JPS6171958A - 研磨装置 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、高精度の平面加工を行うことのできる研磨装
置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

たとえば、第５図に示すようなボス（Ａ）が突設された
円柱状の被加工物（Ｗ）の加工面（Ｂ）を研磨加工する
場合、第６図に示すようにして、平面ホーニング装置に
より加工している。この装置においては、回転駆動され
る砥石台（Ｓ）上に固着された円板状の砥石（Ｃ）に、
図示せぬ加圧軸によりチャック（Ｄ）に握持された被加
工物（Ｗ）を矢印（Ｐ）方向に一定圧力で加圧しながら
砥石（Ｃ）を回転させ、砥石（Ｃ）の平面形状を加工面
（ロ）に転写するようになっている。

ところで、上述の加工装置において、被加工物（Ｗ）の
軸線が砥石（Ｃ）中央部にあるときは、砥石（Ｃ）は、
中央部が外周部よりもより多く摩耗するために、砥石（
Ｃ）の断面形状は、第７図に示すように、中門となる傾
向をもっている。一方、被加工物（Ｗ）の軸線が砥石（
Ｃ）の外周部にあるときは、砥石（Ｃ）は、外周部が中
央部よりより多く摩耗するために、砥石（Ｃ）の断面形
状は、第８図に示すように、中凸となる傾向をもってい
る。しかして砥石（Ｃ）は、その使用頻度の増加に伴い
、加工位置に対応した断面形状になり、平面度が悪化す
る。

この砥石（Ｃ）の平面度の悪化に従って、被加工物（Ｗ
）の加工面（Ｂ）も悪化するので、加工を一時中断して
、砥石（Ｃ）の形状修正を行う必要がある。

しかし、この形状修正作業は、いずれも人手に頼るもの
であって、相当の熟練を要するとともに、すこぶる能率
が悪く、自動化が困難である欠点をもっている。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を参酌してなされたもので、砥石の
形状修正を行うことなく常に高い平面度を維持すること
のできる研磨装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

砥石を有して回転駆動する回転駆動部をテーブル部に支
持させて、砥石をその平面をなす研磨作Ｃ 周回、活って移動させるようにし、この移動の制御をテ
ーブル部に電気的に接続された制御部により行うように
したものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、この実施例の研磨装置ｕを示して
いる。この研磨装置ｌけ、研磨作用面が平面をなす円板
状の砥石（１）を有しこの砥石（１）を研磨作用面に直
交する軸線の′まわりに回転駆動させる砥石回転駆動部
（２）と、この砥石回転駆動部（２）を支持して矢印（
３）方向（第１図紙面垂直方向）に進退させるテーブル
部（・１）と、被加工物（５）を保持して一定圧で砥石
（１）に対して加工する被加工部保持部（６）と、テー
ブル部（４）、砥石回転駆動部（２）及び破加工物保持
部（６）に電気的に接続され所定の研磨加工を行わせる
制御部（７）とから構成されている。しかして、砥石回
転駆動部（２）は、円筒状の筐体（８）と、この筐体（
８）の内壁部に内設された軸受（９）　、　（９）と、
これら軸受（９）　、　（９）に軸支された回転軸（Ｉ
ｎと、この回転軸θ〔の上端部に同軸に連結された円板
状の保持体（Ｉｌｉと、この保持体（１１）に嵌着・固
定された砥石（１）と、回転軸００の下端部に環装され
たブーＩＪ　Ｇ２）と、筐体（８）の下端部に垂設され
た突片０■の外側に固着されているモータ０４）と、と
のモータｏ荀の下方に突出している回転軸（１４ａ）に
環装されたプーリ霞と、ブー　ＩＪ　ｆ１３　、　（１
９間に巻掛けられているベルト０υとからなっている。

そ１．７て、モータ０拗の回転は、プーリ０つ、ベルト
Ｏｅ及びブー１月ｌを介して、回転軸ａ〔に伝達され、
砥石（１）を回転させるようになっている。

一方、テーブル部（４）は、上面に筐体（８）が摺動自
在に１０ａ合（７て矢印（３）方向に案内する直線状の
案内突部０７）が突設された基体０渇と、この基体（１
槌の一端部に取付けられたステッピングモータＯＩと、
この基体ＯＩの他端部に設けられた支持体（イ）と、一
端部がステッピングモータ０１の回転軸（２Ｉ）に同軸
に連結され他端部が支持体（イ）に軸支され中途部が筐
体（８）の突片（１１に螺合している送りねじ（２暖と
からなっている。そして、ステッピングモータ（ＩＩの
回転軸（２０の正逆回転にともない送りねじ＠が回転す
ると、この送りねじ（２渇に螺合している筐体（８）が
矢印（３）方向に沿って進退するようになって（へる。

また、基体Ｏａの上面と一側面とには、それぞれ溝部（
１８ａ）。

頁通し、矢ｔ：１１　（３）方向に、基体（１８１に干
渉することなく移動できるようになっている。さらに、
破加工物保持部（６）は、テーブル部（４）の直上位置
に配設された空気圧シリンダＣ１３と、この空気圧シリ
ンダＱ樽の鉛直下方に垂設されたピストンロッドｃ！４
）に同軸に連結された加圧軸（ハ）と、この加圧軸（ホ
）の下端部に連結され被加工物（５）を着脱自在に把持
する把持体（財）とからなっている。そして、空気圧シ
リンダ（ハ）によシ把持体（５）に把持されている被加
工物（２ｅを砥石（１）に一定圧で加圧するようになっ
ている。さらに、制御部（７）は、マイクロコンビーー
タを本体としていて、後述する所定の研磨加工を行わせ
るための加ニブログラムが格納されている。とくに、加
ニブログラムの一つとして、被加工物弼の加工中心を、
第３図に示すように、点Ｇυ、・・・、（ト）のうちか
ら乱数表に従って、たとえば点０１）　、　Ｇ４）　、
　Ｃ１場、（至）。

０）、（ロ）の順で選択１−１選択した点に被加工物（
５）の加工中心が位置決めされるように、制御信号をテ
ーブル部（４）に出力するようなプログラムが格納され
ている。なお、加工軸（ハ）の軸線は、改Ｃ３１）、・
・・。

（至）がのっている砥石（１）の径方向の直線０ｉ９（
矢印（３）方向と平行）と直交するように設定されてい
る。

つぎに、上記構成の研磨装置の作動について述べる。ま
ず、第３図の改Ｓυに被加工物（５）の加工中心位置が
くるように、制御部（力から制御信号がステッピングモ
ータＯＩに出力される。すると、ステッピングモータＯ
１の回転軸回）が回転し、筐体（８）が矢印（３）方向
に１ｈ制御信号が指示する石だけ移動する。

ついで、被加工物（至）を把持体（２７）に把持させ、
空気圧シリンダ（２３）を起動して、ピストンロッド２
４）を下降させることにより、一定圧で被加工物（５）
を砥石（＋１に押しつける。さらに、モータ０荀を起動
することにより、砥石（］）を回転させる。かくて１、
被加工物（５）の平面研磨加工が点０１）を加工中心位
置として行われる。つぎに、研磨加工が終了すると、把
持体Ｃ７）に未研磨状態の被加工物（５）と交換すると
ともに、ステッピングモータ（ｌｉを起動して加工中心
位置がａ　Ｃ３４）となるように筐体（８）を動かす。

そうして前と同様に（−で研磨を行う０川下制御部（力
に格納されている乱数表に従って、研磨が終了するたび
に加工中心位置をａｃ’１５）、Ｃ（２）、（勢、（４
４）と、順次変化させる。

このように、この実施例の研磨装置は、被加工物（５）
の砥石（１）−ヒにおける加工中心位置を乱数表に従っ
て無作為的に砥石（］）径方向に沿って変化させるよう
にしているので、砥石ｆｌ）の偏摩耗がなくなシ、常に
一定の平面度を維持することができる。

く、例えば１〜２μｍ以下の高精度に維持することがで
き、研磨能率及び研磨精度が顕著に向上する。

なお、上記実施例においては、加工中心点として５点を
設定しているが、複数点であるならば任意数でよい。さ
らに加工中心点の移行順序は、上記実施例においては、
乱数表に従っているが、規則的に変化させてもよい。た
とえば、内側から外側に向って順々に移行させてもよい
し、１つおきに変化させてもよい。ある囚は、加工中心
へ間の間隔をすべて等しくすることなく、内側から外側
にいくにつれて、次第に狭くなるように設定してよい。

さらに、加工中心点の移行を１回の研磨が終るたびに行
うことなく、例えば１０回おきに移行させるようにして
もよい。さらにテーブル部として、上記実施例において
は、Ｘテーブルを用いているが、Ｘ−Ｙテーブル、Ｘ−
Ｙ−Ｚテーブル、Ｘ−Ｙ−θテーブル等を用いてもよい
。とくに、Ｘ−Ｙ−Ｚテーブルを用いることにより、被
加工物側を昇降させる必要がなくなる。さらに、上記実
施例においては、被加工物の砥石への加圧を空気圧シリ
ンダにて行っているが、第４図に示す加圧機構（４１を
用いてもよい。つまり、この加圧機構（４１は、固設さ
れている基台（４０と、この基台（４０に揺動自在に枢
支されている揺動杆０擾と、との揺動杆（４２１の一端
部にねじ４３により上下方向の位置調節自在に垂設され
た支持軸（旬と、揺動杆（４邊の他端部に枢着されその
作動軸（４！ｊの先端部が基台＋４１）に枢着された空
気圧シリンダ（至）とからなっている。そして支持軸（
旬の下端部は球体部（４ηとなっていて、被加工物（傭
の背面に凹設された四部（４１と球面対偶をなしている
。しかして、空気圧シリンダ１４０が起動して作動軸（
・凶が空出すると、揺動杆（４３が矢印−に揺動して、
球体部（４力な介１〜て被加工物（・旧を砥石（１）に
押圧するようになっている。

〔発明の効果１ 本発明の研磨装置は、砥石の偏摩耗がなくなり、常に一
定の平面度を維持することができる。し７だがって、被
加工物の平面度を高精度に維持することができ、研磨能
率及び研磨精度が顕著向上するとともに、自動化及び情
意に適したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の研磨装置の要部を欠切して
示す正面図、第２図は第１図の側面図、第３図は砥石の
平面図、第４図は本発明の他の実施例における加圧機構
の正面図、第５図は平面研磨加工される被加工物の斜視
図、第６図は平面ホーニング加工の説明図、第７図及び
第８図は砥石の偏磨耗の説明図である。 （１）・・・砥石、　（２）・・・砥石回転駆動部、（
４）・・テーブル部、（５）・・・被加工物、（６）・
・・被加工物保持部、　（７）・・・制御部。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）第５図 第６図 トーＰ 第７図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 研磨作用面が平面の砥石を有しこの砥石を上記研磨作用
   面に直交する軸線のまわりに回転させる砥石回転駆動部
   と、この砥石回転駆動部を支持して上記砥石を上記研磨
   作用面に沿った方向に移動させるテーブル部と、被加工
   物を上記研磨作用面に対して相対的に進退自在に保持し
   上記砥石に対して上記被加工物を加圧する被加工物保持
   部と、上記テーブル部に電気的に接続され上記研磨作用
   面上における上記被加工物の加工位置を変化させる制御
   信号を上記テーブル部に出力する制御部とを具備するこ
   とを特徴とする研磨装置。