CN113021092A - 工艺装备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有助于抑制顶端部的磨损的工艺装备。工艺装备包含无心磨削装置(10A)的托板(200)。托板(200)具有：顶端部(400)，其与被加工物(W)接触；主体部(300)，其支承顶端部(400)；以及变形控制部(340)，其促进由施加在顶端部(400)的负荷引起的主体部(300)的弯曲。

Description

工艺装备

技术领域

本发明涉及一种工艺装备。

背景技术

在工艺装备中包含夹具和工具。夹具用于被加工物的定位等。工具用于被加工物的加工。在一例中，工艺装备由主体部和顶端部构成。主体部支承顶端部。顶端部与被加工物接触。专利文献1示出了现有的夹具的一例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-1045号公报。

发明要解决的问题

在工艺装备中，期望抑制顶端部的磨损。

发明内容

本发明的目的是提供一种有助于抑制顶端部的磨损的工艺装备。

用于解决问题的方案

本发明涉及的工艺装备具有：顶端部，其与被加工物接触；主体部，其支承所述顶端部；以及变形控制部，其促进由施加在所述顶端部的负荷引起的所述主体部的弯曲。

根据上述工艺装备，通过主体部的弯曲而难以在顶端部局部地产生应力，抑制顶端部的磨损。

在所述工艺装备的一例中，所述主体部包含：第一主体部，其被固定在支承所述主体部的支承部；以及第二主体部，其被设置在所述第一主体部与所述顶端部之间，所述变形控制部构成为促进所述第二主体部的弯曲。

根据上述工艺装备，主体部容易弯曲。

在所述工艺装备的一例中，所述变形控制部包含：第一控制部，其通过设定所述第二主体部的长度来促进所述第二主体部的弯曲。

根据上述工艺装备，能够容易地形成变形控制部。

在所述工艺装备的一例中，所述第一控制部包含比所述第一主体部长的所述第二主体部。

根据上述工艺装备，第二主体部容易弯曲。

在所述工艺装备的一例中，所述变形控制部包含：第二控制部，其通过所述第二主体部的剖面形状部分地变化促进所述第二主体部的变形。

根据上述工艺装备，能够容易地形成变形控制部。

在所述工艺装备的一例中，所述第二控制部包含被设置在所述第二主体部的凹部。

根据上述工艺装备，能够容易地形成变形控制部。

在所述工艺装备的一例中，所述凹部构成为沿着与排列有所述主体部和所述顶端部的第一基准方向正交的第二基准方向。

根据上述工艺装备，第二主体部容易均匀地弯曲。

在所述工艺装备的一例中，所述顶端部包含烧结体。

根据上述工艺装备，顶端部的耐磨损性变高。

在所述工艺装备的一例中，所述顶端部的弹性模量比所述主体部的弹性模量大。

根据上述工艺装备，顶端部难以变形。

在所述工艺装备的一例中，所述工艺装备包含夹具。

根据上述工艺装备，支承被加工物的顶端部难以磨损。

在所述工艺装备的一例中，所述夹具包含薄板。

根据上述工艺装备，能够适当地支承细的被加工物。

在所述工艺装备的一例中，所述夹具包含无心磨削装置的托板。

根据上述工艺装备，难以在顶端部发生局部磨损。

发明效果

本发明涉及的工艺装备有助于抑制顶端部的磨损。

附图说明

图1是表示包含第一实施方式的工艺装备的机床的图。

图2是表示包含第二实施方式的工艺装备的机床的图。

图3是托板的主视图。

图4是托板等的剖视图。

图5是表示非控制托板的应力分布的图。

图6表示托板的应力分布。

图7是实施例的托板的后视图。

图8是表示包含第三实施方式的工艺装备的机床的图。

图9是刮刀等的剖视图。

具体实施方式

(第一实施方式)

如图1所示，例如工艺装备100被组装到机床10。在对工艺装备100的说明中使用直角坐标系。包含X轴和Y轴的平面表示工艺装备100的俯视。包含X轴和Z轴的平面表示工艺装备100的主视图。包含Y轴和Z轴的平面表示工艺装备100的侧视。与Z轴平行的方向是第一基准方向。与X轴平行的方向是第二基准方向。与Y轴平行的方向是第三基准方向。

工艺装备100包含夹具100A和工具100B。机床10对被加工物W实施加工。被加工物W例如包含金属、木材以及石材等。机床10进行的加工例如包含切断、穿孔、磨削、研磨、压延、锻造以及弯折等。组装在机床10的夹具100A引导或决定被加工物W或工具的位置。组装在机床10的工具100B对被加工物W实施加工。

工艺装备100包含主体部110和顶端部120。主体部110和顶端部120例如在第一基准方向上排列。主体部110支承顶端部120。顶端部120与被加工物W接触。顶端部120例如是比主体部110小的构件。工艺装备100进一步包含接合部130。接合部130接合主体部110和顶端部120。举例表示接合部130的结构。在第一例中，接合部130通过冶金结合的方式接合主体部110和顶端部120。在第二例中，接合部130通过机械结合的方式接合主体部110和顶端部120。在第三例中，接合部130通过化学结合的方式接合主体部110和顶端部120。在第四例中，接合部130通过第一至第三例中的至少2种方式接合主体部110和顶端部120。

主体部110包含第一主体部111。支承部20包含固定部30。第一主体部111被固定在固定部30。固定部30构成为能够拆装主体部110。在第一主体部111被固定在固定部30的状态下，支承部20支承主体部110。固定部30例如包含结合构造31或装夹装置40。举例表示结合构造31的结构。在第一例中，结合构造31利用附带螺丝的紧固件31A将第一主体部111固定在固定部30。在第二例中，结合构造31利用公差配合将第一主体部111固定在固定部30。

