電磁卡盤和具有電磁卡盤的多功能研磨機的製作方法

2023-08-08 07:27:11 2

本發明涉及一種使用電磁來固定工件以加工該工件的電磁卡盤以及配備有該電磁卡盤的多功能研磨機。

背景技術：

常規地，為了通過切削和研磨對工件進行加工，已經提出下述技術：其中，根據工件的形狀和工件的待被加工的部分而利用電磁的吸引力(磁性吸引力)將工件固定在電磁卡盤的面板上，而不是採用通常所使用的藉助於釘部等來緊固工件的機械卡盤(參見專利文獻1和專利文獻2)

[現有技術文件]

[專利文獻]

[專利文獻1]JP53(1978)-111584A

[專利文獻2]JP54(1979)-90674A

技術實現要素：

[本發明要解決的問題]

然而，根據專利文獻1或專利文獻2中所公開的技術，工件的材料和其上固定有工件的電磁卡盤的面板的材料通常是金屬。因此，工件的下表面與面板的上表面之間的接觸表面的摩擦係數很可能變小。因此，在工件的研磨加工期間，如果將較大的力——該較大的力比固定工件的吸引力(磁性吸引力)大——施加在工件上，則工件在面板上的位置會偏離初始位置。在這種情況下，作為對策，可以增大使線圈勵磁的電流量或者可以增加線圈的匝數以提高(增大)對工件的吸引力，由此提高對工件的保持力。然而，如果增大使線 圈勵磁的電流量，則出現發熱量增大的問題。此外，如果增加線圈的匝數，則出現的另一個問題是電磁卡盤的物理框架必須形成為較大的尺寸。

考慮到以上常規問題和待被解決的問題而提出了本發明，並且本發明的目的是提供一種尺寸減小但在加工期間仍然能夠憑藉足夠的保持力來充分固定工件的電磁卡盤以及配備有改進的電磁卡盤的多功能研磨機。

[解決問題的方法]

為了解決以上問題，根據本發明的電磁卡盤包括電磁卡盤主體和推壓構件，其中，電磁卡盤主體設置有形成在面板的上表面上的多個磁極部以及形成在於面板的上表面上形成的相鄰磁極部之間的槽部，由此通過磁極部的磁性吸引力將工件吸引並固定在磁極部的上表面上，推壓構件布置在槽部中，以使得當工件固定至磁極部的上表面時推壓構件以比由磁極部施加至工件的吸引力小的力沿與吸引方向相反的方向朝向工件的下表面推壓工件。

根據本發明的以上特徵，推壓構件設置在形成於面板的上表面上的槽部中以沿與吸引力的方向相反的方向朝向工件的下表面推壓工件。推壓構件推壓工件的下表面的力小於由磁極部施加至工件的吸引力。因此，可應用通過推壓構件朝向工件的下表面的推壓操作而產生的摩擦力，從而保持通過由具有磁力的電磁卡盤將工件吸引在面板上而固定工件的力。因此，除了工件的下表面與電磁卡盤的面板之間的摩擦力之外，還增加了工件的下表面與推壓構件之間的另一摩擦力，並且由此，即使使用較小尺寸的電磁卡盤，在加工期間工件仍可以適當地保持在面板上。

此外，為了解決以上問題，根據本發明的多功能研磨機設置有轉臺、多個頭架、多個保持裝置以及多個磨石，其中，轉臺可以繞轉動軸線轉動，多個頭架具有各自的加工主軸，各自的加工主軸設置在以轉臺的轉動軸線為中心的圓上並且能夠繞與轉動軸線平行的各自的主軸軸線旋轉，多個保持裝置設置在各自的加工主軸上並且能夠保持各自的工件，多個磨石設置成能夠相對於轉臺移動以用於當通過由轉臺的轉動運動使工件順序轉移而將每個工件定位在每個 對應的研磨轉動位置處時研磨對應的工件。多個保持裝置由各自的上述電磁卡盤形成。

如上所述，通過將電磁卡盤應用於順序地執行多個工件的研磨的多功能研磨機的保持裝置，在加工處理期間，工件可以進行穩定地研磨而不會在面板上偏離初始位置。因此，可以提高工件的加工精度。

附圖說明

圖1是表示根據本發明的實施方式的多功能研磨機的整體結構的輪廓圖；

圖2是設置在圖1中示出的多功能研磨機處的轉臺的平面圖；

圖3是沿著圖2中的箭頭E-E截取的轉臺的截面圖；

圖4是根據第一實施方式的電磁卡盤的立體圖；

圖5是圖4中示出的電磁卡盤的平面圖；

圖6是沿著圖5中的箭頭F-F截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件固定在電磁卡盤上的狀態；

圖7A是用於說明多功能研磨機的狀態的第一視圖；

圖7B是用於說明多功能研磨機的狀態的第二視圖；

圖7C是用於說明多功能研磨機的狀態的第三視圖；

圖7D是用於說明多功能研磨機的狀態的第四視圖；

圖7E是用於說明多功能研磨機的狀態的第五視圖；

圖7F是用於說明多功能研磨機的狀態的第六視圖；

圖7G是用於說明多功能研磨機的狀態的第七視圖；

圖8是沿著圖5中的箭頭F-F截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件未固定在電磁卡盤上的狀態；

圖9是根據第二實施方式的電磁卡盤的立體圖；

圖10是圖9的電磁卡盤的平面圖；

圖11是沿著圖10中的箭頭H-H截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件固定在電磁卡盤上的狀態；以及

圖12是沿著圖10中的箭頭H-H截取的電磁卡盤的截面圖，示出了工件未固定在電磁卡盤上的狀態。

具體實施方式

(1.第一實施方式)

(1-1.多功能研磨機的構造)

將使用一個研磨機對第一實施方式進行說明，在第一實施方式中，與根據本發明的電磁卡盤相對應的每個保持裝置61至64被應用於多功能研磨機1，該多功能研磨機1在作為工件W的軸承的外圈Wa和內圈Wb上執行多個研磨操作。應當注意的是，在圖1中，在水平平面上相交的方向被限定為X-軸線方向和Y-軸線方向。與X-軸線方向和Y-軸線方向相交的方向被限定為Z-軸線方向。如圖1中示出的，多功能研磨機1包括床身2和轉臺5、柱3a、3b和3c以及轉動臂3d，該轉動臂3d通過設置在床身2上的驅動機構(未示出)而繞與Z-軸線方向平行的Zd-軸線轉動。

轉臺5構造成通過圖3中示出的驅動機構51而繞與Z-軸線平行的C-軸線(轉動軸線)轉動。如圖1和圖2中示出的，轉臺5設置有四個保持裝置61至64(隨後將詳細說明的電磁卡盤)，所述四個保持裝置61至64在以C-軸線為中心的同一圓上以相等的角度間隔(90度間隔)彼此間隔開。保持裝置61至64中的每一者附接有頭架81至84。(然而應當注意的是，在圖3中，僅代表性地示出了保持裝置61和對應的頭架81)。保持裝置61至64構造成相同的並且頭架81至84也構造成相同的。根據本實施方式，頭架81設置有主軸本體811和加工主軸812。加工主軸812設置在主軸本體811上並從主軸本體811的上端延伸並且能夠通過容置在主軸本體811中但未在附圖中示出的驅動機構而繞與C-軸線方向平行的G-軸線(主軸線)旋轉。保持裝置(在圖3中，為保持裝置61)固定在加工主軸812的上端上。

轉臺5——保持裝置61至64中的每一者設置在該轉臺5上——設置有與各自的保持裝置61至64對應的通孔52。(在圖3中，僅圖示了與保持裝置61對應的通孔52)。頭架81的主軸本體811固定至轉臺5的與通孔52的位置相對應的下表面並且頭架81的加工主軸812插入到通孔52中。該通孔52與同每個保持裝置62至64相對應的每個通孔52的結構相同。每個保持裝置61至64憑藉磁性力產生的吸引而將外圈Wa或內圈Wb(工件W)保持在面板171的上表面上，由此使該外圈Wa或內圈Wb(工件W)與加工主軸812一起繞G-軸線旋轉。

外圈Wa或內圈Wb被移入定位在如圖2中觀察的左側處的保持裝置中(圖2中的狀態示出了保持裝置61，但該保持裝置61通過轉臺的轉動操作而被另一個保持裝置接替，這種接替與以下操作是相同的)並且從定位在下側處的保持裝置中移出(圖2中的狀態示出了保持裝置64，但該保持裝置64通過轉臺的轉動而轉移，這種接替操作與以下操作是相同的)。外圈Wa或內圈Wb的移入和移出操作(轉移)由機器人(未示出)執行，該機器人構造成在外圈Wa或內圈Wb的中心軸線與保持裝置61的旋轉中心一致的狀態下執行外圈Wa或內圈Wb的轉移操作。應當注意的是，這種移入或移出(轉移)操作可以由工人或操作者執行來代替由機器人操作。在這種情況下，可以通過使用固定裝置等來進行工件和保持裝置的定心。

轉臺5以預定角度沿如圖2中觀察的順時針方向轉動並且將外圈Wa或內圈Wb移至它們的研磨位置。根據本實施方式，在定位於圖2中的左側處的保持裝置61處，當被移入的工件W為外圈Wa時執行外周部的研磨。另外，當工件W為內圈Wb時執行內周部的研磨。在定位於上側處的保持裝置62處，執行外圈軌道槽表面的研磨，外圈軌道槽表面的研磨是對設置在外圈Wa的內周表面處的軌道槽WaG的研磨。

另外，在定位於圖2中的右側處的保持裝置63處，執行內圈軌道槽表面的研磨，內圈軌道槽表面的研磨是對設置在內圈Wb的外周表面處的軌道槽WbG的研磨。在定位於圖2中的下側處的保持裝置64處，對外圈Wa的軌道槽WaG執行外圈軌道槽表面的超精 研磨，或者對內圈Wb的軌道槽WbG執行內圈軌道槽表面的超精研磨，並且將已被研磨過的工件移出。應當注意的是，在下文中關於圖2中的轉臺5的說明中，分別地，左側位置稱作周表面研磨位置Pp，上側位置稱作外圈研磨位置Po，右側位置稱作內圈研磨位置Pi以及下側位置稱作超精研磨位置Pb。

每個柱3a、3b和3c構造成能夠通過各自的驅動機構(在圖1中僅示出用於驅動柱3a的驅動機構3A)而沿與X-軸線方向平行的Xa-軸線方向、Xb-軸線方向和Xc-軸線方向進行往復運動(進退運動)。研磨頭4a、4b和4c分別設置在柱3a、3b和3c的側表面處並且能夠通過驅動機構41a、41b和41c而沿與Z-軸線方向平行的Za-軸線方向、Zb-軸線方向和Zc-軸線方向在豎向上運動(進退運動)。旋轉式磨輪9a、9b和9c(對應於磨石)設置在每個研磨頭4a、4b和4c處並且能夠通過驅動機構91a、91b和91c而繞Za-軸線方向(磨石軸線)、Zb-軸線(磨石軸線)和Zc-軸線(磨石軸線)旋轉。磨輪9a、9b和9c分別保持在分別從驅動機構91a、91b和91c向下延伸的保持軸92a、92b和92c的下端處。

柱3a、3b和3c以使磨輪9a、9b和9c可以分別相對於周表面研磨位置Pp、外圈研磨位置Po和內圈研磨位置Pi前進或後退的方式設置在床身2上。例如，CBN(立方氮化硼)磨石被用於磨輪9a以執行外圈Wa的外周表面研磨或內圈Wb的內周表面研磨。例如，氧化鋁磨石被用於磨輪9b和9c以執行外圈Wa的外圈軌道槽表面研磨和內圈Wb的內圈軌道槽表面研磨。

轉動臂3d設置有單石型磨石9d，該單石型磨石9d能夠沿與Z-軸線方向平行的Ze-軸線方向向上移動並且能夠繞Ze-軸線方向(磨石軸線)旋轉。磨石9d保持在保持軸92d的下端部的周表面處以使磨石9d的研磨部面向與Ze-軸線垂直的方向，該保持軸92d從轉動臂3d的梢端沿向下方向延伸。CBN磨石被用於磨石9d以用於外圈Wa的外圈軌道槽表面的超精研磨，或者內圈Wb的內圈軌道槽表面的超精研磨。此處應當注意的是，單石型磨石9d可以代替旋轉式磨輪。

如圖1中示出的，多功能研磨機1設置有控制裝置30。控制裝置30執行柱3a、3b和3c的轉移控制，研磨頭4a、4b和4c的豎向 運動控制，轉臺5的轉動控制，頭架81至84的旋轉控制，保持裝置61至64的磁性吸引力控制，磨輪9a、9b和9c的旋轉控制，轉動臂3d的轉動控制，磨石9d的旋轉和豎向運動控制以及數據和程序的記錄。控制裝置30通過基於預定控制數據對裝置和部件進行控制來執行多個研磨處理。此外，控制裝置30控制機器人(未示出)，該機器人將外圈Wa或內圈Wb轉移至保持裝置61至64的面板171以及將外圈Wa或內圈Wb從保持裝置61至64的面板171轉移出。

(1-2.電磁卡盤)

接下來，將在下文參照圖4至圖6對與本發明有關的保持裝置61至64(電磁卡盤)進行說明。如圖4至圖6中示出的，保持裝置61至64分別包括電磁卡盤主體170、八(8)個推壓構件180。應當注意的是，保持裝置61至64中的每一者還包括用於產生磁力的電磁線圈，但是這種電磁線圈已經為公眾所知，因此省略對電磁線圈的結構和操作的詳細說明。

電磁卡盤主體170形成為具有底部的筒形形狀，該底部用作放置在上側處的面板171。電磁卡盤主體170由磁性材料——比如鐵系列——製成。如圖4至圖6中示出的，面板171的上表面設置有多個磁極部172和多個槽部173(參見圖5)。根據本實施方式，八個扇形區段磁極部172以下述方式布置：沿以面板171的G-軸線(主軸線)為中心的周向方向以相等的角度間隔彼此間隔開。八個磁極部172中的每個磁極部的上表面的高度設定為對於所有的上表面而言是相同的。此處應當注意的是，在下文中，將磁極部172的上表面稱為保持表面172a。當八個磁極部被磁化時，沿周向方向依次形成有S極和N極(參見圖5)並且在於相鄰磁極部172之間凹入的凹入部中形成有槽部173。

如圖5中示出的，槽部173的寬度形成為從面板171的中心(G-軸線)朝向外周緣擴大。然而，本發明並不限於這種結構，並且槽部173的寬度可以從面板171的中心(G-軸線)朝向外周緣是恆定的。再者，應當注意的是，槽部173的寬度可以從面板171的中心(G-軸線)朝向外周緣變窄。此外，磁極部172和槽部173的數量可以小於八(8)個或者可以超過八個。

如圖6中示出的，每個槽部173設置有兩個側表面173a和173a以及底部表面173b。如以上說明的，槽部173的寬度從面板171的中心沿著磁極部172的側表面(通常用作槽部173的側表面173a)擴大並且槽部173沿徑向形成(參見圖5)。槽部173的高度——該高度與從磁極部172的上表面(保持表面172a)至底部表面173b的距離對應——在從面板171的中心沿徑向向外方向的整個長度上為恆定的。由槽部173封圍的部分是非磁性區域的空間。

磁極部172通過控制裝置30控制的、由纏繞在電磁卡盤主體170內的磁極鋼材料上的線圈(未示出)的勵磁而被磁化。放置在磁極部172的保持表面172a(上表面)上且底部表面緊密接觸保持表面172a的工件W可以通過磁性吸引力固定至保持表面172a(參見圖6)。

推壓構件180由非磁性材料形成並且布置在槽部173中。隨後將說明該細節，但是當工件W通過磁力被吸引並固定至磁極部172的保持表面172a時，推壓構件180以推力Fg1沿與吸引方向相反的方向推壓工件W，該推力Fg1比通過磁力而在工件W處產生的吸引力Fmag1(磁性吸引力)小(Fmag1>Fg1)。

推壓構件180設置有最上表面構件181、支承構件182和Ns數量的彈簧183(第一彈性構件)。最上表面構件181由非磁性材料形成並且在其上表面處與工件W的下表面相接觸。最上表面構件181例如以使得預定直徑的研磨顆粒混合到環氧樹脂中的方式形成。詳細地，最上表面構件181由高摩擦材料形成，使得當最上表面構件181的上表面與工件W的下表面彼此相接觸時，最上表面構件181的上表面與工件W的下表面之間產生的摩擦係數μ2大於磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩擦係數μ1(μ1Fg1)。因此，通過將外圈Waa固定至保持表面172a，推壓構件180(由最上表面構件181、支承構件182和彈簧183形成)可以被可靠地推入並容置在槽部173的內側中，從而保持最上表面構件181與外圈Waa的下表面之間的接觸狀態。

在彈簧183的壓縮方向上的預定撓曲量δ——即，最上表面構件181從槽部173的開口延伸的長度「L」——可以被設定為任何期望的值。換句話說，長度「L」可以設定為任何值，只要推壓構件180被完全容置在槽部173中即可，並且在外圈Waa通過磁性吸引力被吸引並固定至磁極部172的保持表面172a的狀態下，撓曲的彈簧183的負載可以被設定為推力Fg1。

外圈Waa(工件W)與保持裝置61之間的摩擦力F1可以通過以下數學公式(M1)獲得：

(M1)F1＝μ1×(Fmag1–Ns×fg1)+μ2×Ns×fg1

其中，

F1：外圈Waa(工件W)與保持裝置61之間的摩擦力。

μ1：每個磁極部172的八個保持表面172a(上表面)與外圈Waa的下表面之間的摩擦係數。

Fmag1：通過磁極部172的磁化產生的對外圈Waa的吸引力。

μ2：八個最上表面構件181與外圈Waa的下表面之間的摩擦係數。

Ns：彈簧183的總數量。

fg1：每一個彈簧183的推力(彈簧負載)(fg1＝kδ)

如從以上數學公式(M1)中理解的，當吸引力Fmag1改變時，可以改變彈簧183的總數量Ns，或者可以改變彈簧常數k和形成推力fg1(彈簧負載)的撓曲量δ中的任一者，以作為對這種變化的對策。隨後，可以改變每個值以使得摩擦力F1變成等於或大於預定值。摩擦力F1的預定值可以通過實驗等預先設定。

與保持裝置61類似，根據具有與保持裝置61的結構相同的結構的保持裝置62至64，作為工件W的外圈Wa(外圈Waa、外圈Wab)或內圈Wb(內圈Wba、內圈Wbb)通過磁性吸引力被吸引並且以足夠的摩擦力F1被固定至保持裝置62至64的各自的磁極部172的各自的保持表面172a。因此，工件W被固定至保持裝置61至64的上表面並且不會從初始位置移動。因此，可以精確地執行各種研磨處理。

(2.第二實施方式)

接下來，將參照圖9至圖12對第二實施方式進行說明。根據第二實施方式的多功能研磨機101(參見圖1)與根據第一實施方式的多功能研磨機1的區別主要在於電磁卡盤(每個保持裝置161至164)的結構。更詳細地，電磁卡盤(每個保持裝置161至164)的推壓構件280與根據第一實施方式的電磁卡盤(每個保持裝置61至64)的推壓構件180在結構方面是不同的。其他部分則是相同的。因此，在第二實施方式的說明中，將主要對推壓構件280進行詳細說明並且將省略與第一實施方式相同的其他部分的說明。應當注意的是，可以使用與第一實施方式中相同的附圖標記來說明相同結構的部分。

(2-1.電磁卡盤)

將參照圖9至圖12對作為根據第二實施方式的電磁卡盤的保持裝置161至164進行說明。應當注意的是，圖9至圖11對應於第一實施方式的圖4至圖6。圖12對應於第一實施方式的圖8。如圖9和圖10中示出的，保持裝置161至164分別包括電磁卡盤主體170和推壓構件280。電磁卡盤主體170的結構與第一實施方式的電磁 卡盤主體170的結構是相同的並且將省略其說明。

推壓構件280由非磁性材料形成並且如圖9至圖11中示出的，推壓構件280布置在槽部173中。與第一實施方式相同，當工件W通過磁力被吸引並固定至磁極部172的保持表面172a時，推壓構件280以推力Fg2沿與吸引方向相反的方向推壓工件W，該推力Fg2比通過磁力在工件W處產生的吸引力Fmag2(磁性吸引力)小(Fmag2>Fg2)。推壓構件280包括最上表面構件281和支承構件282。

最上表面構件281由非磁性構件(第二彈性構件)形成並且設置有接觸表面281a，該接觸表面281a與工件W的下表面相接觸。最上表面構件281由高摩擦材料形成，使得最上表面構件281的接觸表面281a與工件W的下表面之間產生的摩擦係數μ4大於磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩擦係數μ3(μ3Fg2)。因此，通過將外圈Waa固定至保持表面172a，最上表面構件281的接觸表面281a與外圈Waa的下表面相接觸並且推壓構件280的最上表面構件281可以被可靠地推入並容置在槽部173的內側中。

在外圈Waa未定位在磁極部172的保持表面172a上的狀態下，最上表面構件181的從槽部173的開口延伸的延伸部的長度「L」可以設定為任何期望的值。換句話說，長度「L」可以設定為任何值，只要推壓構件280的最上表面構件281完全容置在槽部173中即可，並且在外圈Waa通過磁性吸引力被吸引並固定至磁極部172的保持表面172a的狀態下，被壓縮且變形的最上表面構件281的反作用力為推力Fg2。

外圈Waa(工件W)與保持裝置161之間的摩擦力F2可以通過以下數學公式(M2)獲得：

(M2)F2＝μ3×(Fmag2–Nr×fg2)+μ4×Nr×fg2

其中，

F2：外圈Waa(工件W)與保持裝置161之間的摩擦力。

μ3：每個磁極部172的八個保持表面172a(上表面)與外圈Waa的下表面之間的摩擦係數。

Fmag2：通過磁極部172的磁化產生的對外圈Waa的吸引力。

μ4：最上表面構件281的接觸表面281a與外圈Waa的下表面之間的摩擦係數。

Nr：最上表面構件281的總數量。

fg2：通過彈性變形產生的每一個最上表面構件281的推力(反作用力)。

如從以上數學公式(M2)中理解的，當吸引力Fmag2改變時，可以改變最上表面構件281的從槽部173的開口向上的突出量、最上表面構件281的材料或最上表面構件281的厚度，以作為對吸引力Fmag2的這種變化的對策。可以改變每個值以使得摩擦力F2變得等於或大於預定值。摩擦力F2的預定值可以通過實驗等預先設定。

與保持裝置161類似，根據具有與保持裝置161相同的結構的保持裝置162至164，作為工件W的外圈Wa(外圈Waa、外圈Wab)或內圈Wb(內圈Wba、內圈Wbb)通過磁性吸引力被吸引並且以足夠的摩擦力F2固定至保持裝置162至164的各自的磁極部172的各自的保持表面172a。因此，工件W被固定至保持裝置161至164的上表面並且不會從初始位置移動。因此，可以精確地執行各種研磨處理。

(3.實施方式的效果)

從以上說明中清楚的是，根據第一實施方式和第二實施方式，保持裝置61至64、161至164(電磁卡盤)在面板171上設置有磁極部172以及在相鄰磁極部172之間形成的槽部173。此外，保持裝置(電磁卡盤)包括電磁卡盤主體170和推壓構件180、280，電磁卡盤主體170通過磁性吸引力將工件W吸引並固定至磁極部172的保持表面172a，推壓構件180、280布置在槽部173中從而以推力Fg1(＝fg1×Ns)或Fg2(＝fg2×Nr)沿與吸引方向相反的方向推壓工件W的下表面，推力Fg1(＝fg1×Ns)或Fg2(＝fg2×Nr)比當工件W固定至磁極部172的上表面時通過磁極部172施加至工件W的吸引力Fmag1或Fmag2(磁性吸引力)小。

如所說明的，推壓構件180、280設置在形成於面板171的上表面上的槽部173中，並且推壓構件180、280沿與吸引方向相反的方向朝向工件W的下表面推壓工件W。推壓構件180、280推壓工件W的下表面的力(推力)是比通過磁極部172施加至工件W的吸引力Fmag1、Fmag2小的推力Fg1、Fg2。因此，可以通過推壓構件180、280推壓工件W的下表面而在工件W的下表面與保持裝置61至64或161至164(電磁卡盤)的面板171之間產生摩擦力F1、F2，同時，保持裝置61至64或161至164(電磁卡盤)通過磁性吸引力將工件W吸引在面板171上，從而保持用於固定工件W的固定力。因此，除了工件W的下表面與保持裝置61至64或161至164(電磁卡盤)的面板171之間的摩擦力之外，還增加了工件W的下表面與推壓構件180、280之間的另一摩擦力，因此即使使用較小尺寸的電磁卡盤，工件W也可以適當地保持在面板171上。

根據第一實施方式，推壓構件180在工件W未定位在磁極部172的上表面上的狀態下從槽部173的開口向上延伸，並且推壓構件180在工件W被固定在磁極部172的上表面(保持表面172a)上的狀態下容置在槽部173內。

因此，在工件W未定位在磁極部172的上表面上的狀態下，推壓構件180從槽部173的開口向上延伸，這可以在工件W的下表面與推壓構件180之間可靠地產生摩擦力。因此，在工件W被固定在磁極部172的上表面上的狀態下，可以在工件W的下表面與磁極部172的上表面之間以及在工件W的下表面與推壓構件180之間產生足夠大的摩擦力F1。

根據第一實施方式，推壓構件180由最上表面構件181和彈簧183(第一彈性構件)形成，最上表面構件181由非磁性材料製成並且與工件W的下表面相接觸，彈簧183由非磁性材料製成並布置在最上表面構件181與槽部173的底部表面173b之間以朝向工件W的下表面偏壓最上表面構件181。由此，可以通過改變彈簧183的數量或規格來容易地調節推壓構件180的推力。

根據第一實施方式，最上表面構件181由高摩擦材料形成，使得最上表面構件181的上表面與工件W的下表面之間產生的摩擦係數μ2大於磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩 擦係數μ1。因此，可以通過最上表面構件181與工件W的下表面之間產生的摩擦力以及磁極部172的上表面與工件W的下表面之間產生的摩擦力的總和而容易地在工件W與面板171之間獲得較大的摩擦力F1。

此外，根據第一實施方式，第一彈性構件(彈性構件)是彈簧183並且推壓構件180包括支承構件182，支承構件182由非磁性材料形成並且布置在高摩擦構件(最上表面構件181)與彈簧183之間。支承構件182由高硬度材料(比如SUS 304)形成，該高硬度材料的硬度比高摩擦構件(最上表面構件181)的硬度高。因此，可以防止由彈簧183引起的高摩擦構件(最上表面構件181)的磨損。

此外，根據第二實施方式，推壓構件280包括最上表面構件281，該最上表面構件281由非磁性的第二彈性構件形成並且具有與工件W的下表面相接觸的接觸表面281a，由此，接觸表面281a以由於最上表面構件281的壓縮變形而產生的反作用力來推壓工件W。

因此，具有與工件W的下表面相接觸的接觸表面281a的最上表面構件281由非磁性的第二彈性構件形成。因此，當工件W被固定在磁極部172的上表面上時，最上表面構件281壓縮並且變形以與工件W的下表面相接觸，從而推壓工件W。因此，接觸表面281a吸收工件W的下表面的表面不均勻度(表面粗糙度)並且與工件W的下表面緊密接觸。因此，可以確保等於或者大於期望的量的接觸面積。因此，可以提高接觸表面281a與工件W的下表面之間的摩擦力並且在研磨加工操作期間可以將工件W很好地保持在面板171上。

此外，根據第二實施方式，當工件W未定位在磁極部172的上表面上時，推壓構件280從槽部173的開口略微向上延伸，並且當工件W固定在磁極部172的上表面上時，推壓構件280通過最上表面構件281的壓縮變形而容置在槽部173內。因此，最上表面構件281的被壓縮的接觸表面281a的反作用力推壓工件W的下表面從而在工件W的下表面與推壓構件280之間產生足夠大的摩擦力。由於推壓構件280在工件W未定位在磁極部172的上表面上時從槽部173的開口向上突出或延伸，因此可以在工件W的下表面與推壓構 件280之間可靠地產生摩擦力。

根據第二實施方式，最上表面構件281由高摩擦材料形成，使得最上表面構件281的接觸表面281a與工件W的下表面之間產生的摩擦係數μ4大於磁極部172的上表面與工件W的下表面之間的摩擦係數μ3。因此，在工件W被固定在磁極部172的上表面上的狀態下，可以在工件W的下表面與面板171的上表面之間以及在工件W的下表面與推壓構件280之間產生足夠大的摩擦力F2。

根據第二實施方式，推壓構件280包括支承構件282，該支承構件282由非磁性材料形成並且布置在最上表面構件281與槽部173的底部表面173a之間。支承構件282由高彈性材料形成，該高彈性材料的彈性比最上表面構件281的彈性高。通過這樣構造和布置支承構件282，支承構件282可靠地支承最上表面構件281的下表面而不會變形，即使在最上表面構件281的接觸表面281a由於與工件W的下表面相接觸而彈性地變形的情況下亦是如此。因此，可以將預定的推力Fg2——該預定的推力Fg2是通過最上表面構件281的接觸表面281a的彈性變形而產生的反作用力——有效地施加至工件W。

根據第二實施方式，最上表面構件281由彈性件形成。由此，當最上表面構件281的接觸表面281a通過與工件W的下表面相接觸而彈性地變形時，接觸表面281a可以產生較大的反作用力從而在工件W的下表面上有效地施加摩擦力。

根據第一實施方式和第二實施方式，多功能研磨機1包括轉臺5、多個頭架81至84、多個保持裝置61至64或161至164以及多個磨石(磨輪9a至9c以及磨石9d)，其中，轉臺5可以繞轉動軸線轉動，多個頭架81至84具有各自的加工主軸812、822、832和842(在附圖中未示出加工主軸822、832和842)，加工主軸812、822、832和842設置在以轉臺5的轉動軸線為中心的圓上並且能夠繞設置成與轉動軸線平行的各自的主軸軸線旋轉，多個保持裝置61至64或161至164設置在各自的加工主軸812、822、832和842上並且能夠保持各自的工件W，多個磨石(磨輪9a至9c以及磨石9d)設置成能夠相對於轉臺5移動，以用於當通過由轉臺5的轉動運動使工件W順序轉移而將工件W定位在每個對應的研磨轉動位 置處時對每個對應的工件W進行研磨，其中，以上描述的多個電磁卡盤被用作多個保持裝置61至64或161至164。

通過將根據本發明的電磁卡盤用作多功能研磨機1——該多功能研磨機1順序地執行對作為工件W的多個軸承的外圈Wa和內圈Wb的多個研磨——的保持裝置61至64或161至164，在加工操作期間，接收X-Y軸線平面處的研磨阻力的工件W能夠在不在面板171上偏移的情況下以穩定的狀態進行研磨。因此，可以提高內圈Wb和外圈Wa的加工精度。此外，當需要較高加工精度的多個部件(所述多個部件被組裝成產品)作為工件W同時進行加工時，提高了加工效率(在工件W是諸如滾珠軸承和平面軸承之類的軸承以及彼此組裝的零部件等的情況下)。

(4.其他)

根據第一實施方式和第二實施方式，保持裝置61至64和161至164(電磁卡盤)被應用於多功能研磨機1，但並不限於此種應用，並且保持裝置61至64或161至164可以應用於任何加工裝置的保持裝置。這不限於加工裝置，本發明的保持裝置可以作為用於固定部件的固定裝置應用於任何裝置，並且在這種應用中可以預期與本發明相同的效果。

根據第一實施方式，最上表面構件181由環氧樹脂形成，該環氧樹脂中混合有具有預定直徑的研磨顆粒。然而，用於最上表面構件181的材料並不限於此而是可以使用任何材料，只要最上表面構件181由非磁性材料形成並且其所用的材料是如下的高摩擦材料即可：該高摩擦材料的摩擦係數為使得最上表面構件181與工件W的下表面之間的摩擦係數μ2大於磁極部172的保持表面172a與工件W的下表面之間的摩擦係數μ1。例如，可以使用用於汽車變速器的離合器板的材料。另外，可以使用金屬板，通過在該金屬板的表面上提供不均勻度而使其摩擦係數較大。

另外，根據第一實施方式和第二實施方式，已經通過使纏繞在用於磁極的鋼上的線圈(未示出)勵磁實現了電磁卡盤的磁極部172的磁化。然而，並不限於這種磁化，也可以使電磁卡盤主體170中的永磁體(未示出)移動以對電磁卡盤的磁極部172進行勵磁。根 據這種改型，可以預期與本發明相同的效果。

附圖標記和符號

1：多功能研磨機，2：床身，4a、4b和4c：研磨頭，5：轉臺，9a、9b和9c：磨石(磨輪)，9d：磨石，61至64和161至164：保持裝置(電磁卡盤)，170：電磁卡盤主體，171：面板，172：磁極部，172a：上表面(保持表面)，173：槽部，173a：側表面，173b：底部表面，81至84：頭架，180、280：推壓構件，181：最上表面構件，182、282：支承構件，182a、282a：側表面，183：第一彈性構件(彈簧)，281：第二彈性構件(最上表面構件)，281a：接觸表面，F1、F2：摩擦力，Fg1、Fg2、fg1、fg2：推力(力)，Fmag1、Fmag2：吸引力(磁性吸引力)，k：彈簧常數，Ns、Nr：部件的數量，W：工件，δ：撓曲量，μ1、μ2、μ3和μ4：摩擦係數。