜地配置的角度也可以为30～70°。另外，在一实施方式中，加工部件的旋转速度也可以为临界旋转速度的5～50％。

在一实施方式的研磨方法中，也可以为：工件的维氏硬度为3～200Hv，研磨材料与工件接触或碰撞时的研磨材料的速度为5～30m/sec。这样，通过调整研磨材料的速度，能够对硬度相对较低的工件也良好地进行研磨。另外，通过将研磨材料加速至该速度，能够抑制研磨材料穿刺工件，并对工件良好地进行研磨。另外，在一实施方式面中，研磨材料在研磨材料在有助于对工件进行研磨的空间中的占有比例也可以为3～20体积％。

一实施方式的研磨方法也可以还包括朝向工件投入研磨材料的工序。研磨装置也可以还具备朝向工件投入研磨材料的研磨材料供给机构。在投入研磨材料的工序中，也可以利用研磨材料供给机构，朝向工件以自由落体的方式投入研磨材料。在这种情况下，无需对研磨材料赋予初速度，由此，能够减少研磨材料飞散至研磨区域外的可能性。

在本发明的另一方面中，提供用于对工件进行研磨的研磨装置。该研磨装置具备：加工部件，其用于载置工件；研磨材料供给机构，其朝向载置到加工部件的工件投入研磨材料；以及吸引机构，其通过吸引力而沿从研磨材料供给机构朝向加工部件的方向产生气流。吸引机构利用气流使通过研磨材料供给机构朝向工件投入的研磨材料加速至规定的速度，并且使加速后的研磨材料与工件接触或碰撞从而对工件进行研磨。

根据另一方面所涉及的研磨装置，利用由吸引机构产生的气流将朝向工件投入的研磨材料加速至规定的速度。通过该加速，能够得到适合于研磨材料对工件进行研磨的动能，由此，可在研磨材料与工件接触或碰撞时进行工件的研磨。

根据本发明的各种方面以及各实施方式，能够对工件进行研磨而不产生如上所述的喷丸加工中的问题。

附图说明

图1是用于对本发明的第一实施方式中使用的研磨装置进行说明的示意图。

图2是用于对第一实施方式中的研磨的机制进行说明的示意图。

图3是表示第一实施方式中的研磨的工序的流程图。

图4是用于对本发明的第二实施方式中使用的研磨装置进行说明的示意图。

图5是表示第二实施方式中的研磨的工序的流程图。

具体实施方式

参照附图对本发明的研磨装置以及研磨方法的一个例子进行说明。在以下的说明中，上下左右的方向若无特别说明则表示图中的方向。此外，本发明并不限定于本实施方式的结构，能够根据需要适当地变更。

如图1所示，第一实施方式中使用的研磨装置01具备加工部件10、研磨材料供给机构30、吸引机构40、以及分选机构50。

加工部件10是用于收容工件W的部件。加工部件10具备载置盘11。载置盘11具有供工件W载置的面亦即第一面11a(载置面)、以及第一面11a的相反侧的面亦即第二面11b。载置盘11具有不使工件W通过但能够使研磨材料通过的多个开口部。具体而言，在载置盘11设置有多个贯通孔，多个贯通孔沿从第一面11a朝向第二面11b的方向将载置盘11贯通。多个贯通孔的各个具有能够供研磨材料G通过且无法供工件W通过的大小。载置盘11例如可以是构成为网状的盘，可以是穿孔金属板，也可以是设置有多条狭缝的盘。

载置盘11的形状并未被特别限定。另外，加工部件10可以还具备设置于载置盘11的外缘部的框体。由于加工部件10具备框体，从而工件W不会掉落在比加工部件10的外缘部靠外侧的部位。

本实施方式的加工部件10具备构成为网状的圆盘形状的载置盘11以及固定于载置盘11的外缘部的框体12。框体12至少在载置盘11的第一面11a包围载置盘11的周缘。即，本实施方式的加工部件10具有载置盘11的上方(第一面11a侧)敞开的圆筒形状。