主体部110包含第二主体部112。第一主体部111和第二主体部112在第一基准方向上排列。第二主体部112设置在第一主体部111与顶端部120之间。接合部130接合第二主体部112与顶端部120。举例表示第一主体部111和第二主体部112的关系。在第一例中，第一主体部111和第二主体部112构成为一体。在第二例中，分别单独构成的第一主体部111和第二主体部112相互接合。在第一主体部111与第二主体部112接合的方式中，例如包含与通过接合部130接合主体部110与顶端部120的方式相同的方式。

举例表示与第一基准方向相关的主体部110和顶端部120的长度关系。在第一例中，主体部110的长度比顶端部120的长度长。在第一例中，包含接下来的第十一至第十四例。在第十一例中，第一主体部111以及第二主体部112的长度均比顶端部120的长度长。在第十二例中，第一主体部111的长度比顶端部120的长度长，第二主体部112的长度在顶端部120的长度以下。在第十三例中，第二主体部112的长度比顶端部120的长度长，第一主体部111的长度在顶端部120的长度以下。在第十四例中，第一主体部111以及第二主体部112的长度均在顶端部120的长度以下。在第二例中，主体部110的长度比顶端部120的长度短。在第三例中，主体部110的长度与顶端部120的长度相等。

举例表示在第十一例、第十四例、第二例以及第三例中第一主体部111和第二主体部112的长度关系。在第一例中，第一主体部111的长度比第二主体部112的长度长。在第二例中，第一主体部111的长度比第二主体部112的长度短。在第三例中，第一主体部111的长度与第二主体部112的长度相等。

顶端部120包含与被加工物W接触的接触面121。在一例中，接触面121构成为具有高耐磨损性。顶端部120例如由硬质材料构成。顶端部120例如是烧结体。烧结体例如是金刚石烧结体、立方氮化硼烧结体、陶瓷烧结体或超硬合金。顶端部120的弹性模量比主体部110的弹性模量大。弹性模量例如是纵弹性模量。顶端部120例如是立方体、三棱锥、棱锥、棱柱、八面体、圆柱、圆锥或者球体，或与这些几何体类似的几何体。接触面121包含构成顶端部120的一个或多个面。

在工艺装备100是夹具100A的情况下，夹具100A的主体部110例如是板、棒、柱体、或者台。板的种类例如是钢板。根据压延方法区分的钢板的种类例如是冷轧钢板或热轧钢板。根据板厚区分的钢板的种类例如是薄板、中板、厚板、或者极厚板。通过由夹具100A支承的被加工物W与夹具100A的相对运动，在夹具100A的顶端部120施加负荷。在夹具100A的顶端部120施加的负荷被传递到夹具100A的主体部110。

在工艺装备100是工具100B的情况下，工具100B的主体部110例如是板、棒、或者柱体。通过由工具100B加工的被加工物W与工具100B的相对运动，在工具100B的顶端部120施加负荷。在工具100B的顶端部120施加的负荷被传递到工具100B的主体部110。以下，将通过工艺装备100与被加工物W的相对运动而施加在工艺装备100的负荷称为“使用时负荷”。

工艺装备100包含：变形控制部140，其促进由使用时负荷引起的主体部110的变形。变形控制部140促进主体部110的变形以抑制在顶端部120的局部应力的产生。主体部110的变形例如是主体部110的弯曲。伴随着主体部110的变形，使用时负荷在主体部110的较大范围被承受，抑制顶端部120的局部应力的产生。这有助于抑制顶端部120的磨损。

变形控制部140例如包含第一控制部141和第二控制部142中的至少一个。第一控制部141和第二控制部142构成为分别通过不同的方法促进主体部110的弯曲。第一控制部141构成为通过设定主体部110的长度来促进主体部110的弯曲。第一控制部141包含具有基准长度以上的长度的主体部110。基准长度被确定以使其适当地促进主体部110的弯曲。基准长度例如根据主体部110的材质、主体部110的剖面形状以及使用时负荷的大小的一个或多个确定。

第二控制部142构成为通过主体部110的剖面形状部分地变化促进主体部110的弯曲。第二控制部142例如包含凹部、贯通部以及中空部中的至少一个。凹部构成为在主体部110的表面开口。贯通部构成为划定贯通主体部110的空间。中空部在主体部110的内部形成。

(第二实施方式)

如图2所示，例如工艺装备100被组装到无心磨削装置10A。无心磨削装置10A是机床10的一例。与第一实施方式的元件对应的第二实施方式的元件被赋予与第一实施方式的元件相同的标记。被加工物W例如由硬质材料构成。被加工物W例如是烧结体。烧结体是例如是金刚石烧结体、立方氮化硼烧结体、陶瓷烧结体、或者超硬合金。

无心磨削装置10A包含砂轮11、调整轮12、第一支承轴13、第二支承轴14、台15、支承部20以及工艺装备100。台15通过轴承支承第一支承轴13和第二支承轴14。第一支承轴13支承砂轮11。砂轮11绕第一支承轴13的中心轴旋转。砂轮11磨削被加工物W。调整轮12绕第二支承轴14的中心轴旋转。调整轮12调整被加工物W的旋转速度。支承部20被固定在台15。支承部20包含引导部。引导部构成为引导被运送的被加工物W。引导部包含沿着被加工物W的运送方向的1组引导面。在一侧的引导面与另一侧的引导面之间，形成有配置被加工物W的空间。被加工物W的进给方式例如是贯穿进给(through feed)或横向进给(infeed)。在贯穿进给磨削中，通过调整轮12，被加工物W被向规定的运送方向进给。

