JP2007307621A - Truing and dressing method of super-abrasive grain wire saw - Google Patents
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Description
本発明は、超砥粒ワイヤソーのツルーイング、およびツルーイング・ドレッシングに関するものである。 The present invention relates to truing of a superabrasive wire saw and truing dressing.
超砥粒ワイヤソーとしては、芯線に超砥粒を結合材で固着した超砥粒ワイヤソーが知られている。この超砥粒ワイヤソーは、切れ味が極めて良好である。さらに水溶性または不水溶性の研削液を用いるので、機械とその周辺の汚染を低減することができ、作業環境を改善できる等、多くの特長を有する。そして数Km以上の長尺の超砥粒ワイヤソーを製造することができるので、多くの枚数のウェハを一度でスライシング加工することが可能で、スラリーを用いる遊離砥粒方式のマルチワイヤソー方式に比べて数倍以上の切断速度を得ることができる。超砥粒ワイヤソーは、例えば、ポリエチレン、ナイロン、ポリエステル等からなる素材、またはこれらの素材をガラス繊維、炭素繊維で補強した材料を芯線とし、この芯線の外周に超砥粒砥粒を合成樹脂接着剤または電着で固着したものである。
(例えば、特許文献1参照)
As a superabrasive wire saw, a superabrasive wire saw in which superabrasive grains are fixed to a core wire with a binder is known. This superabrasive wire saw has a very good sharpness. Furthermore, since a water-soluble or water-insoluble grinding fluid is used, the machine and its surroundings can be reduced, and the working environment can be improved. Since a super-abrasive wire saw with a length of several kilometers or more can be manufactured, a large number of wafers can be sliced at once, compared to the free-abrasive multi-wire saw method using slurry. A cutting speed several times or more can be obtained. A superabrasive wire saw uses, for example, a material made of polyethylene, nylon, polyester, or a material reinforced with glass fiber or carbon fiber as a core wire, and superabrasive abrasive grains are bonded to the outer periphery of the core wire by a synthetic resin. It is fixed by an agent or electrodeposition.
(For example, see Patent Document 1)
別の超砥粒ワイヤソーとしては、炭素繊維、アラミド繊維、アルミナ繊維、ボロン繊維、シリコンカーバイド繊維、もしくはシリコン−チタン−炭素−酸素系無機繊維等のモノフィラメントまたはマルチフィラメントを芯線とし、この芯線の外周に超砥粒をめっきまたは樹脂で固着したものである。
(例えば、特許文献2参照)
As another superabrasive wire saw, a monofilament or multifilament such as carbon fiber, aramid fiber, alumina fiber, boron fiber, silicon carbide fiber, or silicon-titanium-carbon-oxygen-based inorganic fiber is used as a core wire, and the outer periphery of this core wire Superabrasive grains are fixed by plating or resin.
(For example, see Patent Document 2)
超砥粒ワイヤソーをドレッシングするのに、ドレッシングストーンを超砥粒ワイヤソーに押し当てることが知られている。
(例えば、特許文献3参照)
To dress a superabrasive wire saw, it is known to press a dressing stone against the superabrasive wire saw.
(For example, see Patent Document 3)
さらに、超砥粒ワイヤソーをドレッシングする方法として、GC砥石を超砥粒ワイヤソーに押し当てることが知られている。
(例えば、特許文献4参照)
Further, as a method of dressing a superabrasive wire saw, it is known to press a GC grindstone against the superabrasive wire saw.
(For example, see Patent Document 4)
そしてさらに、石材、コンクリート等を切断するのに用いる芯線にビーズと呼ばれる、パイプ状の超砥粒層を所定のピッチで固定した超砥粒ワイヤソーのドレッシング方法が知られている。図8、9に示すように、回転する砥石に、エンドレスの超砥粒ワイヤソーに捻り力を与えて回転させながら接触させて、らせん状にドレッシングするものである。
(例えば、非特許文献5参照)
(For example, see Non-Patent Document 5)
しかしながら、上記に記載した従来の方法では、超砥粒ワイヤソーが十分にドレッシング出来ない問題点があった。さらに、ツルーイングがほとんど出来ない問題点もあった。 本発明はこれらの問題点を解決するためになされたものである。 However, the conventional method described above has a problem that the superabrasive wire saw cannot be sufficiently dressed. In addition, there was a problem that truing was hardly possible. The present invention has been made to solve these problems.
