CN1104306C - 磁力线束加工方法及使用该方法的装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种对于具有狭缝的工件进行从内到外高精度高效率的狭缝表面去毛刺、研磨和清洗等加工的方法，作为在磁极(3、4)之间形成的磁场内保持磁性研磨材料形成磁性刷的状态，在该磁性刷(5)中配置具有狭窄狭缝的非磁性体的工件，通过所述磁极和工件的相对振动，加工狭缝的表面。把所述狭缝面平行于磁场配置后，狭缝面相对于磁场倾斜，效果良好。

Description

磁力线束加工方法及使用该方法的装置

技术领域

本发明涉及适用于铝、不锈钢、合成树脂等非磁性体制成的精密部件的制造的磁力线束加工，特别是涉及对具有宽度狭小的狭缝的工件表面从外面到内部，进行去毛刺、研磨和清洗等加工的磁力线束加工。

背景技术

过去，对铝等非磁性体制成的精密部件的内部和手不能到达的面的去毛刺作业极为困难。例如，通过模铸成型或挤压成型或拉拔成型制作铝部件，模铸成型毛刺少但容易造成“孔”，仅能用于低品质的部件。因此，计算机用的硬磁盘驱动器(HDD)的磁头所用托架部件，这种必需微米级加工精度的精密部件，即使判断产生毛刺较多，对由挤压成型或拉拔成型形成的毛坯切削加工的方法很多。

图14是上述磁头臂部件的透视图，托架部件1的结构包括，基部1a、沿此基部1a平行延伸切削加工成梳状的多个板部(臂部)1b，在板部1b之间形成多个狭缝1f。在所述基部1a形成支承轴孔1c的同时，在从平面看形成近似三角形的各板部1b的尖端部位，通过切削加工形成用于安装磁头的磁头安装孔1d和使板部1b重量轻化的开口1e。由此，构成多个臂部1b在HDD的多个磁盘之间伸出地移动，磁头读取磁盘的信息。在各板部1b或孔1c、1d、开口1e的角部位由于因切削而产生毛刺，所以如果原样组装，则存在毛刺与磁盘接触会损伤磁盘面，毛刺夹持在磁盘和磁头之间，切削屑落在磁盘上，使磁盘和磁头破损等问题，必须确实地进行去毛刺和倒刺。再有，在之后的硬磁盘组装工序中存在板部1b上附着有被膜或异物的情况，必须把这种被膜或异物确实地清洗去除。

但是，上述托架部件1的情况现状是，在梳状板部1b内部的孔1c、1d和开口1e的角部位产生的去毛刺，由于加工工具不能进入内部所以难以自动化，不得不进行较多的手工刷扫，仅为了精密处理就需要较多的加工成本。而且，即使在使用人工的手工作业的去毛刺方法中，对于构成复杂的上述托架部件1的内部，存在不能进行加工处理的情况，为此不得不对托架部件1的构造做简单化改变，从而产生妨碍托架部件1的小型化、重量轻化的问题。这种状况不仅存在于上述托架部件1，而且在对具有宽度狭小的外部狭缝、内部具有开口部或者孔的精密部件进行表面加工或者表面处理的情况也存在，存在妨碍各种产品的制造可能性的问题。

再有，对于这种毛刺可考虑采用电解研磨和喷丸、或者超声波研磨等方法，但是存在以微米精度制作的部件原形状崩毁的问题。

另一方面，在磁场下对工件(加工对象物)研磨处理的技术，例如由特公昭57-1389号公报可了解。但是，由于该方式未考虑工件是非磁性体的情况而采用强磁性研磨材料，所以存在对铝等较柔软工件表面有损伤的问题。而且，由于在强磁性研磨材料中对工件侧有振动，对工件施加强力作用，所以存在难以保持工件的问题。特别是在自动加工大量工件的情况下，在使工件离合自由而且可强力保持的装置方面存在困难。再有，对图14所示托架部件1研磨时，上述方式由于工件仅在上下方向振动，所以存在梳状板部1b的内部孔1c、1d和开口1e的角部位产生去毛刺困难的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述已有问题，其第一目的在于提供一种磁力线束加工方法，在工件限于非磁性体的情况，着眼于磁力线象X射线一样自由地通过工件内部，由透过的磁力线保持磁性刷，对工件作用磁性力，对于从外到内具有狭窄狭缝的工件，可以进行高精度而且高效率的工件表面去毛刺、研磨和清洗等加工，而且易于自动化。

而且，第二目的在于提供一种磁力线束加工方法及其装置，在工件内部的应加工处确定目标，可以高精度而且高效率地进行工件表面去毛刺、研磨和清洗。

再有，第三目的在于利用上述磁力线束加工方法，获得硬磁盘驱动器用托架部件。

为了解决上述目的，根据本发明的一种磁力线束加工方法，其特征在于，在设置于开放空间的磁极之间形成的磁场内，作成保持由具有锐利边缘弱磁性粒子构成的磁性研磨材料、形成磁性刷的状态，把具有从外面到内部形成的狭窄狭缝的非磁性体的工件配置在该磁性刷中，通过使所述磁极和工件至少在水平方向上相对振动，加工狭缝表面。

本发明的磁力线束加工装置，其特征在于包活，与振动发生机构连接的磁极单元23，在该磁极单元上间隔配置的至少一对磁极3、4，插入一对磁极之间形成磁性刷5的磁性研磨材料，在该磁性刷中利用保持装置保持的非磁性体构成的工件1，该工件外面形成的狭窄狭缝1f，所述工件内部形成开口部位1e或孔1d，利用所述振动发生机构在磁性刷中产生振动、加工工件表面。

根据本发明，从外到内具有狭窄狭缝、在内部具有开口部位或者孔的工件，如果是铝、不锈钢、合成树脂等非磁性材料，由于磁力线可自由地透过工件，所以无论工件形状、构造如何均可以几乎不受影响地进行处理。而且，由于是在磁性研磨材料中发生相对振动从而加工工件表面，所以可以进行高精度而且高效率的去毛刺、研磨和清洗等表面加工，而且去毛刺易于自动化。

而且，在通常的加工和处理中，必须固定切削用的车刀或研磨工具等进行操作，但是由于在本发明中代替这些的是在磁场中磁性地保持由弱磁性体制成的磁性研磨材料，不需要固定或设置。这样，本发明的磁力线束加工装置，作为对近年来越发复杂化、小型化的精密部件进行表面加工或者表面处理的方法，是极为有效的。

根据本发明，可以简化振动机构，同时可以减低振动噪音。根据权利要求10记载的本发明，可以提供更复杂的振动。

根据本发明，可以利用经预先加工形成的支承孔，由机械手稳固地保持工件。

根据本发明，由于使用弱磁性体的针作为磁性研磨材料，所以对精密部件的表面精度无影响，可以进行去毛刺、研磨、清洗，同时可以防止磁性研磨材料在磁极里侧蔓延。而且，由于使弱磁性体的磁性研磨材料这一方振动，所以可以把工件内部应加工之处确定为目标，高精度而且高效率地进行工件表面的去毛刺、研磨和清洗。

根据本发明，通过对工件施加高频振动，可以更高度地进行工件表面的去毛刺、研磨和清洗等加工。

根据本发明，由于工件的加工表面相对于磁极产生的磁场方向做三维变化，对于手或通常工具不能到达之处例如狭缝内部、孔的内部、平行配置的板表面等，可以不增加成本地容易进行加工。

根据本发明，利用磁性刷的限制构件，可以防止在对置的磁极之间插入的磁性研磨材料在相反侧方向蔓延，使磁性刷经常排列于磁极之间。

根据本发明，由于可在垂直于磁力线方向的方向改变磁场强度，所以可提高加工效率。

根据权利要求18的本发明，由于被研磨的工件的切屑被油或液体清洗除去，所以可使磁性刷经常保持稳定状态。

附图说明

图1是本发明的磁力线束加工装置的第一实施例的整体透视图。

图2是图1的振动发生机构的剖视图。

图3是图1的磁极单元，图3(A)是剖视图，图3(B)是沿图3(A)的B-B线的箭头方向的剖视图。

图4是图1的机械手20保持用的勾爪35，图4(A)、(B)是轴向剖视图，图4(C)是沿图4(B)的C-C线的箭头方向的剖视图。

图5是用于说明本发明的磁力线束加工方法的模式图，图5(A)是俯视图，图5(B)是沿图5(A)的B-B线的箭头方向的剖视图。

图6(A)是接续图5用于说明加工方法的与图5(B)相同的剖视图，图6(B)是图6(A)的一部分放大剖视图。

图7是用于说明本发明的磁力线束加工方法的其它例的模式图。

图8是用于说明本发明中的工件表面和磁性研磨材料的作用的图。

图9是表示图3的实旋例的磁场强度变化的模式图。

图10是展示本发明其它实施例的模式图。

图11是用于说明图10的实施例中工件表面和磁性研磨材料的作用的图。

图12是展示本发明其它实施例的磁极模式图。

图13是展示本发明其它实施例的磁极模式图。

图14是展示本发明适用的工件一例的透视图。

图15是展示本发明的振动发生机构其它实施例的全体构成的俯视图。

图16是沿图15的A-A线的箭头方向的剖视图。

图17是图16的凸轮的变形例的图。

图18是用于说明图15～图16的实施例作用的图。

图19展示了本发明的振动发生机构其它实施例，图(A)是侧视图，图(B)是正视图。

图20是本发明的振动发生机构其它实施例的侧视图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。图1是本发明的磁力线束加工装置的第1实施例的整体透视图。图1中，本发明的磁力线束加工装置，其构成基本上包括，机械手20、配设在台架50上的电动机21、振动发生机构22、多个(图中是3台)磁极单元23和装有粗研磨用磨料的尼龙刷群24。所述振动发生机构22具有，固定于台架50上的轴承25、25，在轴承25、25之间被自由旋转地枢轴支承的、与电动机21连接的旋转轴26，固定于旋转轴26上的多个偏心凸轮27，通过轴承19装于偏心凸轮27的工作板28，与此工作板28连接的滑动杆29，利用偏心凸轮27把旋转轴26的旋转变换为滑动杆29的往复运动。

所述各磁极单元23具有，基台30，在基台30上相对设置的一对磁极支承部件31，在此磁极支承部件31上相对设置的具有不同极性的磁极3(例如N极)和磁极4(例如S极)。基台30在设置于台架50上的导轨32上自由滑动地配设，同时与各滑动杆29连接，由此形成磁极单元23振动的结构。在磁极3、4之间插入弱磁性体的针制成的磁性研磨材料，由此使磁极3和磁极4之间的磁力线弯曲，形成由弱磁性体制成的磁性研磨材料排列成的磁性刷(下述)。而且，在磁极单元23的上部配设清洗或加工用液体喷嘴16(图中只展示了1个喷嘴，但在各磁极单元上都配设)，向磁极单元23内喷射油或者液体，从磁性刷中除去研磨后的切屑粉。

在所述机械手20的回转臂33上可回转地安装工件保持爪35，工件1(例如图14的磁头臂部件1)在此工件保持爪35上可离合地安装、保持着，在回转臂33的基部安装基于超声波或者高频振动装置36。图中只展示了1台机械手，但是在磁极单元23的周围至少设置与磁极单元的数量相同的多台。本发明中不一定必须使用机械手，也可以采用可自由离合地保持工件的保持装置。

图2是图1的振动发生机构22的剖视图。在旋转轴26上固定偏心凸轮27，在此偏心凸轮27上固定轴承19的内圈19a，在工作板28上利用螺钉18固定轴承19的外圈19b。利用偏心凸轮27、轴承19把旋转轴26的旋转变换成滑动杆29的往复运动。但是，本发明中由于是利用偏心凸轮27变换成滑动杆29的往复运动，所以滑动杆29的顶端部位的往复运动，除了在X方向的水平振动分量，还有Z方向的微小垂直振动分量和Y方向(图1)的微小水平振动分量，是三维振动。除此之外，也可以使台架50做水平振动或者三维振动。

图3展示了图1的磁极单元23，图3(A)是剖视图，图3(B)是沿图3(A)的线B-B的箭头方向的剖视图。在基台30上设置具有枢轴37a的托座37，回转销38枢轴支承枢轴37a上，滑动杆29与回转销38连接，形成上述滑动杆29的顶端部位可做椭圆运动。在基台30的下面设置导座部件39，通过轴承17使导座部件39滑动自由地装载在导轨32上。在对置的磁极支承部件31上固定磁轭40、磁极3、4。

磁极3、4分别由矩形的2个磁极3a和3b、4a和4b层叠而构成，如图3(B)所示，按与一个磁极3a相对另一个磁极3b旋转45度的位置固定。磁极4a、4b与此相同，这样，对置的磁极3a和4a以及3b和4b保持不同极性(N极和S极)地配置。在磁轭40、磁极3、4的外周固定磁性刷限制板41。此磁性刷限制板41由非磁性体制成，形成覆盖磁轭40、磁极3、4外周的外周部41a，和从外周部位上下左右扩展的限制部41b。此限制部41b用于防止在对置的磁极3、4之间插入的磁性研磨材料在相反侧方向蔓延，同时防止磁性刷向磁极3、4之间的外部扩展，使磁性刷经常在磁极3、4之间排列。而且，如果限制部41b为近似半球状或者碗状则可提高磁性刷的限制效果。

图4展示了图1的机械手20的保持用爪35，图4(A)、(B)是轴向剖视图，图4(C)是沿图4(B)的线C-C的箭头方向的剖视图。

图4(A)中，保持用爪35固定在汽缸51上。与汽缸51的活塞52连接的保持杆53在保持用爪35内滑动自由地嵌合。在保持用爪35的顶端部位形成圆锥状的止动部35a，而且在保持杆53的顶端部位固定倒圆锥状的挤压部53a。在保持杆53的周围，在止动部35a和挤压部53a之间嵌合剖视为梯形的楔部件54a、54b、54c通过弹性环55连接。

图4(A)展示了保持用爪35的保持杆53插入工件1的支承孔1c的状态，一旦从此状态驱动汽缸51使活塞52如图4(B)的箭头所示后退，楔部件54a～54c的上端受保持杆53的挤压部53a挤压，楔部件54a～54c的下端沿保持用爪35的止动部35a嵌合，因而楔部件54a～54c抵抗弹性环55压向工件1，在保持用爪35上保持工件1。保持工件1的保持用爪35，通过机械手20可以在三维方向移动，进行旋转运动。

图5和图6是说明使用上述磁力线束加工装置的加工方法的模式图，图5(A)是平面图，图5(B)和图6(A)是沿图5(A)的线B-B的箭头方向的剖视图，图6(B)是图6(A)的放大剖视图。

本实施例是对图14说明的硬磁盘驱动器的托架部件1进行研磨和去毛刺的例子。如图14所说明的，工件1具有工件基部1a，从此基部1a平行延伸被切削加工的多个板部(臂部)1b，在板部1b之间形成多个狭缝1f。在所述基部1a形成支持工件1的支持轴孔1c，同时在从平面看略呈三角形地形成的各板部1b的顶端部位，通过切削加工形成用于安装磁头的磁头安装孔1d、和用于减轻板部1b重量的开口1e。

如图5(A)所示，磁极3(N极)和磁极4(S极)相对配置，在其间插入磁性研磨材料。作为磁性研磨材料，采用由比导磁率为1.1～100的弱磁性体例如弱磁性体的不锈钢(例如18-8不锈钢的冷加工件)制成的，长0.5～1.5mm的圆筒状或者多角形状的棱柱。这样，不会刺透铝部件表面或者损伤表面，而且在磁极之间保持适度的保持力保持磁性刷，由此把工件内部应加工之处确定为目标，进行高精度、高效率的去毛刺、研磨和清洗，而且可以防止磁性研磨材料卷入磁极里侧。这样，如图5(B)所示，在磁极3和磁极4之间，形成磁性研磨材料沿磁力线排列的磁性刷5。

首先，如图5(A)所示，在工件1的支持轴孔1c内插入机械手的夹持臂20a，将其稳固地支持在机械手上，此工件1的板部1b顶端从Y方向水平地插入上述一对磁极3、4之间，工件1插入磁性刷5内，在磁极3、4中间保持垂直姿态。工件1的板部1b顶端从Y方向水平地插入的原因是，如果插入板部1b的侧面，则磁极3、4之间的宽度必须要大，不能有效地利用磁极3、4之间的磁场。

这样，在磁极3、4上施加例如X方向行程为7mm、Y、Z方向行程为1mm、振动频率为40Hz的振动。如果以图5(B)的姿态在磁极3、4上施加X、Y、Z方向的振动，磁性刷5同样在X、Y、Z方向振动，磁性研磨材料相对工件1接触，主要是研磨板部1b的表里的表面、和在板部1b的外周缘形成的角部。此方法主要是可以在研磨工件1的多个板部1b表面时使用，但是由于磁性刷相对于板部1b的面的平行加工力弱，所以在对工件1的板部1b的内面深处的角部进行高精度的去毛刺时，按以下概述这样进行研磨。

首先，以图5(B)所示姿态水平和垂直振动磁极3、4，加工一定时间后，如图6(A)所示，以在工件1的插入方向延伸的轴线为中心，使工件1在反时针的C方向旋转约15度的程度，成为倾斜状态，在此方式施加水平和垂直振动，进行与上述相同的加工。在图中单点划线所示的垂直方式的加工工序，和在当该倾斜方式的加工工序的时间，分别根据工件1的形状和角部处理所要求的水平适当决定。再有，进行一定时间的图6(A)的倾斜方式下的加工后，使与上述相同的轴线位于中心，此次在顺时针D方向旋转，工件成为相对垂直方式在相反侧倾斜约15度的状态，在此方式进行加工。

在工件1的板部1b，具有在其外周缘形成的2个角部2a、2b和在开口部1e的内周缘形成的2个角部2c、2d。在图5所示方式，从板部1b的面内向其它板部(即向与板部1b的表面交叉的方向)突出的毛刺可以被去除，但是从板部1b的外周缘向外侧突出的毛刺和从开口部1e的内周缘向内侧突出的毛刺(即在与板部1b表面平行的方向突出的毛刺)则难以去除。

在图6(A)所示方式进行加工，在磁力线的延长方向排列的磁性刷5与角部2a、2d接触，可以去除角部2a存在的从外周缘向外侧突出的毛刺、在角部2d存在的从内周缘向内侧突出的毛刺，同时可以把角部2a和2d加工成预定的形状(进行角部的倒角或者形成R面的加工)。而且，在图6(A)的工件1在D方向相反侧倾斜的状态，在磁力线束方向排列的磁性研磨材料的链与角部2c和2d接触，可以去除角部2b存在的从外周缘向外侧突出的毛刺、和在角部2c存在的从外周缘向内侧突出的毛刺，同时可以把角部2b和2c加工成预定的形状。

如图6(B)所示，板部1b(狭缝面)与磁力线形成的倾角θ，由于决定了磁性研磨材料5a和工件碰撞的角度，所以在本加工方法中是极为重要的因素。如果角度θ过大，则磁性研磨材料对工件的作用力增大，加工力变大的反面，则是刚性弱的工件的形状精度劣化，超出容许值的不合格率增高。此角度θ的大小与相对运动的振动振幅值相关。如果振幅降低则即使θ值大也能抑制因工件刚性低而造成的形状精度的劣化。

工件用于硬磁盘驱动器的托架部件时，磁性研磨剂5a的选择很重要。要求在托架部件不能残留磁性粉和研磨剂这样的严格条件。因此，磁性研磨剂5a不能是容易扎进残留于工件的形状，针形状以边缘锋利的磁性针为好。此磁性针如图6(B)所示，利用磁力线的作用使长轴方向朝向磁力线方向这样地接受磁力线进行加工，针端面边缘的切刃受磁力作用经常朝向一定方向起加工作用。

由于工件1是非磁性体，即使倾斜工件1也能使磁力线自由地透过工件1，所以在复杂的三维构造的精密部件表面上形成的多数角部也能被一次处理，易于实现加工自动化。特别是，可以针对开口部和孔等内侧部位进行高效率处理，可以提高例如硬磁盘的性能和品质，同时可以抑制制造加工成本。

图7展示了加工方法的另一例，此时，工件1的板部1b表面与磁力线方向成基本垂直的状态。由于磁力线穿过非磁性体的工件1，所以即使在磁极3和4之间的磁场内保持的磁性刷5中插入工件1的板部1b，沿磁力线保持的磁性刷5的状态也几乎保持不变。磁性刷中包含的磁性研磨材料进入各板部1b之间，几乎再排列成原来的状态。在此状态下，在与板部1b表面平行的方向振动磁极3、4，或者如上所述倾斜工件1，磁性研磨材料相对板部1b摩擦，可以研磨板部1b的表面和角部。

这里，磁性研磨材料以根据配置的场合的磁场状态决定的相对板部1b表面的加工压力进行接触，根据此加工压力进行研磨。磁场中对磁性研磨材料所施加的磁性力(加工力)表示如下：

Fx＝kD³χH(δH/δx)    …(1)

Fy＝kD³χH(δH/δy)

Fz＝kD³χH(δH/δz)

这里，Fx、Fy、Fz是x、y、z方向的加工力，k是常数，D是研磨材料的粒径，χ是研磨材料的磁化率，H是磁场强度，(δH/δx)、(δH/δy)、(δH/δz)是磁场强度在x、y、z方向的变化率。根据此式，可以看出对磁性研磨材料施加的磁性力的大小，与磁性研磨材料的容积成正比，与磁性研磨材料的磁化率成正比，与磁场强度及其变化率成正比。

因此，如图6(B)所示，对与磁力线方向不同的针轴方向(角度θ)的磁性针5a，作用下式的力矩M，使其保持常朝向磁力线方向。

M＝V·χ·H²·Sinθ

利用对磁性针起作用的力矩M，磁性针的方向在加工中保持朝向磁力线方向，在边缘形成的锐利切刃可以作用于工件表面。由于此力矩与针的体积V、亦即针的直径和长度有关，所以规定针的形状、尺寸成为重要的因素。

图8展示了粒状磁性研磨材料5a和板部1b表面的作用关系。磁性研磨材料5a与板部1b的表面接触，磁性研磨材料5a向图示下方移动时，利用图示的加工压力Fx和保持力Fy研磨板部1b的表面。加工压力Fx是研磨时必要的磁性研磨材料的压力，保持力Fy是克服对磁性研磨材料5a的研磨阻力、保持磁性研磨材料5a产生相对运动的保持力。研磨板部1b表面时，加工压力Fx和保持力Fy这两者都是必要的，缺少哪一方都不能获得研磨效果。亦即，如果不存在加工压力Fx，即使存在保持力Fy也不能对板部1b的表面研磨，另一方面，如果不存在保持力Fy，即使存在加工压力Fx、磁性研磨材料5a和工件直径产生相对运动，仍然不能研磨。

由于图示的加工压力Fx和保持力Fy同时随着上述(1)式发生，如果确定了磁性研磨材料5a的粒径及其磁化率，则根据上述磁场中的磁场强度及其变化率，决定了各处的Fx和保持力Fy。接近磁极3、4之处磁场强度变大，但是在上述实施例那样的磁极彼此以比较接近的状态相对配置的情况，也不会因板部1b的位置而产生大的差异。另一方面，磁场强度的变化率在磁极附近存在沿比较大的磁力线的方向的变化率，而且，在保持图6所示磁性刷5的磁极之间的空间的上下外周部位存在大的磁场强度的变化率。再有，磁极之间的空间中央部位磁场强度的变化率较小。由于这种状况，基于磁场强度的变化率的分布，在磁极之间的空间的外周侧发生的实质研磨作用更强。

但是，如上述图5(B)所示的例子，在磁力线方向和板部表面基本平行的状态下进行处理，但是在这种情况下难以确保图8所示的保持力Fy。以图7所示姿态，如果磁极3、4在上下方向振动，特别是在磁性研磨材料的保持区域的上部和下部附近磁场强度的变化大，所以可以充分确保保持力Fy。

如式(1)所说明的那样，对磁性体施加的x方向的磁性力，其大小与磁场强度及其x方向的变化率成正比。因此，在本实施例中，如图3说明的那样，磁极3、4分别由矩形的2个磁极3a和3b、4a和4b层叠构成，如图3(B)所示，相对于一个磁极3a另一个磁极3b以旋转45度的位置固定。因此，如图9所示，磁极3a和4a的角部之间以及磁极3b和4b之间多形成磁场强度较强的部分，磁极角部增大的结果，使得磁场中形成强弱不均匀的磁场(下述)，可以在强力的磁场中保持弱磁性体的磁性研磨材料，可以提高加工力大的研磨效率。

图10中展示了使用与上述实施例不同的磁极形状的实施例。此实施例中，在一对磁极13、14的外周设置多个凸部13a、13b、14a、14b，在磁极13和14之间形成的磁场中，在与磁力线方向垂直的方向(图中所示上下方向)磁场强度变化。由此，在图10所示状态下，如果磁极13、14在图示上下方向往复运动，则如图11所示，由于磁性研磨材料对工件1的保持力Fy随上述磁场强度的变化而变大，即使受到阻力也保持在不均匀磁场的磁场强度高的位置，与工件表面之间产生相对运动，结果提高了研磨效率。而且，作为在磁极内形成或者增加不均匀磁场的方法，如图12所示，磁极形状可以设置为形成剖视三角形或者圆锥状的多个凹凸，也可以如图13所示，在磁极3中形成多个非磁性部3c。

图15～图18中展示了本发明的振动发生机构的其它实施例，图15是展示整体构成的平面图，图16是沿图15的线A-A的箭头方向的剖视图，图17实施凸轮变形例的示意图，图18是说明作用的图。而且，在以下说明中与上述实施例相同的构成使用相同的标号，省略其说明。

图15～16中，振动发生机构22包括，固定于台架50上的轴承25、25，在轴承25、25之间被自由旋转地枢轴支承的、通过连轴节219与电动机21连接的旋转轴26，通过销27a固定于旋转轴26上的偏心凸轮27。在基台30的一侧固定磁极单元23，在基台30的另一侧固定夹持旋转轴26的一对滚子支持部件56。在滚子支持部件56的轴承部57，通过聚铵酯橡胶等的弹性环59枢轴支持旋转轴60，在旋转轴60上设置工作滚子61。这样，在偏心凸轮27的两侧连接地配设一对工作滚子61。

而且，在上述实施例中偏心凸轮27是圆形，但是如图17所示，也可以如单点划线所示的相对于圆形形成变形曲面。

参照图18说明如上述构成的振动发生机构22。在图18(A)的状态，如果偏心凸轮27按图示箭头转动，由于偏心凸轮27抵抗弹性环59推压右侧的工作滚子61，如图(B)所示，基台30向右方向移动，如果偏心凸轮27的转动角度超过90°，如图(C)所示，利用弹性环59的弹性力基台30向左方向移动。如果偏心凸轮27的转动角度超过180°，如图(D)所示，由于偏心凸轮27抵抗弹性环59推压左侧的工作滚子61，基台30向左方向移动，如果偏心凸轮27的转动角度超过270°，利用弹性环59的弹性力基台30向右方向移动，成为如图(A)所示状态。

以下，重复这种移动，基台30产生振动，如图(E)所示。本实施例中，由于不使用图1的滑动杆29，直接使磁极单元23的基台30振动，所以可简化振动机构，同时由于通过弹性环59来振动，所以可降低振动躁声。

图19展示了本发明的振动发生机构的其它实施例，图(A)是侧面图，图(B)是正面图。本实施例中，具有凸轮沟70a的凸轮70固定于旋转轴26，同时，接合滚子71旋转自由地安装在基台30的下面，此接合滚子配合于凸轮70a这样地构成。本实施例中，如果旋转轴26和凸轮70旋转，则接合滚子71沿凸轮70a的形状移动，由此基台30如图(A)所示在左右振动。根据本实施例，由于不使用图1的滑动杆29或者图15的滚子支持部件，所以可简化振动机构。

图20是本发明的振动发生机构的其它实施例的侧面图。在台架50上，固定电动机21、偏心滚子75和机罩72，在机罩72上通过一对连杆73、74摇动自由地支持磁极单元23的基台30。皮带77悬挂在电动机21和偏心滚子75的旋转轴26、76上。在偏心滚子75的侧面形成相对于旋转中心偏心的偏心沟78，转动销78嵌合于该偏心沟78内。通过支持部件80把垂直连杆81在轴80a处可自由摇动地枢轴支持在机罩72上，转动销79旋转自由地枢轴支持垂直连杆81的下端，水平连杆82转动自由地连接在连杆81的上端。

本实施例中，如果旋转轴26和偏心滚子75旋转，由于转动销79沿偏心沟78的形状移动，垂直连杆81如图所示箭头摇动，此振动通过水平连杆82、连杆74传导至基台30，基台在左右产生振动。

以上，说明了本发明的实施例，但是本发明并不限于此，可以做出各种变化。例如，在上述实施例中，通过在磁极表面形成各种角部和凸凹、非磁极部，改变磁场强度，但是也可以采用上述方法以外的各种方法形成不均匀磁场。例如，也可以采用多个磁极相互间隔地配列，配列磁场强度不同的磁极，或者形成磁场强度不同的磁极部位的方法。而且，作为磁极也可以采用电磁螺线管，此时可以通过电磁螺线管的电流量控制磁场强度。

而且，在上述实施例中，对磁极单元23施加二维或者三维振动进行加工，但是通过在工件1一侧施加各种振动，可以使工件角部的去毛刺和倒角加工的均匀性更高。例如也可以在转动动作、旋转动作、摇动动作之上，通过机械手20一侧的振动装置36叠加微小行程的高频振动。一般而言，在处理均匀性和处理效率上以复杂动作一方为好。如果这样，如果提高反复速度(振动数)，则可完成加工量而且处理范围宽，由于处理均匀性高所以难以确保移动行程，如果移动行程大，则可解决难以提高反复速度的处理装置构成上的抉择，通过组合多种运动提高处理效率，同时可以确保处理的均匀性和处理范围。特别是研磨等处理中，可以获得各种运动相加的效果，可以期望研磨表面的品质提高。

而且，振动频率可望提高到为了提高处理效率而在机构上可能的范围的程度。关于振动行程，为了直到细节都可以进行均匀处理，以与工件角部的形成周期同等或者小于其为好。

而且，在上述实施例中，在一对相互对置的磁极之间形成磁场，但是磁极不必一定相互对置，只要形成磁场即可。而且，也可以在3个以上的任意数的磁极之间形成磁场。

上述各实施例中，说明了使用磁性研磨材料进行工件表面研磨和去毛刺、倒角等的研磨处理的情况，但是本发明并不限于研磨处理，可以适用于利用磁性研磨材料能进行的各种表面处理。例如，可以考虑如下各种情况，通过在工件表面与粒状体的碰撞形成粗糙面的珩磨处理，利用含浸在粒状体、在粒状体周围附着的清洗液清洗工件表面的清洗处理，在工件表面涂敷同样附着于粒状体的液体、进行各种液体的涂敷处理等。

如上所述，在通常的加工和处理中，必须考虑如何固定切削用刀刃和研磨工具进行作业，但是在本发明中，由于代之以在磁场内磁性也保持弱磁性体制成的磁性研磨材料，无须固定和设置。这样，本发明的磁力线束加工方法和装置，作为对近年来越来越复杂化、小型化的精密部件进行表面加工或者表面处理的方法，是极为有效的。

Claims (18)

1.一种磁力线束加工方法，其特征在于，在设置于开放空间的磁极之间形成的磁场内，作成保持由具有锐利边缘弱磁性粒子构成的磁性研磨材料、形成磁性刷的状态，把具有从外面到内部形成的狭窄狭缝的非磁性体的工件配置在该磁性刷中，通过使所述磁极和工件至少在水平方向上相对振动，加工狭缝表面。

2.根据权利要求1的磁力线束加工方法，其特征在于，所述狭缝面与磁场平行配置后，狭缝面相对于磁场倾斜。

3.根据权利要求1的磁力线束加工方法，其特征在于，磁场强度沿所述工件的相对振动方向变化。

4.根据权利要求1的磁力线束加工方法，其特征在于，所述工件是多个板部平行地设置、在这些板部之间具有多个狭缝的硬磁盘用托架部件。

5.一种磁力线束加工装置，其特征在于包括，与振动发生机构连接的磁极单元，在该磁极单元上间隔地配置的至少一对磁极，插入一对磁极之间形成磁性刷的由具有锐利边缘弱磁性粒子构成的磁性研磨材料，在该磁性刷中利用保持装置保持的非磁性体构成的工件，该工件从外面到内部形成的狭窄狭缝，利用所述振动发生机构将磁性极和工件至少在水平方向上相对地振动，加工狭缝表面。

6.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述振动发生机构包括，与电动机连接的旋转轴，固定于该旋转轴的偏心凸轮，通过轴承安装于该偏心凸轮的工作板，在该工作板和所述磁极单元之间连接的滑动杆。

7.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述振动发生机构包括，与电动机连接的旋转轴，固定于该旋转轴的偏心凸轮，在该偏心凸轮两侧连接地配设的工作滚子，通过弹性环支持该工作滚子的支持部件，被固定于用于固定磁极单元的基台的该滚子支持部件。

8.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述振动发生机构包括，与电动机连接的旋转轴，固定于该旋转轴的偏心凸轮，在该偏心凸轮形成的凸轮沟，在固定磁极单元的基台上回转自由地安装的接合滚子，该接合滚子配合在所述凸轮沟中。

9.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述振动发生机构包括，通过传送带与电动机连接的偏心滚子，在该偏心滚子上形成偏心沟，在该偏心沟嵌合的旋转销，通过多个连杆与固定磁极单元的基台连接的该旋转销。

10.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述振动发生机构和磁极单元设置在台架上，对该台架施加振动。

11.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述保持装置是机械手，所述工件具有支持轴孔，在该支持轴孔内插入机械手保持用爪，保持工件。

12.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，所述磁性研磨材料是弱磁性体的针。

13.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在子，对所述工件施加高频振动。

14.根据权利要求11的磁力线束加工装置，其特征在于，利用所述机械手使工件的加工面相对于磁极产生的磁场方向做三维变化。

15.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，在每个所述磁极外周设置由非磁性体制成的磁性刷限制板。

16.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，在所述对置的磁极的内面形成不均匀磁场。

17.根据权利要求16的磁力线束加工装置，其特征在于，一对磁极由分别为矩形的2个磁极层叠而构成，相对于一个磁极另一个磁极以旋转45度的位置固定。

18.根据权利要求5的磁力线束加工装置，其特征在于，在所述磁极之间配设清洗或者加工用液体喷射嘴。

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