KR20180079124A - Magnetic abrasive micro finishing apparatus - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ultra-precision magnetic polishing micro-processing apparatus and, more specifically, to an ultra-precision magnetic polishing micro-processing apparatus having a simple structure and efficiently processing a workpiece formed with a material having a very small diameter in an ultra-precision state. According to the present invention, the ultra-precision magnetic polishing micro-processing apparatus comprises: a workpiece rotating unit fixing and rotating a workpiece at high speed; a magnet field forming unit disposed on one side and the other side of the workpiece, having a magnet polishing material filled in a gap, and including first and second permanent magnet, wherein facing surfaces of the first and second permanent magnet are different from each other; a heating unit to heat the workpiece rotated at the high speed by the workpiece rotating unit; a cooling unit to cool the workpiece rotated at the high speed by the workpiece rotating unit; a front/rear directional vibration unit to vibrate the magnetic field forming unit in an axial direction of the workpiece rotating unit; and a control unit to control the workpiece rotating unit, the heating unit, the cooling unit, and the front/rear directional vibration unit.

Description

초정밀 자기연마 마이크로 가공장치{Magnetic abrasive micro finishing apparatus}[0001] Magnetic abrasive micro finishing apparatus [0002]

본 발명은 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치에 관한 것으로서, 특히 구조가 단순하고 재료의 정경이 매우 작은 가공품도 초정밀한 상태로 효율적으로 가공할 수 있는 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultra-precision magnetic polishing micro-machining apparatus, and more particularly, to a micro-machining apparatus for ultra-precision magnetic polishing which can efficiently process a workpiece having a simple structure and a very small canonical size.

최근 산업이 발달함에 따라 정보, 통신기기, 나노바이오, 광전자, 인공관철, 항공우주산업 분야 등에서도 경량화, 소형 및 초정밀 부품에 도입하여 가혹한 조건에서도 우수한 기계적 특성치 및 기능을 발휘하도록 하는 시도가 활발히 시도되고 있다. 이러한 것들을 실현하기 위하여 특수 가공 방법 중의 하나로서 최근 자기연마법이 많이 적용되고 있다. Recently, as the industry has developed, it has been actively attempted to exhibit excellent mechanical characteristics and functions even in harsh conditions by introducing it into lightweight, compact and ultra-precision parts in information, communication devices, nano bio, optoelectronics, . In order to realize these things, recently one of the special machining methods has been widely applied.

그리고 정밀가공면의 품질은 가공면의 표면품위 즉 표면조도, 잔류응력의 존재여부 등에 따라 좌우된다. 가공면의 품질향상에 영향을 주는 요인으로는 소성변형, 잔류응력의 변화, 미세조직의 변화 등이 있다. 그 중 정밀가공면에 형성된 소성 변형층은 기계부품의 물리적 특성에 여러 형태로 영향을 주게 된다. The quality of the precision machined surface depends on the surface quality of the machined surface, that is, the surface roughness, the presence of residual stress, and the like. Factors influencing the quality improvement of the processed surface include plastic deformation, changes in residual stress, and changes in microstructure. Among them, the plastic deformation layer formed on the precision machined surface affects the physical characteristics of the mechanical parts in various forms.

한편, 자기연마장치와 관련하여 특허문헌 0001 내지 0003이 제안된 바 있다.On the other hand, patent documents 0001 to 0003 have been proposed in connection with magnetic polishing apparatuses.

특허문헌 0001 내지 0003은 피가공물의 표면을 자기 연마재를 이용하여 연마하는 자기연마장치에 관한 것으로서, 피가공물의 표면을 자기 연마할 수 있는 이점은 있으나, 가공시간이 많이 소요되고, 초정밀 가공에 부적절한 문제가 있다.Patent Literatures 0001 to 0003 disclose a magnetic polishing apparatus that polishes the surface of a workpiece using a magnetic abrasive, and is advantageous in that the surface of the workpiece can be self-polished, but it requires a long processing time and is unsuitable for ultra- there is a problem.

