JPH08257897A - 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 - Google Patents
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Info
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- JPH08257897A JPH08257897A JP9455295A JP9455295A JPH08257897A JP H08257897 A JPH08257897 A JP H08257897A JP 9455295 A JP9455295 A JP 9455295A JP 9455295 A JP9455295 A JP 9455295A JP H08257897 A JPH08257897 A JP H08257897A
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Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ボ−ルベアリングその他に使用される球体を
真球度が高く、且つ量産的に得るための研磨方法及びそ
の装置に関するものである。 【構成】 球体を磁場と砥粒を含有する磁性流体を用い
た研磨加工において、加工荷重を増大させることのみな
らず浮子の運動をよくするため、中心部に穴を開けた浮
子（浮力板）を用い、且つ磁性流体を研磨容器とその外
部に設けた貯蔵タンクとの間で循環させるようにした研
磨方法及びその装置。 【効果】 従来の磁場と磁性流体を用いた球体の研磨方
法によるよりも、真球度の高い球体が量産化されること
になった。
真球度が高く、且つ量産的に得るための研磨方法及びそ
の装置に関するものである。 【構成】 球体を磁場と砥粒を含有する磁性流体を用い
た研磨加工において、加工荷重を増大させることのみな
らず浮子の運動をよくするため、中心部に穴を開けた浮
子（浮力板）を用い、且つ磁性流体を研磨容器とその外
部に設けた貯蔵タンクとの間で循環させるようにした研
磨方法及びその装置。 【効果】 従来の磁場と磁性流体を用いた球体の研磨方
法によるよりも、真球度の高い球体が量産化されること
になった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁性流体を用いた球体
の研磨方法及びその装置に関し、更に詳しくは砥粒を含
有する磁性流体を磁場の作用下で使用し、ボ−ルベアリ
ング等に使用される眞球度の高い球体を量産的に得るた
めの研磨方法及びその装置に関するものである。
の研磨方法及びその装置に関し、更に詳しくは砥粒を含
有する磁性流体を磁場の作用下で使用し、ボ−ルベアリ
ング等に使用される眞球度の高い球体を量産的に得るた
めの研磨方法及びその装置に関するものである。
【０００２】さらに詳しくは、中心に穴を有する浮力
（浮力板）を具備し、さらに砥粒を含有する磁性流体を
循環せしめることに有る。
（浮力板）を具備し、さらに砥粒を含有する磁性流体を
循環せしめることに有る。
【０００３】
【従来の技術】非磁性材料例えば（セラミツク）の硬く
脆い球体を研磨する場合、従来のＶ溝ラップ盤による研
磨方法では、ダイヤモンド等の高価な超砥粒を用い、な
おかつ長い加工時間を要することから、その加工コスト
は非常に高く、工業界において広く利用されるための障
害となつている。
脆い球体を研磨する場合、従来のＶ溝ラップ盤による研
磨方法では、ダイヤモンド等の高価な超砥粒を用い、な
おかつ長い加工時間を要することから、その加工コスト
は非常に高く、工業界において広く利用されるための障
害となつている。
【０００４】この問題を解決すべく、磁性流体研磨方法
及びその装置、特公平５−４１３９４号が開発された。
しかしこの方法をセラミック球の量産化を前提として用
いる場合、未だその研磨機構に不明な部分があり、多数
の球の高精度、高能率の研磨は今日まで安定して達成出
来ていない。
及びその装置、特公平５−４１３９４号が開発された。
しかしこの方法をセラミック球の量産化を前提として用
いる場合、未だその研磨機構に不明な部分があり、多数
の球の高精度、高能率の研磨は今日まで安定して達成出
来ていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は量産化
を前提として、研磨時間を短縮すること、真球度の
高いセラミック球を得ること、面粗さの良いセラミッ
ク球を得ることの三点を安定して得る研磨方法及び研磨
装置を開発したものである。
を前提として、研磨時間を短縮すること、真球度の
高いセラミック球を得ること、面粗さの良いセラミッ
ク球を得ることの三点を安定して得る研磨方法及び研磨
装置を開発したものである。
【０００６】
１．下方に磁石が配置された内壁面が低い２重円筒状容
器内に還流している砥粒を含有する磁性流体中に、球体
と中心に穴の開いた浮子（浮力板）を浸漬し、該磁石に
より形成される磁場の作用により球体及び浮子に生ずる
磁気浮揚現象により、球体と容器の上部に設置された駆
動軸の下端が、パイプの片端を頂角９０0の円錐面にカ
ツトされた面に押しつけて駆動軸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時、中
心に穴を開けた浮子は加工荷重を増すばかりでなく、自
身の回転に伴う上下振動を抑制し、球体の自転、公転速
度を高め、またこの穴を通じて砥粒を含む磁性流体が循
環するため球体に連続して砥粒が供給される研磨方法。 ２．下方に磁石が配置された内壁面が低い２重円筒状容
器内に還流している砥粒を含有する磁性流体中に、球体
と上面に環状Ｖ字形溝を設け、その中心に穴の開いた浮
子（浮力板）を浸漬し、その溝に球体を配置し、該磁石
により形成される磁場の作用により球体及び浮子に生じ
る磁気浮揚現象により球体を、容器の上部に設置された
駆動軸の平面状の下面に押しつけて駆動軸の運動を、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
せる時、中心に穴を開けた浮子は加工荷重を増すばかり
でなく、自身の回転に伴う上下振動を抑制し球体の自
転、公転速度を高め、またこの穴を通じて砥粒を含む磁
性流体が循環するため球体に連続して砥粒が供給される
研磨方法。 ３．球体がセラミツク球体である請求項第１項または第
２項に記載の方法。 ４．内壁面が低い２重円筒状容器の外壁間の溝に外部貯
蔵タンクとの間を循環する砥粒を含有する磁性流体を排
出する穴を有し、該容器の下部に磁石が配置され、その
磁石群の中心部に外部貯蔵タンクとの間を循環する砥粒
を含有する磁性流体を導入する穴を具備し、該容器の上
部に下端がパイプの片端を頂角９０0の円錐面にカツト
された駆動軸が設置され、該磁性流体中に浸漬する被研
磨球体とその下部に浸漬する浮子は中心に穴を有し、該
磁石により形成される磁場の作用により生じる磁気浮揚
現象によって球体は容器の上部に設置された駆動軸の下
面に押しつけられ駆動軸のの運動が球体に伝達されて球
体が砥粒を含む磁性流体中で運動するように構成されて
いる球体の研磨装置。 ５．内壁面が低い２重円筒状容器の外壁間の溝に外部貯
蔵タンクとの間を循環する砥粒を含有する磁性流体を排
出する穴を有し、該容器の下部に磁石が配置され、その
磁石群の中心部に外部貯蔵タンクとの間を循環する砥粒
を含有する磁性流体を導入する穴を具備し、該容器の上
部に下面が平面状の駆動軸が設置され、該磁性流体中に
浸漬する球体とその下部に浸漬する浮子は環状Ｖ字形溝
の複数個を有し、かつ中心部に穴が開けられ、該磁石に
より形成される磁場の作用により生じる磁気浮揚現象に
よって球体は容器の上部に設置された駆動軸の下面に押
しつけられ、駆動軸の運動が球体に伝達されて球体が砥
粒を含む磁性流体中で運動するように構成されている球
体の研磨装置。
器内に還流している砥粒を含有する磁性流体中に、球体
と中心に穴の開いた浮子（浮力板）を浸漬し、該磁石に
より形成される磁場の作用により球体及び浮子に生ずる
磁気浮揚現象により、球体と容器の上部に設置された駆
動軸の下端が、パイプの片端を頂角９０0の円錐面にカ
ツトされた面に押しつけて駆動軸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時、中
心に穴を開けた浮子は加工荷重を増すばかりでなく、自
身の回転に伴う上下振動を抑制し、球体の自転、公転速
度を高め、またこの穴を通じて砥粒を含む磁性流体が循
環するため球体に連続して砥粒が供給される研磨方法。 ２．下方に磁石が配置された内壁面が低い２重円筒状容
器内に還流している砥粒を含有する磁性流体中に、球体
と上面に環状Ｖ字形溝を設け、その中心に穴の開いた浮
子（浮力板）を浸漬し、その溝に球体を配置し、該磁石
により形成される磁場の作用により球体及び浮子に生じ
る磁気浮揚現象により球体を、容器の上部に設置された
駆動軸の平面状の下面に押しつけて駆動軸の運動を、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
せる時、中心に穴を開けた浮子は加工荷重を増すばかり
でなく、自身の回転に伴う上下振動を抑制し球体の自
転、公転速度を高め、またこの穴を通じて砥粒を含む磁
性流体が循環するため球体に連続して砥粒が供給される
研磨方法。 ３．球体がセラミツク球体である請求項第１項または第
２項に記載の方法。 ４．内壁面が低い２重円筒状容器の外壁間の溝に外部貯
蔵タンクとの間を循環する砥粒を含有する磁性流体を排
出する穴を有し、該容器の下部に磁石が配置され、その
磁石群の中心部に外部貯蔵タンクとの間を循環する砥粒
を含有する磁性流体を導入する穴を具備し、該容器の上
部に下端がパイプの片端を頂角９０0の円錐面にカツト
された駆動軸が設置され、該磁性流体中に浸漬する被研
磨球体とその下部に浸漬する浮子は中心に穴を有し、該
磁石により形成される磁場の作用により生じる磁気浮揚
現象によって球体は容器の上部に設置された駆動軸の下
面に押しつけられ駆動軸のの運動が球体に伝達されて球
体が砥粒を含む磁性流体中で運動するように構成されて
いる球体の研磨装置。 ５．内壁面が低い２重円筒状容器の外壁間の溝に外部貯
蔵タンクとの間を循環する砥粒を含有する磁性流体を排
出する穴を有し、該容器の下部に磁石が配置され、その
磁石群の中心部に外部貯蔵タンクとの間を循環する砥粒
を含有する磁性流体を導入する穴を具備し、該容器の上
部に下面が平面状の駆動軸が設置され、該磁性流体中に
浸漬する球体とその下部に浸漬する浮子は環状Ｖ字形溝
の複数個を有し、かつ中心部に穴が開けられ、該磁石に
より形成される磁場の作用により生じる磁気浮揚現象に
よって球体は容器の上部に設置された駆動軸の下面に押
しつけられ、駆動軸の運動が球体に伝達されて球体が砥
粒を含む磁性流体中で運動するように構成されている球
体の研磨装置。
【０００７】本発明の基礎にある磁性流体を用いる球体
の研磨方法は、下法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、セラミック球と浮子
を浸漬し、前記磁石により形成される磁場の作用によ
り、セラミック球及び浮子に生じる磁気浮揚現象により
セラミック球を容器の上部に位置した駆動軸（駆動軸用
治具）の下面に押しつけて駆動軸の運動をセラミック球
に伝達してセラミック球を砥粒を含有する磁性流体中で
運動させることによるものである。この研磨方法は、特
公平５−４１３９４号に詳細に記載されている。
の研磨方法は、下法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、セラミック球と浮子
を浸漬し、前記磁石により形成される磁場の作用によ
り、セラミック球及び浮子に生じる磁気浮揚現象により
セラミック球を容器の上部に位置した駆動軸（駆動軸用
治具）の下面に押しつけて駆動軸の運動をセラミック球
に伝達してセラミック球を砥粒を含有する磁性流体中で
運動させることによるものである。この研磨方法は、特
公平５−４１３９４号に詳細に記載されている。
【０００８】本発明にかかる研磨方法及び装置の構成要
素のうちで、浮子の中心に穴を開けたこと、砥粒を含有
する磁性流体を研磨容器と外部に設けた貯蔵タンクとの
間に循環させるということを特徴とする。
素のうちで、浮子の中心に穴を開けたこと、砥粒を含有
する磁性流体を研磨容器と外部に設けた貯蔵タンクとの
間に循環させるということを特徴とする。
【０００９】
【作用】図３に示すように設置された状態で研磨する場
合、この磁性流体研磨法での浮子３と磁石面との距離
は、０．５ｍｍ−２ｍｍの間で調整される。研磨時間の
経過と共に磁性流体自体の劣化から発生する酸化鉄を主
成分とする微粉子、そして駆動軸として回転を与える一
方、ラップ盤として機能することから自身も研削されて
発生するステンレス鋼の金属粉、摩耗する砥粒の微粉、
また研削されたセラミック粉が磁性流体中に次第にその
含有量を増して滞留することになる。そして摩擦熱の発
生による分散媒の蒸発にともなう磁性粒子の体積濃度の
増加と相まって、磁性流体の粘度が増加する。その結果
