JP2883279B2 - ラップ治具およびそれを使用したラップ加工方法 - Google Patents

ラップ治具およびそれを使用したラップ加工方法

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories
    • B24B37/04Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
    • B24B37/048Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces of sliders and magnetic heads of hard disc drives or the like

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はワークを高精度でラップ
加工することができるラップ治具およびそれを使用した
ラップ加工方法に関し、特に磁気ヘッドのスライダーの
トラック加工に好適に使用できるラップ加工治具および
それを使用したラップ加工方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、ワークを高精度に加工するために
は、高価なスライシングマシーン等を用いる必要があっ
た。例えば、図3(a)に示すように、磁気ヘッドのス
ライダー31のトラック加工をする場合、図3(b)に
示すようにスライダー31のエッジ部を加工して、トラ
ック幅tを例えば5μm±0.5μmと極めて高精度に
加工する必要があり、そのため、位置決め精度0.1μ
mを得ることができるクローズドループフィードバック
サーボ制御機能を有する高価なNC制御スライシングマ
シーンを用いて、トラック幅tが上記の範囲に入るよう
スライダー31を高精度に加工しなければならなかっ
た。
【0003】一方、加工コストの問題を解決するため、
ワークの高精度の加工にラップ盤を用いた比較的安価な
ラップ加工を用いることが考えられる。このラップ盤を
用いたラップ加工は、図4に示すように、ラップ治具4
1に載置した加工すべきワーク42をラップ盤43上に
セットし、ラップ盤43を回転させた状態でラップ治具
41の自重により加工を行う定圧加工方法であり、ワー
ク42の高さや幅等の寸法制御は、以下の(1)式に基
づき求めたラップ時間Tをタイマー等により時間管理し
て行っていた。
【0004】ラップ時間T: T=(ラップ前ワーク寸法A−目標ワーク寸法B)/ラップ速度 (1) ここで、ラップ加工前ワーク寸法Aは加工前に毎回測定
する。ラップ速度は前回の加工で得られたラップ量デー
タとラップ時間データとを用いて毎回計測管理が必要で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たラップ盤を用いたラップ加工はコストの面で有利であ
るが、以下のような課題があった。 (1)ラップ速度は加工すべきワークの材質・寸法並び
にラップ治具等の荷重及びラップ盤回転数・ラップ盤面
状態・ラップ砥粒等によって決定されるが、特にラップ
盤面状態を加工中常時一定の状態に維持することが難し
く、ラップ速度を常時一定に管理することが困難であ
る。すなわち、当初設定したラップ速度より大きくなっ
た場合は、削り過ぎによる寸法小不良となる。
【0006】(2)さらに、ラップ加工はラップ治具と
ラップ盤との平行度を拘束・制御しない方式にて加工が
進行するため、図4において、ワーク42の左右の目標
寸法BLとBRとが厳密には同一寸法に仕上がらない、
いわゆる偏ラップと称する現象が発生する。 (3)図3に示したスライダー31のトラック加工等の
エッジ部のラップ加工においては、ラップ加工開始時に
ラップ盤とエッジ部の接触部に過大な応力が発生し、エ
ッジ部にチッピングが生じることがある。
【0007】そのため、上記(1)〜(3)項に示した
理由により、ラップ加工で安定的に得られるワークの寸
法精度は±1.5〜2μmが限界であり高精度の加工が
できないとともに、エッジ部のラップ加工はチッピング
が発生し易く、その結果スライダーのトラック加工等の
高精度を必要とするワークの加工にはラップ加工を用い
ることができない問題があった。
【0008】本発明の目的は上述した課題を解消して、
ラップ加工で高精度の加工ができるとともに、好ましい
態様ではエッジ部のチッピングも発生しないラップ治具
およびそれを使用したラップ加工方法を提供しようとす
るものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明のラップ治具は、
加工すべき磁気ヘッド用スライダーを載置する治具本体
と、治具本体上に設けられ、磁気ヘッド用スライダーの
目標加工寸法と同一の高さを有し、ラップ速度0.01
μm/分以下の窒化珪素あるいは炭化珪素からなるスト
ッパーと、治具本体上に設けられ、磁気ヘッド用スライ
ダーの加工前高さより大きい高さを有し、ラップ速度1
0μm/分以上1000μm/分以下のカーボン、石膏
あるいはフェライトからなるダミーワークとから構成さ
れることを特徴とするものである。
【0010】また、本発明のラップ加工方法は、上記構
成のラップ治具上に加工すべきワークをセットし、ラッ
プ盤を使用してワークをラップ加工することを特徴とす
るものである。
【0011】
【作用】上述した構成において、ストッパーは原則とし
てラップ盤で加工されず、ラップ盤が回転していてもス
トッパーとラップ盤とが当接した時にラップ加工の進行
を終了させることができ、従来のラップ時間Tによる制
御と比較してより高精度の加工を行うことができ、磁気
ヘッドスライダーのトラック加工等の高精度を要求され
るワークの加工にラップ加工を適用できるようになる。
また、ダミーワークを設けた場合は、ダミーワークにワ
ークの加工高さよりも大きい高さを持たせることで、ラ
ップ加工開始時にはダミーワークのみが加工され、ワー
クとラップ盤とが当接してワークの加工が開始される時
点でもダミーワークも同時に加工され、ワークへの加工
負荷を低減でき、チッピングのないエッジ部のラップ加
工が可能となるため、好ましい態様となる。
【0012】また、ワークおよび/またはストッパーあ
るいはダミーワークの高さを調整するための高さ調整手
段を設けると、特に複数個のワークを1つのラップ治具
に載置してラップ加工する場合に、ワークの高さをそれ
ぞれ一致させることができるとともに、加工寸法の微調
整・変更が容易にでき、好ましい態様となる。さらに、
ストッパーの材質・寸法は特に限定するものではない
が、ラップ盤によって加工されにくく一方ラップ盤に傷
がつかないものを使用することが好ましく、ラップ速度
が0.01μm/分以下の寸法・材質であるストッパ
ー、例えば6mm×6mmの断面積を有する窒化珪素あ
るいは炭化珪素を使用することが望ましい。さらに、ダ
ミーワークの材質についても、ラップ盤によって適当な
抵抗を持って加工される必要があり、ラップ速度が10
μm/分以上の材質・寸法を有するダミーワーク例えば
2mm×2mmの断面積を有するカーボンあるいはフェ
ライト、石膏等を使用することが好ましい。
【0013】
【実施例】図1は本発明のラップ治具およびそれを使用
したラップ加工方法の一例を説明するための図である。
図1において、1は例えばSKD−11からなる治具本
体、2は治具本体1上に設けた例えば窒化珪素からなる
ストッパー、3は治具本体1上に設けた例えばカーボン
からなるダミーワーク、4は治具本体1上に載置したワ
ークである。本例ではこれら治具本体1、ストッパー2
およびダミーワーク3によりラップ治具を構成する。も
ちろん、必要に応じてダミーワーク3を省くことができ
る。本例では、ストッパー2の治具本体1上の高さB
は、ワーク4の目標加工寸法と同一の高さとする必要が
あるとともに、ダミーワーク3の治具本体1上の高さ
は、ワーク4の加工前高さAよりも大きい高さとする必
要がある。
【0014】上述した構成のラップ治具を使用してラッ
プ加工をするには、まず図1に示すように、加工すべき
ワーク4を治具本体1に載置したラップ治具を、ラップ
盤5上にセットし、ラップ盤5を一定のラップ速度で上
記(1)式で得られるラップ時間Tより長めのラップ時
間Tαの間回転させると、まずダミーワーク3がラップ
加工され、次にダミーワーク3とワーク4とが同時にラ
ップ加工される。ラップ加工が進行してストッパー2の
すべてがラップ盤5と接触することにより、ワーク4の
ラップ加工はそれ以上進まなくなる。その結果、高精度
のラップ加工をすることができる。
【0015】なお、ワーク4および/またはストッパー
2あるいはダミーワーク3の図示しない高さ調整手段を
設けた場合は、ラップ加工、高さ測定、高さ調整(ワー
ク、ストッパーまたはダミーワークの調整による)、ラ
ップ加工、高さ測定‥‥を繰り返すことにより、より高
精度なラップ加工が可能となるとともに、複数個のワー
クのラップ加工を同時にすることが可能となる。また、
磁気ヘッドのスライダーのトラック加工等のエッジ部の
ラップ加工においては、ダミーワーク3の働きにより上
述したようにワーク4にラップ盤5が接触する際のエッ
ジ部の加工負荷が低減され、チッピングのないエッジ部
のラップ加工が可能となる。
【0016】図2は本発明のラップ治具の例としてスラ
イダーのトラック加工用ラップ治具の一例の構成を示す
図であり、図2(a)はその平面図を、図2(b)はそ
のX−X線に沿った断面図を、図2(c)はA部詳細図
をそれぞれ示している。図2において、図1に示した部
材と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を省略
する。図2に示す例は、三角形の治具本体1の各々が1
個の加工すべきワークとなるスライダー11を保持し、
これをラップ盤上にて1キャリヤに8個放射状に並べて
ラップ加工することを想定している。
【0017】本例では、スライダー11のエッジ部を加
工するため、図2(c)に示すような斜めに形成された
ワーク取付部12にスライダー11を載置する。ワーク
取付部12の底部には、スライダー11の取付を容易に
するための溝部12aを設ける。また、ラップ加工の際
の支点となる2個の支持部13を、スライダー11をは
さんで設けている。支持部13の材質は、ストッパー2
と同じ材質の窒化珪素あるいは炭化珪素からなると好ま
しい。
【0018】図2に示すラップ治具を使用したラップ加
工は、まずスライダー11を取り付けたラップ治具を図
示しないラップ盤上にセットする。この状態で、支持部
13とダミーワーク3とがラップ盤と接触する。ラップ
盤を所定の回転数で回転させると、支持部13はほとん
ど加工されないがダミーワーク3はラップ加工される。
ラップ加工が進行中、ある時点でスライダー11のエッ
ジ部がラップ盤と接触するようになりスライダー11の
エッジ部のラップ加工が始まる。その後さらにラップ加
工が進行して、ストッパー2がラップ盤と当接した時点
