KR20160041908A - Polishing tool and processing method for member - Google Patents
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Abstract
본 발명은 특정한 형상을 갖는 피연마 가공물의 연마 가공 방법에 관한 것이며, 특히 피연마 가공물의 곡면을 효율적이면서 균일하게 연마 가공하기 위하여 그 곡면 형상에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 것을 특징으로 하는 연마 가공 공구를 사용한 연마 가공 방법에 관한 것이다. 본 발명의 연마 가공 공구는, 피연마 가공물의 곡면에 대하여 균일하게 접하도록 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 것을 특징으로 하는 것이다. 연마 패드의 경도는 쇼어 A 경도로 5 이상이고, 표면 재질이 직물, 부직포, 부직포의 수지 가공품, 합성 피혁, 합성 수지 발포체 혹은 이들의 복합품 중 적어도 하나를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 가공 방법은, 피연마 가공물의 곡면에 대하여 균일하게 접하도록 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 갖는 연마 가공 공구를 사용하여 피연마 가공물의 곡면을 가공하는 것을 특징으로 하는 것이다. The present invention relates to a polishing method for polishing an object to be polished having a specific shape, and more particularly, to a polishing pad having a polishing surface having a shape corresponding to the curved surface shape for efficiently and uniformly polishing the curved surface of the object to be polished And a polishing method using the polishing tool. The polishing tool of the present invention is characterized in that it has a polishing pad having a polishing surface having a shape corresponding to the curved surface so as to be in contact with the curved surface of the workpiece to be polished uniformly. It is preferable that the hardness of the polishing pad is 5 or more in Shore A hardness and the surface material includes at least one of a resin-finished product of a fabric, a nonwoven fabric, a nonwoven fabric, a synthetic leather, a synthetic resin foam or a composite product thereof. The machining method of the present invention is characterized by machining a curved surface of a workpiece to be polished by using a grinding tool having a grinding surface having a shape corresponding to the curved surface so as to contact the curved surface of the workpiece to be polished uniformly .
Description
본 발명은 특정한 단부 형상을 갖는 피연마 가공물의 연마 가공 방법에 관한 것이며, 특히 피연마 가공물에서의 곡면을 갖는 단부를 효율적이면서 균일하게 연마 가공하기 위하여 형상 가공된 연마 패드를 보유 지지한 회전 연마 가공 공구에 의한 연마 가공 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 연마 패드를 보유 지지한 회전 연마 가공 공구에 의한 연마 가공 방법은, 회전 구동하는 연마 가공 공구를 피연마 가공물의 단부에 가압 보유 지지하여 접촉시켜, 그 접촉면을 연마 가공하는 방법이 일반적이다. 예를 들어 실리콘 웨이퍼 등의 에지 부분에서의 연마에 대해서는, 실리콘 웨이퍼를 일정한 각도로 밀어붙이면서 모따기부의 형성이 행해지고 있었다(예를 들어 특허문헌 1, 2 참조).Generally, a polishing method using a rotary polishing tool holding a polishing pad generally involves a method in which a rotary-driven polishing tool is pressed against and held on an end of a workpiece to be polished, and the contact surface is polished. For example, in the case of polishing at an edge portion of a silicon wafer or the like, a chamfered portion is formed while pushing the silicon wafer at a predetermined angle (see, for example,
그러나, 피연마 가공물의 단부를 연마 가공하기 위해서는 그 형상에 맞추어 연마 가공 공구와의 접촉 위치ㆍ각도를 조정할 필요가 있고, 특히 단부를 곡면으로 연마 가공하는 경우에는, 피연마 가공물의 위치ㆍ각도를 미세하게 조정하여 전체를 곡면으로 마무리할 필요가 있어, 가공에는 숙련을 요하는 데다가, 통상의 평면 연마에 비하여 연마 시간을 요하는 등 많은 과제점을 갖는다.However, in order to polish the end portion of the workpiece to be polished, it is necessary to adjust the position and angle of contact with the polishing tool in accordance with the shape thereof. Particularly, when polishing the end portion with a curved surface, It is necessary to finely adjust the entire surface to finish with a curved surface, which requires skill in machining and requires a polishing time compared to a conventional planar polishing.
또한, 종래의 방법에서는 한번에 연마 가공할 수 있는 피연마 가공물의 개수도 한정되기 때문에, 연마 가공 시간을 요하는 데다가, 일정하지 않고, 효율적인 가공이 불가능하였다.Further, in the conventional method, since the number of polished workpieces that can be polished at one time is also limited, polishing processing time is required, and it is not constant and efficient machining is impossible.
그로 인해, 피연마 가공물에서의 곡면을 갖는 단부를 균일하면서 효율적으로 연마 가공할 수 있는 회전 연마 가공 공구나 가공 방법이 요구되고 있었다.Therefore, there has been a demand for a rotary polishing tool and a working method which can uniformly and efficiently polish an end portion having a curved surface in a workpiece to be polished.
본 발명자들은 상술한 바와 같은 문제점을 감안하여 예의 연구한 결과, 본 발명을 완성한 것이다. 즉, 본 발명은 피연마 가공물의 곡면에 대하여 균일하게 접촉하도록, 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 회전 연마 가공 공구를 상기 피연마 가공물의 곡면부에 가압하고, 그 가압 부분에 대하여 가공액을 공급하여 피연마 가공물에 대하여 연마 패드를 상대 이동시킴으로써 피연마 가공물을 연마 가공하는 공정을 포함하여 이루어지는 연마 가공 방법에 의해 가공함으로써, 피연마 가공물의 곡면을 균일하게 연마 가공할 수 있다는 것을 알아냈다.Means for Solving the Problems The present inventors have made extensive studies in view of the above-mentioned problems and have completed the present invention. That is, according to the present invention, a rotary polishing tool having a polishing pad having a polishing surface having a shape corresponding to the curved surface is pressed against the curved surface portion of the polishing target workpiece so as to uniformly contact the curved surface of the workpiece to be polished, And a step of polishing the workpiece to be polished by relatively moving the polishing pad relative to the workpiece to be polished by supplying a machining liquid to the portion to be polished to thereby uniformly polish the curved surface of the workpiece to be polished I can find out.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 형태에서는, 피연마 가공물의 곡면에 대하여 균일하게 접하도록, 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 것을 특징으로 하는 연마 가공 공구가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided an abrasive tool having a polishing pad having a polishing surface having a shape corresponding to the curved surface so as to contact uniformly with a curved surface of a workpiece to be polished do.
상기 연마 가공 공구는, 직경 20mm 이상의 원판형인 것이 바람직하고, 또한 상기 연마 패드의 경도가 쇼어 A 경도로 5 이상인 것이 바람직하다.It is preferable that the abrasive tool has a disk shape of 20 mm or more in diameter and the hardness of the abrasive pad is 5 or more in Shore A hardness.
또한, 본 발명의 다른 일 형태에서는, 피연마 가공물의 곡면에 균일하게 접하도록, 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구를 사용하여, 당해 연마 패드를 피연마 가공물의 단부면 곡면에 가압 보유 지지하고, 상기 연마 패드와 상기 피연마 가공물의 접촉부에 대하여 가공액을 공급하면서 상기 연마 가공 공구를 회전시켜 피연마 가공물의 곡면을 연마 가공하는 것을 특징으로 하는 가공 방법이 제공된다. 상기 가공 공구의 직경을 20mm 이상으로 크게 하고, 또한 상기 가공액의 비산을 억제하기 위하여, 가공 공구의 회전수를 제어하여, 연마면에 대한 원심력을 억제하여 이루어지는 것이 바람직하다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of polishing a workpiece to be polished using a polishing tool having a polishing pad having a polishing surface having a shape corresponding to the curved surface so as to contact the curved surface of the workpiece to be polished uniformly, And a polishing process is performed while supplying a processing liquid to the contact portion between the polishing pad and the workpiece to be polished to polish the curved surface of the workpiece to be polished / RTI > It is preferable that the diameter of the machining tool is set to 20 mm or more and the number of revolutions of the machining tool is controlled so as to suppress the scattering of the machining fluid so as to suppress the centrifugal force against the grinding surface.
또한, 본 발명의 다른 일 형태에서는, 압력 제어 장치를 갖는 가공 장치를 사용한 가공 방법이 제공되며, 그 방법은 피연마 가공물 곡면과 연마 가공 공구 표면의 접촉 부분의 접촉압을 측정하고, 그 접촉압의 면 분포가 균일해지도록 연마 가공 공구에서의 가공 부분의 형상 및 가공 압력을 제어하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a machining method using a machining apparatus having a pressure control device, the method comprising measuring a contact pressure at a contact portion between a curved surface of a polished workpiece and a surface of a polished tool, The shape and the working pressure of the machining portion in the polishing tool are controlled so that the surface distribution of the polishing surface is uniform.
본 발명에 따르면, 상기 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구를 사용하여, 피연마 가공물의 곡면을 효율적이면서 균일하게 연마 가공할 수 있었다.According to the present invention, by using the polishing tool having the polishing pad, the curved surface of the object to be polished can be efficiently and uniformly polished.
도 1은 연마 패드의 형상의 일례를 도시하는 도면.
도 2는 연마 패드의 형상의 일례를 도시하는 도면. 패드의 중심으로부터 가공액을 공급하기 위한 홈이 가공되어 있다. 동일 형상의 패드를 2개 준비하고, 2개를 조합하여 사용.
도 3은 연마 패드의 형상의 일례를 도시하는 도면. 패드의 중앙 부분 부근에 가공액을 공급하기 위한 구멍이 가공되어 있다.
도 4는 연마 패드의 형상의 일례를 도시하는 도면. 도 2의 패드와 도 3의 패드가 조합된 것.
도 5는 연마 가공 장치의 일례를 도시하는 도면.
도 6은 연마 가공 장치의 일례를 도시하는 도면.
도 7은 연마 가공 장치의 일례를 도시하는 도면. 가공액 공급부를 설치한 예.
도 8은 연마 가공 장치의 일례를 도시하는 도면. 압력 센서 또는 그와 유사한 기능을 갖는 장치를 설치한 예.
도 9는 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구 및 피연마 부재의 변형예를 도시하는 부분 측면도.
도 10은 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구 및 피연마 부재의 변형예를 도시하는 부분 측면도.
도 11은 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구 및 피연마 부재의 변형예를 도시하는 부분 측면도.
도 12는 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구 및 피연마 부재의 변형예를 도시하는 부분 측면도.
도 13은 연마 패드의 형상의 변형예를 도시하는 부분 측면도.
도 14는 연마 패드의 형상의 변형예를 도시하는 부분 측면도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an example of the shape of a polishing pad. Fig.
2 is a view showing an example of the shape of a polishing pad; A groove is formed to supply the machining liquid from the center of the pad. Prepare two pads of the same shape, and use a combination of the two.
3 is a view showing an example of a shape of a polishing pad; A hole is formed in the vicinity of the central portion of the pad to supply the processing liquid.
4 is a view showing an example of the shape of a polishing pad. A combination of the pad of FIG. 2 and the pad of FIG. 3.
5 is a view showing an example of a polishing machine.
6 is a view showing an example of a polishing machine.
7 is a view showing an example of a polishing machine. An example in which a processing liquid supply unit is installed.
8 is a view showing an example of a polishing machine. An example in which a pressure sensor or a device having similar functions is installed.
9 is a partial side view showing a modification example of a polishing tool and a member to be polished having a polishing pad.
10 is a partial side view showing a modification example of a polishing tool and a member to be polished having a polishing pad.
11 is a partial side view showing a modification example of a polishing tool and a member to be polished having a polishing pad.
12 is a partial side view showing a modification example of a polishing tool and a member to be polished having a polishing pad;
13 is a partial side view showing a modified example of the shape of the polishing pad.
14 is a partial side view showing a modification of the shape of the polishing pad.
이하, 본 발명의 일 실시 형태를 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described.
본 실시 형태의 연마 가공 공구는, 피연마 가공물(피연마 부재)의 곡면에 대하여 균일하게 접하도록 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 것을 특징으로 한다(도 1 참조). 본 실시 형태의 연마 가공 공구는, 피연마 가공물의 곡면에 대하여, 닿는 부위가 균일해지도록 곡면과 대응하는 형상인 것을 특징으로 한다.The polishing tool of the present embodiment is characterized by having a polishing pad having a polishing surface of a shape corresponding to the curved surface so as to contact the curved surface of the polishing target workpiece (polishing target member) uniformly (see FIG. 1). The polishing tool according to the present embodiment is characterized in that it has a shape corresponding to a curved surface so that a portion to be touched with respect to the curved surface of the workpiece to be polished becomes uniform.
본 실시 형태에서 사용하는 피연마 가공물은 곡면을 갖는 것이다. 여기에서 말하는 곡면이란, 피연마 가공물의 연마면에 수직인 단면에 있어서 연마면이 곡선을 그리고 있는 것이며, 연마면 상의 복수 지점의 단면에 있어서 그 곡선 형상이 동일 또는 유사한 것을 가리킨다. 피연마 가공물의 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 갖는 연마 가공 공구를 사용하여 피연마 가공물의 연마면을 가공하면, 피연마 가공물의 상기 곡면이 연마 가공 공구의 연마면과 균일하게 접함으로써 균일한 가공을 행할 수 있다. 피연마 가공물의 연마면의 단면의 곡선 형상은 임의이며, 원호 또는 복수의 원호를 조합한 것을 사용할 수 있는 데다가, 일부에 직선부가 포함되어도 된다. 또한, 예를 들어 피연마 가공물의 연마면에서의 곡면은, 당해 피연마 가공물의 외측을 향하여 만곡된 곡면(도 9에 도시하는 일례 참조)이나, 당해 피연마 가공물의 내측을 향하여 오목한 곡면(도 10에 도시하는 일례 참조)이어도 된다. 또한, 피연마 가공물의 연마면은, 단면이 대략 삼각형이고 정상부가 둥그스름하거나(도 11에 도시하는 일례 참조), 대략 계단형이고 코너부가 둥그스름하거나(도 12에 도시하는 일례 참조) 해도 된다. 이렇게 피연마 가공물의 연마면이, 상술한 각종 곡면 형상을 갖는 경우라도, 피연마 가공물의 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 갖는 연마 가공 공구를 사용하여 피연마 가공물의 연마면을 가공하면, 피연마 가공물의 곡면이 연마 가공 공구의 연마면과 균일하게 접함으로써 균일한 가공을 행할 수 있다.The object to be polished used in this embodiment has a curved surface. Here, the curved surface refers to a curved surface on a cross section perpendicular to the polishing surface of a workpiece to be polished, and indicates that the curved shapes are the same or similar in cross section at a plurality of points on the polishing surface. When the polished surface of the workpiece to be polished is worked using a polishing tool having a polished surface having a shape corresponding to the curved surface of the workpiece to be polished, the curved surface of the workpiece to be polished uniformly contacts the polished surface of the polishing tool, Processing can be performed. The shape of the curved section of the polished surface of the workpiece to be polished is arbitrary, and it is possible to use a combination of an arc or a plurality of arcs, and a straight portion may be included in a part. In addition, for example, the curved surface of the polished surface of the object to be polished may be a curved surface curved toward the outside of the object to be polished (see an example shown in Fig. 9) or a curved surface 10). The polished surface of the workpiece to be polished may have a substantially triangular cross section and rounded corners (see an example shown in Fig. 11), or may have a substantially stepped shape and rounded corners (see an example shown in Fig. 12). Even when the polished surface of the workpiece to be polished has various curved surfaces as described above, if the polished surface of the polished workpiece is processed using a polishing tool having a polished surface having a shape corresponding to the curved surface of the polished workpiece, The curved surface of the abrading workpiece is brought into contact with the abrading surface of the abrading tool uniformly, so that uniform machining can be performed.
본 실시 형태의 연마 가공 공구는, 피연마 가공물의 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 본 실시 형태의 연마 패드는, 연마 가공 공구의 단부 또는 주위부에 설치되어 있으면 되며, 연마 가공 공구의 주위에 부착된 것, 연마 가공 공구의 주위에 조립된 것, 연마 가공 공구의 주위에 임의의 방법으로 성형된 것, 혹은 연마 가공 공구 자체를 연마 패드로서 성형한 것이어도 된다. 연마부(연마 패드) 이외의 연마 가공 공구의 재질은 특별히 제한은 없으며, 수지, 금속 또는 세라믹스의 어느 것이어도 되고, 또한 복수의 재료를 포함하는 것이어도 된다. 예를 들어, 연마 가공 공구의 재질로서 수지를 사용하는 경우에는, 임의의 합성 수지를 사용할 수 있다. 그 예로서는 열경화성 수지(페놀 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드 등), 열가소성 수지(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 수지, 폴리아미드, 폴리카르보네이트 등)를 들 수 있다. 또한, 연마 가공 공구의 재질로서 금속을 사용하는 경우에는, 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 철, 니켈, 코발트, 구리, 아연, 망간 혹은 그것을 주성분으로 하는 합금을 사용할 수 있다. 또한, 연마 가공 공구의 재질로서 세라믹스를 사용하는 경우에는, 도자기나 유리 외에 규소, 알루미늄, 지르코늄, 칼슘, 바륨 등의 산화물, 질화물, 붕화물, 탄화물 등이나, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화규소, 탄화규소, 질화규소, 질화붕소 등을 사용할 수 있다.The polishing tool of the present embodiment is characterized by having a polishing pad having a polishing surface of a shape corresponding to the curved surface of the workpiece to be polished. The polishing pad of the present embodiment may be provided at the end or periphery of the polishing tool, and may be attached to the periphery of the polishing tool, the periphery of the polishing tool, the periphery of the polishing tool, Or a polishing tool itself may be molded as a polishing pad. The material of the polishing tool other than the polishing portion (polishing pad) is not particularly limited, and may be resin, metal, or ceramics, or may include a plurality of materials. For example, when a resin is used as the material of the abrasive processing tool, any synthetic resin may be used. Examples thereof include thermosetting resins (phenol resin, epoxy resin, urethane resin, polyimide and the like) and thermoplastic resins (polyethylene, polypropylene, acrylic resin, polyamide, polycarbonate and the like). When a metal is used as the material of the abrasive machining tool, magnesium, aluminum, titanium, iron, nickel, cobalt, copper, zinc, manganese or an alloy containing it as a main component can be used. When ceramics is used as the material of the abrasive machining tool, it is possible to use oxides, nitrides, borides and carbides such as silicon, aluminum, zirconium, calcium and barium in addition to ceramics and glass, aluminum oxide, zirconium oxide, Silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, or the like can be used.
또한, 피연마 가공물의 재질도 임의의 것을 사용할 수 있다. 예를 들어, 수지를 사용하는 경우에는, 임의의 합성 수지를 사용할 수 있다. 그 예로서는 열경화성 수지(페놀 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 폴리이미드 등), 열가소성 수지(폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 아크릴 수지, 폴리아미드, 폴리카르보네이트 등)를 들 수 있다. 또한, 피연마 가공물의 재질로서 세라믹스를 사용하는 경우에는, 도자기, 유리, 파인 세라믹스 외에 규소, 알루미늄, 지르코늄, 칼슘, 바륨 등의 산화물, 탄화물, 질화물, 붕화물 등을 사용할 수 있다. 또한, 피연마 가공물의 재질로서 금속을 사용하는 경우에는, 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 철, 니켈, 코발트, 구리, 아연, 망간 혹은 그것을 주성분으로 하는 합금 등을 사용할 수 있다. 또한, 피연마 가공물의 구체적인 용도에 대해서도 임의이다. 예를 들어 휠, 샤프트, 용기, 광체(筐體)(케이스, 하우징 등), 틀(프레임 등), 볼, 와이어, 장식품 등을 그 용도로 할 수 있다.Any material may be used for the material to be polished. For example, when a resin is used, any synthetic resin may be used. Examples thereof include thermosetting resins (phenol resin, epoxy resin, urethane resin, polyimide and the like) and thermoplastic resins (polyethylene, polypropylene, acrylic resin, polyamide, polycarbonate and the like). When ceramics are used as the material of the workpiece to be polished, ceramics, glass, fine ceramics, oxides, carbides, nitrides, borides and the like of silicon, aluminum, zirconium, calcium and barium can be used. When a metal is used as the material of the workpiece to be polished, magnesium, aluminum, titanium, iron, nickel, cobalt, copper, zinc, manganese or an alloy mainly composed thereof can be used. The specific use of the workpiece to be polished is also arbitrary. For example, a wheel, a shaft, a container, a housing (a case, a housing or the like), a frame (a frame or the like), a ball, a wire, ornaments and the like.
본 실시 형태의 연마 가공 공구는 직경 20mm 이상의 원판형인 것이 바람직하다. 연마 가공 공구의 크기가 크면, 동일한 회전 속도로도 큰 선속도가 얻어지기 때문에, 연마 가공을 위하여 가공 공구의 회전수를 높게 할 필요가 없는 데다가, 회전에 의한 연마면으로의 원심력 발생을 억제할 수 있기 때문에, 가공액의 비산을 방지하는 것이 가능하다. 상기 연마 가공 공구의 크기는 직경 30mm 이상이 보다 바람직하고, 직경 50mm 이상이 더욱 바람직하다.It is preferable that the abrasive tool of the present embodiment has a disk shape of 20 mm or more in diameter. If the size of the abrasive tool is large, a large linear velocity is obtained even at the same rotation speed. Therefore, it is not necessary to increase the number of revolutions of the tool for the abrasive machining and the centrifugal force to the abrasive surface due to rotation is suppressed It is possible to prevent scattering of the machining liquid. The size of the abrasive tool is more preferably 30 mm or more in diameter and more preferably 50 mm or more in diameter.
또한, 연마 가공 공구의 크기는 직경 1000mm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 400mm 이하이다. 연마 가공 공구의 직경을 1000mm로 한 경우, 회전수를 80회전/분으로 하면, 선속도 300m/분을 얻을 수 있다. 보다 직경이 큰 것이라면, 그만큼 작은 회전수로 보다 높은 선속도가 얻어지고, 또한 연마면에 대한 원심력이 억제되어 가공액의 비산 방지가 가능하다. 단, 연마 가공 공구의 크기가 너무 큰 경우, 가공 장치가 대형이 되어 경제적이지 않다고 하는 문제가 있기 때문에, 연마 가공 공구의 크기는 경제적 관점에서 직경 1000mm 이하인 것이 바람직하다.The size of the abrasive tool is preferably 1000 mm or less in diameter, more preferably 400 mm or less. When the diameter of the polishing tool is 1000 mm, the linear velocity of 300 m / min can be obtained when the number of rotations is 80 rotations / minute. If the diameter is larger, a higher linear velocity can be obtained with a smaller number of revolutions, and the centrifugal force against the polished surface can be suppressed, and scattering of the machining liquid can be prevented. However, when the size of the abrasive machining tool is too large, there is a problem that the machining apparatus becomes large and is not economical. Therefore, the size of the abrasive machining tool is preferably 1000 mm or less in diameter from the viewpoint of economy.
단, 가공 장치의 사양이나 가공 방법에 따라서는, 예를 들어 하나의 가공 공구로 복수의 피연마 가공물을 가공하는 장치의 경우, 상기 가공 공구의 크기는 보다 큰 것을 사용해도 된다. 복수의 피연마 가공물을 한번에 가공함으로써, 가공 효율이 향상되고, 가공에 필요로 하는 가공 장치의 수를 적게 할 수 있다.However, depending on the specifications of the machining apparatus and the machining method, for example, in the case of a device for machining a plurality of objects to be polished with one machining tool, a larger machining tool may be used. By machining a plurality of objects to be polished at one time, the machining efficiency is improved and the number of machining devices required for machining can be reduced.
본 실시 형태의 연마 가공 공구에서의 연마 패드의 경도는, 쇼어 A 경도로 5 이상인 것이 바람직하다. 쇼어 A 경도가 5 이상이란, 경도를 측정받는 검체인 연마 패드를 습도 20 내지 60％의 건조 상태에서 실온에 60분 이상 방치하고, 그 후의 연마 패드의 경도를 JIS K6253에 준거한 고무 경도계(A형)로 측정한 값이 5 이상인 것을 말한다. 연마 패드의 쇼어 A 경도가 5 이상이면, 피연마 가공물의 표면을 적절하게 가공할 수 있고, 연마 패드의 표면 형상이 단시간의 연마 가공으로 변형되는 것을 억제할 수 있다.The hardness of the polishing pad in the polishing tool of the present embodiment is preferably 5 or more in Shore A hardness. A polishing pad, which is a specimen to be measured for hardness, of 5 or more in Shore A hardness is allowed to stand at room temperature for 60 minutes or more in a dry state at a humidity of 20 to 60%, and the hardness of the polishing pad thereafter is measured with a rubber hardness meter (A Type) is 5 or more. When the Shore A hardness of the polishing pad is 5 or more, the surface of the workpiece to be polished can be appropriately processed, and the surface shape of the polishing pad can be prevented from being deformed by short time polishing.
본 실시 형태의 연마 가공 공구에서의 연마 패드의 재질은 직물, 부직포, 부직포의 수지 가공품, 합성 피혁, 합성 수지 발포체 혹은 이들의 복합품 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다. 연마 패드는, 또한 지립을 가져도 된다. 지립을 갖는 패드를 사용하는 경우, 사용하는 지립의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화티타늄, 산화망간, 산화철, 산화크롬 등의 금속 산화물 입자나, 탄화규소 등의 탄화물, 그 밖의 질화물, 붕화물, 다이아몬드 등을 사용할 수 있다.The material of the polishing pad in the polishing tool of the present embodiment is characterized by containing at least one of a fabric, a nonwoven fabric, a resin-finished product of nonwoven fabric, a synthetic leather, a synthetic resin foam, or a composite thereof. The polishing pad may also have abrasive grains. When a pad having abrasive grains is used, the type of abrasive grains to be used is not particularly limited, and examples thereof include silicon oxides, aluminum oxides, zirconium oxides, cerium oxides, magnesium oxides, calcium oxides, titanium oxides, manganese oxides, Metal oxide particles, carbides such as silicon carbide, other nitrides, borides, diamonds and the like can be used.
본 실시 형태의 연마 가공 방법은, 피연마 가공물의 곡면에 대하여 균일하게 접하도록, 상기 곡면에 대응하는 형상의 연마면을 가진 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구를 사용하여, 당해 연마 패드를 피연마 가공물의 곡면에 가압 보유 지지하고, 상기 연마 패드와 상기 피연마 가공물의 접촉부에 대하여 가공액을 공급하면서 상기 연마 가공 공구를 회전시켜 피연마 가공물의 곡면을 연마 가공함으로써 행해진다.The polishing method of this embodiment uses a polishing tool having a polishing pad having a polishing surface having a shape corresponding to the curved surface so as to contact the curved surface of the workpiece to be polished uniformly, And polishing the curved surface of the workpiece to be polished by rotating the polishing tool while supplying the working fluid to the contact portion between the polishing pad and the workpiece to be polished.
본 실시 형태의 가공 방법에 있어서, 상기 연마 패드와 피연마 가공물의 접촉부에 대하여 가공액을 공급하는 것을 특징으로 한다. 가공액의 공급은, 상기 접촉부에 대하여 외부로부터 직접 가공액을 공급해도 되지만, 가공 장치의 구조에 따라서는, 예를 들어 연마 가공 공구의 접속부에 로터리 조인트 등의 가공액 공급 기구를 배치하고, 연마 가공 공구 내부로부터 직접 가공 부위에 대하여 연마액(가공액)을 공급할 수 있도록 할 수도 있다(도 2 내지 도 4 및 도 7 참조). 내부로부터 가공액을 공급함으로써, 가공액을 보다 효율적으로 공급하는 것이 가능하다.In the working method of the present embodiment, the machining liquid is supplied to the contact portion between the polishing pad and the workpiece to be polished. The supply of the machining liquid may be performed by supplying the machining liquid directly from the outside to the contact portion. However, depending on the structure of the machining apparatus, for example, a machining liquid supply mechanism such as a rotary joint is arranged at the connection portion of the machining tool, It is possible to supply the polishing liquid (machining liquid) directly to the machining area from the inside of the machining tool (see Figs. 2 to 4 and Fig. 7). By supplying the processing liquid from the inside, it is possible to supply the processing liquid more efficiently.
또한, 연마액을 효율적으로 사용하기 위하여, 회전 연마 가공 공구의 주위에 설치되는 커버를 갖고, 연마액의 회수 효율을 높이는 회수 장치가 있으면 더 좋다.Further, in order to use the polishing liquid efficiently, it is better to have a recovery device that has a cover provided around the rotary polishing tool and increases the recovery efficiency of the polishing liquid.
상기 가공액에는 폴리싱, 랩핑 또는 절삭에 이용하는 공지된 조성을 사용할 수 있다. 가공액에는 수계, 유계 또는 에테르계 가공액을 사용할 수 있지만, 또한 필요에 따라 pH 조정제, 에칭제, 산화제, 착화제, 계면 활성제, 유화제, 산화 방지제, 방식제, 보호막 형성제, 증점제, 안정화제, 분산제, 방부제, 방미제 등의 첨가제를 혼합하여 사용한다. 가공액에는, 또한 지립을 추가할 수 있다. 가공액에 사용하는 지립의 종류는 특별히 한정되지 않지만, 산화규소, 산화알루미늄, 산화지르코늄, 산화세륨, 산화마그네슘, 산화칼슘, 산화티타늄, 산화망간, 산화철, 산화크롬 등의 금속 산화물 입자나, 탄화규소 등의 탄화물, 그 밖의 질화물, 붕화물, 다이아몬드 등을 사용할 수 있다. 지립으로서는, 또한 열가소성 수지 등을 사용한 유기 입자를 사용할 수도 있다.A known composition used for polishing, lapping, or cutting may be used for the processing liquid. As the working fluid, an aqueous, oil-based or ether-based working fluid can be used. If necessary, a pH adjusting agent, an etching agent, an oxidizing agent, a complexing agent, a surfactant, an emulsifier, an antioxidant, a cushioning agent, , Dispersants, preservatives, antiseptics and the like are mixed and used. In the machining fluid, further abrasive grains can be added. The kind of the abrasive grains to be used in the working fluid is not particularly limited, but metal oxide particles such as silicon oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, cerium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, titanium oxide, manganese oxide, iron oxide and chromium oxide, Carbides such as silicon, other nitrides, borides, diamonds and the like can be used. As the abrasive grains, organic particles using a thermoplastic resin or the like may also be used.
상기 연마 가공에서의 선속도는 10m/분 이상이 바람직하다. 선속도가 10m/분 이상이면, 피연마 가공물의 단부를 효율적으로 연마하는 것이 가능하게 된다.The linear velocity in the above polishing process is preferably 10 m / min or more. When the linear velocity is 10 m / min or more, it is possible to efficiently polish the end portion of the workpiece to be polished.
상기 연마 가공에서의 연마 가공 공구의 회전수는 5000회전/분 이내로 하는 것이 바람직하고, 2000회전/분 이내로 하는 것이 보다 바람직하다. 회전수를 5000회전/분 이상으로 고속 회전으로 한 경우, 연마면에 걸리는 원심력에 의해 가공액이 비산해 버리기 때문에, 가공을 유지하기 위해서는 비산분의 가공액을 보충할 필요가 있다. 그로 인해 가공액이 가공 공구에 적절하게 보유 지지되어 안정적인 가공이 행해지기 위해서는, 5000회전/분 이내로 하는 것이 바람직하다.The number of revolutions of the abrading tool in the abrading process is preferably 5,000 revolutions / minute or less, more preferably 2,000 revolutions / minute or less. In the case of high-speed rotation with a rotation speed of 5,000 revolutions / minute or more, since the machining liquid is scattered by the centrifugal force applied to the abrasive surface, it is necessary to replenish the machining liquid of the scattering material in order to maintain machining. Therefore, it is preferable that the machining fluid is held at 5,000 rpm or less in order for the machining fluid to be suitably held in the machining tool so that stable machining can be performed.
본 실시 형태의 가공 방법에 있어서, 연마 가공 공구는 임의의 가공 장치에 장착하여 사용한다. 연마 가공 공구를 보유 지지하고 그것을 회전할 수 있는 기구를 갖는 가공 장치라면 특별히 한정되는 것이 아니며, 예를 들어 공지된 가공 장치를 사용할 수 있다. 가공 장치의 예로서는 원통 연삭반, 탁상 연삭반, 그라인더 등의 연삭 장치 등을 들 수 있다. 또한, 연마 가공 공구와 피연마 가공물의 상대 위치는, 피연마 가공물의 곡면을 연마할 수 있도록 배치될 필요가 있지만, 위치 관계는 임의이며, 예를 들어 연마 가공 공구를 수평(도 6 참조) 또는 수직(도 5 참조)으로 지지하고, 그 주위의 임의 방향으로부터 피연마 가공물을 가압하여 가공할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서의 가공 방법에 있어서는, 피연마 가공물을 임의의 각도, 위치에 고정하기 위한 지그를 사용한다. 바람직하게는 가동식이며, 피연마 가공물의 단부를 이동시키면서 순차 가공할 수 있는 지그를 사용하는 것이 바람직하다.In the machining method of the present embodiment, the abrasive machining tool is mounted on an arbitrary machining apparatus. And is not particularly limited as long as it is a machining apparatus having a mechanism capable of holding and rotating a polishing tool, for example, a known machining apparatus can be used. Examples of the processing apparatuses include a cylindrical grinding machine, a table grinding machine, and a grinding machine such as a grinder. The relative position between the polishing tool and the workpiece to be polished needs to be arranged so as to be capable of polishing the curved surface of the workpiece to be polished, but the positional relationship is arbitrary. For example, the polishing tool may be horizontally (See Fig. 5), and the workpiece to be polished can be pressed and processed from any direction around the workpiece. Further, in the working method in the present embodiment, a jig for fixing the workpiece to be polished at an arbitrary angle and position is used. It is preferable to use a jig that is movable and can be processed sequentially while moving the end portion of the workpiece to be polished.
본 실시 형태의 가공 방법은, 연마 가공 공구를 사용한 피연마 가공물의 가공시에, 상기 연마 가공 공구 및/또는 피연마 가공물을 압력 제어부를 갖는 가공 장치에 장착하고, 피연마 가공물의 곡면과 연마 가공 공구 표면의 접촉 부분의 접촉압을 측정하여, 그 접촉압이 균일해지도록 연마 가공 공구에서의 가공 부분의 형상 및 가공 압력을 제어함으로써 행해진다. 보다 균일하게 고정밀도로 연마 가공하기 위하여, 피연마 가공물의 회전 가공축, 연마 가공 공구의 회전 가공축, 또는 연마 가공 공구 자체에 압력 센서나 그와 유사한 기능을 갖는 장치, 즉 압력 제어 장치를 장착하고, 피연마 가공물의 곡면과 연마 가공 공구 표면의 접촉 부분의 압력을 측정하고, 그 접촉압의 분포나 변화를 측정하여, 그에 의해 연마 가공 공구의 가공 부분의 형상 및 가공 압력을 제어하면서 연마 가공을 행함으로써, 가공 정밀도나 가공 효율을 일정하게 유지하여, 연마 가공 공구의 교환이 필요해지는 시기를 확인하는 것이 가능하다(도 8 참조).The working method of the present embodiment is characterized in that, at the time of working a workpiece to be polished using a polishing tool, the polishing tool and / or the workpiece to be polished are mounted on a working device having a pressure control part, By measuring the contact pressure of the contact portion of the tool surface and controlling the shape of the machining portion and the machining pressure in the polishing tool so that the contact pressure becomes uniform. In order to polish more uniformly and highly precisely, a pressure sensor or a device having a similar function, that is, a pressure control device, is mounted on a rotary processing shaft of a workpiece to be polished, a rotary processing shaft of a polishing processing tool, , The pressure of the curved surface of the workpiece to be polished and the contact portion of the surface of the polishing tool is measured and the distribution or change of the contact pressure is measured to thereby control the shape and the working pressure of the working portion of the polishing tool, It is possible to keep the machining accuracy and the machining efficiency at a constant level, thereby confirming the time when the polishing tool needs to be replaced (see Fig. 8).
또한, 도 13 및 도 14에 본 실시 형태의 변형예 중 하나를 도시한다. 도 13에 도시하는 변형예에서는, 상술한 바와 같은 재질, 즉 어느 정도의 탄성을 갖고 있고, 탄성 변형되는 재질로 형성된 연마 패드를 갖는 연마 가공 공구(10)를 준비한다. 그리고, 연마 가공 공구(10)의 회전축에 평행인 방향(도 13에 도시하는 화살표 Y 방향)에서의 연마면(11)의 폭(H1)은, 가공 전의 피연마 가공물(K)의 두께(T1)(즉 피연마 가공물(K)의 상면(KU) 및 하면(KD)간의 길이)보다 소정량 α만큼 작게 한다. 이와 같이, 연마 패드를 탄성체로 형성하여, 그 연마면(11)의 형상을 피연마 가공물(K)의 연마 대상 부위의 형상보다 작게 한 일례에서는, 다음의 효과가 얻어진다.13 and 14 show one of the modifications of this embodiment. In the modification shown in Fig. 13, the polishing
즉, 도 14에 도시한 바와 같이, 이 변형예에서는 연마 가공 공구(10)를 회전시켜 연마면(11)에 피연마 가공물(K)을 가압할 때, 피연마 가공물(K)의 상면(KU) 및 하면(KD)에는, 상기 소정량 α의 분만큼 탄성 변형된 연마 패드로부터의 압박력(F)이 부여된다. 따라서, 피연마 가공물(K)의 연마시에는, 곡면을 갖는 단부(KE)뿐만 아니라, 상면(KU) 및 하면(KD)도 동시에 연마할 수 있다고 하는 효과가 얻어진다. 또한, 상기 소정량 α를 크게 할수록 피연마 가공물(K)을 연마할 때의 연마 패드의 탄성 변형량은 커지기 때문에, 상기 소정량 α를 최적화함으로써, 피연마 가공물(K)의 상면(KU) 및 하면(KD)에 부여되는 압박력(F)을 최적화할 수 있다.14, when the polishing
또한, 피연마 가공물(K)의 단부(KE)를 연마면(11)에 압박하는 힘과, 피연마 가공물(K)의 상면(KU) 및 하면(KD)에 부여되는 압박력(F)을 필요에 따라 조정함으로써, 피연마 가공물(K)을 적절하게 가공할 수 있다.The pressing force F applied to the upper surface KU and the lower surface KD of the workpiece K to be polished and the force for pressing the end portion KE of the workpiece K to be polished against the polishing
덧붙여 설명하면, 상술한 바와 같이, 연마 가공 공구 자체를 연마 패드로서 성형하는 경우에는, 연마 가공 공구(10)를 수지 등과 같이 어느 정도의 탄성을 갖고 있고, 탄성 변형되는 재질로 형성한다. 그리고, 앞서 도 13에 도시한 변형예와 마찬가지로, 연마 가공 공구(10)의 연마면(11)에서의 상기 폭(H1)을 가공 전의 피연마 가공물(K)의 두께(T1)보다 소정량 α만큼 작게 한다. 이와 같이, 연마 패드로서의 기능을 갖는 연마 가공 공구(10)를 탄성체로 형성하여, 상기 연마 가공 공구(10)의 연마면(11)의 형상을 피연마 가공물(K)의 연마 대상 부위의 형상보다 작게 함으로써, 앞서의 도 13에 도시한 변형예에 준한 작용 효과를 얻을 수 있다. Incidentally, as described above, when the polishing tool itself is molded as a polishing pad, the polishing
<산업상 이용가능성> ≪ Industrial applicability >
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 피연마 가공물의 곡면을 정밀 가공하기 위한 연마 가공 공구 및 가공 방법으로서 유용하며, 특히 곡면을 갖는 피연마 가공물의 표면을 고정밀도로 가공하는 것을 가능하게 하고, 또한 종래의 방법에 비하여 효율적으로 행할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention is useful as a polishing tool and a machining method for precisely machining a curved surface of a workpiece to be polished. In particular, it is possible to process a surface of a workpiece having a curved surface with high precision, The method can be performed more efficiently than the method.
10: 연마 가공 공구
11: 연마면
K: 피연마 가공물
KE: (피연마 가공물의) 단부
KU: (피연마 가공물의) 상면
KD: (피연마 가공물의) 하면10: Abrasive tool
11: Polishing surface
K: Abrasive workpiece
KE: End (of the workpiece to be polished)
KU: upper surface (of the abrasive article to be polished)
KD: (of the workpiece to be polished)
Claims (7)
A method of processing a workpiece to be polished using a polishing tool, wherein the polishing tool and / or a workpiece to be polished is mounted on a working device having a pressure control device, and the curved surface of the workpiece to be polished and the surface Wherein the contact pressure is measured to control the shape of the machining portion and the machining pressure in the polishing tool so that the contact pressure becomes uniform.
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