磁性流体中に浮遊出来なくなったそれらの物質ともども
容器４Ａの上部壁にこびりついたり、一部は浮子３の下
部に拡散され、特に鉄分は磁石面いっぱいに張り付くよ
うになる。こうしたことが浮子の上下運動、回転運動、
球体の自転、公転に悪い因子と働いて現在まで理想とす
るセラミック球を得ることが出来なかった。
合、この磁性流体研磨法での浮子３と磁石面との距離
は、０．５ｍｍ−２ｍｍの間で調整される。研磨時間の
経過と共に磁性流体自体の劣化から発生する酸化鉄を主
成分とする微粉子、そして駆動軸として回転を与える一
方、ラップ盤として機能することから自身も研削されて
発生するステンレス鋼の金属粉、摩耗する砥粒の微粉、
また研削されたセラミック粉が磁性流体中に次第にその
含有量を増して滞留することになる。そして摩擦熱の発
生による分散媒の蒸発にともなう磁性粒子の体積濃度の
増加と相まって、磁性流体の粘度が増加する。その結果
磁性流体中に浮遊出来なくなったそれらの物質ともども
容器４Ａの上部壁にこびりついたり、一部は浮子３の下
部に拡散され、特に鉄分は磁石面いっぱいに張り付くよ
うになる。こうしたことが浮子の上下運動、回転運動、
球体の自転、公転に悪い因子と働いて現在まで理想とす
るセラミック球を得ることが出来なかった。
【００１０】そこで本発明では図２に示す浮子３の中心
に穴を開けたことによってすばらしい成果を得た。すな
わち浮子３の中心に穴を開けたことによって浮子が回転
する場合に発生する浮子下面の負圧を穴より逃がす事が
可能となり、従来、浮子の回転速度に伴い発生していた
浮子の上下振動を抑制することが可能となり、球の自
転、公転運動に安定を与える事が可能となる。また砥粒
を含有する磁性流体がこの穴を通じて循環するため、球
に連続して砥粒が供給されることとなる。このような浮
子の穴の作用により、駆動軸１の回転運動と共にセラミ
ック球２が自転及び容器４Ａの内側に沿って公転運動を
する時、浮子３は磁気浮揚力によってセラミック球２を
容器４Ａと駆動軸の斜面に押しつけるだけでなく、自ず
から回転することでセラミック球２の回転運動を助け、
セラミック球２の特定の部位を研磨することなく、より
効率的に球状に研磨することになる。
に穴を開けたことによってすばらしい成果を得た。すな
わち浮子３の中心に穴を開けたことによって浮子が回転
する場合に発生する浮子下面の負圧を穴より逃がす事が
可能となり、従来、浮子の回転速度に伴い発生していた
浮子の上下振動を抑制することが可能となり、球の自
転、公転運動に安定を与える事が可能となる。また砥粒
を含有する磁性流体がこの穴を通じて循環するため、球
に連続して砥粒が供給されることとなる。このような浮
子の穴の作用により、駆動軸１の回転運動と共にセラミ
ック球２が自転及び容器４Ａの内側に沿って公転運動を
する時、浮子３は磁気浮揚力によってセラミック球２を
容器４Ａと駆動軸の斜面に押しつけるだけでなく、自ず
から回転することでセラミック球２の回転運動を助け、
セラミック球２の特定の部位を研磨することなく、より
効率的に球状に研磨することになる。
【００１１】すなわち浮子に穴を開けることで、浮子の
粘性抵抗力が減少し、同じ駆動軸の回転速度でも、浮子
の回転速度は異なり、それに伴いセラミック球の公転速
度が増加する。そのため、球と駆動軸の接触点におい
て、すべり速度に対する転がり速度の割合が大きくな
る。球全体が効率よく、駆動軸等に接触することにな
り、その結果、真球度は向上する。
粘性抵抗力が減少し、同じ駆動軸の回転速度でも、浮子
の回転速度は異なり、それに伴いセラミック球の公転速
度が増加する。そのため、球と駆動軸の接触点におい
て、すべり速度に対する転がり速度の割合が大きくな
る。球全体が効率よく、駆動軸等に接触することにな
り、その結果、真球度は向上する。
【００１２】加えて容器内に充填された砥粒を含有する
磁性流体を連続的に入れ換える循環方法は、先にも述べ
たこの研磨法で悪い因子として働く要因を取除く効果が
見られる。それは駆動軸から出る金属粉、使用された砥
粒粉、研削されたセラミック粉を含有する磁性流体を容
器４Ａの裏側にオ−バ−フロ−のかたちで排出する一
方、磁石５の中心部から新しい砥粒を含有する磁性流体
が供給されることによって、研磨開始初期の状態を保持
することが可能となる。またこの事は研磨能力の点から
比較的粒度の小さ目の砥粒を使用しても研磨効率を下げ
ることなく、かえって仕上げ工程を容易にさせ、面粗さ
の良いセラミック球が得られる。なお、排出された磁性
流体はフイルタ−を通してから貯蔵タンクに導入され還
流される事が望ましい。
磁性流体を連続的に入れ換える循環方法は、先にも述べ
たこの研磨法で悪い因子として働く要因を取除く効果が
見られる。それは駆動軸から出る金属粉、使用された砥
粒粉、研削されたセラミック粉を含有する磁性流体を容
器４Ａの裏側にオ−バ−フロ−のかたちで排出する一
方、磁石５の中心部から新しい砥粒を含有する磁性流体
が供給されることによって、研磨開始初期の状態を保持
することが可能となる。またこの事は研磨能力の点から
比較的粒度の小さ目の砥粒を使用しても研磨効率を下げ
ることなく、かえって仕上げ工程を容易にさせ、面粗さ
の良いセラミック球が得られる。なお、排出された磁性
流体はフイルタ−を通してから貯蔵タンクに導入され還
流される事が望ましい。
【００１３】
【実施例】次に添付図面、表を参照しながら本発明の方
法及びその装置について述べる。
法及びその装置について述べる。
【００１４】図１ 公知の研磨装置、図２ 本発明の装
置、図３ 本発明に到る予備的な装置、図４ 図２、図
３の装置の容器の内側に沿って並べられた球体の配列を
示す平面図、図５ 磁石、図６ 本発明の装置である。
いづれも本発明の説明図である。
置、図３ 本発明に到る予備的な装置、図４ 図２、図
３の装置の容器の内側に沿って並べられた球体の配列を
示す平面図、図５ 磁石、図６ 本発明の装置である。
いづれも本発明の説明図である。
【００１５】 図１−６に示す符号について １ 駆動軸、２ セラミック球、３ 浮子、４Ａ 容器
の内側部、４Ｂ 容器の外側部、５ 磁石、６ 取付け
台、７ 貯蔵タンク、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 穴、９ 磁性
流体、１０ 水、１１ スピンドル、１２ フランジ。
の内側部、４Ｂ 容器の外側部、５ 磁石、６ 取付け
台、７ 貯蔵タンク、８Ａ、８Ｂ、８Ｃ 穴、９ 磁性
流体、１０ 水、１１ スピンドル、１２ フランジ。
【００１６】表１ 研磨条件
【００１７】図１は特公平５−４１３９４号の基本的な
磁性流体研磨装置の説明図である。図２は本発明にかか
る研磨装置、図３は本発明の完成に到る前の研磨装置の
いづれも説明図である。図２、３に示されている駆動軸
１の下端はステンレス鋼製のパイプの片端を頂角９０0
の円錐面にカットされたものである。セラミック球２は
この円錐面に接触している。そしてパイプのもう一方の
端はフランジに固定され、フランジを介してスピンドル
に連動このスピンドルの振れ精度はより高い精度が望ま
れ、かつ堅牢なハウジングに固定されている事が重要で
ある。
磁性流体研磨装置の説明図である。図２は本発明にかか
る研磨装置、図３は本発明の完成に到る前の研磨装置の
いづれも説明図である。図２、３に示されている駆動軸
１の下端はステンレス鋼製のパイプの片端を頂角９０0
の円錐面にカットされたものである。セラミック球２は
この円錐面に接触している。そしてパイプのもう一方の
端はフランジに固定され、フランジを介してスピンドル
に連動このスピンドルの振れ精度はより高い精度が望ま
れ、かつ堅牢なハウジングに固定されている事が重要で
ある。
【００１８】図２、３に見られる容器（アルミ鋳物製）
は球体の運動の案内面として作用する４Ａの部分と底部
で一体となっている４Ｂの部分からなる二重円筒状であ
る。但し図２の４Ａ，４Ｂの間の底面の一ケ所には４Ａ
をオ−バ−フロ−してくる砥粒を含有する磁性流体を外
部貯蔵タンクに導く排出口８Ｂが設けてある。また図３
の４Ａ，４Ｂの間の溝には研磨中の磁性流体の温度上昇
を防ぐため水が張られる。
は球体の運動の案内面として作用する４Ａの部分と底部
で一体となっている４Ｂの部分からなる二重円筒状であ
る。但し図２の４Ａ，４Ｂの間の底面の一ケ所には４Ａ
をオ−バ−フロ−してくる砥粒を含有する磁性流体を外
部貯蔵タンクに導く排出口８Ｂが設けてある。また図３
の４Ａ，４Ｂの間の溝には研磨中の磁性流体の温度上昇
を防ぐため水が張られる。
【００１９】図４は同一サイズのセラミック球を図２，
３に示した装置の容器４Ａの内側に沿って設置した状態
を示したものである。図５は磁石５の組立図である。磁
石部の中心に砥粒を有する磁性流体を貯蔵タンクより研
磨装置内に導く穴８Ｃを具備する。
３に示した装置の容器４Ａの内側に沿って設置した状態
