JP2009107070A - Method and device for lapping - Google Patents
Method and device for lapping Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009107070A JP2009107070A JP2007282002A JP2007282002A JP2009107070A JP 2009107070 A JP2009107070 A JP 2009107070A JP 2007282002 A JP2007282002 A JP 2007282002A JP 2007282002 A JP2007282002 A JP 2007282002A JP 2009107070 A JP2009107070 A JP 2009107070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lapping
- workpiece
- tool
- lapping tool
- machining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
Abstract
Description
この発明は、ラップと工作物とを相対移動させてラップ剤中の砥粒などによって表面加工を行うラッピング加工方法および装置に関するものであり、詳しくは、工作物の形状を高精度に測定した後に、その測定結果を利用してラッピング加工を行うことにより、高精度の形状精度および表面精度を実現することのできるラッピング加工方法および装置に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a lapping method and apparatus for performing surface processing with abrasive grains in a lapping agent by relatively moving a lap and a workpiece, and more specifically, after measuring the shape of a workpiece with high accuracy. The present invention relates to a lapping method and apparatus capable of realizing high-precision shape accuracy and surface accuracy by performing lapping using the measurement result.
ラッピング加工とは、ラップと称する工具と工作物との間にラップ剤を介在させ、ラップと工作物との相対運動によって工作物の表面を加工するものであり、工作物表面の面粗度の向上、平坦度・平滑度の向上を目的とするものである。ラップ剤としては、通常、遊離砥粒を液体中に分散させた懸濁液を用いる。このラッピング加工を行う装置は、一般的にラッピング専用の装置であり、他の工作機械や加工装置と共用できるものではなかった。 In lapping, a lapping agent is interposed between a tool called a lap and a workpiece, and the surface of the workpiece is machined by relative movement between the lap and the workpiece. The purpose is to improve the flatness and smoothness. As the lapping agent, a suspension in which free abrasive grains are dispersed in a liquid is usually used. An apparatus for performing this lapping process is generally an apparatus dedicated to lapping and cannot be shared with other machine tools and processing apparatuses.
遊離砥粒を用いる従来の加工装置としては、下記の特許文献1および特許文献2などが公知である。特許文献1には、弾性球体工具を回転駆動させ研磨液中の工作物を加工するための加工ヘッドが記載されている。特許文献2には、回転スピンドルによって弾性球体工具を回転させ、スラリー中に分散させた研磨砥粒を介して自由曲面の研磨加工を行う研磨装置が記載されている。
以上のように、ラッピング加工を行うためにはラッピング専用の装置が必要となり、工作機械に加えてラッピング装置を設置するためには、設置スペースの確保や設備コストの大幅増加が避けられず、製品の加工・製造コストの増加を招いていた。特許文献1および特許文献2に記載された加工装置も専用機であり同様の問題点がある。さらに、特許文献1および特許文献2の工具は、回転駆動する必要があり、工具の構造や駆動機構が複雑になるという問題点があった。
As described above, lapping equipment is necessary to perform lapping, and in order to install lapping equipment in addition to machine tools, it is inevitable to secure installation space and increase equipment costs. Increased the processing and manufacturing costs. The processing apparatuses described in
また、一般的にラッピング加工は加工能率の点ではあまり良好ではなく、さらなる加工能率の向上が求められていた。さらに、加工位置へのラッピング剤の供給に関しても、一定かつ均一な供給を行うためには作業者の熟練技術や注意深い作業が必要であった。そして、ラッピング加工は、前述のように工作物表面の面粗度の向上、平坦度・平滑度の向上を目的とするものである。工作物の形状精度は基本的に前加工に依存しており、ラッピング加工では工作物の形状精度を向上させることはできなかった。 In general, lapping is not so good in terms of processing efficiency, and further improvement in processing efficiency has been demanded. Furthermore, with regard to the supply of the wrapping agent to the processing position, skilled techniques and careful work by the operator are required in order to perform a constant and uniform supply. The lapping process is aimed at improving the surface roughness of the workpiece surface and improving the flatness / smoothness as described above. The shape accuracy of the workpiece basically depends on the pre-processing, and the lapping processing cannot improve the shape accuracy of the workpiece.
そこで、本発明は、以上のようなラッピング加工における問題点や欠点を改善し、在来の工作機械を利用して簡単な構成の工具により高精度かつ高加工能率の自動加工を可能とし、さらに、工作物表面の面粗度・平坦度・平滑度だけでなく工作物の形状精度も向上させることのできるラッピング加工方法および装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention improves the problems and drawbacks in the lapping process as described above, enables automatic machining with high accuracy and high machining efficiency with a simple configuration tool using a conventional machine tool, An object of the present invention is to provide a lapping method and apparatus capable of improving not only the surface roughness, flatness and smoothness of the workpiece surface but also the shape accuracy of the workpiece.
上記目的を達成するために、本発明のラッピング加工方法は、ラッピング工具を往復振動させる往復駆動部と、前記往復駆動部に取り付けるための取付部と、合成樹脂からなる球形状のラップ球と、前記取付部に対して前記ラップ球を弾性的に支持する弾性支持部とを備えたラッピング工具と、工作物を取り付けるためのテーブルと、前記ラッピング工具と前記テーブルを互いに直交する3軸方向に相対的に移動させる送り機構とを有するラッピング装置を使用したラッピング加工方法であって、前記工作物の加工表面形状を測定した測定データと前記工作物の目標形状との差から、ラッピング加工の加工量を求める手順と、所定の加工条件において、前記加工量を達成するための前記ラッピング工具の工作物に対する押付力を求める手順と、前記ラッピング工具の押付力を得るための前記ラッピング工具の送り位置を求める手順と、前記工作物の表面各点に対する前記ラッピング工具の位置を前記送り位置とするように、前記送り機構によって前記ラッピング工具を移動させてラッピング加工を行う手順とを有するものである。 In order to achieve the above object, a lapping method of the present invention comprises a reciprocating drive unit for reciprocating vibration of a lapping tool, an attaching unit for attaching to the reciprocating drive unit, a spherical wrapping ball made of synthetic resin, A wrapping tool having an elastic support portion that elastically supports the lap sphere with respect to the mounting portion, a table for mounting a workpiece, and the wrapping tool and the table relative to each other in three orthogonal directions A lapping method using a lapping device having a feed mechanism for moving the workpiece, wherein a processing amount of lapping is calculated based on a difference between measurement data obtained by measuring a machining surface shape of the workpiece and a target shape of the workpiece And a procedure for obtaining a pressing force of the lapping tool against a workpiece to achieve the machining amount under a predetermined machining condition A procedure for obtaining a feed position of the lapping tool for obtaining a pressing force of the lapping tool, and the lapping tool by the feed mechanism so that the position of the lapping tool with respect to each point on the surface of the workpiece is the feed position. And a procedure for performing lapping by moving the.
また、上記のラッピング加工方法において、前記ラッピング工具は、前記取付部に対する前記ラップ球の突出量を調整する突出量調整部を備えたものであることが好ましい。 In the lapping method described above, it is preferable that the lapping tool is provided with a protrusion amount adjusting portion that adjusts a protrusion amount of the wrap ball with respect to the attachment portion.
また、上記のラッピング加工方法において、前記工作物の目標形状は平面とすることができ、高精度の平面加工を行うことができる。 In the lapping method described above, the target shape of the workpiece can be a flat surface, and high-precision flat surface processing can be performed.
また、上記のラッピング加工方法において、前記工作物の目標形状は任意の三次元曲面とすることができ、高精度の三次元曲面加工を行うことができる。 In the lapping method described above, the target shape of the workpiece can be an arbitrary three-dimensional curved surface, and high-precision three-dimensional curved surface processing can be performed.
また、本発明のラッピング装置は、ラッピング工具を往復振動させる往復駆動部と、前記往復駆動部に取り付けるための取付部と、合成樹脂からなる球形状のラップ球と、前記取付部に対して前記ラップ球を弾性的に支持する弾性支持部とを備えたラッピング工具と、工作物を取り付けるためのテーブルと、前記ラッピング工具と前記テーブルを互いに直交する3軸方向に相対的に移動させる送り機構と、前記送り機構を制御して前記ラッピング工具を目標位置に移動させる制御部とを有する。そして、前記制御部は、前記工作物の加工表面形状を測定した測定データと前記工作物の目標形状との差から、ラッピング加工の加工量を求める手順と、所定の加工条件において、前記加工量を達成するための前記ラッピング工具の工作物に対する押付力を求める手順と、前記ラッピング工具の押付力を得るための前記ラッピング工具の送り位置を求める手順と、前記工作物の表面各点に対する前記ラッピング工具の位置を前記送り位置とするように、前記送り機構によって前記ラッピング工具を移動させてラッピング加工を行う手順とを実行するものである。 The lapping apparatus according to the present invention includes a reciprocating drive unit that reciprocally vibrates a wrapping tool, a mounting unit that is attached to the reciprocating drive unit, a spherical wrap ball made of synthetic resin, and the mounting unit. A wrapping tool having an elastic support portion that elastically supports the lap ball, a table for attaching a workpiece, and a feed mechanism that relatively moves the wrapping tool and the table in three axial directions perpendicular to each other. And a controller that controls the feed mechanism to move the lapping tool to a target position. The control unit is configured to obtain a processing amount of lapping processing from a difference between measurement data obtained by measuring a processing surface shape of the workpiece and a target shape of the workpiece, and the processing amount in a predetermined processing condition. For obtaining the pressing force of the wrapping tool against the workpiece for achieving the above, a procedure for obtaining a feed position of the wrapping tool for obtaining the pressing force of the wrapping tool, and the lapping for each point on the surface of the workpiece The lapping process is performed by moving the lapping tool by the feed mechanism so that the position of the tool is the feed position.
また、上記のラッピング装置において、前記ラッピング工具は、前記取付部に対する前記ラップ球の突出量を調整する突出量調整部を備えたものであることが好ましい。 In the above wrapping apparatus, it is preferable that the wrapping tool includes a protrusion amount adjusting unit that adjusts a protrusion amount of the wrap ball with respect to the attachment portion.
また、上記のラッピング装置において、前記ラップ球は、ポリアミド系樹脂からなるものであることが好ましい。 In the above wrapping apparatus, the wrap ball is preferably made of a polyamide-based resin.
本発明は、以上のように構成されているので、以下のような効果を奏する。 Since this invention is comprised as mentioned above, there exist the following effects.
在来の工作機械を利用して簡単な構成の工具により高精度かつ高加工能率の自動加工が可能となる。また、専用のラッピング装置を設置する必要がなく、設置スペースの確保や設備コストの大幅増加という問題を避けることができる。その結果として、製品の加工・製造コストを低減することができる。さらに、工作物表面の面粗度・平坦度・平滑度だけでなく、工作物の形状精度も大幅に向上させることができる。 Automatic machining with high accuracy and high machining efficiency is possible with a simple tool using a conventional machine tool. Moreover, there is no need to install a dedicated wrapping device, and problems such as securing an installation space and a significant increase in equipment cost can be avoided. As a result, the processing / manufacturing cost of the product can be reduced. Furthermore, not only the surface roughness, flatness, and smoothness of the workpiece surface, but also the shape accuracy of the workpiece can be greatly improved.
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明のラッピング加工方法および装置に使用するラッピング工具1の構成を示す図である。このラッピング工具1を在来の工作機械に取り付けてラッピング加工を行うことができる。取付部11は、ラッピング工具1を後述の往復駆動部3(図2参照)の出力軸31に取り付けるためのものである。取付部11の上部には接続穴17が形成されている。接続穴17に往復駆動部3の出力軸31を挿入して、固定ボルト16によって取付部11と出力軸31とを固定する。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
取付部11の下方には調整ねじ13が接続されている。調整ねじ13は、調整ダイアル12の内周側の雌ねじに螺合しており、また、キーとキー溝などの機構により取付部11に対して回転しないようにされている。さらに、調整ねじ13は、上部を取付部11内部の空洞部18に収納されており、取付部11に対して上下に位置調節可能となっている。調整ダイアル12は取付部11に対して回転可能に支持されており、回転をロックすることも可能となっている。したがって、調整ダイアル12のロックを解除して回転させれば調整ねじ13を上下に移動させることができ、調整ダイアル12のロックすれば調整ねじ13の位置を固定することができる。
An
調整ねじ13の下端部にはコイルばね状の弾性支持部14が固定されている。また、弾性支持部14の下端部には球形状のラップ球15が固定されている。ラップ球15はポリアミド系樹脂(いわゆるナイロンなど)からなる中実体である。ラップ球15は、適度な柔軟性を有し、ラップ剤中の遊離砥粒を適度に保持する材質が好ましい。ポリアミド系樹脂やポリプロピレン樹脂などの合成樹脂が適している。弾性支持部14はコイルばねのばね定数に従って上下に伸縮可能である。弾性支持部14によりラップ球15は弾性的に支持されている。
A coil spring-like
取付部11に対するラップ球15の突出量は、調整ダイアル12を回動させることにより調整することができる。調整ダイアル12および調整ねじ13が、突出量調整部を構成する。取付部11に対するラップ球15の位置(突出量)を調整することによって、工作物に対するラップ球15の押付力を調整することができ、工作物の種類や目的とする表面精度に応じた最適な押付力を容易に設定することができる。
The protrusion amount of the
図2は、本発明のラッピング装置2の構成を示す図である。ラッピング装置2は、在来の工作機械を利用することができ、図示のような立形の工作機械(例えば、マシニングセンタやフライス盤)の主軸に往復駆動部3とラッピング工具1を取り付けることにより、本発明のラッピング装置2とすることができる。そのため、専用のラッピング装置を設置する必要がなく、設置スペースの確保や設備コストの大幅増加という問題を避けることができる。その結果として、製品の加工・製造コストを低減することができる。
FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the
ラッピング装置2のベッド21の後方からはコラム22が立設され、コラム22には主軸頭23がZ軸方向(ここでは鉛直方向)に移動可能に設けられている。また、主軸頭23をZ軸方向に移動させるためのZ軸送り機構がコラム22に設けられているが、ここでは図示を省略している。Z軸送り機構は、ボールナットおよびZ軸送りねじによるボールねじ機構とZ軸送りモータとからなるものでよい。
A
主軸頭23には回転可能に主軸24が支持されている。主軸24は回転しないように固定することも可能になっている。主軸24の下端部には工具を交換可能に取り付けるための工具装着部が設けられている。往復駆動部3は、ラッピング工具1を往復振動させるための駆動部である。ここではZ軸方向に往復駆動部3の出力軸31が往復振動を行い、往復振動の振動数は10〜20Hz程度、振幅は5mm程度が適当である。
A
往復駆動部3の出力軸31にはラッピング工具1が固定され、往復駆動部3上部に設けられたテーパシャンクが主軸24下端の工具装着部に装着固定される。往復駆動部3は、内部に設置した電動モータ等によって出力軸31に往復運動を発生させるようにしてもよいし、または、主軸24の回転運動を出力軸31の往復運動に変換する機構を内部に設けるようにしてもよい。後者の場合には、往復駆動部3の本体を主軸頭23に対して回転止めする構造が必要である。
The
ベッド21の上面には、工作物4を載置固定するためのテーブル25が設置されている。テーブル25はZ軸方向に直交する水平面上のX,Y軸方向に移動可能に設けられている。また、テーブル25をX,Y軸方向に移動させるためのX軸送り機構およびY軸送り機構が設けられているが、ここでは図示を省略している。X軸送り機構およびY軸送り機構もボールねじ機構と送りモータとからなるものでよい。X,Y,Z軸は互いに直交し直交座標系をなすものである。X,Y,Z軸の各送り機構により、ラッピング工具1と工作物4とは、直交3軸方向に相対移動が可能となっており、三次元の任意曲面形状の加工が可能である。
A table 25 for mounting and fixing the
テーブル25上に固定された工作物4の周囲を包囲するように加工槽26が設置されている。加工槽26とテーブル25との接続部はシール等により水密に保たれ、ラップ剤が漏れ出ないようにされている。加工槽26の内部にラップ剤を貯留して、工作物4が完全にラップ剤中に浸漬されるようにする。加工槽26の上面は開放されており、加工の妨げとなることはない。なお、在来の工作機械を利用する場合には、加工槽26は簡単に取り外し可能な構造とすることが好ましい。
A
実際の加工は次のようにして行う。工作物4および加工槽26をテーブル25上に取り付け、加工槽26内にラップ剤を注入して、工作物4がラップ剤中に浸漬されるようにする。調整ダイアル12を回動させてラップ球15の上下位置を調整し、ラップ球15の工作物4に対する押付力を設定する。往復駆動部3の振動駆動を開始するとともに、主軸頭23を加工位置まで下降させる。そして、加工表面の形状に沿ってX,Y,Z軸方向の相対移動を行いラッピング加工を行う。なお、ラッピング工具1は回転せず往復振動のみが付加される。
Actual processing is performed as follows. The
ラッピング工具1の往復振動により、ラップ球15が工作物4表面に押しつけられたり工作物4表面から離れたりする。ラップ球15のこの運動により、ラップ球15と工作物4の間にラップ剤の流入および流出が永続的に繰り返される。これによりラップ球15と工作物4の間にラップ剤の供給、排除が繰り返されて、自動的に新鮮なラップ剤に更新されるとともに、ラップ剤中の砥粒の運動により加工能率が向上する。また、加工槽26の使用により、ラップ剤の供給に作業者の熟練技術が必要なくなり、ラッピング装置2の自動運転が可能となる。
Due to the reciprocating vibration of the
なお、ラッピング工具1と工作物4とのX,Y,Z軸方向の相対移動は、前加工のNC加工プログラムを、そのまま利用したり、オフセット量の変更などの僅かな修正で利用することができる。同じNC加工プログラムを利用する場合でも、調整ダイアル12を回動させてラップ球15の上下位置を調整することにより、ラップ球15の工作物4に対する押付力を任意に設定可能である。
The relative movement of the
なお、図2では、加工槽26をテーブル25上に取り付けるようにしているが、加工槽の形態はこのようなものに限定されず、加工表面にラップ剤を保持できるものであればどのようなものでもよい。例えば、上面のみ開放された容器を加工槽としてもよく、工作物の加工部の周囲を粘土やシール材で形成した壁によって包囲するようにしてもよい。粘土やシール材は工作物上に直接設置することもできる。また、前述のように、加工槽を用いた方が好ましいが、加工槽を使用しない加工も可能である。
In FIG. 2, the
次に、ラッピング装置2による加工例を挙げる。ラップ球としては直径6mmのナイロン球体を使用し、ラップ剤は水、水飴、ダイアモンド砥粒の混合液とした。工作物としては超硬合金V10(JIS表記)の平面形状のラッピング加工を行った。ラップ球の押付力は20N以下とした。これにより表面粗さ(最大高さRz)0.07μmの平滑な鏡面が得られた。
Next, the example of a process by the