本発明は、回転する砥石の表面を超砥粒ワイヤソーが接触して走行することにより、超砥粒ワイヤソーをツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングする方法であって、砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が50m/分以上、3000m/分以下であることを特徴とする超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法である。言うまでもなく、条件設定によりツルーイングのみ実施することが可能であり、ドレッシングのみ実施することも可能であり、さらにツルーイングとドレッシングを同時に実施することも可能である。
ここでツルーイングとは、超砥粒ワイヤソーの断面形状を可能な限り真円に近づけることである。更に詳しく説明すると、超砥粒ワイヤソーは、芯線の表面に超砥粒を結合材で固着した超砥粒層を有する。超砥粒ワイヤソーの超砥粒層を砥石で研削加工して、超砥粒ワイヤソーの長手方向に直角な超砥粒層断面において、図7に示すように超砥粒の突出端が真円を形成するように揃えることである。
そしてドレッシングとは、超砥粒層の結合材や目づまりを除去し、超砥粒を突出させて切れ味を回復させることである。特に、ニッケル被覆砥粒等を用いたときには、ニッケル被覆を除去して、砥粒先端部を露出させ、さらに超砥粒の突出端が真円を形成するように揃えることが必要である。
ここで、砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が50m/分以上、3000m/分以下と限定したのは、50m/分未満では速度差が不足してツルーイング・ドレッシングが十分に実行できないためであり、3000m/分を超えると超砥粒ワイヤソーの表面が研削焼けを発生して、超砥粒ワイヤソーの性能を著しく低下させるためである。
なお、速度差は、100m/分以上、2500m/分以下であることがより好ましく、200m/分以上、2000m/分以下であることが最も好ましい。
The present invention is a method of truing or truing dressing a superabrasive wire saw by running the surface of a rotating grindstone in contact with a superabrasive wire saw, the contact point between the grindstone and the superabrasive wire saw A truing / dressing method for a superabrasive wire saw, characterized in that the difference in speed is 50 m / min or more and 3000 m / min or less. Needless to say, only truing can be performed by setting the conditions, only dressing can be performed, and truing and dressing can be performed simultaneously.
Here, truing is to make the cross-sectional shape of the superabrasive wire saw as close to a perfect circle as possible. More specifically, the superabrasive wire saw has a superabrasive layer in which superabrasive grains are fixed to the surface of the core wire with a binder. The superabrasive layer of the superabrasive wire saw is ground with a grindstone, and in the cross section of the superabrasive layer perpendicular to the longitudinal direction of the superabrasive wire saw, the protruding end of the superabrasive grain becomes a perfect circle as shown in FIG. It is to arrange to form.
And dressing is removing the binding material and clogging of a superabrasive grain layer, making superabrasive grain protrude, and restoring sharpness. In particular, when nickel-coated abrasive grains or the like are used, it is necessary to remove the nickel coating to expose the tip of the abrasive grains and to align the protruding ends of the superabrasive grains so as to form a perfect circle.
Here, the speed difference at the contact point between the grindstone and the superabrasive wire saw was limited to 50 m / min or more and 3000 m / min or less. If the speed difference was less than 50 m / min, the speed difference was insufficient and truing dressing was sufficiently performed. This is because if it exceeds 3000 m / min, the surface of the superabrasive wire saw generates grinding burn, and the performance of the superabrasive wire saw is remarkably deteriorated.
The speed difference is more preferably 100 m / min or more and 2500 m / min or less, and most preferably 200 m / min or more and 2000 m / min or less.
本発明は詳しくは、接触点における、砥石の周速度は50m/分以上、3000m/分以下であることを特徴とする。
ここで砥石の周速度を限定したのは、50m/分未満では速度差が不足してツルーイング・ドレッシングが十分に実行できないためであり、3000m/分を超えると超砥粒ワイヤソーの表面が研削焼けを発生して、超砥粒ワイヤソーの性能を著しく低下させるためである。
砥石の周速度は100m/分以上、2000m/分以下であることがより好ましく、200m/分以上、2000m/分以下であることが最も好ましい。
In detail, the present invention is characterized in that the peripheral speed of the grindstone at the contact point is 50 m / min or more and 3000 m / min or less.
The reason why the peripheral speed of the grindstone is limited is that if the speed is less than 50 m / min, the speed difference is insufficient and the truing / dressing cannot be performed sufficiently. If the speed exceeds 3000 m / min, the surface of the superabrasive wire saw is ground and burned. This is to significantly reduce the performance of the superabrasive wire saw.
The peripheral speed of the grindstone is more preferably from 100 m / min to 2000 m / min, and most preferably from 200 m / min to 2000 m / min.
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーの走行速度は、1m/分以上、2000m/分以下であることを特徴とする。
ここで走行速度を限定したのは、1m/分未満ではツルーイング・ドレッシングの能率が低下するためであり、2000m/分を超えると超砥粒ワイヤソーを安定して走行させることが困難になるからである。
走行速度は高速である程、ツルーイング・ドレッシングの能率を高めることができる。しかしながら、研削焼けを発生させないように砥石と、超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が50m/分以上、3000m/分以下となるように制御する。
Specifically, the present invention is characterized in that the traveling speed of the superabrasive wire saw is 1 m / min or more and 2000 m / min or less.
The reason for limiting the traveling speed here is that the efficiency of truing and dressing is reduced at less than 1 m / min, and if it exceeds 2000 m / min, it becomes difficult to stably run the superabrasive wire saw. is there.
The higher the running speed, the higher the efficiency of truing / dressing. However, the speed difference at the contact point between the grindstone and the superabrasive wire saw is controlled to be 50 m / min or more and 3000 m / min or less so as not to cause grinding burn.
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーのテンションは、芯線の破断強度の5%以上70%以下であることを特徴とする。
ここでテンション値を限定したのは、5%未満ではワイヤソーがたわんで正確なツルーイング・ドレッシングが実施できないためであり、70%を超えると超砥粒層にクラックが発生して損傷するおそれがあるからである。
テンションは、芯線の破断強度の5%以上60%以下以下であることがより好ましく、芯線の破断強度の10%以上50%以下であることが最も好ましい。
Specifically, the present invention is characterized in that the tension of the superabrasive wire saw is 5% or more and 70% or less of the breaking strength of the core wire.
The reason why the tension value is limited is that if it is less than 5%, the wire saw will bend and accurate truing / dressing cannot be performed. If it exceeds 70%, the superabrasive layer may be cracked and damaged. Because.
The tension is more preferably 5% or more and 60% or less of the breaking strength of the core wire, and most preferably 10% or more and 50% or less of the breaking strength of the core wire.
本発明は詳しくは、砥石に多条の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図1に示すように、砥石に多条の独立した溝を形成しながら実施する。砥石の外周部がクシ条になった際には、ダイヤモンドドレッサ等を用いて、砥石を成形することが好ましい。
More specifically, the present invention is characterized by truing or truing a superabrasive wire saw while forming multiple grooves in a grindstone.
As shown in FIG. 1, it implements, forming many independent groove | channels in a grindstone. When the outer peripheral portion of the grindstone is combed, it is preferable to form the grindstone using a diamond dresser or the like.
本発明は詳しくは、砥石は、超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面を旋回運動しながら超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図5に示すように、超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面に沿って砥石を旋回運動させることにより、超砥粒ワイヤソーの断面形状をより高精度な真円にする効果が得られる。
More specifically, the present invention is characterized in that the grindstone is truing or truing-dressing the superabrasive wire saw while turning the surface of the superabrasive wire saw with the axis of the superabrasive wire saw as the pivot center. .
As shown in FIG. 5, by rotating the grinding wheel along the surface of the superabrasive wire saw with the axis of the superabrasive wire saw as the center of rotation, the cross-sectional shape of the superabrasive wire saw is more accurately rounded. The effect of making is obtained.
本発明は詳しくは、砥石にねじ状の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図6に示すように、砥石にねじ状の溝を形成しながら、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることも可能である。
More specifically, the present invention is characterized by truing or truing a superabrasive wire saw while forming a thread-like groove in a grindstone.
As shown in FIG. 6, it is possible to truing or truing a superabrasive wire saw while forming a thread-like groove in the grindstone.
本発明は詳しくは、砥石は、対向する1組以上の砥石から構成されて、超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることを特徴とする。
図4に示すように、超砥粒ワイヤソーを挟み込むように対向する1組以上の砥石から構成すると、高能率でしかも高精度のツルーイング・ドレッシングが可能になり好ましい。更に、対向する2組以上の砥石から構成すると、いっそう高能率、高精度のツルーイング・ドレッシングが可能になり最も好ましい。
More specifically, the present invention is characterized in that the grindstone is composed of one or more sets of grindstones facing each other, and truing or truing dressing a superabrasive wire saw.
As shown in FIG. 4, it is preferable to use one or more sets of grindstones facing each other so as to sandwich a superabrasive wire saw because high-efficiency and high-accuracy truing dressing is possible. Furthermore, it is most preferable to construct two or more pairs of grindstones facing each other because it enables more efficient and highly accurate truing dressing.
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーの約半周は、砥石に接触していることを特徴とする。
超砥粒ワイヤソーの約半周は、常に砥石に接触していることが好ましい。例えば、図1(a)に示すように、超砥粒ワイヤソーの走行方向は、砥石2の回転軸に対して直交するようにして、砥石に接触しながら走行させる。
In detail, the present invention is characterized in that about a half circumference of the superabrasive wire saw is in contact with the grindstone.
It is preferable that about a half circumference of the superabrasive wire saw is always in contact with the grindstone. For example, as illustrated in FIG. 1A, the traveling direction of the superabrasive wire saw is made to be orthogonal to the rotation axis of the
本発明は詳しくは、超砥粒ワイヤソーは、芯線の表面に超砥粒を結合材で固着させた超砥粒ワイヤソーであることを特徴とする。
本発明に適用可能な超砥粒ワイヤソーは、特に限定されるものではない。例えば、芯線がポリエチレン、ナイロン、ガラス繊維、炭素繊維、ピアノ線、およびその撚線を用いることができる。超砥粒は、工作物の種類によりダイヤモンド、CBNを用いることができる。結合材はレジンボンド、ビトリファイドボンド、メタルボンド、ニッケルめっきなど各種の結合材を用いることができる。
More specifically, the present invention is characterized in that the superabrasive wire saw is a superabrasive wire saw in which superabrasive grains are fixed to the surface of the core wire with a binder.
The superabrasive wire saw applicable to the present invention is not particularly limited. For example, the core wire can be polyethylene, nylon, glass fiber, carbon fiber, piano wire, and stranded wire thereof. As the superabrasive grain, diamond or CBN can be used depending on the type of workpiece. As the binder, various binders such as resin bond, vitrified bond, metal bond, and nickel plating can be used.
本発明のツルーイング・ドレッシング方法を用いることにより、超砥粒ワイヤソーを高能率で、しかも高精度にツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすることができる。 By using the truing dressing method of the present invention, a superabrasive wire saw can be truing or truing dressing with high efficiency and high accuracy.
発明を実施するための最良の形態については、以下の実施例で詳しく説明する。なお、以下の実施例では、同一または相当する部分については、同一の参照符号を付し、その説明については繰り返さないこととする。 The best mode for carrying out the invention will be described in detail in the following examples. In the following embodiments, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
まず、以下の製造方法によって、図2、3に示す超砥粒ワイヤソー1を得た。ここで、図2は超砥粒ワイヤソーの外観および部分断面を示す模式図である。図3は超砥粒ワイヤソーの断面を示す模式図である。
フェノール樹脂塗料と、平均粒径2.6μmのダイヤモンドフィラー4bと、粒径40/60μmのニッケル被覆ダイヤモンド砥粒4aをそれぞれの固形分比が60容量%、5容量%、35容量%となるように均一に混合し、さらに、この混合物に溶剤のクレゾールを加えて、塗料中の溶剤量を50容量%とした。次に、この砥粒分散溶解液を外径0.18mm(抗張力82.2N)の銅めっきピアノ線6に塗布し、内径0.28mmのダイスを通した後、炉内温度300度の焼き付け炉で焼き付け硬化させた。そして、外径0.24mm、レジンボンド層の厚み約20μmの超砥粒ワイヤソー1を得た。
First, the superabrasive wire saw 1 shown in FIGS. 2 and 3 was obtained by the following manufacturing method. Here, FIG. 2 is a schematic view showing an appearance and a partial cross section of the superabrasive wire saw. FIG. 3 is a schematic view showing a cross section of a superabrasive wire saw.
Phenol resin paint, diamond filler 4b having an average particle diameter of 2.6 μm, and nickel-coated diamond abrasive grains 4a having a particle diameter of 40/60 μm are set so that the solid content ratio thereof is 60% by volume, 5% by volume, and 35% by volume. Furthermore, the solvent cresol was added to this mixture to make the amount of the solvent in the paint 50% by volume. Next, this abrasive grain dispersion solution is applied to a copper-plated
次に、この超砥粒ワイヤソーを、図1および図4に示す方法でツルーイング・ドレッシングを行った。その際の条件は以下の通りである。砥石2の周速度は500m/分、超砥粒ワイヤソーの走行速度は10m/分、超砥粒ワイヤソーのテンションは芯線の破断強度の20%に設定した。超砥粒ワイヤソーと砥石の接触点において、超砥粒ワイヤソーの走行方向と、砥石の回転方向は逆(即ち、アップカット)であるので、速度差は500m/分と10m/分を合計して510m/分である。、
図1(a)に示すように、超砥粒ワイヤソー1の走行方向は砥石2の回転軸に対して直交し、砥石に接触しながら走行する。超砥粒ワイヤソーは一定の押し付け力で砥石に切り込まれながら、ツルーイング・ドレッシングを実施した。次に、図1(b)に示すように砥石に溝が形成され、その溝深さが予め設定した深さに到達すると、次の溝を形成しながらツルーイング・ドレッシングを実施した。さらに、図1(c)に示すように、砥石の断面がクシ状になったときにはダイヤモンドドレッサ(またはダイヤモンドロータリドレッサ)等によって砥石の外周をドレッシングして平坦にした。以上の(a)から(c)を繰り返しながらツルーイング・ドレッシングを継続した。
Next, this superabrasive wire saw was subjected to truing dressing by the method shown in FIGS. The conditions at that time are as follows. The peripheral speed of the
As shown in FIG. 1A, the traveling direction of the superabrasive wire saw 1 is orthogonal to the rotational axis of the
図4は超砥粒ワイヤソーと砥石のレイアウトを示す斜視図である。一組の砥石を超砥粒ワイヤソーの上方と下方にそれぞれ配置して、超砥粒ワイヤソーの全周をツルーイング・ドレッシングを実施し、超砥粒突出部のニッケル被覆を除去し、超砥粒層断面において超砥粒の突出端が真円を形成するようにした。
このツルーイング・ドレッシングを完了した超砥粒ワイヤソーを用いて、光学ガラスを切断加工したところ、切れ味が良好で、しかも高品位な加工面が得られた。この結果から、本発明のツルーイング・ドレッシング方法を採用すると、超砥粒ワイヤソーの性能を最大限に引き出せることが判明した。すなわち、本発明が超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシングに極めて有効であることが判った。図7に、ツルーイング・ドレッシングされた超砥粒ワイヤソーの断面の模式図を示す。
FIG. 4 is a perspective view showing a layout of a superabrasive wire saw and a grindstone. A pair of grindstones are placed above and below the superabrasive wire saw, truing dressing is performed on the entire circumference of the superabrasive wire saw, the nickel coating on the superabrasive protrusion is removed, and the superabrasive layer The protruding end of the superabrasive grain formed a perfect circle in the cross section.
When the optical glass was cut using a superabrasive wire saw that had been subjected to this truing and dressing, a sharpness and a high-quality processed surface were obtained. From this result, it was found that the performance of the superabrasive wire saw can be maximized by employing the truing dressing method of the present invention. That is, it was found that the present invention is extremely effective for truing dressing of a superabrasive wire saw. FIG. 7 shows a schematic diagram of a cross section of a truing-dressed superabrasive wire saw.
さらに、図5に示すように、砥石を超砥粒ワイヤソーの軸心を旋回中心として、超砥粒ワイヤソーの表面を旋回運動しながら超砥粒ワイヤソーををツルーイングまたは、ツルーイング・ドレッシングすると超砥粒ワイヤソーの断面形状を高精度な真円にすることが出来た。この超砥粒ワイヤソーは、いっそう切れ味が良好で、極めて高品位な加工面が得られる。 Further, as shown in FIG. 5, when the grindstone is truing or truing and dressing the superabrasive wire saw while turning the surface of the superabrasive wire saw with the axis of the superabrasive wire saw as the pivot center, the superabrasive grain The cross-sectional shape of the wire saw was made into a highly accurate perfect circle. This superabrasive wire saw has a better sharpness and an extremely high quality processed surface.
1:超砥粒ワイヤソー
2:砥石
3:ダイヤモンドドレッサ
4a:砥粒
4b:フィラー
5:結合材
6:芯線
1: Super-abrasive wire saw 2: Whetstone 3: Diamond dresser 4a: Abrasive grain 4b: Filler 5: Binder 6: Core wire
Claims (10)
前記砥石と、前記超砥粒ワイヤソーの接触点における速度差が50m/分以上、3000m/分以下であることを特徴とする、超砥粒ワイヤソーのツルーイング・ドレッシング方法。 A method of truing or truing a superabrasive wire saw by running a superabrasive wire saw in contact with the surface of a rotating grindstone,
A truing / dressing method for a superabrasive wire saw, wherein a speed difference at a contact point between the grindstone and the superabrasive wire saw is 50 m / min or more and 3000 m / min or less.
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