JPS591148A - 研磨装置 - Google Patents
研磨装置Info
- Publication number
- JPS591148A JPS591148A JP10971882A JP10971882A JPS591148A JP S591148 A JPS591148 A JP S591148A JP 10971882 A JP10971882 A JP 10971882A JP 10971882 A JP10971882 A JP 10971882A JP S591148 A JPS591148 A JP S591148A
- Authority
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- Japan
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- holder
- workpiece
- grindstone
- tip
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- Pending
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B19/00—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group
- B24B19/16—Single-purpose machines or devices for particular grinding operations not covered by any other main group for grinding sharp-pointed workpieces, e.g. needles, pens, fish hooks, tweezers or record player styli
- B24B19/165—Phonograph needles and the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ビデオディスク用ダイヤモンドスタイラスや
、硬度計用ダイヤモンド圧子等を高精度切込むための寸
法制御研磨装置に関するものである。
、硬度計用ダイヤモンド圧子等を高精度切込むための寸
法制御研磨装置に関するものである。
従来、ダイヤモンド等硬脆材の研磨においては定荷重研
磨方式か主で、ワークの寸法形状は研磨時間によル監初
していたため、μ。オーダの高精度研磨では、研磨を頻
繁に中断してワーク形状を顕微鏡観察する必要かあった
。
磨方式か主で、ワークの寸法形状は研磨時間によル監初
していたため、μ。オーダの高精度研磨では、研磨を頻
繁に中断してワーク形状を顕微鏡観察する必要かあった
。
本発明の目的は、上記従来技術の欠爵をなくしμｍ オ
ーダの高精度な仕上シ寸法形杖にワークを自動的に仕上
げる研磨装置を提供するにある。
ーダの高精度な仕上シ寸法形杖にワークを自動的に仕上
げる研磨装置を提供するにある。
本発明は、ホルダ先端には砥石面との距離を検出するセ
ンサや、砥石面との接触検出を可能とする手段等を具備
することによりワーク仕上シ形状と相似形に、ワークホ
ルダ先端形状を形成し、こｎをマスク形状として、こ扛
にならって切込み量を与え、ワーク形状を形成していく
ものである。
ンサや、砥石面との接触検出を可能とする手段等を具備
することによりワーク仕上シ形状と相似形に、ワークホ
ルダ先端形状を形成し、こｎをマスク形状として、こ扛
にならって切込み量を与え、ワーク形状を形成していく
ものである。
以下１本発明を実施例により詳細に説明する。
第１図に示すように、シャンク２にロー付は等によシ固
定したダイヤモンド結晶等のワーク１を導電性砥石４で
研磨する場合、シャンク２を導電性ホルダ３で固定して
おき、ホルダ３と砥石４との電気的接触を検知すること
によシ、ワークの切込みを停止する。このよつにすｎば
ホルダ３の先端形状にならってワーク１を加工成形する
ことができる。この電気的接触検出法としては１例えば
測定用インピーダンスＺ１をホルダ３と主軸５端部に設
けら扛た電気接虞７との間に接続し、導電性ホルダ３が
導電性砥石４に接触した時に生じる起電力（または起電
力の変化）を、２１両端の電位差として測定する。８は
差動増幅器、９は信号処理回路（フィルタ、整流回路等
を含む）、１０はコンパレータで検出出力ｖｏと基準電
圧ｖｒｅ ｆとの大小関係によシホルダ３と砥石４の接
