JP2001334444A - 薄板の曲面加工方法 - Google Patents
薄板の曲面加工方法Info
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- JP2001334444A JP2001334444A JP2000154597A JP2000154597A JP2001334444A JP 2001334444 A JP2001334444 A JP 2001334444A JP 2000154597 A JP2000154597 A JP 2000154597A JP 2000154597 A JP2000154597 A JP 2000154597A JP 2001334444 A JP2001334444 A JP 2001334444A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 薄板の曲面加工を行う専用装置を用いること
なく、また特に技能を有する作業者でなくとも、精度良
く、曲面加工をなすことができる薄板の曲面加工方法を
提供する。 【解決手段】 凸型曲面を備えた治具２に薄板１を固定
する工程（図１（ａ））と、前記薄板１が治具２に固定
されることによって形成される薄板１の凸型曲面を平面
研削あるいは平面研磨し（図１（ｂ））、前記薄板１の
凸型曲面を平坦面とする工程（図１（ｃ））と、前記治
具２から薄板１を取り外す工程（図１（ｄ））と、前記
薄板の表裏面を反転（図１（ｆ））して平坦面を備えた
治具３に薄板１を固定する工程（図１（ｇ））と、前記
薄板１が治具３に固定されることによって形成される薄
板１の凹型曲面を平面研削あるいは平面研磨し前記薄板
１の凹型曲面を平坦面とする工程（図１（ｈ））と、前
記治具３から薄板１を取り外す工程（図１（ｉ））とを
備え、前記薄板１の一の表面を凹型曲面にまた前記薄板
１の他の表面を凸面に加工することを特徴とする。
なく、また特に技能を有する作業者でなくとも、精度良
く、曲面加工をなすことができる薄板の曲面加工方法を
提供する。 【解決手段】 凸型曲面を備えた治具２に薄板１を固定
する工程（図１（ａ））と、前記薄板１が治具２に固定
されることによって形成される薄板１の凸型曲面を平面
研削あるいは平面研磨し（図１（ｂ））、前記薄板１の
凸型曲面を平坦面とする工程（図１（ｃ））と、前記治
具２から薄板１を取り外す工程（図１（ｄ））と、前記
薄板の表裏面を反転（図１（ｆ））して平坦面を備えた
治具３に薄板１を固定する工程（図１（ｇ））と、前記
薄板１が治具３に固定されることによって形成される薄
板１の凹型曲面を平面研削あるいは平面研磨し前記薄板
１の凹型曲面を平坦面とする工程（図１（ｈ））と、前
記治具３から薄板１を取り外す工程（図１（ｉ））とを
備え、前記薄板１の一の表面を凹型曲面にまた前記薄板
１の他の表面を凸面に加工することを特徴とする。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄板の曲面加工方
法に関し、特に、薄板曲面加工専用装置を用いることな
く、汎用の平面研削盤で加工可能な硬脆材料の薄板曲面
加工方法に関する。
法に関し、特に、薄板曲面加工専用装置を用いることな
く、汎用の平面研削盤で加工可能な硬脆材料の薄板曲面
加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、単結晶シリコン、多結晶シリコ
ン、アルミナ、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒化珪素
等の硬脆材料からなる薄板は、電気、電子の分野、また
光学の分野等において、広く用いられており、それら分
野において用いるため、硬脆材料の薄板に種々の加工が
施されている。この薄板の加工において、加工の性質
上、平面研磨加工、穿孔加工等は比較的容易に、かつ高
精度になすことができる。
ン、アルミナ、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒化珪素
等の硬脆材料からなる薄板は、電気、電子の分野、また
光学の分野等において、広く用いられており、それら分
野において用いるため、硬脆材料の薄板に種々の加工が
施されている。この薄板の加工において、加工の性質
上、平面研磨加工、穿孔加工等は比較的容易に、かつ高
精度になすことができる。
【０００３】ところが、薄板の曲面加工を高精度になす
ことは困難であり、作業者の技量によるところが大きか
った。即ち、硬脆材料の薄板に凹型曲面加工を施す場合
には、作業者が硬脆材料の薄板を凸型曲面を有する回転
テーブル上に押し付け、砥粒を混入した研削液（遊離砥
粒）を供給しながら研削を行い、前記薄板の押付面の表
面形状を凹型曲面に加工していた。また、硬脆材料の薄
板に凸型曲面加工を施す場合には、作業者が硬脆材料の
薄板を凹型曲面を有する回転テーブル上に押し付け、砥
粒を混入した研削液（遊離砥粒）を供給しながら研削を
行い、前記薄板の押付面の表面形状を凸型曲面に加工し
ていた。
ことは困難であり、作業者の技量によるところが大きか
った。即ち、硬脆材料の薄板に凹型曲面加工を施す場合
には、作業者が硬脆材料の薄板を凸型曲面を有する回転
テーブル上に押し付け、砥粒を混入した研削液（遊離砥
粒）を供給しながら研削を行い、前記薄板の押付面の表
面形状を凹型曲面に加工していた。また、硬脆材料の薄
板に凸型曲面加工を施す場合には、作業者が硬脆材料の
薄板を凹型曲面を有する回転テーブル上に押し付け、砥
粒を混入した研削液（遊離砥粒）を供給しながら研削を
行い、前記薄板の押付面の表面形状を凸型曲面に加工し
ていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の薄板の曲面加工方法にあっては、作業者が凹型曲面、
凸型曲面を有する回転テーブル上に該薄板を押付けるこ
とによって、その形状を成形しているため、仕上がり寸
法に±１００μｍ程度の誤差が生じ、加工精度が悪いと
いう技術的課題があった。特に、前記加工精度は作業者
の個人差によるところが大きく、加工精度にバラツキが
生じ易かった。また、上記した薄板の曲面加工は熟練を
要するため、扱える作業者が限定される一方、最近、曲
面加工の技能を有する作業者の確保が困難になってきて
いる。かかる課題を解決する方法として、薄板の曲面加
工を行う専用装置を開発することが考えられるが、専用
装置の開発には多額の費用と、長い時間が必要となる。
の薄板の曲面加工方法にあっては、作業者が凹型曲面、
凸型曲面を有する回転テーブル上に該薄板を押付けるこ
とによって、その形状を成形しているため、仕上がり寸
法に±１００μｍ程度の誤差が生じ、加工精度が悪いと
いう技術的課題があった。特に、前記加工精度は作業者
の個人差によるところが大きく、加工精度にバラツキが
生じ易かった。また、上記した薄板の曲面加工は熟練を
要するため、扱える作業者が限定される一方、最近、曲
面加工の技能を有する作業者の確保が困難になってきて
いる。かかる課題を解決する方法として、薄板の曲面加
工を行う専用装置を開発することが考えられるが、専用
装置の開発には多額の費用と、長い時間が必要となる。
【０００５】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、薄板の曲面加工を行う専用装置を用いることな
く、また特に技能を有する作業者でなくとも、精度良
く、曲面加工をなすことができる薄板の曲面加工方法を
提供することを目的とする。
あり、薄板の曲面加工を行う専用装置を用いることな
く、また特に技能を有する作業者でなくとも、精度良
く、曲面加工をなすことができる薄板の曲面加工方法を
提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
なされた本発明にかかる薄板の曲面加工方法は、平面研
削装置あるいは平面研磨装置を用いて、平板状の薄板に
曲面加工を行う薄板の曲面加工方法において、凸型曲面
を備えた治具に薄板を固定する工程と、前記薄板が治具
に固定されることによって形成される薄板の凸型曲面を
平面研削あるいは平面研磨し、前記薄板の凸型曲面を平
坦面とする工程と、前記治具から薄板を取り外す工程
と、前記薄板の凹型曲面を、平坦面を備えた治具に固定
する工程と、前記薄板が治具に固定されることによって
形成される薄板の凹型曲面を、平面研削あるいは平面研
磨して、前記薄板の凹型曲面を平坦面とする工程と、前
記治具から薄板を取り外す工程とを備え、 前記薄板の
一の表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸型曲面に加
工することを特徴としている。
なされた本発明にかかる薄板の曲面加工方法は、平面研
削装置あるいは平面研磨装置を用いて、平板状の薄板に
曲面加工を行う薄板の曲面加工方法において、凸型曲面
を備えた治具に薄板を固定する工程と、前記薄板が治具
に固定されることによって形成される薄板の凸型曲面を
平面研削あるいは平面研磨し、前記薄板の凸型曲面を平
坦面とする工程と、前記治具から薄板を取り外す工程
と、前記薄板の凹型曲面を、平坦面を備えた治具に固定
する工程と、前記薄板が治具に固定されることによって
形成される薄板の凹型曲面を、平面研削あるいは平面研
磨して、前記薄板の凹型曲面を平坦面とする工程と、前
記治具から薄板を取り外す工程とを備え、 前記薄板の
一の表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸型曲面に加
工することを特徴としている。
【０００７】このように、本発明の薄板の曲面加工方法
は、凸型曲面を備えた治具に固定されることによって形
成された薄板の凸型曲面を平面研削あるいは平面研磨
し、該薄板の凸型曲面を平坦面とすることで、薄板の該
表面は、凹型曲面に加工され、次いで、前記薄板の凹型
曲面を、平坦面を備えた治具に全面密着固定する工程
と、前記薄板が治具に固定されることによって形成され
る薄板の凹型曲面を、平面研削あるいは平面研磨して、
前記薄板の凹型曲面を平坦面とすることによって、前記
薄板の一の表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸型曲
面に加工することができる。したがって、薄板の曲面加
工を行う専用装置を用いることなく、また特に技能を有
する作業者でなくとも、精度良く、曲面加工をなすこと
ができる。
は、凸型曲面を備えた治具に固定されることによって形
成された薄板の凸型曲面を平面研削あるいは平面研磨
し、該薄板の凸型曲面を平坦面とすることで、薄板の該
表面は、凹型曲面に加工され、次いで、前記薄板の凹型
曲面を、平坦面を備えた治具に全面密着固定する工程
と、前記薄板が治具に固定されることによって形成され
る薄板の凹型曲面を、平面研削あるいは平面研磨して、
前記薄板の凹型曲面を平坦面とすることによって、前記
薄板の一の表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸型曲
面に加工することができる。したがって、薄板の曲面加
工を行う専用装置を用いることなく、また特に技能を有
する作業者でなくとも、精度良く、曲面加工をなすこと
ができる。
【０００８】また、薄板に形成する凸型曲面と同一の曲
率半径を有する凸型曲面を備えた治具に、前記薄板を固
定する工程と、前記薄板が治具に固定されることによっ
て形成される薄板の凸型曲面を平面研削あるいは平面研
磨し、前記薄板の凸型曲面を平坦面とする工程と、前記
治具から薄板を取り外す工程と、前記治具の凸型曲面を
平坦面に変化させ、治具に平坦面を形成する工程と、前
記治具の平坦面に前記薄板の凹型曲面を固定し、前記薄
板が治具に固定されることによって形成される薄板の凹
型曲面を、平面研削あるいは平面研磨して、前記薄板の
凹型曲面を平坦面とする工程とを備え、前記薄板の一の
表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸型曲面に加工す
ることができる。このように、前記治具の凸型曲面を平
坦面に変化させ、治具に平坦面を形成しているため、１
つの治具で薄板の曲面加工方法を行うことができる。
率半径を有する凸型曲面を備えた治具に、前記薄板を固
定する工程と、前記薄板が治具に固定されることによっ
て形成される薄板の凸型曲面を平面研削あるいは平面研
磨し、前記薄板の凸型曲面を平坦面とする工程と、前記
治具から薄板を取り外す工程と、前記治具の凸型曲面を
平坦面に変化させ、治具に平坦面を形成する工程と、前
記治具の平坦面に前記薄板の凹型曲面を固定し、前記薄
板が治具に固定されることによって形成される薄板の凹
型曲面を、平面研削あるいは平面研磨して、前記薄板の
凹型曲面を平坦面とする工程とを備え、前記薄板の一の
表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸型曲面に加工す
ることができる。このように、前記治具の凸型曲面を平
坦面に変化させ、治具に平坦面を形成しているため、１
つの治具で薄板の曲面加工方法を行うことができる。
【０００９】また、前記治具に対して、加熱溶融式のワ
ックスを用いて薄板を固定することが望ましく、加熱溶
融式のワックスを用いて薄板を固定した場合、薄板に損
傷を与えることなく、前記治具に対して着脱することが
できる。更に、前記治具に薄板を固定する際、前記薄板
をリング状重石を用いて押付けることが望ましく、前記
治具から薄板が剥離するのを防止することができる。
ックスを用いて薄板を固定することが望ましく、加熱溶
融式のワックスを用いて薄板を固定した場合、薄板に損
傷を与えることなく、前記治具に対して着脱することが
できる。更に、前記治具に薄板を固定する際、前記薄板
をリング状重石を用いて押付けることが望ましく、前記
治具から薄板が剥離するのを防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明にかかる硬脆材料の薄板の
曲面加工方法について図１乃至図３に基づいて、説明す
る。まず、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アルミ
ナ、炭化珪素、窒化アルミニウムあるいは窒化珪素等の
硬脆材料からなる円板上の薄板１を用意する。また、治
具２を用意する。この治具２は、例えば、ステンレスか
らなり、前記薄板１とほぼ同一の直径を有している。ま
た前記治具２の上面には、前記薄板１に形成する凸型曲
面と同一曲率半径の凸型曲面２ａが形成されている。な
お、前記治具２は、後述するように薄板１が治具２の凸
型曲面２ａに押し付けられた際、変形するものであって
はならない。
曲面加工方法について図１乃至図３に基づいて、説明す
る。まず、単結晶シリコン、多結晶シリコン、アルミ
ナ、炭化珪素、窒化アルミニウムあるいは窒化珪素等の
硬脆材料からなる円板上の薄板１を用意する。また、治
具２を用意する。この治具２は、例えば、ステンレスか
らなり、前記薄板１とほぼ同一の直径を有している。ま
た前記治具２の上面には、前記薄板１に形成する凸型曲
面と同一曲率半径の凸型曲面２ａが形成されている。な
お、前記治具２は、後述するように薄板１が治具２の凸
型曲面２ａに押し付けられた際、変形するものであって
はならない。
【００１１】次に、図１（ａ）に示すように、前記治具
２の上面２ａに薄板１を押し付け、前記薄板１を変形さ
せた状態で貼着する。このとき、前記治具２の上面２ａ
には、加熱溶融式のワックスが塗布され、治具２の上面
２ａに薄板１を押し付けた状態で、加熱することによ
り、薄板１は該上面２ａに貼着される。（図１（ｂ）参
照）。前記ワックスとしては、６０〜８０℃で溶融され
る低温加熱溶融式ワックスが好ましい。
２の上面２ａに薄板１を押し付け、前記薄板１を変形さ
せた状態で貼着する。このとき、前記治具２の上面２ａ
には、加熱溶融式のワックスが塗布され、治具２の上面
２ａに薄板１を押し付けた状態で、加熱することによ
り、薄板１は該上面２ａに貼着される。（図１（ｂ）参
照）。前記ワックスとしては、６０〜８０℃で溶融され
る低温加熱溶融式ワックスが好ましい。
【００１２】また、前記治具２の上面２ａに薄板１を押
し付ける際、薄板１の外周部が治具２から離れず、密着
するように、図２に示すようなリング状の重石４を載置
くと良い。このリング状の重石４は、その中心部分に空
間部４ａが形成されているため、薄板１の外周部のみに
載置される。このように、薄板１が前記治具２の上面２
ａに貼着されるため、薄板１は、治具２の凸型曲面２ａ
に沿って変形し、その状態で固定される（図１（ｂ）参
照）。
し付ける際、薄板１の外周部が治具２から離れず、密着
するように、図２に示すようなリング状の重石４を載置
くと良い。このリング状の重石４は、その中心部分に空
間部４ａが形成されているため、薄板１の外周部のみに
載置される。このように、薄板１が前記治具２の上面２
ａに貼着されるため、薄板１は、治具２の凸型曲面２ａ
に沿って変形し、その状態で固定される（図１（ｂ）参
照）。
【００１３】その状態（図１（ｂ）示す状態）で、汎用
の平面研削盤を用いて、加工物の上面を全面研削する。
即ち、図１（ｂ）に示す点線まで研削し、図１（ｃ）に
示す状態になす。なお、この図１（ｃ）に示す状態にな
すため、薄板１の第１の面１ａを全面研磨しても良い。
その後、加熱することによってワックスを溶融し、前記
薄板１を治具２より剥離する（図１（ｄ）参照）。この
ように加熱溶融式のワックスが用いられているため、薄
板１が貼着された治具２から薄板１を損傷を与えること
なく、容易に剥離させることができる。
の平面研削盤を用いて、加工物の上面を全面研削する。
即ち、図１（ｂ）に示す点線まで研削し、図１（ｃ）に
示す状態になす。なお、この図１（ｃ）に示す状態にな
すため、薄板１の第１の面１ａを全面研磨しても良い。
その後、加熱することによってワックスを溶融し、前記
薄板１を治具２より剥離する（図１（ｄ）参照）。この
ように加熱溶融式のワックスが用いられているため、薄
板１が貼着された治具２から薄板１を損傷を与えること
なく、容易に剥離させることができる。
【００１４】薄板１が治具２から剥離すると、前記薄板
１が応力によってたわみ、図１（ｅ）に示すように、薄
板１の第１の面１ａが凹型曲面となり、その対向面であ
る第２の面１ｂは平坦面となる。この凹型曲面は、治具
２に形成された凸型曲面と同一の曲率半径を有するもの
となる。即ち、薄板１の第１の面１ａは、所望の凹型曲
面に加工される。
１が応力によってたわみ、図１（ｅ）に示すように、薄
板１の第１の面１ａが凹型曲面となり、その対向面であ
る第２の面１ｂは平坦面となる。この凹型曲面は、治具
２に形成された凸型曲面と同一の曲率半径を有するもの
となる。即ち、薄板１の第１の面１ａは、所望の凹型曲
面に加工される。
【００１５】ここで、前記薄板１の第１の面１ａを下側
に反転して、前記第１の面１ａの凹型曲面を円板状の治
具３に密着させる。この円板状の治具３の上面３ａは平
坦面であって、この平坦面な上面３ａに対して、加熱溶
融式のワックスを用いて前記薄板１を貼着する。前記加
熱溶融式のワックスが用いられているため、加熱するこ
とによって、容易に薄板１を円板状の治具３の上面３ａ
に貼着することができる。
に反転して、前記第１の面１ａの凹型曲面を円板状の治
具３に密着させる。この円板状の治具３の上面３ａは平
坦面であって、この平坦面な上面３ａに対して、加熱溶
融式のワックスを用いて前記薄板１を貼着する。前記加
熱溶融式のワックスが用いられているため、加熱するこ
とによって、容易に薄板１を円板状の治具３の上面３ａ
に貼着することができる。
【００１６】また、薄板１の第１の面１ａの凹型曲面
が、円板状の治具３の上面３ａに貼着されると、薄板１
が変形することにより平坦面となり、一方、薄板１の第
２の面１ｂが凹型曲面となる（図１（ｇ）参照）。
が、円板状の治具３の上面３ａに貼着されると、薄板１
が変形することにより平坦面となり、一方、薄板１の第
２の面１ｂが凹型曲面となる（図１（ｇ）参照）。
【００１７】その状態（図１（ｇ）示す状態）で、汎用
の平面研削盤を用いて、薄板１の第２の面１ｂを全面研
削する。即ち、図１（ｇ）に示す点線まで研削し、図１
（ｈ）に示す状態になす。なお、この図１（ｈ）に示す
状態になすため、第２の面１ｂを全面研磨しても良い。
その後、加熱することによってワックスを溶融し、前記
加工物を治具より剥離する（図１（ｉ）参照）。このよ
うに加熱溶融式のワックスが用いられているため、薄板
１が貼り付けられた治具３から薄板１を損傷を与えるこ
となく、容易に剥離させることができる。
の平面研削盤を用いて、薄板１の第２の面１ｂを全面研
削する。即ち、図１（ｇ）に示す点線まで研削し、図１
（ｈ）に示す状態になす。なお、この図１（ｈ）に示す
状態になすため、第２の面１ｂを全面研磨しても良い。
その後、加熱することによってワックスを溶融し、前記
加工物を治具より剥離する（図１（ｉ）参照）。このよ
うに加熱溶融式のワックスが用いられているため、薄板
１が貼り付けられた治具３から薄板１を損傷を与えるこ
となく、容易に剥離させることができる。
【００１８】そして、前記薄板１を治具３から剥離する
と、薄板１が応力によってたわみ（薄板１が応力によっ
て元の状態に戻り）、図１（ｉ）に示すように、薄板１
の第２の面１ｂが凸型曲面となり、第１の面１ａが凹型
曲面となる。即ち、薄板１の第２の面１ｂが凸型曲面
に、また薄板１の第１の面１ａが凹型曲面が加工され
る。この凸型曲面は、治具に形成された凸型の曲面と同
一の曲率半径を有するものであり、薄板１の第２の面１
ｂと第１の面１ａとは平行面として形成される。
と、薄板１が応力によってたわみ（薄板１が応力によっ
て元の状態に戻り）、図１（ｉ）に示すように、薄板１
の第２の面１ｂが凸型曲面となり、第１の面１ａが凹型
曲面となる。即ち、薄板１の第２の面１ｂが凸型曲面
に、また薄板１の第１の面１ａが凹型曲面が加工され
る。この凸型曲面は、治具に形成された凸型の曲面と同
一の曲率半径を有するものであり、薄板１の第２の面１
ｂと第１の面１ａとは平行面として形成される。
【００１９】このように、平面研削、あるいは平面研磨
を行うことにより、薄板１の第２の面１ｂに凸型曲面
を、また薄板１の第１の面１ａに凹型曲面を形成するこ
とができ、いわゆる曲面加工をなすことができる。
を行うことにより、薄板１の第２の面１ｂに凸型曲面
を、また薄板１の第１の面１ａに凹型曲面を形成するこ
とができ、いわゆる曲面加工をなすことができる。
【００２０】なお、このような平面研削、あるいは平面
研磨を行うことにより、薄板により寸法制度を高めた曲
面加工を施すためには、薄板に寸法上の制限がある。こ
の寸法上の制限は材質によって変わるが、硬脆材料の場
合、直径１００ｍｍ〜４００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ〜
３．０ｍｍ、凹型曲面の深さ２０μｍ〜５００μｍであ
ることが好ましく、凹型曲面の深さは５０〜３００μｍ
がより好ましい。この範囲を越えると、薄板が変形せ
ず、あるいは変形した際、破損し、この加工方法を用い
ることができないためである。
研磨を行うことにより、薄板により寸法制度を高めた曲
面加工を施すためには、薄板に寸法上の制限がある。こ
の寸法上の制限は材質によって変わるが、硬脆材料の場
合、直径１００ｍｍ〜４００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍ〜
３．０ｍｍ、凹型曲面の深さ２０μｍ〜５００μｍであ
ることが好ましく、凹型曲面の深さは５０〜３００μｍ
がより好ましい。この範囲を越えると、薄板が変形せ
ず、あるいは変形した際、破損し、この加工方法を用い
ることができないためである。
【００２１】次に、他の実施形態について説明する。な
お、図１乃至図２に示した部材と同一あるいは相当する
部材は、同一符号を付することにより、その詳細な説明
は省略する。この実施形態において用いられる治具５
は、薄板１に形成する凸型曲面と同一の曲率半径を有す
る凸型曲面と、平坦面との２つの態様の形態に変化可能
に構成されている。即ち、前記治具５の背面に設けられ
たレバー６に荷重を加えると、治具５の下面５ａは、図
３（ｂ）に示す凸型曲面から図３（ｃ）に示す平坦面に
変化し、また前記レバー５の荷重を除去すると、図３
（ｃ）に示す平坦面から図３（ｂ）に示す凸型曲面に変
化するように構成されている。
お、図１乃至図２に示した部材と同一あるいは相当する
部材は、同一符号を付することにより、その詳細な説明
は省略する。この実施形態において用いられる治具５
は、薄板１に形成する凸型曲面と同一の曲率半径を有す
る凸型曲面と、平坦面との２つの態様の形態に変化可能
に構成されている。即ち、前記治具５の背面に設けられ
たレバー６に荷重を加えると、治具５の下面５ａは、図
３（ｂ）に示す凸型曲面から図３（ｃ）に示す平坦面に
変化し、また前記レバー５の荷重を除去すると、図３
（ｃ）に示す平坦面から図３（ｂ）に示す凸型曲面に変
化するように構成されている。
【００２２】次に、前記治具５を用いた硬脆材料の薄板
の曲面加工方法について図３に基づいて、説明する。ま
ず、前記した第１の実施形態と同様、単結晶シリコン、
多結晶シリコン、アルミナ、炭化珪素、窒化アルミニウ
ムあるいは窒化珪素等の硬脆材料からなる円板上の薄板
１を用意する。また、前記した治具５を用意する。前記
治具５は、前記薄板１とほぼ同一の直径を有すると共
に、その下面５ａに前記薄板１に形成する凸型曲面と同
一の曲率半径を有する凸型曲面を備えている。
の曲面加工方法について図３に基づいて、説明する。ま
ず、前記した第１の実施形態と同様、単結晶シリコン、
多結晶シリコン、アルミナ、炭化珪素、窒化アルミニウ
ムあるいは窒化珪素等の硬脆材料からなる円板上の薄板
１を用意する。また、前記した治具５を用意する。前記
治具５は、前記薄板１とほぼ同一の直径を有すると共
に、その下面５ａに前記薄板１に形成する凸型曲面と同
一の曲率半径を有する凸型曲面を備えている。
【００２３】次に、図３（ｂ）に示すように、前記治具
５の下面５ａに薄板１を貼着する。このとき、前記治具
５の下面５ａには、加熱溶融式のワックスが塗布され、
治具５の下面に薄板１を押し付けた状態で、加熱するこ
とにより、薄板１を貼着する（図１（ｂ）参照）。前記
ワックスは、第１の実施形態で用いたものが用いられ
る。
５の下面５ａに薄板１を貼着する。このとき、前記治具
５の下面５ａには、加熱溶融式のワックスが塗布され、
治具５の下面に薄板１を押し付けた状態で、加熱するこ
とにより、薄板１を貼着する（図１（ｂ）参照）。前記
ワックスは、第１の実施形態で用いたものが用いられ
る。
【００２４】このように、薄板１が前記治具５の下面５
ａに貼着されるため、薄板１は、治具５の凸型曲面（下
面）に沿って変形し、その状態で固定される（図３
（ｂ）参照）。その状態（図３（ｂ）示す状態）で、汎
用の平面研削盤を用いて、加工物の上面を全面研削す
る。即ち、図３（ｂ）に示す点線まで研削する。なお、
この図１（ｃ）に示す状態になすため、薄板１の第１の
面１ａを全面研磨しても良い。
ａに貼着されるため、薄板１は、治具５の凸型曲面（下
面）に沿って変形し、その状態で固定される（図３
（ｂ）参照）。その状態（図３（ｂ）示す状態）で、汎
用の平面研削盤を用いて、加工物の上面を全面研削す
る。即ち、図３（ｂ）に示す点線まで研削する。なお、
この図１（ｃ）に示す状態になすため、薄板１の第１の
面１ａを全面研磨しても良い。
【００２５】前記平面研削、あるいは平面研磨終了後、
前記薄板１を治具５から加熱することによって取り外
す。その後、レバー５に荷重を加え、治具５の下面を平
坦面になす（図３（ｃ）参照）。そして、前記治具５の
平坦面に対して、加熱溶融式のワックスを用いて、薄板
１の第１の面１ａ側を貼着し、薄板１を治具５に固定す
る（図１（ｃ）参照）。
前記薄板１を治具５から加熱することによって取り外
す。その後、レバー５に荷重を加え、治具５の下面を平
坦面になす（図３（ｃ）参照）。そして、前記治具５の
平坦面に対して、加熱溶融式のワックスを用いて、薄板
１の第１の面１ａ側を貼着し、薄板１を治具５に固定す
る（図１（ｃ）参照）。
【００２６】この状態から、汎用の平面研削盤を再び用
いて、薄板１の第２の面１ｂを全面研削する。即ち、図
３（ｃ）に示す点線まで研削する。なお、この図３
（ｃ）に示す状態になすため、薄板１の第２の面１ｂを
全面研磨しても良い。その後、ワックスを溶融し、前記
薄板１を治具５より剥離する（図３（ｄ）参照）。この
ように加熱溶融式のワックスが用いられているため、薄
板１が貼り付けられた治具５から薄板１を損傷を与える
ことなく、容易に剥離させることができる。
いて、薄板１の第２の面１ｂを全面研削する。即ち、図
３（ｃ）に示す点線まで研削する。なお、この図３
（ｃ）に示す状態になすため、薄板１の第２の面１ｂを
全面研磨しても良い。その後、ワックスを溶融し、前記
薄板１を治具５より剥離する（図３（ｄ）参照）。この
ように加熱溶融式のワックスが用いられているため、薄
板１が貼り付けられた治具５から薄板１を損傷を与える
ことなく、容易に剥離させることができる。
【００２７】このように、薄板１の第１の面、第２の面
を平面研削、あるいは平面研磨を行うことにより、薄板
１の第２の面１ｂを凸型曲面に、また薄板１の第１の面
１ａを凹型曲面になすことができ、いわゆる曲面加工を
なすことができる。
を平面研削、あるいは平面研磨を行うことにより、薄板
１の第２の面１ｂを凸型曲面に、また薄板１の第１の面
１ａを凹型曲面になすことができ、いわゆる曲面加工を
なすことができる。
【００２８】
【実施例】本発明にかかる薄板の曲面加工方法の効果に
ついて検証を行った。直径３００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ
の単結晶シリコンからなる薄板を第１の実施形態で説明
した治具を用いて平面研磨した（実施例１）。その結
果、厚み精度が±３０μｍ、凹部精度が±５０μｍであ
った。一方、直径３００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの単結晶
シリコンからなる薄板を従来の方法を用いて曲面加工し
た（比較例１）。その結果、厚み精度が±１００μｍ、
凹部精度が±１００μｍであった。
ついて検証を行った。直径３００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍ
の単結晶シリコンからなる薄板を第１の実施形態で説明
した治具を用いて平面研磨した（実施例１）。その結
果、厚み精度が±３０μｍ、凹部精度が±５０μｍであ
った。一方、直径３００ｍｍ、厚さ２．０ｍｍの単結晶
シリコンからなる薄板を従来の方法を用いて曲面加工し
た（比較例１）。その結果、厚み精度が±１００μｍ、
凹部精度が±１００μｍであった。
【００２９】このように、実施例１は比較例１に比べ
て、高精度に曲面加工することができる。特に、平面研
磨装置、平面研削装置では、その研削量、研磨量を設定
できるため、作業者の個人差によるバラツキを少なくす
ることができる。
て、高精度に曲面加工することができる。特に、平面研
磨装置、平面研削装置では、その研削量、研磨量を設定
できるため、作業者の個人差によるバラツキを少なくす
ることができる。
【００３０】なお、上記実施形態において、薄板の材質
が硬脆材料の場合について説明したが、本発明にかかる
薄板の曲面加工方法は、薄板の材質が合成樹脂のような
軟質材料にも適用することができる。
が硬脆材料の場合について説明したが、本発明にかかる
薄板の曲面加工方法は、薄板の材質が合成樹脂のような
軟質材料にも適用することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、薄
板の曲面を加工する専用装置を用いることなく、また特
に技能を有する作業者でなくとも、精度良く、曲面加工
をなすことができる。
板の曲面を加工する専用装置を用いることなく、また特
に技能を有する作業者でなくとも、精度良く、曲面加工
をなすことができる。
【図１】図１は、本発明にかかる薄板の曲面加工方法の
各工程を示す概略図である。
各工程を示す概略図である。
【図２】図２は、治具に薄板を固定する、固定工程を示
す概略図である。
す概略図である。
【図３】図３は、他の実施形態にかかる薄板の曲面加工
方法の各工程を示す概略図である。
方法の各工程を示す概略図である。
１ 薄板 １ａ 第１の面 １ｂ 第２の面 ２ 治具 ２ａ 凸型曲面 ３ 治具 ３ａ 平坦面 ４ リング状重石 ５ 治具 ５ａ 固定面（下面） ６ レバー
Claims (5)
- 【請求項１】平面研削装置あるいは平面研磨装置を用い
て、平板状の薄板に曲面加工を行う薄板の曲面加工方法
において、 凸型曲面を備えた治具に薄板を固定する工程と、 前記薄板が治具に固定されることによって形成される薄
板の凸型曲面を平面研削あるいは平面研磨し、前記薄板
の凸型曲面を平坦面とする工程と、 前記治具から薄板を取り外す工程と、 前記薄板の凹型曲面を、平坦面を備えた治具に固定する
工程と、 前記薄板が治具に固定されることによって形成される薄
板の凹型曲面を、平面研削あるいは平面研磨して、前記
薄板の凹型曲面を平坦面とする工程と、 前記治具から薄板を取り外す工程とを備え、 前記薄板の一の表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸
型曲面に加工することを特徴とする薄板の曲面加工方
法。 - 【請求項２】平面研削装置あるいは平面研磨装置を用い
て、平板状の薄板に曲面加工を行う薄板の曲面加工方法
において、 薄板に形成する凸型曲面と同一の曲率半径を有する凸型
曲面を備えた治具に、前記薄板を固定する工程と、 前記薄板が治具に固定されることによって形成される薄
板の凸型曲面を平面研削あるいは平面研磨し、前記薄板
の凸型曲面を平坦面とする工程と、 前記治具から薄板を取り外す工程と、 前記治具の凸型曲面を平坦面に変化させ、治具に平坦面
を形成する工程と、 前記治具の平坦面に前記薄板の凹型曲面を固定し、前記
薄板が治具に固定されることによって形成される薄板の
凹型曲面を、平面研削あるいは平面研磨して、前記薄板
の凹型曲面を平坦面とする工程とを備え、 前記薄板の一の表面を凹型曲面に加工し、他の表面を凸
型曲面に加工することを特徴とする薄板の曲面加工方
法。 - 【請求項３】前記治具に対して、加熱溶融式のワックス
を用いて薄板を固定したことを特徴とする請求項１もし
くは請求項２のいずれかに記載された薄板の曲面加工方
法。 - 【請求項４】前記治具に薄板を固定する際、前記薄板を
リング状重石を用いて押付けることを特徴とする請求項
１乃至請求項３のいずれかに記載された薄板の曲面加工
方法。 - 【請求項５】前記薄板は単結晶シリコン、多結晶シリコ
ン、アルミナ、炭化珪素、窒化アルミニウム、窒化珪素
のいずれかからなる硬脆材料であることを特徴とする請
求項１乃至請求項４のいずれかに記載された薄板の曲面
加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154597A JP2001334444A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 薄板の曲面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000154597A JP2001334444A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 薄板の曲面加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001334444A true JP2001334444A (ja) | 2001-12-04 |
Family
ID=18659669
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000154597A Pending JP2001334444A (ja) | 2000-05-25 | 2000-05-25 | 薄板の曲面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001334444A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519084A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | チタニウム メタルス コーポレイション | シート製品をプロファイリングするためのシステムおよび方法 |
| CN107398675A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-28 | 中国核工业第二二建设有限公司 | 一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法 |
| CN114700874A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-05 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | 单面减薄系统和单面减薄方法 |
-
2000
- 2000-05-25 JP JP2000154597A patent/JP2001334444A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012519084A (ja) * | 2009-02-27 | 2012-08-23 | チタニウム メタルス コーポレイション | シート製品をプロファイリングするためのシステムおよび方法 |
| CN107398675A (zh) * | 2017-08-22 | 2017-11-28 | 中国核工业第二二建设有限公司 | 一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法 |
| CN107398675B (zh) * | 2017-08-22 | 2023-05-02 | 中国核工业第二二建设有限公司 | 一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法 |
| CN114700874A (zh) * | 2022-04-24 | 2022-07-05 | 西安奕斯伟材料科技有限公司 | 单面减薄系统和单面减薄方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20070711 |
|
| A072 | Dismissal of procedure |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A072 Effective date: 20080219 |