JP3594073B2 - 超砥粒ラップ定盤 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超硬合金、サーメット、アルチック、ガラス、サファイヤ、セラミックス、水晶、シリコン、フェライト、ネオジュウム磁石、サマリュウムコバルトなどの各種材料を高精度かつ高能率に平面加工できる高性能な超砥粒ラップ定盤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超硬合金、サーメット、アルチック、ガラス、サファイヤ、セラミックス、水晶、シリコン、フェライト、ネオジュウム磁石、サマリュウムコバルトなどの各種材料を両面平面加工する超砥粒ラップ定盤としては、ダイヤモンド、ＣＢＮ等の超砥粒を結合材で結合し、円柱状に成形したペレットと呼ばれるものを定盤に固着したものが知られている。
また、この定盤は重量物で重さが１００Ｋｇを超えるものが多いため、定盤を扇型に等分割して、一個当たりの重量を軽くして、取り扱い易くしたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の扇形に分割された定盤では、分割された境界が直線であり、線上にはペレットが存在しないように配置しなければならないため、ペレット配列に制限が加えられ、境界線では設計配列とは異なる配列にしなければならない場合があった。
また、上側定盤においては、定盤の給水孔と研削機の給水孔を一致させる必要があり、取り付けに制限されることがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、自転しながら公転するワークキャリヤで工作物を保持し、両面平面加工を行う機構を有する研削機用の超砥粒ラップ定盤であって、 該定盤には、ダイヤモンド又はＣＢＮ等の超砥粒を結合材で結合したペレットが全面に固着されていることと、該定盤が超砥粒ペレットの配列に合わせて分割されることにより、定盤の継ぎ目における超砥粒ペレットの分布密度が変化しないことを特徴とする超砥粒ラップ定盤である。
ここでペレット１とは、すでに説明したようにダイヤモンド又はＣＢＮ等の超砥粒を結合材で結合し、円柱状に成形したものである。その寸法は外径Φ５ｍｍ〜Φ５０ｍｍ、厚み３ｍｍ〜２０ｍｍ程度のものである。よく用いられる寸法としては、外径Φ８ｍｍ〜３０ｍｍ、厚み５ｍｍ〜１５ｍｍの範囲のものである。
ペレット用の結合材としては、Ｃｕ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ等の金属粉末又は合金粉末を主成分としたメタルボンドがある。また、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂等の熱硬化性樹脂を主成分としたレジンボンドがある。またガラス、セラミックス等の無機物を主成分としたビトリファイドボンドがある。さらにレジンボンド、メタルボンド、ビトリファイドボンドのうち、２種類以上のボンドを混在させたハイブリッドボンドと呼ばれる複合ボンドがある。どのボンドを適用するかは主として、工作物の種類および寸法、取り代、要求される表面粗さ等によって決定する。
本発明の最も大きな特長は、定盤Ｐがペレット１の配列に合わせて分割されることにより、定盤Ｐの継ぎ目におけるペレット１の分布密度が変化しないことである。従来は、定盤の回転中心から放射線状に延びた線で等分割された扇形の定盤が存在するが、この場合は、分割された定盤に合わせてペレットを固着しなければならず、目的とする配列を実現するためには分割線に合わせてペレットを切断しなければならないおそれがでてくる。
そこで本発明の分割された超砥粒ラップ定盤Ｗを図１に示す。ペレット１の配列に合わせて分割してあるので、分割線が直線ではなく、曲線と直線の組み合わせとなっている。こうすることにより、ペレット１の偏磨耗を防止できるので研削抵抗が安定し、高精度を維持できる。、また特に下側の定盤の回転により生じる遠心力で排水される水流が均一となり、工作物への給水が安定する。これにより、小径工作物、薄板状工作物の破損を防止できる。なお以上述べたように、ペレット１の配列に関しては、一切の制約を受けない。たとえペレット同士が接触していても構わない。
【０００５】
そして、超砥粒ラップ定盤Ｗの取り付け面には、研削液をプールできる凹部２が形成され、超砥粒ラップ定盤Ｗの表面には凹部２に通じる給水孔３が複数設けられていることを特徴とするものである。この凹部２は、例えば、定盤の中心に対して同心円状に複数個設け、定盤をすべて両面平面研削機に取り付けたときには、凹部２が連なってリング状の溝となることが好ましい。
従来品では、両面平面研削機の研削液給水孔５と定盤の給水孔３を一致させて定盤を取り付けなければならず、取り付け作業がめんどうであった。ところが本発明品では、研削液給水孔から出た研削液を一旦、凹部２にプールすることができ、しかも定盤表面に通じた複数の給水孔３により、定盤全体にまんべんなく、安定した研削液の供給が可能である。したがって、定盤の取り付け作業が容易なだけでなく、研削機の種類が変わっても少しの改造で定盤を取り付けられる特長がある。
【０００６】
そして、分割された定盤のひとつ当たりの重量が、１０Ｋｇ以内であることを特徴とするものである。凹部２は定盤の肉抜き効果もあり、軽量化に貢献している。分割による軽量化と、凹部２の肉抜き効果とが相まって分割した定盤ひとつ当たりの重量を１０Ｋｇ以内とし、取り扱いを容易にしたものである。より良い作業性と定盤取り付け作業の安全性を考慮すると、定盤ひとつ当たりの重量は５Ｋｇ以内の設計とすることが好ましい。
【発明の実施の形態】
発明実施の形態は実施例の項で述べる。
【０００７】
【実施例】
スピードファム社製９Ｂ型両面平面研削機にて使用する本発明の超砥粒ラップ定盤を製作した。材料は市販のＳＳ４１プレシジョンプレートを用いて、機械加工、レーザー加工して分割定盤を仕上げた。その定盤の表面にΦ１４ｍｍのペレット、仕様ＳＤ８００−５５−Ｍを面積比率５５％で均一に接着し、実施例のダイヤモンドラップ定盤を完成させた。実施例と従来例の寸法、重量、取り付けに必要な時間の比較を表１に示す。
分割することにより、実施例では厚みを薄くでき、一個当たりの重量は僅か３Ｋｇで取り扱いが容易で、研削機への取り付け作業も安全にできる。特に上面の取り付け作業が楽にでき、チェーンブロック、ホイスト等の設備無しで可能である。しかも取り付けに必要な時間は従来例の約５０％であり、作業能率の向上に効果的である。
【０００８】
【表１】

【０００９】
表２に加工テスト条件の詳細を示す。結晶化ガラスをワークキャリヤに入れて回転させながら、上下の２枚のダイヤモンドラップ定盤を一定の圧力で押しつけて同一の条件で加工テストを行い、両者の性能を比較した。
【００１０】
【表２】

【００１１】
その加工テストの結果を表３に示す。実施例は従来例に比較して、切れ味が良く、目づまりの発生も認められなっかった。そして、加工速度が約１６％高い値で、また平面度も７％低い値となっており良好な結果が得られた。
【００１２】
【表３】

【００１９】
【発明の効果】
以上説明したように、ペレットの配列に合わせて定盤を分割することにより、ペレットの偏磨耗を防止し研削抵抗が安定する。そして定盤の取り付け面に研削液をプールできる凹部を形成し、定盤の表面に凹部と通じる孔を複数設けることにより、定盤全体にまんべんなく、安定した研削液を供給できる。その結果、ペレットの目づまりが発生せず、安定した切れ味が持続し、高能率で高精度な両面平面加工を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）一実施例のダイヤモンドラップ定盤の平面図である。
（ｂ）その側面図である。
【図２】（ａ）一実施例の定盤である。
（ｂ）その側面図である。
【図３】（ａ）一実施例の研削機への取り付け状態を示す。
（ｂ）その断面図である。
【符号の説明】
Ｗ 超砥粒ラップ定盤
Ｐ 定盤
Ｍ 研削機の取り付け面
１ ペレット
２ 凹部
３ 給水孔
４ 取り付け孔
５ 研削機の給水孔

Claims (3)

1. 自転しながら公転するワークキャリヤで工作物を保持し、両面平面加工を行う機構を有する研削機用の超砥粒ラップ定盤であって、
   該定盤には、ダイヤモンド又はＣＢＮ等の超砥粒を結合材で結合したペレットが全面に固着されていることと、
   ペレットの偏摩耗を防止するために、該定盤が超砥粒ペレットの配列に合わせて分割されることにより、分割線が曲線と直線の組合せからなり、定盤の継ぎ目における超砥粒ペレットの分布密度が変化しないことを特徴とする超砥粒ラップ定盤。
2. 上記定盤の取り付け面には、研削液をプールできる凹部が形成され、凹部に通じる給水孔が定盤に複数設けられていることを特徴とする請求項１記載の超砥粒ラップ定盤。
3. 上記の分割された定盤のひとつ当たりの重量は、１０Ｋｇ以内であることを特徴とする請求項１又は２記載の超砥粒ラップ定盤。

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