JPH0727754U

JPH0727754U - 研磨加工用装置

Info

Publication number: JPH0727754U
Application number: JP6181593U
Authority: JP
Inventors: 敢佐藤; 洋司富田; 樹実浦上
Original assignee: 鐘紡株式会社
Priority date: 1993-10-22
Filing date: 1993-10-22
Publication date: 1995-05-23

Abstract

(57)【要約】【構成】固形砥石または研磨材保持体からなる複数の
セグメント１を、その加工作用面が同一面を構成するよ
うに、緩衝材２を介してラッピング定盤３に取り付け
る。【効果】緩やかな曲面あるいは起伏を有するワークの
表面を効率よく均一に研磨加工することができる。従来
に比べ加工に要する時間が著しく短くなり、安定した加
工品質を得ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、研磨加工用装置に係り、更に詳しくは平板状ではあるが比較的起伏の多い表面や緩やかな曲面を有する被研磨体を均一且つ効率よく研磨加工するための研磨加工用装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

被研磨体（以下、「ワーク」という）の表面が均一な平面状ではなく、緩やかな曲面の場合、平板状ではあるがその表面に模様，文字，図柄等が浮き彫り状に施されている場合、あるいは表面に緩やかな起伏を有する場合において、かかる表面を研磨加工するときは、平坦でない表面形状に追随しうる加工手段で行う必要がある。

【０００３】従来、ワークの表面研磨加工は、研磨砥粒を支持又は保持する研磨材保持体をワークの表面に押圧し、遊離研磨材を供給しつつワーク表面上を摺動させる、所謂バフ加工によって行われている。ここで用いられる研磨材保持体としては、通常、皮革、フェルト等の不織布、布帛等を積層したもの、あるいは比較的硬質なスポンジ等が用いられている。

【０００４】ところで、上述のような平坦でない面を研磨加工するに際しては、研磨材保持体をワークの表面形状に十分追随させなければならず、このため使用する研磨材保持体は極めて柔軟且つ軟質のものを用いるか、さもなければ手作業で行うことになる。しかしながら、研磨材保持体が極めて柔軟且つ軟質な場合には、研磨加工において十分な形状精度が得られず、またワーク端部にダレ等が発生し易いという問題点がある。更に、加工量が一般に小さくなるため、加工圧を上げて加工量を増加させようとすると、研磨材保持体は目詰まりや変形を起こしやすくなるという問題点も発生する。また、固形砥石を用いての研磨加工は、ワークの表面形状に対応することができず、実質的に不可能である。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

本考案者等は、上述の問題点に鑑み鋭意研究をした結果、本考案を完成したものであって、その目的とするところは、緩やかな曲面あるいは平板状ではあるが比較的起伏の多い表面を有するワークを均一かつ効率よく加工する研磨加工用装置を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

本考案の研磨加工用装置は、固形砥石又は研磨材保持体からなる複数のセグメントを、その加工作用面が同一面を構成するようにラッピング定盤に取り付けた研磨加工用装置であって、前記固形砥石又は研磨材保持体が弾性を有する緩衝材を介して取り付けられていることを特徴とするものである。

【０００７】本考案に用いる固形砥石は、研磨用の砥石であれば特に限定されるものでなく、従来公知の固形砥石から適宜選択すればよい。本考案の目的に適した固形砥石としては、例えば炭化珪素，酸化アルミ，酸化クロム，酸化セリウム，ガーネット，酸化珪素等からなる砥粒のうち少なくとも一つを合成樹脂で結合した合成砥石を挙げることができる。

【０００８】本考案に用いる研磨材保持体とは、遊離状態の研磨材（砥粒）を一時的に支持あるいは保持するものであり、例えば合成皮革、フェルト等の不織布、布帛の積層体、糸条の積層体等繊維を集束せしめたものを挙げることができが、本考案の目的には、合成樹脂の多孔質体、及び合成樹脂と繊維とを複合した多孔質体が好適である。

【０００９】本考案に用いるラッピング定盤は、一般に使用されている硬質の金属製定盤でもよいが、適度な可撓性を有する素材からなるものであってもよい。このようなものとしては、例えば不織布を合成樹脂で固めたものを挙げることができる。

【００１０】本考案に用いる緩衝材は、固形砥石または研磨材保持体の作用面に加えられる不均一な応力を、速やかに吸収するものであり、適度な硬度と反発弾性（ゴム弾性）を有するものである。本考案においては、日本ゴム協会規格ＳＲＩＳ−０１０１に規定するゴム硬度Ｃスケールの値が３０〜８０のものが好適である。緩衝材の厚さは特に限定されるものでなく、固形砥石または研磨材保持体の形状や厚さとのバランスあるいはワークの表面形状等を考慮して適宜設定すればよい。緩衝材の平面形状は、接着する固形砥石あるいは研磨材保持体と通常同じ形であるが、特にこれに限定されるものでなく、接着する固形砥石あるいは研磨材保持体よりも大きくても小さくてもよい。本考案に用いる緩衝材としては、例えばゴム，合成樹脂弾性体等を挙げることができるが、特に合成樹脂弾性体が物性、耐久性等の面で好ましい。

【００１１】図１は本考案の研磨加工用装置の要部の構成を説明する斜視図である。本考案の装置は、固形砥石または研磨材保持体を上記緩衝材を介してラッピング定盤に取り付けられている。固形砥石または研磨材保持体からなるセグメント１は、緩衝材２と固着され、ラッピング定盤３に配設固定されている。固形砥石または研磨材保持体を緩衝材と接着固定する方法は、例えば接着剤を用いる方法、両面接着テープを用いる方法、何らかの受け具をもって機械的に固定する方法、ファスナー等を用いる方法などを挙げることができるが、特にこれらに限定されるものではない。

【００１２】本考案において、ラッピング定盤に固定するセグメントの配設方法は、ラッピング定盤に固定したセグメントの加工作用面が、全体として同一面を形成するように配設すればよい。形成される加工作用面は、通常平面であるが、ワークの形状に応じ曲面状を構成するものであってもよい。

【００１３】本考案におけるセグメントの大きさ及び形状並びに配列方法は、ワークの大きさあるいはワーク表面の起伏の状態の応じ適宜設定すればよい。本考案における具体的なセグメントの配列方法としては、例えば図４ないし図９に示すようなものを挙げることができる。このうち図６に示すような配列方法のものは、細かな表面起伏に対応することができる。その他の図に示すような配列方法のものは、緩やかな曲面を有するワークの表面研磨に好適である。

【００１４】本考案の研磨加工用装置でワーク表面の研磨を行うには、例えば加工作用面をワーク表面に押圧し、ラッピング定盤を回転して加工作用面をワーク表面に摺動せしめればよい。研磨加工に際しては、固形砥石セグメントの場合には研磨液を適宜供給しながら行い、研磨材保持体セグメントの場合には遊離砥粒を供給しながら行うことは従来と同様である。また、研磨加工するに際しては、ワークを固定するのではなく、例えば往復運動や回転運動など動かしながら行うことも、より均一な加工面を得られる点で好ましい。

【００１５】

【作用】

図２及び図３は本考案の研磨加工用装置の研磨加工作業中の緩衝材の作用を説明するための、概念断面図である。ラッピング定盤３は、図示しない駆動モーターで回転軸５を回転させることにより回転する。図２の装置では、回転軸５を下方に付勢することにより、固形砥石または研磨材保持体からなるセグメント１を所定圧力でワーク４の表面に押圧するものである。また、図３の装置では、支持軸６に連結するワーク保持部材７が回動自在に構成され、ワーク４をしっかりと把持しており、支持軸６を下方に付勢することにより、ワークの表面をセグメント１に押圧するものである。各セグメントの加工作用面には、ラッピング定盤の回転に伴って変化するワークの表面形状に対応するように動こうとする応力が発生するが、緩衝材はかかる応力を素早く吸収し、加工作用面がワークの表面形状に速やかに追随するため、ワーク表面の出っ張った部分だけ研磨されたり、窪んだ部分が研磨されないといったことはなく、ワークの表面は均一に加工されることになる。

【００１６】

【実施例】

以下、実施例により本考案の研磨加工用装置を具体的に説明する。実施例１固形砥石として、平均粒径約２μの酸化セリウム粒子（砥粒）をメラミン樹脂とフェノール樹脂との混合体で結合し、砥粒率７７重量％、気孔率４０％、硬度がロックウェル硬度計１５Ｙスケールで６０の合成砥石を用意した。研磨加工装置（商品名：ＨＹＰＲＥＸＥＪ−３８０型、日本エンギス製）の金属製硬質定盤に、上記合成砥石を、図４に示す如き配列に緩衝材を介して配設固定した。ここで使用した緩衝材はゴム硬度Ｃスケールが約５０のポリウレタン樹脂発泡体であって、厚さ５mmの板状で固形砥石とは接着剤で接着し該固形砥石と同様の平面形状のものであった。

【００１７】各セグメントは、その加工作用面が定盤基底部から同じ高さとなるように取り付け、形成される加工作用面は、全体として同一平面に成るように構成した。

【００１８】次に、ワークとして緩やかな曲面を描き中央部の膨らんだ円形板状ガラスを準備した。このワークは、既に粗ずり及び砂掛け加工を施したものであり、所謂磨りガラス状の半光沢を呈するものであった。

【００１９】上記研磨加工装置に上記ワークを取り付け、研磨液として水を所定量供給しながら研磨圧１２０ｇ／cm²に設定して該ワークを研磨加工した。加工後のワークの表面は、鏡面に近い光沢面となり、中央部と周辺部との光沢の差も認められず、全体に均質なポリッシング加工が施された。

【００２０】比較例１実施例１において用いた緩衝材を用いることなく、固形砥石を直接定盤に取り付けた以外は実施例１と同様にして研磨加工を行った。結果は、ワークの中央部はきれいなポリッシング加工が施されていたが、ワークの周辺部は全く加工されていなかった。

【００２１】実施例２研磨材保持体として、ポリビニルアセタール系樹脂を主体としそれにフェノール樹脂を併用した結合材でビニロン短繊維を固定一体化したバフ材（商品名：クリスタルバフＫＨ、鐘紡製）を用意した。バフ材は、それぞれ同じ平面形状の緩衝材と接着剤で固着したのち、定盤に図５に示す如き配列に配設固定した。緩衝材は、実施例１で使用したのと同様のものを用いた。また、ここで使用した定盤は、不織布をウレタン系樹脂で固めたものであって、厚み約６mmで、可撓性を有するものであった。。

【００２２】実施例１と同様に、各セグメントは、その加工作用面が定盤基底部から同じ高さとなるように取り付け、形成される加工作用面は、全体として同一平面を構成するようにした。

【００２３】次に、ワークとして緩やかな丘状の起伏を規則的に繰り返し有する板状のものを用意した。丘状の起伏の頂部と底部との差は最大約３mmであった。ワーク表面には、連続模様が形成され、形状のバラツキ、バリ、傷あるいは表面の微小気泡（シェアーマーク）等があるが、鋭いエッジ状の段差はなかった。

【００２４】研磨加工装置に上記用意したワークを取り付け、研磨材としてベンガラ（酸化第二鉄）のスラリーを所定量供給しながらゲージ圧１５ kgf，定盤回転数９０ｒｐｍで６０秒間研磨加工した。加工後のワークの表面は、加工前に見られたバラツキ、バリ、傷あるいはシェアーマーク等が完全に除去され、規則的な丘状の起伏を有する均質なものであった。また、表面は磨りガラス状の半光沢面となり、光沢班、スクラッチ等の欠点は認められなかった。ワーク表面の平均研磨除去量は４５μであった。

【００２５】比較例２実施例２において用いた緩衝材を用いることなく、バフ材を直接定盤に取り付けた以外は実施例２と同様にして研磨加工を行った。結果は、ワークの丘状頂部の研磨除去量は平均約６０μできれいに加工され、磨りガラス状の半光沢となったが、基底部は全く加工されず、加工前のプレス面がそのまま残されていた。

【００２６】

【考案の効果】

本考案の研磨加工用装置は、固形砥石または研磨材保持体からなるセグメントを適度な弾性を有する緩衝材を介してラッピング定盤に取り付けたため、その加工作用面は緩衝材の弾性により、ワークの表面形状に極めて迅速に追随し、均一に研磨加工することができる。このため、従来、均一な加工が極めて困難とされていた非平面状のワーク、例えば光学レンズあるいは表面に緩やかな起伏をもつ化粧板等の研磨加工を容易且つ効率よくすることが可能になった。

【００２７】従って、本考案の装置により、従来手作業に頼っていたこれらの研磨加工を機械化することができ、また、加工に要する時間も著しく短くなり、安定した加工品質のものを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の研磨加工装置の要部を説明する斜視図
である。

【図２】本考案の研磨加工装置の使用状態の一例を説明
する概念断面図である。

【図３】本考案の研磨加工装置の使用状態の一例を説明
する概念断面図である。

【図４】本考案の実施例１のラッピング定盤加工作用面
を示す平面説明図である。

【図５】本考案の実施例２のラッピング定盤加工作用面
を示す平面説明図である。

【図６】本考案に係るラッピング定盤加工作用面の一例
を示す平面説明図である。

【図７】本考案に係るラッピング定盤加工作用面の一例
を示す平面説明図である。

【図８】本考案に係るラッピング定盤加工作用面の一例
を示す平面説明図である。

【図９】本考案に係るラッピング定盤加工作用面の一例
を示す平面説明図である。

【符号の説明】

１固形砥石あるいは研磨材保持体からなるセグメント２緩衝材３ラッピング定盤４ワーク（被研磨体）５回転軸６支持軸７ワーク保持部材

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】固形砥石からなる複数のセグメントを、
その加工作用面が同一面を構成するようにラッピング定
盤に取り付けた研磨加工用装置であって、前記固形砥石
が弾性を有する緩衝材を介してラッピング定盤に取り付
けられていることを特徴とする研磨加工用装置。
【請求項２】研磨材保持体からなる複数のセグメント
を、その加工作用面が同一面を構成するようにラッピン
グ定盤に取り付けた研磨加工用装置であって、前記研磨
材保持体が弾性を有する緩衝材を介してラッピング定盤
に取り付けられていることを特徴とする研磨加工用装
置。
【請求項３】研磨材保持体が、合成樹脂の多孔質体ま
たは合成樹脂と繊維との複合多孔質体からなるものであ
ることを特徴とする請求項２に記載の研磨加工用装置。
【請求項４】弾性を有する緩衝材が、合成樹脂弾性体
であることを特徴とする請求項１〜３に記載の研磨加工
用装置。
【請求項５】弾性を有する緩衝材の硬さが、日本ゴム
協会規格ＳＲＩＳ−０１０１に規定するゴム硬度Ｃスケ
ールの値が３０〜８０であることを特徴とする請求項１
〜４に記載の研磨加工用装置。