在与第一支承轴13的中心轴正交的平面，将与无心磨削装置10A的高度方向正交的方向称为无心磨削装置10A的宽度方向。将与无心磨削装置10A的高度方向和宽度方向正交的方向称为无心磨削装置10A的深度方向。砂轮11和调整轮12空出间隔地排列在宽度方向上。在砂轮11与调整轮12之间，形成有配置被加工物W的配置空间16。

工艺装备100包含支承被加工物W的夹具100A。夹具100A包含托板200。托板200以能够支承被加工物W的方式被配置在配置空间16的下方。托板200通过固定部30被固定在支承部20。托板200支承被加工物W。由托板200支承的被加工物W分别与托板200、砂轮11以及调整轮12接触。

托板200的高度方向与第一基准方向平行。托板200的宽度方向与第二基准方向平行。托板200的厚度方向与第三基准方向平行。在一例中，托板200的高度方向与无心磨削装置10A的高度方向平行。托板200的宽度方向与无心磨削装置10A的深度方向平行。托板200的厚度方向与无心磨削装置10A的宽度方向平行。

图3表示托板200的主视图。图4表示与托板200的高度方向和厚度方向平行的托板200等的剖面。托板200包含主体部300、顶端部400以及接合部210。接合部210接合主体部300与顶端部400。接合部210的结构以第一实施方式的接合部130的结构为基准。

主体部300例如是钢板。根据压延方法区分的钢板的种类例如是冷轧钢板。根据板厚的区分钢板的种类例如是薄板。主体部300包含第一主体部310和第二主体部320。第一主体部310和第二主体部320排列在第一基准方向上。

第一主体部310被固定在固定部30。固定部30构成为能够拆装主体部110。在第一主体部310被固定在固定部30的状态下，支承部20支承主体部300。固定部30例如包含结合构造31。结合构造31利用附带螺丝的紧固件31A和螺母31B将第一主体部310固定在固定部30。第二主体部320被设置在第一主体部310与顶端部400之间。接合部210接合第二主体部320与顶端部400。

举例表示第一主体部310和第二主体部320的关系。在第一例中，第一主体部310和第二主体部320构成为一体。在第二例中，分别单独构成的第一主体部310和第二主体部320相互接合。在第一主体部310与第二主体部320接合的方式中，例如包含与通过接合部210接合主体部300与顶端部400的方式相同的方式。

与第一基准方向相关的主体部300和顶端部400的长度的关系依照第一实施方式的主体部110和顶端部120的长度的关系。与第一基准方向相关的第一主体部310和第二主体部320的长度的关系依照第一实施方式的第一主体部111和第二主体部112的长度的关系。

主体部300的表面330包含第一主面331、第二主面332、侧面333、上表面334、以及底面335。第一主面331和第二主面332中的一侧相当于主体部300的正面。第一主面331和第二主面332中的另一侧相当于主体部300的背面。在一例中，第一主面331相当于主体部300的正面。第二主面332相当于主体部300的背面。上表面334包含在接合部210

顶端部400例如是超硬合金的板。顶端部400的弹性模量比主体部300的弹性模量大。弹性模量例如是纵弹性模量。顶端部400的表面410包含第一主面411、第二主面412、侧面413、底面414以及接触面420。第一主面411和第二主面412中的一侧相当于顶端部400正面。第一主面411和第二主面412中的另一侧相当于顶端部400背面。在一例中，第一主面411相当于顶端部400的正面。第二主面412相当于顶端部400的背面。接触面420相当于顶端部400的上表面。底面414包含在接合部210。

接触面420支承被加工物W。接触面420构成为具有高耐磨损性。顶端部400中包含接触面420的部分是金刚石烧结体。接触面420由金刚石烧结体构成。接触面420是平面。在托板200的侧视中，接触面420相对于第一基准方向倾斜。接触面420包含与第二基准方向平行的第一长边420A和第二长边420B。第一长边420A相当于接触面420与第一主面411的边界。第二长边420B相当于接触面420与第二主面412的边界。接触面420从第一长边420A向第二长边420B，以从底面414离开的方式倾斜。在一例中，托板200配置为关于无心磨削装置10A的宽度方向，第一长边420A与调整轮12邻接，第二长边420B与砂轮11邻接。

托板200的高度是与第一基准方向相关的托板200的长度。托板200的宽度是与第二基准方向相关的托板200的长度。托板200的厚度是与第三基准方向相关的托板200的长度。在一例中，托板200的高度是主体部300的底面335与接触面420的第二长边420B之间的距离。托板200的宽度是主体部300的一侧的侧面333与另一侧的侧面333之间的距離，或顶端部400的一侧的侧面413与另一侧的侧面413之间的距离。托板200的厚度是主体部300的第一主面331与第二主面332之间的距離，或顶端部400的第一主面411与第二主面412之间的距离。在一例中，主体部300的厚度与顶端部400的厚度相等。托板200的厚度根据被加工物W的直径被选择。在被加工物W是细棒的情况下，托板200的厚度根据被加工物W的直径而较薄。

举例表示托板200的高度与托板200的宽度的关系。在第一例中，托板200的高度比托板200的宽度短。在第二例中，托板200的高度比托板200的宽度长。在第三例中，托板200的高度与托板200的宽度相等。举例表示主体部300的尺寸与顶端部400的尺寸的关系。主体部300的高度比顶端部400的高度高。主体部300的宽度与顶端部400的宽度相等。主体部300的厚度与顶端部400的厚度相等。

第一主体部310包含：贯通部311，其配置有附带螺丝的紧固件31A的一部分。贯通部311构成为在第三基准方向上划定贯通第一主体部310的空间。贯通部311在第一主面331和第二主面332分别开口。贯通部311例如包含贯通第一主体部310的凹槽以及贯通第一主体部310的孔中的至少一个。

