JPH0818238B2 - 研磨工具の製作方法 - Google Patents
研磨工具の製作方法Info
- Publication number
- JPH0818238B2 JPH0818238B2 JP6260487A JP6260487A JPH0818238B2 JP H0818238 B2 JPH0818238 B2 JP H0818238B2 JP 6260487 A JP6260487 A JP 6260487A JP 6260487 A JP6260487 A JP 6260487A JP H0818238 B2 JPH0818238 B2 JP H0818238B2
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- Japan
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- abrasive grains
- polishing
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- abrasive
- polishing tool
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は研磨工具の製作方法に関し、特に磁性研磨砥
粒を用いて高い面精度で研磨加工を行なうことの可能な
研磨工具の製作方法に関する。この様な研磨工具は、た
とえばレンズ、プリズム及びミラー等の光学素子の研磨
に用いられる。
粒を用いて高い面精度で研磨加工を行なうことの可能な
研磨工具の製作方法に関する。この様な研磨工具は、た
とえばレンズ、プリズム及びミラー等の光学素子の研磨
に用いられる。
［従来の技術及びその問題点］ 一般に、レンズ、プリズム及びミラー等の光学素子
は、ガラスまたは金属等の素材を所定の外形に整形した
後に、機能面即ち光が透過及び／または反射する面を研
磨して表面粗さを次第に小さくし且つ同時に所定の面精
度とすることにより製造されている。
は、ガラスまたは金属等の素材を所定の外形に整形した
後に、機能面即ち光が透過及び／または反射する面を研
磨して表面粗さを次第に小さくし且つ同時に所定の面精
度とすることにより製造されている。
研磨工程においては、遊離砥粒を用いた研磨方法また
は固定砥粒を用いた研磨方法が採用される。
は固定砥粒を用いた研磨方法が採用される。
遊離砥粒を用いた研磨は、所定の面精度の表面を有す
る研磨工具を遊離の研磨砥粒を媒介として被研磨物に対
し押圧しながら主として砥粒のころがりに基づき研磨を
行なうものである。この遊離砥粒を用いた研磨方法で
は、研磨工具の表面精度が比較的低くても研磨条件を適
宜設定することにより被研磨物の表面精度を比較的良好
なものとすることができるという利点があるが、適正な
研磨条件の設定には作業者の熟練を要するという困難性
がある。
る研磨工具を遊離の研磨砥粒を媒介として被研磨物に対
し押圧しながら主として砥粒のころがりに基づき研磨を
行なうものである。この遊離砥粒を用いた研磨方法で
は、研磨工具の表面精度が比較的低くても研磨条件を適
宜設定することにより被研磨物の表面精度を比較的良好
なものとすることができるという利点があるが、適正な
研磨条件の設定には作業者の熟練を要するという困難性
がある。
これに対し、固定砥粒を用いた研磨は、所定の面精度
を有する研磨工具の少なくとも表面に砥粒を固定させて
おき、該工具を被研磨物に対し押圧しながら主として砥
粒のひっかきに基づき研磨を行なうものである。この固
定砥粒を用いた研磨方法では、研磨工具の表面精度が被
研磨物の表面精度に比較的忠実に反映されるので、研磨
工具の製作は遊離砥粒を用いた研磨の場合と比べて多少
面倒であるが、一旦工具を製作した後は容易に被加工物
を所定の表面精度に研磨できるという利点を有する。
を有する研磨工具の少なくとも表面に砥粒を固定させて
おき、該工具を被研磨物に対し押圧しながら主として砥
粒のひっかきに基づき研磨を行なうものである。この固
定砥粒を用いた研磨方法では、研磨工具の表面精度が被
研磨物の表面精度に比較的忠実に反映されるので、研磨
工具の製作は遊離砥粒を用いた研磨の場合と比べて多少
面倒であるが、一旦工具を製作した後は容易に被加工物
を所定の表面精度に研磨できるという利点を有する。
しかして、上記固定砥粒による研磨において用いられ
る研磨工具は、従来、砥粒保持部材（結合材）中に砥粒
を分散させた後に該結合材を硬化させ砥粒を固定するこ
とにより製作されることが多く、該工具の被研磨物に当
接し研磨加工に関与する面は、高い表面精度が要求され
る場合には後加工により所定の精度とすることが多かっ
た。
る研磨工具は、従来、砥粒保持部材（結合材）中に砥粒
を分散させた後に該結合材を硬化させ砥粒を固定するこ
とにより製作されることが多く、該工具の被研磨物に当
接し研磨加工に関与する面は、高い表面精度が要求され
る場合には後加工により所定の精度とすることが多かっ
た。
しかし、結合材硬化後の工具表面の加工は砥粒含有体
の加工であるので相当の困難性がある。また、この様な
後加工により全体的には所望の形状に近づけたとして
も、ミクロ的にはある砥粒の先端は所望の面から突出し
ていたり、またある砥粒の先端は所望の面より引込んで
いたりすることがあり、十分に高い精度は得られない。
の加工であるので相当の困難性がある。また、この様な
後加工により全体的には所望の形状に近づけたとして
も、ミクロ的にはある砥粒の先端は所望の面から突出し
ていたり、またある砥粒の先端は所望の面より引込んで
いたりすることがあり、十分に高い精度は得られない。
この様な従来の固定砥粒研磨工具を使用して研磨加工
を行なうと、十分に高い表面精度の実現が困難であるば
かりか、被研磨物表面に傷を生ぜしめることが多いとい
う問題点がある。
を行なうと、十分に高い表面精度の実現が困難であるば
かりか、被研磨物表面に傷を生ぜしめることが多いとい
う問題点がある。
そこで、本発明は、傷等の表面欠陥を生ぜしめること
なしに良好な表面精度の研磨加工を行なうことができる
研磨工具を提供することを目的とする。
なしに良好な表面精度の研磨加工を行なうことができる
研磨工具を提供することを目的とする。
［問題点を解決するための手段］ 本発明によれば、以上の如き目的は、 磁性を有する研磨砥粒を基準面に配し、該基準面側か
ら磁力を作用させ上記研磨砥粒を基準面に吸引しながら
磁力以外の外力を与えて上記基準面上での砥粒分布を均
一化させ、しかる後に該基準面上の砥粒を保持体に転写
移行させることを特徴とする、研磨工具の製作方法、 により達成される。
ら磁力を作用させ上記研磨砥粒を基準面に吸引しながら
磁力以外の外力を与えて上記基準面上での砥粒分布を均
一化させ、しかる後に該基準面上の砥粒を保持体に転写
移行させることを特徴とする、研磨工具の製作方法、 により達成される。
［実施例］ 以下、図面を参照しながら本発明の具体的実施例を説
明する。
明する。
第１図〜第４図は本発明による研磨工具製作方法の第
１の実施例を示す概略工程図である。これらの図におい
て、同一の部材には同一符号が付されている。
１の実施例を示す概略工程図である。これらの図におい
て、同一の部材には同一符号が付されている。
第１図において、２は基準体である。該基準体は上側
表面がラッピング等により十分に高い精度の平面（基準
面）に加工され且つ十分細かい表面粗さとされている。
該基準体２は磁性体からなり、その下部にはコイル４が
上下方向のまわりに巻回されていて、これにより基準体
２をヨークとして電磁石が構成されている。６はコイル
のカバーであり、上記基準体２に取付けられている。
表面がラッピング等により十分に高い精度の平面（基準
面）に加工され且つ十分細かい表面粗さとされている。
該基準体２は磁性体からなり、その下部にはコイル４が
上下方向のまわりに巻回されていて、これにより基準体
２をヨークとして電磁石が構成されている。６はコイル
のカバーであり、上記基準体２に取付けられている。
上記電磁石は駆動部８により駆動される。該駆動部は
電池10、可変抵抗12及びスイッチ14を含んでおり、これ
により上記コイル４に流す電流を適宜調節することがで
きる。
電池10、可変抵抗12及びスイッチ14を含んでおり、これ
により上記コイル４に流す電流を適宜調節することがで
きる。
16は振動発生部であり、上記基準体２及びカバー６に
対したとえば数十〜数百Hzの振動を付与するために用い
られる。
対したとえば数十〜数百Hzの振動を付与するために用い
られる。
先ず、基準体２の基準面上に研磨砥粒20を散布する。
該研磨砥粒は磁性を有する。この様な磁性研磨砥粒とし
ては、たとえばダイヤモンド砥粒の表面にニッケルをコ
ーティングしたものが例示される。
該研磨砥粒は磁性を有する。この様な磁性研磨砥粒とし
ては、たとえばダイヤモンド砥粒の表面にニッケルをコ
ーティングしたものが例示される。
次に、電磁石駆動部８の可変抵抗値を適宜設定し更に
スイッチ14をON状態とする。これにより電磁石が作用し
て、上記磁性研磨砥粒20は基準体２の基準面に吸引され
る。同時に、振動発生部16を作動させ、基準体２に対し
主として横方向の振動を付与する。これにより、基準面
２上の砥粒は分布が全面均一化され、特に細長い砥粒の
向きが上下方向にそろえられる。この分布均一化により
基準面上の砥粒が１層で且つ所望の分布密度が得られる
様に、上記散布の際の砥粒の量を定めておく。あるい
は、上記散布の際の砥粒量を過剰として、分布均一の際
に余分な砥粒を除去するため風力等の外力を均一に作用
させてもよい。また、駆動部８による電磁石の作用及び
振動発生部16による振動をそれぞれ適時のON−OFFする
ことにより、所望の均一分布とすることもできる。
スイッチ14をON状態とする。これにより電磁石が作用し
て、上記磁性研磨砥粒20は基準体２の基準面に吸引され
る。同時に、振動発生部16を作動させ、基準体２に対し
主として横方向の振動を付与する。これにより、基準面
２上の砥粒は分布が全面均一化され、特に細長い砥粒の
向きが上下方向にそろえられる。この分布均一化により
基準面上の砥粒が１層で且つ所望の分布密度が得られる
様に、上記散布の際の砥粒の量を定めておく。あるい
は、上記散布の際の砥粒量を過剰として、分布均一の際
に余分な砥粒を除去するため風力等の外力を均一に作用
させてもよい。また、駆動部８による電磁石の作用及び
振動発生部16による振動をそれぞれ適時のON−OFFする
ことにより、所望の均一分布とすることもできる。
次に、以上の様にして均一分布とされた砥粒の保持さ
れている基準体２を、第２図に示される様に、電磁石を
作用させたままで、上下逆向きとし、砥粒保持部材22に
対向させる。第２図において、砥粒保持部材22は台皿24
により支持されている。保持部材22はたとえばタールピ
ッチの様な粘弾性体である。該ピッチは50〜60℃に加熱
されて軟化状態とされている。
れている基準体２を、第２図に示される様に、電磁石を
作用させたままで、上下逆向きとし、砥粒保持部材22に
対向させる。第２図において、砥粒保持部材22は台皿24
により支持されている。保持部材22はたとえばタールピ
ッチの様な粘弾性体である。該ピッチは50〜60℃に加熱
されて軟化状態とされている。
次に、第３図に示される様に、軟化した保持体22に対
し基準体２を当接させ、適宜の圧力で押圧する。この押
圧状態で自然冷却または強制冷却により保持体ピッチを
硬化させる。
し基準体２を当接させ、適宜の圧力で押圧する。この押
圧状態で自然冷却または強制冷却により保持体ピッチを
硬化させる。
次に、駆動部８のスイッチ14をOFF状態として電磁石
の作用を停止した後に、基準体２を除去すると、第４図
に示される様に、保持体22の表面部に研磨砥粒20が転写
され固定保持されて、固定砥粒研磨工具が得られる。
の作用を停止した後に、基準体２を除去すると、第４図
に示される様に、保持体22の表面部に研磨砥粒20が転写
され固定保持されて、固定砥粒研磨工具が得られる。
本実施例において、上記第２〜４図の工程で、上下方
向を逆にして行なってもよい。
向を逆にして行なってもよい。
以上の様にして得られた工具は、基準面の転写による
ため、砥粒20の先端部により形成される面は基準面の形
状に対応して正確な平面とされており、突出砥粒がない
ことはもちろんのこと、更に磁力により確実に位置決め
されているので、引込んだ砥粒も存在しない。その上、
研磨砥粒20は磁力の作用で表面に対し垂直の方向に配列
されているので、研磨効率は極めて良好である。
ため、砥粒20の先端部により形成される面は基準面の形
状に対応して正確な平面とされており、突出砥粒がない
ことはもちろんのこと、更に磁力により確実に位置決め
されているので、引込んだ砥粒も存在しない。その上、
研磨砥粒20は磁力の作用で表面に対し垂直の方向に配列
されているので、研磨効率は極めて良好である。
第５図は本発明による研磨工具製作方法の第２の実施
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
本実施例においては、上記第１実施例における第１図
の工程を、第５図に示される様に、基準体２を斜めに傾
けて行なう点のみが上記第１実施例と異なる。
の工程を、第５図に示される様に、基準体２を斜めに傾
けて行なう点のみが上記第１実施例と異なる。
本実施例では、斜めにした状態で基準体２に対し振動
を付与することにより、重力の作用で余分の砥粒除去が
できる。砥粒除去の程度は傾き角度を適宜設定すること
により調節できる。
を付与することにより、重力の作用で余分の砥粒除去が
できる。砥粒除去の程度は傾き角度を適宜設定すること
により調節できる。
第６図は本発明による研磨工具製作方法の第３の実施
例を示す概略図である。
例を示す概略図である。
本実施例も、上記第１実施例における第１図の工程
を、第６図に示される様に、基準体２を上下逆にして行
なう点のみが上記第１実施例と異なる。
を、第６図に示される様に、基準体２を上下逆にして行
なう点のみが上記第１実施例と異なる。
上記実施例においては研磨工具の研磨作用面が平面で
あり従って基準面が平面である場合が例示されている
が、本発明は研磨工具の研磨面が平面以外の凹または凸
の球面または非球面の場合にも適用できることはもちろ
んである。この場合には凹凸逆の対応する曲面の基準面
をもつ基準体２を用いればよい。
あり従って基準面が平面である場合が例示されている
が、本発明は研磨工具の研磨面が平面以外の凹または凸
の球面または非球面の場合にも適用できることはもちろ
んである。この場合には凹凸逆の対応する曲面の基準面
をもつ基準体２を用いればよい。
上記実施例では砥粒保持部材22としてタールピッチを
例示したが、本発明においては、該保持部材としては、
その他のピッチや更にその他の適宜の結合材を利用でき
る。この様な結合材としてはたとえば塩化ビニロールや
ポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックスが例示で
き、これらを用いる場合には、転写時にそれぞれ適宜の
温度に加熱して適度に軟化させる。
例示したが、本発明においては、該保持部材としては、
その他のピッチや更にその他の適宜の結合材を利用でき
る。この様な結合材としてはたとえば塩化ビニロールや
ポリプロピレン等の熱可塑性プラスチックスが例示で
き、これらを用いる場合には、転写時にそれぞれ適宜の
温度に加熱して適度に軟化させる。
本発明における研磨砥粒の粒径は、所望の表面粗さの
程度に応じて適宜決めることができ、光学面を得るため
の微小粒径から艶消し面程度更には研削面と称される表
面粗さを得るための粒径までのいづれであってもよい。
程度に応じて適宜決めることができ、光学面を得るため
の微小粒径から艶消し面程度更には研削面と称される表
面粗さを得るための粒径までのいづれであってもよい。
［発明の効果］ 以上の様な本発明によれば、砥粒先端が所望の形状の
面に正確に適合している固定砥粒研磨工具を製作するこ
とができ、従ってたとえ砥粒粒径の分級が不十分であっ
ても傷等の表面欠陥を生ぜしめることなしに良好な表面
精度の研磨加工を行なうことが可能となる。
面に正確に適合している固定砥粒研磨工具を製作するこ
とができ、従ってたとえ砥粒粒径の分級が不十分であっ
ても傷等の表面欠陥を生ぜしめることなしに良好な表面
精度の研磨加工を行なうことが可能となる。
また、本発明によれば、砥粒は磁力の作用により基準
面に対しほぼ直角に配置されるので、表面に対し研磨砥
粒がほぼ直角に配置された研磨効率の良好な研磨工具が
得られる。
面に対しほぼ直角に配置されるので、表面に対し研磨砥
粒がほぼ直角に配置された研磨効率の良好な研磨工具が
得られる。
更に、本発明によれば、基準面への砥粒吸引の際の磁
力及び／またはその他の外力を適宜調節することにより
砥粒の分布密度を適宜設定できるので、所望の集中度を
有する工具を容易に製作することができる。
力及び／またはその他の外力を適宜調節することにより
砥粒の分布密度を適宜設定できるので、所望の集中度を
有する工具を容易に製作することができる。
第１図〜第４図は本発明による研磨工具製作方法を示す
概略工程図である。 第５図及び第６図は本発明による研磨工具製作方法を示
す概略図である。 2:基準体、4:コイル、 6:カバー、8:駆動部、 16:振動発生部、20:研磨砥粒、 22:砥粒保持部材、24:台皿。
概略工程図である。 第５図及び第６図は本発明による研磨工具製作方法を示
す概略図である。 2:基準体、4:コイル、 6:カバー、8:駆動部、 16:振動発生部、20:研磨砥粒、 22:砥粒保持部材、24:台皿。
Claims (3)
- 【請求項１】磁性を有する研磨砥粒を基準面上に配し、
該基準面側から磁力を作用させ上記研磨砥粒を基準面に
吸引しながら磁力以外の外力を与えて上記基準面上での
砥粒分布を均一化させ、しかる後に該基準面上の砥粒を
保持体に転写移行させることを特徴とする、研磨工具の
製作方法。 - 【請求項２】基準面に対し振動を与えることにより磁力
以外の外力を発生させる、特許請求の範囲第１項の研磨
工具の製作方法。 - 【請求項３】保持体に対する砥粒の転写移行が、砥粒に
対し磁力を作用させた状態で軟化保持体を基準面に押圧
し、次いで該保持体を硬化させ、しかる後に砥粒に対す
る磁力の作用を停止して上記基準面を保持体から離隔さ
せることにより行なわれる、特許請求の範囲第１項の研