触を検知する。検出出力ｖｏの一例を第８図に示す。ワ
ーク１がダイヤモンド等の非導電性材料で、シャンク２
が金属等の導電性材料の場合、ワーク１かある程度削ら
ｎてシャンク２が砥石に接触し始める（同図Ａ戸）と、
起電力が生ずる。次第にシャンク２が削らｎていき、導
電性ホルダ３が砥石４に接触し始める（同図８４）と起
電力は例えば減少する。この場合の起電力は加工に伴な
う熱起電力が主なものと考えられ、起電力の値はシャン
クやホルダ材質を適当に選定することによシ決まシ、第
８図でのＢＡにおける接触判定を容易ならしめることが
できる。 ′ 以上では第１図に測定用インピーダンスＺ１を挿入した
場合について述べたが、他の例として同様な測定用イン
ピーダンスｚ２を導電性ホルダ３と研磨盤本体６との間
に接続することができる。
定したダイヤモンド結晶等のワーク１を導電性砥石４で
研磨する場合、シャンク２を導電性ホルダ３で固定して
おき、ホルダ３と砥石４との電気的接触を検知すること
によシ、ワークの切込みを停止する。このよつにすｎば
ホルダ３の先端形状にならってワーク１を加工成形する
ことができる。この電気的接触検出法としては１例えば
測定用インピーダンスＺ１をホルダ３と主軸５端部に設
けら扛た電気接虞７との間に接続し、導電性ホルダ３が
導電性砥石４に接触した時に生じる起電力（または起電
力の変化）を、２１両端の電位差として測定する。８は
差動増幅器、９は信号処理回路（フィルタ、整流回路等
を含む）、１０はコンパレータで検出出力ｖｏと基準電
圧ｖｒｅ ｆとの大小関係によシホルダ３と砥石４の接
触を検知する。検出出力ｖｏの一例を第８図に示す。ワ
ーク１がダイヤモンド等の非導電性材料で、シャンク２
が金属等の導電性材料の場合、ワーク１かある程度削ら
ｎてシャンク２が砥石に接触し始める（同図Ａ戸）と、
起電力が生ずる。次第にシャンク２が削らｎていき、導
電性ホルダ３が砥石４に接触し始める（同図８４）と起
電力は例えば減少する。この場合の起電力は加工に伴な
う熱起電力が主なものと考えられ、起電力の値はシャン
クやホルダ材質を適当に選定することによシ決まシ、第
８図でのＢＡにおける接触判定を容易ならしめることが
できる。 ′ 以上では第１図に測定用インピーダンスＺ１を挿入した
場合について述べたが、他の例として同様な測定用イン
ピーダンスｚ２を導電性ホルダ３と研磨盤本体６との間
に接続することができる。
この場合、上記起電力によシミ流は主軸軸受を通って流
れる。さらに他の例として測定用インピーダンスＺ３を
導電性ホルダ３と大地間に接続することによシ上記起電
力に対応した出力を測定することもできる。この場合研
磨盤本体６はアースから浮いていてもよい。
れる。さらに他の例として測定用インピーダンスＺ３を
導電性ホルダ３と大地間に接続することによシ上記起電
力に対応した出力を測定することもできる。この場合研
磨盤本体６はアースから浮いていてもよい。
第１図の定寸研磨装置によシ加工されたワーク形状とホ
ルダ形状との関係の一例を第２．３図に示す。第３図は
第２図をワーク先端から見た図である。ホルダ先端部を
同図に示すように例えば５角形形状（正確には５角錐形
状の一部）に形成しておけば、第１図で述べた定寸研磨
法によシワークｔの形状はホルダ先端部外形の延長上に
加工成形さ扛ることがわかる。第２図の場合、ホル、ダ
３と砥石面（ａ−ａ’）とは面接触するが、こｎを線接
触するよりにホルダ先端接触幅をせばめてもよいし、さ
らに点接触するようなホルダ先端形状としてもよい。第
２図に示すようにワークの１面が研磨成形されると、Ｗ
方向にホルダを回転させ次の面を研磨するという具合に
して、ホルダ先端外形形状にならってワーク先端に多角
形形状が研磨成形される。
ルダ形状との関係の一例を第２．３図に示す。第３図は
第２図をワーク先端から見た図である。ホルダ先端部を
同図に示すように例えば５角形形状（正確には５角錐形
状の一部）に形成しておけば、第１図で述べた定寸研磨
法によシワークｔの形状はホルダ先端部外形の延長上に
加工成形さ扛ることがわかる。第２図の場合、ホル、ダ
３と砥石面（ａ−ａ’）とは面接触するが、こｎを線接
触するよりにホルダ先端接触幅をせばめてもよいし、さ
らに点接触するようなホルダ先端形状としてもよい。第
２図に示すようにワークの１面が研磨成形されると、Ｗ
方向にホルダを回転させ次の面を研磨するという具合に
して、ホルダ先端外形形状にならってワーク先端に多角
形形状が研磨成形される。
第３図に示すように、ホルダ先端３は多角形形状をして
いるが、ホルダの根元部３′は円形形状等でもかまわな
い。
いるが、ホルダの根元部３′は円形形状等でもかまわな
い。
第１図では外部電源を用いていないが、第４図のよりに
外部電源Ｅを測定用インピーダンスＺと直列にホルタ３
と研磨盤６との間に接続することができる。この場合、
ワークのシャンク２が導電性であると、導電性ホルダ３
とシャンク２との間には電気絶縁物１１を必要とし、シ
ャンクをネジ１８で固定する場合も間に電気絶縁物１２
を用いるか、あるいはネジ１８に非導電材を用いる必要
がある。ホルダ６が導電性砥石４に接触しｔ時は外部電
源Ｅによシ測定回路に電流が流ｎ、測定用インピーダン
ス２の両端に電位差が発生し、これを第１図と同様な手
段によシ信号処理し接触を検但する。
外部電源Ｅを測定用インピーダンスＺと直列にホルタ３
と研磨盤６との間に接続することができる。この場合、
ワークのシャンク２が導電性であると、導電性ホルダ３
とシャンク２との間には電気絶縁物１１を必要とし、シ
ャンクをネジ１８で固定する場合も間に電気絶縁物１２
を用いるか、あるいはネジ１８に非導電材を用いる必要
がある。ホルダ６が導電性砥石４に接触しｔ時は外部電
源Ｅによシ測定回路に電流が流ｎ、測定用インピーダン
ス２の両端に電位差が発生し、これを第１図と同様な手
段によシ信号処理し接触を検但する。
以上の電気的導通を用いる方法の場合、研磨によシ生ず
る摩耗粉や切粉が砥石面やホルダ対向面に付着して、接
触判定の誤差要因となるため、第４図に示すようにホル
ダ３内にエア供給路１３を設けその吐出口をホルダの砥
石との対向面に設けることにより、上記摩耗粉や切粉を
エア圧力により除去することができる。
る摩耗粉や切粉が砥石面やホルダ対向面に付着して、接
触判定の誤差要因となるため、第４図に示すようにホル
ダ３内にエア供給路１３を設けその吐出口をホルダの砥
石との対向面に設けることにより、上記摩耗粉や切粉を
エア圧力により除去することができる。
この第４図の場合、さらにエア圧力測定手段をエア吐出
部に設け、エア・マイクロメータの機能をもたせること
によシホルダと砥石との距離を測定しながら切込み量を
制御することかできる（この場合、電気的導通接触検出
回路は不要となる）。
部に設け、エア・マイクロメータの機能をもたせること
によシホルダと砥石との距離を測定しながら切込み量を
制御することかできる（この場合、電気的導通接触検出
回路は不要となる）。
ワークを多面体形状に加工する場合、ホルダ先端部も多
面体形状となシその各面にエアマイクロメータ機能を持
たせることは複雑で困難となる。
面体形状となシその各面にエアマイクロメータ機能を持
たせることは複雑で困難となる。
このような場合にはさらに次のようにすることができる
。ホルダ３に対しＷ１同、Ｘ方向に移動自在となる内筒
１１を設け、この内筒でワークを把持し、−面研磨する
ごとに内筒１１のＷ回転、Ｘ方向の位置合せならびにホ
ルダ全体の傾斜角度θを調整してやることによシ、多面
体の各面を任意の角度と切込みで成形することができる
。この場合、ホルダ３に設けられたエアマイクロメータ
は１個で済むため簡単な構成となる。
。ホルダ３に対しＷ１同、Ｘ方向に移動自在となる内筒
１１を設け、この内筒でワークを把持し、−面研磨する
ごとに内筒１１のＷ回転、Ｘ方向の位置合せならびにホ
ルダ全体の傾斜角度θを調整してやることによシ、多面
体の各面を任意の角度と切込みで成形することができる
。この場合、ホルダ３に設けられたエアマイクロメータ
は１個で済むため簡単な構成となる。
ｗ、５図では上記エアマイクロメータ以外のセンサ１４
をホルダ３の砥石との対向面に設置した例について示す
。このセンナとしては振動ピックアラ７′（アコーステ
ィック・エミッション用ピックアップ等も含む）、音響
マイクロフォン、超音波検出器、カセンサ、光セン４）
（例えば小型レーザ発振器を用いて砥石面にレーザビー
ムの焦虞を結ばせ、無要１１けの程度から間隙距離を測
定する）等の種々のセンサを用いることもできる。
をホルダ３の砥石との対向面に設置した例について示す
。このセンナとしては振動ピックアラ７′（アコーステ
ィック・エミッション用ピックアップ等も含む）、音響
マイクロフォン、超音波検出器、カセンサ、光セン４）
（例えば小型レーザ発振器を用いて砥石面にレーザビー
ムの焦虞を結ばせ、無要１１けの程度から間隙距離を測
定する）等の種々のセンサを用いることもできる。
第６図ではホルダ３にキャパシタンス測定機能を付加し
た例について示す。導電性ホルダ３の内部に誘電体１６
をホルダと同心円状に設けることによシ形成されたコン
デンサに砥石との対向面を同図のごとく形成する。これ
によシホルダ自身のキャパシタンス、ｚＤの他に、ホル
ダと砥石間のキャパシタンスＺＣが生ずる。従って第７
図に示すようなブリッジ回路構成とすｎば、キャパシタ
ンスＺａの変化を高精度に検出できホルダと砥石間の間
隙距離を測定できる。このた第６図ではホルダに形成さ
れたコンデンサの−１の極と研磨盤６との間に測定用イ
ンピーダンスＺ ＊ ＊ Ｚ Ｂを直列接続し、両者の
中間と上記コンデンサ他極との間に外部電源を印加し％
ＺＡ ＋ Ｚｉ両端の電位差を検出している。
た例について示す。導電性ホルダ３の内部に誘電体１６
をホルダと同心円状に設けることによシ形成されたコン
デンサに砥石との対向面を同図のごとく形成する。これ
によシホルダ自身のキャパシタンス、ｚＤの他に、ホル
ダと砥石間のキャパシタンスＺＣが生ずる。従って第７
図に示すようなブリッジ回路構成とすｎば、キャパシタ
ンスＺａの変化を高精度に検出できホルダと砥石間の間
隙距離を測定できる。このた第６図ではホルダに形成さ
れたコンデンサの−１の極と研磨盤６との間に測定用イ
ンピーダンスＺ ＊ ＊ Ｚ Ｂを直列接続し、両者の
中間と上記コンデンサ他極との間に外部電源を印加し％
ＺＡ ＋ Ｚｉ両端の電位差を検出している。
第９図はホルダ３にインダクタンス測定機能を付加した
例である。ホルダ３の先端にコイルを巻きホルダ先端部
に硼極を形成する。コイルには励磁電源Ｅと測定用イン
ピーダンスＺ金医列接続する。ホルダと砥石間の間隙に
応じてインダクタンスが変わるため、測定用インピーダ
ンス２両端での電位差を検出すれば上記間隙を測定でき
る。この際検出感度を高めるため同図に示すように、ホ
ルダ先端部母極に平面部を形成し、砥石への対同面とす
ることができる。
例である。ホルダ３の先端にコイルを巻きホルダ先端部
に硼極を形成する。コイルには励磁電源Ｅと測定用イン
ピーダンスＺ金医列接続する。ホルダと砥石間の間隙に
応じてインダクタンスが変わるため、測定用インピーダ
ンス２両端での電位差を検出すれば上記間隙を測定でき
る。この際検出感度を高めるため同図に示すように、ホ
ルダ先端部母極に平面部を形成し、砥石への対同面とす
ることができる。
以上述べ１【ように、本発明によシ、砥石とホルダ両者
間の間隙距離または接触有無を高精度に測定可能となシ
、ワーク形状を多面体からなる複雑かつ高精度な寸法形
状に容易に加工することができる。
間の間隙距離または接触有無を高精度に測定可能となシ
、ワーク形状を多面体からなる複雑かつ高精度な寸法形
状に容易に加工することができる。
１！１図は本発明による研磨装置の一実施例の構成図、
第２図は研磨状態の拡大側面図、第３図は同じくその拡
大正面図、第４図は他の実施例のホルダ断面構成図、第
５図はそのホルダの変形例を示す断面図、第６図はさら
に別の実施例のホルダ断面図、第７図は測定回路の結線
図、第８図は信号処理回路の出力波形図、第９図はさら
に他の実施例のホルダ断面図である。 １・・・ワーク（ダイヤモンＦ結晶等）、２・・・シャ
ンク、１・・・ワーク全体、３・・・ホルダ、４・・・
砥石、５・・・主軸、６・・・研磨盤本体、７・・・電
気接戸、８・・・差動増幅器％ ９・・・信号処理回路
、１０・・・コンパレータ、１１．１２・・・電気絶縁
物、１３・・・エア供給路、１４・・・センサ、１５・
・・＋７ ｙ線、１６・・・誘電体、１７・・・コイ
ル、１８・・・ネジ％ Ｅ・・・外部電源。 Ｚ・・・測定用インピーダンス ａ ａ／・・・砥石
面。 代理人弁理士 薄 １）利４１）、 グ ５ （３） ］ オフ図 」
第２図は研磨状態の拡大側面図、第３図は同じくその拡
大正面図、第４図は他の実施例のホルダ断面構成図、第
５図はそのホルダの変形例を示す断面図、第６図はさら
に別の実施例のホルダ断面図、第７図は測定回路の結線
図、第８図は信号処理回路の出力波形図、第９図はさら
に他の実施例のホルダ断面図である。 １・・・ワーク（ダイヤモンＦ結晶等）、２・・・シャ
ンク、１・・・ワーク全体、３・・・ホルダ、４・・・
砥石、５・・・主軸、６・・・研磨盤本体、７・・・電
気接戸、８・・・差動増幅器％ ９・・・信号処理回路
、１０・・・コンパレータ、１１．１２・・・電気絶縁
物、１３・・・エア供給路、１４・・・センサ、１５・
・・＋７ ｙ線、１６・・・誘電体、１７・・・コイ
ル、１８・・・ネジ％ Ｅ・・・外部電源。 Ｚ・・・測定用インピーダンス ａ ａ／・・・砥石
面。 代理人弁理士 薄 １）利４１）、 グ ５ （３） ］ オフ図 」
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 導電性、非導電性、またはこｎらの複合の材料か
ら成るワークを、導電性材料からなるボルダで固定し、
こｎを導電性砥石で研磨しながら、この砥石と前記ホル
ダとが電気的に接触したこと、すなわち両者が直接接触
することによシ両者間に電流が流ｆ’１７ｃこと、また
は両者間の電位差が変化したことを検出することによシ
、両者の接触を検知し、定寸位置までワークが加工され
たことを判定することを特徴とする研磨装置。 λ 上記ホルダ先端部外形形状がワーク仕上げ形状と相
似形形状の一部分を有し、上記接触検知による定寸判定
機構によりワーク形状をホルダ先端部外形の延長上に力
ｐ工成形することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の研磨装置。 五 上記ホルダに、コイルまたはコンデンサを形成し、
さらにこｎらコイルまたはコンデンサを有するホルダ先
端部の砥石との対向位置に平面部を形成したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の研磨装置。 ４、 上記ホルダ先端部の砥石との対同面にエア吐出口
を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
研磨装置１ ．５． 上記吐出エアの圧力を検出する手段を設け。 これによシホ、ルダと砥石面間の距離を検出することを
特徴とする特許請求の範囲第３項記載の研磨装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10971882A JPS591148A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 研磨装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10971882A JPS591148A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 研磨装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS591148A true JPS591148A (ja) | 1984-01-06 |
Family
ID=14517460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10971882A Pending JPS591148A (ja) | 1982-06-28 | 1982-06-28 | 研磨装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS591148A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102259292A (zh) * | 2011-08-19 | 2011-11-30 | 无锡立达纺织机械器材有限公司 | 一种盖板针布针尖磨砺装置 |
| CN112936021A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-11 | 大连理工大学 | 一种薄壁大口径非球面碳纤维复材高性能零件磨削装备 |
-
1982
- 1982-06-28 JP JP10971882A patent/JPS591148A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102259292A (zh) * | 2011-08-19 | 2011-11-30 | 无锡立达纺织机械器材有限公司 | 一种盖板针布针尖磨砺装置 |
| CN112936021A (zh) * | 2021-01-20 | 2021-06-11 | 大连理工大学 | 一种薄壁大口径非球面碳纤维复材高性能零件磨削装备 |
| CN112936021B (zh) * | 2021-01-20 | 2022-11-18 | 大连理工大学 | 一种薄壁大口径非球面碳纤维复材高性能零件磨削装备 |
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