JPH0541394B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0541394B2 JPH0541394B2 JP60173158A JP17315885A JPH0541394B2 JP H0541394 B2 JPH0541394 B2 JP H0541394B2 JP 60173158 A JP60173158 A JP 60173158A JP 17315885 A JP17315885 A JP 17315885A JP H0541394 B2 JPH0541394 B2 JP H0541394B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sphere
- container
- driving jig
- magnetic
- magnetic fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000011553 magnetic fluid Substances 0.000 claims description 31
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 26
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 24
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 claims description 19
- 238000005339 levitation Methods 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 8
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 claims description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 2
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000010431 corundum Substances 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Description
発明の目的
産業上の利用分野
この発明は、ボールベアリングその他に使用さ
れる非磁性材料よりなる球体を研磨して、真球度
が高い球体を効率よく製造するための方法及び装
置に関するものである。 従来の技術 現在、粗形の球体を精密な球体にする場合、第
９図に示す如く同心円状又は渦巻き状にＶ型の溝
が掘られたラツプ盤７１及び７２を上下に対向さ
せ、それらのＶ型溝間に粗形球体１を荷重をかけ
て挟み込み、両ラツプ盤を相対運動させることに
より研磨している。しかしこの方法ではラツプ盤
が硬く、且つ軸受に剛体支持されているために、
被加工物が粗形球体である場合は凸部への応力集
中が著しく、硬く脆い材料の場合、凸部への衝撃
により表面の破壊等が起こるため、高加工圧及び
高回転速度は不可能であり、研磨速度はおのずと
制約を受ける。 一方、磁性体粉末を液状媒体中に分散させた磁
性流体に砥粒を分散させた研磨用液を磁場の作用
下で使用して物体の表面を研磨する方法は、特開
昭51−10499号、特開昭57−163057号、特開昭57
−158280号、特開昭58−77447号、特開昭59−
102569号等の明細書に記載されているが、いずれ
も平面を研磨する方法が主体であつて、球体を研
磨する方法や装置については述べていない。 発明が解決しようとする問題点 本発明は非磁性材料よりなる硬く脆い球体を効
率的に研磨して真球度が高い球体を製造するため
の方法及び装置を提供することを目的とする。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明の磁性流体を用いる球体の研磨方法は、
下方に磁石が配置された容器内に充填された砥粒
を含有する磁性流体中に非磁性材料よりなる被研
磨球体を浸漬し、前記磁石により形成される磁場
の作用により球体に生じる磁気浮揚現象により球
体を容器の上部に位置させた駆動用治具の下面に
押しつけて駆動用治具の運動を球体に伝達して球
体を砥粒を含有する磁性流体中で運動させること
を特徴とする。 非磁性研磨粒を混合した磁性流体に磁場を作用
させると、磁場の作用により生じる磁性流体の磁
気的浮揚力によつて非磁性研磨粒は磁性流体の上
方に浮上し高密度の砥粒層を形成するので、かか
る状態の磁性流体の表面に被研磨体を接触させて
運動させれば、被研磨体は研磨粒により研磨する
方法が特開昭59−102569号明細書等に記載されて
いるが、発明においては研磨粒のみならず被研磨
体である球体も磁場の作用により生じる磁性流体
の磁気的浮揚力によつて浮揚した状態で研磨する
ものである。 この方法を実施するに適した装置を第１図〜第
８図により説明しながら、本発明方法を詳細に説
明する。 第１図においては、容器２の下部に磁石３が配
置されて磁場を形成し、容器の上部には駆動用治
具４が設置されており、容器内には砥粒を含有す
る磁性流体５が充填されている。 この磁石３は単一磁石または極性を揃えて配置
した磁石群であつてもよいや、むしろ隣り合う磁
石の極が互いに異なるように（図で矢印で示す）
組合せた磁石群であることが好ましい。これは水
平方向にも磁力を作用させ、球体の運動方向に抗
して摩擦抵抗を高めるように砥粒を保持するため
である。 この磁石または磁石群は永久磁石でも電磁石で
もよい。 砥粒を含有する磁性流体５中に浸漬された非磁
性材料よりなる被研磨球体１は、下方より働く磁
場の作用により磁気浮揚現象を生じてその上方に
位置する駆動用治具４の下面に押しつけられる。
駆動用治具４が運動すれば、その運動は球体１に
伝達され、球体１は砥粒を含有する磁性流体５中
で運動するようになる。この場合、球体の運動は
案内面として作用する容器２の側壁内面及び駆動
用治具の下面によつて運動範囲が限定される。 駆動用治具の運動は、主軸を中心とする回転運
動、水平方向の往復運動などがある。 駆動用治具の運動が水平方向の往復運動である
場合は容器の形状は箱型となる。 第１図には容器の形状が円筒状で、駆動用治具
は主軸（図の場合垂直軸）を中心とする回転運動
を行うように構成されている装置を示している。 駆動用治具４は、下方から押しつけらる球体に
運動を伝達すると共に、球体研磨のためのラツプ
盤（上部ラツプ盤）としても働くものであるが、
その下面の形状について詳細に説明する。 第１図には駆動用治具４の下面の形状が円板状
である場合を示している。この場合球体１は円板
の下面に押しつけられて、円盤が回転すると球体
１は自転しながら円周方向の回転をする。 第２図に側断面図、第３図に駆動用治具の裏側
から見た平面図で示しているのは、駆動用治具４
の下面が円板状で且つその円板面４１に環状のＶ
形溝４２を設けたものである。この場合球体１は
Ｖ形溝４２の両側の斜めの壁に押しつけられた状
態で駆動用治具４の運動を伝達され、自転しなが
ら環状のＶ形溝に沿つて円周方向の回転をする。 第４図に側断面図、第５図に駆動用治具の裏側
から見た平面図で示しているのは、駆動用治具の
下面が円板状で且つその円板面４１の下方に環状
の仕切板４３を設置したものである。この場合仕
切板４３は駆動用治具に固定しないことが好まし
い。球体１は円板の下面及び環状の仕切板４３の
側壁に押しつけられて駆動用治具４の運動を伝達
され、自転しながら環状仕切板に沿つて円周方向
の回転をする。 第７図に側断面図として示したのは、駆動用治
具４の下端が倒置円錐４４状となつているもので
ある。この場合球体１は倒置円錐４４の斜面に押
しつけられて駆動用治具の運動を伝達され、容器
２の内壁にも押しつけられた状態で自転しながら
円周方向の運動をする。なおこの駆動用治具は、
下端が完全な円錐状でなく頭部が平面になつてい
る裁頭円錐状であつても、球体１が接触する面が
円錐面であれば効果は全く同じである。第８図は
同一サイズの球体１を４個、第７図に示した装置
の円筒状容器２内に設置した状態を平面図で示し
たものである。 更に本発明装置においては、第６図または第７
図に示すように、浮力板６が容器内の磁性流体中
に浸漬されていることが好ましい。 球体１の下部に位置するように浮力板６を磁性
流体５中に浸漬すると、浮力板の浮力及び磁石に
より形成される磁場の作用により浮力板を生じる
磁気浮揚現象による浮力により浮力板は浮揚して
球体１を下から押し上げて球体の駆動用治具への
押しつけを増強する。 磁性流体と球体の比重差及び磁気による浮揚力
の関係が球体を浮揚させるのに不十分な場合で
も、浮揚力の大きい浮力板を使用して球体を駆動
用治具４に押しつけることができる。 浮力板の比重は砥粒を含有する磁性流体の比重
よりも軽いことは絶対必要な条件ではなく、下方
より働く磁場の作用による磁気浮揚現象により浮
力を生じるものであればよい。 駆動用治具４の下面は磁性流体中の液面近傍に
位置させるが、該駆動用治具は上下方向に移動で
き、且つ任意の高さに固定した状態で運動（垂直
軸を中心とする回転運動や水平方向の往復運動）
できる構造にするのがよい。このように駆動用治
具を上下方向に移動できる構造にするのは、被研
磨球体を容器内に設置するのを容易にするためで
ある。 球体１は１個乃至複数個を容器内に設置する。 磁性流体中に含有される砥粒は、公知の研磨用
砥粒を適宜選択して使用することができる。例え
ばAl2O3（コランダム）、SiC（炭化ケイ素：カーボ
ランダム）、ダイヤモンド等である。 作 用 第１図、第２図、第４図、第６図または第７図
に示すように設置された状態で砥粒を含有する磁
性流体に磁力が作用すると、磁性流体中の磁性成
分は磁石の側に引き寄せられ、磁性流体中の砥粒
は磁気浮揚現象により上層に浮揚して高濃度の砥
粒層を形成する。 非磁性材料よりなる球体１にも同様に磁気浮揚
現象による浮力が生じて、球体１は駆動用治具４
の下面に押しつけられ、駆動用治具の回転運動と
共に球体１も運動（自転及び公転−円筒状容器内
での円周方向の運動）する。 この場合駆動用治具４は上部ラツプ盤として作
用する。 第４図に示した装置のように駆動用治具の下面
が円板状で、且つその円板面下方に環状の仕切板
を設けてある装置を使用した場合は、環状の仕切
板は側部ラツプ盤として作用する。 第７図に示した装置のように下端が倒置円錐状
となつている駆動用治具を使用した場合は球体１
は容器２の壁面に押しつけられるので、容器２の
壁面は側部ラツプ盤として作用する。 さらに第６図または第７図に示すように浮力板
６を球体１の下部に設置した場合、浮力板６は浮
揚して球体を下から押し上げて駆動用治具（兼上
部ラツプ盤）に押しつけると共に、浮力板も球体
に押しつけられているので、下部ラツプ盤として
作用する。 このように球体１は浮揚力によつてラツプ面に
接触しているので、被加工物が粗形球体であつて
も剛体支持されている場合のように凸部への応力
集中が起こらず、衝撃による激しい表面の破壊が
起きない。従つて高回転速度を与えて研磨効率の
向上をはかることができる。 この場合球体１は自ら運動（自転及び公転−円
筒状容器内での円周方向の運動）しつつラツプ盤
と接触し研磨されるので、特定の部位のみが研磨
されることなく球状に研磨される。 実施例 １ 第７図に示した装置のステンレス鋼製円筒状容
器（内径24mm）に、所定量の磁性流体（フエリコ
ロイドＷ−35）、平均粒径180μ（80メツシユ）の
砥粒（磁性流体に対し20vo1.％）及び厚さ２mmの
アクリル樹脂製の円板状浮力板（下部ラツプ盤）
を入れ、予めマイクロメーター（最小目盛1μｍ）
により直径を10ケ所で測定した直径約９mmの
Si3N4製の粗形球体（当初の真球度280μｍ）を３
個又は４個容器内に入れて、駆動用治具（上部ラ
ツプ盤：リン青銅製）を浮力板と容器の底との間
隔が２mmになるまで近づけて設置して毎分9000回
転させ、15分間研磨した後被加工物を水にて水洗
し、再び直径を10ケ所で測定し、その直径の減少
量の平均値から研磨率（μｍ／min）を算出（初
期値）した。この操作を繰り返して再び研磨率を
算出（終期値）した。そして真球度が最小値にな
つた時の真球度をdmin（μｍ）として示した。結
果を第１表に示す。
れる非磁性材料よりなる球体を研磨して、真球度
が高い球体を効率よく製造するための方法及び装
置に関するものである。 従来の技術 現在、粗形の球体を精密な球体にする場合、第
９図に示す如く同心円状又は渦巻き状にＶ型の溝
が掘られたラツプ盤７１及び７２を上下に対向さ
せ、それらのＶ型溝間に粗形球体１を荷重をかけ
て挟み込み、両ラツプ盤を相対運動させることに
より研磨している。しかしこの方法ではラツプ盤
が硬く、且つ軸受に剛体支持されているために、
被加工物が粗形球体である場合は凸部への応力集
中が著しく、硬く脆い材料の場合、凸部への衝撃
により表面の破壊等が起こるため、高加工圧及び
高回転速度は不可能であり、研磨速度はおのずと
制約を受ける。 一方、磁性体粉末を液状媒体中に分散させた磁
性流体に砥粒を分散させた研磨用液を磁場の作用
下で使用して物体の表面を研磨する方法は、特開
昭51−10499号、特開昭57−163057号、特開昭57
−158280号、特開昭58−77447号、特開昭59−
102569号等の明細書に記載されているが、いずれ
も平面を研磨する方法が主体であつて、球体を研
磨する方法や装置については述べていない。 発明が解決しようとする問題点 本発明は非磁性材料よりなる硬く脆い球体を効
率的に研磨して真球度が高い球体を製造するため
の方法及び装置を提供することを目的とする。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明の磁性流体を用いる球体の研磨方法は、
下方に磁石が配置された容器内に充填された砥粒
を含有する磁性流体中に非磁性材料よりなる被研
磨球体を浸漬し、前記磁石により形成される磁場
の作用により球体に生じる磁気浮揚現象により球
体を容器の上部に位置させた駆動用治具の下面に
押しつけて駆動用治具の運動を球体に伝達して球
体を砥粒を含有する磁性流体中で運動させること
を特徴とする。 非磁性研磨粒を混合した磁性流体に磁場を作用
させると、磁場の作用により生じる磁性流体の磁
気的浮揚力によつて非磁性研磨粒は磁性流体の上
方に浮上し高密度の砥粒層を形成するので、かか
る状態の磁性流体の表面に被研磨体を接触させて
運動させれば、被研磨体は研磨粒により研磨する
方法が特開昭59−102569号明細書等に記載されて
いるが、発明においては研磨粒のみならず被研磨
体である球体も磁場の作用により生じる磁性流体
の磁気的浮揚力によつて浮揚した状態で研磨する
ものである。 この方法を実施するに適した装置を第１図〜第
８図により説明しながら、本発明方法を詳細に説
明する。 第１図においては、容器２の下部に磁石３が配
置されて磁場を形成し、容器の上部には駆動用治
具４が設置されており、容器内には砥粒を含有す
る磁性流体５が充填されている。 この磁石３は単一磁石または極性を揃えて配置
した磁石群であつてもよいや、むしろ隣り合う磁
石の極が互いに異なるように（図で矢印で示す）
組合せた磁石群であることが好ましい。これは水
平方向にも磁力を作用させ、球体の運動方向に抗
して摩擦抵抗を高めるように砥粒を保持するため
である。 この磁石または磁石群は永久磁石でも電磁石で
もよい。 砥粒を含有する磁性流体５中に浸漬された非磁
性材料よりなる被研磨球体１は、下方より働く磁
場の作用により磁気浮揚現象を生じてその上方に
位置する駆動用治具４の下面に押しつけられる。
駆動用治具４が運動すれば、その運動は球体１に
伝達され、球体１は砥粒を含有する磁性流体５中
で運動するようになる。この場合、球体の運動は
案内面として作用する容器２の側壁内面及び駆動
用治具の下面によつて運動範囲が限定される。 駆動用治具の運動は、主軸を中心とする回転運
動、水平方向の往復運動などがある。 駆動用治具の運動が水平方向の往復運動である
場合は容器の形状は箱型となる。 第１図には容器の形状が円筒状で、駆動用治具
は主軸（図の場合垂直軸）を中心とする回転運動
を行うように構成されている装置を示している。 駆動用治具４は、下方から押しつけらる球体に
運動を伝達すると共に、球体研磨のためのラツプ
盤（上部ラツプ盤）としても働くものであるが、
その下面の形状について詳細に説明する。 第１図には駆動用治具４の下面の形状が円板状
である場合を示している。この場合球体１は円板
の下面に押しつけられて、円盤が回転すると球体
１は自転しながら円周方向の回転をする。 第２図に側断面図、第３図に駆動用治具の裏側
から見た平面図で示しているのは、駆動用治具４
の下面が円板状で且つその円板面４１に環状のＶ
形溝４２を設けたものである。この場合球体１は
Ｖ形溝４２の両側の斜めの壁に押しつけられた状
態で駆動用治具４の運動を伝達され、自転しなが
ら環状のＶ形溝に沿つて円周方向の回転をする。 第４図に側断面図、第５図に駆動用治具の裏側
から見た平面図で示しているのは、駆動用治具の
下面が円板状で且つその円板面４１の下方に環状
の仕切板４３を設置したものである。この場合仕
切板４３は駆動用治具に固定しないことが好まし
い。球体１は円板の下面及び環状の仕切板４３の
側壁に押しつけられて駆動用治具４の運動を伝達
され、自転しながら環状仕切板に沿つて円周方向
の回転をする。 第７図に側断面図として示したのは、駆動用治
具４の下端が倒置円錐４４状となつているもので
ある。この場合球体１は倒置円錐４４の斜面に押
しつけられて駆動用治具の運動を伝達され、容器
２の内壁にも押しつけられた状態で自転しながら
円周方向の運動をする。なおこの駆動用治具は、