研磨材料供给机构30是用于将研磨材料G朝向工件W投入的机构。研磨材料供给机构30包括贮存箱31及搬出部32。贮存箱31是用于贮存研磨材料G的箱。在搬出部32设置有排出口32a。以排出口32a位于载置盘11的第一面11a的上方的方式配置搬出部32。搬出部32也可以构成为能够将贮存箱31(料斗)内的研磨材料G从排出口32a定量地排出。搬出部32例如也可以构成为：具备输送螺杆以及内置该输送螺杆的槽，使贮存箱31内的研磨材料G朝向设置于该槽的排出口32a前进。另外，搬出部32也可以具备圆盘状的底盘以及以该底盘的中心为轴心水平旋转的刮板。在这种情况下，搬出部32也可以构成为：使贮存箱31的底面与该底盘稍稍分离地配置从而利用安息角使规定量的研磨材料G堆积在该底盘，并利用该刮板将其朝向排出口32a刮出。作为搬出部32，也可以使用其它公知的结构。在本实施方式中，搬出部32具备前者的结构。

吸引机构40兼备使研磨材料G加速的功能以及吸引研磨材料G的功能。吸引机构40具备软管43及吸尘器42。软管43的一端面(在本实施方式中为吸引部41)设置于载置盘11的第二面11b之下，并与第二面11b分离。吸尘器42连结于软管43。

分选机构50是从粉尘分选能够再使用的研磨材料的机构。另外，分选机构50配置于从吸引部41朝向吸尘器42的路径的中途。即，一端面形成有吸引部41的第一软管43a连结于分选机构50，分选机构50通过第二软管43b与吸尘器42连结。分选机构50如后述那样，是将粉尘分离为能够再利用的研磨材料、及除此以外的微粒(产生破裂或缺口的研磨材料、以及由研磨产生的工件的切削粉)的机构。分选机构50也可以构成为利用粉尘的比重差及气流进行分级。作为分选机构50，例如也可以使用旋风式分离器、离心分级机、或者其它公知的结构。在本实施方式中，作为分选机构50，使用旋风式分离器，旋风式分离器的底部连结于贮存箱31。

接下来，进一步使用图2及图3对研磨方法进行说明。

(S01：准备工序)

准备研磨装置01。预先将研磨材料G装入图1中示出的贮存箱31。本实施方式中使用的研磨材料G的材质可结合被加工物的材质及形状、以及加工目的适当地选择。例如，研磨材料G可从金属或者非金属的粒子(钢丸、砂粒、以及钢线粒)、陶瓷系粒子(Al₂O₃、SiC、以及ZrO₂等)、天然石的粒子(金刚砂、硅石、以及金刚石等)、植物系粒子(核桃的壳、桃核、以及杏核等)、以及树脂系粒子(尼龙、三聚氰胺、以及脲等)中选择。

另外，研磨材料G的粒径也可结合被加工物的材质及形状、以及加工目的适当地选择。但是，研磨材料G的粒径必须以成为能够通过加工部件10的开口部(贯通孔)的直径的方式选择。例如，在将陶瓷系粒子作为研磨材料G的情况下，研磨材料G的粒径以如下方式进行选择：JIS(Japanese Indusrial Standards：日本工业标准)R6001；1998所规定的粒度为F220或#240以上#1000以下，且成为能够通过加工部件10的开口部(贯通孔)的直径。

(S02：将工件设置在加工部件的工序)

将工件W载置在载置盘11的第一面11a，从而将工件W收容(设置)于加工部件10。在图2中，为了方便而记载有一个工件W，但也能够在加工部件10载置多个工件W进行研磨。

(S03：产生气流的工序)

若使吸尘器42动作，则在载置盘11附近产生从第一面11a朝向第二面11b的气流。

(S04：进行整流的工序)

通过对气流的流动进行整流，能够有意地对研磨材料G与工件W碰撞或接触的状态进行变更(控制)。该工序例如可通过变更吸引部41的位置及大小、以及吸尘器42的吸引风量等来进行。另外，如后述那样，研磨材料G与工件W碰撞或接触时的研磨材料G的速度非常低，由此，能够通过整流工序容易地变更研磨材料G与工件W碰撞或接触的状态。此外，整流工序S04也可以省略。

(S05：投入研磨材料的工序)

若使研磨材料供给机构30动作，则装入于贮存箱31的研磨材料G从排出口32a定量地排出，并被朝向工件W投入(在本实施方式的情况下为掉落)。研磨材料G从排出口32a排出时的朝向工件W的方向的研磨材料G的速度为0m/sec或者非常小的速度，即使研磨材料G因自由落体而与工件W碰撞或接触，工件W也不被研磨。

