JP2002001657A - 微細形状加工用ｅｌｉｄ研削装置 - Google Patents
微細形状加工用ｅｌｉｄ研削装置Info
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B1/00—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes
- B24B1/005—Processes of grinding or polishing; Use of auxiliary equipment in connection with such processes using a magnetic polishing agent
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/34—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties
- B24D3/346—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents characterised by additives enhancing special physical properties, e.g. wear resistance, electric conductivity, self-cleaning properties utilised during polishing, or grinding operation
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Grinding Of Cylindrical And Plane Surfaces (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 加工抵抗を十分に小さくすることができ、こ
れにより、１００μｍ以下の直径を有する極細部品、ア
スペクト比が大きい細長部品、異形断面を有する異形部
品、等の極細微細ピンを加工することができる微細形状
加工用ＥＬＩＤ研削装置を提供する。 【解決手段】 鉛直なＺ軸を中心に回転駆動される導電
性砥石２と、ワーク１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させる
Ｘ−Ｙテーブル４と、砥石の外周面に近接して設けられ
かつＺ軸を中心に自由回転可能な電解用電極６と、電極
をワークから離れた位置に案内する電極案内装置８とを
備え、電極と砥石との間に導電性研削液を流し、砥石を
電解ドレッシングで目立てしながら、ワークを移動さ
せ、砥石に接触させて加工する。電極案内装置８は、一
端部が電解用電極６に固定された２本の接触子８ａから
なり、各接触子はＺ軸を中心とする直径方向に砥石とワ
ークから間隔を隔てて延び、かつワークの一部を間隔を
隔てて挟持する。
れにより、１００μｍ以下の直径を有する極細部品、ア
スペクト比が大きい細長部品、異形断面を有する異形部
品、等の極細微細ピンを加工することができる微細形状
加工用ＥＬＩＤ研削装置を提供する。 【解決手段】 鉛直なＺ軸を中心に回転駆動される導電
性砥石２と、ワーク１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させる
Ｘ−Ｙテーブル４と、砥石の外周面に近接して設けられ
かつＺ軸を中心に自由回転可能な電解用電極６と、電極
をワークから離れた位置に案内する電極案内装置８とを
備え、電極と砥石との間に導電性研削液を流し、砥石を
電解ドレッシングで目立てしながら、ワークを移動さ
せ、砥石に接触させて加工する。電極案内装置８は、一
端部が電解用電極６に固定された２本の接触子８ａから
なり、各接触子はＺ軸を中心とする直径方向に砥石とワ
ークから間隔を隔てて延び、かつワークの一部を間隔を
隔てて挟持する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アスペクト比が大
きく極細の微細ピンを研削加工するための微細形状加工
用ＥＬＩＤ研削装置に関する。
きく極細の微細ピンを研削加工するための微細形状加工
用ＥＬＩＤ研削装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信や超精密機器の発展に伴い、フェ
ルールやマイクロ機械部品に用いられる極細の微細ピン
のニーズが増大し、その高能率かつ超精密な生産技術が
切望されている。かかる極細微細ピンとしては、例え
ば、光ファイバコネクタのファイバガイド、ニードルベ
アリングのニードル、ドットプリンタのヘッド等があげ
られる。これらの極細微細ピンは、例えば、１００μｍ
以下の直径を有する極細部品、アスペクト比（直径に対
する長さの比）が大きい（例えば１０以上の）細長部
品、矩形や多角形等の異形断面を有する異形部品、等で
ある。
ルールやマイクロ機械部品に用いられる極細の微細ピン
のニーズが増大し、その高能率かつ超精密な生産技術が
切望されている。かかる極細微細ピンとしては、例え
ば、光ファイバコネクタのファイバガイド、ニードルベ
アリングのニードル、ドットプリンタのヘッド等があげ
られる。これらの極細微細ピンは、例えば、１００μｍ
以下の直径を有する極細部品、アスペクト比（直径に対
する長さの比）が大きい（例えば１０以上の）細長部
品、矩形や多角形等の異形断面を有する異形部品、等で
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年、フォトリソグラ
フィ、エッチング、放電加工、光造形法などの微細加工
に適した加工技術がめざましい進歩を遂げている。しか
し、これらの技術は、上述した極細微細ピンのような３
次元的構造物（立体物）の加工が困難であり、加工面の
面粗さが悪く、安定して高い精度を維持することは難し
い欠点がある。また、加工速度が低く、被加工材料も加
工に適した特定のものに限定され、工具等に適した硬質
材料は加工できなかった。
フィ、エッチング、放電加工、光造形法などの微細加工
に適した加工技術がめざましい進歩を遂げている。しか
し、これらの技術は、上述した極細微細ピンのような３
次元的構造物（立体物）の加工が困難であり、加工面の
面粗さが悪く、安定して高い精度を維持することは難し
い欠点がある。また、加工速度が低く、被加工材料も加
工に適した特定のものに限定され、工具等に適した硬質
材料は加工できなかった。
【０００４】一方、従来の加工法である研削加工は、３
次元的構造物（立体物）の加工が比較的容易であり、加
工面の品位が高く、安定して高い精度を維持することが
でき、かつ加工速度も一般的に高く、工具等の加工も可
能である特徴がある。しかし、その反面、研削加工時の
加工抵抗がフォトリソグラフィ等の非接触加工に比べる
と大きく、そのため極細微細ピン自体を加工抵抗により
変形もしくは損傷させるため、微細な加工には不向きと
されていた。
次元的構造物（立体物）の加工が比較的容易であり、加
工面の品位が高く、安定して高い精度を維持することが
でき、かつ加工速度も一般的に高く、工具等の加工も可
能である特徴がある。しかし、その反面、研削加工時の
加工抵抗がフォトリソグラフィ等の非接触加工に比べる
と大きく、そのため極細微細ピン自体を加工抵抗により
変形もしくは損傷させるため、微細な加工には不向きと
されていた。
【０００５】本発明は、かかる問題点を解決するために
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、加
工抵抗を十分に小さくすることができ、これにより、１
００μｍ以下の直径を有する極細部品、アスペクト比が
大きい細長部品、異形断面を有する異形部品、等の極細
微細ピンを加工することができる微細形状加工用ＥＬＩ
Ｄ研削装置を提供することにある。
創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、加
工抵抗を十分に小さくすることができ、これにより、１
００μｍ以下の直径を有する極細部品、アスペクト比が
大きい細長部品、異形断面を有する異形部品、等の極細
微細ピンを加工することができる微細形状加工用ＥＬＩ
Ｄ研削装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、鉛直な
Ｚ軸を中心に回転駆動される導電性砥石（２）と、ワー
ク（１）を水平なＸ−Ｙ面内で移動させるＸ−Ｙテーブ
ル（４）と、前記砥石の外周面に近接して設けられかつ
Ｚ軸を中心に自由回転可能な電解用電極（６）と、該電
極をワークから離れた位置に案内する電極案内装置
（８）と、を備え、電極と砥石との間に導電性研削液を
流し、砥石を電解ドレッシングで目立てしながら、ワー
クを移動させ、砥石に接触させて加工する、ことを特徴
とする微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置が提供される。
Ｚ軸を中心に回転駆動される導電性砥石（２）と、ワー
ク（１）を水平なＸ−Ｙ面内で移動させるＸ−Ｙテーブ
ル（４）と、前記砥石の外周面に近接して設けられかつ
Ｚ軸を中心に自由回転可能な電解用電極（６）と、該電
極をワークから離れた位置に案内する電極案内装置
（８）と、を備え、電極と砥石との間に導電性研削液を
流し、砥石を電解ドレッシングで目立てしながら、ワー
クを移動させ、砥石に接触させて加工する、ことを特徴
とする微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置が提供される。
【０００７】上記本発明の構成によれば、導電性砥石
（２）を自転させ、ワークを水平なＸ−Ｙ面内で移動さ
せて砥石に接触させることにより、ワーク（１）の外面
を砥石で研削することができる。また、電解用電極
（６）がＺ軸を中心に自由回転し、この電極を電極案内
装置（８）によりワーク（１）から離れた位置に常に案
内するので、電極とワークとの接触を回避しながら、電
極を砥石の外周面に常に近接して位置決めできる。従っ
て、この状態で、電極と砥石との間に導電性研削液を流
し、砥石を電解ドレッシングで目立てすることにより、
微細な砥粒を含む導電性砥石の目詰まりを防止し、加工
抵抗を大幅に低減することができる。
（２）を自転させ、ワークを水平なＸ−Ｙ面内で移動さ
せて砥石に接触させることにより、ワーク（１）の外面
を砥石で研削することができる。また、電解用電極
（６）がＺ軸を中心に自由回転し、この電極を電極案内
装置（８）によりワーク（１）から離れた位置に常に案
内するので、電極とワークとの接触を回避しながら、電
極を砥石の外周面に常に近接して位置決めできる。従っ
て、この状態で、電極と砥石との間に導電性研削液を流
し、砥石を電解ドレッシングで目立てすることにより、
微細な砥粒を含む導電性砥石の目詰まりを防止し、加工
抵抗を大幅に低減することができる。
【０００８】また、このＥＬＩＤ研削（電解インプロセ
スドレッシング研削）により、高精度加工を高能率にで
き、かつ優れた面粗さが得られるので、小さい加工抵抗
と相まって、１００μｍ以下の直径を有する極細部品、
アスペクト比が大きい細長部品、異形断面を有する異形
部品、等の極細微細ピンを加工することができる。
スドレッシング研削）により、高精度加工を高能率にで
き、かつ優れた面粗さが得られるので、小さい加工抵抗
と相まって、１００μｍ以下の直径を有する極細部品、
アスペクト比が大きい細長部品、異形断面を有する異形
部品、等の極細微細ピンを加工することができる。
【０００９】本発明の好ましい実施形態によれば、前記
導電性砥石（２）をＺ軸方向に移動するＺ軸送りステー
ジ（１０）を備える。このＺ軸送りステージ（１０）に
より、砥石（２）をＺ軸方向に移動することにより、ネ
ジ等の立体物の加工が可能となる。
導電性砥石（２）をＺ軸方向に移動するＺ軸送りステー
ジ（１０）を備える。このＺ軸送りステージ（１０）に
より、砥石（２）をＺ軸方向に移動することにより、ネ
ジ等の立体物の加工が可能となる。
【００１０】また、前記電極案内装置（８）は、一端部
が前記電解用電極（６）に固定された２本の接触子（８
ａ）からなり、各接触子はＺ軸を中心とする直径方向に
砥石とワークから間隔を隔てて延び、かつワークの一部
を間隔を隔てて挟持する。
が前記電解用電極（６）に固定された２本の接触子（８
ａ）からなり、各接触子はＺ軸を中心とする直径方向に
砥石とワークから間隔を隔てて延び、かつワークの一部
を間隔を隔てて挟持する。
【００１１】この構成により、ワークを水平なＸ−Ｙ面
内で移動させると、２本の接触子（８ａ）のいずれかが
ワークの一部に接触し、電解用電極（６）をＺ軸のまわ
りに回転させてワークの反対側に移動させるので、電極
をワーク（１）から離れた位置に常に案内し、かつ、電
極とワークとの接触を回避しながら、電極を砥石の外周
面に常に近接して位置決めできる。
内で移動させると、２本の接触子（８ａ）のいずれかが
ワークの一部に接触し、電解用電極（６）をＺ軸のまわ
りに回転させてワークの反対側に移動させるので、電極
をワーク（１）から離れた位置に常に案内し、かつ、電
極とワークとの接触を回避しながら、電極を砥石の外周
面に常に近接して位置決めできる。
【００１２】また、前記電極案内装置（８）は、一端部
が前記電解用電極（６）に固定された１本の接触子（８
ａ）と、これをＺ軸を中心に付勢するバネ部材とからな
り、前記接触子はＺ軸を中心とする直径方向に砥石とワ
ークから間隔を隔てて延び、前記バネ部材は、接触子が
ワークの一部もしくは治具に接触する方向に付勢するよ
うになっていてもよい。
が前記電解用電極（６）に固定された１本の接触子（８
ａ）と、これをＺ軸を中心に付勢するバネ部材とからな
り、前記接触子はＺ軸を中心とする直径方向に砥石とワ
ークから間隔を隔てて延び、前記バネ部材は、接触子が
ワークの一部もしくは治具に接触する方向に付勢するよ
うになっていてもよい。
【００１３】この構成によっても、ワークを水平なＸ−
Ｙ面内で移動させると、１本の接触子（８ａ）がワーク
の一部にバネ部材で常に接触し、この接触子（８ａ）の
移動により電解用電極（６）をＺ軸のまわりに回転させ
てワークの反対側に移動させるので、電極をワーク
（１）から離れた位置に常に案内し、かつ、電極とワー
クとの接触を回避しながら、電極を砥石の外周面に常に
近接して位置決めできる。
Ｙ面内で移動させると、１本の接触子（８ａ）がワーク
の一部にバネ部材で常に接触し、この接触子（８ａ）の
移動により電解用電極（６）をＺ軸のまわりに回転させ
てワークの反対側に移動させるので、電極をワーク
（１）から離れた位置に常に案内し、かつ、電極とワー
クとの接触を回避しながら、電極を砥石の外周面に常に
近接して位置決めできる。
【００１４】更に、電解用電極（６）と導電性砥石
（２）との間に電解用電圧を印加するＥＬＩＤ電源（１
１）と、電極と砥石との間に導電性研削液を流す研削液
供給装置（１２）とを備える。かかる研削液供給装置
（１２）により電解用電極（６）と導電性砥石（２）と
の間に導電性研削液を流し、同時にＥＬＩＤ電源（１
１）によりその間に電解用電圧を印加して、砥石を電解
ドレッシングで目立てすることができる。
（２）との間に電解用電圧を印加するＥＬＩＤ電源（１
１）と、電極と砥石との間に導電性研削液を流す研削液
供給装置（１２）とを備える。かかる研削液供給装置
（１２）により電解用電極（６）と導電性砥石（２）と
の間に導電性研削液を流し、同時にＥＬＩＤ電源（１
１）によりその間に電解用電圧を印加して、砥石を電解
ドレッシングで目立てすることができる。
【００１５】更に、前記Ｘ−Ｙテーブル（４）とＺ軸送
りステージ（１０）を数値制御する数値制御装置（１
４）を備えるのがよい。数値制御装置（１４）により、
Ｘ−Ｙテーブル（４）とＺ軸送りステージ（１０）を数
値制御することにより、導電性砥石（２）を自転させ、
ワークをＸ−Ｙ−Ｚの３次元に数値制御して砥石に接触
させることにより、ワーク（１）の外面を砥石で立体的
に研削することができる。
りステージ（１０）を数値制御する数値制御装置（１
４）を備えるのがよい。数値制御装置（１４）により、
Ｘ−Ｙテーブル（４）とＺ軸送りステージ（１０）を数
値制御することにより、導電性砥石（２）を自転させ、
ワークをＸ−Ｙ−Ｚの３次元に数値制御して砥石に接触
させることにより、ワーク（１）の外面を砥石で立体的
に研削することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。なお、各図において、共通する部分
には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
参照して説明する。なお、各図において、共通する部分
には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】図１は、本発明による微細形状加工用ＥＬ
ＩＤ研削装置の全体構成図である。この図に示すよう
に、本発明の微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置は、鉛直
なＺ軸を中心にスピンドルにより回転駆動される導電性
砥石２と、ワーク１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させるＸ
−Ｙテーブル４と、導電性砥石２をＺ軸方向に移動する
Ｚ軸送りステージ１０と、Ｘ−Ｙテーブル４とＺ軸送り
ステージ１０を数値制御する数値制御装置１４とを備え
る。
ＩＤ研削装置の全体構成図である。この図に示すよう
に、本発明の微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置は、鉛直
なＺ軸を中心にスピンドルにより回転駆動される導電性
砥石２と、ワーク１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させるＸ
−Ｙテーブル４と、導電性砥石２をＺ軸方向に移動する
Ｚ軸送りステージ１０と、Ｘ−Ｙテーブル４とＺ軸送り
ステージ１０を数値制御する数値制御装置１４とを備え
る。
【００１８】図１に示したＥＬＩＤ研削装置は、従来の
工作機械のような大型ではなく、直径１００μｍ程度の
加工サイズを想定している。そのため、この装置は可能
な限り小型化されており、外形寸法は幅５００ｍｍ×奥
行５００ｍｍ×高さ５６０ｍｍに納まっている。また、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸を同時制御可能であり、Ｘ，Ｙ軸はテ
ーブル４により制御され、Ｚ軸はスピンドルが上下に動
作することにより制御される。数値制御装置１４は、こ
の例では制御用ＰＣとコントローラであり、コントロー
ラによる手動操作と制御用ＰＣのソフトウェアによる３
軸同時制御とが可能である。また、電源は、商用電源１
００Ｖが使用可能である。本装置の主な仕様を表１に示
す。
工作機械のような大型ではなく、直径１００μｍ程度の
加工サイズを想定している。そのため、この装置は可能
な限り小型化されており、外形寸法は幅５００ｍｍ×奥
行５００ｍｍ×高さ５６０ｍｍに納まっている。また、
Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸を同時制御可能であり、Ｘ，Ｙ軸はテ
ーブル４により制御され、Ｚ軸はスピンドルが上下に動
作することにより制御される。数値制御装置１４は、こ
の例では制御用ＰＣとコントローラであり、コントロー
ラによる手動操作と制御用ＰＣのソフトウェアによる３
軸同時制御とが可能である。また、電源は、商用電源１
００Ｖが使用可能である。本装置の主な仕様を表１に示
す。
【００１９】
【表１】
【００２０】図２は、本発明の装置の作動説明図であ
る。この図に示すように、本発明のＥＬＩＤ研削装置
は、更に、導電性砥石２の外周面に近接して設けられた
電解用電極６と、電解用電極６と導電性砥石２との間に
電解用電圧を印加するＥＬＩＤ電源１１と、電極６と砥
石２との間に導電性研削液を流す研削液供給装置１２と
を備える。導電性砥石２は、例えばＳＤ４０００の微細
なダイヤモンド砥粒を含むメタル−レジンボンド砥石で
ある。電解用電極６は、導電性砥石２との間に一定の隙
間を隔てるように、対向面が滑らかに形成されている。
またこの隙間には、研削液供給装置１２により導電性研
削液を流すようになっている。ＥＬＩＤ電源１１は、直
流電源または直流パルス電源であり、導電性砥石２をプ
ラスに印加し、電解用電極６にマイナスの電圧を印加す
るようになっている。なお、ＥＬＩＤ装置の主な仕様を
表２に示す。
る。この図に示すように、本発明のＥＬＩＤ研削装置
は、更に、導電性砥石２の外周面に近接して設けられた
電解用電極６と、電解用電極６と導電性砥石２との間に
電解用電圧を印加するＥＬＩＤ電源１１と、電極６と砥
石２との間に導電性研削液を流す研削液供給装置１２と
を備える。導電性砥石２は、例えばＳＤ４０００の微細
なダイヤモンド砥粒を含むメタル−レジンボンド砥石で
ある。電解用電極６は、導電性砥石２との間に一定の隙
間を隔てるように、対向面が滑らかに形成されている。
またこの隙間には、研削液供給装置１２により導電性研
削液を流すようになっている。ＥＬＩＤ電源１１は、直
流電源または直流パルス電源であり、導電性砥石２をプ
ラスに印加し、電解用電極６にマイナスの電圧を印加す
るようになっている。なお、ＥＬＩＤ装置の主な仕様を
表２に示す。
【００２１】
【表２】
【００２２】この構成により、導電性砥石２をスピンド
ルによりＺ軸を中心に高速回転させ、ワーク１を水平な
Ｘ−Ｙ面内で移動させて回転する砥石２に接触させるこ
とにより、ワーク１の外面を砥石２で研削することがで
きる。従って、この状態で、電極６と砥石２との間に導
電性研削液を流し、砥石２を電解ドレッシングで目立て
することにより、微細な砥粒を含む導電性砥石の目詰ま
りを防止し、加工抵抗を大幅に低減することができる。
また、導電性砥石２を同一位置で回転させたままで、ワ
ーク１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させるので、矩形や多
角形等の異形断面を有する異形部品であってもワーク１
の数値制御により自由に加工できる。
ルによりＺ軸を中心に高速回転させ、ワーク１を水平な
Ｘ−Ｙ面内で移動させて回転する砥石２に接触させるこ
とにより、ワーク１の外面を砥石２で研削することがで
きる。従って、この状態で、電極６と砥石２との間に導
電性研削液を流し、砥石２を電解ドレッシングで目立て
することにより、微細な砥粒を含む導電性砥石の目詰ま
りを防止し、加工抵抗を大幅に低減することができる。
また、導電性砥石２を同一位置で回転させたままで、ワ
ーク１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させるので、矩形や多
角形等の異形断面を有する異形部品であってもワーク１
の数値制御により自由に加工できる。
【００２３】図３（Ａ）は、図２に対応する図１の主要
部の構成図である。この図に示すように、本発明のＥＬ
ＩＤ研削装置は、更に、電解用電極６とＺ軸を中心に自
由回転可能に支持する軸受装置１６と、電極６をワーク
１から離れた位置に案内する電極案内装置８とを備え
る。軸受装置１６は、この例では複数のボール１６ａを
内輪１６ｂと外輪１６ｃの間に保持する玉軸受である。
玉軸受の軸心はＺ軸と同軸に位置決めされ、外輪１６ｃ
が外輪固定部材１７を介してスピンドルの固定部に固定
されている。また、内輪１６ｂに上述した電極６が図示
しない固定装置（例えばボルト）により導電性砥石２と
の間に一定の隙間を隔てて取付けられている。また、電
極６を絶縁するために、ボール１６ａ、内輪１６ｂ、外
輪１６ｃ、外輪固定部材１７のいずれかを絶縁材料で構
成するのがよい。また、電極６と内輪１６ｂとの固定部
を絶縁してもよい。また、ＥＬＩＤ電源１１からの給電
は、砥石２および電極６に図３（Ｂ）のような給電用プ
レート１８を有する回転給電手段により行われる。この
構成により、電解用電極６は絶縁された状態を保ち、し
かも（-）極を与えられながら、ほとんど無負荷でＺ軸
を中心に自由に回転することができる。なお、軸受装置
１６および絶縁手段、給電手段は、この例に限定され
ず、他の任意の形式のものを用いることができる。
部の構成図である。この図に示すように、本発明のＥＬ
ＩＤ研削装置は、更に、電解用電極６とＺ軸を中心に自
由回転可能に支持する軸受装置１６と、電極６をワーク
１から離れた位置に案内する電極案内装置８とを備え
る。軸受装置１６は、この例では複数のボール１６ａを
内輪１６ｂと外輪１６ｃの間に保持する玉軸受である。
玉軸受の軸心はＺ軸と同軸に位置決めされ、外輪１６ｃ
が外輪固定部材１７を介してスピンドルの固定部に固定
されている。また、内輪１６ｂに上述した電極６が図示
しない固定装置（例えばボルト）により導電性砥石２と
の間に一定の隙間を隔てて取付けられている。また、電
極６を絶縁するために、ボール１６ａ、内輪１６ｂ、外
輪１６ｃ、外輪固定部材１７のいずれかを絶縁材料で構
成するのがよい。また、電極６と内輪１６ｂとの固定部
を絶縁してもよい。また、ＥＬＩＤ電源１１からの給電
は、砥石２および電極６に図３（Ｂ）のような給電用プ
レート１８を有する回転給電手段により行われる。この
構成により、電解用電極６は絶縁された状態を保ち、し
かも（-）極を与えられながら、ほとんど無負荷でＺ軸
を中心に自由に回転することができる。なお、軸受装置
１６および絶縁手段、給電手段は、この例に限定され
ず、他の任意の形式のものを用いることができる。
【００２４】図４（Ａ）は、図３（Ａ）のＡ−Ａ矢視図
である。また、図４（Ｂ）（Ｃ）は、（Ａ）の位置から
砥石２がワーク１の周りを時計回り、もしくは反時計回
りに旋回して加工する場合の作動説明図である。図４
（Ａ）に示す実施形態において、電極案内装置８は、一
端部（図で右端）が電解用電極６に固定された２本の接
触子８ａからなる。また、各接触子８ａはＺ軸を中心と
する直径方向に砥石２とワーク１から間隔を隔てて延び
ている。また、２本の接触子８ａは、Ｚ軸の電極６の反
対側でワーク１の一部を間隔を隔てて挟持している。な
お、この例で、２本の接触子８ａが挟持するワーク１の
一部は、ワークの直径の大きい非加工部分であるが、本
発明はこれに限定されない。
である。また、図４（Ｂ）（Ｃ）は、（Ａ）の位置から
砥石２がワーク１の周りを時計回り、もしくは反時計回
りに旋回して加工する場合の作動説明図である。図４
（Ａ）に示す実施形態において、電極案内装置８は、一
端部（図で右端）が電解用電極６に固定された２本の接
触子８ａからなる。また、各接触子８ａはＺ軸を中心と
する直径方向に砥石２とワーク１から間隔を隔てて延び
ている。また、２本の接触子８ａは、Ｚ軸の電極６の反
対側でワーク１の一部を間隔を隔てて挟持している。な
お、この例で、２本の接触子８ａが挟持するワーク１の
一部は、ワークの直径の大きい非加工部分であるが、本
発明はこれに限定されない。
【００２５】この構成により、導電性砥石２をスピンド
ルによりＺ軸を中心に同一位置で高速回転させ、ワーク
１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させると、ワーク１の移動
に対応してワーク１の移動側に位置する接触子８ａが接
触して移動方向に振られ、電極６をその反対方向に回動
させることができる。すなわち、図４（Ｂ）の例では、
（Ａ）の位置からワーク１を右上方向に移動させてワー
クの右下部分を砥石２で研削する状態を示している。こ
の場合、ワーク１の移動により（Ａ）の上側の接触子８
ａがワーク１で破線矢印の方向に押され、これにより電
極６がＺ軸を中心に時計回りに回転して、ワーク１と電
極６との干渉を防いでいる。同様に、図４（Ｃ）の例で
は、（Ａ）の位置からワーク１を左下方向に移動させて
ワークの上部分を砥石２で研削する状態を示している。
この場合、ワーク１の移動により（Ａ）の下側の接触子
８ａがワーク１で破線矢印の方向に押され、これにより
電極６がＺ軸を中心に反時計回りに回転して、ワーク１
と電極６との干渉を防いでいる。
ルによりＺ軸を中心に同一位置で高速回転させ、ワーク
１を水平なＸ−Ｙ面内で移動させると、ワーク１の移動
に対応してワーク１の移動側に位置する接触子８ａが接
触して移動方向に振られ、電極６をその反対方向に回動
させることができる。すなわち、図４（Ｂ）の例では、
（Ａ）の位置からワーク１を右上方向に移動させてワー
クの右下部分を砥石２で研削する状態を示している。こ
の場合、ワーク１の移動により（Ａ）の上側の接触子８
ａがワーク１で破線矢印の方向に押され、これにより電
極６がＺ軸を中心に時計回りに回転して、ワーク１と電
極６との干渉を防いでいる。同様に、図４（Ｃ）の例で
は、（Ａ）の位置からワーク１を左下方向に移動させて
ワークの上部分を砥石２で研削する状態を示している。
この場合、ワーク１の移動により（Ａ）の下側の接触子
８ａがワーク１で破線矢印の方向に押され、これにより
電極６がＺ軸を中心に反時計回りに回転して、ワーク１
と電極６との干渉を防いでいる。
【００２６】なお、本発明の電極案内装置８は、上述し
た例に限定されず、ワーク１の移動により電極６をワー
クから離れた位置に案内できる他の手段でもよい。例え
ば、図４に示した接触子８ａの一方のみを用い、これを
Ｚ軸を中心に図示しないバネ部材で付勢する構造であっ
てもよい。この場合、バネ部材は、接触子８ａをワーク
の一部に接触する方向に付勢するように構成する。
た例に限定されず、ワーク１の移動により電極６をワー
クから離れた位置に案内できる他の手段でもよい。例え
ば、図４に示した接触子８ａの一方のみを用い、これを
Ｚ軸を中心に図示しないバネ部材で付勢する構造であっ
てもよい。この場合、バネ部材は、接触子８ａをワーク
の一部に接触する方向に付勢するように構成する。
【００２７】この構成によっても、ワーク１を水平なＸ
−Ｙ面内で移動させると、１本の接触子８ａがワークの
一部にバネ部材で常に接触し、この接触子８ａの移動に
より電解用電極６をＺ軸のまわりに回転させてワークの
反対側に移動させるので、電極をワーク１から離れた位
置に常に案内し、かつ、電極とワークとの接触を回避し
ながら、電極を砥石の外周面に常に近接して位置決めで
きる。
−Ｙ面内で移動させると、１本の接触子８ａがワークの
一部にバネ部材で常に接触し、この接触子８ａの移動に
より電解用電極６をＺ軸のまわりに回転させてワークの
反対側に移動させるので、電極をワーク１から離れた位
置に常に案内し、かつ、電極とワークとの接触を回避し
ながら、電極を砥石の外周面に常に近接して位置決めで
きる。
【００２８】
【実施例】表１、表２に示した装置を用い、超硬合金の
円柱棒（直径６ｍｍ）の先端部に直径１００μｍ以下の
極細微細ピンを加工する試験を実施した。この試験の加
工条件を表３に、加工後の測定結果を表４に示す。
円柱棒（直径６ｍｍ）の先端部に直径１００μｍ以下の
極細微細ピンを加工する試験を実施した。この試験の加
工条件を表３に、加工後の測定結果を表４に示す。
【００２９】
【表３】
【表４】
【００３０】図５は、本発明の実施例により得られた極
細微細ピンの拡大図である。この図に示す極細微細ピン
の直径は、根元部８２．８μｍ、先端部８２．１μｍで
あり、長さは、約１０００μｍである。すなわち、本発
明の装置により、１００μｍ以下の直径を有する極細部
品及び、アスペクト比が１０以上の細長部品の加工が可
能であることが確認された。また、表４に示したよう
に、その表面粗さも、鏡面に近い優れたものであった。
細微細ピンの拡大図である。この図に示す極細微細ピン
の直径は、根元部８２．８μｍ、先端部８２．１μｍで
あり、長さは、約１０００μｍである。すなわち、本発
明の装置により、１００μｍ以下の直径を有する極細部
品及び、アスペクト比が１０以上の細長部品の加工が可
能であることが確認された。また、表４に示したよう
に、その表面粗さも、鏡面に近い優れたものであった。
【００３１】なお、この実施例では円形断面の極細微細
ピンを加工したが、上述したように、導電性砥石２を同
一位置で回転させたままで、ワーク１を水平なＸ−Ｙ面
内で移動させるので、矩形や多角形等の異形断面を有す
る異形部品であってもワーク１の数値制御により自由に
加工できる。また、Ｚ軸方向に太さが変化する形状加工
もできる。
ピンを加工したが、上述したように、導電性砥石２を同
一位置で回転させたままで、ワーク１を水平なＸ−Ｙ面
内で移動させるので、矩形や多角形等の異形断面を有す
る異形部品であってもワーク１の数値制御により自由に
加工できる。また、Ｚ軸方向に太さが変化する形状加工
もできる。
【００３２】なお、本発明は、上述した実施例に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更でき
ることは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々に変更でき
ることは勿論である。
【００３３】
【発明の効果】上述したように、本発明によれば、以下
の効果を得ることができる。 （１）導電性砥石２を自転させ、ワークを水平なＸ−Ｙ
面内で移動させて砥石に接触させることにより、ワーク
１の外面を砥石で研削することができる。また、電解用
電極６がＺ軸を中心に自由回転し、この電極を電極案内
装置８によりワーク１から離れた位置に常に案内するの
で、電極とワークとの接触を回避しながら、電極を砥石
の外周面に常に近接して位置決めできる。従って、この
状態で、電極と砥石との間に導電性研削液を流し、砥石
を電解ドレッシングで目立てすることにより、微細な砥
粒を含む導電性砥石の目詰まりを防止し、加工抵抗を大
幅に低減することができる。
の効果を得ることができる。 （１）導電性砥石２を自転させ、ワークを水平なＸ−Ｙ
面内で移動させて砥石に接触させることにより、ワーク
１の外面を砥石で研削することができる。また、電解用
電極６がＺ軸を中心に自由回転し、この電極を電極案内
装置８によりワーク１から離れた位置に常に案内するの
で、電極とワークとの接触を回避しながら、電極を砥石
の外周面に常に近接して位置決めできる。従って、この
状態で、電極と砥石との間に導電性研削液を流し、砥石
を電解ドレッシングで目立てすることにより、微細な砥
粒を含む導電性砥石の目詰まりを防止し、加工抵抗を大
幅に低減することができる。
【００３４】（２）ＥＬＩＤ研削（電解インプロセスド
レッシング研削）により、高精度加工を高能率にでき、
かつ優れた面粗さが得られるので、小さい加工抵抗と相
まって、１００μｍ以下の直径を有する極細部品、アス
ペクト比が大きい細長部品、異形断面を有する異形部
品、等の極細微細ピンを加工することができる。
レッシング研削）により、高精度加工を高能率にでき、
かつ優れた面粗さが得られるので、小さい加工抵抗と相
まって、１００μｍ以下の直径を有する極細部品、アス
ペクト比が大きい細長部品、異形断面を有する異形部
品、等の極細微細ピンを加工することができる。
【００３５】（３）Ｚ軸送りステージ１０により、砥石
２をＺ軸方向に移動することにより、例えばネジや微細
機械部品等の立体物の加工が可能となる。
２をＺ軸方向に移動することにより、例えばネジや微細
機械部品等の立体物の加工が可能となる。
【図１】本発明による微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置
の全体構成図である。
の全体構成図である。
【図２】本発明の装置の作動説明図である。
【図３】図１の主要部の構成図である。
【図４】電極案内装置の作動を説明する図３（Ａ）のＡ
−Ａ矢視図である。
−Ａ矢視図である。
【図５】本発明の実施例により得られた極細微細ピンの
拡大図である。
拡大図である。
１ 被加工物（ワーク）、２ 導電性砥石、３ 治具、
４ Ｘ−Ｙテーブル、６ 電解用電極、８ 電極案内装
置、８ａ 接触子、１０ Ｚ軸送りステージ、１１ Ｅ
ＬＩＤ電源、１２ 研削液供給装置、１４ 数値制御装
置、１６ 軸受装置、１７ 外輪固定部材、１８ 給電
用プレート
４ Ｘ−Ｙテーブル、６ 電解用電極、８ 電極案内装
置、８ａ 接触子、１０ Ｚ軸送りステージ、１１ Ｅ
ＬＩＤ電源、１２ 研削液供給装置、１４ 数値制御装
置、１６ 軸受装置、１７ 外輪固定部材、１８ 給電
用プレート
Claims (6)
- 【請求項１】 鉛直なＺ軸を中心に回転駆動される導電
性砥石（２）と、ワーク（１）を水平なＸ−Ｙ面内で移
動させるＸ−Ｙテーブル（４）と、前記砥石の外周面に
近接して設けられかつＺ軸を中心に自由回転可能な電解
用電極（６）と、該電極をワークから離れた位置に案内
する電極案内装置（８）と、を備え、 電極と砥石との間に導電性研削液を流し、砥石を電解ド
レッシングで目立てしながら、ワークを移動させ、砥石
に接触させて加工する、ことを特徴とする微細形状加工
用ＥＬＩＤ研削装置。 - 【請求項２】 前記導電性砥石（２）をＺ軸方向に移動
するＺ軸送りステージ（１０）を備える、ことを特徴と
する請求項１に記載の微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装
置。 - 【請求項３】 前記電極案内装置（８）は、一端部が前
記電解用電極（６）に固定された２本の接触子（８ａ）
からなり、各接触子はＺ軸を中心とする直径方向に砥石
とワークから間隔を隔てて延び、かつワークの一部を間
隔を隔てて挟持する、ことを特徴とする請求項１に記載
の微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置。 - 【請求項４】 前記電極案内装置（８）は、一端部が前
記電解用電極（６）に固定された１本の接触子（８ａ）
と、これをＺ軸を中心に付勢するバネ部材とからなり、
前記接触子はＺ軸を中心とする直径方向に砥石とワーク
から間隔を隔てて延び、前記バネ部材は、接触子がワー
クの一部もしくは治具（３）に接触する方向に付勢す
る、ことを特徴とする請求項１に記載の微細形状加工用
ＥＬＩＤ研削装置。 - 【請求項５】 更に、電解用電極（６）と導電性砥石
（２）との間に電解用電圧を印加するＥＬＩＤ電源（１
１）と、電極と砥石との間に導電性研削液を流す研削液
供給装置（１２）とを備える、ことを特徴とする請求項
１乃至４のいずれかの微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装
置。 - 【請求項６】 更に、前記Ｘ−Ｙテーブル（４）とＺ軸
送りステージ（１０）を数値制御する数値制御装置（１
４）を備える、ことを特徴とする請求項１乃至４のいず
れかの微細形状加工用ＥＬＩＤ研削装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000184259A JP4341801B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 微細形状加工用ｅｌｉｄ研削装置 |
| KR1020010033469A KR100762074B1 (ko) | 2000-06-20 | 2001-06-14 | 미세형상 가공용 이엘아이디 연삭장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000184259A JP4341801B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 微細形状加工用ｅｌｉｄ研削装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002001657A true JP2002001657A (ja) | 2002-01-08 |
| JP4341801B2 JP4341801B2 (ja) | 2009-10-14 |
Family
ID=18684724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000184259A Expired - Lifetime JP4341801B2 (ja) | 2000-06-20 | 2000-06-20 | 微細形状加工用ｅｌｉｄ研削装置 |
Country Status (2)
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|---|---|
| JP (1) | JP4341801B2 (ja) |
| KR (1) | KR100762074B1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006117960A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 超硬合金部材 |
| JP2006175528A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Institute Of Physical & Chemical Research | マイクロツール研削装置及び方法 |
| US7758741B2 (en) | 2004-12-09 | 2010-07-20 | Riken | Method and apparatus for nozzle type ELID grinding |
| US8500988B2 (en) * | 2006-03-28 | 2013-08-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Device and method for ELID honing |
| KR20190115674A (ko) * | 2018-04-03 | 2019-10-14 | 주식회사 진영코퍼레이션 | 성형 연삭 장치 |
| CN115314607A (zh) * | 2021-05-07 | 2022-11-08 | 夏普株式会社 | 摄像装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104191372B (zh) * | 2014-08-21 | 2017-01-11 | 河南理工大学 | 适合于小孔内圆超声复合磨削用砂轮在线修整实验系统 |
| KR101976441B1 (ko) | 2018-11-27 | 2019-08-28 | 주식회사 21세기 | 펨토초 레이저를 이용한 초정밀 블레이드 엣지 가공방법 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4842702A (en) * | 1987-04-23 | 1989-06-27 | Shizuoka Seiki Co., Ltd. | Method for finishing a work |
| JP3077994B2 (ja) * | 1990-05-21 | 2000-08-21 | 理化学研究所 | 電解ドレッシング研削装置 |
| GB2248842A (en) * | 1990-10-16 | 1992-04-22 | American Cyanamid Co | Film-forming polymer compositions |
| JPH08257911A (ja) * | 1995-03-22 | 1996-10-08 | Nec Corp | 電解ドレッシング用電流調整装置 |
| KR0183905B1 (ko) * | 1996-07-25 | 1999-05-01 | 김광호 | 반구면 연마장치 |
| JP3070499B2 (ja) * | 1996-11-26 | 2000-07-31 | 富士ゼロックス株式会社 | 微細切削方法および微細切削装置 |
| JPH11221765A (ja) * | 1998-02-09 | 1999-08-17 | Fuji Xerox Co Ltd | 研削加工装置及び研削加工方法 |
-
2000
- 2000-06-20 JP JP2000184259A patent/JP4341801B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
2001
- 2001-06-14 KR KR1020010033469A patent/KR100762074B1/ko not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006117960A (ja) * | 2004-10-19 | 2006-05-11 | Hitachi Tool Engineering Ltd | 超硬合金部材 |
| US7758741B2 (en) | 2004-12-09 | 2010-07-20 | Riken | Method and apparatus for nozzle type ELID grinding |
| JP2006175528A (ja) * | 2004-12-21 | 2006-07-06 | Institute Of Physical & Chemical Research | マイクロツール研削装置及び方法 |
| US8500988B2 (en) * | 2006-03-28 | 2013-08-06 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Device and method for ELID honing |
| KR20190115674A (ko) * | 2018-04-03 | 2019-10-14 | 주식회사 진영코퍼레이션 | 성형 연삭 장치 |
| KR102050766B1 (ko) | 2018-04-03 | 2019-12-02 | 주식회사 진영코퍼레이션 | 성형 연삭 장치 |
| CN115314607A (zh) * | 2021-05-07 | 2022-11-08 | 夏普株式会社 | 摄像装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20010114143A (ko) | 2001-12-29 |
| KR100762074B1 (ko) | 2007-10-01 |
| JP4341801B2 (ja) | 2009-10-14 |
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