下端が完全な円錐状でなく頭部が平面になつてい
る裁頭円錐状であつても、球体１が接触する面が
円錐面であれば効果は全く同じである。第８図は
同一サイズの球体１を４個、第７図に示した装置
の円筒状容器２内に設置した状態を平面図で示し
たものである。 更に本発明装置においては、第６図または第７
図に示すように、浮力板６が容器内の磁性流体中
に浸漬されていることが好ましい。 球体１の下部に位置するように浮力板６を磁性
流体５中に浸漬すると、浮力板の浮力及び磁石に
より形成される磁場の作用により浮力板を生じる
磁気浮揚現象による浮力により浮力板は浮揚して
球体１を下から押し上げて球体の駆動用治具への
押しつけを増強する。 磁性流体と球体の比重差及び磁気による浮揚力
の関係が球体を浮揚させるのに不十分な場合で
も、浮揚力の大きい浮力板を使用して球体を駆動
用治具４に押しつけることができる。 浮力板の比重は砥粒を含有する磁性流体の比重
よりも軽いことは絶対必要な条件ではなく、下方
より働く磁場の作用による磁気浮揚現象により浮
力を生じるものであればよい。 駆動用治具４の下面は磁性流体中の液面近傍に
位置させるが、該駆動用治具は上下方向に移動で
き、且つ任意の高さに固定した状態で運動（垂直
軸を中心とする回転運動や水平方向の往復運動）
できる構造にするのがよい。このように駆動用治
具を上下方向に移動できる構造にするのは、被研
磨球体を容器内に設置するのを容易にするためで
ある。 球体１は１個乃至複数個を容器内に設置する。 磁性流体中に含有される砥粒は、公知の研磨用
砥粒を適宜選択して使用することができる。例え
ばAl2O3（コランダム）、SiC（炭化ケイ素：カーボ
ランダム）、ダイヤモンド等である。 作 用 第１図、第２図、第４図、第６図または第７図
に示すように設置された状態で砥粒を含有する磁
性流体に磁力が作用すると、磁性流体中の磁性成
分は磁石の側に引き寄せられ、磁性流体中の砥粒
は磁気浮揚現象により上層に浮揚して高濃度の砥
粒層を形成する。 非磁性材料よりなる球体１にも同様に磁気浮揚
現象による浮力が生じて、球体１は駆動用治具４
の下面に押しつけられ、駆動用治具の回転運動と
共に球体１も運動（自転及び公転−円筒状容器内
での円周方向の運動）する。 この場合駆動用治具４は上部ラツプ盤として作
用する。 第４図に示した装置のように駆動用治具の下面
が円板状で、且つその円板面下方に環状の仕切板
を設けてある装置を使用した場合は、環状の仕切
板は側部ラツプ盤として作用する。 第７図に示した装置のように下端が倒置円錐状
となつている駆動用治具を使用した場合は球体１
は容器２の壁面に押しつけられるので、容器２の
壁面は側部ラツプ盤として作用する。 さらに第６図または第７図に示すように浮力板
６を球体１の下部に設置した場合、浮力板６は浮
揚して球体を下から押し上げて駆動用治具（兼上
部ラツプ盤）に押しつけると共に、浮力板も球体
に押しつけられているので、下部ラツプ盤として
作用する。 このように球体１は浮揚力によつてラツプ面に
接触しているので、被加工物が粗形球体であつて
も剛体支持されている場合のように凸部への応力
集中が起こらず、衝撃による激しい表面の破壊が
起きない。従つて高回転速度を与えて研磨効率の
向上をはかることができる。 この場合球体１は自ら運動（自転及び公転−円
筒状容器内での円周方向の運動）しつつラツプ盤
と接触し研磨されるので、特定の部位のみが研磨
されることなく球状に研磨される。 実施例 １ 第７図に示した装置のステンレス鋼製円筒状容
器（内径24mm）に、所定量の磁性流体（フエリコ
ロイドＷ−35）、平均粒径180μ（80メツシユ）の
砥粒（磁性流体に対し20vo1.％）及び厚さ２mmの
アクリル樹脂製の円板状浮力板（下部ラツプ盤）
を入れ、予めマイクロメーター（最小目盛1μｍ）
により直径を10ケ所で測定した直径約９mmの
Si3N4製の粗形球体（当初の真球度280μｍ）を３
個又は４個容器内に入れて、駆動用治具（上部ラ
ツプ盤：リン青銅製）を浮力板と容器の底との間
隔が２mmになるまで近づけて設置して毎分9000回
転させ、15分間研磨した後被加工物を水にて水洗
し、再び直径を10ケ所で測定し、その直径の減少
量の平均値から研磨率（μｍ／min）を算出（初
期値）した。この操作を繰り返して再び研磨率を
算出（終期値）した。そして真球度が最小値にな
つた時の真球度をdmin（μｍ）として示した。結
果を第１表に示す。
【表】
浮力板の存在は研磨率を大きく向上させている
ことがわかる。 浮力板６と容器の底との距離を２mm〜0.5mm間
で変化させたところ、研磨率には影響がなかつた
が、真球度はこの距離が小さいほど優れていた。 また４球の場合より３球の場合の方が研磨率は
高いが、真球度は４球の場合の方が優れていた。 容器にステンレス鋼以外の材質を使用して同様
な実験を行つたところ、ステンレス鋼よりは黄銅
の方が、また黄銅よりはアクリル樹脂の方が研磨
率が優れていた。 しかし駆動用治具（上部ラツプ盤）の材質をリ
ン青銅からステンレス鋼に代えても、研磨率にも
真球度にも影響はなかつた。 発明の効果 非磁性材料よりなる被研磨球体は磁気浮揚現象
による浮揚力により駆動用治具の下面（運動伝達
面兼上部ラツプ盤）に接触しているので、被加工
物が粗形球体であつても剛体支持されている場合
のように凸部への応力集中が起きず、衝撃による
激しい表面の破壊が起きない。従つて高回転速度
を与えて研磨速度の向上をはかることができる。 さらに浮力板を球体の下部に設けると、浮力板
も浮揚して球体を下から押し上げて駆動用治具に
押しつけると共に、浮力板も球体に押しつけられ
て下部ラツプ盤として作用するので、研磨速度は
さらに向上する。
ことがわかる。 浮力板６と容器の底との距離を２mm〜0.5mm間
で変化させたところ、研磨率には影響がなかつた
が、真球度はこの距離が小さいほど優れていた。 また４球の場合より３球の場合の方が研磨率は
高いが、真球度は４球の場合の方が優れていた。 容器にステンレス鋼以外の材質を使用して同様
な実験を行つたところ、ステンレス鋼よりは黄銅
の方が、また黄銅よりはアクリル樹脂の方が研磨
率が優れていた。 しかし駆動用治具（上部ラツプ盤）の材質をリ
ン青銅からステンレス鋼に代えても、研磨率にも
真球度にも影響はなかつた。 発明の効果 非磁性材料よりなる被研磨球体は磁気浮揚現象
による浮揚力により駆動用治具の下面（運動伝達
面兼上部ラツプ盤）に接触しているので、被加工
物が粗形球体であつても剛体支持されている場合
のように凸部への応力集中が起きず、衝撃による
激しい表面の破壊が起きない。従つて高回転速度
を与えて研磨速度の向上をはかることができる。 さらに浮力板を球体の下部に設けると、浮力板
も浮揚して球体を下から押し上げて駆動用治具に
押しつけると共に、浮力板も球体に押しつけられ
て下部ラツプ盤として作用するので、研磨速度は
さらに向上する。
第１図は本発明に係る装置の一例の側断面図、
第２図は他の例の側断面図、第３図は第２図にお
いて使用されている駆動用治具の底面の形状を示
す平面図、第４図はさらに他の例の側断面図、第
５図は第４図において使用されている駆動用治具
の底面と仕切板の形状を示す平面図、第６図は浮
力板を浸漬してある装置の側断面図、第７図は駆
動用治具の下面が倒置円錐状に構成されている装
置の側断面図、第８図はその中に同一サイズの球
体を４個設置した状態を示す平面図、第９図は従
来装置の説明図である。
第２図は他の例の側断面図、第３図は第２図にお
いて使用されている駆動用治具の底面の形状を示
す平面図、第４図はさらに他の例の側断面図、第
５図は第４図において使用されている駆動用治具
の底面と仕切板の形状を示す平面図、第６図は浮
力板を浸漬してある装置の側断面図、第７図は駆
動用治具の下面が倒置円錐状に構成されている装
置の側断面図、第８図はその中に同一サイズの球
体を４個設置した状態を示す平面図、第９図は従
来装置の説明図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 下方に磁石が配置された容器内に充填された
砥粒を含有する磁性流体中に非磁性材料よりなる
被研磨球体を浸漬し、前記磁石により形成される
磁場の作用により球体に生じる磁気浮場現象によ
り球体を容器の上部に位置させた駆動用治具の下
面に押しつけて駆動用治具の運動を球体に伝達し
て球体を砥粒を含有する磁性流体中で運動させる
ことを特徴とする磁性流体を用いる球体の研磨方
法。 ２ 球体の下部に位置するように浮力板を磁性流
体中に浸漬し、浮力板の浮力及び磁石により形成
される磁場の作用により浮力板に生じる磁気浮揚
現象による浮力により浮力板を浮揚させ球体を下
から押し下げて球体の駆動用治具への押しつけを
増強する特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３ 駆動用治具の運動が主軸を中心とする回転運
動である特許請求の範囲第１項または第２項記載
の方法。 ４ 駆動用治具の運動が水平方向の往復運動であ
る特許請求の範囲第１項または第２項記載の方
法。 ５ 容器、その容器の下部に配置された磁石、容
器の上部に設置された駆動用治具及び容器内に充
填された砥粒を含有する磁性流体よりなり、該磁
性流体中に被研磨球体を浸漬した時にその被研磨
球体が容器の下部に配置された磁石により形成さ
れる磁場の作用によつて球体に生じる磁気浮揚現
象により容器の上部に設置された駆動用治具の下
面に押しつけられ駆動用治具の運動が球体に伝達
されて球体が砥粒を含有する磁性流体中で運動す
るように構成されていることを特徴とする磁性流
体を用いる球体の研磨装置。 ６ 容器の下部に配置された磁石が、隣り合う磁
石の極が互いに異なるように組合せた磁石群であ
る特許請求の範囲第５項記載の装置。 ７ 浮力板が容器内の磁性流体中に浸漬されてい
る特許請求の範囲第５項または第６項記載の装
置。 ８ 駆動用治具は主軸を中心とする回転運動を行
うように構成された特許請求の範囲第５項、第６
項または第７項記載の装置。 ９ 球体が押しつけられる駆動用治具の面が円板
状である特許請求の範囲第８項記載の装置。 １０ 球体が押しつけられる駆動用治具の面が円
板状で、且つその円板面に環状のＶ形溝を設けて
ある特許請求の範囲第８項記載の装置。 １１ 球体が押しつけられる駆動用治具の面が円
板状で、且つその円板面に環状の仕切板を配置し
てある特許請求の範囲第８項記載の装置。 １２ 球体が押しつけられる駆動用治具の面が円
錐状に構成されている特許請求の範囲第８項記載
の装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173158A JPS62173166A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 磁性流体を用いる球体の研磨方法及び研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173158A JPS62173166A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 磁性流体を用いる球体の研磨方法及び研磨装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62173166A JPS62173166A (ja) | 1987-07-30 |
| JPH0541394B2 true JPH0541394B2 (ja) | 1993-06-23 |
Family
ID=15955170
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60173158A Granted JPS62173166A (ja) | 1985-08-08 | 1985-08-08 | 磁性流体を用いる球体の研磨方法及び研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62173166A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63196368A (ja) * | 1987-02-09 | 1988-08-15 | Yasushi Kato | 磁性流体を用いる研磨方法 |
| KR100812717B1 (ko) | 2006-06-05 | 2008-03-14 | 주식회사 윈트 | 절삭공구의 성능 향상을 위한 자기연마장치 |
| KR100861775B1 (ko) | 2007-07-20 | 2008-10-08 | 중앙대학교 산학협력단 | 순환식 자기유변유체 연마장치 |
| JP2010052123A (ja) * | 2008-08-29 | 2010-03-11 | Utsunomiya Univ | 超精密磁気研磨方法及び超精密磁気研磨用の研磨スラリー |
| JP2011104696A (ja) * | 2009-11-16 | 2011-06-02 | Jtekt Corp | 球体研磨装置 |
| CN110223859B (zh) * | 2019-05-23 | 2020-12-01 | 北京交通大学 | 基于磁性液体一阶浮力原理的控制开关 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5914461A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-25 | Toshiba Corp | 球体加工装置 |
-
1985
- 1985-08-08 JP JP60173158A patent/JPS62173166A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5914461A (ja) * | 1982-07-14 | 1984-01-25 | Toshiba Corp | 球体加工装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62173166A (ja) | 1987-07-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4821466A (en) | Method for grinding using a magnetic fluid and an apparatus thereof | |
| US10710207B2 (en) | Method and apparatus for performing targeted polishing via manipulation of magnetic-abrasive fluid | |
| Umehara et al. | Magnetic fluid grinding–a new technique for finishing advanced ceramics | |
| CN108544305A (zh) | 一种集群磁流变辅助v型槽高效高精度抛光陶瓷球的装置 | |
| US5957753A (en) | Magnetic float polishing of magnetic materials | |
| JPH0541394B2 (ja) | ||
| Childs et al. | The material removal mechanism in magnetic fluid grinding of ceramic ball bearings | |
| WO2006030854A1 (ja) | 複雑形状体の研磨方法および研磨装置 | |
| JPH0584656A (ja) | 磁性流体研磨方法 | |
| CN110860997A (zh) | 一种超精密球体变摩擦系数加工方法 | |
| CN112276779B (zh) | 大理石雕表面抛光一体机 | |
| JPH08257897A (ja) | 中心に穴を有する浮子と砥粒を含む磁性流体の循環装 置のある球体の研磨方法及びその装置 | |
| CN100488727C (zh) | 用于陶瓷球表面研磨的磁流体研磨装置 | |
| JPH0541395B2 (ja) | ||
| JPH0248169A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| JPH0241866A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| JPH01271164A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| JPH01234160A (ja) | 研磨方法及び研磨装置 | |
| CN211805301U (zh) | 超精密球体的变摩擦系数加工装置 | |
| JPH01271163A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| JPH01271161A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| JPH01271167A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| Umehara | Novel Magnetic Fluid Polishing with the Control of Force and Distribution of Non-magnetic Abrasives | |
| JPH029567A (ja) | 磁性流体を用いた研磨装置 | |
| JPH03117558A (ja) | セラミック球加工方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |