JPH066263B2 - 研削研磨用工具の保管方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ガラスレンズの研削および研磨加工など精密
加工に使用される工具に関する。詳しくは、吸液性また
は、吸湿性を有するガラスレンズなどの研削，研磨工具
の保管方法に関する。

〔従来の技術〕

従来の研削，研磨用の工具などの保管方法についての文
献としては、福田力也著「よくわかる研削作業法」理工
学社１９６９年９月２０日発行に記載されているよう
「乾燥状態で保管されるのが通例である。」と明記され
ており、またガラスレンズの研磨加工のようにサブミク
ロンの精度が要求される湿式加工においても、例えば不
二見研磨材工業株式会社が発行し頒布した「CERPETの使
用方法」に記載されている「面出しを行う前に５分程水
に浸し、充分含水させて下さい。」とあり、加工直前の
面出しが重視され、保管方法については、全く考慮され
ていない。即ち保管については、前者文献と同様に乾燥
状態で行われ、面出し直前に含水させている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記したように乾燥保管していた研削研磨工具を研削機
または研磨機に装着して、被加工物に加工液を塗布しな
がら加工すると工具は、加工液がかかることにより工具
に形成した空孔より上記加工液が浸透する。この浸透圧
により工具は変形を生ずる。また工具のバインダーとし
て、いわゆるレジンボンドと称される樹脂が使用されて
いる場合には、吸湿による樹脂特有の変形が生ずる。な
どの問題点があった。

上記従来技術の問題点を実験結果に基づいて述べる。

この実験は、酸化セリウム系研磨材の砥材と、熱硬化性
樹脂のバインダーからなる気孔率２５〜３０％，外径２
６mm，厚さ２０mmの研磨用ペレット３種を用いて吸水・
乾燥および寸法変化について行った。

その結果を図に基づいて説明する。第４図は、従来の工
具における水中浸漬後の時間経過と上記３種の工具の吸
水量との関係を示すグラフである。第５図は、従来の工
具における水中浸漬後の経過と寸法変化とを示すグラフ
である。

第６図は、従来の湿式加工の場合を示す斜視図である。

第７図ａ，ｂは、従来の保管方法において保管前後の工
具により加工した被加工物の研磨面の干渉縞の状況を示
す平面図である。

工具に吸水が飽和するまでの時間は、上記３種の工具で
はそれぞれ大きく異なりを示した、即ち工具Ａは１．５
時間、工具Ｂは約３０分、工具Ｃは約２８時間である。
また加工液を供給しながら湿式加工を行う場合、工具の
吸水量が大きいと、第６図に示すごとく、局部的な液切
れや真空状態１５が発生し、急激な発熱やワーク１４と
工具１の密着が起こり、加工面の変質，びびり、不均一
な加工抵抗による面ダレを生じる。

即ち、乾燥保管しておいた工具１を再使用する場合、少
なくとも上記飽和時間以上の液中浸漬が加工前に必要で
あり、加工中断，段取り替え時に、例えば上記工具Ｃの
場合には２８時間以上前から準備に入らなければならな
いことになる。

次に上記３種の工具について、水中浸漬後の時間経過と
工具の寸法変化について第５図のグラフにて説明する。
図に示すようにいずれも、吸水が飽和した後も変形が続
き、工具Ａ，工具Ｂでは約３時間後、工具Ｃでは約３０
時間後にそれぞれ変形が安定する。従って、この変形が
安定する以前に面出し、加工を行うと、加工中に工具形
状が変化し、被加工物の精密研削，研磨、即ちサブミク
ロンの面精度を出すことは不可能である。

なお、上記工具を空気中で保管した場合、保管時間が短
いときには、必ずしも上記の時間だけ液中浸漬する必要
はないが、液の蒸発量を管理することは困難であり、実
用上は安定に達する最大時間まで浸漬しなければならな
い。工具の種類により面出し前の浸漬時間が異なり、ま
た長時間の浸漬が必要なため、治工具管理，段取り時の
準備が極めてはん雑であり、特に多種製品を段取りしな
がら加工する場合は多くの時間的な無駄が生じる。

更に乾燥保管においては、次のような品質上の不具合点
が生ずる。

第７図ａに示すように工具Ａに充分含水させた後、Ｒ１
６の曲率を付け、面出しを行った後、φ２０のレンズの
研磨加工を行う。この研磨によって得られた研磨面の干
渉縞と第７図ｂに示すように工具を乾燥保管し暖流水分
量が６０wt％となった後、２４時間液中浸漬して上記レ
ンズを研磨加工したときの研磨面の干渉縞とを比較する
と第７図ｂでは多きなクセが発生している。ＮＲ本数１
本≒０．３μｍと値が小さいため工具形状実測は困難で
あるが、これは以下の理由によるもとの考えられる。工
具は含水すると水の浸透圧により、弾性変形および塑性
変形が生じる。また、上記工具の場合には樹脂の吸湿に
よる特有な変形が生じる。これを乾燥保管した場合、工
具の外表面から乾燥が進行するため、外表面の乾燥した
部分は収縮を起こし、内部の乾燥していない部分では、
若干の膨脹が進む。このため、工具表面にはうねりが生
じ、また工具内部では塑性変形部分と弾性変形部分がア
ンバランスとなり、再度含水するとこのうねりが拡大さ
れる方法で変形が起る。即ち面出し後、乾燥保管した工
具は、第５図に示すように変形が安定するまで水中浸漬
を行っても、乾燥時に生じた表面のうねりは復帰せず、
段取りのたびに面出しを行わなければならない。

また、研磨粉，砂などの粉体が水に濡れた後、乾燥する
と凝集・固着することはよく知られているが、工具表面
に沈澱・付着したスラッジも同様に乾燥状態では、工具
表面に強固に固着し、キズ発生の原因となっている。

尚、以上の説明においては、特に加工精度が必要とされ
るガラスレンズの研磨工具について述べたが、問題の本
質は、研磨工具内の気孔への加工液の含浸およびこれに
伴う研磨工具の変形即ちバインダーの強度であり、例え
ば油性研削液を使用した場合でも、研磨工具内部への研
削液の含浸および工具表面からの研削液の流出が起これ
ば同様の問題が生じる。

本発明は、以上述べた種々の問題に鑑み、段取り時の無
駄のない高精度な形状を維持でき、管理が容易な工具の
保管方法を提供するを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段及び作用〕

本発明は、研削、または研磨工具などの加工液を含浸さ
せた状態で保管することにより、工具の保管前と同一特
性を維持することができ、加工前の面出し，段取りなど
の工程を無くしたことを特徴とする工具の保管方法であ
る。

〔実施例〕

本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

（第１実施例） 第１図は、本発明の第１実施例の貯液槽の断面を示す平
面図である。

第１図に示す直方体形状の箱体は、加工液６を収納した
貯液槽２である。この貯液槽２内には、研削工具および
研磨工具１，１′，１″などを浸漬したとき互の工具同
志が当接し合ったり、または側壁に工具が倒れたりした
際工具１，１′，１″が損傷しないようにスポンジなど
の緩衝材で構成された仕切壁８，８′，８″，８が側
壁および貯液槽２内を所望の間隔に区切り配設されてい
る。

また貯液槽２の上縁辺の一端には、貯液槽２を閉鎖する
平板状の蓋７を装着している。更に貯液槽２の左方の外
側壁には、貯液槽内の加工液６を常温に保持する、冷却
器３と、加熱器４と、これを制御する制御部５とを垂直
に配列構成している。また貯液槽２内の側壁の中間位に
は、上記制御部５と連動構成した液温を測定する熱電対
９，９′を突出配設している。

上記のように構成した貯液槽２を用いて研削および研磨
工具１，１′，１″を保管する方法について説明する。

まず貯液槽２内の加工液６を仕切壁８，８′，８″，８
の上端および熱電対９，９′が液面下になるまで注入
したのち研削または研磨工具１，１′，１″を仕切壁
８，８′，８″，８間の液面下に静漬置する。続いて
研削，研磨工具1,１′，１″を漬置収納した貯液槽２は
蓋７にて密閉する。

研削，研磨工具１，１′，１″を液中に漬した貯液槽２
は、加工液６を一定温度に保つため熱電対９，９′によ
り液温を測定し、冷却器３および加熱器４を適宜制御さ
れて研削，研磨工具1,１′，１″は常に一定の温度によ
り保管される。

上記貯液槽２内においての加工液６は、スラッジ等を含
まない未使用の加工液を用いることが望ましい。また加
工液６は、油性，水溶性とに関わりないことは勿論であ
る。上記本実施例によれば、加工液６の乾燥流出を防ぐ
ことができるだけでなく、外部からの不純物の侵入も防
ぐことができる。また研削または研磨加工中の温度と、
保管中の温度を同一温度に設定しておくことにより工具
の交換時の暖気運転の必要が無くなるかまたは、ほんの
短時間の運転ですむ。

（第２実施例） 第２図ａ，ｂは、本発明の第２実施例の示す研削工具と
研磨工具を合成樹脂膜で被覆した状態の斜視図である。

図に示す符号１０は、ポリエチレン材にて正方形に形成
された薄膜である。

この薄膜に図に示すよう研削，研磨工具１，１′をそれ
ぞれ加工直後または加工液に浸漬して含浸した後工具
１，１′の表面に密着させ、工具１，１′の表面に加工
液と塗布むらが残ったりかつポリエチレン薄膜１０より
露出した部分が生じたりしないように全体を覆い密封被
覆構成している。

本実施例は、大型の工具１，１′などの保管する場合即
ち第１実施例に示すように加工液６に浸漬する方法が不
可能な場合に適用される。また本実施例の保管環境につ
いては、研削，研磨工具１，１′を被覆した状態であれ
ば従来の保管方法と同様に乾燥保管してもよいことは勿
論である。

（第３実施例） 第３図は、本発明の第３実施例を示す研削，研磨工具
１，１′の保管状態の側面よりの断面図である。

図中第１実施例および第２実施例と同一部材，同一構成
については同一符号を用いその説明を省略する。

直方体形状の貯液槽２内には水１３を注入充満されてお
り、その液中には、互が接触しないよう所望の間隔を要
して研削，研磨工具１，１′が貯液槽２の上方位の側壁
間に配設した保持器１１にその一端の保持部１ｂが保持
され、他端の本体部１ａを上記水１３中に液没させた状
態に吊架装着している。また貯液槽２の底面外壁には、
上記水１３を撹拌震動させるための超音波発振装置１２
を配設している。

上記のような構成による本実施例の作用を説明する。

図に示すように貯液槽２内に水１３を所定量注入し、続
いて保持器１１に研削研磨工具１，１′の一端１ｂをそ
れぞれに装着し、その他端の本体部１ａを水１３に液没
するように吊架装着する。

上記研削研磨工具１，１′が吊架装着された後超音波発
振装置１２を作動させることにより保管を終了する。

上記本実施例においては、工具保管中に工具内部に含浸
されていた研削液が水と置換されるが工具の吸液，変形
に関しては、本質的効果に変わりなく、加工に関しても
問題はない。

また本実施例では、研削研磨工具１，１′の本体部１ａ
のみを浸漬するよう吊架構成したが、保持器１１および
研削，研磨工具１，１′の保持部１ｂも液中に浸漬させ
る構成としてもよいことは勿論である。

上記本実施例の方法によれば、水溶性研削液の原液が高
価である場合、または水溶液を造るのに時間が多く掛か
る場合、或いは研削液が腐敗しやすい場合において有効
である。また本実施例において、保管中適宜超音波発振
装置を作動させることにより研削工具，研磨工具の表面
を清浄するので常に工具を清浄状態に保持保管できる。
また保管液が水であるため汚れた場合の交換が容易であ
る。

なお、上記実施例に示す保管方法で保管した工具により
加工した被加工物の研磨面の干渉縞には第７図ｂに示す
ようなクセの発生は見られなかった。

〔発明の効果〕

上記の構成と方法による本発明によれば工具は、保管前
と同様の工具形状，特性を維持することができるため、
加工前の面出しの必要がなくまた段取り時の無駄がな
く、工具管理も容易に行なえる。また工具表面が乾燥す
ることがなく、工具表面に付着したスラッジ等も乾燥保
管と同様に凝固，固着せず、加工終了時の表面状態が保
たれており、保管による新たな傷も発生しないなど多く
の効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例の工具を保管する貯液槽
の側面よりの断面図、 第２図ａ，ｂは、本発明の第２実施例の工具保管方法を
示す斜視図、 第３図は、本発明の第３実施例の工具を保管する貯液槽
の側面よりの断面図、 第４図と第５図は、従来の研削工具の浸漬状況の実験デ
ータのグラフ図、 第６図は、従来の工具の湿式加工を示す斜視図、 第７図ａは、面出し後の工具により加工した被加工物の
研磨面の干渉縞、第７図ｂは、従来の保管方法により保
管した工具によって加工した被加工物の研磨面の干渉縞
を示す平面図である。 １，１′，１″…研削，研磨工具 ２…貯液槽 ３…冷却器 ４…加熱器 ５…制御部 ６…加工液 ８，８′，８″，８…仕切壁 ９，９′…熱電対 １０…ポリエチレン薄膜 １１…保持器 １２…超音波発振装置 １３…水

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】研削研磨用工具に加工液を含浸させた状態
   で保管することを特徴とする研削研磨用工具の保管方
   法。
2. 【請求項２】上記加工液が水溶性である場合、上記工具
   を水中に浸漬保管することを特徴とする第１項記載の研
   削研磨用工具の保管方法。