JP4457790B2 - Work fixing base, work fixing method and machining method - Google Patents

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Description

本発明は、ワーク固定台、ワークの固定方法および機械加工方法に関し、特に板厚の薄いワークの精密機械加工に用いて好適である。   The present invention relates to a workpiece fixing base, a workpiece fixing method, and a machining method, and is particularly suitable for use in precision machining of a workpiece having a thin plate thickness.

従来より、被加工物(ワーク)を機械加工する際に、ワークを固定台に仮止め固定する固定剤としての仮止め用接着剤がある。(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, when a workpiece (workpiece) is machined, there is a temporary fixing adhesive as a fixing agent that temporarily fixes the workpiece to a fixed base. (For example, refer to Patent Document 1).

ワークは固定台に仮止め固定されている状態で機械加工され、加工後にワークおよび固定台に温水を掛けるなどして接着剤を溶解させ、これによりワークを固定台より簡単に取り外すことができるものである。
特開平7−224270号公報
The workpiece is machined in a state where it is temporarily fixed to the fixed base, and after processing, the adhesive is dissolved by applying hot water to the workpiece and the fixed base, and this allows the workpiece to be easily removed from the fixed base. It is.
JP-A-7-224270

しかし、上記従来技術では、固定剤を流動状態で固定台の上に塗布しても、数μmの膜厚の接着層が固定台とワークとの界面に形成され、これが固定台に対するワークの平行度を一定に保つことを阻害していた。すなわち、従来技術によるワークの固定方法では、精密機械加工が困難であった。   However, in the above prior art, even if the fixing agent is applied on the fixing table in a fluidized state, an adhesive layer having a thickness of several μm is formed at the interface between the fixing table and the workpiece, which is parallel to the workpiece with respect to the fixing table. The degree was kept constant. That is, it is difficult to perform precision machining with the conventional work fixing method.

本発明は、上記点に鑑み、ワークとこれを固定する固定台との界面の固定剤膜厚をなくすことにより、ワーク加工後に高い平行度が得られるようにするワーク固定台、ワークの固定方法およびこのワーク固定台を用いた機械加工方法を提供することを目的とする。   In view of the above points, the present invention provides a work fixing base and a work fixing method for obtaining a high degree of parallelism after work processing by eliminating the film thickness of the fixing agent at the interface between the work and a fixing base for fixing the work. And it aims at providing the machining method using this workpiece | work fixing stand.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、融解および凝固する固定剤(5、50)によりワーク(4)を固定するワーク固定台(1、100)であって、ワークを載置するワーク固定面(2、102)を備え、ワーク固定面上には、固定剤が融解状態で流動可能な溝(3、3a、3b、30、31、31a、103)が形成されており、溝のワーク固定面からの深さは、溝の形成方向に沿って徐々に深くなっていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a work fixing base (1, 100) for fixing a work (4) by a fixing agent (5, 50) that melts and solidifies, and the work is mounted thereon. comprising a work fixing surface (2, 102) for location, the work fixing surface, flowable groove fixative in a molten state (3,3a, 3b, 30,31,31a, 103 ) are formed The depth of the groove from the work fixing surface gradually increases along the groove forming direction .

この発明によれば、ワークを載置するワーク固定面に、溝が形成されているので、融解状態の固定剤は、ワークとワーク固定面との接触面内には入り込み難く、この溝を優先的に満たすように流動させることができる。これにより、ワークとワーク固定面とは、溝以外の部位で直接接触して隙間をゼロとすることができるとともに、溝中に満たされた固定剤が凝固すると、この固定剤が接触するワーク下面と溝とを接合することによりワークとワーク固定面とを固定することができる。このとき、ワークとワーク固定面との接触面内には固定剤の膜は形成されておらず、ワークとワーク固定面との平行度が損なわれることがない。また、溝の深さが溝の形成方向に沿って勾配が設けられているので、融解状態の固定剤を深さの小さい溝部分から勾配に沿って深さの大きい溝部分に流れ易くすることができ、容易に溝全体に固定剤を行き渡らせることができる。 According to the present invention, since the groove is formed in the work fixing surface on which the work is placed, the fixing agent in the melted state does not easily enter the contact surface between the work and the work fixing surface, and this groove is given priority. It can be made to flow so as to satisfy. As a result, the workpiece and the workpiece fixing surface can be directly contacted at a portion other than the groove to make the gap zero, and when the fixing agent filled in the groove is solidified, the lower surface of the workpiece that comes into contact with the fixing agent The workpiece and the workpiece fixing surface can be fixed by joining the groove and the groove. At this time, the film of the fixing agent is not formed in the contact surface between the workpiece and the workpiece fixing surface, and the parallelism between the workpiece and the workpiece fixing surface is not impaired. In addition, since the groove depth is inclined along the groove forming direction, it is easy for the molten fixing agent to flow from the groove portion having a small depth to the groove portion having a large depth along the gradient. And can easily spread the fixing agent throughout the groove.

なお、請求項2に記載のように、ワーク固定面における溝の形成範囲を、ワークより大きく、かつ、ワーク固定面より小さい領域に設けることにより、ワークとワーク固定面との接触範囲の全てに溝を存在させることができ、溝に入り込んだ固定剤とワークの下面との接触面積を大きくすることができ、固定強度を高めることができるとともに、固定剤がワーク固定面より外に流れ出ることを防止できる。   In addition, as described in claim 2, by providing the groove formation range on the workpiece fixing surface in an area larger than the workpiece and smaller than the workpiece fixing surface, the entire contact range between the workpiece and the workpiece fixing surface is provided. A groove can be present, the contact area between the fixing agent that has entered the groove and the lower surface of the workpiece can be increased, the fixing strength can be increased, and the fixing agent can flow out of the workpiece fixing surface. Can be prevented.

また、溝は、請求項に記載のように、ワーク固定面上において放射線状に形成することができる。この場合、溝のワーク固定面からの深さは、請求項に記載のように、放射線の中心(32)に近いほど深く形成すれば、融解状態の固定剤は、放射線状の溝の外周部分から溝の勾配方向である放射中心に向かって容易に流れることができる。 Further, as described in claim 3 , the grooves can be formed radially on the work fixing surface. In this case, the depth from the workpiece fixing surface of the groove, as described in claim 4, if deeper closer to the center of the radiation (32), fixed agent melting state, the outer periphery of the groove of the radial It can easily flow from the portion toward the radiation center which is the gradient direction of the groove.

請求項に記載のように、請求項1ないしのいずれか1つに記載のワーク固定台を加熱する加熱手段(9、9a、9b)により、ワーク固定面の温度を固定剤の融点以上の温度に加熱することにより、固定剤を融解状態として溝に流し込んだのち、ワークと溝の溶融状態の固定剤(5a、5b、50a、50b)とを密着させ、しかる後、ワーク固定面の温度を融点以下に冷却して固定剤を凝固することにより、ワークをワーク固定面に固定することができる。 As described in claim 5 , by the heating means (9, 9a, 9b) for heating the workpiece fixing base according to any one of claims 1 to 4 , the temperature of the workpiece fixing surface is made higher than the melting point of the fixing agent. After the fixing agent is melted and poured into the groove, the workpiece and the fixing agent (5a, 5b, 50a, 50b) in the molten state are brought into close contact with each other. The workpiece can be fixed to the workpiece fixing surface by cooling the temperature below the melting point and solidifying the fixing agent.

なお、この加熱手段は、請求項に記載のように、ワーク固定台に密着された面状ヒータ(9、9a)、またはワーク固定台に埋め込まれた埋め込みヒータ(9b)を用いることができる。 The heating means can use a planar heater (9, 9a) in close contact with the work fixing base or an embedded heater (9b) embedded in the work fixing base as described in claim 6. .

