JPS6052251A - 研摩装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は水晶、ガラス等の材料の研摩加工に使用する研
摩装置、特にシリンドリカル形状の加工物に研摩加工す
るための研摩装置１こ関する。

従来例の構成とその間融点 厚みすべり振動子として、ＡＴカット板またはＥＴカッ
ト板等のいわゆる回転Ｙ板の水晶板が使用されている。

かかる振動子において外形寸法の大小が問題上ならぬと
きには、加工物素材として正方形または円形の板を用い
、これを研摩加工して作られる。そしてこれらの振動子
では厚みすべり振動の漏洩を防止し、Ｑの高い振動子と
するため断面を通常コンベックスの形状にしたものが多
く用いられている。

かかるコンベックス形状の振動子を製造するための研摩
加工法としては、例えは半凹球面状の研摩体を、加工さ
れるべきＩ上方形または円形の加工物素材に接触させて
零相表面を研犀する手による研摩加工方法、あるいは東
方形または円形の加工物素材を保持部に取り付け、半凹
球面状の研摩体で研摩する機械加工方法かある。

しかしながらかかる加工法は個々の加工物１祠をそれぞ
れの研摩体で研摩する方法であって生産効率が劣る。

このため大量生産に適した研摩方法として、目的とする
加工物、例えば振動子のフンペックス形状にほぼ一致し
た曲率半径を有する断面円形の円筒体中に、多数の正方
形または円形板状の加工物素材と遊離研摩砥粒とを収納
し、上記円筒体をその軸を中心として回転させるこきに
より、加工物素材および砥粒を円筒体内で円筒体の壁に
活って滑落させ、この滑落運動によって加工物素材を研
摩し、円筒体の曲率半径によって決まるコンベックス形
状加工物を機械加工する方法がある。

この機械加工法では加工物素材が円形または正１形であ
るため円筒体内壁に対する素材板の平面方向は如何なる
方向を向いても円筒体内壁に対して同一であり、従って
所期の即ち円筒体の曲率半径によって決まるコンベック
ス形状に、洞えば両面凸レンズの形に研摩することがで
きる。

一方最近では小型の電子機器あるいは電子時計用として
水晶振動子の小型化、薄型化が要望されると共に、消費
電力を少なくするため、水晶振動子を円形または正方形
でなく、シリンドリカルな形状に加工する方向て開発が
イ「、められるようになっている。このためには加工物
素材を直方体即ち矩形平面を有する板の形にし、これを
研摩加工する必要がある。かかる直方体の加工物素材か
らシリンドリカルな形状の加工物を・４造するに当って
、上述した円筒体の枡席装置を用いた研摩加工方法では
、１１０工物素材が研摩装置の円筒体内でランダムに転
動するので（σ方体加工物素材の長辺方向が円筒体内壁
と接するときの方向によって、例えは加工物素材の長辺
方向が円筒体中心軸と平行に位置したときと、直角方向
に位置したときで１１１１　Ｊ：物素材の１項研摩の方
向と程度に差を生じ、研摩１ｎｉの形状を不均一なもの
にし、加工ｑｈ　Ｅ’状のばらつきが大となり、目的と
するシリンドリカル形状の加工物の収率は極度に低下す
る。このため直方体加工物素材を上記円筒体研摩装置で
大量に研摩してシリンドリカル形状の加工物を作ること
は不可能である。

上述した欠点のない即ちシリンドリカル形状の加工物を
より効率的に製造しうる研摩加工装置として第１図Ｉこ
その正ｍｉ断面図で示す如き研摩装置が提案された。

第１図の研摩装置ｌζおいて、円筒体１は回転ローラー
２上にｉｔＩ！２置されており、回転ローラー２が矢印
３の方向に回転するに従って円筒体１は矢印８で示す如
く回転ローラー２とは逆方向に回転する。このとき加工
物素材６は接着剤５１こより保持部４に固定しておく。

なおこのとき１呆持部４は円筒体１の軸方向に往復連動
を行なうようにしておく。この結果加工物素側６も円筒
体１の・ｌη１１方向で往復運動する。この時円筒体１
内に砥粒７を収納させておくと、円筒体１の回転連動と
保持部４．１！１〕ち加工物素材６の往復連動との組合
せにより、加工物素材表面は砥粒７と接触することによ
って研摩され、円筒体１の内壁の曲面とほぼ一致した曲
面を有するように研摩される。結果としてシリンドリカ
ル形状を構成する加工物の一面が形成される。

かかる研摩装［４においては、円筒体１は矢印８の方向
にのみ回転するため、砥粒は加工物素材６の研摩される
べき面の下に均一に導入されず、その手前で加工物素材
に邪魔されて大Ｈ７（に集り溜り９を形成するようにな
り、その反対側では砥粒が少なくなるため、加工物素材
４の被研摩面の研摩程度にも砥粒の多く存在する片側に
おいて、その反対側に比して大となる欠点を有し、左右
均一とならす、結果として形成されるシリンドリカル形
状の寸法精度を５）、Ｉ、ｊ　（する原因となっていた
。

また加工物素材の片面のみの研摩加工でなく、両面が曲
面からなるシリンドリカル形状の研摩をする場合、上述
の如く加工物素材の片方が他方より多く研摩されるのを
防くため、」二連した装置で池面を研摩する際加工物素
材の左右を入れ替えるように保持部に固定してｉＪＦ　
摩加工し、研摩程度の株不均−を補うようにすると、こ
の結果形成される加工物は第２図に示す如く、加工物２
１においてその両端の厚み１１およびｔ！は同−にする
ことができるが研摩する前の加工物素材の平面の軸ＸＩ
　Ｘ’Ｓが、８１厚完了後には角θたけ回転した軸Ｘ２
−　Ｘ’２となり歪んでしまい、水晶の如く結晶の切断
角度が重要な要素となる加工物の加工の場合、この軸の
ずれが問題となっていた。

発明の「」的 本発明は第１図に示す如きシリンドリカル形状卯に物の
研摩装置ａの欠点をなくし、水晶、ガラス等の材料を容
易にかつ加工物の寸法精度ａくシリンドリカル形状に加
工することのできる研摩装置；′Ｉを提供することにあ
る。

発明の構成 本フロ明は少なくとも一方に開口部を設けた円筒体と、
矩膨゛ド面を有する加工物素材を保持するための加工物
素４Ａ保持部を備え、前記加工物素材１〈持部に保持さ
れた加工物素材を前記円筒体内壁に押し当て、１）ＩＪ
記内円筒体その軸を中心に回転させると共に、＋ｊｔｊ
記加工物素材を円筒体の軸方向に往復運動させることに
より、遊離砥粒を用いて前記加工物素材の矩形平面を曲
面加工する研摩装置において、前記円筒体の回転を一定
時間で反転させ、この回転サイクルを繰返すようにした
研摩装置にある。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明す
る。

本発明によれば第１図の装置において、回転ローラー２
を駆動するモーター（図示せず）およびこのモーターを
賦弓するための電源（図示せず）の間に、モーターを一
定時間で反回転させるだめの反転回路（図示せず）を挿
入設置１°τしておく。かくすると第１図において回転
ローラーか初めの一定時間矢印３の方向に回転せしめら
れると、円筒体１は矢印８の方向に一定時間回転する。

この間加工物素イＡ保持部４は円筒体ｌの軸方向で往復
運動さぜる。かくしてｈｎ　ｘｃ物素材６は上記一定時
間研摩される。上述した如く円筒体１が矢印８の方向に
回転（正回転と称する）しているときは、前述した如く
砥粒７は９にて示した如（加工物素材６の片側に集まり
、溜り９を形成する。

しかしながら本発明により上記一定時間の正回転経過後
反転回路によってモーターを反転させることにより回転
ローラー２を矢印３とは反対の方向に回転させると円筒
体１は矢印８の反対方向に回転（逆回転と称する）する
ようになる。かくすると正回転時に形成された上記砥粒
の溜り９はなくなり、この逆回転による一定時間経過後
は加工物素材６に関し第１図の溜り９とは反対側（図で
は右側）に砥粒の溜りを形成するようになる。

上記正逆回転サイクルを適当に繰返すと、正回転時に生
じた前述した如き加工鉤素４１の研摩程度の左右の差異
が逆回転時の研摩によって補償され、結果として加工物
の研摩面は左右対称となり、均一な研摩による曲面を得
ることができる。

第３図に本発明による円筒体１の回転特性曲線を示す。

第３図において円筒体１は回転ローラーにより静止の状
態から正回転して徐々に加速回転せしめられ、ＴＩの時
間経過後一定の回転数に達し、Ｔ２の時間だけ定速回転
する。その後減速を行なってＴ、の時間後に停止する。

次に円筒体１は停止の状態から上述した如く反転回路を
作動させることにより逆回転させる。この時にも徐々に
加速回転させ、Ｔこの時間後に一定の回転数にネぜしめ
、Ｔｓの時間だけ定速逆回転させる。その後逆回転を減
速させて時間Ｔ６後に停止させる。このＴ１〜Ｔ６の時
間による円筒体の正逆回転サイクルを必要回数繰返すの
である。なお上記各時間Ｔｌ〜Ｔ６において、Ｔ工とＴ
４、Ｔ２とＴｓおよびＴｓとＴ６は等しくする。また上
記ＴＩ　＋　Ｔ３　＋Ｔ４．Ｔ６の時間をとって円筒体
１の回転を徐々に加速制御しているのは加工物素材か急
激な回転運動を受けることにより、その互生ずる１Ｊｔ
ｉ　’ＪＲを受けないようにする上で重要である。

上述した如くすることにより、＄　４１１に示すような
両端部の厚さｔ３およびｔ、か博しく、円筒体１の内壁
の曲ｍｉにほぼ等しい曲０１１を有する加下物４１が得
られる。

次に上記加工物の背面を研摩ＩＪ１■工するに当っては
、上述した如く正逆回転による研摩を行なうことにより
、第５図に示す如く両端部の厚さｔ５とｔ６が等しく、
しかも加工物素材の平板時の軸Ｘ５−ｘ１３も歪むこと
なく、そのまま保持された両面が曲面の加工物を得るこ
とができる。

次に本発明の具体例を示す。

８　胴Ｘ　：２５　＋ｌＩ＋ｌＩＸ　Ｏ，５ａｎの矩形
水晶板を６枚加工物保持部に接着剤にて固定し、内径１
３０咽、長さ２００馴の黄銅製の円筒体内１こ挿入した
。

加工物素材保持部を２９往復／分で往復連動させ、円筒
体を徐々に加速正回転させ、１０秒後に８０　ｒｐｍの
回転数に達せしめ、次いでこの回転数で４０秒間定速回
転さ１す、次に１０秒間で正回転を減速停止させた。次
に上記正回転と同じ時間および回転数で加速、定速、減
速回転を逆回転で行なった。上記正回転１分、逆回転１
分のサイクルを８回繰返しこの加工を水晶板の両面につ
いて行なった。遊離砥粒としては＄５００カーボン系砥
粒を水道水と１：１の割合で混合したものを用いた。そ
の結果曲率か６５喘の曲面を有し、端部の厚さが逆回転
を使用しない従来の場合に比し２倍以上の精度を有する
±３〜５μの精度のシリンドリカル形状ｆ状の水晶板か
得られた。

Ｌ記具体例では水晶板の研摩加工の例を示したが水晶以
外の材料、例えはガラス、フェライトを材料とした例え
ばレンズ、磁藷ヘッドの曲面加工、あるいは各種セラミ
ックスの加工にも本発明の研摩装置は有用である。

発明の詳細 な説明したように本発明の研摩装置は各紳材料のシリン
ドリカル形状の加工において、１１′１度の良い加工を
するのに有効であり、ｉ！？ｊ　’＞”ｓ　」二の価値
は大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の’Ｊｆ摩装置の正面断面図であり、第２
図は従来の研摩装置で両面研Ｉｌ＾加−「したシリンド
リカル形状の加工物の説明図、第３図は本発明装置にお
ける円ｆＷｉ体の回転特性曲線を示す図、第４図および
第５図は本発明の研摩装置で研摩加工されたＩＪＩＩ工
物の下物図である。 １は円筒体、２は回転ローラー、４は加工物素材保持部
、６は加工物素側、７は砥粒、９は溜り。 特許出願人　松下電器産業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　少なくとも一方に開口部を設けた円筒体と、矩形平
   面を有する加工物素材を保持するための加工物素材保持
   部を備え、前記加工物素材保持部に保持された加工物素
   材を前記円筒体内壁に押し当て、前記円筒体をその軸を
   中心に回転させると共に、前記加工物素材を円筒体の軸
   方向に往復連動させること１こより、遊離砥粒を用いて
   前記加工物素材の矩形平面を曲面加工する研摩装置にお
   いて、前記円筒体の回転を一定時間で反転させ、この回
   転サイクルを繰返すようにしたことを特徴とする研摩装
   置。