を示したものである。図５は磁石５の組立図である。磁
石部の中心に砥粒を有する磁性流体を貯蔵タンクより研
磨装置内に導く穴８Ｃを具備する。
【００２０】本願発明にかかる図２に示されている浮子
３の中心部には穴８Ａを開けている。図３に示されてい
る浮子３には穴は開いていない。次に磁石５，容器４
Ａ、４Ｂはその下部の取付け台６にセットされ、上下方
向に移動することが出来、駆動軸１の運動をセラミック
球に伝達する任意の位置に固定出来る。
３の中心部には穴８Ａを開けている。図３に示されてい
る浮子３には穴は開いていない。次に磁石５，容器４
Ａ、４Ｂはその下部の取付け台６にセットされ、上下方
向に移動することが出来、駆動軸１の運動をセラミック
球に伝達する任意の位置に固定出来る。
【００２１】図６は駆動軸の下面の形状が円板上である
場合を示し、かつ浮子３の中心に穴をあけ、且つ上面に
環状Ｖ形溝を設けた一例を示す。
場合を示し、かつ浮子３の中心に穴をあけ、且つ上面に
環状Ｖ形溝を設けた一例を示す。
【００２２】使用されたセラミック球（直径約８ｍｍの
ＨＩＰ窒化ケイ素球）は、予めマイクロメ−タ−（最小
目盛１μ）により直径を１０ケ所測定し、図４のように
設置された各球に０．５Ｎの荷重がかかる状態で下記表
１に示したＡ，Ｂの条件で、それぞれ４０分研磨した
後、セラミック球を水で洗浄し、再び直径を１０ケ所測
定し、各々の直径不同（１個の球の直径の最大値と最小
値の差）を計算し、それらの値のすべての球における平
均値を各研磨における直径不同とした。
ＨＩＰ窒化ケイ素球）は、予めマイクロメ−タ−（最小
目盛１μ）により直径を１０ケ所測定し、図４のように
設置された各球に０．５Ｎの荷重がかかる状態で下記表
１に示したＡ，Ｂの条件で、それぞれ４０分研磨した
後、セラミック球を水で洗浄し、再び直径を１０ケ所測
定し、各々の直径不同（１個の球の直径の最大値と最小
値の差）を計算し、それらの値のすべての球における平
均値を各研磨における直径不同とした。
【００２３】
【表１】
【００２４】その結果１０ｍｍの穴を有する浮子ではＡ
１の場合直径不同が２．５μから１．０μに減少したの
に対し、穴のない浮子ではＢの場合、直径不同は１．５
μから３．９μに増加した。またＡ１で得られたセラミ
ック球をＡ２の条件で４０分研磨した後、水で洗浄し、
再度測定した結果、直径不同は１．０μから０．５μに
減少した。
１の場合直径不同が２．５μから１．０μに減少したの
に対し、穴のない浮子ではＢの場合、直径不同は１．５
μから３．９μに増加した。またＡ１で得られたセラミ
ック球をＡ２の条件で４０分研磨した後、水で洗浄し、
再度測定した結果、直径不同は１．０μから０．５μに
減少した。
【００２５】さらに図６に示された駆動軸の下面が円板
状で、かつ浮子に環状Ｖ型溝がある場合の実施例はＶ溝
２列でＣに示す条件で行った時、直径不同は１．５μか
ら１．０μに減少した。
状で、かつ浮子に環状Ｖ型溝がある場合の実施例はＶ溝
２列でＣに示す条件で行った時、直径不同は１．５μか
ら１．０μに減少した。
【００２６】これより、穴を有する浮子は直径不同を減
少させるのに有効であることが分かる。また、穴がある
場合と無い場合の研磨後の球面を光学顕微鏡で観察した
際、穴のある浮子では駆動軸と球との間で転がりが多く
発生したと思われる押し込み傷が多く観察されたのに対
し、穴のない浮子では引っかき傷が多く観察された。こ
れより、浮子に穴があることで浮子の回転運動が容易と
なり、それに伴い球の公転運動が増加し、その結果、駆
動軸と球の間の運動が、浮子に穴があることにより、よ
り転がり運動に近づいたと考えられる。
少させるのに有効であることが分かる。また、穴がある
場合と無い場合の研磨後の球面を光学顕微鏡で観察した
際、穴のある浮子では駆動軸と球との間で転がりが多く
発生したと思われる押し込み傷が多く観察されたのに対
し、穴のない浮子では引っかき傷が多く観察された。こ
れより、浮子に穴があることで浮子の回転運動が容易と
なり、それに伴い球の公転運動が増加し、その結果、駆
動軸と球の間の運動が、浮子に穴があることにより、よ
り転がり運動に近づいたと考えられる。
【００２７】
【発明の効果】従来の磁性流体を用いた球体の研磨方法
によりよりも、真球度の高い球体が量産化されることに
ある。
によりよりも、真球度の高い球体が量産化されることに
ある。
【図１】公知の研磨装置の説明図
【図２】本発明の研磨装置の説明図
【図３】本発明に到る予備的な研磨装置の説明図
【図４】図２、図３の装置の容器の内側に沿って並べら
れた球体の配列を示す説明図
れた球体の配列を示す説明図
【図５】磁石の説明図
【図６】本発明の研磨装置の説明図
１ 駆動軸 ２ セラミック球 ３ 浮子（浮力板） ４Ａ 容器内側部 ４Ｂ 容器外側部 ５ 磁石 ６ 取付け台 ７ 貯蔵タンク ８Ａ 穴 ８Ｂ 穴 ８Ｃ 穴 ９ 磁性流体 １０ 水 １１ スピンドル １２ フランジ
Claims (5)
- 【請求項１】 下方に磁石が配置された内壁面が低い２
重円筒状容器内に還流している砥粒を含有する磁性流体
中に、球体と中心に穴の開いた浮子（浮力板）を浸漬
し、該磁石により形成される磁場の作用により球体及び
浮子に生ずる磁気浮揚現象により、球体と容器の上部に
設置された駆動軸の下端が、パイプの片端を頂角９０0
の円錐面にカツトされた面に押しつけて駆動軸の運動を
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
させる時、中心に穴を開けた浮子は加工荷重を増すばか
りでなく、自身の回転に伴う上下振動を抑制し、 球体
の自転、公転速度を高め、またこの穴を通じて砥粒を含
む磁性流体が循環するため球体に連続して砥粒が供給さ
れる研磨方法。 - 【請求項２】 下方に磁石が配置された内壁面が低い２
重円筒状容器内に還流している砥粒を含有する磁性流体
中に、球体と上面に環状Ｖ字形溝を設け、その中心に穴
の開いた浮子（浮力板）を浸漬し、その溝に球体を配置
し、該磁石により形成される磁場の作用により球体及び
浮子に生じる磁気浮揚現象により球体を、容器の上部に
設置された駆動軸の平面状の下面に押しつけて駆動軸の
運動球体に伝達して球体を砥粒を含有する磁性流体中で
運動させる時、中心に穴を開けた浮子は加工荷重を増す
ばかりでなく、自身の回転に伴う上下振動を抑制し球体
の自転、公転速度を高め、またこの穴を通じて砥粒を含
む磁性流体が循環するため球体に連続して砥粒が供給さ
れる研磨方法。 - 【請求項３】 球体がセラミツク球体である請求項第１
項または第２項に記載の方法。 - 【請求項４】 内壁面が低い２重円筒状容器の外壁間の
溝に外部貯蔵タンクとの間を循環する砥粒を含有する磁
性流体を排出する穴を有し、該容器の下部に磁石が配置
され、その磁石群の中心部に外部貯蔵タンクとの間を循
環する砥粒を含有する磁性流体を導入する穴を具備し、
該容器の上部に下端がパイプの片端を頂角９０0の円錐
面にカツトされた駆動軸が設置され、該磁性流体中に浸
漬する被研磨球体とその下部に浸漬する浮子は中心に穴
を有し、該磁石により形成される磁場の作用により生じ
る磁気浮揚現象によって球体は容器の上部に設置された
駆動軸の下面に押しつけられ駆動軸のの運動が球体に伝
達されて球体が砥粒を含む磁性流体中で運動するように
構成されている球体の研磨装置。 - 【請求項５】 内壁面が低い２重円筒状容器の外壁間の
溝に外部貯蔵タンクとの間を循環する砥粒を含有する磁
性流体を排出する穴を有し、該容器の下部に磁石が配置
され、その磁石群の中心部に外部貯蔵タンクとの間を循
環する砥粒を含有する磁性流体を導入する穴を具備し、
該容器の上部に下面が平面状の駆動軸が設置され、該磁
性流体中に浸漬する球体とその下部に浸漬する浮子は環
状Ｖ字形溝の複数個を有し、かつ中心部に穴が開けら
れ、該磁石により形成される磁場の作用により生じる磁
気浮揚現象によって球体は容器の上部に設置された駆動
軸の下面に押しつけられ、駆動軸の運動が球体に伝達さ
れて球体が砥粒を含む磁性流体中で運動するように構成
されている球体の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9455295A JPH08257897A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9455295A JPH08257897A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 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 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257897A true JPH08257897A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=14113485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9455295A Pending JPH08257897A (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257897A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999033610A1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-07-08 | Board Of Regents For Oklahoma State University | Magnetic float polishing of magnetic materials |
| KR100812717B1 (ko) * | 2006-06-05 | 2008-03-14 | 주식회사 윈트 | 절삭공구의 성능 향상을 위한 자기연마장치 |
| CN108705443A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-10-26 | 天津大学 | 一种用于圆柱滚子滚动表面精加工的研磨盘、设备及方法 |
| CN109863220A (zh) * | 2016-10-25 | 2019-06-07 | 3M创新有限公司 | 功能性磨料颗粒、磨料制品及其制备方法 |
| CN114147582A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-08 | 新乡航空工业(集团)有限公司 | 一种用于磁吸磨床的绝磁磨削加工装置 |
| CN116749070A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-09-15 | 北京理工大学 | 一种用于旋转体零件的外表面毛刺去除装置 |
-
1995
- 1995-03-28 JP JP9455295A patent/JPH08257897A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999033610A1 (en) * | 1997-12-30 | 1999-07-08 | Board Of Regents For Oklahoma State University | Magnetic float polishing of magnetic materials |
| KR100812717B1 (ko) * | 2006-06-05 | 2008-03-14 | 주식회사 윈트 | 절삭공구의 성능 향상을 위한 자기연마장치 |
| CN109863220A (zh) * | 2016-10-25 | 2019-06-07 | 3M创新有限公司 | 功能性磨料颗粒、磨料制品及其制备方法 |
| CN109863220B (zh) * | 2016-10-25 | 2021-04-13 | 3M创新有限公司 | 功能性磨料颗粒、磨料制品及其制备方法 |
| CN108705443A (zh) * | 2018-07-28 | 2018-10-26 | 天津大学 | 一种用于圆柱滚子滚动表面精加工的研磨盘、设备及方法 |
| CN108705443B (zh) * | 2018-07-28 | 2023-09-19 | 天津大学 | 一种用于圆柱滚子滚动表面精加工的研磨盘套件、设备及方法 |
| CN114147582A (zh) * | 2021-11-26 | 2022-03-08 | 新乡航空工业(集团)有限公司 | 一种用于磁吸磨床的绝磁磨削加工装置 |
| CN114147582B (zh) * | 2021-11-26 | 2024-01-09 | 新乡航空工业(集团)有限公司 | 一种用于磁吸磨床的绝磁磨削加工装置 |
| CN116749070A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-09-15 | 北京理工大学 | 一种用于旋转体零件的外表面毛刺去除装置 |
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