KR10-2009-0059202A (2009.06.11)KR10-2009-0059202A (2009.06.11) JP2007-268689A (2007.10.18)JP2007-268689A (October 18, 2007) JP2512364B2 (1996.04.16)JP 2512364B2 (Apr. 16, 1996)

이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 구조가 단순하고 재료의 정경이 매우 작은 가공품도 초정밀한 상태로 효율적으로 가공할 수 있는 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a micro-machining apparatus for ultra-precision magnetic polishing capable of efficiently machining a workpiece having a simple structure and a very small canonical size.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

피가공물을 고정하여 고속으로 회전시키는 피가공물 회전부와;A work rotating unit fixed at a workpiece and rotating at a high speed;

상기 피가공물의 일측과 타측에 각각 배치되고, 간극에 자성 연마재가 충전되며, 대향하는 면의 극성이 다른 제1 영구자석 및 제2 영구자석을 포함하는 자기장형성부와;A magnetic field forming unit disposed on one side and the other side of the workpiece, the magnetic field forming unit including a first permanent magnet and a second permanent magnet, the gap being filled with a magnetic abrasive material and having opposite polarities;

상기 피가공물 회전부에 의해 고속회전하는 피가공물을 가열시키는 가열부와;A heating unit for heating a workpiece rotating at a high speed by the workpiece rotating unit;

상기 피가공물 회전부에 의해 고속회전하는 피가공물을 냉각시키는 냉각부와;A cooling unit for cooling a workpiece rotating at a high speed by the workpiece rotating unit;

상기 자기장형성부를 상기 피가공물 회전부의 축 방향으로 진동운동시키는 전후진동부와;A front and rear vibrating part for vibrating the magnetic field forming part in the axial direction of the work rotating part;

상기 피가공물 회전부, 상기 가열부, 상기 냉각부 및 상기 전후진동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치를 제공한다.And a controller for controlling the work rotating part, the heating part, the cooling part, and the front and rear vibrating part.

그리고, 서로 대향하는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 단부에 자성체 재질의 자극부재가 각각 설치되고, 상기 자극부재는 선단부로 갈수록 두께가 점점 작게 형성되는 것이 좋다.It is preferable that a magnetic pole member made of a magnetic material is provided at the end of each of the first permanent magnet and the second permanent magnet facing each other, and the magnetic pole member is formed to be gradually smaller in thickness toward the front end.

또한, 상기 자기장형성부에는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 간극의 폭을 조절하는 폭 조절부가 구비되고,The magnetic field forming unit may be provided with a width adjusting unit for adjusting a width of a gap between the first permanent magnet and the second permanent magnet,

상기 자기장형성부에는 상기 전후이동부에 의해 전후로 진동운동하고, 상부면에 상기 피가공물 회전부의 축방향과 직교하는 방향으로 설치되어 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 이동을 안내하는 가이드레일이 구비되는 상자성체 또는 비자성체 재질의 베이스판이 구비되며Wherein the magnetic field forming portion is provided with a guide rail which vibrates forward and backward by the front and rear moving portions and which is provided on the upper surface in a direction orthogonal to the axial direction of the rotary member to guide the movement of the first permanent magnet and the second permanent magnet, And a base plate made of a non-magnetic material

상기 폭 조절부는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석을 각각 이동시키는 액츄에이터로 이루어지는 것이 바람직하다.Preferably, the width adjuster comprises an actuator for moving the first permanent magnet and the second permanent magnet, respectively.

특히, 상기 자기장형성부에는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 자기장을 연결하는 요크(yoke)가 구비되고,Particularly, the yoke (yoke) for connecting the magnetic fields of the first permanent magnet and the second permanent magnet is provided in the magnetic field forming portion,

상기 요크는 상기 베이스판에 상기 피가공물 회전부의 축방향과 직교하는 방향으로 고정설치되는 고정요크와, 한면이 상기 고정요크의 면과 접촉되도록 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석에 각각 고정설치되는 이동요크로 구성되는 것이 좋다.The yoke being fixed to the base plate in a direction orthogonal to the axial direction of the work rotating part, and a yoke fixed to the first permanent magnet and the second permanent magnet such that one surface thereof is in contact with the surface of the fixed yoke, And a moving yoke to be installed.

그리고, 적어도 피가공물을 감싸는 폐쇄커버가 구비되고, 상기 가열부 또는 상기 냉각부는 상기 폐쇄커버 내의 피가공물에 가열된 공기 또는 냉각된 공기를 공급하는 것이 바람직하다. 상기 폐쇄커버 내에는 온도센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 온도센서에 의해 검출된 온도에 의해 상기 가열부 및 상기 냉각부를 제어하는 것이 좋다.It is preferable that at least a closing cover for enclosing the workpiece is provided, and the heating section or the cooling section supplies heated air or cooled air to the workpiece in the closed cover. It is preferable that a temperature sensor is provided in the closed cover, and the control unit controls the heating unit and the cooling unit by the temperature detected by the temperature sensor.

본 발명의 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치는 구조가 단순하고 피가공물의 정경이 매우 작은 가공품도 초정밀한 상태로 효율적으로 가공할 수 있는 효과가 있다.The ultra-precision magnetic polishing micro-machining apparatus of the present invention has an effect that a structure is simple and a workpiece having a very small canonical diameter of the workpiece can be efficiently processed in a highly precise state.