磨工具の製作方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6260487A JPH0818238B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 研磨工具の製作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6260487A JPH0818238B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 研磨工具の製作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63232947A JPS63232947A (ja) | 1988-09-28 |
| JPH0818238B2 true JPH0818238B2 (ja) | 1996-02-28 |
Family
ID=13205092
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6260487A Expired - Fee Related JPH0818238B2 (ja) | 1987-03-19 | 1987-03-19 | 研磨工具の製作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0818238B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003080457A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-18 | Ebara Corp | 切削工具及びその製造方法 |
| WO2018080756A1 (en) | 2016-10-25 | 2018-05-03 | 3M Innovative Properties Company | Functional abrasive particles, abrasive articles, and methods of making the same |
| CN109890930B (zh) | 2016-10-25 | 2021-03-16 | 3M创新有限公司 | 可磁化磨料颗粒及其制备方法 |
| US11484990B2 (en) | 2016-10-25 | 2022-11-01 | 3M Innovative Properties Company | Bonded abrasive wheel and method of making the same |
| CN109863568B (zh) | 2016-10-25 | 2020-05-15 | 3M创新有限公司 | 制备可磁化磨料颗粒的方法 |
| US11072732B2 (en) | 2016-10-25 | 2021-07-27 | 3M Innovative Properties Company | Magnetizable abrasive particles and abrasive articles including them |
| US11597860B2 (en) | 2016-10-25 | 2023-03-07 | 3M Innovative Properties Company | Magnetizable abrasive particle and method of making the same |
| CN109843509A (zh) | 2016-10-25 | 2019-06-04 | 3M创新有限公司 | 结构化磨料制品及其制备方法 |
| EP3571013B1 (en) | 2017-01-19 | 2026-03-25 | 3M Innovative Properties Company | Use of magnetics with magnetizable abrasive particles, methods, apparatuses and systems using magnetics to make abrasive articles |
| CN110225953A (zh) | 2017-01-23 | 2019-09-10 | 3M创新有限公司 | 可磁化磨料颗粒的磁力辅助布置 |
| CN106891211B (zh) * | 2017-02-20 | 2019-02-12 | 大连理工大学 | 一种粘弹性垫的制作方法及薄板类工件平面磨削方法 |
-
1987
- 1987-03-19 JP JP6260487A patent/JPH0818238B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63232947A (ja) | 1988-09-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |