[发明专利]离心滚筒研磨装置以及滚筒研磨方法

说明书

技术领域

本发明的一个侧面以及实施方式涉及在研磨由硬脆材料、金属、合成树脂以及复合材料构成的部件(工件)时能够减少在工件表面产生的损伤的离心滚筒研磨装置以及滚筒研磨方法。

背景技术

公知有如下离心滚筒研磨装置(例如参照专利文献1)：通过将被研磨物(工件)和研磨介质收纳于滚筒槽内，并使滚筒槽内的工件以及研磨介质流动，从而进行除毛边、圆角加工、抛光、研磨、表面粗糙度调整等的工件的加工(滚筒研磨)。离心滚筒研磨装置通过使收纳有工件以及研磨介质的滚筒槽自转公转(行星运动)使工件以及研磨材料流动从而对工件进行研磨。

专利文献1：日本实开平05-016130号公报

对于离心滚筒研磨装置，由于通过滚筒槽的自转公转研磨工件，所以研磨能力高。但是，当研磨由虽然硬但经不起冲击容易破裂的硬脆材料构成的工件时，在其角部、边缘部产生破裂(裂缝)、缺损(碎屑)之类的损伤。

硬脆材料被广泛用作多层陶瓷电容器(MLCC)、电感线圈或者晶体振荡器等各种电子部件的材料。由于要求电子部件高性能化并且小型化，所以寻求工件在研磨加工时不产生破裂或者缺损的研磨装置以及研磨方法。

另外，在用离心滚筒研磨装置研磨金属材料、合成树脂或各种复合材料(例如CFRP(Carbon fiber reinforced plastic：碳纤维增强塑料)等纤维增强塑料)时，因工件彼此的碰撞、工件与研磨介质的碰撞，而产生在工件的表面产生打痕、工件变形、或者在工件的表面产生伤的损伤。

例如，在对发动机部件或者旋转轴等金属部件的滑动部进行了滚筒研磨时，若工件受到上述损伤，则滑动性变差。另外，由于纤维增强塑料作为飞机或者汽车的部件的需要提高，所以若因滚筒研磨受到上述损伤，则最终产品的可靠性产生问题。

发明内容

在本技术领域中，期望获得在研磨由硬脆材料、金属、合成树脂以及复合材料构成的工件时能够减少在工件产生破裂、缺损、打痕、变形、伤等之类的损伤的离心滚筒研磨装置以及滚筒研磨方法。

本发明的一个侧面的离心滚筒研磨装置是使收纳有包含工件以及研磨介质的堆体的滚筒槽自转公转而研磨工件的离心滚筒研磨装置。离心滚筒研磨装置具备：圆盘状的转台，其能够以公转轴为中心旋转；多个滚筒槽，它们经由各自转轴设置于上述转台，并能够以各自转轴为中心分别旋转；旋转机构，其使上述转台以及上述滚筒槽旋转；以及倾斜机构，其将上述转台的公转轴相对于水平面倾斜配置，并将多个上述自转轴分别相对于水平面倾斜配置。产生工件损伤的主要因素是，在滚筒槽中的离心力与工件的重力成为平衡状态时，堆体从滚筒槽的壁面离开而散乱于滚筒槽内，然后，堆体与对置的内壁面激烈地碰撞。通过倾斜机构，将转台的公转轴相对于水平面倾斜地配置，并且将多个自转轴分别也相对于水平面倾斜地配置。通过各自转轴相对于水平面倾斜，除重力和离心力之外，分力也发挥作用，所以即使在重力与离心力成为平衡状态的情况下，堆体也通过该分力沿多个滚筒槽的内壁面移动。其结果是，能够防止由与多个滚筒槽的内壁碰撞引起的工件的损伤。

上述倾斜机构也可以具有：基台，其将上述转台固定成能够以公转轴为中心旋转；倾斜架台，其将上述基台固定为能够倾动；以及转动机构，其与上述基台连结，并使上述基台自由地倾斜。通过转动机构，能够使多个滚筒槽分别自由地倾斜。该倾斜只要施加于堆体的离心力至少处于后述的第一离心力至第二离心力之间时使滚筒槽以30°～70°的范围倾斜配置即可。也包括在进行滚筒研磨期间以相同的角度倾斜的情况、以及在滚筒研磨中连续地或者阶段性地变更滚筒槽的倾斜角度的情况中的任一个。

若上述转动机构为通过活塞的伸缩使上述基台自由地倾斜的缸，则通过调整缸所包含的活塞的伸缩量，能够自由地调整转台的公转轴的倾斜角度，即多个自转轴各自的倾斜角度。也可以通过上述倾斜机构将上述多个自转轴分别相对于水平面以30°～70°的范围倾斜配置。

另外，也可以具备多个滚筒槽外壳，它们将所述多个滚筒槽分别固定，并且在上述多个滚筒槽外壳的一端分别设置有上述多个自转轴，上述多个自转轴分别在上述转台固定成能够转动。在将两个转台对对置配置的状态下使多个滚筒槽倾斜的情况下，过大的负荷作用于转台的旋转轴、多个自转轴等。通过形成为上述构造，即使使多个自转轴倾斜，也不会产生上述那样的过大的负荷，因此能够良好地进行滚筒研磨。