특히, 본 발명의 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치는 피가공물을 가열한 상태에서 자기연마할 수 있어, 정밀가공시간을 단축시킬 수 있고, 피가공물을 냉각한 상태에서 자기연마할 수 있어 가공오차을 최소화하여 정밀가공할 수 있는 효과가 있다. Particularly, the super-precision magnetic polishing micro-machining apparatus of the present invention can self-polish a workpiece in a heated state, shortening the precision machining time, self polishing the workpiece in a cooled state, There is an effect that precision processing can be performed.

도 1은 본 발명의 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고,
도 2는 폐쇄커버를 절개한 초절밀 자기연마 마이크로 가공장치의 평면상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 피가공물 회전부와 자기장형성부의 평면상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 4는 자극부재가 형성된 제1 영구자석 및 제2 영구자석을 개략적으로 나타내는 사시도이다.
도 5는 폭조절부에 의해 제1 영구자석 및 제2 영구자석의 간극이 넓어진 상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 전후진동부에 의해 자기장형성부가 전후로 진동되는 상태를 나타내는 평면도이다.Fig. 1 is a perspective view schematically showing an ultra-precision magnetic polishing micro-machining apparatus according to the present invention,
Fig. 2 is a plan view schematically showing a plane state of a super-dense magnetic polishing micro-machining apparatus with a closed cover cut.
3 is a plan view schematically showing the planar state of the work rotating part and the magnetic field forming part.
4 is a perspective view schematically showing a first permanent magnet and a second permanent magnet on which a magnetic pole member is formed;
5 is a plan view showing a state in which the gap between the first permanent magnet and the second permanent magnet is widened by the width adjusting portion.
6 is a plan view showing a state in which the magnetic field generating portion is vibrated back and forth by the front and rear vibrating portion.

이하, 본 발명의 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치를 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the micro-machining apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the following examples. However, the scope of the present invention is not limited to the following examples.

도 1은 본 발명의 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치를 개략적으로 나타내는 사시도이고, 도 2는 폐쇄커버(60)를 절개한 초절밀 자기연마 마이크로 가공장치의 평면상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.Fig. 1 is a perspective view schematically showing an ultra-precision magnetic polishing micro-machining apparatus according to the present invention, and Fig. 2 is a plan view schematically showing a plane state of a micro-machining apparatus for a self-

본 발명의 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치는 피가공물 회전부, 자기장형성부(30), 가열부(40), 냉각부(50), 전후진동부(70) 및 제어부를 포함하여 구성된다.The micro-machining apparatus for ultra-precision magnetic polishing according to the present invention comprises a work rotating part, a magnetic field forming part 30, a heating part 40, a cooling part 50, a front and rear vibration part 70 and a control part.

상기 피가공물 회전부는 피가공물(100)을 고정하여 고속 회전시키기 위한 것으로서, 프레임(10)의 일측에 고정설치된다. 상기 피가공물 회전부는 구동모터(20)와, 상기 구동모터(20)를 상기 프레임(10)의 일측에 고정하는 모터 고정부(210)와, 상기 구동모터(20)의 회전축(20a)에 설치되어 상기 피가공물(100)을 고정하기 위한 고정척(220)을 포함하여 구성된다.The work rotating part fixes and fixes the workpiece 100 at a high speed, and is fixed to one side of the frame 10. The work rotating portion includes a driving motor 20, a motor fixing portion 210 for fixing the driving motor 20 to one side of the frame 10, And a fixing chuck 220 for fixing the workpiece 100.

상기 구동모터(20)는 정밀가공성 및 가공효율을 향상시키기 위해 20,000 내지 80,000 rpm으로 고속회전하는 모터를 사용하는 것이 바람직하고, 상기 구동모터(20)의 회전속도는 상기 제어부에 의해 제어된다.In order to improve precision workability and processing efficiency, the driving motor 20 preferably uses a motor rotating at a high speed of 20,000 to 80,000 rpm, and the rotation speed of the driving motor 20 is controlled by the control unit.

도 3은 피가공물 회전부와 자기장형성부의 평면상태를 개략적으로 나타내는 평면도이다.3 is a plan view schematically showing the planar state of the work rotating part and the magnetic field forming part.

그리고 상기 자기장형성부(30)는 자성 연마재를 이용하여 상기 피가공물(100)의 표면을 정밀가공하기 위한 것이다.The magnetic field forming unit 30 is for precisely machining the surface of the workpiece 100 using a magnetic abrasive.

상기 자기장 형성부는 도 3과 같이 상기 전후진동부(70)에 의해 전후로 진동하는 베이스판(318)과, 상기 베이스판(318) 상에 간극이 형성되도록 배치되고 대향하는 면의 극성이 다른 제1 영구자석(310a) 및 제2 영구자석(310b)과, 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)을 연결하는 요크(yoke)(314)를 포함하여 구성된다.3, the magnetic field forming unit includes a base plate 318 which vibrates back and forth by the front and rear vibrating unit 70, and a magnetic field generating unit 318 which is disposed to face the base plate 318, A permanent magnet 310a and a second permanent magnet 310b and a yoke 314 connecting the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b.

상기 제1 영구자석(310a) 및 상기 제2 영구자석(310b)의 자기력이 상기 베이스판(318)에 전달되는 것을 방지하기 위해, 상기 베이스판(318)은 알루미늄 등의 상자성체 또는 비자성체로 이루어진다. 상기 베이스판(318)이 상자성체 또는 비자성체로 이루어짐에 따라 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)의 자기력을 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)의 간극에 집중시킬 수 있어 효과적으로 상기 피가공물(100)의 표면을 자기연마시킬 수 있다.The base plate 318 is made of a nonmagnetic material such as aluminum to prevent the magnetic force of the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b from being transmitted to the base plate 318 . The magnetic force of the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b is applied to the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b as the base plate 318 is made of a paramagnetic material or a non- 310b so that the surface of the workpiece 100 can be self-polished effectively.

상기 베이스판(318)은 상기 전후진동부(70)에 의해 상기 구동모터(20)의 축방향으로 일정폭 진동된다. The base plate 318 is vibrated by the front-to-back vibration unit 70 in the axial direction of the driving motor 20 by a predetermined width.

도 4는 자극부재가 형성된 제1 영구자석 및 제2 영구자석을 개략적으로 나타내는 사시도이다.4 is a perspective view schematically showing a first permanent magnet and a second permanent magnet on which a magnetic pole member is formed;

그리고 상가 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b) 사이의 간극의 자기밀도를 향상시켜 상기 피가공물(100)의 표면과 상기 자성 연마재의 마찰력을 극대화시키기 위해, 도 3 및 도 4와 같이 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)의 단부에 각각 자극부재(312a)(312b)가 구비되는 것이 좋다.In order to increase the magnetic density of the gap between the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b and to maximize the frictional force between the surface of the workpiece 100 and the magnetic abrasive material, The first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b may be provided with magnetic pole members 312a and 312b at the ends of the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b, respectively.

상기 자극부재(312a)(312b)는 도 4와 같이 선단부로 갈수록 두께가 점차 작아지도록 형성되는 자성체로 구성됨으로서, 간극의 자기밀도를 향상시킬 수 있다.As shown in FIG. 4, the magnetic pole members 312a and 312b are formed of a magnetic material having a gradually decreasing thickness toward the front end, so that the magnetic density of the gap can be improved.

그리고 상기 피가공물(100)의 설치 및 교체를 용이하게 하기 위해 상기 제1 영구자석(310a) 및 제2 영구자석(310b)의 간극의 폭을 조절하는 폭 조절부(316a)(316b)가 구비되는 것이 바람직하다. And width adjusting portions 316a and 316b for adjusting the width of the gap between the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b to facilitate installation and replacement of the workpiece 100 .

상기 폭 조절부(316a)(316b)는 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)의 간극을 좁게 또는 넓게 하기 위해 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)을 상기 구동모터(20)의 축방향과 직교하는 방향으로 이동시키는 공압실린더 등의 엑츄에이터로 구성된다.The width adjusting portions 316a and 316b may be formed in the first and second permanent magnets 310a and 310b so as to narrow or widen the gap between the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b, And an actuator such as a pneumatic cylinder that moves the motor 310b in a direction orthogonal to the axial direction of the drive motor 20. [

상기 폭 조절부(316a)(316b)에 의해 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)이 상기 구동모터(20)의 축방향과 직교하는 방향으로 원활히 이동하도록 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)의 이동을 안내하기 위한 가이드레일이 상기 베이스판(318)에 구비된다.The first and second permanent magnets 310a and 310b are moved smoothly in the direction perpendicular to the axial direction of the driving motor 20 by the width adjusting portions 316a and 316b, The base plate 318 is provided with guide rails for guiding movement of the permanent magnets 310a and the second permanent magnets 310b.

그리고, 상기 요크(314)는 상기 폭 조절부(316a)(316b)에 의해 간극의 폭이 변화되도록 상기 제1 영구자석(310a) 및 상기 제2 영구자석(310b)이 이동하더라도, 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)의 자기장을 연결시켜 간극에 자기밀도가 집중되도록 유도하기 위해, Even if the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b move so that the width of the gap is changed by the width adjusting portions 316a and 316b, In order to induce the magnetic densities to be concentrated in the gap by connecting the magnetic fields of the permanent magnets 310a and the second permanent magnets 310b,

상기 베이스판(318)에 상기 구동모터(20)의 축방향과 직교하는 방향으로 고정설치되는 고정요크(314b)와, 한면이 상기 고정요크(314b)의 면과 접촉되도록 상기 제1 영구자석(310a)과 상기 제2 영구자석(310b)에 각각 고정설치되는 이동요크(314a)로 구성된다. 상기 고정요크(314b) 및 상기 이동요크(314a)로 구성되는 상기 요크(314)는 자성체로 구성된다.A fixed yoke 314b fixed to the base plate 318 in a direction orthogonal to the axial direction of the driving motor 20 and a second yoke 314b fixed to the base plate 318 to contact the surface of the fixed yoke 314b, And a moving yoke 314a fixed to the second permanent magnet 310b. The yoke 314 composed of the fixed yoke 314b and the moving yoke 314a is made of a magnetic material.

상기 제1 영구자석(310a) 및 상기 제2 영구자석(310b)이 상기 폭 조절부(316a)(316b)에 의해 간극의 폭이 변화되도록 각각 이동할 때, 상기 제1 영구자석(310a) 및 상기 제2 영구자석(310b)에 각각 고정된 이동요크(314a)의 면이 상기 이동요크(314a)의 한면에 접촉된 상태로 이동된다. 이에 항상 상기 요크(314)는 상기 제1 영구자석(310a) 및 상기 제2 영구자석(310b)의 자기장을 연결시킬 수 있다.When the first permanent magnets 310a and the second permanent magnets 310b are moved by the width adjusting portions 316a and 316b to change the width of the gap, The surfaces of the moving yokes 314a fixed to the second permanent magnets 310b are moved in contact with one surface of the moving yoke 314a. The yoke 314 can always connect the magnetic fields of the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b.

다음으로, 상기 가열부(40)는 상기 피가공물(100)을 연마가공시간을 단축시키기 위해 상기 피가공물(100)을 가열시키기 위한 것이다.Next, the heating unit 40 is for heating the workpiece 100 to shorten the polishing time of the workpiece 100.

상기 가열부(40)는 상기 구동모터(20)에 의해 회전하는 피가공물(100)을 효과적으로 가열시키기 위하여, 150℃ 이상의 가열된 공기를 공급하여 상기 피가공물(100)을 가열시키는 가열공기 공급부로 이루어지는 것이 좋다.The heating unit 40 is a heating air supply unit that heats the workpiece 100 by supplying heated air at 150 ° C. or more to effectively heat the workpiece 100 rotated by the driving motor 20 .

상기 가열부(40)에 의해 상기 피가공물(100)을 가열시킨 상태에서 자기연마할 경우 피가공물(100)의 표면거칠기가 좋지 못하나 마모량이 증가되어 정밀가공시간을 단축시킬 수 있는 이점이 있다.When the workpiece 100 is self-polished by heating the workpiece 100 by the heating unit 40, the surface roughness of the workpiece 100 is not good, but the amount of wear is increased and the precision machining time can be shortened.

그리고, 상기 냉각부(50)는 상기 피가공물(100)을 정밀가공시키기 위하여 상기 피가공물(100)을 냉각시키기 위한 것이다.The cooling unit 50 is for cooling the workpiece 100 to precisely process the workpiece 100.

상기 냉각부(50)는 상기 구동모터(20)에 의해 회전하는 피가공물(100)을 효과적으로 냉각시키기 위해, 액체질소를 이용항 상기 피가공물(100)을 냉각시키는 액체질소 공급부로 이루어지는 것이 좋다.The cooling unit 50 may be composed of a liquid nitrogen supply unit that uses liquid nitrogen to cool the workpiece 100 to effectively cool the workpiece 100 that is rotated by the drive motor 20. [

상기 냉각부(50)에 의해 상기 피가공물(100)을 냉각시킨 상태에서 자기연마할 경우 마모량이 감소되어 가공시간이 증가되나, 정밀가공 오차를 최소화시킬 수 있는 이점이 있다.When the workpiece 100 is subjected to self-polishing in a state where the workpiece 100 is cooled by the cooling unit 50, the amount of wear is reduced and the machining time is increased. However, there is an advantage that the precision machining error can be minimized.

한편, 상기 가열부(40) 또는 상기 냉각부(50)에 의해 상기 피가공물(100)을 가열 또는 냉각시킬 때 열손실을 최소화하고 균일한 온도로 가열 또는 냉각시키기 위해, 도 1 및 도 2와 같이 적어도 피가공물(100)을 감싸는 폐쇄커버(60)가 구비되는 것이 좋다.1 and FIG. 2 and FIG. 3, in order to minimize heat loss and to heat or cool the workpiece 100 to a uniform temperature when the workpiece 100 is heated or cooled by the heating unit 40 or the cooling unit 50, It is preferable that a closed cover 60 surrounding at least the workpiece 100 be provided.

상기 폐쇄커버(60) 내에는 온도센서가 구비되고, 상기 제어부는 상기 온도센서에 의해 검출된 온도에 의해 상기 가열부(40) 및 상기 냉각부(50)를 제어한다.The closed cover 60 is provided with a temperature sensor, and the control unit controls the heating unit 40 and the cooling unit 50 by the temperature detected by the temperature sensor.

한편, 상기 가열부(40)에 의해 공급되는 가열된 공기에 의해 상기 제1 영구자석(310a) 및 제2 영구자석(310b)의 자기력이 저하되는 것을 방지하기 위해 상기 피가공물(100)에 한해 가열할 수 있는 구조로 상기 폐쇄커버(60)를 형성하는 것이 바람직하다.On the other hand, in order to prevent the magnetic force of the first permanent magnet 310a and the second permanent magnet 310b from being lowered by the heated air supplied by the heating unit 40, It is preferable to form the closed cover 60 with a structure that can be heated.

구체적으로, 상기 폐쇄커버(60)를 상기 제1 영구자석(310a)의 자극부재(312a)와 상기 제2 영구자석(310b)의 자극부재(312b)에 한하여 삽입된 상태로 상기 피가공물(100)을 감쌀 수 있는 구조로 이루어지면 좋다. 상기 폐쇄커버(60)의 한측면에는 상기 제1 영구자석(310a)의 자극부재(312a)가 삽입되는 삽입구가 형성되고, 다른 측면에는 상기 제2 영구자석(310b)의 자극부재(312b)가 삽입되는 삽입구가 형성된다.Specifically, the closed cover 60 is inserted into the magnetic pole member 312a of the first permanent magnet 310a and the magnetic pole member 312b of the second permanent magnet 310b, And the like. An insertion port for inserting the magnetic pole member 312a of the first permanent magnet 310a is formed on one side of the closed cover 60 and a magnetic pole member 312b of the second permanent magnet 310b is formed on the other side An insertion port for insertion is formed.

도 6은 전후진동부(70)에 의해 자기장형성부(30)가 전후로 진동되는 상태를 나타내는 평면도이다.6 is a plan view showing a state in which the magnetic field forming portion 30 is vibrated back and forth by the front and rear vibration portion 70. Fig.

다음으로, 상기 전후진동부(70)는 상기 자기장형성부(30)를 전후로 진동시키기 위한 것이다. 상기 전후진동부(70)의 전후 진동폭은 상기 피가공물(100)의 가공 길이에 따라 조절된다. 예를 들면, 상기 피가공물(100)의 가공 길이가 길 경우 상기 전후진동부(70)의 전후 진동폭을 상기 피가공물(100)의 가공 길이에 맞게 조절한다.Next, the front and rear vibration unit 70 vibrates the magnetic field forming unit 30 back and forth. The longitudinal vibration amplitude of the front and rear vibration part (70) is adjusted according to the processing length of the work (100). For example, when the machining length of the workpiece 100 is long, the longitudinal vibration amplitude of the front and rear vibration part 70 is adjusted to the machining length of the workpiece 100.

상기 전후진동부(70)는 상기 자기장형성부(30)를 전후로 일정폭 진동시킬 수 있는 장치이면 족하고, 크게 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 제어부의 제어신호에 의해 정역회전하는 스태핑 모터와, 상기 스태핑 모터에 의해 회전하여 상기 자기장형성부(30)의 베이스판(318)을 전후이동시키는 리드스크류를 포함하여 구성할 수 있다.The front and rear vibration unit 70 may be a device capable of vibrating the magnetic field forming unit 30 at a predetermined width in the forward and backward directions, and is not limited to a large size. For example, it is possible to include a stepping motor that rotates forward and backward by a control signal of the control unit, and a lead screw that rotates by the stepping motor to move the base plate 318 back and forth have.

도 6과 같이 상기 전후진동부(70)에 의해 상기 자기장형성부(30)를 전후로 진동시킬 수 있다.The magnetic field forming portion 30 can be vibrated back and forth by the front and rear vibrating portion 70 as shown in FIG.

상기 피가공물 회전부의 구동모터(20), 상기 자기장형성부(30)의 엑츄에이터, 상기 가열부(40), 상기 냉각부(50) 및 상기 전후진동부(70)는 상기 제어부에 의해 제어된다. The drive motor 20 of the work rotating part, the actuator of the magnetic field forming part 30, the heating part 40, the cooling part 50 and the front and rear vibrating part 70 are controlled by the control part.

특히, 상기 제어부는 상기 피가공물(100)의 가공초기에는 상기 피가공물(100)의 마모량을 증가시켜 가공시간을 단축시키기 위해 상기 가열부(40)에 의해 상기 피가공물(100)을 가열시킨 상태에서 자기연마시킨 후, 상기 가열부(40)에 의한 가열을 중단한 후 상기 냉각부(50)에 의해 상기 피가공물(100)을 냉각시켜 상기 피가공물(100)의 표면을 정밀가공할 수 있도록 제어하는 것이 좋다. 그 후 표면조도 등을 향상시키기 위해 상기 냉각부(50)에 의해 냉각을 중단시킨 후 상온분위기에서 상기 피가공물(100)의 표면을 자기연마시킨다. Particularly, the control unit controls the heating unit 40 to heat the workpiece 100 to increase the amount of wear of the workpiece 100 at the beginning of the workpiece 100, So that the surface of the workpiece 100 can be precisely machined by cooling the workpiece 100 by the cooling unit 50 after the heating by the heating unit 40 is stopped It is good to control. Thereafter, cooling is stopped by the cooling unit 50 to improve the surface roughness and the like, and then the surface of the workpiece 100 is self-polished in a room temperature atmosphere.

10:프레임,
20: 구동모터,
30: 자기장형성부,
40: 가열부,
50: 냉각부,
60: 폐쇄커버,
70: 전후진동부10: frame,
20: drive motor,
30: magnetic field forming portion,
40: heating part,
50: cooling part,
60: closed cover,
70: forward and backward vibration

Claims (7)

