JP4423425B2 - 振動磁気研磨方法及び装置並びに工具 - Google Patents
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本発明に係る振動磁気研磨方法における磁石工具の挙動を調べるために以下のような実験を行った。
変動磁場の周波数に対する振幅の変化を調べるため、永久磁石を3個(磁石工具1個)の挙動観察実験を行った。実験装置構成としては、上記実施例1において用いたものとほぼ同様とした。測定方法は、デジタルビデオカメラレコーダ(SONY製、DCR−PC300K)で磁石の挙動を録画し、パソコン上で振幅の測定を行った。録画時間は各周波数につき5秒とした。
コイルに印加する電流値に対する振幅の変化を調べるため、永久磁石を3個(磁石工具1個)の挙動観察実験を行った。実験装置構成としては、上記実施例1において用いたものとほぼ同様とした。表3に実験条件を示す。磁石には直径4mm、長さ8mmの丸棒型のNd−Fe−B永久磁石を3個用いた。磁石間距離は6mmとし、外径6mm、内径4.2mm、長さ36mmのアクリルパイプを用いた。コイル同士の磁場を反発磁場、コイル端面間距離を20mmとした。電流値は1A、1.5A、2.3Aの3種類とし、周波数は30〜100Hzと5Hz間隔で変化させて測定した。
永久磁石を4個(磁石工具2個)とした系においても、実施例2とほぼ同様にして、変動磁場の周波数と振幅の関係について実験した。磁石には直径4mm、長さ8mmの丸棒型のNd−Fe−B永久磁石を4個用いた。磁石間距離は7.5mmとし、アクリルパイプには外径6mm、内径4.2mm、長さ54.5mmのものを用いた。コイル同士の磁場を反発、コイル間距離を30mmとした。電流値は1.5A、2.3Aの2種類とし、周波数は30〜100Hzと5Hz間隔で変化させ実験を行った。振幅測定は2つの磁石それぞれについて行った。その結果、1個の磁石工具の場合とほぼ同じ傾向を持つことがわかった。
次に、本発明に係る振動磁気研磨方法による被加工物の研磨実験を行った。図17に用いた実験装置を示す。実験装置としては、先の実施例において用いた装置構成とほぼ同様のものに加え、被加工物であるパイプの下方に強磁性体を配置するものとした。すなわち、図10に示すように、Z軸ステージにアルミニウムの角材を取りつけ、その先端に強磁性体であるSS400鋼材を固定し、パイプの下方に強磁性体を配置した。Z軸ステージにより工作物と強磁性体の間隙の調節を行った。
1a 回り磁石工具
2a、2b 永久磁石(両端部固定用)
3 被加工物(円菅)
4 電磁コイル(電磁石)
5 磁性体(磁石工具加圧用)
6 ガイド
11 永久磁石
12 砥石
13 磁性メディア
24 永久磁石(振動付与用)
25 永久磁石(磁石工具加圧用)
Claims (12)
- 筒状あるいは溝状の被加工物の内面を研磨する方法であって、当該被加工物の内部に永久磁石を挿入してこれを加工工具となし、さらに、この加工工具の両側に、それぞれ別の磁石を、当該加工工具となる永久磁石の磁極に対して、同極の磁極がそれぞれ対向するように離間配置して、前記加工工具とこれら両側部の磁石との間に磁気反発力による磁気ばねを構成させ、一方、前記加工工具に外部より変動磁場を印加させることにより、磁気力を利用して加工工具を振動させ、被加工物内面上を摺接させて研磨を行い、前記変動磁場は、電磁コイルを用い、これに周期的に変動する電流を印加して形成されるものであり、
前記周期的に変動する電流が交流電流波形を有するものであり、これにより電磁コイルが交番磁場を形成するものである、
又は、
前記周期的に変動する電流が、半波整流波形ないしパルス波形を有し、これにより電磁コイルが断続的な磁場を形成するものである、
ことを特徴とする振動磁気研磨方法。 - 筒状あるいは溝状の被加工物の内面を研磨する方法であって、当該被加工物の内部に永久磁石を挿入してこれを加工工具となし、さらに、この加工工具の両側に、それぞれ別の磁石を、当該加工工具となる永久磁石の磁極に対して、同極の磁極がそれぞれ対向するように離間配置して、前記加工工具とこれら両側部の磁石との間に磁気反発力による磁気ばねを構成させ、一方、前記加工工具に外部より変動磁場を印加させることにより、磁気力を利用して加工工具を振動させ、被加工物内面上を摺接させて研磨を行い、前記変動磁場は、永久磁石を機械的に運動させることによって形成されるものである、ことを特徴とする振動磁気研磨方法。
- 前記加工工具は、1つの永久磁石により構成されているものである請求項1又は2に記載の振動磁気研磨方法。
- 前記加工工具は、2ないしそれ以上の永久磁石により構成され、これらの永久磁石は、互いに同極の磁極がそれぞれ対向するようにして離間配置され、これらの永久磁石間に磁気反発力による磁気ばねが形成されているものである請求項1又は2に記載の振動磁気研磨方法。
- 内径1mm以下の非磁性円管内面あるいは幅1mm以下のスリット内面等の研磨に用いられるものである請求項1〜4のいずれか1つに記載の振動磁気研磨方法。
- 筒状あるいは溝状の被加工物の内面を研磨する研磨装置であって、当該被加工物の内部に挿入され加工工具として機能する永久磁石と、この加工工具の両側に配置される別の磁石であって、当該加工工具となる永久磁石の磁極に対して同極の磁極がそれぞれ対向するように離間配置され、前記加工工具との間における磁気反発力により磁気ばねを構成するよう機能する端部磁石と、前記加工工具に変動磁場を印加する変動磁場形成部とを有し、磁気力を利用して加工工具を振動させ、被加工物内面を研磨し、前記端部磁石が非磁性材棒の両端に固定され、その間に配される加工工具となる永久磁石がこの非磁性材棒をガイドとして摺動するように構成されてなるものである、ことを特徴とする振動磁気研磨装置。
- 前記加工工具は、1つの永久磁石により構成されているものである請求項6に記載の振動磁気研磨装置。
- 前記加工工具は、2ないしそれ以上の永久磁石により構成され、これらの永久磁石は、互いに同極の磁極がそれぞれ対向するようにして離間配置され、これらの永久磁石間に磁気反発力による磁気ばねが形成されているものである請求項6に記載の振動磁気研磨装置。
- 前記変動磁場形成部が、周期的に変動する電流を供給される電磁コイルを有するものである請求項6〜8のいずれか1つに記載の振動磁気研磨装置。
- 前記変動磁場形成部は、機械的に運動させる永久磁石を有するものである請求項6〜8のいずれか1つに記載の振動磁気研磨装置。
- 請求項1〜5のいずれか1つに記載の振動磁気研磨方法において用いられることを特徴とする永久磁石からなる加工工具。
- 筒状あるいは溝状の被加工物の内面の研磨の度合いに応じた、形状を有する、あるいは研磨剤を表面に有することを特徴とする請求項11に記載の加工工具。
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