あるいは、請求項に記載のように、請求項1ないしのいずれか1つに記載のワーク固定台のワーク固定面の温度を常温にしておき、固定剤として融点が常温と氷点温度(約0℃)との間の温度域にある材料を用い、固定剤を常温に保たれたワーク固定面の溝に融解状態として流し込んだのち、ワーク固定面の温度を融点以下に冷却して固定剤を凝固することにより、ワークをワーク固定面に固定することができる。なお、常温とは、加熱も冷却もしない通常の温度であり、例えば10℃ないし40℃の範囲の温度をいう。 Alternatively, as described in claim 7 , the temperature of the work fixing surface of the work fixing table according to any one of claims 1 to 4 is set to room temperature, and the melting point of the fixing agent is normal temperature and freezing point temperature (about Using a material in the temperature range of 0 ° C), after pouring the fixing agent into the groove of the workpiece fixing surface kept at room temperature in a molten state, the temperature of the workpiece fixing surface is cooled to below the melting point and the fixing agent By solidifying the workpiece, the workpiece can be fixed to the workpiece fixing surface. The normal temperature is a normal temperature at which neither heating nor cooling is performed, for example, a temperature in the range of 10 ° C. to 40 ° C.

すなわち、融点が常温より低い固定剤を用いれば、その固定剤は、固定剤を強制的に加熱する必要なく、常温のワーク固定面上で融解状態とすることができる。さらに融解状態の固定剤は、例えば、ワーク固定台に常温より低くかつ氷点温度より高い水を掛けることにより、ワーク固定面の温度を融点より低く冷却することにより、容易に凝固することができる。なお、ワーク固定台からのワークの除去は、例えば、常温程度の水をワーク固定台に掛けてワーク固定面の温度を固定剤の融点より高くすることにより、容易に固定剤を融解状態として、ワークをワーク固定面から取り外すことができる。   That is, if a fixing agent having a melting point lower than room temperature is used, the fixing agent can be in a molten state on the work fixing surface at room temperature without forcibly heating the fixing agent. Furthermore, the fixing agent in the molten state can be easily solidified by, for example, applying water lower than normal temperature and higher than the freezing point temperature to the work fixing base, and cooling the temperature of the work fixing surface below the melting point. In addition, the removal of the work from the work fixing base, for example, by placing water at room temperature on the work fixing base and making the temperature of the work fixing surface higher than the melting point of the fixing agent, the fixing agent is easily melted, The workpiece can be removed from the workpiece fixing surface.

融解状態の固定剤は、請求項に記載のように、エアーブロー(8a)により流動を促進して溝中に容易に流し込むことができる。 As described in claim 8 , the melted fixing agent can be easily poured into the groove by promoting air flow by air blow (8 a).

また、請求項に記載のように、ワーク固定面の外周には冷却用の液体(7a)が流れるための冷却用液体通路(6)を形成しておき、固定剤の融点より低い温度の冷却用の液体を冷却用液体通路に流すことにより、ワーク固定台の温度を低下させて、溝中の融解状態の固定剤を凝固させることができる。 Further, as described in claim 9 , a cooling liquid passage (6) through which the cooling liquid (7a) flows is formed on the outer periphery of the work fixing surface, and the temperature is lower than the melting point of the fixing agent. By causing the cooling liquid to flow through the cooling liquid passage, the temperature of the work fixing base can be lowered to solidify the molten fixing agent in the groove.

あるいは、請求項10に記載のように、固定剤の融点より低い温度の冷却用の液体(7a)をワーク固定台およびワークの少なくともいずれか一方に掛けることにより、ワーク固定面の温度を低下させて、溝中の融解状態の固定剤を凝固させることができる。 Alternatively, as described in claim 10 , the temperature of the workpiece fixing surface is lowered by applying a cooling liquid (7a) having a temperature lower than the melting point of the fixing agent to at least one of the workpiece fixing base and the workpiece. Thus, the molten fixing agent in the groove can be solidified.

あるはまた、請求項11に記載のように、固定剤の融点より低い温度の液体(14)を入れた金属容器(13)をワークに載せることによりワーク、さらにはワーク固定面を冷却して、溝中の融解状態の固定剤を凝固させることができる。 There have also, as described in claim 11, the work, and further cooling the work fixing surface by placing the metal container (13) containing the liquid (14) lower than the melting point of the fixing agent temperature in the work Thus, the molten fixing agent in the groove can be solidified.

これにより、固定剤を融解状態としてワークと密着させた状態のまま、固定台を移動することなくその場で固定剤の冷却、凝固を行うことができるので、ワークのワーク固定面上におけるずれを発生させないようにすることができ、ワークの精密加工を阻害することがない。   As a result, the fixing agent can be cooled and solidified on the spot without moving the fixing base while the fixing agent is in a molten state and in close contact with the workpiece, so that the workpiece can be displaced on the workpiece fixing surface. It can be prevented from occurring, and does not hinder precision machining of the workpiece.

また、請求項12に記載のように、ワークが凝固した固定剤によりワーク固定面と固定された状態で機械加工されたのち、融点より高い温度の液体(7b)をワーク固定台およびワークの少なくともいずれか一方に掛けることにより、熱伝導により凝固状態の固定剤を融解させ、これによりワークをワーク固定台より容易に取り外すことができる。なお、固定剤の融点より高い温度の液体とは、例えば、高温の水(すなわち湯)や研削水などの加工液を用いることができる。 In addition, as described in claim 12 , after the workpiece is machined in a state of being fixed to the workpiece fixing surface by the solidified fixing agent, a liquid (7b) having a temperature higher than the melting point is applied to at least the workpiece fixing base and the workpiece. By applying to either one, the solidified fixing agent is melted by heat conduction, and the workpiece can be easily removed from the workpiece fixing base. As the liquid having a temperature higher than the melting point of the fixing agent, for example, a processing liquid such as high-temperature water (that is, hot water) or grinding water can be used.

なお、請求項13に記載のように、請求項11に記載のワークの固定方法によりワーク固定台に固定され、機械加工されたワークは、ワーク固定台より取り外されたのち、アニール処理(焼きなまし処理)を行うことにより、機械加工の歪を取ることができる。 In addition, as described in claim 13 , the workpiece fixed and machined by the workpiece fixing method according to claim 11 is removed from the workpiece fixing table, and then annealed (annealing treatment). ), Machining distortion can be removed.

請求項14に記載の発明は、請求項1ないしのいずれか1つに記載の一方のワーク固定台と他方のワーク固定台とをそれぞれ第1の固定台(1)および第2の固定台(100)とし、第1加熱工程により第1の固定台のワーク固定面(2)を第1の融点以上に加熱して、第1の融点を備えた第1の固定剤(5)を第1の固定台の溝(3、3a、3b)に流し込むことによりワークの第1の面(4a)と第1の固定台のワーク固定面とを接着させた後、第1冷却工程によりワークを第1の融点以下の温度に冷却することにより第1の面を第1の固定台に固定して、第1の面と対向する第2の面(4b)を機械加工した後、第2加熱工程により第2の固定台のワーク固定面(102)を第1の融点より高い温度の第2の融点以上に加熱して、第2の融点を備えた第2の固定剤(50)を第2の固定台の溝(103)に流し込むことにより、ワークの第1の面と第1の固定台との固定状態を維持したまま、ワークの第2の面と第2の固定台のワーク固定面とを接着させて、ワークを第1および第2の固定台により挟み込み、融解凝固工程により、ワークの温度を第1の融点と第2の融点との間の温度に調節することにより、第2の面と第2の固定台との固定状態を維持しつつ、第1の面と第1の固定台とを分離したのち、第1の面を機械加工し、再融解工程によりワークの温度を第2の融点以上に上昇させることにより、第2の固定剤を融解させ、第2の面を第2の固定台より取り外すことを特徴とする。 According to a fourteenth aspect of the present invention, one work fixing base and the other work fixing base described in any one of the first to fourth aspects are respectively connected to a first fixing base (1) and a second fixing base. (100), the work fixing surface (2) of the first fixing table is heated to the first melting point or higher by the first heating step, and the first fixing agent (5) having the first melting point is added to the first fixing agent (5). After the first surface (4a) of the workpiece and the workpiece fixing surface of the first fixing table are bonded by pouring into the grooves (3, 3a, 3b) of the first fixing table, the workpiece is removed by the first cooling step. The first surface is fixed to the first fixing base by cooling to a temperature equal to or lower than the first melting point, and the second surface (4b) facing the first surface is machined, and then the second heating is performed. The work fixing surface (102) of the second fixing table is heated above the second melting point higher than the first melting point by the process, By pouring the second fixing agent (50) having a melting point of (2) into the groove (103) of the second fixing base, while maintaining the fixing state between the first surface of the workpiece and the first fixing base, The second surface of the workpiece and the workpiece fixing surface of the second fixing table are adhered, the workpiece is sandwiched between the first and second fixing tables, and the temperature of the workpiece is changed to the first melting point and the first melting point by a melting and solidifying process. By adjusting the temperature between the two melting points, the first surface and the first fixing table are separated from each other while maintaining the fixed state between the second surface and the second fixing table. Machining the surface of 1 and raising the temperature of the workpiece to the second melting point or higher by the remelting step to melt the second fixing agent and removing the second surface from the second fixing base. Features.

