離心滾筒研磨裝置以及離心滾筒研磨方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種離心滾筒研磨裝置，其能夠在提高研磨量的同時維持或提高研磨效率。離心滾筒研磨裝置(10)，通過向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的多個滾筒槽(12)中投入工件和研磨石從而用研磨石對工件進(jìn)行研磨，其中，在將N定義為滾筒槽(12)的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，將n定義為滾筒槽(12)的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，將R定義為滾筒槽(12)的自轉(zhuǎn)軸(14)(自轉(zhuǎn)中心)所描繪的公轉(zhuǎn)軌道(15)的半徑，將n/N定義為滾筒槽(12)的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)n與公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N之比、即自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比，將F＝4π2N2R/g定義為在滾筒槽(12)進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時在公轉(zhuǎn)軌道(15)上的離心加速度與重力加速度g之比、即相對離心加速度時，滾筒槽(12)進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的相對離心加速度F被設(shè)定為下式的范圍，即，-2.5(n/N)+12.6≤F≤6.1(n/N)+40.7。
【專利說明】離心滾筒研磨裝置以及離心滾筒研磨方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離心滾筒研磨裝置以及離心滾筒研磨方法

【背景技術(shù)】
[0002]離心滾筒研磨裝置為，向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的滾筒槽中投入工件與研磨石(根據(jù)需要添加水或混合物)，并通過因離心力而產(chǎn)生的工件與研磨石的相對運動差而用研磨石對工件進(jìn)行研磨的裝置。關(guān)于提高在利用該離心力的研磨裝置中的工件的每單位時間的研磨量(研磨速度)的課題，做了廣泛的研究，在專利文獻(xiàn)I中，公開了一種從裝置的結(jié)構(gòu)的參數(shù)的觀點來增加研磨量的技術(shù)。
[0003]在該專利文獻(xiàn)I中明確可知，以R為滾筒槽的公轉(zhuǎn)(旋回)半徑，r為滾筒槽的半徑，N為滾筒槽的I秒內(nèi)的公轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)數(shù)，η為滾筒槽的I秒內(nèi)的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，在公轉(zhuǎn)半徑與自轉(zhuǎn)半徑的比R/r為1.5彡R/r彡8的條件下，當(dāng)自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)與公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)的比n/N大概為-3.4 < n/N ( -1時，研磨量將提高，并且研磨所需要的時間將縮短。
[0004]此外在該專利文獻(xiàn)I中，還說明了如下情況:當(dāng)n/N = -1時，由于結(jié)構(gòu)簡單而能夠抑制制造成本，因此與結(jié)構(gòu)復(fù)雜且效率較低的-1 < n/N < O的情況相比而為優(yōu)選。而且，實際上，在該專利文獻(xiàn)I中所顯示的效果已被廣泛認(rèn)同，該專利文獻(xiàn)I從公告到現(xiàn)在已超過40年，一般制造的多數(shù)離心滾筒研磨裝置是以n/N = -1而設(shè)計的。
[0005]在先專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:日本特公昭45-29359號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]發(fā)明所要解決的課題
[0009]在離心滾筒研磨裝置中，對于與工件直接接觸而進(jìn)行研磨的研磨石而言，由于只要對工件進(jìn)行研磨，則自身就也會產(chǎn)生與之相應(yīng)的磨損，因此根據(jù)以往經(jīng)驗可以認(rèn)為，如果要提高工件的研磨量(研磨速度)，則研磨石的摩損量(磨損速度)當(dāng)然也會增加與之相應(yīng)的量。也就是說，將工件的每單位時間的研磨量與研磨石的每單位時間的摩損量的比定義為“研磨效率”時，即使增加或降低工件的研磨量(研磨速度)，研磨效率并無明顯的變動，這種認(rèn)識為研磨業(yè)界的常識。即使在上述專利文獻(xiàn)I中，有關(guān)研磨效率，也并未言及。
[0010]但是，來自離心滾筒研磨裝置的用戶(顧客)的如下需求有所提高，所述需求為在對研磨石的摩損進(jìn)行抑制的同時欲提高工件的研磨量(研磨速度)(也就是說，欲同時使工件的研磨量與研磨效率的雙方提高)。在該背景下，會有以下情況，所述情況為，為了追求生產(chǎn)性而欲增加工件的研磨量，但另一方面，如增加研磨石的磨損量，不僅運營成本上升，而且磨損粉與水混合成為汚泥，而成為惡劣的作業(yè)環(huán)境或增加排水處理負(fù)擔(dān)的原因。
[0011]通過同時使這種研磨量與研磨效率的雙方提高從而實現(xiàn)生產(chǎn)時間的縮短、和研磨石的摩損的降低由此降低運營成本的需求，或者欲解決減輕所謂危險、費力、骯臟的3K作業(yè)和地球環(huán)境問題的需求，在全部產(chǎn)業(yè)范圍內(nèi)提出了節(jié)能、高效率化、CSR(CroporateSocial responsibility,企業(yè)社會責(zé)任)的要求,并且該要求在近年來尤為顯著。
[0012]本發(fā)明是基于上述的情形而完成的，其目的在于，提供了一種在提高工件的每單位時間的研磨量的同時還能夠維持或提高工件的每單位時間的研磨量與研磨石的單位時間內(nèi)的摩損量之比、即“研磨效率”的離心滾筒研磨裝置以及離心滾筒研磨方法。
[0013]用于解決課題的方法
[0014]一種離心滾筒研磨裝置，其通過向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的滾筒槽中投入工件和研磨石從而用所述研磨石對所述工件進(jìn)行研磨，所述離心滾筒研磨裝置的特征在于，在將N定義為所述滾筒槽的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，將η定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，將R定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪的公轉(zhuǎn)軌道的半徑，將n/N定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比，將F = 4 π Wg定義為所述滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時在所述公轉(zhuǎn)軌道上的離心加速度與重力加速度g之比、即相對離心加速度時，所述滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時的所述相對離心加速度F被設(shè)定為下式的范圍，即，-2.5 (n/N)+12.6 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7。
[0015]此外，第二發(fā)明為一種離心滾筒研磨方法，其通過向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的滾筒槽中投入工件和研磨石從而用所述研磨石對所述工件進(jìn)行研磨，所述離心滾筒研磨方法的特征在于，在將N定義為所述滾筒槽的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，將η定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，將R定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪的公轉(zhuǎn)軌道的半徑，將n/N定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)t匕，將F = 4 π 2N2R/g定義為所述滾筒槽在進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的所述公轉(zhuǎn)軌道上的離心加速度與重力加速度g之比、即相對離心加速度時，將所述滾筒槽在進(jìn)行星旋轉(zhuǎn)時的所述相對離心加速度F設(shè)定為下式的范圍而進(jìn)行研磨，即，-2.5 (n/N)+12.6彡F彡6.1 (n/N)+40.7。
[0016]發(fā)明效果
[0017]本申請的發(fā)明人為得到一種機械結(jié)構(gòu)上的條件，進(jìn)行了如下的實驗與思索，所述機械結(jié)構(gòu)的條件為，能夠在提高工件的每單位時間的“研磨量”的同時，維持或提高工件的每單位時間的研磨量與研磨石的單位時間內(nèi)的摩損量之比、即“研磨效率”。
[0018]首先，不僅著眼于包括現(xiàn)有已知的滾筒槽的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)與公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)之比(自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比)n/N，還著眼于滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時在公轉(zhuǎn)軌道上的離心加速度與重力加速度之比、SP相對離心加速度F，從而建立一種預(yù)測，并進(jìn)行了有針對性的實驗，所述預(yù)測為:相對離心加速度F與自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N與在研磨量以及研磨效率間的關(guān)系中是否有有意性。
[0019]然后通過基于該實驗結(jié)果而進(jìn)行重回歸分析，關(guān)于研磨量以及研磨效率，而導(dǎo)出了將相對離心加速度F與自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N包含在說明變量中的回歸式，并對基于該回歸式而得到的相對離心加速度F與研磨量以及研磨效率的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析。其結(jié)果為，得出如下見解，即:隨著相對離心加速度F的增加，總體來說，能夠?qū)崿F(xiàn)在研磨量增加并且研磨效率降低國策很難過中使研磨效率維持或提高的同時使工件的單位時間內(nèi)的研磨量增加的、合適的F的范圍被限定于，-2.5 (n/N)+12.6彡F彡6.1 (n/N) +40.7。
[0020]在F< -2.5(n/N)+12.6的范圍中，認(rèn)為隨著研磨量的增加，研磨效率將降低，此外由于研磨量的絕對值較小，因此顧客需求較低。而且，由于離心力過小而在工件與研磨石的流動間將產(chǎn)生紊亂，因此可能使工件產(chǎn)生傷痕(由工件或研磨石的飛濺的而引起的碰撞而使工件產(chǎn)生的傷痕或變形)，從而缺乏實用性。在6.1 (n/N)+40.7 < F的范圍中，認(rèn)為隨著研磨量的增加而研磨效率將降低，此外，由于研磨量的絕對值較小因此顧客需求較低。而且，由于離心力過大，因此可能使工件產(chǎn)生壓痕(由于工件或研磨石的擠壓而使工件產(chǎn)生的傷痕或形變)，從而缺乏實用性。對此，若為-2.5 (n/N)+12.6彡F彡6.1 (n/N)+40.7，則能夠在增加研磨量的同時維持或提高研磨效率，此外，能夠減少傷痕與壓痕，而且，能夠縮短生產(chǎn)時間并實現(xiàn)降低研磨石的摩損從而降低運營成本，進(jìn)而能夠減輕3K作業(yè)以及解決地球環(huán)境的問題。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實施例的離心滾筒研磨裝置的概要圖。
[0022]圖2為將研磨量Q和研磨效率E設(shè)定為縱軸、將相對離心加速度F設(shè)定為橫軸的圖表。
[0023]圖3為將圖2的拐點β、拐點Y、以及過渡點δ上的相對離心加速度F(3)、F( Y )、F( δ )設(shè)定為縱軸、將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N設(shè)定為橫軸來標(biāo)繪從而得出的圖表。

【具體實施方式】
[0024]所述滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時的所述相對離心加速度F，也可以被設(shè)定為下式的范圍，即，2.1 (n/N) +29.5 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7。
[0025]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，雖然與-2.5 (n/N)+12.6彡F < 2.1 (n/N) +29.5的情況相比較，在
2.1 (n/N)+29.5 < F < 6.1 (n/N)+40.7的情況下，研磨效率為幾乎相等，但由于研磨量增加，因此生產(chǎn)性優(yōu)良。
[0026]所述滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時的所述自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N，也可以被設(shè)定為-0.45 ( n/N ^ -0.07的范圍。根據(jù)本申請發(fā)明人的實驗而得出了如下見解，即，將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N設(shè)定為-0.45 ( n/N ( -0.07時，研磨后的工件的色澤良好。因此，如果將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N設(shè)定為該范圍，則能夠在解決工件的研磨量增大與研磨效率降低的此消彼長的同時實施色澤良好的優(yōu)質(zhì)研磨。
[0027]所述滾筒槽也可以呈邊數(shù)為5邊以上的正多邊形的角筒狀。
[0028]當(dāng)滾筒槽為邊數(shù)為4邊以下的正多邊形的角筒狀時，在滾筒槽內(nèi)，工件與研磨石不會形成正常的流動。當(dāng)滾筒槽呈圓筒形時，由于工件與研磨石將在滾筒槽的內(nèi)圓周面上滑動，因此研磨很難進(jìn)行。對此，如將滾筒槽設(shè)為邊數(shù)為5邊以上的正多邊形的角筒狀，則由于在滾筒槽的內(nèi)部，工件與研磨石不滑動而形成正常的流動，因此能夠進(jìn)行高效率的良好的研磨。
[0029]也可以采用如下方式，S卩，所述滾筒槽被配置在與所述滾筒槽的公轉(zhuǎn)中心呈點對稱的4處，在將所述滾筒槽的所述自轉(zhuǎn)中心與內(nèi)圓周面之間的最大尺寸r定義為所述滾筒槽的假想內(nèi)徑時，設(shè)定為2 < R/r < 3。
[0030]在離心滾筒研磨裝置中，為避免使?jié)L筒槽在高速公轉(zhuǎn)時失去平衡，優(yōu)選為，以使偶數(shù)個滾筒槽關(guān)于公轉(zhuǎn)中心呈點對稱的方式配置多個滾筒槽。然后，為了確保較大的該點對稱配置的偶數(shù)個的滾筒槽的總?cè)莘e，優(yōu)選為，使被偶數(shù)個的滾筒槽所包圍的公轉(zhuǎn)中心部的死角盡量地狹窄。而且，為了承受高速旋轉(zhuǎn)，須要將滾筒槽的板厚設(shè)為某種程度的厚度。鑒于這幾點而優(yōu)選為，將滾筒槽的數(shù)量設(shè)為4個，并且將滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪的公轉(zhuǎn)軌道的半徑R與滾筒槽的假想內(nèi)徑r之比設(shè)定為2 < R/r < 3。根據(jù)該設(shè)定，能夠在確保滾筒槽的強度的同時，確保較大的滾筒槽的總?cè)莘e。
[0031]實施例1
[0032]以下，參照圖1?圖3對使本發(fā)明具體化的實施例1進(jìn)行說明。如圖1所示，本實施例的離心滾筒研磨裝置10為，向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的4個滾筒槽12中投入原料16 (工件與研磨石)從而用研磨石對工件進(jìn)行研磨的裝置。該離心滾筒研磨裝置10具有，能夠?qū)崿F(xiàn)同時增大工件的研磨量Q (有關(guān)Q的定義此后詳細(xì)說明)并維持或提高研磨效率E (有關(guān)E的定義此后詳細(xì)說明)的方法(研磨條件)。
[0033]首先，對離心滾筒研磨裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。離心滾筒研磨裝置10的構(gòu)成為:具備I個旋轉(zhuǎn)板11和4個滾筒槽12。旋轉(zhuǎn)板11呈圓形，通過未圖示的公轉(zhuǎn)用電機，以水平的公轉(zhuǎn)軸13(本發(fā)明的構(gòu)成要件的公轉(zhuǎn)中心)為中心，并以預(yù)定的速度向一個方向(在圖1中逆時針方向)而被驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。
[0034]各個滾筒槽12在與其自轉(zhuǎn)軸14(本發(fā)明所構(gòu)成的部件的自轉(zhuǎn)中心)平行地觀察時，呈現(xiàn)邊數(shù)為6邊的正六邊形的角筒狀。4個滾筒槽12在旋轉(zhuǎn)板11上的從公轉(zhuǎn)軸13偏心的位置(即在與公轉(zhuǎn)軸13的同心的圓周上)上，以與圓周方向呈90°的等角度隔開間隔的方式被配置。各個滾筒槽12以與公轉(zhuǎn)軸13平行的自轉(zhuǎn)軸14為中心相對于旋轉(zhuǎn)板11而以預(yù)定的速度進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)。
[0035]公轉(zhuǎn)軸13的旋轉(zhuǎn)力經(jīng)由未圖示的眾所周知的旋轉(zhuǎn)力傳遞機構(gòu)向4個滾筒槽12傳遞，4個滾筒槽12以公轉(zhuǎn)電機作為驅(qū)動源被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。該4個滾筒槽12的旋轉(zhuǎn)方向(自轉(zhuǎn)方向)為，與旋轉(zhuǎn)板11的旋轉(zhuǎn)方向(公轉(zhuǎn)方向)相反的圖1中的順時針方向。當(dāng)公轉(zhuǎn)電機驅(qū)動時，旋轉(zhuǎn)板11與4個滾筒槽12為一體，以公轉(zhuǎn)軸13為中心進(jìn)行公轉(zhuǎn)，并且各滾筒槽12各自相對于回轉(zhuǎn)板11以自轉(zhuǎn)軸14為中心，在與公轉(zhuǎn)方向相反的方向上進(jìn)行自轉(zhuǎn)，因此，4個滾筒槽12為行星旋轉(zhuǎn)方式。在4個滾筒槽12公轉(zhuǎn)時自轉(zhuǎn)軸14所描繪的軌道為公轉(zhuǎn)軌道15。
[0036]接下來，對在增大工件的研磨量Q的同時維持或提高研磨效率E的方法(研磨條件)進(jìn)行說明。研磨效率E被定義為，工件的單位時間內(nèi)的研磨量Q與研磨石的單位時間內(nèi)的摩損量W的比。本申請的發(fā)明人為使研磨效率E和工件的研磨量Q與離心滾筒研磨裝置10的結(jié)構(gòu)的參數(shù)相關(guān)聯(lián)，而不僅著眼于以往已知的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η (關(guān)于η的定義此后詳細(xì)說明)與公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N(關(guān)于N的定義此后詳細(xì)說明)之比(自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比)η/Ν，還著眼于滾筒槽12在行星旋轉(zhuǎn)時在公轉(zhuǎn)軌道15上的離心加速度與重力加速度g之比、即相對離心加速度F，從而建立了一種預(yù)測，并進(jìn)行了有針對性的實驗，所述預(yù)測為:相對離心加速度F和自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N與研磨量以及研磨效率的關(guān)系是否具有有意性。
[0037]然后通過基于該實驗結(jié)果而進(jìn)行重回歸分析，關(guān)于工件的研磨量Q以及研磨效率E，導(dǎo)出了將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N和相對離心加速度F包含在說明變量中的回歸式，并對基于該回歸式而得到的相對離心加速度F與工件的研磨量Q以及研磨效率E關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了分析。其結(jié)果為，得出了一種見解，所述見解為:能夠?qū)崿F(xiàn)在維持或提高研磨效率E的同時增加工件在每單位時間的研磨量Q的、合適的F的范圍為，-2.5 (n/N) +12.6彡F彡6.1 (n/N) +40.7，更優(yōu)選為 2.1 (n/N) +29.5 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7。
[0038]以下，對為了得到合適的F的范圍的步驟進(jìn)行詳細(xì)的說明。首先，表I中顯示了說明步驟所使用的記號與其定義的一覽表。
[0039][表I]
[0040]
￥1
R滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪的公轉(zhuǎn)軌道的半徑(m)
r滾筒槽的假想內(nèi)徑(m)
N滾筒槽的每I秒的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)(rps)
η滾筒槽的每I秒的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)(rps)
V滾筒槽的公轉(zhuǎn)軌道上的圓周速度(m/s) [V = 2 π RN]
g重力加速度[g = 9.8m/s2]
F相對離心加速度[F = v2/Rg = 4 π 2N2R/9.8]
uQ的函數(shù)F的指數(shù)比例乘數(shù)[u = logF(Q/|n|)]
tW的函數(shù)F的指數(shù)比例乘數(shù)[t = logF(ff/|n|)]
Q每30分鐘的研磨量(mg) [Q= I η I.Fu]
W每30分鐘的磨損量(mg) [W= I η I.Ft]
E每30分鐘的研磨效率[Ε = Q/W = F(trt)]
[0041]如圖1所示，R為，在滾筒槽12公轉(zhuǎn)時與滾筒槽12的自轉(zhuǎn)軸14 (自轉(zhuǎn)中心)所描繪的與公轉(zhuǎn)軸13呈同心圓形的公轉(zhuǎn)軌道15的半徑，單位為(m)。r為滾筒槽12的假想內(nèi)徑，單位為(m)。假想內(nèi)徑r為鑒于滾筒槽12的內(nèi)周為非圓形所創(chuàng)造出來的名稱，意思為滾筒槽12的自轉(zhuǎn)軸14與內(nèi)圓周面間的最大尺寸。N為滾筒槽12在每I秒的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，單位為(rps)。η為滾筒槽12在每I秒的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)，單位為(rps)。v為在公轉(zhuǎn)軌道15上滾筒槽12的圓周速度,單位為(m/s)。因此被表示為V = 2 π RN。以上為離心滾筒研磨裝置10的結(jié)構(gòu)參數(shù)。
[0042]在此，對自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的值與滾筒槽12的研磨時的旋轉(zhuǎn)方式的關(guān)系進(jìn)行說明。滾筒槽12的旋轉(zhuǎn)方向以在圖1中逆時針方向為正方向。在本實施例中，由于滾筒槽12的公轉(zhuǎn)方向為正轉(zhuǎn)方向，因此公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N以“ + ”標(biāo)記，由于自轉(zhuǎn)方向為反轉(zhuǎn)方向，因此自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)以標(biāo)記。此外在圖1中，在滾筒槽12中與滾筒槽12的自轉(zhuǎn)軸14相同高度且在自轉(zhuǎn)軸14的左方的位置設(shè)定點A。
[0043]在n/N = -1的情況下，由于公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N與自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η的絕對值相等，因此無論滾筒槽12在公轉(zhuǎn)軌道15上的哪個位置，點A均與自轉(zhuǎn)軸14維持一定的位置關(guān)系。也就是說，滾筒槽12如摩天輪一樣保持一定的姿態(tài)而進(jìn)行公轉(zhuǎn)。此外，在-1 < n/N < O的情況下，由于自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η的絕對值比公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N的絕對值小，因此滾筒槽12隨著公轉(zhuǎn)的進(jìn)行，而使姿態(tài)以向以自轉(zhuǎn)軸14為中心的逆時針方向旋轉(zhuǎn)的方式而發(fā)生變化。
[0044]g為重力加速度，被表示為g = 9.8m/s2。F為相對離心加速度，單位為無量綱。相對離心加速度為，為對本申請發(fā)明進(jìn)行說明而創(chuàng)造的名稱，其意思為滾筒槽12在進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時在公轉(zhuǎn)軌道15上的離心加速度、與重力加速度g的比。因此被表示為F = v2/Rg =4 π 2N2R/9.8ο u為工件的研磨量Q的函數(shù)F的指數(shù)比例乘數(shù),被表示為u = logF(Q/|n|)。t為W的函數(shù)F的指數(shù)比例乘數(shù),被表示為t = 1gp(ff/|n|)。
[0045]Q為每30分鐘(單位時間)的工件的研磨量(研磨時被磨掉的工件的重量)，單位為(mg)。被表示為Q=|n| *FU。W為每30分(單位時間)的研磨石的磨損量(研磨時被磨掉的研磨石的重量)，單位為(mg)。被表示為W= In I.E為作為每30分鐘(單位時間)的工件的研磨量Q與每30分鐘(單位時間)的研磨石的摩損量W的比而定義的研磨效率，被表示為E = Q/ff = F(u_t),單位為無量綱。
[0046]研磨效率E為研磨石的摩損量W除以工件的研磨量Q所得的值，因此為一種指標(biāo)，所述指標(biāo)表示在研磨石的摩損到達(dá)預(yù)定量時工件的研磨進(jìn)展到何種程度，換言之，所述指標(biāo)表示在工件的研磨到達(dá)預(yù)定量時研磨石的摩損被抑制到何種程度。也就是說，所述指標(biāo)表示，在考慮到工件所進(jìn)行的研磨與研磨石所進(jìn)行的摩損的基礎(chǔ)上，研磨石對工件的研磨有何種效率的貢獻(xiàn)，若比喻成汽車則表示耗油率的好壞。
[0047]使用上述的記號，建立了研磨量Q、摩損量W、研磨效率E的模型式。離心滾筒研磨裝置10為一種研磨裝置，所述研磨裝置為，在通過滾筒槽12的自轉(zhuǎn)而使原料16流動的同時，將由公轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力付與原料16，因此認(rèn)為相對離心加速度F與研磨量Q以及研磨效率E的關(guān)系是有顯著性。也就是說，認(rèn)為工件的研磨量Q受與滾筒槽12的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η成比例的流動量與相對離心加速度F的影響，并且為能夠表示包含自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η與相對離心加速度F的模型式。此外，為了使從該模型式所導(dǎo)出的研磨量Q的數(shù)值與通過后述的實驗而得出的研磨量Q的值相一致，認(rèn)為有必要使相對離心加速度F乘以指數(shù)比例乘數(shù)U。因此研磨量Q能夠以數(shù)學(xué)式I中所顯示的數(shù)學(xué)式(模型式)而被表示。
[0048][數(shù)學(xué)式I]
[0049]Q= I η I.Fu
[0050]此外也認(rèn)為，研磨石的摩損量W與研磨量Q同樣地受與滾筒槽12的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η成比例的流動量及相對離心加速度F的影響，并且能夠以包含自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η與相對離心加速度F的模型式而被表示。此外為了使從該模型式所導(dǎo)出的摩損量W的數(shù)值與通過后述實驗而得出的摩損量W的值一致，認(rèn)為有必要使相對離心加速度F乘以指數(shù)比例乘數(shù)t。因此摩損量W能夠以數(shù)學(xué)式2中所顯示的數(shù)學(xué)式(模型式)而被表示。
[0051][數(shù)學(xué)式2]
[0052]W= I η I.Ft
[0053]基于數(shù)學(xué)式I以及數(shù)學(xué)式2的數(shù)學(xué)式，研磨效率E能夠以在數(shù)學(xué)式3中所顯示的數(shù)學(xué)式(模型式)而被表示。
[0054][數(shù)學(xué)式3]
[0055]E = F(ut)
[0056]在上述的數(shù)學(xué)式1、數(shù)學(xué)式2以及數(shù)學(xué)式3中所表示的數(shù)學(xué)式為，建立在相對離心加速度F與研磨量Q以及研磨效率E的關(guān)系是有顯著性的預(yù)測的基礎(chǔ)上的模型式，在該預(yù)測階段的模型式中的指數(shù)比例乘數(shù)U、指數(shù)比例乘數(shù)t為未知數(shù)。若能夠?qū)τ绊懺撝笖?shù)比例乘數(shù)U、指數(shù)比例乘數(shù)t的原因與其影響的程度進(jìn)行定量化，則相對離心加速度F與研磨量Q的關(guān)系以及相對離心加速度F與研磨效率E的關(guān)系變明確，進(jìn)而，研磨量Q與研磨效率E的關(guān)系也變明確。由此，認(rèn)為能夠找出在能夠提高研磨量Q的同時維持或提高研磨效率E的條件。
[0057]本申請發(fā)明人著眼于作為影響指數(shù)比例乘數(shù)u的要因的相對離心加速度F，從而如數(shù)學(xué)式4中所示，建立了以目的變量為指數(shù)比例乘數(shù)U，以相對離心加速度F以及相對離心加速度的平方F2為說明變量的重回歸模型式。在該重回歸模型式中，Ua為以F2為說明變量的項的偏回歸系數(shù)，Ub為以F為說明變量的項的偏回歸系數(shù)，Uc為常數(shù)項。
[0058][數(shù)學(xué)式4]
[0059]u = Ua.F2+Ub.F+Uc
[0060]關(guān)于指數(shù)比例乘數(shù)t，也同樣地著眼于作為給予影響的要因的相對離心加速度F和自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N，從而如數(shù)學(xué)式5中所示，建立了以目的變量為指數(shù)比例乘數(shù)t，以相對離心加速度F，相對離心加速度的平方F2以及自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N為說明變量的重回歸模型式。在該重回歸模型式中，Ta為以F2為說明變量的項的偏回歸系數(shù)，Tb為以F為說明變量的項的偏回歸系數(shù)，Tc為以n/N為說明變量的項的偏回歸系數(shù)，Td為常數(shù)項。
[0061][數(shù)學(xué)式5]
[0062]t = Ta.F2+Tb.F+Tc.(n/N) +Td
[0063]接下來，為求得在上述數(shù)學(xué)式4以及數(shù)學(xué)式5中所示的重回歸模型式的偏回歸系數(shù)Ua、Ub、Uc、Ta、Tb、Tc、Td，在表2所示的條件下進(jìn)行了實驗。如表2所示，作為離心滾筒研磨裝置10使用了濕式的裝置。在表2中，將20g的混合物以在溶解于100cc的水中的狀態(tài)下投入至滾筒槽12內(nèi)。此外原料16的量為50%指的是，相對于滾筒槽12的容積，原料16的體積的比率為50%。將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的值設(shè)為-1 ( n/N ( -0.07，理由此后闡述。
[0064]在n/N > O的情況下，離心滾筒研磨裝置10的機械的結(jié)構(gòu)復(fù)雜化從而制作成本上升。在n/N < -1的情況下，已知工件的色澤或光澤會顯著地減少。此外如圖1所示，在旋轉(zhuǎn)中的滾筒槽12的內(nèi)部，雖然通過在原料16的表層部中穩(wěn)定并且連續(xù)地生成了流動層16從而可良好地進(jìn)行研磨，但是在n/N = O的情況下，由于呈不產(chǎn)生流動層16a的不流動狀態(tài)，因此無法進(jìn)行研磨。因此本實驗有必要將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N設(shè)定在-1彡n/N < O的范圍中。
[0065]而且在-0.05 ^ n/N < O的情況下，不生成流動層16a的原料16的一部分以向上堆積的方式而呈現(xiàn)滯留的狀態(tài)并與該滯留的部分會如雪崩一樣呈一齊崩落的狀態(tài)而相互反復(fù)，因此研磨效果不穩(wěn)定，此外由于研磨量Q也顯著地變小，因此沒有市場價值。而且此夕卜，對微細(xì)的研磨量Q或摩損量W進(jìn)行正確的計測也較困難。因此，自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的適合的實用范圍為-1 ( n/N < -0.05，因此在該范圍內(nèi)對自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的實驗條件進(jìn)行設(shè)定。
[0066]此外在相對離心加速度F大概為9以下時，對流動層16a向滾筒槽12的內(nèi)面?zhèn)冗M(jìn)行的按壓力不夠充足，原料16的一部分在流動層16a的表層飄浮從而提高了對工件產(chǎn)生傷痕(由于工件或研磨石的飛濺而產(chǎn)生的碰撞從而使工件產(chǎn)生的傷痕或變形)的風(fēng)險。此外，相對離心加速度F在大概45以上時，提高了對原料16進(jìn)行過度擠壓而產(chǎn)生壓痕(由于工件或研磨石的按壓而使工件產(chǎn)生的傷痕或變形)的風(fēng)險。因此相對離心加速度F的實用范圍為大概9 < F < 45，在該范圍內(nèi)對相對離心加速度F的實驗條件進(jìn)行設(shè)定。而且，有比起樹指制的研磨石或金屬制媒體在市場中被廣泛應(yīng)用的商品群的陶瓷制研磨石，將降低摩損而需求高的所述陶瓷制研磨石設(shè)定為實驗條件。
[0067][表2]
[0068]
離心滾筒研磨裝置 IS
混合物20^
水100cc
工件(試驗片)驅(qū)動部件(鏈板)
原料量50%
R0.21m
r0.1m
滾筒槽形狀六角柱(正六角形的角筒)/容積3.4L
研磨石陶瓷制的球
N3.333 ^ N ^ 7.167
η3.333 ^ n ^ -0.500
πΤν-1 彡 n/N 彡-0.07
F9.40 彡 F 彡 43.45
[0069]將在該條件的下進(jìn)行的實驗的結(jié)果以及基于該實驗的條件而計算出的值在表3中進(jìn)行顯示。在該表3中，滾筒槽12的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N、滾筒槽12的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η為作為實驗的條件而設(shè)定的條件值。自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N為基于公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N與自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η而計算出的條件值。相對離心加速度F為，將公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N與滾筒槽12的公轉(zhuǎn)軌道15的半徑R的值代入表I中所示的數(shù)學(xué)式而計算出的條件值。工件(試驗片)的研磨量Q與研磨石的摩損量W為作為實驗的結(jié)果而得出的實驗值。研磨效率E為，基于在實驗中得到的研磨量Q與在實驗中得到的摩損量W，而通過在表I中所示的數(shù)學(xué)式E = Q/W計算所得出的實驗值。
[0070][表3]
[0071]
N0.N nn/N FQ WEu t 色澤
I7.167 -0.500 0.070~ 43.450 1255 66469~ 0.0189 2.075 3.128 ?2|7.1671-1.500~|-0.209~|43.450~13026 1211005 |0.014312.01813.143I?
37.167-2.5000.349~ 43.450 4945 374542 0.01322.0123.160?
47.167-3.3330.465~ 43.450 7814 672944 0.01162.0573.239O
56.667-0.5000.075~ 37.598 608~ 22350~ 0.02721.9582.952?
66.667-1.500-0.225 37.598 2065 91770~ 0.02251.9933.039?
76.667-2.500-0.375 37.598 3353 163530 0.02051.9853.057?
86.667-3.333-0.500 37.598 4273 217650 0.01961.9733.057O
95.000—0.500-0.100 21.149 ~ 10590~0.03002.1153.264?
10~ 5.000-1.500-0.300 21.149 1005 45870~ 0.02192.1323.384?
Tl~ 5.000-2.500-0.500 21.149 1807 96480~ 0.01872.1573.461O
12~5.000-3.333-0.667 21.149 2437 141180 0.01732.1613.491O
13~ 3.333-0.500-0.150 9.400~138~ 6122 0.02252.5084.201?
Ti~3.333-1.500-0.450 9.400~422~18810~0.02242.5174.212?
15~ 3.333-2.500-0.750 9.400~ 673~ 39990~ 0.01682.4974.320O
16~ 3.333-3.333-1.000 9.400~ 974~ 69420~ 0.01402.5344.438O
[0072]色澤◎:良好〇:普通
[0073]基于在表3中所示的條件值與實驗值、以及數(shù)學(xué)式1、數(shù)學(xué)式3?數(shù)學(xué)式5的數(shù)學(xué)式，在使用最小二乘法而進(jìn)行重回歸分析后，能夠求得數(shù)學(xué)式4以及在數(shù)學(xué)式5中所示的重回歸模型式的偏回歸系數(shù)Ua、Ub、Uc.Ta、Tb、Tc、Td，其結(jié)果為得到了數(shù)學(xué)式6以及在數(shù)學(xué)式7所示的重回歸式。在檢查該重回歸式的貢獻(xiàn)率時，其均為0.9以上并且數(shù)學(xué)式6以及數(shù)學(xué)式7的重回歸式為高再現(xiàn)性的模型式。
[0074][數(shù)學(xué)式6]
[0075]u = 0.0008144F2-0.057121F+2.9806396
[0076][數(shù)學(xué)式7]
[0077]t = 0.0018531F2-0.128522F-0.301244 (n/N)+5.163181
[0078]圖2為，在將“-3.3”代入到表示數(shù)學(xué)式I的研磨量Q的數(shù)學(xué)式中的η中，將“-0.5”代入到表示數(shù)學(xué)式3的研磨效率E的數(shù)學(xué)式中的n/N中時，基于數(shù)學(xué)式I以及數(shù)學(xué)式3的數(shù)學(xué)式與數(shù)學(xué)式6以及數(shù)學(xué)式7的重回歸式，設(shè)定以研磨量Q與研磨效率E為縱軸，以相對離心加速度F為橫軸的圖表。另外，在圖2的圖表中研磨量Q的單位從mg變更為kg。
[0079]從該圖表能夠讀取出如下述的信息。隨著相對離心加速度F的變大，相對于工件的研磨量Q的增加，研磨效率E總地呈現(xiàn)出變低的傾向。但是，當(dāng)相對離心加速度F區(qū)域限定為C、d時，研磨效率E的值則被維持在較高的等級中。
[0080]在區(qū)域c以及區(qū)域d中的相對離心加速度F的值為，-2.5 (n/N) +12.6彡F彡6.1 (n/N) +40.7的范圍。
[0081]此外，在區(qū)域d中的相對離心加速度F的值為，在2.1 (n/N) +29.5彡F彡6.1 (n/N) +40.7的范圍。
[0082]區(qū)域c為，隨著相對離心加速度F的變大而持續(xù)降低的研磨效率E，從轉(zhuǎn)至上升的拐點β (F = -2.5 (n/N)+12.6)到再次轉(zhuǎn)至下降的拐點Y (F = 2.1 (n/N)+29.5)為止的區(qū)域。拐點β以及拐點β中的研磨效率E的值為，研磨效率E的變化從降低轉(zhuǎn)至上升的意思而具有技術(shù)的意義。若對從區(qū)域a至區(qū)域e的全體范圍進(jìn)行總體概括，則對于隨著研磨量Q的增大而研磨效率E的降低，該區(qū)域C為，隨著相對離心加速度F的變大，研磨量Q與研磨效率E的兩者均上升，且由于研磨效率E的值也維持在較高的等級，因此可將其稱為特別的區(qū)域(相對于研磨量Q的增加與研磨效率E的降低的此消彼長的特點而性質(zhì)不同的區(qū)域)。
[0083]此外區(qū)域d為，從上升的研磨效率E轉(zhuǎn)至降低的拐點Y，到研磨效率E下降至與拐點β為相同的值時的過渡點S (F = 6.1 (n/N)+40.7)為止的區(qū)域。若總體概括從區(qū)域a至區(qū)域e的全體范圍，相對于隨著研磨量Q的增大而研磨效率E降低，該區(qū)域d隨著相對離心加速度F的變大，研磨量Q上升并將降低至拐點β的研磨效率E維持在拐點β以上的較高的等級。因此能夠稱該區(qū)域d為，相對于研磨量Q的增加與研磨效率E的降低的此消彼長的特點而性質(zhì)不同的區(qū)域。
[0084]此外，與區(qū)域C相比相對離心加速度F更小的區(qū)域b為，從研磨效率E與拐點Y值相同時的過渡點α到拐點β為止的區(qū)域。該區(qū)域b不為性質(zhì)不同的區(qū)域，其原因為:雖然研磨效率E的值與區(qū)域C、d同樣地為較高的等級，但若總體概括從區(qū)域a至區(qū)域e的全體范圍其僅為研磨效率E在降低中途所經(jīng)過的區(qū)域。而且研磨量Q低于區(qū)域C、d。
[0085]而且，對于與區(qū)域b相比相對離心加速度F更小的區(qū)域a，雖然研磨效率E比區(qū)域c、d要高，但是由于研磨量Q顯著地減少，因此不能稱其為良好的區(qū)域。而且在-1 ( n/N<-0.05的情況下，由于在過渡點α上的相對離心加速度F的值為7-10，在與過渡點α相比相對遠(yuǎn)心加速度F更小的區(qū)域a中，對流動層16a向滾筒槽12的內(nèi)面?zhèn)冗M(jìn)行的按壓力會不充足。因此，原料16的流動層16a會在表層產(chǎn)生紊亂，從而使工件產(chǎn)生傷痕的風(fēng)險變高，另外，缺乏實用性及廣泛應(yīng)用性。而且隨著研磨量Q的增加而研磨效率E顯著地降低，由于研磨量Q的增加與研磨效率E的降低的此消彼長的情況無法解決，因此不能稱區(qū)域a為性質(zhì)不同的區(qū)域。
[0086]此外，對于與區(qū)域d相比相對離心加速度F更大的區(qū)域e，研磨量Q雖然多，但是由于研磨效率E顯著地較低，因此不能稱為良好的區(qū)域。而且在-1 ( n/N < -0.05的情況下，由于在過渡點S上的相對離心加速度F的值為34-40，因此與相過渡點δ相比相對離心加速度F更大的區(qū)域e中，對工件產(chǎn)生壓痕的風(fēng)險較高，另外缺乏實用性與廣泛應(yīng)用性。而且隨著研磨量Q的增加而研磨效率E顯著地降低，由于研磨量Q的增加與研磨效率E的降低的此消彼長無法解決，區(qū)域e也無法稱為性質(zhì)不同的區(qū)域。
[0087]當(dāng)對以上進(jìn)行總結(jié)時，相對離心加速度F的實用范圍為區(qū)域b、區(qū)域C、區(qū)域d。區(qū)域a以及區(qū)域e不僅研磨量Q或研磨效率E顯著地小(低)，而且使工件產(chǎn)生傷痕或壓痕的風(fēng)險也高，可稱為極為低等的范圍。然后總體上在隨著相對離心加速度F的增加而研磨量Q增加并且研磨效率E降低的范圍中，隨著相對離心加速度F的上升，在使提高研磨量Q的同時并且維持或提高研磨效率E的范圍僅為，區(qū)域c以及區(qū)域d。
[0088]此外，對區(qū)域c與區(qū)域d的范圍進(jìn)行規(guī)定的相對離心加速度F的值，隨著自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的值而進(jìn)行變動。圖3的圖表為，基于數(shù)學(xué)式3的數(shù)學(xué)式與數(shù)學(xué)式6以及數(shù)學(xué)式7的重回歸式，設(shè)定以相對離心加速度F為縱軸，以自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N為橫軸，對在拐點β、拐點Y以及過渡點δ上的相對離心加速度F(i3)、F(Y)、F(S)進(jìn)行標(biāo)繪而得出的圖表。
[0089]根據(jù)該圖表得知，拐點β的相對離心加速度F(i3)為，自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N越變大(絕對值變小)其值越變小，拐點Y以及在過渡點δ上的相對離心加速度F(Y)、F(S)為，自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N越變大(絕對值變小)其值越變大。此外已知區(qū)域c與區(qū)域d的范圍為隨著自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的值越變大而擴(kuò)大。另外表4大致顯示了拐點β、拐點Y以及過渡點δ上的相對離心加速度F(i3)、FU)、F(S)與自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N的關(guān)系。
[0090][表 4]
[0091]


F
cd
η/ΝβYδ
-0.113?29?40
_-02__13_二_29_~_39_
-0,313?29?39
-0.414?29?38
-0.514?29?38
-0.614?28?37
_-07__14_—_28_~_3^_
-0.815?28?36
-0.915?28?35
-115?27?34
[0092]如上所述，作為提高研磨量Q的同時維持或提高研磨效率E的方法，即作為解決研磨量Q的增加與研磨效率E的降低的此消彼長的方法，本申請的發(fā)明人著眼自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比(滾筒槽12的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)η與公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)N的比)η/Ν與在滾筒槽12進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時在公轉(zhuǎn)軌道15上的離心加速度與重力加速度的比即相對離心加速度F，而得出一種見解，所述見解為:將在滾筒槽12進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的相對離心加速度F設(shè)定為下式的范圍，即，
[0093]-2.5 (n/N) +12.6 彡 F 彡 6.I (η/Ν) +40.7。
[0094]在F <-2.5 (η/Ν)+12.6的范圍(圖2的區(qū)域a，b)中，研磨效率E雖然較高，但是關(guān)于研磨量Q，在區(qū)域a中顯著地較低，在區(qū)域b中較低。而且在區(qū)域a中，由于離心力過小，因此對工件與研磨石的流動產(chǎn)生紊亂而存在使工件產(chǎn)生傷痕的可能性，因此缺乏實用性。6.1 (n/N)+40.7 <F的范圍(圖2的區(qū)域e)中，研磨量Q雖然較多，但是研磨效率E較低。而且由于離心力過大，會有使工件產(chǎn)生壓痕的可能性而缺乏實用性。
[0095]對此，如在-2.5 (n/N) +12.6彡F彡6.1 (n/N) +40.7 (圖2的區(qū)域C、d)情況下，由于能夠在增加研磨量Q的同時維持或提高研磨效率E，因此能夠在使研磨量Q增大的同時而使每研磨量Q的摩損量W減少。通過如此同時使研磨量Q與研磨效率E雙方均提高，能夠?qū)崿F(xiàn)短縮生產(chǎn)時間以及降低研磨石的摩損從而降低運營成本，而且也能夠減輕3K作業(yè)強度或解決地球環(huán)境問題。
[0096]此外，如在2.1 (n/N) +29.5 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7 的情況下與在-2.5 (n/N)+12.6彡F〈2.1 (n/N) +29.5的情況下相比較，研磨效率E雖然幾乎相同但由于研磨量Q增加因此生產(chǎn)性優(yōu)良。
[0097]此外根據(jù)本實驗得出如下見解，所述見解為，將在滾筒槽12進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N設(shè)為-0.45 ( n/N ( -0.07時，研磨后的工件的色澤良好。因此如將自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N設(shè)定在該范圍中，能夠解決工件的研磨量Q增大與研磨效率E降低的此消彼長的問題并且能夠進(jìn)行色澤良好品質(zhì)良好的研磨。
[0098]此外在滾筒槽的邊數(shù)為4邊以下的正多邊形的角筒狀的情況下，在滾筒槽內(nèi)中工件與研磨石不形成正常的流動。在滾筒槽呈圓筒形的情況下，由于工件與研磨石在滾筒槽的內(nèi)圓圓周面上滑動，因此研磨很難進(jìn)行。對于此在本實施例中，由于使?jié)L筒槽12的邊數(shù)呈6邊(也就是說5邊以上)的正多邊形的角筒狀，因此在滾筒槽12的內(nèi)部中，工件與研磨石不會出現(xiàn)滑動而形成正常的流動，從而能夠進(jìn)行良好的有效率的研磨。
[0099]此外，離心滾筒研磨裝置為了避免在使?jié)L筒槽進(jìn)行高速公轉(zhuǎn)時失去平衡，優(yōu)選為，以公轉(zhuǎn)中心為點對稱而配置偶數(shù)個的滾筒槽。然后為了確保較大的配置在該點對稱的偶數(shù)個的滾筒槽的總?cè)莘e，優(yōu)選為，使被偶數(shù)個的滾筒槽包圍的公轉(zhuǎn)中心部的死角盡量地狹窄。而且為了承受高速旋轉(zhuǎn)有必要將滾筒槽的槽設(shè)定為某種程度的厚度。
[0100]鑒于這些點，本實施例在將滾筒槽12的數(shù)量設(shè)定為4個的同時，將滾筒槽12的自轉(zhuǎn)中心所描繪公轉(zhuǎn)軌道15的半徑R與滾筒槽12的假想內(nèi)徑(滾筒槽12的自轉(zhuǎn)中心與內(nèi)圓圓周面之間的最大尺寸，換言之為忽視滾筒槽12的板厚的外接圓的半徑)r的比設(shè)定為2 < R/r < 3。根據(jù)該設(shè)定，能夠在確保滾筒槽12的強度的同時能夠?qū)崿F(xiàn)確保較大的滾筒槽12的總?cè)莘e。
[0101]<其他實施例>
[0102]本發(fā)明并不限定于根據(jù)以上的記述以及附圖所說明的實施例，例如以下的實施例也包含在本發(fā)明的技術(shù)的范圍中。
[0103](I)在上述實施例中，雖然將滾筒槽設(shè)為正六邊形的角筒狀，但是滾筒槽也可以為邊數(shù)為5以下的正多邊形的角筒狀或邊數(shù)為7以上的正多邊形的角筒狀或圓筒形。
[0104](2)在上述實施例中，雖然將滾筒槽的數(shù)量設(shè)為4個，但是滾筒槽的數(shù)量也可以為3個以下或5個以上。
[0105](3)在上述實施例中，雖然將滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪公轉(zhuǎn)軌道的半徑R與滾筒槽的假想內(nèi)徑(滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心與內(nèi)圓周面之間的最大尺寸)r的比設(shè)為2 < R/r < 3，但是R與r的比也可以為R/r彡2或3彡R/r。
[0106](4)在上述實施例中，雖然通過將多個的滾筒槽在同一圓周上以相等角度螺距的方式配置，從而將多個的滾筒槽的重心位置配置在公轉(zhuǎn)軸上而使公轉(zhuǎn)時的重心平衡更穩(wěn)定，作為該替代，也可以將多個的滾筒槽在同一圓周上以不相等角度螺距的方式配置。在該情況下，通過設(shè)定與滾筒槽一體的公轉(zhuǎn)的平衡器從而能夠使公轉(zhuǎn)時的重心平衡穩(wěn)定。
[0107](5)在上述實施例中，雖然通過將多個的滾筒槽以公轉(zhuǎn)軸為點對稱的位置關(guān)系的方式而配置從而使公轉(zhuǎn)時的重心平衡更穩(wěn)定，但是在滾筒槽為I個的情況下，在滾筒槽的點對稱的位置處，能夠通過設(shè)定與滾筒槽一體地公轉(zhuǎn)的平衡器從而使公轉(zhuǎn)時的重心平衡穩(wěn)定。
[0108]符號說明
[0109]10離心滾筒研磨裝置；
[0110]12滾筒槽；
[0111]13公轉(zhuǎn)軸(公轉(zhuǎn)中心)；
[0112]14自轉(zhuǎn)軸(自轉(zhuǎn)中心)；
[0113]15公轉(zhuǎn)軌道。
【權(quán)利要求】
1.一種離心滾筒研磨裝置，其通過向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的滾筒槽中投入工件和研磨石從而用所述研磨石對所述工件進(jìn)行研磨，所述離心滾筒研磨裝置的特征在于， 在將N定義為所述滾筒槽的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)， 將η定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)， 將R定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪的公轉(zhuǎn)軌道的半徑， 將η/Ν定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比， 將F = 4 π 2N2R/g定義為所述滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時在所述公轉(zhuǎn)軌道上的離心加速度與重力加速度g之比、即相對離心加速度時， 所述滾筒槽在行星旋轉(zhuǎn)時的所述相對離心加速度F被設(shè)定為下式的范圍，SP，
-2.5(n/N)+12.6 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7。
2.如權(quán)利要求1所述的離心滾筒研磨裝置，其特征在于， 所述滾筒槽在進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的所述相對離心加速度F被設(shè)定為下式的范圍，即，
2.1 (n/N) +29.5 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的離心滾筒研磨裝置，其特征在于， 所述滾筒槽在進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的所述自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比n/N被設(shè)定為-0.45 ( n/N ( -0.07的范圍。
4.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求3中的任意一項所述的離心滾筒研磨裝置，其特征在于， 所述滾筒槽呈邊數(shù)為5邊以上的正多邊形的角筒狀。
5.如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的任意一項所述的離心滾筒研磨裝置，其特征在于， 所述滾筒槽被配置在相對于所述滾筒槽的公轉(zhuǎn)中心呈點對稱的4處， 在將所述滾筒槽的所述自轉(zhuǎn)中心與內(nèi)周面之間的最大尺寸r定義為所述滾筒槽的假想內(nèi)徑時，設(shè)定為2 < R/r < 3。
6.一種離心滾筒研磨方法，其通過向進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)的滾筒槽中投入工件和研磨石從而用所述研磨石對所述工件進(jìn)行研磨，所述離心滾筒研磨方法的特征在于， 在將N定義為所述滾筒槽的公轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)， 將η定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)數(shù)， 將R定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)中心所描繪的公轉(zhuǎn)軌道的半徑， 將n/N定義為所述滾筒槽的自轉(zhuǎn)公轉(zhuǎn)比， 將F = 4 π 2N2R/g定義為所述滾筒槽在進(jìn)行行星旋轉(zhuǎn)時的所述公轉(zhuǎn)軌道上的離心加速度與重力加速度g之比、即相對離心加速度時， 將所述滾筒槽在進(jìn)行星旋轉(zhuǎn)時的所述相對離心加速度F設(shè)定為下式的范圍而進(jìn)行研磨，即，
-2.5 (n/N)+12.6 彡 F 彡 6.1 (n/N) +40.7。
【文檔編號】B24B31/033GK104136170SQ201380010735
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年2月22日
【發(fā)明者】富田好之, 小林知之 申請人:狄普敦股份有限公司