JP3628255B2

JP3628255B2 - Work chamfering apparatus and work chamfering method

Info

Publication number: JP3628255B2
Application number: JP2000390043A
Authority: JP
Inventors: 禎彦近藤; 利文火除
Original assignee: Neomax Co Ltd
Current assignee: Proterial Ltd
Priority date: 1999-12-28
Filing date: 2000-12-22
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2020-12-22
Also published as: JP2001246537A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はワーク面取り装置およびワーク面取り方法に関し、より特定的には、薄いワークを面取りするためのワーク面取り装置およびワーク面取り方法に関する。
【従来の技術】
この種の関連技術として、特開平５−３３７７１６号に開示された面取り装置がある。この面取り装置では、軸受筒の両側に一対の工具が取付られており、ワークの上下両端縁をそれぞれ工具で切削して、ワークの上下両端縁が同時に面取りされる。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、用いられる軸受筒の厚みを３ｍｍ未満にはできないので、この関連技術では厚さ３ｍｍ未満の薄いワークを面取りできない。
また、薄いワークを面取りするとき、ワークを強く固定するためにワークを接着して保持する方法もあるが、これでは作業に時間がかかり、生産性が悪いという問題点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、薄いワークであっても効率よく面取りできる、ワーク面取り装置およびワーク面取り方法を提供することである。
【０００３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、請求項１に記載のワーク面取り装置は、希土類合金からなるワークを面取りするためのワーク面取り装置であって、ワークの一方端縁を面取りするための第１砥石とワークの他方端縁を面取りするための第２砥石と第１砥石および第２砥石間に設けられるベアリングとを含む工具、ならびにワークの一方主面と他方主面とにそれぞれ接触する第１面と第２面とを含みワークを保持するワーク保持部を備え、第１面はダイヤモンドを突出させることによって静摩擦係数が０．１を超える部分を有し、第２面はワークの回転中心を挟んでワークに複数箇所で接触することを特徴とする。
請求項２に記載のワーク面取り装置は、請求項１に記載のワーク面取り装置において、静摩擦係数が０．１を超える部分は第１面の両端部に形成され、両端部がワークに接触することを特徴とする。
【０００４】
請求項３に記載のワーク面取り装置は、希土類合金からなるワークを面取りするためのワーク面取り装置であって、ワークの一方端縁を面取りするための第１砥石とワークの他方端縁を面取りするための第２砥石と第１砥石および第２砥石間に設けられるベアリングとを含む工具、ならびにワークの一方主面と他方主面とにそれぞれ接触する第１面と第２面とを含みワークを保持するワーク保持部を備え、第１面は中央部とダイヤモンドを突出させることによって中央部より静摩擦係数が大きい両端部とを有し、両端部がワークに接触し、第２面はワークの回転中心を挟んでワークに複数箇所で接触することを特徴とする。
【０００５】
請求項４に記載のワーク面取り装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク面取り装置において、さらに、第１砥石および第２砥石をワークの厚み方向に移動させるための駆動部を含むことを特徴とする。
【０００６】
請求項５に記載のワーク面取り方法は、第１面と第２面とを含みかつ第１面はダイヤモンドを突出させることによって静摩擦係数が０．１を超える部分を有するワーク保持部を用い、第１面および第２面をそれぞれ希土類合金からなるワークの一方主面および他方主面に接触させてワーク保持部によってワークを保持する第１ステップ、ならびにワークの一方端縁を面取りするための第１砥石とワークの他方端縁を面取りするための第２砥石と第１砥石および第２砥石間に設けられるベアリングとを含む工具を用いてワークを面取りする第２ステップを備え、第１ステップでは、第２面がワークの回転中心を挟んでワークに複数箇所で接触することを特徴とする。
請求項６に記載のワーク面取り方法は、請求項５に記載のワーク面取り方法において、静摩擦係数が０．１を超える部分は第１面の両端部に形成され、第１ステップでは、両端部がワークに接触することを特徴とする。
【０００７】
請求項７に記載のワーク面取り方法は、第１面と第２面とを含みかつ第１面は中央部とダイヤモンドを突出させることによって中央部より静摩擦係数が大きい両端部とを有するワーク保持部を用い、第１面の両端部を希土類合金からなるワークの一方主面に接触させ第２面をワークの他方主面に接触させてワーク保持部によってワークを保持する第１ステップ、およびワークの一方端縁を面取りするための第１砥石とワークの他方端縁を面取りするための第２砥石と第１砥石および第２砥石間に設けられるベアリングとを含む工具を用いてワークを面取りする第２ステップを備え、第１ステップでは、第２面がワークの回転中心を挟んでワークに複数箇所で接触することを特徴とする。
【０００８】
請求項８に記載のワーク面取り方法は、請求項５ないし７のいずれかに記載のワーク面取り方法において、第２ステップは、第１砥石によってワークの一方端縁を面取りするステップ、工具をワークの厚み方向に移動させるステップ、および第２砥石によってワークの他方端縁を面取りするステップを含むことを特徴とする。
【０００９】
請求項９に記載のワーク面取り方法は、請求項５に記載のワーク面取り方法において、ワークが、コバルトを０．３重量％以上１０重量％以下含有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金であることを特徴とする。
請求項１０に記載のワーク面取り方法は、請求項５に記載のワーク面取り方法において、第２ステップでは、第１砥石および第２砥石を２０００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下で回転させてワークを面取りすることを特徴とする。
請求項１１に記載のワーク面取り方法は、請求項５に記載のワーク面取り方法において、第２ステップでは、第１砥石および第２砥石を１２５．６ｍ／ｍｉｎ以上３１４ｍ／ｍｉｎ以下の周速で回転させてワークを面取りすることを特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載のワーク面取り装置では、ワーク保持部の第１面は静摩擦係数が０．１を超える部分を有するので、ワークへの保持力を大きくできる。また、第２面がワークの回転中心を挟んでワークに複数箇所で接触するので、ワークを保持する箇所が偏らずバランスよくワークを保持することができる。したがって、保持が困難な薄いワークであっても、面取り時のブレを抑えて安定して保持しつつ面取りすることができる。さらに、ワーク保持部によってワークを保持するとき、静摩擦係数が０．１を超える部分をワークにくい込ませることができる。したがって、ワークに対するワーク保持部の押圧力が従来より小さくても、アンカー効果によってワークのブレを抑制できる。また、ワークを接着する必要がないので、作業時間が短くて済み、効率的に面取りできる。請求項５に記載のワーク面取り方法についても同様である。
請求項２に記載のワーク面取り装置では、静摩擦係数の大きい第１面の両端部でワークを保持するので、第１面とワークとの間にワークへの保持力の大きい複数の箇所を設けることができ、面取り時のワークのブレをさらに抑制できる。請求項６に記載のワーク面取り方法についても同様である。
【００１３】
請求項３に記載のワーク面取り装置では、第１面はその中央部より静摩擦係数が大きい両端部を有し、その両端部によってワークを保持するので、ワークへの保持力の大きい複数の箇所を設けることができる。また、第２面がワークの回転中心を挟んでワークに複数箇所で接触するので、ワークを保持する箇所が偏らずバランスよくワークを保持することができる。したがって、保持が困難な薄いワークであっても、安定した保持力で面取り時のブレを抑えて面取りすることができる。また、ワークを接着する必要がないので、作業時間が短くて済み、効率的に面取りできる。請求項７に記載のワーク面取り方法についても同様である。
【００１４】
請求項４に記載のワーク面取り装置では、ワークがワーク保持部によって保持された後、第１砥石によってワークの一方端縁が面取りされる。そして、第１砥石および第２砥石が移動されて、第２砥石によってワークの他方端縁が面取りされる。したがって、厚さの異なる様々なワークを容易に面取りできる。請求項８に記載のワーク面取り方法についても同様である。
【００１５】
ワークが、コバルトを０．３重量％以上１０重量％以下含有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系合金であれば、脆いため欠けの発生が多くなり均一な面取りが難しかった。しかし、請求項９に記載のワーク面取り方法では、ワークに対する保持力を大きくできるので、このような脆いワークであっても、安定して保持でき容易に面取りできかつ欠けの発生を少なくすることができる。
砥石回転速度が２０００ｒｐｍ未満であれば砥石の加工負荷が大きくなりワークのチッピング発生数が多くなる。砥石回転速度が５０００ｒｐｍを超えてもクーラントが刃先へ十分に供給されずチッピング発生数が多くなる。したがって、請求項１０に記載のワーク面取り方法のように砥石回転速度は２０００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下が好ましい。
【００１６】
また、砥石の周速が１２５．６ｍ／ｍｉｎ未満であれば砥石の加工負荷が大きくなりワークのチッピング発生数が多くなる。砥石の周速が３１４ｍ／ｍｉｎを超えてもチッピング発生数が多くなる。したがって、請求項１１に記載のワーク面取り方法のように砥石の周速は１２５．６ｍ／ｍｉｎ以上３１４ｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。
【００１７】
なお、明細書中において「面取り」とはワークの外周部に沿って順次面取り加工することをいい、たとえば倣い面取りを含む。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１を参照して、この発明の一実施形態のワーク面取り装置１０は、工具３４（後述）を駆動するための駆動部１１を含む。駆動部１１はベース１２を含み、ベース１２上にはベッド１４が配置される。ベッド１４上には、２本の平行なレール１６ａおよび１６ｂが配置され、レール１６ａおよび１６ｂ上には、略Ｌ字状のコラム１８が水平移動可能に配置される。コラム１８は倣いシリンダ２０によって駆動される。工具３４は、倣いシリンダ２０のストローク内で水平方向に移動する限り、常に一定の倣い圧力、たとえば２０Ｎ以上３０Ｎ以下の所定の圧力で面取りできるように調整される。
【００１９】
また、コラム１８の前面には、砥石軸３２（後述）を上下方向に移動させるためのスライド２２が取り付けられる。スライド２２には、モータ取付部２４が上下方向に摺動可能に装着され、モータ取付部２４には砥石軸モータ２６が取り付けられる。砥石軸モータ２６の下端から垂下する軸受２８は軸受保持部３０によって保持される。軸受２８によって保持される砥石軸３２の先端には、面取り用の工具３４が装着される。したがって、砥石軸モータ２６によって、砥石軸３２および工具３４が矢印Ａ方向（図３参照）にたとえば３６００ｒｐｍで回転される。
【００２０】
図２に示すように、工具３４は、砥石３６ａおよび３６ｂを含む。砥石３６ａおよび３６ｂは、それぞれ鉄などの台部材３８ａおよび３８ｂを含み、台部材３８ａおよび３８ｂの表面には、それぞれ、Ｎｉ層３９ａおよび３９ｂの電着によってダイヤモンド系砥粒等の砥粒４０ａおよび４０ｂが形成される。砥粒４０ａおよび４０ｂの平均粒径は１００μｍ以上２７０μｍ以下が好ましい。それは以下のような理由による。砥粒４０ａ、４０ｂの平均粒径が１００μｍ未満であれば、面取り時に発生するスラッジによって砥石３６ａ、３６ｂが目詰まりを起こしやすい。また、砥粒４０ａ、４０ｂの摩耗も早いので生産性が低下する。一方、平均粒径が２７０μｍを超えると砥粒４０ａ、４０ｂの粒径が大きすぎるため希土類焼結磁石のような脆いワーク８５（後述）を面取りするとチッピング発生数が多くなる。特に、ワーク８５が薄い場合そのような問題が生じやすい。
【００２１】
このような砥石３６ａおよび３６ｂは、面取りに使用されるそれぞれのテーパ部４２ａおよび４２ｂが対向するように配置されかつねじ４４によって接続される。砥石３６ａおよび３６ｂ間にはベアリング４６が介挿される。面取り時には、ベアリング４６をワーク８５の側面に接触させながら、砥石３６ａおよび３６ｂによってそれぞれワーク８５の上端縁８６ａおよび下端縁８６ｂが面取りされる（図５、図６参照）。このとき、ワーク８５の寸法に応じて、両面同時面取りまたは片面面取りが選択される。ワーク８５の厚みがたとえばベアリング４６の厚み以下であれば、砥石３６ａおよび３６ｂを上下動させてワーク８５が片面ずつ面取りされる。
【００２２】
図１に戻って、コラム１８の上面には砥石軸３２を上下に移動させるためのシリンダ４８が配置される。シリンダ４８の両端には孔５０ａおよび５０ｂが形成される。孔５０ａおよび５０ｂに、コラム１８の上面から突出するねじ部５２ａおよび５２ｂがそれぞれ挿通され、ねじ部５２ａおよび５２ｂにはそれぞれ、ワーク８５の厚みに応じた位置にブロック５４ａおよび５４ｂが取り付けられる。シリンダ４８はモータ取付部２４にアーム５６によって連結される。したがって、ブロック５４ａおよび５４ｂによって、シリンダ４８の上方向への移動が規制され、シリンダ４８、およびシリンダ４８によって上下方向に移動される砥石軸３２および工具３４の上下方向のストロークが決定される。
ベース１２近傍には容器５８が配置される。容器５８内には、ワーク８５を保持するためのワーク保持部５９が設けられる。ワーク保持部５９は、容器５８内に配置される回転テーブル６０を含み、回転テーブル６０は、容器５８の真下に配置されたテーブル回転モータ６２によって、たとえば１ｒｐｍ以上１０ｒｐｍ以下程度で矢印Ｂ方向に回転される。図３にも示すように、回転テーブル６０上にはワーク８５を載せるためのワーク台６４が配置される。
【００２３】
図４（ａ）および（ｂ）を参照して、ワーク台６４は基台６６を含む。基台６６の上面６８は、中央部７０と、中央部７０より静摩擦係数が大きい両端部７２ａおよび７２ｂとを含み、両端部７２ａおよび７２ｂの静摩擦係数は０．１を超えかつ１．０未満である。両端部７２ａおよび７２ｂにはＮｉ層７４の電着によってダイヤモンド等からなる固定粒７６が形成される。たとえば、Ｎｉ層７４の厚みは５０μｍ、固定粒７６の粒径Ｄは１００μｍ程度に設定され、上面６８から固定粒７６が突出する。したがって、ワーク保持時には固定粒７６がワーク８５にくい込み、アンカー効果によって面取り時のワーク８５のブレを抑制できる。また、このようにワーク保持部５９を構成することによって、ワーク８５として希土類合金磁石のような研磨性の高い材料を用いてもワーク保持部５９が摩耗することなく安定して強い保持力を実現できる。
【００２４】
固定粒７６の粒径Ｄは５０μｍ以上３００μｍ以下程度が好ましい。この範囲内であれば、ワーク８５に対する固定粒７６のくい込み量を５μｍ以上１０μｍ以下程度にできるので、ワーク８５の傷を浅くでき、アンカー効果によってワーク８５を強く保持することができる。
図１および図３に示すように、容器５８内には、クランプシリンダ７８によって駆動されるクランパ８０が配置され、クランパ８０の先端にはコ字状部材８２が取り付けられる。コ字状部材８２両端の下面８４（２箇所）が、ワーク８５の回転中心Ｐを挟みかつ回転中心Ｐから略等距離の箇所でワーク８５の上面８７ａに接触し、ワーク８５が２箇所で押圧される。
したがって、面取り加工時には、ワーク保持部５９に含まれるワーク台６４の両端部７２ａおよび７２ｂとコ字状部材８２両端の下面８４とによって、ワーク８５が保持される。
【００２５】
ワーク８５としては、たとえばＨＤＤのボイスコイルモータに用いる磁石を得るための希土類合金磁石のような硬くて脆いワークが効果的である。上下両端縁を同時面取りする従来の面取り装置の面取り限界がワーク厚さ３．０ｍｍであったことを考慮すると、この発明のワーク８５としては、特に、保持し難く加工代が少ない厚さ３．０ｍｍ未満の薄いワークが効果的である。さらに、たとえば扇形のような曲線部分を含んで形成されるワークにも効果的である。
また、面取り時にワーク８５にクーラントを供給できるように、クーラント供給装置（図示せず）のクーラントノズル８８が容器５８内のワーク保持部５９近傍に配置される。
【００２６】
使用するクーラントは水を主成分としている。また、クーラント５４の表面張力は２５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下である。主成分が水であれば比熱が高くかつ気化熱が高いため冷却効果が高くなり、表面張力が２５ｍＮ／ｍ以上６０ｍＮ／ｍ以下であれば砥石３６ａ、３６ｂの刃先へのクーラントの浸透性がよく、研削効率がよい。
なお、クーラント中に消泡剤を添加すれば、泡の発生によっておこる、研削部の急激な温度上昇を阻止できる。クーラント用添加剤としては、界面活性剤またはシンセティックタイプ合成潤滑剤、錆止め剤、非鉄金属防食剤、防腐剤、消泡剤を用いることができる。
【００２７】
水を主成分とするクーラントに添加される界面活性剤としては、アニオン系として、脂肪酸石鹸やナフテン酸石鹸等の脂肪酸誘導体、または長鎖アルコール硫酸エステルや動植物油の硫酸化油等の硫酸エステル型、または石油スルホン酸塩等のスルホン酸型、非イオン系として、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテルやポリオキシエチレンモノ脂肪酸エステル等のポリオキシエチレン系、ソルビタンモノ脂肪酸エステル等の多価アルコール系、または脂肪酸ジエタノールアミド等のアルキロールアミド系を用いることができる。具体的には、ケミカルソリューションタイプのＪＰ−０４９７Ｎ（カストロール社製）を水に２重量％程度添加することによって、表面張力および動摩擦係数を好適な範囲内に調整することができる。
【００２８】
シンセティックタイプ合成潤滑剤としては、シンセティック・ソリューションタイプ、シンセティック・エマルションタイプおよびシンセティックソリュブルタイプを用いることができ、そのなかでも、シンセティック・ソリューションタイプが好ましく、具体的には、シンタイロ９９５４（カストロール社製）や＃８７０（ユシロ化学工業社製）を挙げることができる。いずれも、水に２重量％程度添加することによって、表面張力および動摩擦係数を好適な範囲内に調整することができる。
また、錆止め剤を含有させることで、希土類合金の腐食を防止することができる。ここで、ＰＨは９〜１１とすることが好ましい。錆止め剤としては、有機系として、オレイン酸塩や安息香酸塩等のカルボン酸塩、またはトリエタノールアミン等のアミン類、無機系として、りん酸塩、ホウ酸塩、モリブデン酸塩、タングステン酸塩、または炭酸塩を用いることができる。
【００２９】
非鉄金属防食剤としては、たとえばベンズトリアゾール等の窒素化合物を、防腐剤としては、ヘキサハイドロトリアジン等のホルムアルデヒド供与体を用いることができる。
消泡剤としては、シリコーンエマルジョンを用いることができる。消泡剤を含有させることで、クーラントの泡立ちを少なくし、クーラントの浸透性をよくし、冷却効果を高め、砥石３６ａ、３６ｂの刃先での温度上昇を防ぎ、砥石３６ａ、３６ｂの刃先での異常摩耗が起こりにくくなる。
【００３０】
このようなワーク面取り装置１０の主要な動作について説明する。
図５を参照して、ワーク８５の上下両端縁８６ａおよび８６ｂを片面ずつ面取りする場合について説明する。片面面取りは、たとえば、ワーク８５の厚みがベアリング４６の厚みより小さいときに用いられる。
まず、図５（ａ）に示すように、ワーク台６４とクランパ８０のコ字状部材８２とによってワーク８５が保持される。このとき、ワーク台６４の上面６８の両端部７２ａおよび７２ｂがワーク８５の下面８７ｂに接触し、コ字状部材８２の下面８４がワーク８５の上面８７ａに接触する。ついで、工具３４を下降させ、上端縁面取り用の砥石３６ａを、回転しているワーク８５の研削部となる上端縁８６ａに接触させ、上端縁８６ａを面取りする。その後、図５（ｂ）に示すように、工具３４を退避させかつ上昇させる。そして、図５（ｃ）に示すように、下端縁面取り用の砥石３６ｂをワーク８５の研削部となる下端縁８６ｂに接触させ、下端縁８６ｂを面取りする。
【００３１】
ついで、図６を参照して、ワーク８５の上下両端縁８６ａおよび８６ｂを同時面取りする場合について説明する。両面同時面取りは、ワーク８５が砥石３６ａと３６ｂとに同時に接触するほどワーク８５の厚みが大きいときに用いられる。この場合には、ワーク台６４とクランパ８０のコ字状部材８２とによってワーク８５が保持された後、工具３４を下降させて砥石３６ａおよび３６ｂをそれぞれ、回転しているワーク８５の上下両端縁８６ａおよび８６ｂに接触させることによって、容易に面取りできる。
【００３２】
このようにワーク面取り装置１０によれば、ワーク８５の厚みに応じたモードで面取りできる。
また、図５に示すように、工具３４を上下方向すなわちワーク８５の厚み方向にシフトさせて、ワーク８５の上下両端縁８６ａおよび８６ｂを順次面取りすることによって、厚さの異なる様々なワーク８５を容易に面取りできる。なお、砥石３６ａおよび３６ｂを変更することなく、シリンダ４８のストロークを調整することによって、ワーク８５の厚みに対応できる。
【００３３】
また、倣い圧力を一定にすることによって、ワーク８５の上下両端縁８６ａおよび８６ｂの面取り量Ｘ（後述）の均一度を高めることができる。
さらに、ワーク面取り装置１０では、ワーク台６４の中央部７０より静摩擦係数が大きくその値が０．１を超える両端部７２ａおよび７２ｂによってワーク８５を保持するので、ワーク８５への保持力を大きくできる。したがって、保持が困難な薄いワーク８５であっても、面取り時の研削反力によるワーク８５のブレを抑制でき安定して保持できるので、面取りが可能となり、かつ面取りの均一度を高めることができる。また、ワーク８５を接着等する必要がないので、作業時間が短くて済み、効率的に面取りできる。
【００３４】
また、両端部７２ａおよび７２ｂでワーク８５を保持するので、ワーク８５への保持力の大きい複数の箇所を設けることができ、面取り時のワーク８５のブレをさらに抑制できる。さらに、ワーク８５を保持するとき、固定粒７６をワーク８５にくい込ませることができるので、ワーク８５に対するクランプ力が小さくても、アンカー効果によってワーク８５のブレを抑制できる。
また、ワーク８５の回転中心Ｐを挟みかつ回転中心Ｐから略等距離の複数箇所（この実施形態では下面８４による２箇所）で、ワーク８５を保持することによって、ワーク８５を保持する箇所が偏らずバランスよくワーク８５を保持することができ、また、より少ない押圧力でワーク８５を固定でき、面取り時のワーク８５のブレを抑制できる。
【００３５】
この発明は、ワーク８５がＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石のとき効果的であり、特に、米国特許第４，７７０，７２３号および第４，７９２，３６８号に開示されているＲ−Ｆｅ−Ｂ系希土類焼結磁石の加工に適する。この発明は、その中でも、ネオジム（Ｎｄ）、鉄（Ｆｅ）およびホウ素（Ｂ）を主成分とし、正方晶構造のＮｄ_２Ｆｅ_１４Ｂ金属間化合物からなる硬い主相（鉄リッチ相）と、Ｎｄリッチな粘りのある粒界相とを有するネオジム磁石の加工および製造に適する。ネオジム磁石の代表例として、商品名ＮＥＯＭＡＸ（住友特殊金属社製）がある。
【００３６】
特に、ワーク８５が、コバルトを０．３重量％以上１０重量％以下含有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石であれば、脆くなり均一な面取りが難しかった。
それは以下のような理由によると考えられる。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石はＳｍ−Ｃｏ磁石に比べて耐熱性に劣る。そのため、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系磁石はモータ等の高温環境下で使用される製品に組み込まれる場合には、Ｆｅの一部を置換するＣｏを０．３重量％以上１０重量％以下の割合で添加して、耐熱性を向上させている。一方、添加されたＣｏは主相に取り込まれるだけではなく、粒界相にも存在しＲ_３ＣｏもしくはＲ_２Ｃｏなる化合物を形成する。この化合物はＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石の強度を低下させ脆くする。
【００３７】
しかし、この発明によれば、ワーク８５に対する保持力を大きくできるので、コバルトを０．３重量％以上１０重量％以下含有した薄くて脆いＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石がワーク８５であっても、安定して保持でき容易に面取りできかつ欠けの発生を少なくすることができる。
なお、図３に示すように、工具３４の回転方向（矢印Ａ）をワーク８５の回転方向（矢印Ｂ）と同方向にすることによって、面取り時にワーク８５にかかる負荷を小さくしワーク８５の欠けの発生を減らすことができる。
【００３８】
ついで、ワーク面取り装置１０の実験例について説明する。
実験条件を表１に示す。
【００３９】
【表１】

