JP4370743B2

JP4370743B2 - 研磨用砥石のドレッシング装置

Info

Publication number: JP4370743B2
Application number: JP2001276990A
Authority: JP
Inventors: 努福田; 利彦金山
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2001-09-12
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2021-09-12
Also published as: JP2003089059A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研磨用砥石のドレッシング装置に関し、特に、精度の高い砥石仕上げを実現しうる研磨用砥石のドレッシング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
砥石による被研磨物の研磨における寿命の原因には、一般的に、砥石表面に存在する砥粒が、時間経過と共に脱落、または破壊、あるいは摩耗することにより、その切れ味を落としていく目つぶれによるものや、軟質の工作物を研磨する際に、砥粒間に被研磨物の切り屑が堆積することによる目詰まりによるもの等があげられる。
寿命を迎えた砥石は、砥石面をドレッシングすることにより、砥粒切刃を再生させることができ、この処置によって、再使用が可能となる。
【０００３】
この際の、一般的なドレッシングの方法としては、回転する砥石に対して、希望の形状を持ったドレッサを押しつける、または前記ドレッサを回転させつつ押しつけることにより、砥石表面を研磨し、該砥石表面を前記ドレッサの形状そのままに仕上げる方法がある。
【０００４】
また、近年においては、走行する可撓性帯状支持体に塗布液を塗布し、数〜数十μｍの薄膜を形成する薄膜塗布装置が提案されている。該薄膜塗布装置は、図４に示すように、走行する可撓性帯状支持体４１に塗布液を塗布する塗布ヘッド４０を備え、該塗布ヘッド４０は、可撓性帯状支持体４１走行方向（矢印Ｃの方向）に順次配置された２つのエッジ４２，４３を有し、塗布液４５が可撓性帯状支持体４１に向かって流通するように、向かい合った前記エッジ４２、４３の間にスロット４４が形成されている。さらに、前記エッジ４２，４３は、エッジ本体４２ａ，４３ａと、該エッジ本体４２ａ，４３ａの先端部に取り付けられる、超硬合金からなるエッジ先端部４２ｂ，４３ｂとから構成されている。
ここで、塗布液４５は、前記スロット４４を流通してエッジ先端部４２ｂ，４３ｂの間から押し出され、走行する可撓性支持体４１に塗布され薄膜を形成することとなる。
【０００５】
ところで、前記薄膜塗布装置においては、エッジ先端部４２ｂ，４３ｂが平坦部と湾曲部から構成されており、この部分の加工精度によって薄膜の均一性が決定されるため、これらエッジ先端部４２ｂ，４３ｂの形状を高い精度で製作する必要がある。この場合の高い精度を得るための加工方法としては、エッジ先端部４２ｂ，４３ｂを砥石により研磨することが行われている。そして、この加工を行う砥石が目詰まり等をおこした際には、前述したドレッシング装置によるドレッシングが必要となる。
【０００６】
上記のように、近年においては精度の高い砥石の需要が拡大しており、それに伴いドレッシング仕上げについても高い精度が要求されるようになっている。
【０００７】
図３に、従来の砥石のドレッシング装置の一例を示す。
図３に示すように、砥粒層部１と台金部２からなる砥石３は駆動軸４に取り付けられ、第１の回転軸線５を中心にして回転し、ドレッサ６は同様に第２の回転軸線７を中心に同方向に回転している。この場合、第１，第２の回転軸線５，７は互いに平行に位置している。ここで、前記ドレッサ６は前記砥石３の外周研磨面に対して、研磨に適した相対速度を持つような状態で、適正な圧力で前記砥石１に押しつけられ、希望の形状にドレッシングを行うこととなる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のドレッシング装置においては、前記砥石３および前記ドレッサ６の第１，第２の回転軸線５，７が平行で、かつ外周回転面の接する方向が同一であるが、前記砥石３および前記ドレッサ６の持つ真円度の誤差や、前記砥石３と前記ドレッサ６の中心取り付け位置の誤差等が存在しているため、両者の前記誤差が累積されることによって砥石３の周方向に均一な研磨がなされないことになり、回転加工面にいわゆる表面うねりが発生しやすくなるという問題があった。
【０００９】
また、回転運動が第１，第２の回転軸線５，７を中心にして行われ、前記第１，第２の回転軸線５，７は固定された状態で移動を伴わないため、前記砥石３を前記ドレッサ６が研磨する研磨方向が常に一定となり、前記砥石３の被研磨面に、異方性のあるスジ状痕が発生する問題があった。
さらに、この装置にてドレッシング成形された前記砥石３による研磨では、前記異方性のあるスジ状痕が被研磨材の被研磨面にさらに転写され、良好な仕上げ面が得られなくなるという問題や、前記異方性のあるスジ状痕と被研磨材の被研磨面とが摩擦し、研磨抵抗を増加させて振動を生じさせ、正常な研磨を妨げるという問題があった。
さらにまた、図４に示した薄膜塗布装置を形成するために使用する砥石を、ドレッシングする際には、上記の問題が生じると共に、砥石の円筒部と湾曲部を良好な状態に研磨するのが困難であるという問題があった。
【００１０】
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、精度の高い研磨が可能な砥石が得られる、研磨用砥石のドレッシング装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を提供している。
請求項１に係わる発明は、第１の回転軸線を中心として回転駆動される軸体に装着される研磨用砥石を対象として、該砥石に対して、第２の回転軸線を中心として回転駆動されるドレッサを回転させつつ当接させ、該砥石の研磨をなす研磨用砥石のドレッシング装置において、前記ドレッサは、前記第２の回転軸線を中心とする円形の断面輪郭を持って、この第２の回転軸線に沿った一方向に延在する棒状のものであるとともに、前記砥石は、前記第１の回転軸線に沿った断面視において表面が直線をなす円筒部と、同じく前記第１の回転軸線に沿った断面視において表面が凹円弧状をなして前記円筒部の表面に連続する湾曲部と、前記湾曲部に連設している張り出し部とを備えており、前記軸体の第１の回転軸線と前記ドレッサの第２の回転軸線とが、直交して配置され、前記ドレッサを前記砥石の円筒部に沿って前記第１の回転軸線方向に相対移動させる移動機構を備えてなることを特徴とする。
この発明に係わるドレッシング装置によれば、前記第１，第２の回転軸線が互いに直交していることから、前記ドレッサによるドレッシング方向が、前記砥石に対して常に変化することとなり、前記砥石の外周被研磨面での異方性のあるスジ状痕の発生が抑制される。
また、第１，第２の回転軸線が直交しているため、回転誤差の影響が累積されにくくなり、砥石の回転方向のうねり発生が抑制される。
【００１２】
請求項２に係わる発明は、請求項１記載の研磨用砥石のドレッシング装置において、前記移動機構が、更に、前記ドレッサを前記第２の回転軸線上において往復動させるように構成されていることを特徴とする。
この発明に係わるドレッシング装置によれば、前記ドレッシング装置において、回転軸線が直交して配置され、前記移動機構により砥石とドレッサの相対位置を変化させつつドレッシングを行うため、前記砥石に対してドレッシング方向が常により大きく変化することになり、前記砥石の外周被研磨面での異方性のあるスジ状痕の発生がさらに一層抑制される。
【００１３】
したがって、前述のような構成のドレッシング装置を構成することにより、ドレッシングが完了した後の前記砥石による研磨時においても、異方性のあるスジ状痕に起因する被研磨面への転写や、振動の発生等の研磨不良が抑制される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照し、この発明の一実施の形態について説明する。図１はこの発明を適用した、研磨用砥石のドレッシング装置を示しており、この発明を研磨用砥石のドレッシング装置に適用した場合のものである。この発明の一実施形態に係わる研磨用砥石のドレッシング装置は、砥石１０を駆動軸１１に取り付けて、該砥石１０をドレッサ１２にて研磨するように構成されている。
【００１５】
駆動軸１１は図示しない駆動源によって第１の回転軸線１３を中心として、回転駆動されるようになっている。また、ドレッサ１２は、円形の断面輪郭を持って、一方向に延在する棒状のもので、その周面にダイヤモンド砥粒を電着した、いわゆるダイヤモンド電着ドレッサである。前記砥石１０は、砥粒層部１０ａと台金部１０ｂからなり、前記駆動軸１１に装着される、円筒状に形成されているホイール型総型砥石で、円筒部１４と凹円弧状の湾曲部１５と張り出し部１６とを備えている。
前記ドレッサ１２は、図示しない駆動源によって第２の回転軸線２０を中心として、回転駆動されるようになっており、また、移動機構２１によって、前記駆動軸１１に取り付けられた前記砥石１０の周表面に対して、接近離間できるように構成されている。さらに、前記ドレッサ１２が前記砥石１０に当接し研磨する際は、前記ドレッサ１２は移動機構２１によって、第１の回転軸線１３方向に移動できるように構成されている。
また、前記第１，第２の回転軸線１３，２０は、直交するように位置している。
【００１６】
次に、上記砥石のドレッシング装置の使用方法について説明する。
砥粒層部１０ａと台金部１０ｂからなる砥石１０は、駆動軸１１に装着固定される。そして、図示しない駆動源によって前記駆動軸１１を回転駆動させ、前記砥石１０を同時に回転させる。さらに、図示しない駆動源によってドレッサ１２を第２の回転軸線２０を中心として回転駆動させる。そしてこれを、前記砥石１０の表面である円筒部１４に当接させる。かくして、前記砥石１０の表面である前記円筒部１４が前記ドレッサ１２により研磨加工されることとなる。これと同時に、ドレッサ１２は、移動機構２１によって未研磨加工部方向に向かって移動し、ドレッシング加工工程が進行することとなる。
【００１７】
上記のように、このドレッシング装置によれば、前記砥石１０の、断面視して表面が直線をなす前記円筒部１４と、これに連続する断面視して表面が曲線をなす前記湾曲部１５とを良好に研磨することができる。この際、ドレッサ１２の外周研磨面は、砥石１０の外周被研磨面に対して常にその相対位置を変化させつつ、研磨を行うこととなり、前記砥石１０の外周被研磨面に異方性のある研磨痕をほとんど残さずにドレッシングを行えるという効果が得られる。
【００１８】
また、本実施の形態によれば、第１，第２の回転軸線１３，２０が互いに直交しているため、回転誤差が独立した形となり、累積されにくくなる。よって、研磨仕上げ面に対する表面うねり等の影響が減少することとなる。さらに、本実施の形態では、その工程が複雑で精密さを要求されるため、手動ではなく機械に設置された上でのドレッシングを行うため、精度の高い加工を行うことができる。
【００１９】
図２は、この発明の別の実施の形態を示す図である。この図に示す実施の形態は、図１に示す研磨用砥石のドレッシング装置の一部の構成を変更したものである。従って、図２において、図１に示す構成要素と同一の要素については同一符号を付し、その説明を省略する。この実施の形態が上記の実施の形態と異なる点は、研磨の対象としてカップ砥石の研磨をなすように構成した点である。
【００２０】
即ち、この実施の形態において、研磨の対象となるカップ砥石３０は、図２に示すように、砥粒部層３０ａと台金部３０ｂからなり、円筒部１４と凹円弧状の湾曲部１５と張り出し部１６を有し、特に前記張り出し部１６が幅広に形成され、駆動軸１１に装着固定される。
ドレッシング装置は、図示しない駆動源によって回転駆動される駆動軸１１に、前記カップ砥石３０を装着固定するようになっている。ドレッサ１２は前述した実施の形態と、同一の構成であり、前記第２の回転軸線２０を中心にして回転駆動される。また前述した実施の形態と同様に、第１，第２の回転軸線１３，２０は互いに直交に位置している。
使用方法については前述した実施の形態と同一であり、前述した使用法により研磨加工を行うこととなる。
【００２１】
この実施の形態においても、上記の実施の形態と同様の効果が得られる一方、前記カップ砥石３０が前記ドレッサ１２によって研磨される際、その接触は、前述の実施の形態においては点接触だったことに対して、幅広な前記張り出し部１６に対して線接触することとなり、接触面積が大きくなる。従って、研磨効率が向上する効果が得られる。
【００２２】
なお、この発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、各種の変形が可能である。例えば、砥石の形状については、本実施形態と同様の条件を満たせるものであれば、ホイール型総型砥石やカップ砥石に限定するものではない。
また、ドレッサは精密仕上げを行うというその性質上、ダイヤモンド電着ドレッサが望ましいが、同程度の仕上げ面を得られるのであれば、これに限定するものではない。
更にまた、前記移動機構に、ドレッサを第２の回転軸線上において往復動させる機構を設け、ドレッサを、前記移動機構によって第２の回転軸線方向に往復動させつつドレッシングを行っても良い。この場合、砥石とドレッサの相対位置をさらに変化させつつドレッシングを行うことができるため、砥石に対してドレッシング方向が常に大きく変化することになり、砥石の外周被研磨面での異方性のあるスジ状痕の発生がさらに一層抑制される効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係わる発明によれば、砥石の、第１の回転軸線に沿った断面視において表面が直線をなす円筒部と、同じく第１の回転軸線に沿った断面視において表面が凹円弧状をなして前記円筒部の表面に連続する湾曲部とを良好に研磨することができる。そして、砥石をドレッシングする際、ドレッサが前記砥石に対して常にその研磨方向を変化させつつドレッシングを行えるため、異方性のあるスジ状痕の発生を抑制することができる。従って、ドレッシング後の前記砥石による研磨加工時に、前記異方性のあるスジ状痕に起因して発生していた研磨抵抗の増大や、振動の発生、あるいは、被研磨面への異方性のあるスジ状痕の転写を防止する効果が得られる。また、砥石とドレッサとのそれぞれの回転軸線が直交しているため、回転誤差の影響が抑制され、ドレッシング後の前記砥石の研磨面にうねりの発生を減少させることができる。
【００２４】
また、請求項２に係わる発明によれば、砥石をドレッシングする際、ドレッサが往復動を行うため、前記砥石に対して常にその研磨方向をより大きく変化させつつドレッシングを行えるため、異方性のあるスジ状痕の発生をさらに抑制することができる。従って、ドレッシング後の前記砥石による研磨加工時に、前記異方性のあるスジ状痕に起因して発生していた研磨抵抗の増大や、振動の発生、あるいは、被研磨面への異方性のあるスジ状痕の転写をさらに一層防止する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係わるドレッシング装置の斜視図である。
【図２】この発明の別の実施形態に係わるドレッシング装置の断面図である。
【図３】従来のドレッシング装置の一例を示す斜視図である。
【図４】砥石により研磨加工が必要とされる薄膜塗布装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１０砥石
１１駆動軸（軸体）
１２ドレッサ
１３第１の回転軸線
１４円筒部
１５湾曲部
２０第２の回転軸線
２１移動機構

Claims

第１の回転軸線を中心として回転駆動される軸体に装着される研磨用砥石を削除対象として、該砥石に対して、第２の回転軸線を中心として回転駆動されるドレッサを回転させつつ当接させ、該砥石の研磨をなす研磨用砥石のドレッシング装置において、
前記ドレッサは、前記第２の回転軸線を中心とする円形の断面輪郭を持って、この第２の回転軸線に沿った一方向に延在する棒状のものであるとともに、前記砥石は、前記第１の回転軸線に沿った断面視において表面が直線をなす円筒部と、同じく前記第１の回転軸線に沿った断面視において表面が凹円弧状をなして前記円筒部の表面に連続する湾曲部と、前記湾曲部に連設している張り出し部とを備えており、
前記軸体の第１の回転軸線と前記ドレッサの第２の回転軸線とが直交して配置され、前記ドレッサを前記砥石の円筒部に沿って前記第１の回転軸線方向に相対移動させる移動機構を備えてなることを特徴とする研磨用砥石のドレッシング装置。
請求項１記載の研磨用砥石のドレッシング装置において、
前記移動機構が、更に、前記ドレッサを前記第２の回転軸線上において往復動させるように構成されていることを特徴とする研磨用砥石のドレッシング装置。