JP2003106956A - 試料切削面作成方法及びその装置 - Google Patents

試料切削面作成方法及びその装置

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JP2003106956A
JP2003106956A JP2001299793A JP2001299793A JP2003106956A JP 2003106956 A JP2003106956 A JP 2003106956A JP 2001299793 A JP2001299793 A JP 2001299793A JP 2001299793 A JP2001299793 A JP 2001299793A JP 2003106956 A JP2003106956 A JP 2003106956A
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cutting
cutting surface
cut
cutting edge
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JP2001299793A
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Mitsunori Kokubo
光典 小久保
Akihiro Otomo
明宏 大友
Hisashi Ishida
尚志 石田
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Toshiba Machine Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 試料の切断に際し、ブレードの刃こぼれ等が
無く、しかもカッタの旋回軸の振動、カッタによる試料
の切断による試料の振動等の影響も無く、切削面の撮影
が正確に、しかも余裕を持って行うことができる。 【解決手段】 試料の表層部を切れ刃により切削し、そ
の都度切削面の情報を記録するようになした試料切削面
作成方法において、回転している切れ刃の回転面に対し
平行な直線上に、試料を試料ホルダに取付け、取外しを
行う第1の位置と、試料の表層部を切削する第2の位置
と、切削面を写真撮影等により記録する第3の位置とを
設け、直線上の第1ないし第3の位置間を試料ホルダに
取付けた試料或いは切れ刃の内のいずれか一方を移動さ
せることにより試料切削面を作成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は試料の表層部を切れ
刃により切削し、その都度切削面の情報を記録するよう
にした試料切削面作成方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図4により従来の試料切削面作成装置に
ついて説明すると、図4(イ)に示すように加工室1は
略楕円形状をし、加工室1内には旋回式のカッタ2が収
容されている。カッタ2はカッタブレード3、クランプ
4、ブレードホルダ5及び旋回軸6等から構成されてい
る。カッタブレード3はクランプ4を介してブレードホ
ルダ5の先端に取付けられ、ブレードホルダ5は図示し
てない駆動装置により回転する旋回軸6上端に旋回軸6
に対して垂直な平面内に取付けられ、旋回軸6の周りを
加工室の側壁7の内面に沿って旋回する。
【0003】加工室1の底部には図4(ロ)に示すよう
に開口部8が形成されており、この開口部8の下部には
試料9を保持する試料ホルダ10が取付けてあり、試料
ホルダ10上の試料9を図示してないアクチュエータに
より開口部8を通過させて所定量づつ加工室1内に押上
げるようにしてある。
【0004】加工室1の天井部11の試料9に当たる上
部には、カッタ2により試料9の表面aが薄切りされ、
切削面が更新される度に同切削面を撮影する撮影装置1
2が配設されている。
【0005】カッタ2の旋回軌道の加工室下側底部には
図4(ハ)に示すように開口部13が設けてあり、同開
口部13の下側にはカッタ2による薄切りされた試料9
の切屑を回収する図示しない切り屑回収装置が設けてあ
る。
【0006】以上のように構成されており、次にその作
用動作を説明すると、試料ホルダ10の上の試料9はカ
ッタ2の旋回運動に同期させて一回当たり数μm〜数十
μmづつ加工室1内に押上げられ、カッタ2の旋回によ
り薄切りされる。試料9の薄切りによって発生した切屑
はカッタ2の旋回運動により開口部13まで運ばれ、開
口部13内へ落下し、回収される。
【0007】
【発明が解決しょうとする課題】しかしながら、カッタ
と試料の相対位置は常に一定のため、カッタブレードは
何時も硬度の高い試料を同一個所で切断することにな
り、刃こぼれ、或いは磨耗等による傷が発生するととも
に、切削面はカッタの旋回軸の振動等によるブレの影響
がでることもある。またカッタの旋回速度を速くした場
合、カッタブレードが試料の上に無い間に試料の切削面
を撮影しなくてはならないのでその同期が難しいととも
に、試料の連続的な切断は切断により生じた試料自身の
振動が納まらない内に切削面の撮影をするため倍率の高
い撮影においては切削面がブレて情報が正確に写すこと
が出来ないという欠点があった。
【0008】本発明の目的は、従来装置に有るカッタブ
レードが何時も硬度の高い試料を同一個所で切断するこ
とになり、刃こぼれ、或いは磨耗等による傷が発生する
という欠点、及びカッタの旋回速度を速くした場合、試
料の切削面の撮影に時間的な余裕が無く、倍率の高い撮
影においては試料の切断により生じた試料自身の振動に
よるブレのため、或いはカッタ旋回軸の振動等の影響に
より情報が正確に得られないという欠点を取除き、試料
の切断に際し、ブレードの刃こぼれ等が無く、しかもカ
ッタ旋回軸の振動等の影響も無く、切削面の撮影を余裕
を持って行うことができる試料切削面作成方法及びその
装置を提供することに有る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
め本発明は試料の表層部を切れ刃により切削し、その都
度切削面の情報を記録するようにした試料切削面作成方
法において、回転している前記切れ刃の回転面に対し平
行な直線上に、前記試料の試料ホルダへの着脱を行う第
1の位置と、前記試料の表層部を切削する第2の位置
と、前記切削面を撮影により記録する第3の位置とを設
け、前記直線上の第1ないし第3の位置間を前記試料ホ
ルダに取付けた試料或いは前記切れ刃の内のいずれか一
方を移動させることにより試料切削面を作成する方法と
した。
【0010】また前記第2の位置における試料の切削は
複数回行い、進退動作毎に試料の切削を行うようにすれ
ばより好適な試料切削面を作成することができる。
【0011】さらにまた、試料の表層部を切れ刃により
切削し、その都度切削面の情報を記録するようにした試
料切削面作成装置において、前記試料を取付ける試料ホ
ルダと、回転する前記切れ刃を有する切削手段と、回転
する切れ刃面に対し平行な直線状に伸び、前記試料ホル
ダの第1ないし第3の位置間の移動を案内するガイド
と、前記試料ホルダに螺合し、回転により試料ホルダを
移動させるネジ軸と、前記ガイド上の第3の位置にあ
り、第2の位置で切削された切削面の情報を記録する情
報記録手段とを有して成る装置とした。
【0012】また、この装置のガイドはV−V型溝或い
はV−V型ころがり案内とし、ネジ軸はボールネジで、
しかも切削手段の切れ刃を回転させるスピンドルは空気
静圧軸受であればより好適である。
【0013】この発明により、ブレードの刃こぼれ、ブ
レードを回転させるスピンドルは空気静圧軸受としたの
で振動等が無く、しかも切削位置と撮影位置が離れてい
て、切削による試料の振動も納まってから切削面の撮影
を行うため、切削面のブレもなく、更に時間的余裕も有
るので切削面の情報を十分に得ることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図1な
いし図3を用いて説明する。図1は本発明の試料切削面
作成装置の実施の形態を示す全体概略図であり、図2は
図1の1−1断面図である。図1において2本の平行に
伸びるガイドとしてのリニアガイド24上には、凍結の
いらない比較的硬度のある金属材料などの試料21を取
り付けた試料ホルダ20が、図1において上下方向に移
動可能に取り付けられている。試料ホルダ20の図2に
おいて下部には、リニアガイド24と平行に設けられた
ネジ軸26が螺合されている。ネジ軸26は、モータ2
7により正逆回転し、試料21の試料ホルダ20への着
脱を行う第1の位置A、試料21の表層面aの切削を行
う第2の位置B及び切削面bの情報を記録撮影する第3
の位置Cを進退移動するようになっている。
【0015】また、リニアガイド24上の第2の位置B
に対して垂直方向には、試料21の表層面aを切れ刃2
3の回転により切削する切削手段としての切削装置22
が矢印dの方向に進退移動可能に取り付けられている。
切削装置22は、スピンドル29の回転により切れ刃2
3が回転するようになっており、同スピンドル29と軸
受の間に形成された空隙部30に圧搾空気が送り込まれ
る空気静圧軸受構造となっている。
【0016】さらにまた、リニアガイド24上の第3の
位置Cに対して垂直方向には、切れ刃23によって切削
された試料21の切削面bを記録撮影する情報記録手段
としてのCCDカメラ25が設けられている。
【0017】また、図3はリニアガイド24の代わりに
図3(イ)に示すV−V型溝28と図3(ロ)に示すV
−V型ころがり案内31を用いた際の断面図である。V
−V型溝28は、そのV溝部分に図示しない油溝から油
が供給されることにより試料ホルダ20と接地面との摩
擦が抑えられ試料ホルダ20が滑らかに移動することが
可能な構造となっている。また、V−V型ころがり案内
31は、V溝部分に「ころ」が設けられ、この「ころ」
に適当な油膜やプリロードを与えることにより試料ホル
ダ20の振動を抑え、滑らかに移動することができるよ
うになっている。
【0018】次に本発明の作用を説明する。第1の位置
Aで試料21を取付けた試料ホルダ20aが、モータ2
7によるネジ軸26の回転によりリニアガイド24上を
移動する。試料ホルダ20が第2の位置Bに移動する
と、スピンドル29の回転により切削装置22の切れ刃
23が回転し、試料表層面aを切削する。試料表層面a
を切削した後、試料ホルダ20は第3の位置Cに移動
し、第2の位置Bで切削された試料21の切削面bをC
CDカメラ25により記録撮影した後、第1の位置Aへ
戻し、試料21を試料ホルダ20から取外される。この
ことにより、好適な試料切削面を作成することができ、
切削面の情報を正確に得ることが可能となる。
【0019】また、前記切削装置22の切れ刃23は、
表層面aの切削を行うに際し、切削量を種々調整するこ
とが可能である。さらにまた、第2の位置Bにおける切
削時の移動速は速くすれば切削面が粗く、移動速度は遅
くすれば細かくすることが出来き、切削量により切削を
複数回行うことも可能であり、更に往き工程ばかりでな
く、復工程で切削作業を行う等の種々の切削方法が可能
であり、この切削工程が完了した後、第3の位置へ移動
させれば良い。
【0020】前述した実施の形態では、試料21を取付
けた試料ホルダ20を第1ないし第3の位置間を往復さ
せる例を示したが、本発明は試料ホルダ20の移動に換
えて切削装置22をリニアガイド24に対して平行に移
動させて切削することも可能であり、その配置・構成も
適宜に変更可能である。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように本発明の試料切削面
作成方法及びその装置を用いることにより、従来装置に
有るカッタブレードが何時も試料を同一個所で切断する
ことになり、刃こぼれ、或いは磨耗等による傷が発生す
るという欠点、及びカッタの旋回速度を速くした場合、
試料の切削面の撮影に時間的な余裕が無く、倍率の高い
撮影においては試料の切断により生じた振動によるブレ
のため、或いはカッタ旋回軸の振動等の影響により切削
面の情報が正確に得られないという欠点を取除くことが
できる。また試料の切断に際し、ブレードの刃こぼれ等
が無く、しかもカッタの旋回軸の振動等の影響も無く、
切削面の撮影を余裕を持って行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態例を示す試料切削面作成方法
を実施するための装置の概略全体図である。
【図2】本発明の実施形態例を示す試料切削面作成方法
を実施するための装置の概略図で、図1の1−1断面図
である。
【図3】(イ)は本発明の他の実施形態例を示す図で、
ガイドをV−V型溝にしたときの説明図、(ロ)はガイ
ドをV−V型ころがり案内にしたときの説明図である。
【図4】従来の試料切削面作成装置の説明図で、(イ)
は平面図、(ロ)は図4の2−2断面図、(ハ)は図4
の3−3断面図である。
【符号の説明】
1 加工室 2 カッタ 3 カッタブレード 4 クランプ 5 ブレードホルダ 6 旋回軸 7 加工室の側壁 8 開口部 9 試料 10 試料ホルダ 11 天井部 12 撮影装置 13 開口部 20 試料ホルダ 21 試料 22 切削装置 23 切れ刃 24 リニアガイド 25 CCDカメラ 26 ネジ軸 27 モータ 28 V−V型溝 29 スピンドル 30 空隙部 31 V−V型ころがり案内

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 試料の表層部を切れ刃により切削し、そ
    の都度切削面の情報を記録するようにした試料切削面作
    成方法において、 回転している前記切れ刃の回転面に対し平行な直線上
    に、前記試料の試料ホルダへの着脱を行う第1の位置
    と、 前記試料の表層部を切削する第2の位置と、 前記切削面を撮影により記録する第3の位置とを設け、 前記直線上の第1ないし第3の位置間を前記試料ホルダ
    に取付けた試料或いは前記切れ刃の内のいずれか一方を
    移動させることにより試料切削面を作成することを特徴
    とする試料切削面作成方法。
  2. 【請求項2】 前記第2の位置における試料の切削は複
    数回行い、進退動作毎に試料の切削行うことを特徴とす
    る請求項1に記載の試料切削面作成方法。
  3. 【請求項3】 試料の表層部を切れ刃により切削し、そ
    の都度切削面の情報を記録するようにした試料切削面作
    成装置において、 前記試料を取付ける試料ホルダと、 回転する前記切れ刃を有する切削手段と、 回転する切れ刃面に対し平行な直線状に伸び、前記試料
    ホルダの第1ないし第3の位置間の移動を案内するガイ
    ドと、前記試料ホルダに螺合し、回転により試料ホルダ
    を移動させるネジ軸と、 前記ガイド上の第3の位置にあり、第2の位置で切削さ
    れた切削面の情報を記録する情報記録手段と、 を有して成ることを特徴とする試料切削面作成装置。
  4. 【請求項4】 前記ガイドは、V−V型溝であることを
    特徴とする請求項3に記載の試料切削面作成装置。
  5. 【請求項5】 前記ガイドは、V−V型ころがり案内で
    あることを特徴とする請求項3に記載の試料切削面作成
    装置。
  6. 【請求項6】 前記ネジ軸は、ボールネジであることを
    特徴とする請求項3ないし請求項5の内のいずれかに記
    載の試料切削面作成装置。
  7. 【請求項7】 前記切削手段の切れ刃を回転させるスピ
    ンドルは、空気静圧軸受であることを特徴とする請求項
    3ないし請求項6の内のいずれかに記載の試料切削面作
    成装置。
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