なお、ラップ球の押付力は、ラップ球の直径6mmでは、表面粗さ1μm程度の加工では200N程度とし、表面粗さ0.1μm以下では20N以下とする。ラップ球の直径がこれより小さい場合には押付力も小さくする必要がある。 The pressing force of the wrapping ball is about 200 N when the surface roughness is about 1 μm when the diameter of the wrapping ball is 6 mm, and is about 20 N when the surface roughness is 0.1 μm or less. When the diameter of the wrap ball is smaller than this, it is necessary to reduce the pressing force.
以上は、ラッピング装置2によって、工作物表面の面粗度・平坦度・平滑度を向上させるための通常のラッピング加工を行うものである。次に、ラッピング装置2を使用して、ラッピング加工により工作物の形状精度を向上させる加工方法について説明する。図3が、そのラッピング加工方法の手順を示すフローチャートである。以下、図3に基づいて本発明のラッピング加工方法の各手順を説明する。
As described above, the
本発明のラッピング加工方法では、まず、手順101において、ラッピング加工を施すべき工作物の三次元形状を高精度に測定する。測定装置は高精度三次元測定装置、共焦点レーザー顕微鏡、原子間力顕微鏡などを使用し、1μm以下の高精度で測定を行う。次に、手順102において、工作物の目標形状と、手順101で測定した三次元形状データとの差から、工作物の各点におけるラッピング加工量を求める。
In the lapping method of the present invention, first, in
次に、手順103において、そのラッピング加工量を得るためのラップ力(ラップ球の押付力)を求める。なお、ラッピング加工量とラップ力とは比例関係にあると考えられるが、その比例定数は予め実験等により求めておく。この際、調整ダイアル12およびおよび調整ねじ13は標準位置としておく。ラッピング加工量はまた、他の加工条件にも依存するが、他の加工条件は実際に加工を行う条件に固定すればよい。ラップ力以外の他の加工条件とは、工作物の材質、ラップ剤の種類・組成、ラップ球の直径と材質、ラッピング工具と工作物の相対移動速度などである。
Next, in
次に、手順104において、工作物の三次元形状データと工作物の加工表面各点のラップ力から、そのラップ力を得るためのラッピング工具の位置を求める。ラップ力は弾性支持部14の弾性定数によって生じるので、所望のラップ力を得るためのラッピング工具の位置が一意的に求まる。加工各点でのラッピング工具の位置を連結すればラッピング工具の工作物に対する軌跡となる。このラッピング工具の軌跡をNC(数値制御)加工プログラムとして保存できる。
Next, in
次に、手順105において、ラッピング工具の軌跡を指示するNC加工プログラムをラッピング装置2で実行し、ラッピング加工を行う。なお、ラッピング加工の実行時には、調整ダイアル12によりラップ力を標準から強めまたは弱めに調整することができる。以上のような手順によってラッピング加工を行うことにより、三次元形状測定で得た工作物の三次元形状データと目標形状との差分がラッピング加工によって高精度に除去され、工作物表面の面粗度を向上させるだけでなく、工作物の形状精度も大幅に向上させることができる。
Next, in
例えば、工作物の目標形状が平面である場合は、三次元形状測定により得た平面からのずれの多い部分をより多く加工して、ラッピング加工の仕上げ形状を高精度の平面形状とすることができる。また、工作物の目標形状は任意の三次元曲面であってもよい。例えば、回転放物面、球面、円筒面などの任意の三次元曲面形状でも加工できる。三次元形状測定により工作物の目標形状からのずれを測定し、ずれの多い部分をより多く加工することにより高精度の三次元曲面形状を形成することができる。 For example, when the target shape of the workpiece is a flat surface, the portion having a large deviation from the flat surface obtained by the three-dimensional shape measurement is processed more to make the finished shape of the lapping processing a highly accurate planar shape. it can. The target shape of the workpiece may be an arbitrary three-dimensional curved surface. For example, any three-dimensional curved surface shape such as a rotating paraboloid, a spherical surface, or a cylindrical surface can be processed. By measuring the deviation of the workpiece from the target shape by the three-dimensional shape measurement and machining more portions with a large deviation, a highly accurate three-dimensional curved surface shape can be formed.
また、図3に示す各手順は、ラッピング装置2に備えられたNC(数値制御)装置(図示せず)を利用して行うことができる。NC装置がNC加工プログラム自動作成機能を持っていれば、NC加工プログラムの作成からラッピング加工までを円滑に実行することができる。
Each procedure shown in FIG. 3 can be performed using an NC (Numerical Control) device (not shown) provided in the
以上のように、本発明のラッピング加工方法および装置によれば、在来の工作機械を利用して簡単な構成の工具により高精度かつ高加工能率の自動加工が可能となる。また、専用のラッピング装置を設置する必要がなく、設置スペースの確保や設備コストの大幅増加という問題を避けることができる。その結果として、製品の加工・製造コストを低減することができる。さらに、本発明のラッピング加工方法により、工作物表面の面粗度・平坦度・平滑度だけでなく、工作物の形状精度も大幅に向上させることができる。 As described above, according to the lapping method and apparatus of the present invention, it is possible to perform automatic machining with high accuracy and high machining efficiency by using a tool with a simple configuration using a conventional machine tool. Moreover, there is no need to install a dedicated wrapping device, and problems such as securing an installation space and a significant increase in equipment cost can be avoided. As a result, the processing / manufacturing cost of the product can be reduced. Furthermore, the lapping method of the present invention can greatly improve not only the surface roughness, flatness, and smoothness of the workpiece surface but also the shape accuracy of the workpiece.
本発明によれば、在来の工作機械を利用して簡単な構成の工具により高精度かつ高加工能率の自動加工が可能となる。また、専用のラッピング装置を設置する必要をなくし、製品の加工・製造コストを低減することができる。さらに、工作物表面の面粗度・平坦度・平滑度だけでなく、工作物の形状精度も大幅に向上させることができる。 According to the present invention, automatic machining with high accuracy and high machining efficiency can be performed with a tool having a simple configuration using a conventional machine tool. Moreover, it is not necessary to install a dedicated wrapping device, and the processing / manufacturing cost of the product can be reduced. Furthermore, not only the surface roughness, flatness, and smoothness of the workpiece surface, but also the shape accuracy of the workpiece can be greatly improved.
1 ラッピング工具
2 ラッピング装置
3 往復駆動部
4 工作物
11 取付部
12 調整ダイアル
13 調整ねじ
14 弾性支持部
15 ラップ球
16 固定ボルト
17 接続穴
18 空洞部
21 ベッド
22 コラム
23 主軸頭
24 主軸
25 テーブル
26 加工槽
31 出力軸
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記往復駆動部(3)に取り付けるための取付部(11)と、合成樹脂からなる球形状のラップ球(15)と、前記取付部(11)に対して前記ラップ球(15)を弾性的に支持する弾性支持部(14)とを備えたラッピング工具(1)と、
工作物(4)を取り付けるためのテーブル(25)と、
前記ラッピング工具(1)と前記テーブル(25)を互いに直交する3軸方向に相対的に移動させる送り機構とを有するラッピング装置を使用したラッピング加工方法であって、
前記工作物(4)の加工表面形状を測定した測定データと前記工作物(4)の目標形状との差から、ラッピング加工の加工量を求める手順(102)と、
所定の加工条件において、前記加工量を達成するための前記ラッピング工具(1)の工作物に対する押付力を求める手順(103)と、
前記ラッピング工具(1)の押付力を得るための前記ラッピング工具(1)の送り位置を求める手順(104)と、
前記工作物(4)の表面各点に対する前記ラッピング工具(1)の位置を前記送り位置とするように、前記送り機構によって前記ラッピング工具(1)を移動させてラッピング加工を行う手順(105)とを有するラッピング加工方法。 A reciprocating drive unit (3) for reciprocatingly vibrating the lapping tool (1);
An attachment portion (11) for attachment to the reciprocating drive portion (3), a spherical wrap ball (15) made of synthetic resin, and the wrap ball (15) elastically against the attachment portion (11) A lapping tool (1) comprising an elastic support (14) for supporting
A table (25) for mounting the workpiece (4);
A lapping method using a lapping apparatus having a feed mechanism for relatively moving the lapping tool (1) and the table (25) in three axis directions orthogonal to each other,
A procedure (102) for determining a lapping machining amount from a difference between measurement data obtained by measuring a machining surface shape of the workpiece (4) and a target shape of the workpiece (4);
A procedure (103) for obtaining a pressing force of the lapping tool (1) on the workpiece to achieve the machining amount under a predetermined machining condition;
A procedure (104) for obtaining a feed position of the lapping tool (1) for obtaining a pressing force of the lapping tool (1);
Procedure (105) for performing lapping by moving the lapping tool (1) by the feed mechanism so that the position of the lapping tool (1) with respect to each point on the surface of the workpiece (4) is the feed position. A lapping method comprising:
前記ラッピング工具(1)は、前記取付部(11)に対する前記ラップ球(15)の突出量を調整する突出量調整部(12,13)を備えたものであるラッピング加工方法。 A lapping method according to claim 1,
The lapping tool (1) is a lapping method comprising a protrusion amount adjusting portion (12, 13) for adjusting a protrusion amount of the wrap ball (15) with respect to the attachment portion (11).
前記工作物(4)の目標形状は平面であり、高精度の平面加工を行うものであるラッピング加工方法。 The lapping method according to any one of claims 1 and 2,
A lapping method, wherein the target shape of the workpiece (4) is a flat surface, and high-precision planar processing is performed.
前記工作物(4)の目標形状は任意の三次元曲面であり、高精度の三次元曲面加工を行うものであるラッピング加工方法。 The lapping method according to any one of claims 1 and 2,
A lapping method in which a target shape of the workpiece (4) is an arbitrary three-dimensional curved surface and high-precision three-dimensional curved surface machining is performed.
前記往復駆動部(3)に取り付けるための取付部(11)と、合成樹脂からなる球形状のラップ球(15)と、前記取付部(11)に対して前記ラップ球(15)を弾性的に支持する弾性支持部(14)とを備えたラッピング工具(1)と、
工作物(4)を取り付けるためのテーブル(25)と、
前記ラッピング工具(1)と前記テーブル(25)を互いに直交する3軸方向に相対的に移動させる送り機構と、
前記送り機構を制御して前記ラッピング工具(1)を目標位置に移動させる制御部とを有し、
前記制御部は、
前記工作物(4)の加工表面形状を測定した測定データと前記工作物(4)の目標形状との差から、ラッピング加工の加工量を求める手順(102)と、
所定の加工条件において、前記加工量を達成するための前記ラッピング工具(1)の工作物に対する押付力を求める手順(103)と、
前記ラッピング工具(1)の押付力を得るための前記ラッピング工具(1)の送り位置を求める手順(104)と、
前記工作物(4)の表面各点に対する前記ラッピング工具(1)の位置を前記送り位置とするように、前記送り機構によって前記ラッピング工具(1)を移動させてラッピング加工を行う手順(105)とを実行するものであるラッピング装置。 A reciprocating drive unit (3) for reciprocatingly vibrating the lapping tool (1);
An attachment portion (11) for attachment to the reciprocating drive portion (3), a spherical wrap ball (15) made of synthetic resin, and the wrap ball (15) elastically against the attachment portion (11) A lapping tool (1) comprising an elastic support (14) for supporting
A table (25) for mounting the workpiece (4);
A feed mechanism for relatively moving the lapping tool (1) and the table (25) in three axial directions perpendicular to each other;
A controller that controls the feed mechanism to move the lapping tool (1) to a target position;
The controller is
A procedure (102) for determining a lapping machining amount from a difference between measurement data obtained by measuring a machining surface shape of the workpiece (4) and a target shape of the workpiece (4);
A procedure (103) for obtaining a pressing force of the lapping tool (1) on the workpiece to achieve the machining amount under a predetermined machining condition;
A procedure (104) for determining a feed position of the lapping tool (1) for obtaining a pressing force of the lapping tool (1);
Procedure (105) for performing lapping by moving the lapping tool (1) by the feed mechanism so that the position of the lapping tool (1) with respect to each point on the surface of the workpiece (4) is the feed position. A wrapping device that performs the above.
前記ラッピング工具(1)は、前記取付部(11)に対する前記ラップ球(15)の突出量を調整する突出量調整部(12,13)を備えたものであるラッピング装置。 A wrapping apparatus according to claim 5, wherein
The lapping tool (1) is a lapping apparatus comprising a projecting amount adjusting portion (12, 13) for adjusting the projecting amount of the wrap ball (15) with respect to the mounting portion (11).
前記ラップ球(15)は、ポリアミド系樹脂からなるものであるラッピング装置。 The wrapping apparatus according to any one of claims 5 and 6,
The lapping sphere (15) is a wrapping device made of a polyamide-based resin.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007282002A JP5220384B2 (en) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Lapping method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007282002A JP5220384B2 (en) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Lapping method and apparatus |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009107070A true JP2009107070A (en) | 2009-05-21 |
JP5220384B2 JP5220384B2 (en) | 2013-06-26 |
Family
ID=40776152
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007282002A Expired - Fee Related JP5220384B2 (en) | 2007-10-30 | 2007-10-30 | Lapping method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5220384B2 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63232951A (en) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Canon Inc | Polishing method and device therefor |
JPH04336954A (en) * | 1991-05-09 | 1992-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Minute grinding method and minute grinding tool |
JPH05162064A (en) * | 1991-12-11 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Microterritory polishing device |
JPH05329762A (en) * | 1992-05-26 | 1993-12-14 | Canon Inc | Method and device for polishing curved surface |
JP2001088039A (en) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Canon Inc | Polishing tool |
JP2002361546A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Ricoh Co Ltd | Grinding device |
JP2004358591A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Seiko Epson Corp | Polishing tool and polishing method |
-
2007
- 2007-10-30 JP JP2007282002A patent/JP5220384B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63232951A (en) * | 1987-03-19 | 1988-09-28 | Canon Inc | Polishing method and device therefor |
JPH04336954A (en) * | 1991-05-09 | 1992-11-25 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Minute grinding method and minute grinding tool |
JPH05162064A (en) * | 1991-12-11 | 1993-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Microterritory polishing device |
JPH05329762A (en) * | 1992-05-26 | 1993-12-14 | Canon Inc | Method and device for polishing curved surface |
JP2001088039A (en) * | 1999-09-27 | 2001-04-03 | Canon Inc | Polishing tool |
JP2002361546A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | Ricoh Co Ltd | Grinding device |
JP2004358591A (en) * | 2003-06-03 | 2004-12-24 | Seiko Epson Corp | Polishing tool and polishing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5220384B2 (en) | 2013-06-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2608920C2 (en) | Method of tool straightening | |
JP4982853B2 (en) | Lapping tool unit and lapping device | |
JP2018079540A (en) | Processing equipment and processing method | |
JPS5973272A (en) | Numerical controlled polishing device | |
JP2018075704A (en) | Method for processing workpiece made of hard metal for producing tool main body on numerically controlled machine tool with tool-carrying work spindle | |
JP4576255B2 (en) | Tool whetstone shape creation method | |
JP5220384B2 (en) | Lapping method and apparatus | |
JP2018001326A (en) | Grinding method and grinder | |
JP5402546B2 (en) | Cylindrical workpiece grinding method | |
JP2007098541A (en) | Polishing tool and polish method | |
JP2008194771A (en) | Method and device for grinding lens sphere | |
JP2005342875A (en) | Curved surface machining device, optical element and optical element mold formed by using the device, and calibration method of parallel link mechanism | |
JP2011083827A (en) | Magnetic fluid polishing method and polishing device | |
JP5547925B2 (en) | Compound surface grinding method for workpieces | |
JP2005279902A (en) | Polishing device and polishing method | |
JP3806408B2 (en) | Honing machine and honing method | |
JP5084421B2 (en) | Lapping tool | |
CN210435923U (en) | Crystal material homogenization burnishing device | |
JPS6274561A (en) | Die polishing device | |
JP2009090414A (en) | Spherical surface grinding method for lens | |
JP2006088291A (en) | Method and device for feeding coolant on grinder | |
JP2007098477A (en) | Machining apparatus and machining method | |
Tanabe et al. | Development of a high-speed mirror-like finish polishing technology for minute parts based on a linear motor | |
JP2012240176A (en) | Grinding apparatus, and grinding method | |
JP5317052B2 (en) | Wrapping terminal manufacturing method, wrapping terminal and lapping apparatus |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100825 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120629 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120703 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130306 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160315 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |