CN1329972A - 稀土合金的倒角方法和球磨介质的分选方法及分选装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在滚筒研磨法等使用介质的研磨法中,可抑制发生缺损,并且在研磨中抑制工件之间的紧密接触,可以均匀倒角的稀土合金的倒角方法。向容器12中投入稀土合金工件70、球磨介质80、液态媒质及相对液态媒质的体积分数为0.1%～10%的间隔子颗粒,然后通过使容器12振动,而对稀土合金工件进行研磨。

Description

稀土合金的倒角方法和球磨介质的分选方法及分选装置
本发明涉及稀土合金的倒角方法、球磨介质的分选方法以及球磨介质分选装置。特别是关于使用滚筒研磨法等利用介质的倒角方法、将用于滚筒研磨的球磨介质从被研磨物中分选出来的方法以及在球磨介质分选中所使用的装置。
稀土合金例如作为强磁铁材料被使用。通过磁化稀土合金而得到的稀土磁铁，适宜于用作磁记录装置的磁头定位用音圈马达(以下简称为VCM)的材料。
作为稀土合金工件的倒角方法之一，目前因批量生产性良好，一直使用滚筒研磨法。滚筒研磨法中有旋转滚筒研磨法和振动滚筒研磨法两种。从装置的价格考虑，广泛采用的是旋转滚筒研磨法。
但是，由于稀土合金为脆性材料，所以容易发生缺损。为防止发生缺损，一般来讲振动滚筒研磨法比旋转滚筒研磨法更为适宜。这是因为在振动滚筒研磨法中，可以获得螺旋状的流动状态，介质与被研磨物、或者是被研磨物之间的冲撞减少，而且介质和被研磨物以螺旋状向同一方向的流动过程中相互滑动，平稳地进行研磨。
另外，特开平5-208360号公告记载了在振动滚筒研磨法中，由于滚筒槽处于水平状态时介质与被研磨物全部被浸渍在液面以下，通过发生涡流，能进一步抑制发生缺损。
本发明者研究了各种稀土合金的倒角方法，结果发现，通过使用所述振动滚筒法，虽然能在某种程度上抑制缺损的产生，但有时得不到均匀的倒角。特别是在同时研磨多个平板状工件时，滚筒槽内工件相互紧密接触，工件边角的一部分处在接触不到介质的状态下，所以有时会出现倒角不均匀的现象。
另外，象用烧结法制造的稀土合金(以下简称为″稀土烧结合金″)，主要是具有引起脆性破裂的硬主相和延展性破裂的晶界相的稀土合金制品，即使采用振动滚筒法，有时也会发生缺损。
并且，在滚筒研磨工序之后的介质和工件(被研磨物)的分选工序中，由于工件之间的冲撞，有时也会发生缺损。作为一般的分选方法，使用的是把介质和工件的混合物放在筛子上面，然后通过筛子振动，有选择地使介质落下的分选方法(称为筛分法)。如果使用这种筛分法，留在筛子上面的工件之间的冲撞无法避免，因此将会发生缺损。
此外，如上所述，在滚筒研磨工序中，如果工件之间紧密接触，即使在分选工序中，仍将会保持这种紧密接触状态，使工件紧密接触的液态媒质(典型的是水)与工件会保持比较长时间的接触状态。因所述稀土合金腐蚀性强(容易生锈)，倒角处理后，希望能尽快洗净并进行表面处理。但是，如果工件之间发生上述紧密接触，这些尽快洗净和表面处理的工序将变得困难，容易发生腐蚀。
本发明是为了解决所述存在的问题而进行的，其主要目的之一是提供一种在滚筒研磨法等使用介质的研磨法中，抑制发生缺损，并在研磨工序中抑制工件之间的紧密接触，获得均匀倒角的稀土合金的倒角方法。本发明的另一个目的是提供一种在抑制被研磨物之间的冲撞的同时分选球磨介质的方法，以及使得这种分选成为可能的球磨介质分选装置。
根据本发明提供的稀土合金的倒角方法，包括准备稀土合金工件的工序；向容器内投入所述稀土合金工件、介质、液态媒质和相对所述液态媒质的体积分数为0.1％～10％的间隔子颗粒的工序；以及通过使所述容器振动，对所述稀土合金工件进行研磨的工序。通过该方法，可以达到上述目的。
在一种优选实施方案中，上述液态媒质的投入量为浸渍投入到所述容器内的稀土合金工件及所述介质毛体积的3/4以上的量。
在一种优选实施方案中，上述间隔子颗粒的平均粒径在0.05mm～1mm的范围内较好，在0.1mm～0.5mm的范围内更好。
在一种优选实施方案中，上述介质的比重以及间隔子颗粒的比重优选为4以下。
在一种优选实施方案中，上述介质包括氧化铝磨砂和粘结材料，所述氧化铝磨砂的重量分数优选在45％～48％的范围内。而且，上述介质的气孔率优选在3％以下。