でラップ加工の進行が停止する。
【0019】図2に示す例では、ストッパー2の高さを
調整する高さ調整手段を設けている。高さ調整手段は、
図2(b)に示すように、治具本体1におけるストッパ
ー2の下部に設けたテーパ部14に、治具本体1に設け
たネジ山15と係合させた図示しないネジとネジと係合
するピンを出し入れ可能に設けることで構成されてい
る。本例では、スライダー11とストッパー2とが離れ
た位置に設けられているので、てこの原理を利用でき、
例えばストッパー2の上下調整量:スライダー11のト
ラック幅の調整量=12:1となるように、スライダー
11とストッパー2と支持部13との位置関係を設計・
製作すれば、加工すべきスライダー11の高さ方向の微
調整、すなわちトラック幅の微調整が可能となる。
【0020】上述した実施例を通じて、ストッパー2と
しては、ストッパー2のラップ速度はできるだけ小さい
ことが好ましいが、加工精度±0.5μmを得るために
は、ラップ速度として0.01μm/分以下の材質・寸
法を有するストッパー、例えば6mm×6mmの断面積
を有する窒化珪素あるいは炭化珪素製ストッパーが好適
である。一方、ダイヤモンド製ストッパーはラップ速度
が極めて小さいが、ラップ盤面に傷が付き易いのに加え
高価であり好ましくなく、6mm×6mmの断面積を有
するアルミナ製ストッパーはラップ速度が1μm/分と
大きく、加工精度±0.5μmを得るためにはストッパ
ー2としては好ましくない。
【0021】また、ダミーワーク3としては、ダミーワ
ーク3もラップ速度が適切であることが必要である。ラ
ップ速度の異なる寸法・材質の各種ダミーワークと図2
に示すラップ治具を用いて磁気ヘッドのトラック加工を
行った結果を以下の表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】表1の結果から、ラップ速度が過度に大き
いとワークとラップ盤とが衝撃的に当接するため、ワー
クのエッジ部にチッピングが発生し、一方ラップ速度が
小さ過ぎると生産性が悪化する。即ち、ダミーワークの
ラップ速度として10〜1000μm/分を有する寸法
・材質のダミーワーク、例えばカーボン、石膏あるいは
フェライト等がダミーワーク3として好適であることが
わかる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ラップ治具を治具本体にストッパーを設けて
構成しているため、ストッパーは原則としてラップ盤で
加工されず、ラップ盤が回転していてもストッパーとラ
ップ盤とが当接した時にラップ加工の進行を止めること
ができ、ラップ時間Tによる制御と比較して高精度の加
工を行うことができ、スライダーのトラック加工等の高
精度を要求されるワークの加工にラップ加工を適用でき
るようになる。また、ダミーワークを使用した場合は、
ダミーワークにワークの加工高さよりも大きい高さを持
たせることで、ラップ加工開始時にはダミーワークのみ
が加工され、ワークとラップ盤とが当接してワークの加
工が開始される時点でもダミーワークも同時に加工さ
れ、ワークへの加工負荷を低減でき、チッピングのない
エッジ部のラップ加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のラップ治具およびそれを使用したラッ
プ加工方法の一例を説明するための図である。
【図2】本発明のラップ治具の例としてスライダーのト
ラック加工用ラップ治具の一例を示す図である。
【図3】従来から行われているスライダーのトラック加
工を説明するための図である。
【図4】従来のラップ加工を説明するための図である。
【符号の説明】
1 治具本体、2 ストッパー、3 ダミーワーク、4
ワーク、5 ラップ盤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−236470(JP,A) 特開 平2−131864(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B24B 37/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加工すべき磁気ヘッド用スライダーを載置
    する治具本体と、治具本体上に設けられ、磁気ヘッド用
    スライダーの目標加工寸法と同一の高さを有し、ラップ
    速度0.01μm/分以下の窒化珪素あるいは炭化珪素
    からなるストッパーと、治具本体上に設けられ、磁気ヘ
    ッド用スライダーの加工前高さより大きい高さを有し、
    ラップ速度10μm/分以上1000μm/分以下のカ
    ーボン、石膏あるいはフェライトからなるダミーワーク
    とから構成されることを特徴とするラップ治具。
  2. 【請求項2】前記治具本体が、前記磁気ヘッド用スライ
    ダーおよび/またはストッパーあるいはダミーワークの
    治具本体上の高さを調整するための高さ調整手段を有す
    る請求項1記載のラップ治具。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載のラップ治具上に加
    工すべき磁気ヘッド用スライダーをセットし、ラップ盤
    を使用して磁気ヘッド用スライダーをラップ加工するこ
    とを特徴とするラップ加工方法。
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