(S06：使研磨材料加速的工序)

从排出口32a排出的研磨材料G利用在上述的工序S03中产生的气流，以自由落体的方式到达加速区域A(在第一面11a侧产生该气流的区域)。到达加速区域A的研磨材料G以与工件W碰撞或接触时的速度成为规定的速度的方式，朝向吸引部41加速。该规定的速度也可以是如下速度：能够对工件W良好地进行研磨，且对工件W不产生损伤以及不产生研磨材料G的穿刺。例如，在工件W的维氏硬度(由JIS Z2244；2009规定)为3～200Hv(试验力为0.2N)的情况下，该规定的速度可以为5～30m/sec，也可以为10～20m/sec。在现有的研磨方法亦即喷丸加工中，喷射压力为0.2MPa以上的高压，由此，不能实现这种速度。假设在欲以非常低的喷射压力喷射研磨材料而实现该速度的情况下，来自喷嘴的喷射材料的喷射量不稳定，从而在工件的完成程度上产生不均。通过本实施方式的研磨方法，能够使研磨材料G与工件W碰撞或接触时的研磨材料G的速度成为非常低的速度，由此，能够利用非常低的速度的研磨材料G对工件W进行研磨。该速度的调整可通过吸尘器42的吸引风量的调整、以及吸引部41的尺寸及形状的变更等来进行。吸尘器42的吸引风量的调整例如可通过变更内置于吸尘器42的马达的转速、或者在软管43设置用于吸引外部空气的阻尼器并调整阻尼器的开度等来进行。

(S07：对工件进行研磨的工序)

到达加速区域A的研磨材料G一边被加速一边朝向吸引部41前进，而到达工件W的被加工面。然后，研磨材料G与工件W碰撞或接触，对被加工面进行了研磨之后，朝向吸引部41进一步前进。图2中示出的动作F表示研磨材料G的动作。将研磨材料G与工件W碰撞或接触的状态的一个例子作为动作F1、F2、F3进行说明。

动作F1：研磨材料G在与工件W的上表面碰撞之后反弹。利用研磨材料G与工件W碰撞时的冲击力研磨被加工面。

动作F2：研磨材料G在与工件W的上表面碰撞之后，沿着上表面前进。利用研磨材料G与工件W碰撞时的冲击力以及研磨材料G沿着上表面前进时的摩擦力研磨被加工面。

动作F3：研磨材料G以沿着工件W的棱角部的方式前进。利用研磨材料G与工件W的棱角部碰撞时的冲击力或者通过棱角部时的摩擦力中的至少任一个进行研磨。因此，能够进行棱角部的倒圆加工(R角加工)、去毛刺。

另外，在工件W附近的区域、即有助于研磨材料G进行研磨的区域(例如，距工件W的各面1mm以内的区域)亦即研磨区域P中，研磨材料G相对于空间的比例也可以为3～20体积％。若研磨材料G相对于空间的比例过小，则研磨材料G与工件W接触的机会较少，从而直到研磨结束为止的时间增大。如研磨材料G相对于空间的比例过大，则研磨材料G在研磨区域P中分散的状态下无法与工件W碰撞或接触，由此，研磨效率变差。

在本实施方式中，即使工件W为树脂也能够良好地进行工件W的研磨。例如，即使在将具有由JIS K7202；2001规定的M标尺的洛氏硬度为10～100的范围的硬度的树脂作为工件W的情况下，也能够良好地进行工件W的研磨。

(S08：回收研磨材料的工序)

与工件W碰撞或接触了的研磨材料G通过载置盘11移动至第二面11b侧。移动至第二面11b侧的研磨材料G从吸引部41被吸尘器42吸引。此时，上述的微粒也通过载置盘11，从吸引部41被吸引。研磨材料G及微粒之类的粉尘通过第一软管43a被移送至分选机构50。在分选机构50为旋风式分离器的情况下，以从旋风式分离器的上部沿着壁面的方式导入的粉尘呈螺旋状地掉落。在该过程中，质量轻的粒子亦即上述微粒向上方漂浮，通过连接于旋风式分离器的顶板部的第二软管43b被吸尘器42收集。另一方面，质量重的粒子亦即能够再利用的研磨材料G朝向分选机构50的底部移动，贮存在连结于分选机构50的底部的贮存箱31。该研磨材料G再次从排出口32a朝向工件W被投入。

如以上那样，通过从配置于第一面11a侧的研磨材料供给机构30的排出口32a投入并利用由吸尘器42产生的吸引力加速至规定的速度的研磨材料G与工件W碰撞或接触，由此，工件W被研磨。与工件W碰撞或接触之后的研磨材料G被配置于第二面11b侧的吸引部41吸引。由此，不会如现有的研磨方法亦即喷丸加工那样，使研磨材料G飞散至周围。另外，由于能够使研磨材料G与工件W碰撞或接触时的研磨材料G的速度非常慢，所以即使在对硬度比较低的工件W进行研磨的情况下，也能够对工件W良好地进行研磨而不产生对工件W的损伤。

在本实施方式中，将工件W相对于研磨材料G从排出口32a朝向吸引部41的流路的位置固定来进行研磨，但也可以结合工件W的尺寸、形状以及数量，使工件W的位置相对于该流路一边移动一边进行研磨。例如，研磨装置01可以还具备使加工部件10、排出口32a、以及吸引部41中的至少任一个移动的机构。另外，研磨装置01可以还具备使加工部件10振动的机构，也可以利用该机构使工件W一边转动一边进行研磨。

接下来，将另一形式的研磨方法的一个例子作为第二实施方式，并进一步使用图4进行说明。在以下的说明中，以与第一实施方式不同的不同点为中心进行说明。

在第二实施方式中，在对多个工件W进行研磨时，对所有工件W更均匀地进行研磨。本实施方式中使用的研磨装置02除了第一实施方式中使用的研磨装置01的结构之外，还具备搅拌机构20。

本实施方式的加工部件10是与第一实施方式的加工部件10相同的结构。在第一面11a载置多个工件W(即，收容于加工部件10)并对该工件W进行搅拌时，工件W利用框体12而不会洒落至加工部件10之外。

搅拌机构20连接于加工部件10，使收容于加工部件10的多个工件W处于流动状态，由此，对多个工件W进行搅拌。只要能够对工件W进行搅拌，搅拌机构20的结构并不被特别限定。例如，搅拌机构20可以以使加工部件10旋转的方式构成，也可以以使加工部件10振动的方式构成。作为搅拌机构20，也可以使用其它公知的结构。在本实施方式中，搅拌机构20使加工部件10以载置盘11的平面中心为轴心旋转。具体而言，搅拌机构20具备保持部件21及旋转机构22。保持部件21，将加工部件10保持为能够在使加工部件10以规定的倾斜角度α倾斜的状态下旋转。

旋转机构22是使加工部件10以规定的速度旋转的机构。旋转机构22具备产生旋转力的马达22a、以及将马达22a的旋转力传递到加工部件10的旋转力传递部件22b。

接下来，进一步使用图5对第二实施方式的研磨方法进行说明。第二实施方式的研磨方法与上述的第一实施方式的研磨方法大致相同，但在“S02：将工件设置在加工部件的工序”的处理内容、以及还具备在工序S02与工序S03之间进行的“S9：对工件进行搅拌的工序”的方面与第一实施方式的研磨方法不同。以下进行说明。

(S02：将工件设置在加工部件的工序)

将多个工件W载置在载置盘11的第一面11a，从而将多个工件W收容(设置)于加工部件10。工件W的收容量结合工件W的性状及加工部件10的尺寸适当地选择，以便能够由加工部件10保持工件W，且能够使工件W良好地处于流动状态从而对多个工件W进行搅拌。

(S09：对工件进行搅拌的工序)

使马达22a动作，从而使加工部件10旋转。收容于加工部件10的工件W随着加工部件10的旋转而沿着框体12移动。因加工部件10被倾斜地保持，由此，对工件W施加朝向框体12的方向的离心力和沿着载置盘11的重力的分力。若工件W移动(上升)至规定的位置，则重力的分力比离心力大，由此，工件W与框体12分离，沿着载置盘11朝向下方掉落。这样，工件W的移动和掉落连续地进行，由此，多个工件W处于流动状态。由此，多个工件W被搅拌。为了实现该流动状态，加工部件10的倾斜角度α相对于水平面可以设为30～70°，也可以设为40～60°。若加工部件10的倾斜角度α过小，则基于重力的流动化的促进的效果较少。若加工部件10的倾斜角度α过大，则相对于离心力而言重力的分力变得过大，由此，难以使工件W随着加工部件10的旋转而移动。

另外，若加工部件10的旋转速度过大则离心力变得过强，由此，难以基于重力的分力使工件W掉落。相反，若加工部件10的旋转速度过小则离心力变得过弱，由此，难以通过加工部件10的旋转使工件W移动。在任一情况下，都不能使工件W良好地处于流动状态。为了使多个工件W处于流动状态从而良好地进行搅拌，加工部件10的旋转速度可以设为临界旋转速度的5～50％，也可以设为10～30％。临界旋转速度是指，在使加工部件10的旋转速度上升时，施加于工件W的离心力大于重力的分力，工件W不会掉落而与框体12一起旋转的时刻的速度。

如以上那样，在通过对工件进行搅拌的工序(S09)搅拌多个工件W的状态下进行S03以后的工序。即，由于研磨材料G与流动状态的工件W碰撞或接触，由此，能够无不均地均匀地对多个工件W进行研磨。

接下来，对利用上述研磨装置研磨工件W的结果进行说明。这里，作为工件选择下述的两种，并将棱角部的去毛刺作为加工目的。

工件A：工件A是将复合材料(SiC/Al₂O₃)通过压缩成型而成形的陶瓷的成形品。通过调整压缩载荷而将工件A的维氏硬度设为Hv3～200。

工件B：工件B是以铁为母材且实施了镀锌的工件，镀锌的维氏硬度为Hv80左右。

工件C：工件C由PET树脂构成，工件C的洛氏硬度(M标尺)为70左右。

作为装置，使用第一实施方式的研磨装置(装置A)以及第二实施方式的研磨装置(装置B)。另外，作为比较例，使用喷丸加工装置(对新东工业株式会社制MY-30C型的滚筒型喷丸加工装置进行改造)。

作为研磨材料，使用氧化铝质的研磨材料(新东工业株式会社制WA#800)，使装置A以及装置B动作30分钟，使喷丸加工装置动作30分钟，而进行研磨。

研磨后，对工件的加工状态进行评价。用显微镜(株式会社KEYENCE制VHX-2000)对成为观察的对象的工件分别进行观察，由此进行加工状态的评价。成为观察的对象的工件在将1个工件、3个工件、以及20个工件设置在加工部件来进行加工的情况下是全部量的工件，在将加工部件的容积的1/5的量的工件装入加工部件来进行研磨的情况下，是从全部量的工件取样出的20个工件。加工状态的评价基准如下。

○···在所有工件中，毛刺被除去，且无工件的损伤(破裂及缺口、以及研磨材料的穿刺)。

△···存在稍微残留有毛刺的工件，但在所有工件中无损伤。

×···较多的毛刺未被除去。或者存在受到损伤的工件。

另外，在由第一实施方式的研磨装置以及第二实施方式的研磨装置实施工件的研磨后，观察加工部件的周边。在由喷丸加工装置实施工件的研磨后，观察滚筒的周边。而且，在加工部件的周边或者滚筒的周边未确认有研磨材料的附着的情况下将研磨材料的飞散的评价设为“○”，在加工部件的周边或者滚筒的周边确认有研磨材料的附着的情况下将研磨材料的飞散的评价设为“×”。相同地，在加工部件的周边或者滚筒的周边未确认有工件的情况下将工件的飞散的评价设为“○”，在加工部件的周边或者滚筒的周边确认有工件的情况下将工件的飞散的评价设为“×”。

将各研磨条件下的上述评价的结果在表1中示出。关于表1的装置的项目，倾斜角度在第一实施方式的研磨装置以及第二实施方式的研磨装置中表示加工部件相对于水平面的倾斜角度(°)，在喷丸加工装置中表示滚筒相对于水平面的倾斜角度(°)。另外，旋转速度表示相对于临界旋转速度的比例(％)。另外，在研磨材料的速度中记载了用流速计测系统(株式会社FLOWTECH RESEARCH制PIV系统)预先测定各条件下的研磨材料的粒体速度的结果。

含量表示研磨材料在上述研磨材料有助于对工件进行研磨的空间的容积中的的体积的比例(体积％)。表1中记载的含量的数值是使用吸尘器的吸引风量L、被投入的研磨材料的重量M、以及研磨材料的比重ρ，以含量(体积％)＝ρ×M/L计算出的数值。另外，在比较例2～4中使用喷丸加工装置的情况下，将吸尘器的吸引风量L替换为从喷嘴喷射的压缩空气的风量，将被投入的研磨材料的重量M替换为供给至喷嘴的研磨材料的重量，从而计算研磨材料的含量。

[表1]

在用第一实施方式的研磨装置对工件进行研磨的情况下，无论工件的种类如何，加工状态的评价均为“○”或者“△”(实施例1～13、22、24)。在加工状态的评价为“△”的实施例中，是在工件稍微残留有毛刺的状态，且工件未受到损伤，由此，表示通过使研磨时间进一步变长从而可使加工状态的评价成为“○”。

另外，在将工件的硬度变更为Hv3～200的情况下，也能够良好地进行工件的研磨(实施例5～7)。

另外，即使在对多个工件进行研磨的情况下，也能够良好地进行工件的研磨(实施例12以及13)，但在工件的量相对于研磨材料的流动而过多的情况下，在多数的工件中无法除去毛刺(比较例1)。因此，若利用第二实施方式的研磨装置使多个工件流动化，从而对多个工件一边进行搅拌一边进行研磨，则无论工件的种类、尺寸、硬度以及量如何，所有工件的加工状态的评价成为“○”或者“△”(实施例14～21、23、25)。这里，针对加工状态的评价为“△”的实施例，表示通过以与上述相同的理由使研磨时间进一步变长从而可使加工状态的评价成为“○”。

另外，在实施例1～25以及比较例1中，在研磨后对加工部件的周围进行观察的结果是，在加工部件的周围未确认有研磨材料的附着以及工件的掉落。由此，判断第一实施方式以及第二实施方式的研磨装置能够对工件进行研磨而不使研磨材料飞散至周围、还不使工件被吹飞。

另一方面，在用喷丸加工装置进行工件的研磨的情况下，工件的毛刺被除去，但产生工件的损伤，加工状态的评价成为“×”(比较例2以及3)。另外，若在研磨后对滚筒的周边、即加工室内进行观察，则在喷丸加工室的壁面确认有研磨材料的附着，研磨材料的飞散的评价成为“×”。并且，若对连结于喷丸加工装置的分级机构进行确认，则确认有工件的混合。这示出工件在研磨中被从滚筒吹飞。

另外，在用喷丸加工装置进行工件的研磨时，在将喷射压力设为非常低的压力、将喷射材料的速度设为15m/sec的情况下，研磨材料的飞散以及工件的飞散的各评价均称为“○”，但加工状态的评价成为“×”(比较例4)。这是因为，来自喷嘴的喷射材料的喷射量不稳定使得喷射量脉动，喷射材料被喷射的结果是，在工件的完成的程度上产生不均，在较多的工件中未除去毛刺。此外，由于来自喷嘴的喷射材料的喷射量不稳定，所以无法计算含量。

工业上的可利用性

根据上述的实施方式，能够提供新的研磨方法。在该研磨方法中，利用吸引力将研磨材料加速至规定的速度将适合于研磨的动能赋予给研磨材料，具有该动能的研磨材料与工件碰撞或接触从而使工件被研磨。而且，该研磨材料以及微粒的全部量被吸引部件回收。由此，可得到如下效果。

(1)研磨材料不飞散至周围。

(2)工件在研磨中不向加工容器外飞出。

(3)研磨时的喷射材料的速度为10～30m/sec左右，能够用速度非常低的喷射材料进行工件的研磨，由此，即使对硬度比较低的工件也能够良好地进行研磨。例如，能够对铜、铝及锡那样的金属材料、烧成前的陶瓷及磁性材料的成形品、以及树脂的成形品等良好地进行研磨。

附图标记说明：

01…研磨装置(第一实施方式)；02…研磨装置(第二实施方式)；10…加工部件；11…载置盘；11a…第一面；11b…第二面；12…框体；20…搅拌机构；21…保持部件；22…旋转机构；22a…马达；22b…旋转力传递部件；30…研磨材料供给机构；31…贮存箱；32…搬出部；32a…排出口；40…吸引机构；41…吸引部；42…吸尘器；43…软管；43a…第一软管；43b…第二软管；50…分选机构；A…加速区域；P…研磨区域；F(F1、F2、F3)…研磨材料的动作；G…研磨材料；W…工件。

Claims (14)

1.一种研磨方法，其中，包括：

准备包括加工部件及产生吸引力的吸引机构的研磨装置的工序；

将工件设置在所述加工部件的工序；以及

利用由所述吸引机构的动作产生的气流，使朝向所述工件投入的研磨材料加速至规定的速度，并且使所述研磨材料与所述工件接触或碰撞从而对所述工件进行研磨的工序。

2.根据权利要求1所述的研磨方法，其中，

所述加工部件具备载置盘，该载置盘具有第一面以及所述第一面的相反侧的面亦即第二面，

在所述载置盘设置有沿从所述第一面朝向所述第二面的方向将所述载置盘贯通的多个贯通孔，

所述多个贯通孔的各个具有能够供所述研磨材料通过且无法供所述工件通过的大小，

在将所述工件设置在所述加工部件的工序中，在所述第一面载置所述工件。

3.根据权利要求2所述的研磨方法，其中，

所述吸引机构配置于所述第二面侧，

所述气流是从所述第一面朝向所述第二面的气流。

4.根据权利要求2或3所述的研磨方法，其中，

还包括回收所述研磨材料的工序，

在对所述工件进行研磨的工序中，所述研磨材料从所述第一面侧朝向所述工件投入，

在所述进行回收的工序中，利用所述吸引机构吸引到达所述第二面的所述研磨材料并将所述研磨材料回收。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的研磨方法，其中，

还包括利用所述吸引机构对所述气流进行整流的工序，

在所述进行整流的工序中，通过对所述气流进行整流，来控制所述研磨材料与所述工件接触或碰撞的状态。

6.根据权利要求2～4中任一项所述的研磨方法，其中，

所述加工部件还具备设置于所述载置盘的外缘部的框体。

7.根据权利要求6所述的研磨方法，其中，

还包括通过使多个所述工件处于流动状态从而对多个所述工件进行搅拌的工序，

在设置所述工件的工序中，在所述第一面载置多个所述工件，

在对所述工件进行研磨的工序中，使所述研磨材料与流动状态的所述多个工件接触或碰撞从而对所述多个工件进行研磨。

8.根据权利要求7所述的研磨方法，其中，

在对所述多个工件进行搅拌的工序中，使所述加工部件以规定的角度倾斜地配置且使所述加工部件旋转，由此对所述多个工件进行搅拌。

9.根据权利要求8所述的研磨方法，其中，

所述规定的角度为30～70°。

10.根据权利要求8或9所述的研磨方法，其中，

所述加工部件的旋转速度为临界旋转速度的5～50％。

11.根据权利要求1～10中任一项所述的研磨方法，其中，

所述工件的维氏硬度为3～200Hv，

所述研磨材料与工件接触或碰撞时的所述研磨材料的速度为5～30m/sec。

12.根据权利要求11所述的研磨方法，其中，

研磨材料在所述研磨材料有助于对所述工件进行研磨的空间中的占有比例为3～20体积％。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的研磨方法，其中，

还包括朝向所述工件投入所述研磨材料的工序，

所述研磨装置还具备朝向所述工件投入所述研磨材料的研磨材料供给机构，

在投入所述研磨材料的工序中，利用所述研磨材料供给机构，朝向所述工件以自由落体的方式投入所述研磨材料。

14.一种研磨装置，用于对工件进行研磨，

其中，

所述研磨装置具备：

加工部件，其用于载置所述工件；

研磨材料供给机构，其朝向载置到所述加工部件的所述工件投入研磨材料；以及

吸引机构，其通过吸引力而沿从所述研磨材料供给机构朝向所述加工部件的方向产生气流，

所述吸引机构利用所述气流使通过所述研磨材料供给机构朝所述工件投入的所述研磨材料加速至规定的速度，并且使加速后的所述研磨材料与所述工件接触或碰撞从而对所述工件进行研磨。