在一种优选实施方案中，所述研磨工序包括使所述容器以水平方向为0.4mm以上，垂直方向为0.15mm以上的振幅进行振动的工序。另外，优选在水平方向上以800mm/sec2以上的加速度使所述容器振动。
在一种优选实施方案中，作为所述介质，优选采用球磨介质。
根据本发明提供的球磨介质分选方法，包括向斜面供给含有球磨介质和被研磨物的混合物的工序，以及通过所述球磨介质在所述斜面上滚动而从斜面上除去，同时使所述被研磨物停留在斜面上的工序，并以此实现上述目的。
在一种优选实施方案中，在所述供给工序的过程中，优选包括使所述斜面移动的工序。更优选的是，上述斜面在中心处形成具有开口部的环状带，并通过所述环形带的旋转而使斜面移动。
在一种优选实施方案中，也可以进一步包括收集从所述环形带中心处形成的所述开口部落下的球磨介质的工序。
根据本发明提供的球磨介质分选装置，包括在中心形成具有开口的环状带的斜面，该斜面是用于接受含有球磨介质和被研磨物的混合物的斜面；以及使所述斜面旋转的驱动装置，并借此实现上述目的。
在一种优选实施方案中，上述斜面优选为表面具有橡胶层。
下面说明本发明的作用。
本发明的稀土合金的倒角方法，因为采用的是振动滚筒研磨法那样的、使容纳介质和工件的混合物的容器振动而进行研磨的方法，所以能够抑制脆性高的稀土合金工件发生缺损。特别是通过采用球磨介质，能够进一步有效地抑制缺损的发生。如同用烧结法制造的稀土合金(以下称″稀土烧结合金″)，主要具有引起脆性破裂的硬主相和延展性破裂的晶界相的稀土合金工件，因其特别容易发生缺损，所以最好采用球磨介质。如使用球磨介质，便能够采用下述球磨介质分选的方法，并能够在分选工序中获得抑制缺损发生的优点。
与稀土合金工件、介质及液态媒质一起加入的间隔子颗粒(与液态媒质的体积比为0.1％～10％)附着在稀土合金工件的表面，在滚筒研磨中，借助液态媒质的表面张力，起着抑制稀土合金工件之间紧密接触的作用。当不满0.1％时，不能充分获得抑制工件之间紧密接触的效果，但当超过10％时，会降低研磨效果。从兼顾防止紧密接触的效果和研磨效率的观点考虑，间隔子颗粒相对液态媒质的优选体积分数为0.3％～3％。特别是采用球磨介质时，与采用三角介质(包括三角锥介质、圆锥介质等)时相比，容易在介质间产生大的间隙，易引起工件之间的紧密接触，所以通过混合所述间隔子颗粒而获得的效果是很明显的。
通过向容器内投入的液态媒质的投放量浸渍投入的稀土合金工件及介质的毛体积的3/4以上，便能够进一步有效地抑制稀土合金工件之间的紧密接触。投放的液态媒质将稀土合金工件和介质全部浸渍更好。作为液体媒质，可以使用在水中添加了防锈剂和表面活性剂的液体。由于稀土合金容易被腐蚀(生锈)，以添加防锈剂为优选。
稀土合金工件之间一旦发生紧密接触，便会出现不能与介质冲撞的边棱，导致倒角不均匀。但如果使用本发明的方法，因为工件之间的紧密接触被抑制，所以能够均匀地进行倒角。另外，在研磨以后的分选工序中，因稀土合金工件之间没有紧密接触，所以能够容易地以一个个的单个状态收集工件。并且由于还能够抑制残留在工件间的液态媒质，所以还有抑制稀土合金工件腐蚀的效果。
如上所述，本说明书中的“间隔子颗粒”是指具有在被研磨物即稀土合金工件之间形成间隙作用(抑制紧密接触)的颗粒，故可以采用各种颗粒。间隔子颗粒的平均粒径优选在0.05mm～1mm范围内，特别是在0.1mm～0.5mm的范围内，颗粒的形状以近似球形为好。例如可采用研磨颗粒，但不特别需要具有研磨功能，例如也可以采用高分子颗粒。
为了抑制稀土合金工件发生缺损，介质比重优选在4以下。比重大于4的介质会对稀土合金工件产生很大的冲击，容易发生缺损，因此优选采用4以下的介质。另外，比重在4以下的间隔子颗粒通过介质及液态媒质的运动，容易均匀地分散，从防止工件之间紧密接触的观点看是理想的。
如果采用含有氧化铝磨砂和粘结材料，且氧化铝磨砂颗粒的重量分数约为45％～48％范围内的介质，在抑制稀土合金工件发生缺损的状态下，可获得适宜的研磨效果。并且，通过采用气孔率在3％以下的介质，能在抑制工件发生缺损的状态下，获得适宜的研磨效果。
在所述振动研磨工序中，通过容器在水平方向上的振幅超过0.4mm的振动，既能抑制发生缺损，又能提高研磨效果。这时，垂直方向上的理想振幅优选在0.15mm以上。而且，通过使容器在水平方向上以800mm/sec2以上的加速度振动，能进一步有效地进行研磨。
在本发明的球磨介质分选方法中，由于把包含球磨介质与被研磨物的混合物供给至斜面，故球状的球磨介质在斜面上滚动，而从斜面上除去。因为被研磨物一般为具有边棱的多面体，与斜面的摩擦阻力大，所以便停留在斜面上。也就是说，通过把具有易滚动形状的球磨介质从斜面上除去，而使与斜面间摩擦力大的被研磨物停留在斜面上，能够分选出球磨介质与被研磨物。
通过把含有球磨介质和被研磨物的混合物供应给斜面，并使斜面移动，即使在连续供给混合物的情况下，也能够高效地分选球磨介质和被研磨物。换言之，相对于被供给混合物的量，如果斜面的面积过于狭小，在斜面上停留的被研磨物的密度便增大，这会妨碍球磨介质的滚动，并且因被研磨物之间的冲撞会发生缺损，但是如果使斜面移动，即通过连续地向不停留被研磨物的斜面供给混合物，便能够抑制所述不适宜情况的发生。
如果将斜面设置成其中心处具有开口部的环状带，并使这种环状带旋转，便能够以一种比较简单的结构使斜面连续地移动。即，供给混合物、并使选择性停留被研磨物的斜面旋转，直到再次移动到供给混合物的位置，便可收集被研磨物。另外，通过收集从形成在环状带中心的开口部落下的球磨介质，便能够很容易地回收球磨介质。
本发明的球磨介质分选装置因为包括在中心部形成具有开口部的环状带的斜面、该斜面是用于接受含有球磨介质和被研磨物的混合物的斜面，以及使斜面旋转的驱动装置，所以能够有效地实行所述分选方法。此外，通过在斜面的表面铺设橡胶层，能够使具有比较容易滚动形状的被研磨物平稳牢靠地停留在斜面上。
图1为本发明实施方案中的稀土合金工件的倒角方法中所使用的倒角加工系统100的示意图。
图2(a)为实施倒角的滚筒研磨工序中所使用的钕合金工件70的示意图；图2(b)为实施倒角中使用的球磨介质80的示意图；图2(c)为球磨介质80的部分放大图。
图3为在实施倒角的滚筒研磨工序中的氧化铝系球磨介质的磨砂粒率与研磨量及介质磨损量的关系曲线图。
图4为在实施倒角的滚筒研磨工序中的介质气孔率与工件研磨量及介质磨损量的关系曲线图。
图5为在实施倒角的滚筒研磨工序中的振动频率与加速度的关系曲线图。
图6为在实施倒角的滚筒研磨工序中的振动频率与振幅的关系曲线图。
图7为实施方案中的球磨介质分选装置50的示意图。
符号说明：100-加工系统；10-振动滚筒装置；12-容器；14a-第1排出口；14b-第2排出口；15a-盖子；15b-底板；16-斜面；18-弹簧；20-介质罐；22-排出口；30-间隔子颗粒供给装置；40-废液罐；50-分选装置；52-斜面；52a-开口部；54-挡料圈；60-介质回收容器；70-工件；80-球磨介质。
下面参照附图对本发明实施方案中的稀土合金倒角方法、球磨介质的分选方法以及所使用的分选装置进行说明。并重点对采用球磨介质的稀土合金的倒角方法的实施方案进行说明。另外，球磨介质的分选方法及分选装置是作为倒角工序之后的后续工序所使用的方法和装置进行说明的。但是，本发明并不仅限于下述的实施方案，本发明的方法中也可采用球磨介质以外的介质，而且本发明的球磨介质分选方法及分选装置被广泛应用于球磨介质和被研磨物的分选。
图1为本实施方案中的稀土合金工件倒角方法中采用的倒角加工系统100的示意图。该系统100能够进行工件倒角以及后面的球磨介质的分选。
系统100具备振动滚筒装置10、介质罐20、间隔子颗粒供给装置30、废液罐40及分选装置50。
在本实施方案的倒角方法中所采用的振动滚筒装置10，是一个将具有略呈圆形断面的容器12环形配置的环型振动滚筒装置(例如，PMG株式会社制：CV—250—C型)。该振动滚筒装置10的容器12在非动作状态下大致呈水平配置，其上部为开口部，该结构能够在动作中观察容器12的内部。容器12的内面设有橡胶层。收纳在设置于容器12中的介质罐20中的规定量的介质，从排出口22投入到容器12的上部开口部。除了介质以外，工件、液态媒质及间隔子颗粒也从容器12的上部开口部投入。规定量的间隔子颗粒通过间隔子颗粒供给装置30投入到容器12中。这些材料投入容器12时，满足后述规定条件。通过使容器12振动，实施滚筒研磨工序。
在容器12的底部设置第1排出口14a及第2排出口14b。第1排出口14a用于向分选装置50排出介质和工件。从第1排出口14a排出的含有介质和工件的混合物通过平缓的斜面16，供给到分选装置50的斜面52上。如下所述，从供给到分选装置50的斜面52上的混合物中分选出介质，被分选出来的介质收集在回收容器60中。停留在斜面52上的工件，可通过手工作业收集，并放回到下一道工序(例如洗净工序)。另一方面，第2排出口14b用于把容器12内的液态媒质(含有研磨后的泥浆)回收到废液罐40中。
下面根据本发明的实施方案，详细说明研磨工序。
首先对被研磨物，即稀土合金工件进行说明。
适用本实施方案的倒角方法的稀土合金，为本申请人在美国专利第4770723号及美国专利第4792368号中所示的R-Fe-B系稀土烧结合金。其中特别容易发生缺损的是以Nd、Fe及B为主要成分，由正方晶结构的Nd2Fe14B金属间化合物组成的硬主相(富铁相)和具有富Nd的粘性晶界相的稀土烧结合金(以下称″钕合金″)，而且是经过添加Co提高了耐热性的钕合金(参照，特开平5-214495号公告)。
作为钕合金工件，这里使用如图2(a)所示的平板状工件70(重约15g(比重约7.5)，厚为3mm)。为使该钕合金工件70的边角曲率半径在0.2mm～0.5mm的范围内，对其倒角条件进行了研究。而且在下述条件下能获得3μm～5μm的最大表面粗糙度。钕合金工件70是通过切断烧结钕合金块而得到的。
本实施方案中使用的钕合金，因为是特别容易发生缺损的材料，所以即使不能满足后述的某些条件，但在由其它稀土合金构成的工件的倒角中，有时也能充分地抑制发生缺损。
作为介质，使用图2(b)所示的球磨介质80。球磨介质80与三角介质等相比，对工件70的冲击力小，在能够抑制发生缺损的同时，倒角的均匀性也好。而且，如果采用球磨介质80，因为适用于后述的分选方法，所以在分选工序中还有能抑制发生缺损的优点。下面说明球磨介质80的适宜特性和形状，对于三角介质而言也是相同的。
球磨介质80优选比重在4以下的陶瓷介质。因为比重超过4的介质对工件70有大的冲击，容易发生缺损，所以应使用比重在4以下的球磨介质。特别是磨砂粒由氧化铝(Al2O3)构成的球磨介质更为理想。球磨介质除了氧化铝磨砂粒和粘结材料之外，还可以含有SiC磨砂粒(例如GC、C等)。
如图2(c)所示，优选采用由粘土(或石英及长石等)组成的粘结材料84固定氧化铝磨砂82的球磨介质。因为氧化铝比较柔软，能够抑制工件70发生缺损。另外，从倒角效率的观点考虑，磨砂率(磨砂相对介质总重量的重量分数)如下所述，优选约在45％～48％的范围内。当磨砂率不足45％时，每个磨砂颗粒的负荷增大，会引起磨砂颗粒的异常脱落，因磨砂颗粒脱落，便会降低倒角量。然而，如果磨砂率大于48％，由于磨砂颗粒间的间隙过小，则每个磨砂颗粒的负荷减少，于是引起间隙堵塞，也降低倒角量。
如图2(c)所示，球磨介质80包含气孔86。如下所述，该气孔86的含有率(以下称气孔率)优选在3％以下，更优选的是在1％以下。因气孔率在3％以下时，粘结材料84以适合稀土合金的强度把磨砂颗粒82固定，可适度地引起磨砂颗粒的脱落，从而能在抑制发生缺损的同时，高效地研磨难研磨的钕合金工件70。但气孔率如超过3％，虽增大了研磨量，但对工件70的负荷过大，从而发生缺损。另外，因为也增加了球磨介质80的磨损量，所以降低了球磨介质80的利用效率。
为了对工件70进行边棱曲率半径R＝0.2～0.5mm的倒角加工，球磨介质80直径的优选范围在约10mm～20mm之内。此外，可以混合使用不同直径的球磨介质。但这时全体球磨介质的平均直径应在所述范围之内。
在本实施方案的研磨工序中，向容器12内投入规定量(其量根据容器的容量决定)的球磨介质80，以此去研磨与球磨介质80总量相比约占1/10～1/100(体积比)的工件70。工件70的投入量可适当变化。
在这种研磨工序中，为了防止工件70之间的紧密接触，工件70及介质80是浸渍在液态媒质的状态下进行的。液态媒质至少浸渍整个毛体积的3/4以上。全体浸渍更为理想。如象现有技术那样，一边滴流少量的液态媒质(不足整个毛体积的1/4在浸渍状态下)一边进行研磨，象工件70那样的平板状的工件之间会紧密接触，而且会在整个研磨工序中保持那种紧密接触状态，所以不能均匀地倒角。这是因为球磨介质80与三角介质相比，介质间的间隙大，所以在使用球磨介质80时就更为显著。因此在几乎整个研磨工序期间，通过在容器12内装满足够量的液态媒质，从而使工件70浸渍在液态媒质中的状态下进行研磨，可在某种程度上抑制这种紧密接触。作为液态媒质，可使用在水中添加了防锈剂或表面活性剂等添加物的液态媒质。
本实施方案中的研磨工序，是在混合了相对液态媒质的体积分数为0.1％～10％间隔子颗粒的状态下实施的，所以能进一步抑制工件70之间的紧密接触。间隔子颗粒粘附在工件70的表面上，在研磨中通过液态媒质的表面张力抑制工件70之间的紧密接触。如体积分数不足0.1％，便不能充分地获得抑制工件70之间紧密接触的效果，但如果超过10％，往往降低研磨效果。从防止紧密接触和研磨效率的观点考虑，间隔子颗粒与液态媒质的体积分数在0.3～3％的范围内较为理想。
另外，理想的间隔子颗粒的比重优选在4以下。比重在4以下的间隔子颗粒通过介质80和液态媒质的运动，被均匀地分散，能有效地抑制工件70之间的紧密接触。间隔子颗粒的平均粒径优选在0.05mm～1mm的范围内，特别是在0.1mm～0.5mm范围内更为理想，粒子形状为近似球形为佳。作为间隔子颗粒，既可采用如SiC(例如GC磨砂#100)等的研磨颗粒，也可采用聚苯乙烯珠(如PLC珠，PMG株式会社制)等高分子颗粒。GC磨砂颗粒具有研磨功能，所以即使混合的量多，倒角量的下降也比较少，与此相比，虽然PLC珠抑制紧密接触的效果比较好，但没有研磨功能，所以如果混合的量大，倒角的量将大大下降。当然，也可以把研磨颗粒与高分子颗粒混合使用。
下面用具体的例子说明本实施方案的滚筒研磨工序。使用PMG株式会社制造的CV—250—C型振动滚筒研磨装置进行研磨工序。工件采用与图2(a)所示形状相同的钕合金工件(比重约7.5)，单体重量约8g的平板状工件。
作为球磨介质，采用含有氧化铝磨砂颗粒(磨砂率46wt％)、气孔率约1％、直径约14mm的陶瓷介质(比重约2.6)。
作用液态媒质，采用共荣社化学株式会社制造的商品名为TKX化合物#803(比重1.05～1.10)。除此以外，使用在水中(全体的50～70质量％)添加了防锈剂(5～35质量％)及适合需要的表面活性剂(5质量％以下)、除泡剂(5质量％以下)的媒质。这种液态媒质被称为混合物，有多个品种出售。
作为间隔子颗粒，把GC磨砂颗粒(#100：比重约3.1)、聚苯乙烯珠(PLC珠，平均粒径0.5mm，比重约1.05)添加到上述液态媒质中。此外，对现有技术那种边滴流液态媒质边进行滚筒研磨的情况与将介质和工件全部浸渍在液态媒质中进行研磨的情况进行了比较。设定容器的振动条件为60Hz，滚筒研磨时间约2小时。当然，滚筒研磨时间可根据需要适当改变。各种代表性条件及工件之间紧密接触的发生率结果示于表1。
首先，一边象现有技术那样以100cm3/min的速度滴流液态媒质(整个毛体积的浸渍不足1/4的状态)，一边进行滚筒研磨，这时尽管添加了间隔子颗粒，但工件之间的紧密接触率高达20％。与此相比，如在浸渍状态下进行研磨，即使不添间隔子颗粒，紧密接触发生率下降到约5％。象这样，如在滚筒研磨中使介质和工件保持浸渍在液态媒质的状态下，便能够降低工件之间的紧密接触发生率。进一步，如添加间隔子颗粒，便能够如表1所示，能完全防止紧密接触。象这样，通过在液态媒质中混合间隔子颗粒，并在浸渍状态下进行滚筒研磨，便能够非常有效地防止工件之间的紧密接触。至少应在液态媒质浸渍介质和工件毛体积的3/4以上的状态下进行滚筒研磨。
下面比较GC磨砂粒与聚苯乙烯珠的效果。添加GC磨砂粒与不添加间隔子颗粒相比，研磨量略有增加。与此相比，在添加聚苯乙烯珠的时候，与不添加间隔子颗粒相比，研磨量有所减少。这是因为GC磨砂粒具有研磨能力，而聚苯乙烯几乎没有这种能力。另外，由于聚苯乙烯的比重比磨砂粒小，受到体积效果大的影响。还有，由于聚苯乙烯的比重约1.05，与液态媒质(本例的液态媒质的比重为1.05～1.10)相同，分散性比GC磨砂粒更好，因其润滑效果，研磨量下降。经过种种研究发现，通过添加比重在4以下，相对液态媒质的体积分数在0.1％～10％的间隔子颗粒，更为理想的是在0.3％～3％范围内的间隔子颗粒，研磨效果不会有大的下降，并能够有效地防止工件之间发生紧密接触。
另外，在一边滴流液态媒质一边进行滚筒研磨时，如表1所示，研磨量虽比浸渍状态下进行滚筒研磨时大，但发现有出现缺损(指1mm以上的缺损)和研磨量不均匀(存在没有倒角的边棱)的问题。与此相比，表1中任何在浸渍状态下进行研磨的工件都没有发现缺损。这是因为在浸渍状态下进行研磨，介质和工件借助液态媒质一体运动，与只有少量液态媒质存在的情况相比，降低了介质与工件之间的冲撞力。进而在任何添加了间隔子颗粒的情况下，都不会发生工件之间的紧密接触，能够进行均匀的倒角。
在所述浸渍状态下进行滚筒研磨的示例中，虽然整个滚筒研磨期间，容器内的液态媒质的量是恒定的，但只要整个介质和工件的3/4以上浸渍在液态媒质中，并且尽管间隔子颗粒流出，但只要其剩下量不过少，也可以进行滴流。例如，在大量产生泥浆的情况下，由于钕合金工件的泥浆比重大，能够从设在容器12底部的第2排出口14b优先排出。这时为满足上述条件，也可适当追加与泥浆一起排出的液态媒质和间隔子颗粒。
表1
    单体重量工件投入数量总重量 8g1500个12kg  8g880个7kg   8g500个4kg    8g925个7.4kg   8g500个4kg
介质总重量 250kg  250kg   250kg    250kg   250kg
液态媒质 滴流  浸渍   浸渍    浸渍   浸渍
间隔子颗粒 GC磨砂800g  GC磨砂2000g   GC磨砂1000g  聚苯乙烯珠1000g   无
紧密接触发生率 20％  0％   0％     0％   5％
研磨量(R) 0.29mm  0.25mm   0.25mm    0.19mm  0.24mm
在上述示例中，作为没有发生缺损的原因，除了所述的原因以外，还有介质的最适合化的因素。下面参照图3说明氧化铝系球磨介质的磨砂率、研磨量及介质磨损量的关系。图3显示的是使用气孔率为0.3％～3％的介质，求磨砂率和研磨量以及介质磨损量之间的关系的例子。
如上所述，本实施方案的球磨介质采用的是比较柔软不易使钕合金工件发生缺损的氧化铝系介质。即使采用氧化铝系介质，根据磨砂率，研磨量和介质磨损量也是发生变化的。如磨砂率不足40wt％，发生缺损显著。但如果磨砂率超过50wt％，孔堵塞严重，存在着研磨量急剧下降的倾向。
更详细的说明，如图3所示。如果磨砂率在45wt％～48wt％的范围内，不但几乎不发生缺损，而且研磨效率高，介质的磨损量也比较少。这是因为磨砂率在所述范围内，磨砂的保持和磨砂的脱落之间的平衡保持得好，保持了磨砂粒的适度磨损及研磨力。与此相比，磨砂粒不足45wt％时，每个磨砂粒的负荷增大，因而引起磨砂粒的异常脱粒，主要由于磨砂粒脱落，致使研磨量降低。其结果，介质的磨损量增加，缺损也将发生。另一方面，如磨砂率超过48wt％，因磨砂粒之间的间隔过于窄小，每个磨砂粒的负荷变小，致使磨砂粒不能适度的脱落，加重了孔堵塞，存在着研磨量急剧下降的倾向。
下面参照图4说明一下介质的气孔率与工件的研磨量与介质的磨损量之间的关系。图4为利用磨砂率为43.5wt％～49.5wt％的介质，求介质的气孔率和工件的研磨量及介质磨损率的关系的示例。
如图4所示，当气孔率在3％以下时，粘结材料以适当的强度把磨砂固定，从而适度发生磨砂的脱粒，能够在抑制发生缺损的同时，高效地研磨难于研磨的钕合金工件。如气孔率超过3％，虽然能增加研磨量，但对工件的负荷变得过大，从而发生缺损。另外，因为增加了介质的磨损量，所以也降低了介质的利用率。
气孔率以下列公式求出：[(W3－W1)/(W3－W2)]×100％，其中设定介质的干燥重量为W1，水中重量为W2，吸水重量为W3。象下述这样测定W1、W2、W3，以求气孔率。干燥重量W1是通过把介质在100℃以上的温度中保持60分钟干燥后，在一分钟内测定介质的重量。水中重量W2是把介质在沸腾的水中煮沸60分钟后，测定浸渍在水中状态的介质重量。另外，在测定水中重量W2所用的水时，为了降低水的表面张力，应添加少量的表面活性剂(如家庭用清洗剂)。吸水重量W3的测定，把在沸水中煮沸60分钟的介质表面的水分用湿毛巾轻轻擦拭后，迅速测定其重量。
下面参照图5及图6，对滚筒研磨装置20的振动状态和研磨效率进行说明。
图5为振动频率(频率单位：Hz)和加速度(单位：mm/sec2)的关系曲线。图6为振动频率和振幅(零峰值、单位：mm)的关系曲线。分别对3个相互直交的X、Y及Z方向的结果进行了显示。规定X及Y方向在水平面内，而Z为垂直方向。振动频率，例如通过调节滚筒研磨装置10的弹簧18的强度来抑制。
首先从图5中可明显地发现，随着振动频率的增加，存在着加速度增大的倾向。加速度大致与研磨力成正比例关系，所以随着振动频率的增加，研磨力增大。因此为了提高研磨效率，以比较高的振动频率进行研磨较为理想。但是，如在图5中看到的那样，存在着与振动频率相对的加速度值小的领域(在振动频率为25Hz和50Hz附近)。这是由于装置共振造成的，是装置固有的振动频率[但是，如容器12的重量(介质与工件的投入量)有较大的差异，固有的振动频率也将随之发生变化]。当然，应当避开该共振点附近的振动频率。
另外，研磨力也大致与振幅成正比例关系。如图6所示，振幅易受到振动频率影响的倾向不是一定的。为了获得足够高的研磨力，设定振动频率应使水平方向(X及Y方向)的振幅在0.4mm以上。这时，垂直方向(Z方向)的振幅在0.15mm以上更为理想。
从所述情况可以看出，水平方向(X及Y方向)的振幅为0.4mm以上，垂直方向(Z方向)的振幅为0.15mm以上，并且通过尽可能选择加速度高的振动频率，便能够最大地提高研磨效率。为了提高研磨效率，设定水平方向的加速度为800mm/sec2以上较为理想。具体地讲，从图5和图6上可以看出，频率在60Hz最为理想。
如上所述，利用本实施方案的倒角方法能够抑制钕合金工件发生缺损，还能够抑制工件之间发生紧密接触，所以能够均匀地进行倒角。
如上所述，本实施方案是对非常容易发生缺损的钕合金工件实施倒角，但根据稀土合金的组成(机械特性)，即使所述任何一个条件(例如介质的材质及磨砂率、气孔率等)不附合所述范围，有时也能获得满意的效果。
下面参照图7说明本实施方案中的球磨介质的分选方法及分选装置。图7是设置在滚筒研磨装置20的第1排出口14a附近的磨球分选装置50的示意图。
用机械打开滚筒研磨装置20的第1排出口14a的盖15a，并使容器12(也称为滚筒槽)适当地振动，于是介质80和工件70便对着分选装置50排出。在此操作之前，从第2排出口14b把液态媒质(含泥浆)排到废液罐40中去。
被排出来的介质80和工件70的混合物在第1排出口14a的倾斜底板15b上，经过平缓的斜面16，被供给到分选装置50的斜面52上。倾斜面16，比如是通过在金属板的表面上施以橡胶镀衬形成的，并有10度～30度的倾斜角。通过使容器12适当振动，工件70便与球磨介质80一起被送到分选装置50的斜面52上。为了把球磨介质80和工件70的混合物从容器12中排出所需要的振动，应比研磨工序中的振动小，并作适宜的调整。
斜面52是在中心处形成有开口部52a的环形带(倒圆锥切头形状)，通过驱动装置(未图示)使其沿中心周围旋转。斜面52的表面也进行橡胶衬层加工，施加橡胶层(无图示)，摩擦力比较大，而且与斜面16不同，不进行振动，斜面52的倾斜角也比斜面16的小(例如5度～20度，典型例子为10度～15度，本实施例约为12度)，但能够使工件70停留。另外，斜面52为单纯的倾斜角，没有持续到开口部52a的必要，但如图所示，也可以与中央的开口部52a相连，构成使倾斜角阶段性(或连续性的)变小的结构。为了防止工件70被介质80牵拉到开口部52a处，也可设置挡料圈(隔阻板)54，使全部工件70与斜面52牢固地直接接触。在挡料圈54与斜面52之间，要形成比介质80的直径大，但在介质80的直径的两倍以下的间隙。而且一般采用直径比平板状工件70厚度大的球磨介质80。
由于球磨介质80为球体，所以滚过摩擦阻力比较大的斜面52，并从开口部52a处落下。如此选择性地从开口部52落下的介质80，被收集到设置在开口部52下面的介质回收容器60内。另一方面，停留在斜面52上的工件70，比如被操作者手工收集，并送回到下一道工序(如洗净工序)。
斜面52，比如以4rpm(示例的斜面52的外径约1200mm，内径约250mm)的旋转速度旋转，工件70被回收，并在其表面没有承载任何物体的状态下被移至第2排出口14a侧。从而从第1排出口14a排出的工件70和介质80的混合物，被连续地供给到不停留工件70的斜面52上。其结果，在斜面52上停留的工件70的密度增大，阻碍磨球80的转动，从而防止因工件70之间的冲撞而发生缺损。当然，与供给的混合物量相比，斜面52的面积足够广阔时，便不必使斜面52移动。
在所述示例中，展示了在中心处形成具有开口部52a的环状带的斜面52的配置结构，但不限于此，也可以直线状配置斜面。例如，可以把倾斜的传输带表面作为斜面使用。如果使用环状配置的斜面，优点是能够组成比较小的分选装置，但从另一方面讲，如果采用传输带，却能够通过调节传输带的长度或数量，调节分选工序的时间长短(及分选装置的长度)。
如上所述，如采用本实施方案的球磨介质分选方法，因为既能抑制工件之间的冲撞，又能够分选球磨介质，所以能够抑制分选工序中发生的缺损。另外，示例的球磨介质分选装置能以比较简单的结构实施所述球磨介质的分选方法。
本发明能够提供在滚筒研磨法等使用介质的研磨法中，抑制缺损发生，并且抑制研磨中的工件之间的紧密接触、倒角均匀的稀土合金的倒角方法。进而提供在抑制被研磨物之间的冲撞的同时，分选球磨介质的方法及可以进行分选的球磨介质的分选装置。
因利用本发明能高效率地实施稀土合金的倒角，所以提高了工件的成品率。特别是可对用于VCM方面的由稀土合金等容易发生缺损的材料制成的小型部件进行高成品率的倒角。如采用本发明，因为能在抑制被研磨物的小型部件之间冲撞的同时分选球磨介质，所以能够抑制在磨球分选工序中发生缺损，因而进一步提高了易发生缺损的小型部件的成品率。

Claims (15)

1.一种稀土合金的倒角方法，包括：准备稀土合金工件的工序；向容器内投入所述稀土合金工件、介质、液态媒质、及相对该液态媒质的体积分数为0.1％～10％的间隔子颗粒的工序；以及通过使所述容器振动，对所述稀土合金工件进行研磨的工序。
2.根据权利要求1所述的稀土合金的倒角方法，其中，所述液态媒质的投入量为能够浸渍所述容器内的所述稀土合金工件和所述介质的毛体积的3/4以上的量。
3.根据权利要求1所述的稀土合金的倒角方法，其中，所述间隔子颗粒的平均粒径在0.05mm～1mm的范围内。
4.根据权利要求3所述的稀土合金的倒角方法，其中，所述介质和所述间隔子颗粒的比重在4以下。
5.根据权利要求4所述的稀土合金的倒角方法，其中，所述介质包括氧化铝磨砂和粘结材料，所述氧化铝磨砂的重量分数在45％～48％的范围内。
6.根据权利要求5所述的稀土合金的倒角方法，其中，所述介质的气孔率在3％以下。
7.根据权利要求1所述的稀土合金的倒角方法，其中，在所述研磨工序中，使所述容器振动，其水平方向的振幅为0.4mm以上，垂直方向的振幅为0.15mm以上。
8.根据权利要求1所述的稀土合金的倒角方法，其中，在所述研磨工序中，使所述容器在水平方向上以800mm/sec2以上的加速度振动。
9.根据权利要求1所述的稀土合金的倒角方法，其中，作为所述介质，采用球磨介质。
10.一种球磨介质的分选方法，包括：向斜面供给含有球磨介质和被研磨物的混合物的工序；以及该球磨介质在所述斜面上滚动而从该斜面除去，同时使该被研磨物停留在斜面上的工序。
11.根据权利要求10所述的球磨介质的分选方法，其中，在所述供给工序的过程中，包括使所述斜面移动的工序。
12.根据权利要求11所述的球磨介质的分选方法，其中，所述斜面形成中心处具有开口部的环状带，通过使所述环状带旋转，从而使所述斜面移动。
13.根据权利要求12所述的球磨介质的分选方法，其中，进一步包括收集从形成在所述环状带中心的所述开口部落下的球磨介质的工序。
14.一种球磨介质的分选装置，包括：在中心处形成有开口部的环状带的斜面，该斜面是用于接收含有球磨介质和被研磨物的混合物的斜面；以及使所述斜面旋转的驱动装置。
15.根据权利要求14所述的球磨介质的分选装置，其中，所述斜面的表面上有橡胶层。
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