피가공물을 고정하여 고속으로 회전시키는 피가공물 회전부와;
상기 피가공물의 일측과 타측에 각각 배치되고, 간극에 자성 연마재가 충전되며, 대향하는 면의 극성이 다른 제1 영구자석 및 제2 영구자석을 포함하는 자기장형성부와;
상기 피가공물 회전부에 의해 고속회전하는 피가공물을 가열시키는 가열부와;
상기 피가공물 회전부에 의해 고속회전하는 피가공물을 냉각시키는 냉각부와;
상기 자기장형성부를 상기 피가공물 회전부의 축 방향으로 진동운동시키는 전후진동부와;
상기 피가공물 회전부, 상기 가열부, 상기 냉각부 및 상기 전후진동부를 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치.
A work rotating unit fixed at a workpiece and rotating at a high speed;
A magnetic field forming unit disposed on one side and the other side of the workpiece, the magnetic field forming unit including a first permanent magnet and a second permanent magnet, the gap being filled with a magnetic abrasive material and having opposite polarities;
A heating unit for heating a workpiece rotating at a high speed by the workpiece rotating unit;
A cooling unit for cooling a workpiece rotating at a high speed by the workpiece rotating unit;
A front and rear vibrating part for vibrating the magnetic field forming part in the axial direction of the work rotating part;
And a controller for controlling the work rotating part, the heating part, the cooling part, and the front and rear vibrating part.
제1항에 있어서,
서로 대향하는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 단부에 자성체 재질의 자극부재가 각각 설치되고, 상기 자극부재는 선단부로 갈수록 두께가 점점 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치.
The method according to claim 1,
Characterized in that a magnetic pole member made of a magnetic material is provided at the end of each of the first permanent magnet and the second permanent magnet facing each other and the magnetic pole member is formed to be gradually smaller in thickness toward the front end portion .
제1항에 있어서,
상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 간극의 폭을 조절하는 폭 조절부가 구비되는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이크로 가공장치.
The method according to claim 1,
And a width adjusting unit for adjusting a width of a gap between the first permanent magnet and the second permanent magnet.
제3항에 있어서,
상기 자기장형성부에는 상기 전후이동부에 의해 전후로 진동운동하고, 상부면에 상기 피가공물 회전부의 축방향과 직교하는 방향으로 설치되어 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 이동을 안내하는 가이드레일이 구비되는 상자성체 또는 비자성체 재질의 베이스판이 구비되고,
상기 폭 조절부는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석을 각각 이동시키는 액츄에이터로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이클 가공장치.
The method of claim 3,
Wherein the magnetic field forming portion is provided with a guide rail which vibrates forward and backward by the forward and backward moving portion and which is provided on the upper surface in a direction orthogonal to the axial direction of the rotary member to guide the movement of the first permanent magnet and the second permanent magnet, And a base plate made of a non-magnetic material,
Wherein the width adjuster comprises an actuator for moving the first permanent magnet and the second permanent magnet, respectively.
제4항에 있어서,
상기 자기장형성부에는 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석의 자기장을 연결하는 요크(yoke)가 구비되고,
상기 요크는 상기 베이스판에 상기 피가공물 회전부의 축방향과 직교하는 방향으로 고정설치되는 고정요크와, 한면이 상기 고정요크의 면과 접촉되도록 상기 제1 영구자석과 상기 제2 영구자석에 각각 고정설치되는 이동요크로 구성되는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이클 가공장치.
5. The method of claim 4,
The yoke yoke connecting the magnetic fields of the first permanent magnet and the second permanent magnet to the magnetic field forming portion,
The yoke being fixed to the base plate in a direction orthogonal to the axial direction of the work rotating part, and a yoke fixed to the first permanent magnet and the second permanent magnet such that one surface thereof is in contact with the surface of the fixed yoke, And a movable yoke provided on the outer peripheral surface of the magnet.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
적어도 피가공물을 감싸는 폐쇄커버가 구비되고,
상기 가열부 또는 상기 냉각부는 상기 폐쇄커버 내의 피가공물에 가열된 공기 또는 냉각된 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이클 가공장치.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein at least a closed cover for enclosing the workpiece is provided,
Wherein the heating unit or the cooling unit supplies heated air or cooled air to the workpiece in the closed cover.
제6항에 있어서,
상기 폐쇄커버 내에는 온도센서가 구비되고,
상기 제어부는 상기 온도센서에 의해 검출된 온도에 의해 상기 가열부 및 상기 냉각부를 제어하는 것을 특징으로 하는 초정밀 자기연마 마이클 가공장치.The method according to claim 6,
A temperature sensor is provided in the closed cover,
Wherein the control unit controls the heating unit and the cooling unit based on the temperature detected by the temperature sensor.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102206609B1 (en) 2019-10-29 2021-01-22 전북대학교산학협력단 Ultra-precision magnetic abrasive finishing device using rotational magnetic field
KR20210103009A (en) 2020-02-12 2021-08-23 전북대학교산학협력단 Internal processing device for deformed or undeformed pipe using ultra-presision magnetic abrave finishing
CN115351688A (en) * 2022-07-14 2022-11-18 江苏甬金金属科技有限公司 Automatic positioning type polishing device with rechecking function

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58196966A (en) * 1982-05-10 1983-11-16 セントラレン・マシ−ノストロイテレン・インステイチユ−ツ Magnetic grinder
JPS59169759A (en) * 1983-03-17 1984-09-25 Toubu M X Kk Device for magnetically-grinding outer peripheral cylindrical surface of work
JPH04210367A (en) * 1990-12-08 1992-07-31 Kyoei Denko Kk Magnetic tool for magnetic polishing device
JP2003220552A (en) * 2002-01-29 2003-08-05 Ebara Corp Polishing method and apparatus
JP2011171451A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Disco Corp Processing method and processing apparatus by grinding stone tool

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58196966A (en) * 1982-05-10 1983-11-16 セントラレン・マシ−ノストロイテレン・インステイチユ−ツ Magnetic grinder
JPS59169759A (en) * 1983-03-17 1984-09-25 Toubu M X Kk Device for magnetically-grinding outer peripheral cylindrical surface of work
JPH04210367A (en) * 1990-12-08 1992-07-31 Kyoei Denko Kk Magnetic tool for magnetic polishing device
JP2003220552A (en) * 2002-01-29 2003-08-05 Ebara Corp Polishing method and apparatus
JP2011171451A (en) * 2010-02-17 2011-09-01 Disco Corp Processing method and processing apparatus by grinding stone tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102206609B1 (en) 2019-10-29 2021-01-22 전북대학교산학협력단 Ultra-precision magnetic abrasive finishing device using rotational magnetic field
KR20210103009A (en) 2020-02-12 2021-08-23 전북대학교산학협력단 Internal processing device for deformed or undeformed pipe using ultra-presision magnetic abrave finishing
CN115351688A (en) * 2022-07-14 2022-11-18 江苏甬金金属科技有限公司 Automatic positioning type polishing device with rechecking function
CN115351688B (en) * 2022-07-14 2023-11-17 江苏甬金金属科技有限公司 Automatic positioning type polishing device with review function

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