支承部20包含配置部21、基准面22以及贯通孔23。配置部21包含空出间隔地排列在无心磨削装置10A的宽度方向上的第一配置面21A和第二配置面21B。在第一配置面21A与第二配置面21B之间形成有配置第一主体部310的配置空间21C。基准面22朝向被加工物W配置的方向。贯通孔23形成为能够配置附带螺丝的紧固件31A。

第一主体部310被配置在配置空间21C。附带螺丝的紧固件31A配置在支承部20的贯通孔23和第一主体部310的贯通部311。通过螺母31B咬合附带螺丝的紧固件31A的外螺纹部，第一主体部310夹入到配置部21。第一配置面21A被按压到第一主体部310的第一主面331，第二配置面21B按压到第一主体部310的第二主面332。第二主体部320相对于支承部20的基准面22在无心磨削装置10A的高度方向上突出。

在由无心磨削装置10A进行被加工物W的加工时，砂轮11和调整轮12向相同方向旋转。被加工物W在被托板200的接触面420支承的状态下，向与砂轮11和调整轮12相反方向旋转。砂轮11和调整轮12与被加工物W进行相对运动。被加工物W的与砂轮11接触的部分(以下称为“磨削对象部WA”)被砂轮11磨削。通过磨削，磨削对象部WA的圆度变高。伴随砂轮11及调整轮12与被加工物W的相对运动，使用时负荷被施加在托板200的顶端部400。在顶端部400施加的使用时负荷被传递到主体部300。

托板200包含：变形控制部340，其促进由使用时负荷引起的主体部300的弯曲。变形控制部340为了在抑制顶端部400的局部应力的产生而促进主体部300的变形。伴随主体部300的弯曲，使用时负荷在主体部300的较大范围内被承受，抑制顶端部400的局部应力的产生。这有助于抑制顶端部400的磨损。

变形控制部340包含第一控制部341和第二控制部342中的至少一个。在图4所示例中，变形控制部340包含第一控制部341和第二控制部342。第一控制部341和第二控制部342构成为分别通过不同的方法促进主体部300的弯曲。

第一控制部341构成为通过设定第二主体部320的长度来促进主体部300的弯曲。第一控制部341包含具有基准长度以上的长度的第二主体部320。基准长度被确定以使其适当地促进主体部300的弯曲。基准长度例如根据主体部300的材质、主体部300的剖面形状以及使用时负荷的大小中的一个或多个确定。第二主体部320的高度HA是主体部300中与支承部20的基准面22对应的部分与主体部300的上表面334之间的距离。第二主体部320的高度HA相当于主体部300相对于支承部20的基准面22向第一基准方向突出的长度。

第二控制部342构成为通过第二主体部320的剖面形状部分地变化促进主体部300的弯曲。第二控制部342例如包含凹部、贯通部以及中空部中的至少一个。凹部构成为在第二主体部320的表面开口。贯通部构成为划定贯通第二主体部320的空间。中空部在第二主体部320的内部形成。

在图4所示例中，第二控制部342包含设置在第二主体部320的凹部321。举例表示凹部321的结构。在第一例中，凹部321包含在规定方向上较长的一个或多个凹槽。规定方向例如是托板200的宽度方向，或与托板200的宽度方向交叉的方向。在第二例中，凹部321包含一个或多个与凹槽相比更具有各向同样的形状的凹部。多个凹部例如排列在规定方向上。规定方向例如是托板200的宽度方向，或与托板200的宽度方向交叉的方向。在第三例中，凹部321包含第一例和第二例的结构。

举例表示第二主体部320中凹部321的形成部位。在第一例中，凹部321被设置在第一主面331。在第二例中，凹部321被设置在第二主面332。在第三例中，凹部321分别被设置在第一主面331和第二主面332。

举例表示与托板200的高度方向相关的凹部321的位置。在第一例中，凹部321被设置在第二主体部320的包含与第一主体部310邻接的部分的部分。在第二例中，凹部321被设置在第二主体部320的包含与接合部210邻接的部分的部分。在第三例中，凹部321被设置在第一例的位置与第二例的位置之间。

在图4所示例中，凹部321包含在托板200的宽度方向上较长的凹槽322。凹槽322被设置在第二主面332。凹槽322相对第二主面332朝向第一主面331凹陷。凹槽322在第二主面332开口。与托板200的宽度方向相关的凹槽322的长度被称为凹槽322的长度。与托板200的高度方向相关的凹槽322的长度被称为凹槽322的宽度。与托板200的厚度方向相关的凹槽322的长度被称为凹槽322的深度。

举例表示凹槽322的长度。在第一例中，凹槽322的长度与主体部300的宽度相等。凹槽322在主体部300的侧面333开口。在第二例中，凹槽322的长度比主体部300的宽度短，比主体部300的高度长。在第三例中，凹槽322的长度比主体部300的宽度短，也比主体部300的高度短。在第四例中，凹槽322的长度比主体部300的宽度短，与主体部300的高度相等。

举例表示凹槽322的宽度。在第一例中，凹槽322的宽度比顶端部400的高度长。在第二例中，凹槽322的宽度比顶端部400的高度短。在第三例中，凹槽322的宽度与顶端部400的高度相等。在第四例中，凹槽322的宽度比第一主体部310的高度长。在第五例中，凹槽322的宽度比第一主体部310的高度短。在第六例中，凹槽322的宽度与第一主体部310的高度相等。

作为与凹槽322的长度方向相关的凹槽322的宽度的设定方式的宽度设定方式，例如分为第一宽度设定方式和第二宽度设定方式。在应用第一宽度设定方式的部分中，凹槽322的宽度在凹槽322的长度方向上是定值。在应用第二宽度设定方式的部分中，凹槽322的宽度根据凹槽322的长度方向的部位而不同。

举例表示与宽度设定方式关联的凹槽322的结构。在第一例中，第一宽度设定方式应用于凹槽322的整体。在第二例中，第二宽度设定方式应用于凹槽322的整体。在第三例中，凹槽322包含应用第一宽度设定方式的部分，以及应用第二宽度设定方式的部分。应用第一宽度设定方式的部分的数量是一个或多个。应用第二宽度设定方式的部分的数量是一个或多个。在凹槽322包含多个应用第一宽度设定方式的部分情况下，各部分的宽度相等，或不同。在凹槽322包含多个应用第二宽度设定方式的情况下，各部分的形状相等，或不同。

举例表示凹槽322的深度。在第一例中，凹槽322的深度比1个主体部310的厚度的一半浅。在第二例中，凹槽322的深度与1个主体部310的厚度的一半相等。在第三例中，凹槽322的深度比1个主体部310的厚度的一半深。

作为与凹槽322的长度方向相关的凹槽322的深度的设定方式的深度设定方式，例如分为第一深度设定方式和第二深度设定方式。在应用第一深度设定方式的部分中，凹槽322的深度在凹槽322的长度方向上是定值。在应用第二深度设定方式的部分中，凹槽322的深度根据凹槽322的长度方向的部位而不同。

举例表示与深度设定方式关联的凹槽322的结构。在第一例中，第一深度设定方式应用于凹槽322的整体。在第二例中，第二深度设定方式应用于凹槽322的整体。在第三例中，凹槽322包含应用第一深度设定方式的部分，以及应用第二深度设定方式的部分。应用第一深度设定方式的部分的数量是一个或多个。应用第二深度设定方式的部分的数量是一个或多个。在凹槽322包含多个应用第一深度设定方式的部分的情况下，各部分的深度相等，或不同。在凹槽322包含多个应用第二深度设定方式的部分的情况下，各部分的形状相等，或不同。

在加工被加工物W时，使用时负荷被施加在托板200的顶端部400，在顶端部400产生应力。包含变形控制部340的托板200与不包含变形控制部340的托板(以下称为“非控制托板”)中，顶端部400的应力分布不同。非控制托板的结构在接下来的点中与托板200不同，而在其他点中具有与托板200同样的结构。对各托板共同的元件赋予同样的标记。非控制托板的第二主体部320的高度实质上为0。即，非控制托板的主体部300不包含第二主体部320。非控制托板的接合部210接合第一主体部310与顶端部400。在非控制托板被固定在支承部20的状态下，仅顶端部400相对于支承部20的基准面22突出。

参照图5、图6对与托板200和非控制托板的顶端部400的应力相关的解析结果的一例进行说明。将在托板200产生的应力的等级分为第一至第四等级的四级。各等级表示托板200和非控制托板各自中的相对应力的大小。第一等级包含的应力在四个等级之中最大。第二等级包含的应力仅次于第一等级。第三等级包含的应力仅次于第二等级。第四等级包含在的应力为0或实质上为0。第一等级的应力分布的区域称为“第一区域R1”。第二等级的应力分布的区域称为“第二区域R2”。第三等级的应力分布的区域称为“第三区域R3”。第四等级的应力分布的区域称为“第四区域R4”。

接触面420例如划分为第一接触面421、第二接触面422、第三接触面423以及第四接触面424。第一接触面421与被加工物W的磨削对象部WA接触。第二接触面422以在托板200的宽度方向上夹持第一接触面421的方式位于第一接触面421的两侧。即，在接触面420中包含2个第二接触面422。第三接触面423以在托板200的宽度方向上夹持第一接触面421和第二接触面422的方式位于第二接触面422两侧。即，在接触面420中包含两个第三接触面423。第四接触面424以在托板200的宽度方向上夹持第一至第三接触面421至423的方式位于第三接触面423的两侧。即，在接触面420中包含2个第四接触面424。第四接触面424在第三接触面423与接触面420的短边420C之间展开。与托板200的宽度方向相关的第一接触面421的长度与被加工物W的磨削对象部WA的长度对应。与托板200的宽度方向相关的第二至第四接触面422至424的长度被任意地设定。在一例中，第二至第四接触面422至424的长度相等。接触面420的划分以及各接触面421至424的长度的关系也通用在非控制托板。

如图5所示，在非控制托板中，第一区域R1分布在第一接触面421的中央附近的范围。第二区域R2分布在与第一接触面421中的第一区域R1邻接的范围。第三区域R3分布在与第一接触面421中的第二区域R2邻接的范围。第四区域R4分布在第二至第四接触面422至424。在这样的非控制托板中，应力集中地分布在第一接触面421。

在图6所示的托板200中，第一区域R1分布在第一接触面421的整体和第二接触面422的一部分。第二区域R2分布在第二接触面422中与第一区域R1邻接的范围，以及第三接触面423中与第二接触面422邻接的范围。第三区域R3分布在第三接触面423中与第二区域R2邻接的范围，以及第四接触面424中与第三接触面423邻接的范围。第四区域R4分布在第四接触面424中与第三区域R3邻接的范围。第四区域R4分布的范围在第四接触面424中短边420C的附近。在这样的托板200中，在大致整个接触面420产生应力，应力难以集中在第一接触面421。这有助于抑制顶端部400的磨损。

(实施例)

对被加工物W和托板200的实施例进行说明。图7表示实施例的托板200的后视图。被加工物W是金刚石烧结体的棒。从经过磨削加工的被加工物W得到的最终产品例如是支承旋转体的轴。旋转体例如由硬质材料构成。旋转体例如是烧结体。烧结体例如是金刚石烧结体、立方氮化硼烧结体、陶瓷烧结体、或超硬合金。在一例中，旋转体是用于刻划加工脆性材料基板的刻划轮。被加工物W的直径例如被包含在2mm以下的范围。

托板200的主体部300是冷轧钢板。托板200的顶端部400是超硬合金。包含接触面420的顶端部400的一部分是金刚石烧结体。接合部210的接合的方式是钎焊或机械结合。托板200的厚度根据被加工物W的直径而较薄。根据板厚，托板200的种类是薄板。托板200的厚度例如被包含在2mm以下的范围。

被加工物W的直径是0.8mm。托板200的高度是12.4mm。托板200的宽度是26mm。托板200的厚度0.6mm。主体部300的高度是9.2mm。主体部110的宽度是26mm。主体部300的厚度0.6mm。第一主体部310的高度是4.5mm。第二主体部320的高度是4.7mm。顶端部400的高度是3.2mm。顶端部400的宽度是26mm。顶端部400的厚度是0.6mm。凹槽322的长度是26mm。凹槽322的宽度是3mm。凹槽322的深度是0.25mm。

第一主体部310的贯通部311包含多个凹槽312。凹槽312在托板200的高度方向上较长。凹槽312包含第一端部312A、第二端部312B以及直线部312C。凹槽312的第一端部312A的形状是与附带螺丝的紧固件31A的形状对应的半圆。凹槽312的第二端部312B在主体部300的底面335开口。直线部312C在第一端部312A与第二端部312B之间形成。直线部312C的长度是2.6mm。直线部312C的宽度是3.2mm。第一端部312A的曲率半径是1.6mm。

(第三实施方式)

如图8所示，例如将工艺装备100组装到刮刀(scraper)加工艺装备置10B。刮刀加工艺装备置10B是机床10的一例。与第一实施方式的元件对应的第三实施方式的元件被赋予与第一实施方式的元件相同的标记。

被加工物W例如由硬质材料构成。被加工物W例如是烧结体。烧结体例如是金刚石烧结体、立方氮化硼烧结体、陶瓷烧结体或超硬合金。刮刀加工艺装备置10B包含装置主体50、支承部20以及工艺装备100。装置主体50包含台51和驱动部52。台51支承被加工物W。驱动部52被固定在台51。支承部20与驱动部52结合。

工艺装备100包含加工被加工物W的工具100B。工具100B包含刮刀500。支承部20的固定部30包含装夹装置40。装夹装置40被设置在支承部20的顶端部。刮刀500被通过固定部30固定在支承部20。驱动部52使支承部20在规定的扫描方向上移动，使刮刀500相对于被加工物W进行扫描。通过刮刀500的扫描来加工被加工物W。

在刮刀加工艺装备置10B的主视图中，将与刮刀加工艺装备置10B的高度方向正交的方向称为刮刀加工艺装备置10B的宽度方向。将与刮刀加工艺装备置10B的高度方向和宽度方向正交的方向称为刮刀加工艺装备置10B的深度方向。在一例中，规定的扫描方向与刮刀加工艺装备置10B的宽度方向平行。

刮刀500的高度方向与第一基准方向平行。刮刀500的宽度方向与第二基准方向平行。刮刀500的厚度方向与第三基准方向平行。在一例中，刮刀500的高度方向与刮刀加工艺装备置10B的高度方向平行。刮刀500的宽度方向与刮刀加工艺装备置10B的深度方向平行。刮刀500的厚度方向与刮刀加工艺装备置10B的宽度方向平行。

图9表示与刮刀500的高度方向和厚度方向平行的刮刀500等的剖面。刮刀500包含主体部600、顶端部700以及接合部510。接合部510接合主体部600与顶端部700。接合部510的结构依照第一实施方式的接合部130的结构为基准。

主体部600例如是钢板。根据压延方法区分的钢板的种类例如是冷轧钢板。根据板厚区分的钢板的种类例如是薄板。主体部600包含第一主体部610和第二主体部620。第一主体部610和第二主体部620排列在第一基准方向上。

第一主体部610被固定在固定部30。固定部30构成为能够拆装第一主体部610。在第一主体部610被固定在固定部30的状态下，支承部20支承主体部600。第二主体部620被设置在第一主体部610与顶端部700之间。接合部510接合第二主体部620与顶端部700。

举例表示第一主体部610和第二主体部620的关系。在第一例中，第一主体部610和第二主体部620构成为一体。在第二例中，分别单独构成的第一主体部610与第二主体部620接合。在第一主体部610与第二主体部620接合的方式中，例如包含与通过接合部510接合主体部600与顶端部700的方式同样的方式。

与第一基准方向相关的主体部600和顶端部700的长度的关系依照第一实施方式的主体部110和顶端部120的长度的关系。与第一基准方向相关的第一主体部610和第二主体部620的长度的关系依照第一实施方式的第一主体部111和第二主体部112的长度的关系。

主体部600的表面630包含第一主面631、第二主面632、侧面633、上表面634以及底面635。第一主面631和第二主面632中的一侧相当于主体部600的正面。第一主面631和第二主面632中的另一侧相当于主体部600的背面。在一例中，第一主面631相当于主体部600的正面。第二主面632相当于主体部600的背面。上表面634被包含在接合部510。

顶端部700例如是超硬合金的板。顶端部700的弹性模量比主体部600的弹性模量大。弹性模量例如是纵弹性模量。顶端部700的表面710包含第一主面711、第二主面712、侧面713、底面714以及接触面720。第一主面711和第二主面712中的一侧相当于顶端部700的正面。第一主面711和第二主面712中的另一侧相当于顶端部700的背面。在一例中，第一主面711相当于顶端部700的正面。第二主面712相当于顶端部700的背面。第一主面711相对于第二主面712位于规定的扫描方向的前方。接触面720相当于顶端部700的上表面。底面714被包含在接合部510。

接触面720加工被加工物W。接触面720构成为具有高耐磨损性。顶端部700中包含接触面720的部分是金刚石烧结体。接触面720由金刚石烧结体构成。接触面720是平面。在刮刀500的侧视中，接触面720相对于第一基准方向倾斜。接触面720包含平行于第二基准方向的第一边720A、第二边720B以及顶部720C。第一边720A相当于接触面720与第一主面711的边界。第二边720B相当于接触面720与第二主面712的边界。接触面720分别设置在顶部720C与第一边720A之间，以及顶部720C与第二边720B之间。接触面720从第一边720A或第二边720B朝向顶部720C倾斜。

刮刀500的高度是与第一基准方向相关的刮刀500的长度。刮刀500的宽度是与第二基准方向相关的刮刀500的长度。刮刀500的厚度是与第三基准方向相关的刮刀500的长度。在一例中，刮刀500的高度是主体部600的底面635与接触面720的顶部720C之间的距离。刮刀500的宽度是主体部600的一侧的侧面633与另一侧的侧面633之间的距離，或顶端部700的一侧的侧面713与另一侧的侧面713之间的距离。刮刀500的厚度是主体部600的第一主面631与第二主面632之间的距離，或顶端部700的第一主面711与第二主面712之间的距离。在一例中，主体部600的厚度与顶端部700的厚度相等。

举例表示刮刀500的高度与刮刀500的宽度的关系。在第一例中，刮刀500的高度比刮刀500的宽度短。在第二例中，刮刀500的高度比刮刀500的宽度长。在第三例中，刮刀500的高度与刮刀500的宽度相等。举例表示主体部600的尺寸与顶端部700的尺寸的关系。主体部600的高度比顶端部700的高度高。主体部600的宽度与顶端部700的宽度相等。主体部600的厚度与顶端部700的厚度相等。

装夹装置40包含配置部41和基准面42。配置部41包含空出间隔地排列在刮刀加工艺装备置10B的宽度方向上的第一配置面41A和第二配置面41B。在第一配置面41A与第二配置面41B之间形成有配置第一主体部610的配置空间41C。基准面42朝向配置被加工物W的方向。

第一主体部610被配置在配置空间41C。第一主体部610被夹入配置部41。第一配置面41A被按压到第一主体部610的第一主面631，第二配置面41B被按压到第一主体部610的第二主面632。第二主体部620相对于装夹装置40的基准面42在刮刀加工艺装备置10B的高度方向上突出。

在刮刀加工艺装备置10B加工被加工物W时，被加工物W相对刮刀500向规定的扫描方向移动。刮刀500与被加工物W相对地运动。伴随刮刀500和被加工物W的相对运动，使用时负荷被施加在刮刀500的顶端部700。施加在顶端部700的使用时负荷被传递到主体部600。

刮刀500包含：变形控制部640，其促进由使用时负荷引起的主体部600的弯曲。变形控制部640促进主体部600的变形以抑制在顶端部700的局部应力的产生。伴随主体部600的弯曲，使用时负荷在主体部600的较大范围被承受，抑制顶端部700中的局部应力的产生。这有助于抑制顶端部700的磨损。

变形控制部640包含第一控制部641和第二控制部642中的至少一个。在图9所示例中，变形控制部640包含第一控制部641和第二控制部642。第一控制部641和第二控制部642构成为分别通过不同的方法促进主体部600的弯曲。

第一控制部641构成为通过第二主体部620的长度的设定促进主体部600的弯曲。第一控制部641包含具有基准长度以上的长度的第二主体部620。基准长度被确定以使其适当地促进主体部600的弯曲。基准长度例如根据主体部600的材质、主体部600的剖面形状以及使用时负荷的大小中的一个或多个确定。第二主体部620的高度HB是主体部600的对应支承部20的基准面22的部分与主体部600的上表面634之间的距离。第二主体部620的高度HB相当于主体部600相对于支承部20的基准面22向第一基准方向突出的长度。

第二控制部642构成为通过第二主体部620的剖面形状部分地变化促进主体部600的弯曲。第二控制部642例如包含凹部、贯通部以及中空部中的至少一个。凹部构成为在第二主体部620的表面开口。贯通部构成为划定贯通第二主体部620的空间。中空部在第二主体部620的内部形成。

在图9所示例中，第二控制部642包含设置在第二主体部620的凹部621。举例表示凹部621的结构。在第一例中，凹部621包含在规定方向上较长的一个或多个凹槽。规定方向例如是刮刀500的宽度方向，或与刮刀500的宽度方向交叉的方向。在第二例中，凹部621包含一个或多个与凹槽相比具有各向同样的形状的凹部。多个凹部例如排列在规定方向上。规定方向例如是刮刀500的宽度方向，或与刮刀500的宽度方向交叉的方向。在第三例中，凹部621包含第一例和第二例的结构。

举例表示在第二主体部620的凹部621的形成部位。在第一例中，凹部621被设置在第一主面631。在第二例中，凹部621被设置在第二主面632。在第三例中，凹部621被分别设置在第一主面631和第二主面632。

举例表示与刮刀500的高度方向相关的凹部621的位置。在第一例中，凹部621被设置在第二主体部620的包含与第一主体部610邻接的部分的部分。在第二例中，凹部621被设置在第二主体部620的包含与接合部510邻接的部分的部分。在第三例中，凹部621被设置在第一例的位置与第二例的位置之间。

图9所示的第一例的凹部621包含在刮刀500的宽度方向上较长的凹槽622。凹槽622被设置在第二主面632。凹槽622相对第二主面632朝向第一主面631凹陷。凹槽622在第二主面632开口。与刮刀500的宽度方向相关的凹槽622的长度被称为凹槽622的长度。与刮刀500的高度方向相关的凹槽622的长度被称为凹槽622的宽度。与刮刀500的厚度方向相关的凹槽622的长度被称为凹槽622的深度。

举例表示凹槽622的长度。在第一例中，凹槽622的长度与主体部600的宽度相等。凹槽622在主体部600的侧面633开口。在第二例中，凹槽622的长度比主体部600的宽度短，比主体部600的高度长。在第三例中，凹槽622的长度比主体部600的宽度短，也比主体部600的高度短。在第四例中，凹槽622的长度比主体部600的宽度短，与主体部600的高度相等。

举例表示凹槽622的宽度。在第一例中，凹槽622的宽度比顶端部700的高度长。在第二例中，凹槽622的宽度比顶端部700的高度短。在第三例中，凹槽622的宽度与顶端部700的高度相等。在第四例中，凹槽622的宽度比第一主体部610的高度长。在第五例中，凹槽622的宽度比第一主体部610的高度短。在第六例中，凹槽622的宽度与第一主体部610的高度相等。

在一例中，作为与凹槽622的长度方向相关的凹槽622的宽度的设定方式的宽度设定方式，可以采用与第二实施方式的宽度设定方式相同的宽度设定方式。与宽度设定方式关联的凹槽622的结构可以采用与第二实施方式的宽度设定方式关联的凹槽322相同的结构。

举例表示凹槽622的深度。在第一例中，凹槽622的深度比第一主体部610的厚度的一半浅。在第二例中，凹槽622的深度与第一主体部610的厚度的一半相等。在第三例中，凹槽622的深度比第一主体部610的厚度的一半深。

在一例中，作为与凹槽622的长度方向相关的凹槽622的深度的设定方式的深度设定方式，可以采用与第二实施方式的深度设定方式相同的深度设定方式。与深度设定方式关联的凹槽622的结构可以采用与第二实施方式的深度设定方式关联的凹槽322相同的结构。

在加工被加工物W时，使用时负荷被施加在刮刀500的顶端部700，在顶端部700产生应力。包含变形控制部640的刮刀500与不包含变形控制部640的刮刀(以下称为“非控制刮刀”)中，顶端部700的应力分布不同。非控制刮刀的结构在接下来的点中与刮刀500不同，在其他点中具有与刮刀500同样的结构。对各托板共同的元件赋予同样的标记。非控制刮刀的第二主体部620的高度是实质上为0。即，非控制刮刀的主体部600不包含第二主体部620。非控制刮刀的接合部510接合第一主体部610与顶端部700。在非控制刮刀被固定在装夹装置40状态下，仅顶端部700相对于装夹装置40的基准面42突出。

在加工被加工物W时的非控制刮刀的顶端部700的应力分布依照第二实施方式中的非控制托板的顶端部400的应力分布。在非控制刮刀中，应力集中地分布在接触面720的一部分。在加工被加工物W时的刮刀500的顶端部700的应力分布依照第二实施方式中的托板200的顶端部400的应力分布。在刮刀500中，在大致整个接触面720产生应力，应力难以集中在接触面720的一部分。这有助于抑制顶端部700的磨损。

另外，上述各实施方式的说明的目的并不在于限定本发明涉及的工艺装备可以采用的方式。本发明涉及的工艺装备可以采用与在各实施方式中举例表示的方式不同的方式。其中一例是将实施方式的结构的一部分替代、变更或者省略的方式，或向实施方式附加新的结构的方式。

附图标记说明

10A：无心磨削装置

100：工艺装备

100A：夹具

200：托板

300：主体部

310：第一主体部

320：第二主体部

321：凹部

340：变形控制部

400：顶端部

W：被加工物

Claims (12)

1.一种工艺装备，具有：

顶端部，其与被加工物接触；

主体部，其支承所述顶端部；以及

变形控制部，其促进由施加在所述顶端部的负荷引起的所述主体部的弯曲。

2.根据权利要求1所述的工艺装备，其中，

所述主体部包含：

第一主体部，其被固定在支承所述主体部的支承部，以及

第二主体部，其被设置在所述第一主体部与所述顶端部之间，

所述变形控制部构成为促进所述第二主体部的弯曲。

3.根据权利要求2所述的工艺装备，其中，

所述变形控制部包含：第一控制部，其通过设定所述第二主体部的长度来促进所述第二主体部的弯曲。

4.根据权利要求3所述的工艺装备，其中，

所述第一控制部包含比所述第一主体部长的所述第二主体部。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的工艺装备，其中，

所述变形控制部包含：第二控制部，其通过所述第二主体部的局部的剖面形状变化来促进所述第二主体部的弯曲。

6.根据权利要求5所述的工艺装备，其中，

所述第二控制部包含设置在所述第二主体部的凹部。

7.根据权利要求6所述的工艺装备，其中，

所述凹部构成为沿着与排列有所述主体部和所述顶端部的第一基准方向正交的第二基准方向。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的工艺装备，其中，

所述顶端部包含烧结体。

9.根据权利要求1至4中任一项所述的工艺装备，其中，

所述顶端部的弹性模量比所述主体部的弹性模量大。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的工艺装备，其中，

所述工艺装备包含夹具。

11.根据权利要求10所述的工艺装备，其中，

所述夹具包含薄板。

12.根据权利要求11所述的工艺装备，其中，

所述夹具包含无心磨削装置的托板。

Images