【００４０】
ワーク８５として、Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系永久磁石（ＮＥＯＭＡＸ−４８ＢＨ：住友特殊金属社製）で表１に示す形状のものを用いた。クーラントとして、ケミカルソリューションタイプのＪＰ−０４９７Ｎ（カストロール社製）を水に２重量％程度添加したものを用い、１分間に１０リットル吐出した。砥石３６ａおよび３６ｂとして、それぞれテーパ部４２ａ、４２ｂの外径（直径）の平均値が２０ｍｍで、傾斜度が４５度のものを用いた。砥粒４０ａおよび４０ｂとして、人造ダイヤモンドで、粒径が１００番のメッシュ（粒径：１７０μｍ以上２１０μｍ以下）のものを用いた。砥粒４０ａおよび４０ｂは電着（めっき）法によってそれぞれ砥石３６ａおよび３６ｂに固定されている。クランプ力は５８８Ｎで、回転テーブル６０は１５ｒｐｍ（４秒に１回転）で回転した。ワーク台６４の表面には、砥石３６ａおよび３６ｂの場合と同様に電着法によって、粒径９０μｍ以上１１０μｍ以下の人造ダイヤモンドが固定され、表面粗度はＲｍａｘで５０μｍと推定される。なお、測定には、ダイヤルゲージを用いた。
【００４１】
まず、ワーク面取り装置１０と従来例とについて、加工の可否および加工時間を比較した。
実験により、表２に示すような結果が得られた。
【００４２】
【表２】

【００４３】
ここで、「加工時間」は、或るワーク８５の面取り開始からその次のワーク８５の面取り開始までの所要時間を示す。表２には、サンプル４００個中の任意の８個のワーク８５についての加工時間の平均値を示す。また、比較例１および比較例２では、ワーク８５の保持方法は接着剤による固定とした。
表２、表３Ａおよび表３Ｂに示す「加工の可否」において、◎は加工可能、×は加工不可能、△は面取りはできるが保持力が不十分で加工時にワーク８５が動いた場合をそれぞれ示す。
【００４４】
表２に示すように、ワーク面取り装置１０の場合、厚さ２．５ｍｍ以下のワーク８５の加工時間が増えているのは、ワーク８５の上下両端縁８６ａおよび８６ｂを片面面取りによって順次面取りしたからである。また、比較例１では、厚さ３．０ｍｍ未満のワーク８５は面取りできないので、厚さ２．５ｍｍ以下のデータはない。
表２からわかるように、ワーク面取り装置１０では、厚さ３．０ｍｍ未満のワークであっても短時間で面取りできる。
ついで、ワーク面取り装置１０と比較例１〜３とについて、加工の可否と面取り量のバラツキとを表３（ａ）および（ｂ）に示す。
【００４５】
【表３】

【００４６】
ここで、「面取り量のバラツキ」は次のようにして求められる。
図７（ａ）に示すワーク８５の上下両端縁の４つのストレート部９０について、それぞれ任意の１点で面取り量Ｘ（図７（ｂ）参照）を測定し、４つの測定値の中から面取り量Ｘの最大値と最小値との差を求める。この処理をサンプル４００個中の任意の８個のワーク８５について行い、８個の平均値を求め、面取り量のバラツキとする。
ワーク面取り装置１０によれば、薄いワーク８５であっても、面取り時に安定して保持でき、面取り時のワーク８５のブレを抑制できるので、表３（ａ）および（ｂ）からわかるように、比較例よりも面取り量のバラツキが小さく、より均一な面取りができる。
【００４７】
なお、ワーク面取り装置１０においてワーク台６４にダイヤモンドが形成されていない装置を用いた比較例３の場合、ワーク厚さ３．０ｍｍ以下では、面取り時の研削反力によってワーク８５が動いてしまう結果、面取り量のバラツキが大きくなる。このことからも、ワーク台６４の表面６８に固定粒７６を形成することが効果的であることがわかる。
上述の実験結果より、ワーク面取り装置１０によれば、効率的にかつ精度良く面取り加工できる。
【００４８】
さらに、ワーク面取り装置１０について、砥石回転速度とチッピングとの関係を図８（ａ）および（ｂ）に示す。このときのワーク８５の外周部に対する砥石３６ａ、３６ｂの相対移動速度を３ｍｍ／ｓｅｃ、面取り量Ｘを０．１４ｍｍとした。
この実験例では、砥石回転速度を５００ｒｐｍ以上７０００ｒｐｍ以下の範囲内で変化させ、各場合についてワーク８５を面取りし、直径１ｍｍ以上のチッピングの発生数を測定した。ワーク８５の厚さｈを３．０ｍｍとした。その他の実験条件は表１と同様である。
なお、砥石周速はワークと接触する砥石の周速をいう。この実験例では、砥石周速は、砥石外径×３．１４×砥石回転速度によって求めた。砥石外径としては、砥石のテーパ部の外径（直径）の平均値を用い、ここでは２０ｍｍであった。
【００４９】
実験結果より、砥石３６ａおよび３６ｂは２０００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下で回転させるのが好ましい。すなわち、砥石３６ａおよび３６ｂの周速は１２５．６ｍ／ｍｉｎ以上３１４ｍ／ｍｉｎ以下にするのが好ましい。
砥石回転速度が２０００ｒｐｍ（砥石周速が１２５．６ｍ／ｍｉｎ）未満であれば砥石３６ａおよび３６ｂの相対移動速度を３ｍｍ／ｓｅｃ以上とした場合、砥石３６ａおよび３６ｂの加工負荷が大きくなりワーク８５のチッピング発生数が多くなる。また、砥石３６ａおよび３６ｂの相対移動速度を低下させるとチッピングはなくなるが、作業効率がきわめて低下する。一方、砥石回転速度が５０００ｒｐｍ（砥石周速が３１４ｍ／ｍｉｎ）を超えるとクーラントが刃先へ十分に供給されずチッピング発生数が多くなり、さらに、６０００ｒｐｍ（砥石周速が３７６．８ｍ／ｍｉｎ）を超えると、強くなった連れ回り流によってクーラントが研削部へ供給不足となり焼き付けが発生する。
【００５０】
ワーク８５が、コバルトを０．３重量％以上１０重量％以下含有するＲ−Ｆｅ−Ｂ系磁石であっても、砥石回転速度が２０００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下、すなわち砥石周速が１２５．６ｍ／ｍｉｎ以上３１４ｍ／ｍｉｎ以下であれば、チッピング発生数が少なくなりかつ効率的に面取りできる。このときのワーク８５の外周部に対する砥石３６ａ、３６ｂの相対移動速度は、０．５ｍｍ／ｓｅｃ未満なら研削効率が低下し７．０ｍｍ／ｓｅｃを超えると砥石３６ａ、３６ｂの加工負荷が大きくなりワーク８５のチッピング発生数が多くなるので、０．５ｍｍ／ｓｅｃ以上７．０ｍｍ／ｓｅｃ以下であり、さらに好ましくは２．０ｍｍ／ｓｅｃ以上４．０ｍｍ／ｓｅｃ以下である。
砥石回転速度は３０００ｒｐｍ以上４０００ｒｐｍ以下、すなわち砥石周速は１８８．４ｍ／ｍｉｎ以上２５１．２ｍ／ｍｉｎ以下がさらに好ましく、この場合、さらにチッピング発生数を少なくできる。
【００５１】
なお、静摩擦係数が０．１を超える部分、すなわち表面から固定粒７６が突出した部分は、コ字状部材８２の下面８４に形成されてもよく、また、ワーク台６４の上面６８およびコ字状部材８２の下面８４の両方に形成されてもよい。
また、ワーク８５の回転中心Ｐを挟みかつ回転中心Ｐから略等距離の複数箇所でワーク８５を保持するのは、ワーク８５の下面８７ｂであってもよく、また、ワーク８５の上下両面８７ａおよび８７ｂに適用できる。ワーク８５を保持する箇所はワーク８５の一面につき３箇所以上であってもよい。
ワーク台６４の基台６６上に形成される固定粒７６は、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＣ、ｃＢＮ等の粒であってもよい。
【００５２】
なお、この発明において希土類合金は希土類磁石を含む概念であり、希土類合金を着磁することによって希土類磁石が得られる。着磁工程は、研削工程の前に行ってもよいし、後に行ってもよい。この発明は、ワーク８５が任意の希土類合金である場合に適用できる。Ｒ−Ｆｅ−Ｂ系希土類合金を用いて製造される希土類磁石は、磁気ヘッドの位置決めに用いられるボイスコイルモータ用の材料として適する。
【００５３】
【発明の効果】
この発明によれば、保持が困難な薄いワークであっても安定して保持でき面取りできる。また、ワークを接着する必要がないので、作業時間が短くて済み、効率的に面取りできる。
さらに、砥石を２０００ｒｐｍ以上５０００ｒｐｍ以下で回転させる場合や、１２５．６ｍ／ｍｉｎ以上３１４ｍ／ｍｉｎ以下の周速で回転させる場合、希土類焼結磁石の外周部に対する砥石の相対移動速度を０．５ｍｍ／ｓｅｃ以上７．０ｍｍ／ｓｅｃ以下にすることによって、チッピング発生数が少なくなりかつ効率的に面取りできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す概略斜視図である。
【図２】工具の一例を示す図解図である。
【図３】図１の実施形態の要部を示す斜視図である。
【図４】（ａ）はワーク台を示す斜視図、（ｂ）はその要部断面図である。
【図５】この実施形態の片面面取りの動作を説明するための図解図である。
【図６】この実施形態の両面同時面取りの動作を説明するための図解図である。
【図７】（ａ）はワークの一例を示す斜視図、（ｂ）は面取り量Ｘを示す図解図である。
【図８】（ａ）は一実験例の結果を示すテーブル、（ｂ）はそのグラフである。
【符号の説明】
１０ワーク面取り装置
１１駆動部
１６ａ、１６ｂレール
１８コラム
２０倣いシリンダ
２２スライド
２６砥石軸モータ
３２砥石軸
３４工具
３６ａ、３６ｂ砥石
４６ベアリング
４８シリンダ
５２ａ、５２ｂねじ部
５４ａ、５４ｂブロック
５９ワーク保持部
６４ワーク台
６８ワーク台の上面
７０ワーク台上面の中央部
７２、７２ｂワーク台上面の端部
７６固定粒
８０クランパ
８２コ字状部材
８４クランパのコ字状部材の下面
８５ワーク
８６ａワークの上端縁
８６ｂワークの下端縁
８７ａワークの上面
８７ｂワークの下面
８８クーラントノズル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a workpiece chamfering apparatus and a workpiece chamfering method, and more particularly to a workpiece chamfering apparatus and a workpiece chamfering method for chamfering a thin workpiece.
[Prior art]
As this type of related technology, there is a chamfering device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 5-337716. In this chamfering device, a pair of tools are attached to both sides of the bearing cylinder, and the upper and lower end edges of the work are cut with the tool, respectively, and the upper and lower end edges of the work are chamfered simultaneously.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the thickness of the bearing cylinder used cannot be less than 3 mm, this related technique cannot chamfer a thin workpiece having a thickness of less than 3 mm.
Further, when chamfering a thin workpiece, there is a method of adhering and holding the workpiece in order to firmly fix the workpiece, but this has a problem that it takes time to work and the productivity is poor.
Therefore, a main object of the present invention is to provide a workpiece chamfering apparatus and a workpiece chamfering method capable of efficiently chamfering even a thin workpiece.
[0003]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, a workpiece chamfering apparatus according to claim 1, wherein a workpiece made of a rare earth alloy is used.chamferA workpiece chamfering device for chamfering, comprising: a first grindstone for chamfering one end edge of a work; a second grindstone for chamfering the other end edge of the work; a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone And a work holding part for holding the work including a first surface and a second surface that are in contact with one main surface and the other main surface of the work, respectively, and the first surface projects diamond Some parts have a coefficient of static friction exceeding 0.1The second surface contacts the workpiece at multiple locations across the center of rotation of the workpiece.It is characterized by doing.
The workpiece chamfering device according to claim 2 is the workpiece chamfering device according to claim 1, wherein portions where the coefficient of static friction exceeds 0.1 are formed at both end portions of the first surface, and both end portions contact the workpiece. It is characterized by.
[0004]
The workpiece chamfering apparatus according to claim 3, wherein the workpiece is made of a rare earth alloy.chamferA workpiece chamfering device for chamfering, comprising: a first grindstone for chamfering one end edge of a work; a second grindstone for chamfering the other end edge of the work; a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone And a work holding part for holding the work including a first surface and a second surface that respectively contact the one main surface and the other main surface of the work, and the first surface protrudes from the center portion and the diamond. Have both ends with a larger coefficient of static friction than the center, and both ends are in contact with the workpiece.The second surface contacts the workpiece at multiple locations across the center of rotation of the workpiece.It is characterized by doing.
[0005]
Claim 4The workpiece chamfering device described inClaims 1 to 3The workpiece chamfering device according to any one of the above, further includes a drive unit for moving the first grindstone and the second grindstone in the thickness direction of the workpiece.
[0006]
Claim 5The work chamfering method described in 1 uses a work holding portion that includes a first surface and a second surface, and the first surface has a portion having a static friction coefficient exceeding 0.1 by protruding diamond, and the first surface and A first step of holding the work by the work holding part by bringing the second surface into contact with one main surface and the other main surface of the work made of a rare earth alloy, and a first grindstone and a work for chamfering one end edge of the work A tool using a tool including a second grindstone for chamfering the other end of the first wheel and a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone.chamferWith a second step toIn the first step, the second surface is in contact with the workpiece at a plurality of positions across the rotation center of the workpiece.
Claim 6The workpiece chamfering method described inClaim 5In the workpiece chamfering method described in (1), portions where the static friction coefficient exceeds 0.1 are formed at both ends of the first surface, and in the first step, both ends contact the workpiece.
[0007]
Claim 7The work chamfering method described in 1 uses a work holding portion that includes a first surface and a second surface, and the first surface has a central portion and both ends having a larger coefficient of static friction than the central portion by projecting diamond. A first step in which both ends of the first surface are brought into contact with one main surface of a work made of a rare earth alloy and the second surface is brought into contact with the other main surface of the work, and the work is held by the work holding portion, and one end edge of the work Using a tool including a first grindstone for chamfering, a second grindstone for chamfering the other edge of the work, and a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone,chamferWith a second step toIn the first step, the second surface is in contact with the workpiece at a plurality of positions across the rotation center of the workpiece.
[0008]
Claim 8The workpiece chamfering method described inClaims 5 to 7In the workpiece chamfering method according to any one of the above, the second step includes chamfering one end edge of the workpiece with the first grindstone, moving the tool in the thickness direction of the workpiece, and the other end of the workpiece with the second grindstone. The method includes the step of chamfering the edge.
[0009]
Claim 9The workpiece chamfering method described inClaim 5In the work chamfering method described in 1), the work is an R—Fe—B alloy containing cobalt in an amount of 0.3 wt% to 10 wt%.
Claim 10The workpiece chamfering method described inClaim 5In the work chamfering method described in 1), in the second step, the work is chamfered by rotating the first grindstone and the second grindstone at 2000 rpm or more and 5000 rpm or less.
Claim 11The workpiece chamfering method described inClaim 5In the work chamfering method described in (1), in the second step, the work is chamfered by rotating the first grindstone and the second grindstone at a peripheral speed of 125.6 m / min to 314 m / min.
[0012]
In the workpiece chamfering apparatus according to the first aspect, since the first surface of the workpiece holding portion has a portion having a coefficient of static friction exceeding 0.1, the holding force to the workpiece can be increased.In addition, since the second surface contacts the work at a plurality of positions across the rotation center of the work, the work holding position can be held in a well-balanced manner without uneven positions.Therefore, even a thin workpiece that is difficult to hold can be chamfered while being stably held while suppressing blurring during chamfering.furtherWhen the workpiece is held by the workpiece holding portion, the portion having a static friction coefficient exceeding 0.1 can be made difficult to insert. Therefore, even if the pressing force of the work holding part with respect to the work is smaller than the conventional one, the work blur can be suppressed by the anchor effect. Further, since it is not necessary to bond the workpieces, the work time can be shortened and chamfering can be performed efficiently.Claim 5The same applies to the workpiece chamfering method described in 1).
In the workpiece chamfering apparatus according to claim 2, since the workpiece is held at both ends of the first surface having a large static friction coefficient, a plurality of portions having a large holding force to the workpiece are provided between the first surface and the workpiece. It is possible to further suppress the movement of the workpiece during chamfering.Claim 6The same applies to the workpiece chamfering method described in 1).
[0013]
In the workpiece chamfering apparatus according to claim 3, the first surface has both end portions having a coefficient of static friction larger than that of the center portion, and the workpiece is held by the both end portions. Can be provided.In addition, since the second surface contacts the work at a plurality of positions across the rotation center of the work, the work holding position can be held in a well-balanced manner without uneven positions.Therefore, even a thin work that is difficult to hold can be chamfered with a stable holding force while suppressing blurring during chamfering. Further, since it is not necessary to bond the workpieces, the work time can be shortened and chamfering can be performed efficiently.Claim 7The same applies to the workpiece chamfering method described in 1).
[0014]
Claim 4In the workpiece chamfering apparatus described in 1), after the workpiece is held by the workpiece holding portion, one end edge of the workpiece is chamfered by the first grindstone. Then, the first grindstone and the second grindstone are moved, and the other edge of the workpiece is chamfered by the second grindstone. Therefore, various workpieces having different thicknesses can be easily chamfered.Claim 8The same applies to the workpiece chamfering method described in 1).
[0015]
If the workpiece was an R—Fe—B alloy containing 0.3 wt% or more and 10 wt% or less of cobalt, the brittleness caused brittleness and increased chamfering, making uniform chamfering difficult. But,Claim 9In the workpiece chamfering method described above, since the holding force for the workpiece can be increased, even such a fragile workpiece can be stably held, can be easily chamfered, and occurrence of chipping can be reduced.
If the grindstone rotational speed is less than 2000 rpm, the processing load of the grindstone increases and the number of chipping occurrences of the workpiece increases. Even if the grindstone rotation speed exceeds 5000 rpm, the coolant is not sufficiently supplied to the cutting edge, and the number of chipping occurrences increases. Therefore,Claim 10The grindstone rotation speed is preferably 2000 rpm or more and 5000 rpm or less, as in the workpiece chamfering method described in 1).
[0016]
Further, if the peripheral speed of the grindstone is less than 125.6 m / min, the processing load of the grindstone increases and the number of chipping of the workpiece increases. Even if the peripheral speed of the grindstone exceeds 314 m / min, the number of chipping occurrences increases. Therefore,Claim 11The peripheral speed of the grindstone is preferably 125.6 m / min or more and 314 m / min or less, as in the workpiece chamfering method described in 1).
[0017]
In the specification, “chamfering” refers to sequentially chamfering along the outer periphery of the workpiece, and includes, for example, copying chamfering.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Referring to FIG. 1, a workpiece chamfering apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a drive unit 11 for driving a tool 34 (described later). The drive unit 11 includes a base 12, and a bed 14 is disposed on the base 12. Two

parallel rails

16a and 16b are arranged on the bed 14, and a substantially L-shaped column 18 is arranged on the

rails

16a and 16b so as to be horizontally movable. The column 18 is driven by the copying cylinder 20. As long as the tool 34 moves in the horizontal direction within the stroke of the scanning cylinder 20, the tool 34 is adjusted so that it can be always chamfered at a constant scanning pressure, for example, a predetermined pressure of 20N to 30N.
[0019]
A slide 22 for moving a grindstone shaft 32 (described later) in the vertical direction is attached to the front surface of the column 18. A motor mounting portion 24 is mounted on the slide 22 so as to be slidable in the vertical direction, and a grindstone shaft motor 26 is mounted on the motor mounting portion 24. A bearing 28 that hangs down from the lower end of the grindstone shaft motor 26 is held by a bearing holder 30. A chamfering tool 34 is attached to the tip of the grindstone shaft 32 held by the bearing 28. Therefore, the grindstone shaft motor 26 rotates the grindstone shaft 32 and the tool 34 in the direction of arrow A (see FIG. 3) at 3600 rpm, for example.
[0020]
As shown in FIG. 2, the tool 34 includes

grindstones

36a and 36b. The

grindstones

36a and 36b include base members 38a and 38b such as iron, respectively, and

abrasive grains

40a and 40b such as diamond-based abrasive grains are formed on the surfaces of the base members 38a and 38b by electrodeposition of Ni layers 39a and 39b, respectively. Is formed. The average particle size of the

abrasive grains

40a and 40b is preferably 100 μm or more and 270 μm or less. The reason is as follows. If the average particle diameter of the

abrasive grains

40a and 40b is less than 100 μm, the

grindstones

36a and 36b are likely to be clogged by sludge generated during chamfering. Further, since the

abrasive grains

40a and 40b are worn quickly, the productivity is lowered. On the other hand, if the average particle size exceeds 270 μm, the particle size of the

abrasive grains

40a and 40b is too large, and therefore, when a brittle workpiece 85 (described later) such as a rare earth sintered magnet is chamfered, the number of chippings increases. In particular, such a problem is likely to occur when the workpiece 85 is thin.
[0021]

Such grindstones

36 a and 36 b are arranged so that the respective

tapered portions

42 a and 42 b used for chamfering face each other and are connected by screws 44. A bearing 46 is interposed between the

grindstones

36a and 36b. At the time of chamfering, the upper edge 86a and the lower edge 86b of the workpiece 85 are chamfered by the

grindstones

36a and 36b, respectively, while the bearing 46 is in contact with the side surface of the workpiece 85 (see FIGS. 5 and 6). At this time, simultaneous double-side chamfering or single-sided chamfering is selected according to the dimensions of the workpiece 85. If the thickness of the workpiece 85 is equal to or less than the thickness of the bearing 46, for example, the workpieces 85 are chamfered one by one by moving the

grindstones

36a and 36b up and down.
[0022]
Returning to FIG. 1, a cylinder 48 for moving the grindstone shaft 32 up and down is disposed on the upper surface of the column 18.

Holes

50 a and 50 b are formed at both ends of the cylinder 48.

Screw portions

52a and 52b projecting from the upper surface of the column 18 are respectively inserted into the

holes

50a and 50b, and blocks 54a and 54b are attached to the

screw portions

52a and 52b at positions corresponding to the thickness of the workpiece 85, respectively. The cylinder 48 is connected to the motor mounting portion 24 by an arm 56. Therefore, the

blocks

54 a and 54 b restrict the upward movement of the cylinder 48, and the vertical stroke of the cylinder 48 and the grindstone shaft 32 and the tool 34 moved in the vertical direction by the cylinder 48 is determined.
A container 58 is disposed in the vicinity of the base 12. A work holding part 59 for holding the work 85 is provided in the container 58. The work holding unit 59 includes a rotary table 60 disposed in the container 58, and the rotary table 60 is rotated in the direction of arrow B by, for example, about 1 rpm to 10 rpm by a table rotation motor 62 disposed immediately below the container 58. Is done. As shown in FIG. 3, a work table 64 for placing a work 85 is disposed on the rotary table 60.
[0023]
Referring to FIGS. 4A and 4B, the work table 64 includes a base 66. The upper surface 68 of the base 66 includes a central portion 70 and both

end portions

72a and 72b having a larger static friction coefficient than the central portion 70. The static friction coefficients of both

end portions

72a and 72b are more than 0.1 and less than 1.0. is there. Fixed grains 76 made of diamond or the like are formed on both

end portions

72 a and 72 b by electrodeposition of the Ni layer 74. For example, the thickness of the Ni layer 74 is set to 50 μm, the particle diameter D of the fixed grains 76 is set to about 100 μm, and the fixed grains 76 protrude from the upper surface 68. Accordingly, the fixed grains 76 are difficult to hold when holding the workpiece, and the blurring of the workpiece 85 during chamfering can be suppressed by the anchor effect. In addition, by configuring the work holding part 59 in this way, even if a highly abrasive material such as a rare earth alloy magnet is used as the work 85, the work holding part 59 is stably worn and a strong holding force is realized. it can.
[0024]
The particle size D of the fixed particles 76 is preferably about 50 μm or more and 300 μm or less. If it is within this range, the amount of biting of the fixed grains 76 with respect to the work 85 can be set to about 5 μm or more and 10 μm or less, so that the damage to the work 85 can be shallow and the work 85 can be strongly held by the anchor effect.
As shown in FIGS. 1 and 3, a clamper 80 driven by a clamp cylinder 78 is disposed in the container 58, and a U-shaped member 82 is attached to the tip of the clamper 80. The lower surfaces 84 (two locations) at both ends of the U-shaped member 82 are in contact with the upper surface 87a of the workpiece 85 at a location approximately equidistant from the rotation center P with the rotation center P of the workpiece 85 interposed therebetween, and the workpiece 85 is pressed at two locations. Is done.
Therefore, at the time of chamfering, the workpiece 85 is held by the both ends 72a and 72b of the workpiece base 64 included in the workpiece holding portion 59 and the lower surfaces 84 at both ends of the U-shaped member 82.
[0025]
As the work 85, for example, a hard and brittle work such as a rare earth alloy magnet for obtaining a magnet used in a voice coil motor of an HDD is effective. Considering that the chamfering limit of a conventional chamfering apparatus that chamfers both upper and lower edges simultaneously is a workpiece thickness of 3.0 mm, the workpiece 85 of the present invention has a thickness that is particularly difficult to hold and has a small machining allowance. A thin workpiece of less than 0 mm is effective. Furthermore, it is also effective for a work formed including a curved portion such as a sector.
Further, a coolant nozzle 88 of a coolant supply device (not shown) is disposed in the vicinity of the work holding portion 59 in the container 58 so that the coolant can be supplied to the work 85 during chamfering.
[0026]
The coolant used is mainly water. The surface tension of the coolant 54 is 25 mN / m or more and 60 mN / m or less. If the main component is water, the specific heat is high and the heat of vaporization is high, so that the cooling effect is high, and if the surface tension is 25 mN / m or more and 60 mN / m or less, the permeability of the coolant to the cutting edges of the

grindstones

36a and 36b is good. Good grinding efficiency.
In addition, if an antifoamer is added in a coolant, the rapid temperature rise of a grinding part which arises by generation | occurrence | production of foam can be prevented. As the additive for coolant, a surfactant or a synthetic synthetic lubricant, a rust inhibitor, a nonferrous metal anticorrosive, an antiseptic, and an antifoaming agent can be used.
[0027]
Surfactants added to water-based coolants include anionic, fatty acid derivatives such as fatty acid soaps and naphthenic acid soaps, or sulfate ester types such as long-chain alcohol sulfates and sulfated oils of animal and vegetable oils. Or sulfonic acid type such as petroleum sulfonate, nonionic type, polyoxyethylene type such as polyoxyethylene alkylphenyl ether and polyoxyethylene mono fatty acid ester, polyhydric alcohol type such as sorbitan mono fatty acid ester, or fatty acid An alkylolamide system such as diethanolamide can be used. Specifically, by adding about 2% by weight of chemical solution type JP-0497N (manufactured by Castrol) to water, the surface tension and the dynamic friction coefficient can be adjusted within suitable ranges.
[0028]
As the synthetic type synthetic lubricant, synthetic solution type, synthetic emulsion type and synthetic soluble type can be used, and among them, synthetic solution type is preferable, and specifically, Syntylo 9954 (manufactured by Castrol) And # 870 (manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd.). In any case, the surface tension and the dynamic friction coefficient can be adjusted within a suitable range by adding about 2% by weight to water.
Moreover, corrosion of rare earth alloys can be prevented by containing a rust inhibitor. Here, the pH is preferably 9-11. As rust inhibitors, organic compounds such as oleates and benzoates, or amines such as triethanolamine, and inorganic compounds such as phosphates, borates, molybdates and tungstates Or carbonates can be used.
[0029]
For example, a nitrogen compound such as benztriazole can be used as the nonferrous metal anticorrosive, and a formaldehyde donor such as hexahydrotriazine can be used as the preservative.
As the antifoaming agent, a silicone emulsion can be used. By containing an antifoaming agent, the foaming of the coolant is reduced, the permeability of the coolant is improved, the cooling effect is enhanced, the temperature rise at the cutting edges of the

grindstones

36a, 36b is prevented, and the cutting edges of the

grindstones

36a, 36b Abnormal wear is less likely to occur.
[0030]
The main operation of the workpiece chamfering apparatus 10 will be described.
With reference to FIG. 5, the case where the upper and

lower end edges

86a and 86b of the workpiece 85 are chamfered one by one will be described. One-side chamfering is used, for example, when the thickness of the workpiece 85 is smaller than the thickness of the bearing 46.
First, as shown in FIG. 5A, the work 85 is held by the work base 64 and the U-shaped member 82 of the clamper 80. At this time, both ends 72 a and 72 b of the upper surface 68 of the work table 64 are in contact with the lower surface 87 b of the work 85, and the lower surface 84 of the U-shaped member 82 is in contact with the upper surface 87 a of the work 85. Next, the tool 34 is lowered, and the grindstone 36a for chamfering the upper edge is brought into contact with the upper edge 86a serving as a grinding portion of the rotating work 85, and the upper edge 86a is chamfered. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the tool 34 is retracted and raised. Then, as shown in FIG. 5C, the lower end edge chamfering grindstone 36 b is brought into contact with the lower end edge 86 b serving as a grinding portion of the work 85, and the lower end edge 86 b is chamfered.
[0031]
Next, the case where the upper and

lower end edges

86a and 86b of the workpiece 85 are chamfered simultaneously will be described with reference to FIG. The double-sided simultaneous chamfering is used when the thickness of the workpiece 85 is so large that the workpiece 85 contacts the

grindstones

36a and 36b simultaneously. In this case, after the workpiece 85 is held by the workpiece table 64 and the U-shaped member 82 of the clamper 80, the tool 34 is lowered to move the

grindstones

36a and 36b to the upper and lower end edges of the rotating workpiece 85, respectively. It can be easily chamfered by contacting with 86a and 86b.
[0032]
Thus, according to the workpiece chamfering apparatus 10, it is possible to chamfer in a mode corresponding to the thickness of the workpiece 85.
Further, as shown in FIG. 5, by shifting the tool 34 in the vertical direction, that is, in the thickness direction of the workpiece 85 and sequentially chamfering the upper and lower end edges 86 a and 86 b of the workpiece 85, various workpieces 85 having different thicknesses can be obtained. Can be chamfered easily. The thickness of the workpiece 85 can be accommodated by adjusting the stroke of the cylinder 48 without changing the

grindstones

36a and 36b.
[0033]
Further, by making the scanning pressure constant, the uniformity of the chamfering amount X (described later) of the upper and

lower end edges

86a and 86b of the work 85 can be increased.
Furthermore, in the workpiece chamfering apparatus 10, the workpiece 85 is held by both

end portions

72 a and 72 b having a larger coefficient of static friction than the central portion 70 of the workpiece table 64 and a value exceeding 0.1, so that the holding force to the workpiece 85 can be increased. . Therefore, even a thin workpiece 85 that is difficult to hold can be stably held by suppressing the shake of the workpiece 85 due to the grinding reaction force during chamfering, so that chamfering is possible and the uniformity of chamfering can be increased. . Further, since it is not necessary to bond the work 85, the work time can be shortened and the chamfering can be efficiently performed.
[0034]
Moreover, since the workpiece | work 85 is hold | maintained by the both ends 72a and 72b, the several location with big holding force to the workpiece | work 85 can be provided, and the blurring of the workpiece | work 85 at the time of chamfering can further be suppressed. Furthermore, when the workpiece 85 is held, the fixed grains 76 can be inserted into the workpiece 85 so that even if the clamping force on the workpiece 85 is small, the blurring of the workpiece 85 can be suppressed by the anchor effect.
Further, by holding the workpiece 85 at a plurality of locations (two locations by the lower surface 84 in this embodiment) that sandwich the rotation center P of the workpiece 85 and are substantially equidistant from the rotation center P, the locations where the workpiece 85 is held are biased. Therefore, the workpiece 85 can be held in a well-balanced manner, and the workpiece 85 can be fixed with less pressing force, so that the workpiece 85 can be prevented from shaking during chamfering.
[0035]
The present invention is effective when the workpiece 85 is an R—Fe—B rare earth sintered magnet, and in particular, the R— disclosed in US Pat. Nos. 4,770,723 and 4,792,368. Suitable for processing Fe-B rare earth sintered magnets. Among them, the present invention is mainly composed of neodymium (Nd), iron (Fe) and boron (B), and has a tetragonal structure Nd.₂Fe₁₄It is suitable for processing and production of neodymium magnets having a hard main phase (iron rich phase) made of B intermetallic compound and an Nd-rich sticky grain boundary phase. As a representative example of a neodymium magnet, there is a trade name NEOMAX (manufactured by Sumitomo Special Metals).
[0036]
In particular, when the workpiece 85 is an R—Fe—B magnet containing 0.3 wt% or more and 10 wt% or less of cobalt, the workpiece 85 becomes brittle and uniform chamfering is difficult.
The reason is considered as follows. R-Fe-B magnets are inferior in heat resistance compared to Sm-Co magnets. Therefore, when R-Fe-B magnets are incorporated in products used in high-temperature environments such as motors, Co that replaces part of Fe is contained in a ratio of 0.3 wt% to 10 wt%. It is added to improve heat resistance. On the other hand, the added Co is not only taken into the main phase but also present in the grain boundary phase.₃Co or R₂A compound of Co is formed. This compound reduces the strength of the R—Fe—B magnet and makes it brittle.
[0037]
However, according to the present invention, since the holding force with respect to the workpiece 85 can be increased, even if the thin and brittle R—Fe—B based magnet containing 0.3 wt% or more and 10 wt% or less of cobalt is the workpiece 85, It can be held stably and can be easily chamfered, and the occurrence of chipping can be reduced.
In addition, as shown in FIG.A) The direction of rotation of the work 85 (arrowB), The load applied to the workpiece 85 during chamfering can be reduced, and the occurrence of chipping of the workpiece 85 can be reduced.
[0038]
Next, an experimental example of the workpiece chamfering apparatus 10 will be described.
Table 1 shows the experimental conditions.
[0039]
[Table 1]

[0040]
As the work 85, an R—Fe—B permanent magnet (NEOMAX-48BH: manufactured by Sumitomo Special Metals) having a shape shown in Table 1 was used. As a coolant, a chemical solution type JP-0497N (manufactured by Castrol Co., Ltd.) added with about 2% by weight of water was used, and 10 liters were discharged per minute. As the

grindstones

36a and 36b, those having an average outer diameter (diameter) of the

tapered portions

42a and 42b of 20 mm and an inclination of 45 degrees were used. As the

abrasive grains

40a and 40b, artificial diamond particles having a particle size of 100 (particle size: 170 μm or more and 210 μm or less) were used. The

abrasive grains

40a and 40b are fixed to the

grindstones

36a and 36b, respectively, by electrodeposition (plating). The clamping force was 588 N, and the rotary table 60 was rotated at 15 rpm (1 rotation in 4 seconds). As in the case of the

grindstones

36a and 36b, artificial diamond having a particle size of 90 μm or more and 110 μm or less is fixed to the surface of the work table 64, and the surface roughness is estimated to be 50 μm in Rmax. A dial gauge was used for the measurement.
[0041]
First, with respect to the workpiece chamfering apparatus 10 and the conventional example, the possibility of machining and the machining time were compared.
The experiment yielded results as shown in Table 2.
[0042]
[Table 2]

[0043]
Here, the “machining time” indicates the time required from the start of chamfering of a certain work 85 to the start of chamfering of the next work 85. Table 2 shows the average value of the machining time for any eight workpieces 85 in 400 samples. Moreover, in Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the work 85 was held by fixing with an adhesive.
In “Processability” shown in Table 2, Table 3A, and Table 3B, “◎” indicates that processing is possible, “×” indicates that processing is not possible, and “△” indicates that chamfering is possible but holding force is insufficient and the workpiece 85 moves during processing. Show.
[0044]
As shown in Table 2, in the case of the workpiece chamfering apparatus 10, the processing time of the workpiece 85 having a thickness of 2.5 mm or less is increased because the upper and

lower end edges

86a and 86b of the workpiece 85 are sequentially chamfered by single-side chamfering. It is. In Comparative Example 1, since the workpiece 85 with a thickness of less than 3.0 mm cannot be chamfered, there is no data with a thickness of 2.5 mm or less.
As can be seen from Table 2, the workpiece chamfering device 10 can chamfer in a short time even for a workpiece having a thickness of less than 3.0 mm.
Next, with regard to the workpiece chamfering apparatus 10 and Comparative Examples 1 to 3, the availability of machining and the variation in the chamfering amount are shown in Tables 3 (a) and 3 (b).
[0045]
[Table 3]

[0046]
Here, the “variation of the chamfering amount” is obtained as follows.
A chamfering amount X (see FIG. 7B) is measured at any one point on each of the four straight portions 90 on the upper and lower end edges of the workpiece 85 shown in FIG. The difference between the maximum value and the minimum value of the quantity X is obtained. This process is performed on any eight workpieces 85 in the 400 samples, and an average value of the eight workpieces is obtained to determine the variation in the chamfering amount.
According to the workpiece chamfering apparatus 10, even a thin workpiece 85 can be stably held at the time of chamfering, and blurring of the workpiece 85 at the time of chamfering can be suppressed. As can be seen from Tables 3 (a) and (b), The variation of the chamfering amount is smaller than that of the comparative example, and a more uniform chamfering can be performed.
[0047]
In the case of Comparative Example 3 in which the workpiece chamfering device 10 uses a device in which diamond is not formed on the workpiece table 64, the workpiece 85 moves due to the grinding reaction force during chamfering when the workpiece thickness is 3.0 mm or less. , The variation in the chamfering amount increases. This also shows that it is effective to form the fixed grains 76 on the surface 68 of the work table 64.
From the above experimental results, the workpiece chamfering apparatus 10 can perform chamfering efficiently and accurately.
[0048]
Furthermore, regarding the workpiece chamfering apparatus 10, the relationship between the grindstone rotational speed and chipping is shown in FIGS. 8 (a) and 8 (b). At this time, the relative moving speed of the

grindstones

36a and 36b with respect to the outer peripheral portion of the work 85 was 3 mm / sec, and the chamfering amount X was 0.14 mm.
In this experimental example, the grindstone rotation speed was changed within a range of 500 rpm to 7000 rpm, the workpiece 85 was chamfered in each case, and the number of occurrences of chipping with a diameter of 1 mm or more was measured. The thickness h of the work 85 was set to 3.0 mm. Other experimental conditions are the same as in Table 1.
The grinding wheel circumferential speed refers to the circumferential speed of the grinding wheel in contact with the workpiece. In this experimental example, the peripheral speed of the grindstone was obtained from grindstone outer diameter × 3.14 × grindstone rotation speed. As a grindstone outer diameter, the average value of the outer diameter (diameter) of the taper part of a grindstone was used, and was 20 mm here.
[0049]
From the experimental results, the

grindstones

36a and 36b are preferably rotated at 2000 rpm or more and 5000 rpm or less. That is, the peripheral speed of the

grindstones

36a and 36b is preferably 125.6 m / min or more and 314 m / min or less.
If the grindstone rotation speed is less than 2000 rpm (the grindstone peripheral speed is 125.6 m / min), when the relative movement speed of the

grindstones

36a and 36b is 3 mm / sec or more, the processing load of the

grindstones

36a and 36b increases. Increases the number of chipping occurrences. Further, when the relative moving speed of the

grindstones

36a and 36b is lowered, chipping is eliminated, but the working efficiency is extremely lowered. On the other hand, when the grinding wheel rotation speed exceeds 5000 rpm (the grinding wheel peripheral speed is 314 m / min), the coolant is not sufficiently supplied to the cutting edge, and the number of chippings increases, and further 6000 rpm (the grinding wheel circumferential speed is 376.8 m / min). If it exceeds, the coolant will be insufficiently supplied to the grinding part due to the stronger follower flow and seizure will occur.
[0050]
Even if the work 85 is an R-Fe-B magnet containing 0.3 wt% or more and 10 wt% or less of cobalt, the grindstone rotation speed is 2000 rpm or more and 5000 rpm or less, that is, the grindstone peripheral speed is 125.6 m / min or more. If it is 314 m / min or less, the number of occurrences of chipping is reduced and chamfering can be performed efficiently. At this time, if the relative moving speed of the

grindstones

36a and 36b with respect to the outer peripheral portion of the workpiece 85 is less than 0.5 mm / sec, the grinding efficiency is lowered, and if it exceeds 7.0 mm / sec, the processing load of the

grindstones

36a and 36b increases. Since the number of occurrences of chipping of 85 increases, it is 0.5 mm / sec or more and 7.0 mm / sec or less, more preferably 2.0 mm / sec or more and 4.0 mm / sec or less.
The grindstone rotation speed is more preferably 3000 rpm or more and 4000 rpm or less, that is, the grindstone peripheral speed is more preferably 188.4 m / min or more and 251.2 m / min or less. In this case, the number of occurrences of chipping can be further reduced.
[0051]
The portion where the static friction coefficient exceeds 0.1, that is, the portion where the fixed grain 76 protrudes from the surface may be formed on the lower surface 84 of the U-shaped member 82, and the upper surface 68 and the U shape of the work table 64. It may be formed on both the lower surface 84 of the shaped member 82.
Further, the lower surface 87b of the work 85 may hold the work 85 at a plurality of locations that are substantially equidistant from the rotation center P with the rotation center P of the work 85 interposed therebetween. 87b. The number of places for holding the work 85 may be three or more for one surface of the work 85.
The fixed grains 76 formed on the base 66 of the work base 64 are made of Al.₂O₃, SiC, cBN, or the like.
[0052]
In the present invention, the rare earth alloy is a concept including a rare earth magnet, and the rare earth magnet can be obtained by magnetizing the rare earth alloy. The magnetizing process may be performed before or after the grinding process. The present invention can be applied when the workpiece 85 is an arbitrary rare earth alloy. A rare earth magnet manufactured using an R—Fe—B rare earth alloy is suitable as a material for a voice coil motor used for positioning a magnetic head.
[0053]
【The invention's effect】
According to the present invention, even a thin workpiece that is difficult to hold can be stably held and chamfered. Further, since it is not necessary to bond the workpieces, the work time can be shortened and chamfering can be performed efficiently.
Furthermore, when rotating a grindstone at 2000 rpm or more and 5000 rpm or less, or rotating at a peripheral speed of 125.6 m / min or more and 314 m / min or less, the relative moving speed of the grindstone with respect to the outer peripheral part of a rare earth sintered magnet is 0.5 mm / By setting it to sec or more and 7.0 mm / sec or less, the number of occurrences of chipping is reduced and chamfering can be performed efficiently.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an illustrative view showing one example of a tool.
FIG. 3 is a perspective view showing a main part of the embodiment of FIG. 1;
4A is a perspective view showing a work table, and FIG. 4B is a cross-sectional view of an essential part thereof.
FIG. 5 is an illustrative view for explaining the single-sided chamfering operation of this embodiment.
FIG. 6 is an illustrative view for explaining the operation of double-sided simultaneous chamfering according to this embodiment.
7A is a perspective view showing an example of a workpiece, and FIG. 7B is an illustrative view showing a chamfering amount X;
8A is a table showing the results of one experimental example, and FIG. 8B is a graph thereof.
[Explanation of symbols]
10 Work chamfering device
11 Drive unit
16a, 16b rail
18 columns
20 Copy cylinder
22 slides
26 Wheel spindle motor
32 Wheel axis
34 tools
36a, 36b Whetstone
46 Bearing
48 cylinders
52a, 52b Threaded part
54a, 54b block
59 Work holding part
64 work table
68 Upper surface of work table
70 Center of work table top surface
72, 72b End of work table top surface
76 fixed grain
80 Clamper
82 U-shaped member
84 The lower surface of the U-shaped member of the clamper
85 work
86a Upper edge of workpiece
86b Lower edge of workpiece
87a Workpiece top surface
87b Bottom surface of workpiece
88 Coolant nozzle

Claims

A workpiece chamfering device for chamfering a workpiece made of a rare earth alloy,
A tool including a first grindstone for chamfering one edge of the workpiece, a second grindstone for chamfering the other edge of the workpiece, and a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone, and A work holding unit that holds the work including a first surface and a second surface that are in contact with one main surface and the other main surface of the work,
Static friction coefficient by the first surface is to project the diamond have a portion exceeding 0.1,
The workpiece chamfering apparatus, wherein the second surface is in contact with the workpiece at a plurality of positions across the rotation center of the workpiece.

2. The workpiece chamfering apparatus according to claim 1, wherein portions where the static friction coefficient exceeds 0.1 are formed at both end portions of the first surface, and the both end portions are in contact with the workpiece.

A workpiece chamfering device for chamfering a workpiece made of a rare earth alloy,
A tool including a first grindstone for chamfering one edge of the workpiece, a second grindstone for chamfering the other edge of the workpiece, and a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone, and A work holding unit that holds the work including a first surface and a second surface that are in contact with one main surface and the other main surface of the work,
The first surface has a central portion and both ends having a larger coefficient of static friction than the central portion by projecting diamond, and both the end portions contact the workpiece ,
The workpiece chamfering apparatus, wherein the second surface is in contact with the workpiece at a plurality of positions across the rotation center of the workpiece.

The work chamfering device according to any one of claims 1 to 3 , further comprising a drive unit for moving the first grindstone and the second grindstone in the thickness direction of the work.

Using a work holding part that includes a first surface and a second surface, and the first surface has a portion with a static friction coefficient exceeding 0.1 by protruding diamond,
A first step in which the first surface and the second surface are brought into contact with one main surface and the other main surface of a workpiece made of a rare earth alloy, respectively, and the workpiece is held by the workpiece holding portion; A first grindstone for chamfering, a second grindstone for chamfering the other edge of the workpiece, and a tool provided with a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone for chamfering the workpiece. With two steps ,
In the first step , the work chamfering method in which the second surface is in contact with the work at a plurality of locations across the rotation center of the work.

The portions where the coefficient of static friction exceeds 0.1 are formed at both ends of the first surface,
The workpiece chamfering method according to claim 5 , wherein in the first step, the both end portions are in contact with the workpiece.

Using a work holding part that includes a first surface and a second surface, and the first surface has a center part and both ends having a larger coefficient of static friction than the center part by projecting diamond,
A first step in which both ends of the first surface are brought into contact with one main surface of a workpiece made of a rare earth alloy, the second surface is brought into contact with the other main surface of the workpiece, and the workpiece is held by the workpiece holding portion; Using a tool including a first grindstone for chamfering one end edge of the workpiece, a second grindstone for chamfering the other end edge of the workpiece, and a bearing provided between the first grindstone and the second grindstone. A second step of chamfering the workpiece ,
In the first step , the work chamfering method in which the second surface is in contact with the work at a plurality of locations across the rotation center of the work.

The second step includes chamfering one edge of the workpiece with the first grindstone, moving the tool in the thickness direction of the workpiece, and chamfering the other edge of the workpiece with the second grindstone. The work chamfering method according to claim 5 , comprising steps.

The workpiece chamfering method according to claim 5 , wherein the workpiece is an R-Fe-B alloy containing cobalt in an amount of 0.3 wt% to 10 wt%.

The workpiece chamfering method according to claim 5 , wherein, in the second step, the workpiece is chamfered by rotating the first grindstone and the second grindstone at 2000 rpm or more and 5000 rpm or less.

The workpiece chamfering method according to claim 5 , wherein, in the second step, the workpiece is chamfered by rotating the first grindstone and the second grindstone at a peripheral speed of 125.6 m / min or more and 314 m / min or less.