この発明によれば、第1加熱工程で、比較的低温の第1の融点を持つ第1の固定剤を第1の融点以上へ加熱して融解し、さらに、第1冷却工程で第1の融点より低い温度へ冷却して凝固することにより接触状態のワークの第1の面と第1の固定台とを固定して、第1の面と対向する第2の面を機械加工する。さらに、第2加熱工程で、第1の融点より高い第2の融点を持つ第2の固定剤を第2の融点以上へ加熱して融解し、さらに、融解凝固工程として、第2の融点より低く且つ第1の融点より高い中間温度に調節して第2の固定剤を凝固することにより、接触状態の機械加工された第2の面と第2の固定台とを固定するとともに、第1の面と第1の固定台とを中間温度において第1の固定剤の融解状態の下、分離し、露出した第1の面を機械加工する。このようにして、ワークの互いに対向する第1および第2の面をそれぞれ固定台に固定した状態を維持しつつ機械加工できるので、両面の面粗度を高めることができ、また両面の平行度を高めることができる。   According to the present invention, in the first heating step, the first fixing agent having the first melting point having a relatively low temperature is heated and melted to the first melting point or higher, and further, in the first cooling step, the first fixing agent is melted. By cooling to a temperature lower than the melting point and solidifying, the first surface of the workpiece in contact and the first fixing base are fixed, and the second surface facing the first surface is machined. Further, in the second heating step, the second fixing agent having the second melting point higher than the first melting point is heated to be melted to the second melting point or higher, and further, as the melting and solidifying step, from the second melting point. The second fixed agent is solidified by adjusting to an intermediate temperature lower and higher than the first melting point to fix the machined second surface in contact and the second fixing base, and And the first fixing base at an intermediate temperature under a molten state of the first fixing agent, and the exposed first surface is machined. In this way, machining can be performed while maintaining the state where the first and second surfaces of the workpiece facing each other are fixed to the fixed base, so that the surface roughness of both surfaces can be increased and the parallelism of both surfaces can be increased. Can be increased.

なお、再融解工程においては、請求項15に記載のように、第2の融点より高い温度の液体(7b)を第2の固定台およびワークの少なくともいずれか一方に掛けることにより第2の固定剤を融解させることができる。 In the remelting step, as described in claim 15 , the second fixing is performed by applying a liquid (7b) having a temperature higher than the second melting point to at least one of the second fixing base and the workpiece. The agent can be melted.

なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、第1実施形態のワーク固定台1とワーク4との斜視図である。なお、ワーク4の固定および加工の手順については後述する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a workpiece fixing base 1 and a workpiece 4 according to the first embodiment. The procedure for fixing and machining the workpiece 4 will be described later.

ワーク固定台1は、鋼材S50Cからできた縦100mm、横100mm、厚さ15mmの直方体形状をなし、ワーク固定面2の最外周部には、冷却用液体供給口7より供給される例えば水などの冷却用液体7aを流すための溝である矩形の冷却用液体通路6が形成されている。さらに、冷却用液体通路6の外壁には冷却用液体通路6より冷却用液体を排出するための排水口6aが形成されている。   The workpiece fixing base 1 has a rectangular parallelepiped shape made of a steel material S50C having a length of 100 mm, a width of 100 mm, and a thickness of 15 mm. The outermost peripheral portion of the workpiece fixing surface 2 is supplied with water from a cooling liquid supply port 7, for example, water A rectangular cooling liquid passage 6 is formed as a groove for flowing the cooling liquid 7a. Further, a drain port 6 a for discharging the cooling liquid from the cooling liquid passage 6 is formed on the outer wall of the cooling liquid passage 6.

ワーク固定面2の冷却用液体通路6の内側は、ワーク固定面2より小さい、縦80mm×横80mmの大きさにワーク接触面2aが形成され、このワーク接触面2aの表面には、後述する固定剤を満たすための碁盤目状の溝部3が、矩形外周の溝3aとその内側に溝3aの対向辺を接続する格子状の溝3bとにより形成されている。   The work contact surface 2a is formed on the inner side of the cooling liquid passage 6 on the work fixing surface 2 in a size of 80 mm × 80 mm smaller than the work fixing surface 2, and the surface of the work contact surface 2a will be described later. A grid-like groove 3 for filling the fixing agent is formed by a rectangular outer periphery groove 3a and a lattice-like groove 3b connecting the opposite sides of the groove 3a on the inner side.

1本の溝形状は、開口幅3mm×深さ0.5mmの三角形断面をなしており、格子間隔は5mmである。なお、溝深さは、一定でなくてもよく、例えば、溝3bの形成方向に沿って徐々に深くなるようにしてもよい。これにより、後述する融解状態の固定剤5aの溝3b中の深さが増大する方向への流動性を促進することができる。   One groove shape has a triangular cross section with an opening width of 3 mm and a depth of 0.5 mm, and the lattice spacing is 5 mm. Note that the groove depth does not have to be constant. For example, the groove depth may gradually increase along the direction in which the groove 3b is formed. Thereby, the fluidity | liquidity to the direction where the depth in the groove | channel 3b of the fixing agent 5a of the molten state mentioned later increases can be accelerated | stimulated.

ワーク接触面2aとワーク4との接着強度(最大荷重)は、固定剤そのものの材料特性としてのせん断力とワーク4直下の溝部3の開口面積(≒開口幅×溝長さ)とに応じて決まる。すなわち、溝部3の開口面積は、ワーク4とワーク接触面2aとの間で直接接触していない部位の面積であり、したがって、溝部3の開口面積は接着強度に比例するといえる。ただし、溝部3の開口面積が大きいほど、使用する固定剤5a、5bの量も多くなるため、必要以上に開口面積を大きくする、すなわち溝3bの本数を多くする必要はない。   The adhesive strength (maximum load) between the workpiece contact surface 2a and the workpiece 4 depends on the shearing force as the material property of the fixing agent itself and the opening area of the groove 3 immediately below the workpiece 4 (≈opening width × groove length). Determined. That is, the opening area of the groove portion 3 is an area of a portion that is not in direct contact between the workpiece 4 and the workpiece contact surface 2a. Therefore, it can be said that the opening area of the groove portion 3 is proportional to the adhesive strength. However, since the amount of the fixing agents 5a and 5b to be used increases as the opening area of the groove 3 increases, it is not necessary to increase the opening area more than necessary, that is, to increase the number of the grooves 3b.

ワーク固定面2(詳しくはワーク接触面2a)の面上にはワーク4が置かれる。第1実施形態におけるワーク4は、直径50mm×厚さ0.5mmの石英ガラスである。すなわち、溝部3の形成範囲は、ワーク4よりも大きくなっており、格子状の溝3bはワーク4の接触端部よりも外側に延びている。   A workpiece 4 is placed on the surface of the workpiece fixing surface 2 (specifically, the workpiece contact surface 2a). The workpiece 4 in the first embodiment is quartz glass having a diameter of 50 mm and a thickness of 0.5 mm. That is, the formation range of the groove portion 3 is larger than that of the work 4, and the lattice-like groove 3 b extends outward from the contact end portion of the work 4.

なお、図1には、ワーク固定台1が加熱手段としてのホットプレート9上に置かれている状況が示されている。   FIG. 1 shows a situation where the work fixing base 1 is placed on a hot plate 9 as a heating means.

図2は、図1におけるA−B断面として、ワーク4がワーク固定台1上で固定剤5a、5bにより固定されている状態を概略的に示している。ワーク4の一方の面(第1の面)4aとワーク固定面2のワーク接触面2aとが直接接触している。ワーク固定面2に形成された溝3a、3bには固定剤5aとしての融点75℃のパラフィンが、融解状態で流動することにより充填されている。   FIG. 2 schematically shows a state in which the workpiece 4 is fixed on the workpiece fixing base 1 with fixing agents 5a and 5b as a cross section taken along line AB in FIG. One surface (first surface) 4a of the workpiece 4 and the workpiece contact surface 2a of the workpiece fixing surface 2 are in direct contact with each other. The grooves 3a and 3b formed on the work fixing surface 2 are filled with paraffin having a melting point of 75 ° C. as the fixing agent 5a by flowing in a molten state.

すなわち、融解状態のパラフィンの大部分5aが溝3bを満たすとともに、剰余のパラフィン5bはワーク4の端部周辺に漏れ出て堆積する。そして、固定剤5a、5bは第1の面4aとワーク接触面2aとの間には存在することができない。したがって、ワーク4とワーク固定面2との隙間をゼロとすることができる。   That is, most of the molten paraffin 5a fills the groove 3b, and the excess paraffin 5b leaks and accumulates around the end of the workpiece 4. The fixing agents 5a and 5b cannot exist between the first surface 4a and the workpiece contact surface 2a. Therefore, the gap between the workpiece 4 and the workpiece fixing surface 2 can be made zero.

パラフィンが融解状態から融点以下の温度への冷却により凝固して、溝3bの固定剤5aとなりワーク4の第1の面4aと溝3bの底面(図2では三角柱の斜面)とを接着固定する。また、ワーク4端部周辺の固定剤5bもワーク4とワーク接触面2aとの接着固定に寄与している。   The paraffin is solidified by cooling from a molten state to a temperature lower than the melting point, and becomes a fixing agent 5a for the groove 3b, thereby bonding and fixing the first surface 4a of the work 4 and the bottom surface of the groove 3b (the slope of the triangular prism in FIG. 2). . Further, the fixing agent 5b around the end portion of the work 4 also contributes to the adhesion and fixation between the work 4 and the work contact surface 2a.

次に、ワーク4の機械加工の手順について説明する。図3は、第1実施形態の機械加工方法に用いられる加工機の概略構成を示す図である。   Next, the machining procedure of the workpiece 4 will be described. FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a processing machine used in the machining method according to the first embodiment.

研削盤としての加工機本体20の上には、危険防止用の砥石カバー21を有する回転砥石22が設けられ、固定剤5a、5bを介してワーク4の下面(第1の面)4aがワーク固定台1に固定されている。この鋼材(S50C)で形成されたワーク固定台1は、電磁チャック式のテーブル23に磁気吸引され、テーブル23が前後左右に動かされることにより、ワーク固定台1に固定されたワーク4の上面(第2の面)4bが回転砥石22により研削される。   A rotating grindstone 22 having a hazard prevention grindstone cover 21 is provided on the processing machine main body 20 as a grinder, and the lower surface (first surface) 4a of the workpiece 4 is fixed to the workpiece via the fixing agents 5a and 5b. It is fixed to the fixed base 1. The work fixing base 1 formed of this steel material (S50C) is magnetically attracted to an electromagnetic chuck type table 23, and the table 23 is moved back and forth and left and right, whereby the upper surface of the work 4 fixed to the work fixing base 1 ( The second surface 4b is ground by the rotating grindstone 22.

このとき、ワーク4の被加工部である第2の面4bには、クーラント貯蔵部28からクーラントホース27および流量調節用のクーラント開閉コック26およびクーラント散布口25を経て加工液であるクーラント29が散布される。このようにして、ワーク4の第2の面4bに散布されたクーラント29は、加工時に発生する切りくずを除去しながらテーブル23の下のクーラント受け24に流れ落ち、このクーラント受け24からクーラント貯蔵部28へ戻される。   At this time, the coolant 29, which is a machining fluid, passes through the coolant hose 27, the coolant opening / closing cock 26 for adjusting the flow rate, and the coolant spraying port 25 from the coolant storage portion 28 on the second surface 4 b that is the processed portion of the workpiece 4. Be sprayed. In this way, the coolant 29 sprayed on the second surface 4b of the workpiece 4 flows down to the coolant receiver 24 under the table 23 while removing chips generated during processing, and from the coolant receiver 24 to the coolant storage section. Return to 28.

なお、クーラント貯蔵部28は、いずれも図示しない、切りくずを取り除く機構、加工部へのクーラント29を供給するポンプ、および供給するクーラント29の温度を調節する温調機構を備えている。   Note that the coolant storage unit 28 includes a mechanism for removing chips, a pump for supplying the coolant 29 to the processing unit, and a temperature adjusting mechanism for adjusting the temperature of the coolant 29 (not shown).

図4は、機械加工の手順をワーク固定台1およびワーク4を中心に示した図である。ワーク4を加工機の装着する前に、まず、ワーク4をワーク固定台1に固定する。そこで、図4(a)に示すように、何も載せていないワーク固定台1を水平状態のホットプレート9上に載置して、固定剤5aの融点(75℃)より高い90℃に加熱する(図4(a))。   FIG. 4 is a diagram showing a machining procedure centering on the workpiece fixing base 1 and the workpiece 4. Before the work 4 is mounted on the processing machine, first, the work 4 is fixed to the work fixing base 1. Therefore, as shown in FIG. 4A, the work fixing base 1 on which nothing is placed is placed on a horizontal hot plate 9 and heated to 90 ° C. higher than the melting point (75 ° C.) of the fixing agent 5a. (FIG. 4A).

次に図4(b)に示すように、このワーク固定台1が加熱された状態で、ワーク固定面2上に、詳しくは格子状の溝3bの形成領域に石英ガラスのワーク4を置いた後、ワーク4の上面4bの上にワーク保護用のシリコンゴム11を介して重しを置く。これにより、ワーク4の下面(第1の面)4aはワーク固定台1のワーク固定面2に隙間ゼロで密着している。   Next, as shown in FIG. 4B, a quartz glass workpiece 4 is placed on the workpiece fixing surface 2 in detail, in a region where the lattice-like grooves 3b are formed, in a state where the workpiece fixing table 1 is heated. Thereafter, a weight is placed on the upper surface 4 b of the work 4 via silicon rubber 11 for protecting the work. Thereby, the lower surface (first surface) 4a of the workpiece 4 is in close contact with the workpiece fixing surface 2 of the workpiece fixing base 1 with no gap.

さらに、別途、融点(75℃)以上に加熱して液体状にした固定剤5としてのパラフィンを、ワーク4の周囲の格子状の溝3bに流し込む。このとき、液体状の固定剤5aは加熱されているワーク4の下面4a下の溝3bに、すばやく流れ込んで溝3bを隙間なく満たす。そして、ワーク4とワーク固定面2の溝3bとの間に全て固定剤5aが満たされた後に、ホットプレート9の電源スイッチを切る。   Further, separately, paraffin as the fixing agent 5 heated to a melting point (75 ° C.) or higher to be liquid is poured into the lattice-shaped grooves 3 b around the work 4. At this time, the liquid fixing agent 5a quickly flows into the groove 3b below the lower surface 4a of the heated workpiece 4 and fills the groove 3b without a gap. Then, after all the fixing agent 5a is filled between the workpiece 4 and the groove 3b of the workpiece fixing surface 2, the power switch of the hot plate 9 is turned off.

次に、図4(c)に示すように、液体供給口7よりワーク固定台1に形成されている冷却用液体通路6に常温の水(冷却用液体)7aを流して、ワーク固定台1の温度を固定剤5aの融点である75℃以下に冷却して、固定剤5a、5bを凝固させる(冷却工程)。このとき、冷却用の水7aを、排水口6aより排出しつつ冷却用液体通路6に供給し続けることにより冷却時間を短縮することができる。   Next, as shown in FIG. 4 (c), normal temperature water (cooling liquid) 7 a is allowed to flow from the liquid supply port 7 to the cooling liquid passage 6 formed in the work fixing base 1, and the work fixing base 1. Is cooled to 75 ° C. or lower, which is the melting point of the fixing agent 5a, to solidify the fixing agents 5a and 5b (cooling step). At this time, the cooling time can be shortened by continuing to supply the cooling water 7a to the cooling liquid passage 6 while discharging the water 7a from the drain port 6a.

次に、図4(d)に示すように、固定剤5a、5bが凝固した後に、重し10等を取り外して、ワーク4を固定したワーク固定台1を電磁チャック式の研削盤のテーブル23上に固定し、機械加工工程として、クーラント29をかけつつワーク4の上面(第2の面)4bを約50μm表面研削を行う。   Next, as shown in FIG. 4D, after the fixing agents 5a and 5b are solidified, the weight 10 and the like are removed, and the work fixing table 1 to which the work 4 is fixed is used as a table 23 of an electromagnetic chuck type grinding machine. As a machining process, the upper surface (second surface) 4b of the work 4 is subjected to surface grinding of about 50 μm as a machining process.

機械加工の後、図4(e)に示すように、ワーク固定台1にワーク4を固定したまま、研削盤テーブル23より取り外し、液体供給口7より、固定剤5a、5bの融点(75℃)以上の90℃の湯7bをワーク4およびワーク固定面2にかけて、固定剤5a、5bを再融解させ、ワーク4をワーク固定台1より取り外す。なお、この固定剤5a、5bの再融解工程では、上記(a)と同様、ホットプレート9上にワーク固定台1を載置してホットプレート9により加熱してもよい。   After machining, as shown in FIG. 4 (e), the workpiece 4 is removed from the grinder table 23 while being fixed to the workpiece fixing base 1, and the melting points (75 ° C.) of the fixing agents 5a and 5b are removed from the liquid supply port 7. ) The 90 ° C. hot water 7b is applied to the workpiece 4 and the workpiece fixing surface 2 to remelt the fixing agents 5a and 5b, and the workpiece 4 is removed from the workpiece fixing base 1. In the remelting step of the fixing agents 5a and 5b, the work fixing base 1 may be placed on the hot plate 9 and heated by the hot plate 9 as in the case (a).

本第1実施形態では、薄板(厚さ0.5mmの石英ガラス板)の研削(50μm)を行っているので、加工歪が生じ、ワーク4をワーク固定台1より取り外した際にワーク4に反りが発生する場合がある。そこで、ワーク4の加工後の歪取りを行うため、炭化水素系洗浄剤(例えば、NSクリーン(ジャパンエナジー製))で完全に脱脂した後、アルミナ板で石英ガラスワーク4を挟んで、1150℃で1時間、電気炉中でアニール処理(焼きなまし処理)を行った。   In the first embodiment, since the thin plate (quartz glass plate having a thickness of 0.5 mm) is ground (50 μm), processing distortion occurs and the workpiece 4 is removed from the workpiece fixing base 1 when the workpiece 4 is removed from the workpiece fixing base 1. Warpage may occur. Therefore, in order to remove the strain after the workpiece 4 is processed, after degreasing with a hydrocarbon-based cleaning agent (for example, NS Clean (manufactured by Japan Energy)), the quartz glass workpiece 4 is sandwiched between alumina plates at 1150 ° C. Then, annealing treatment (annealing treatment) was performed in an electric furnace for 1 hour.

以上のようにして、非金属材料の石英ガラスワーク4を機械加工する場合でも、融解凝固可能な固定剤5a、5bを用いてワーク4をワーク固定台1に簡便に脱着できる。また、ワーク4とワーク固定台1との固定時、両者の隙間をゼロとすることができるので、ワーク4の加工精度、特に平行度を高めることができる。   As described above, even when the quartz glass workpiece 4 made of a non-metallic material is machined, the workpiece 4 can be easily detached from the workpiece fixing base 1 using the fixing agents 5a and 5b that can be melted and solidified. Further, when the workpiece 4 and the workpiece fixing base 1 are fixed, the gap between them can be made zero, so that the machining accuracy of the workpiece 4, particularly the parallelism can be increased.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態における機械加工手順について説明する。なお、本第2実施形態は、上記第1実施形態とは、主としてワーク4の材質および形状と、固定剤5の融点が異なり、他の構成等は同じである。以下、第1実施形態と異なる部分を中心に、第1実施形態と共通する構成を示す図1ないし図4を用いて説明する。なお、加工手順を示す図4のうち、本第2実施形態では図4(c)に示す工程の代わりに、図5に示す工程を行う。
(Second Embodiment)
Next, a machining procedure in the second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is different from the first embodiment mainly in the material and shape of the workpiece 4 and the melting point of the fixing agent 5, and the other configurations are the same. The following description will be made with reference to FIGS. 1 to 4 showing a configuration common to the first embodiment, focusing on parts different from the first embodiment. In FIG. 4 showing the processing procedure, the process shown in FIG. 5 is performed instead of the process shown in FIG. 4C in the second embodiment.

第2実施形態におけるワーク固定台1は、上記第1実施形態と同一構成である。すなわち、S50C、100×100×15(mm)の外寸、溝部3が形成された領域は80×80(mm)、碁盤目状の溝3a、3bの開口幅3mm×深さ0.5mm、溝間隔5mm等である。また、ワーク固定面2の外周部に、冷却用液体通路6および排水口6aが設けられている点も第1実施形態と同じである。   The workpiece fixing base 1 in the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment. That is, S50C, the outer dimensions of 100 × 100 × 15 (mm), the region where the groove 3 is formed is 80 × 80 (mm), the opening width 3 mm × depth 0.5 mm of the grid-like grooves 3a, 3b, The groove interval is 5 mm or the like. Further, the point that the cooling liquid passage 6 and the drain port 6a are provided in the outer peripheral portion of the work fixing surface 2 is the same as that of the first embodiment.

このワーク固定台1を、ホットプレート9上において、固定剤5の融点(51℃)より高い70℃に加熱する(図4(a))。   The work fixing base 1 is heated on the hot plate 9 to 70 ° C., which is higher than the melting point (51 ° C.) of the fixing agent 5 (FIG. 4A).

そして、この加熱されたワーク固定台1のワーク固定面2上に、本第2実施形態では、直径40mm×厚さ0.4mmのサファイヤ板のワーク4を置いた後、そのワーク4の上面4aにシリコンゴム11を介して金属製の重し10を置く。これにより、サファイヤ板のワーク4の下面(第1の面)4aはワーク固定台1のワーク固定面2に隙間ゼロで密着している。   In the second embodiment, a sapphire plate workpiece 4 having a diameter of 40 mm and a thickness of 0.4 mm is placed on the workpiece fixing surface 2 of the heated workpiece fixing table 1, and then the upper surface 4a of the workpiece 4 is placed. A metal weight 10 is put on the silicon rubber 11. Thereby, the lower surface (first surface) 4a of the workpiece 4 of the sapphire plate is in close contact with the workpiece fixing surface 2 of the workpiece fixing base 1 with no gap.

このワーク4およびワーク固定台1の加熱状態において、本第2実施形態では、固定剤5としての固体状のパラフィン(融点51℃)をワーク4の端部の周囲の溝3bに塗布すると、固体状の固定剤5は即座に融解して液体となり、溝3bに流れ込み、ワーク4直下の溝3bを隙間なく満たす(図4(b))。   In the heated state of the workpiece 4 and the workpiece fixing base 1, in the second embodiment, when solid paraffin (melting point 51 ° C.) as the fixing agent 5 is applied to the groove 3 b around the end of the workpiece 4, a solid is obtained. The shaped fixing agent 5 immediately melts to become a liquid, flows into the groove 3b, and fills the groove 3b immediately below the workpiece 4 without a gap (FIG. 4B).

ホットプレート9の電源スイッチを切り、固定剤5a、5bを冷却するために、本第2実施形態では図5に示すように、熱伝導率のよいアルミ製の水入り容器13内に冷却用の水14を入れて、金属製の重し10の上に置く。これにより、ワーク4およびワーク固定台1の熱が、シリコンゴム11をおよび重し10を介して水入り容器13に伝導し、ワーク4およびその付近のワーク固定台1が冷却される。なお水入り容器13は、図5に示すように開口部が形成されている容器でも、あるいは密閉型の容器でもいずれでもよい。   In order to cool the fixing agents 5a and 5b by turning off the power switch of the hot plate 9, in the second embodiment, as shown in FIG. Put water 14 and place it on a metal weight 10. Thereby, the heat of the workpiece 4 and the workpiece fixing table 1 is conducted to the water-filled container 13 through the silicon rubber 11 and the weight 10, and the workpiece 4 and the workpiece fixing table 1 in the vicinity thereof are cooled. The water-containing container 13 may be a container having an opening as shown in FIG. 5 or a sealed container.

ワーク4が、固定剤5の融点51℃より低い温度まで冷却されると、固定剤5a、5bは凝固する。これによってワーク4がワーク固定台1に固定されたら、ワーク4より水入り容器13、重し10およびシリコンゴム11を取り外し、ワーク固定台1を電磁チャック式の研削盤テーブル23上に置いて、これを固定し、クーラント29をかけながら20μm表面研磨する機械加工工程を行う(図4(d))。   When the workpiece 4 is cooled to a temperature lower than the melting point 51 ° C. of the fixing agent 5, the fixing agents 5a and 5b are solidified. When the work 4 is fixed to the work fixing base 1 by this, the water-filled container 13, the weight 10 and the silicon rubber 11 are removed from the work 4, and the work fixing base 1 is placed on the electromagnetic chuck type grinder table 23, This is fixed, and a machining process for polishing the surface by 20 μm while applying the coolant 29 is performed (FIG. 4D).

加工後のワーク固定台1は、加工されたワーク4を固定したまま研削盤テーブル23から取り外し、液体供給口7より、固定剤5a、5bの融点(51℃)以上の70℃の湯7bをワーク4およびワーク固定面2に振り掛けて固定剤5を再融解させてワーク4をワーク固定台1より取り外す(図4(e))。   The workpiece fixing base 1 after processing is removed from the grinder table 23 while fixing the processed workpiece 4, and 70 ° C hot water 7b having a melting point (51 ° C) or more of the fixing agents 5a and 5b is supplied from the liquid supply port 7. Sprinkle on the workpiece 4 and workpiece fixing surface 2 to remelt the fixing agent 5 and remove the workpiece 4 from the workpiece fixing base 1 (FIG. 4E).

ワーク4の加工後の歪取りを行うため、本第2実施形態でも、炭化水素系洗浄剤で完全に脱脂した後、アルミナ板でサファイヤワーク4を挟んで、800℃で1時間、電気炉中でアニール処理を行った。   In order to remove the strain after the work 4 is processed, also in the second embodiment, after completely degreased with a hydrocarbon-based cleaning agent, the sapphire work 4 is sandwiched with an alumina plate, and then in an electric furnace at 800 ° C. for 1 hour. Annealing treatment was performed.

(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本第3実施形態では、上記第1および第2実施形態とは、ワーク固定台1および溝部3の形状が、図6に示すように異なっている。なお、図6(a)は第3実施形態におけるワーク固定台1の上面図、(b)は(a)におけるC−D断面図である。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is different from the first and second embodiments in the shapes of the workpiece fixing base 1 and the groove 3 as shown in FIG. 6A is a top view of the work fixing base 1 in the third embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line CD in FIG.

本第3実施形態のワーク固定台1は、S50Cからできた縦300mm×横300mm×厚さ15mmの直方体ブロックであり、その表面のワーク固定面2には6本の放射線状の溝30と、放射線状溝30の端部を繋ぐ最外周円の溝31および複数の同心円状の溝31aが形成されている。各溝30、31、31aの開口幅は3mmである。   The work fixing base 1 of the third embodiment is a rectangular parallelepiped block made of S50C having a length of 300 mm × width of 300 mm × thickness of 15 mm, and the work fixing surface 2 on the surface thereof has six radial grooves 30, An outermost circular groove 31 and a plurality of concentric grooves 31 a that connect the ends of the radial grooves 30 are formed. The opening width of each groove 30, 31, 31a is 3 mm.

放射線状の溝30は、外周より放射中心32に向かうほど、ワーク固定面2からの溝深さが徐々に深くなっている。すなわち、最外周円の溝31の直径は250mmで溝深さは0.2mmであり、放射線状溝30の最外周部の溝深さも0.2mmとしている。また、放射中心32での溝深さは1.5mmとし、最外周部から放射中心32までの溝深さの勾配は直線勾配となっている。なお、各同心円の溝31aは、上記放射線状の溝31との交点における放射線状溝31の溝深さと等しくなるよう形成されている。   The radial groove 30 gradually increases in depth from the workpiece fixing surface 2 toward the radial center 32 from the outer periphery. That is, the outermost circumferential groove 31 has a diameter of 250 mm and a groove depth of 0.2 mm, and the outermost circumferential groove depth of the radial groove 30 is also 0.2 mm. The groove depth at the radiation center 32 is 1.5 mm, and the gradient of the groove depth from the outermost periphery to the radiation center 32 is a linear gradient. Each concentric groove 31 a is formed to be equal to the groove depth of the radial groove 31 at the intersection with the radial groove 31.

このように本第3実施形態におけるワーク固定台1放射線状の溝31は、外周部から中心部に向かって深くなるような勾配が設けられているので、液体状の固定剤5が外周部から中心部へ流れやすくなっている。したがって、ワーク4とワーク固定台1との接触面積が大きい場合には、ワーク4直下の溝部3の全てに固定剤5が行き渡らせることが容易となる。なお、本第3実施形態においても、溝部3の大きさ(ワーク固定面2における形成面積)は、ワーク固定台1の表面であるワーク固定面2の大きさよりも小さく、かつ、ワーク4よりも大きく形成しておくことが望ましい。   As described above, the workpiece fixing base 1 in the third embodiment is provided with a gradient so that the radial groove 31 becomes deeper from the outer peripheral portion toward the central portion. It is easy to flow to the center. Therefore, when the contact area between the workpiece 4 and the workpiece fixing base 1 is large, it becomes easy for the fixing agent 5 to spread all over the groove portion 3 immediately below the workpiece 4. Also in the third embodiment, the size of the groove 3 (formation area on the workpiece fixing surface 2) is smaller than the size of the workpiece fixing surface 2 that is the surface of the workpiece fixing base 1, and is smaller than that of the workpiece 4. It is desirable to make it large.

なお、本第3実施形態のワーク固定台1の底面(ワーク固定面2と対向する面)2bには、例えば、水や加工液などの冷却用液体の通路1aが複数設けられている。   Note that a plurality of cooling liquid passages 1a such as water and machining liquid are provided on the bottom surface (surface facing the workpiece fixing surface 2) 2b of the workpiece fixing base 1 of the third embodiment.

次に、本第3実施形態におけるワーク4の加工手順を図7に基づき説明する。なお、本第3実施形態においても、上記第1および第2実施形態と同様、図3に示す研削盤を用いている。   Next, the processing procedure of the workpiece 4 in the third embodiment will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the grinding machine shown in FIG. 3 is used as in the first and second embodiments.

まず、図7(a)に示すように、電磁チャック式の研削盤テーブル23上に敷かれた断熱用のシリコンゴムシート12の上に、ワーク固定台1を置く。さらに、ワーク固定台1の表面であるワーク固定面2にマグネット式のシリコンラバーヒータ9aを装着して、これによりワーク固定面2を70℃に加熱する。   First, as shown in FIG. 7A, the work fixing base 1 is placed on a heat insulating silicon rubber sheet 12 laid on an electromagnetic chuck type grinding machine table 23. Further, a magnet type silicon rubber heater 9a is attached to the workpiece fixing surface 2 which is the surface of the workpiece fixing table 1, and thereby the workpiece fixing surface 2 is heated to 70 ° C.

次に、シリコンラバーヒータ9aをワーク固定面2より取り外し、ワーク固定面2に直径200mm×厚さ2mmの石英製のワーク4を置く。このとき、ワーク4の円中心とワーク固定面2上に形成された溝部3の放射中心32とをほぼ一致させるように配置する。さらに、ワーク4の上面4bに保護用のシリコンゴム11を介して金属製の重し10を置く。これにより、石英製のワーク4はワーク固定面2(詳しくはワーク接触面2a)に隙間ゼロで密着している。   Next, the silicon rubber heater 9 a is removed from the workpiece fixing surface 2, and a quartz workpiece 4 having a diameter of 200 mm and a thickness of 2 mm is placed on the workpiece fixing surface 2. At this time, it arrange | positions so that the circular center of the workpiece | work 4 and the radiation center 32 of the groove part 3 formed on the workpiece | work fixed surface 2 may correspond substantially. Further, a metal weight 10 is placed on the upper surface 4 b of the work 4 through a protective silicon rubber 11. Thereby, the quartz workpiece 4 is in close contact with the workpiece fixing surface 2 (specifically, the workpiece contact surface 2a) with no gap.

そして、加熱して液体状とした固定剤5としてのパラフィン(融点51℃)を石英製ワークの周囲の溝31、31aに流し込む。このとき、液体状の固定剤5は、放射線状の溝31の勾配に沿って外周側から中心部へ向かって容易に流れ込むことができる(図7(b))。   And the paraffin (melting point 51 degreeC) as the fixing agent 5 made into the liquid form by heating is poured into the groove | channels 31 and 31a around a quartz workpiece | work. At this time, the liquid fixing agent 5 can easily flow from the outer peripheral side toward the central portion along the gradient of the radial groove 31 (FIG. 7B).

溝部3全体(特に、ワーク4直下の溝)に固定剤5a、5bが充填されたら、クーラント貯蔵部28にて室温に温調された加工液である研削水29をクーラント散布口25より吐出して、ワーク固定台1の裏面2bの冷却用液体通路1aに流し、これによりワーク固定台1およびワーク4を冷却する(図7(c))。   When the fixing agent 5a, 5b is filled in the entire groove portion 3 (particularly, the groove immediately below the workpiece 4), the grinding water 29, which is a processing liquid whose temperature is adjusted to room temperature in the coolant storage portion 28, is discharged from the coolant spray port 25. Then, it flows into the cooling liquid passage 1a on the back surface 2b of the work fixing base 1, thereby cooling the work fixing base 1 and the work 4 (FIG. 7C).

ワーク固定台1の温度が固定剤5の融点である51℃以下に冷却して固定剤5a、5bを凝固させて、ワーク4をワーク固定面2に固定する。その後、ワーク4の底面4aの下に敷いてある断熱用シリコンゴムシート12を取り外してワーク固定台1を電磁チャック式の研削盤テーブル23に直接置いて固定し、ワーク4の上面4bを表面研磨する(図7m(d))。   The temperature of the work fixing base 1 is cooled to 51 ° C. or lower, which is the melting point of the fixing agent 5, and the fixing agents 5 a and 5 b are solidified to fix the workpiece 4 to the workpiece fixing surface 2. Thereafter, the silicon rubber sheet 12 for heat insulation laid under the bottom surface 4a of the work 4 is removed, and the work fixing base 1 is directly placed and fixed on the electromagnetic chuck type grinding machine table 23, and the upper surface 4b of the work 4 is surface-polished. (FIG. 7m (d)).

機械加工の後、図7(e)に示すように、ワーク固定台1にワーク4を固定したまま、研削盤テーブル23より取り外し、液体供給口7より、固定剤5a、5bの融点(51℃)以上の70℃の湯7bをワーク4およびワーク固定面2にかけて、固定剤5a、5bを再融解させ、ワーク4をワーク固定台1より取り外す。なお、必要ならば、上記第1および第2実施形態と同様、ワーク4の歪取りのためのアニール処理を行うことができる。   After the machining, as shown in FIG. 7 (e), the workpiece 4 is fixed to the workpiece fixing base 1 and removed from the grinder table 23, and the melting points (51 ° C.) of the fixing agents 5a and 5b are supplied from the liquid supply port 7. ) The above-mentioned 70 ° C. hot water 7b is applied to the workpiece 4 and the workpiece fixing surface 2, the fixing agents 5a and 5b are remelted, and the workpiece 4 is removed from the workpiece fixing base 1. If necessary, an annealing process for removing the distortion of the workpiece 4 can be performed as in the first and second embodiments.

(第4実施形態)
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、本第4実施形態は、上記第3実施形態と同様、ワーク固定面2に放射線状溝30および複数の同心円状溝31、31aを形成したワーク固定台1を用いるものであるが、それ以外の、ワーク4の寸法および材質、ワーク固定台1の寸法、固定剤5の融点等が異なっている。以下、第3実施形態と異なる部分を中心に、第3実施形態と共通する構成を示す図3および図6、第7を参照して説明する。なお、加工手順を示す図7のうち、本第4実施形態では図7(a)、(b)に示す工程の代わりに、図8に示す工程を行う。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment uses a workpiece fixing base 1 in which a radial groove 30 and a plurality of concentric grooves 31, 31a are formed on the workpiece fixing surface 2, as in the third embodiment. Other than the above, the dimensions and material of the workpiece 4, the dimensions of the workpiece fixing base 1, the melting point of the fixing agent 5, and the like are different. The following description will be made with reference to FIGS. 3, 6, and 7 showing a configuration common to the third embodiment, with a focus on differences from the third embodiment. In FIG. 7 showing the processing procedure, the process shown in FIG. 8 is performed instead of the process shown in FIGS. 7A and 7B in the fourth embodiment.

本第4実施形態におけるワーク固定台1は、S50Cからできた縦500mm×横500mm×厚さ25mmの直方体形状である。溝部3は、図6(a)、(b)に示す第3実施形態と同様の、6本の放射状の溝30と複数の同心円溝31、31aを備えており、最外周円の溝31の直径は450mmである。各溝30、31、31aの溝開口幅は3mmで、溝深さは最外周円位置では0.5mm、放射中心32では3mmとなっており、その間の溝深さの変化は直線勾配となっている。   The workpiece fixing base 1 in the fourth embodiment has a rectangular parallelepiped shape of 500 mm long × 500 mm wide × 25 mm thick made of S50C. The groove portion 3 includes six radial grooves 30 and a plurality of concentric circular grooves 31 and 31a similar to the third embodiment shown in FIGS. 6A and 6B. The diameter is 450 mm. The groove opening width of each groove 30, 31, 31 a is 3 mm, the groove depth is 0.5 mm at the outermost circular position, and 3 mm at the radiation center 32, and the change of the groove depth between them is a linear gradient. ing.

一方、第4実施形態では固定剤5は、室温で液体である融点18℃のパラフィンを用いている。したがって、上記第1ないし第3実施形態のように、ワーク4を固定するために固定剤5を一旦融解するための加熱工程が不要である。   On the other hand, in the fourth embodiment, the fixing agent 5 uses paraffin having a melting point of 18 ° C. that is liquid at room temperature. Therefore, unlike the first to third embodiments, there is no need for a heating step for once melting the fixing agent 5 in order to fix the workpiece 4.

次に、第4実施形態における加工手順について説明する。   Next, a processing procedure in the fourth embodiment will be described.

まず、ワーク固定台1を研削盤の電磁チャック式テーブル23上に置き、このワーク固定面2の上に、直径400mm×厚さ4mmのガラス製のワーク4を、両者の円中心がほぼ一致するよう置く。さらにワーク4の上面4aに保護用のシリコンゴム11を介して金属製の重し10を置く。これにより、ガラス製ワーク4はワーク固定面2(詳しくはワーク接触面2a)に隙間ゼロで密着している。   First, the work fixing base 1 is placed on an electromagnetic chuck table 23 of a grinding machine, and a glass work 4 having a diameter of 400 mm and a thickness of 4 mm is substantially aligned on the work fixing surface 2. Put it like that. Further, a metal weight 10 is placed on the upper surface 4 a of the work 4 through a protective silicon rubber 11. Thereby, the glass workpiece 4 is in close contact with the workpiece fixing surface 2 (specifically, the workpiece contact surface 2a) with no gap.

そして、室温で液体の固定剤5であるパラフィン(融点18℃)を、ワーク4の周辺端部付近の溝30、31に流し込む。このとき、ワーク4の面積が大きいため、液体状の固定剤5がワーク直下の溝部3に十分に行き渡らない場合がある。その場合には、図8に示すように、エアーブローノズル8からのエアーブロー8aをワーク4の端部の溝30に吹き付けて、液体の固定剤5を溝30の放射中心32へ強制的に送り込むことにより、ワーク4の直下の溝30、31aの全体に固定剤5aを行き渡らせることができる。   Then, paraffin (melting point: 18 ° C.) that is a liquid fixing agent 5 at room temperature is poured into the grooves 30 and 31 near the peripheral edge of the workpiece 4. At this time, since the area of the workpiece 4 is large, the liquid fixing agent 5 may not sufficiently reach the groove portion 3 immediately below the workpiece. In that case, as shown in FIG. 8, the air blow 8 a from the air blow nozzle 8 is blown to the groove 30 at the end of the work 4, and the liquid fixing agent 5 is forced to the radiation center 32 of the groove 30. By feeding in, the fixing agent 5a can be spread over the entire grooves 30 and 31a immediately below the workpiece 4.

ワーク4直下の溝30、31aの全体に固定剤5aが充填されたら、融点(18℃)よりも低い10℃に温調された研削液29をワーク4に載せた重し10やワーク4およびワーク固定面2に振りかけて、ワーク4およびワーク固定面2を融点18℃以下の温度まで冷却する。   When the fixing agent 5a is filled in the entire grooves 30 and 31a immediately below the workpiece 4, the weight 10 and the workpiece 4 on which the grinding fluid 29 adjusted to 10 ° C. lower than the melting point (18 ° C.) is placed on the workpiece 4 and Sprinkling on the workpiece fixing surface 2, the workpiece 4 and the workpiece fixing surface 2 are cooled to a temperature of 18 ° C. or lower.

これにより、固定剤5a、5bが凝固した後、ワーク4の上面4bより重し10およびシリコンゴム11を取り除き、そのまま研削盤テーブル23上で上面4bを表面研磨加工を行う(図7(d))。   Thus, after the fixing agents 5a and 5b are solidified, the weight 10 and the silicon rubber 11 are removed from the upper surface 4b of the workpiece 4, and the upper surface 4b is subjected to surface polishing on the grinder table 23 as it is (FIG. 7D). ).

機械加工の後、図7(e)に示すように、ワーク固定台1にワーク4を固定したまま、研削盤テーブル23より取り外し、液体供給口7より、固定剤5a、5bの融点(18℃)以上の25℃の室温の水7bをワーク4およびワーク固定面2にかけて、固定剤5a、5bを再融解させ、ワーク4をワーク固定台1より取り外す。   After machining, as shown in FIG. 7 (e), the workpiece 4 is fixed to the workpiece fixing base 1 and removed from the grinder table 23, and the melting points (18 ° C.) of the fixing agents 5a and 5b are supplied from the liquid supply port 7. ) The above water 7b at room temperature of 25 ° C. is applied to the workpiece 4 and the workpiece fixing surface 2 to remelt the fixing agents 5a and 5b, and the workpiece 4 is removed from the workpiece fixing base 1.

(第5実施形態)
次に、本発明の第5実施形態について説明する。本第5実施形態では、金属薄板のワーク4の表裏の両面を、本発明の2つのワーク固定台1、100に、それぞれ異なる融点の固定剤で固定して研削加工する点に特徴がある。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. The fifth embodiment is characterized in that both the front and back surfaces of the workpiece 4 made of a thin metal plate are fixed to the two workpiece fixing bases 1 and 100 of the present invention with fixing agents having different melting points and ground.

以下では、本第5実施形態におけるワーク4の加工手順を図9に基づき説明する。なお、上記第1実施形態における加工手順と共通する部分については、図面を省略するとともに、同一符号を用いて説明を簡略化する。   Below, the process sequence of the workpiece | work 4 in this 5th Embodiment is demonstrated based on FIG. In addition, about the part which is common in the process sequence in the said 1st Embodiment, while omitting drawing, description is simplified using the same code | symbol.

本第5実施形態において、ワーク4は、材質:A1050材、サイズ:縦70mm×横40mm×板厚2mmのアルミ薄板である。また、第1および第2の固定台としてのワーク固定台1、100はともに、S50Cでできた、縦100mm×横100mm×厚さ15mmの直方体であり、各ワーク固定面2、102には、上記第1実施形態におけるのと同様の碁盤目状の溝部3(溝の開口幅3mm×深さ0.5mm、溝間隔5mm)が形成されている。   In the fifth embodiment, the workpiece 4 is an aluminum thin plate of material: A1050 material, size: length 70 mm × width 40 mm × plate thickness 2 mm. Further, both the work fixing bases 1 and 100 as the first and second fixing bases are rectangular parallelepipeds of 100 mm long × 100 mm wide × 15 mm thick made of S50C. A grid-like groove portion 3 (groove opening width 3 mm × depth 0.5 mm, groove interval 5 mm) similar to that in the first embodiment is formed.

なお、本第5実施形態におけるワーク固定台1、100には、複数のシーズヒータ9bが予め埋め込まれており、これにより、ホットプレート9やシリコンラバーヒータ9aあるいは熱湯などの、他の加熱手段を用いることなく、ワーク4を載せたままで、あるいはワーク固定台1、100を移動させることなくその場で加熱することができる。   Note that a plurality of sheathed heaters 9b are embedded in the workpiece fixing bases 1 and 100 in the fifth embodiment in advance, so that other heating means such as a hot plate 9, a silicon rubber heater 9a, or hot water can be used. It is possible to heat the work 4 on the spot without using it, or with the work 4 placed on it or without moving the work fixing bases 1 and 100.

図9(a)は、ワーク4の第2の面4bを研削加工する第1加工工程を示している。この第1加工工程を行うために、ワーク4をワーク固定台1に固定する手順は、上記第1実施形態とほぼ同じであるので、以下では図4(a)〜(c)を参照して簡単に説明する。   FIG. 9A shows a first processing step in which the second surface 4b of the workpiece 4 is ground. Since the procedure for fixing the workpiece 4 to the workpiece fixing base 1 in order to perform the first machining step is substantially the same as that in the first embodiment, hereinafter, referring to FIGS. 4 (a) to (c). Briefly described.

まず、第1の固定台1のワーク固定面2にワーク4の第1の面4aが接触するようにワーク4を載せた状態で、第1の固定台1に埋め込まれたシーズヒータ9bで、第1の固定剤のパラフィンの融点(第1の融点、51℃)より高い温度(70℃)まで加熱する。   First, in a state where the workpiece 4 is placed so that the first surface 4a of the workpiece 4 is in contact with the workpiece fixing surface 2 of the first fixing table 1, a sheathed heater 9b embedded in the first fixing table 1 is used. Heat to a temperature (70 ° C.) higher than the melting point of the first fixative paraffin (first melting point, 51 ° C.).

ワーク4が所定温度(70℃)になった時点で、ワーク固定面2と接触していたワーク4の第1の面4aに第1の固定剤5を塗布して、再度加熱状態にあるワーク固定面2に置くと、第1の固定台5は完全に液状に融解し、ワーク4の第1の面4aとワーク接触面2aとの直接接触部位にある第1の固定剤5は溝3bへ流れ込む(第1加熱工程)。   When the workpiece 4 reaches a predetermined temperature (70 ° C.), the first fixing agent 5 is applied to the first surface 4a of the workpiece 4 that has been in contact with the workpiece fixing surface 2, and the workpiece is heated again. When placed on the fixing surface 2, the first fixing base 5 is completely melted into a liquid state, and the first fixing agent 5 in the direct contact portion between the first surface 4a of the workpiece 4 and the workpiece contact surface 2a is formed in the groove 3b. (First heating step).

こうして、ワーク4直下の溝3bが全て第1の固定剤5aで満たされ、また、ワーク4の端部周囲に残余の第1の固定剤5bが堆積した状態となったら、シーズヒータ9bによる加熱を停止し、ワーク4および第1の固定台1を冷却する。この冷却には、ワーク固定台1の外周部に設けられている冷却用液体通路6に、第1の固定剤の第1の融点(51℃)以下の温度、例えば室温の水7aを、排水口6aより排出しながら流すことにより行う(第1冷却工程)。   When the groove 3b immediately below the workpiece 4 is all filled with the first fixing agent 5a and the remaining first fixing agent 5b is accumulated around the end of the workpiece 4, the heating by the sheath heater 9b is performed. Is stopped, and the workpiece 4 and the first fixed base 1 are cooled. For this cooling, water 7 a at a temperature not higher than the first melting point (51 ° C.) of the first fixing agent, for example, room temperature water 7 a is drained into the cooling liquid passage 6 provided on the outer peripheral portion of the work fixing base 1. It is performed by flowing while discharging from the mouth 6a (first cooling step).

これにより、第1の固定剤5a、5bは凝固し、ワーク4は第1の固定台1に固定される。この状態で、第1の固定台1を電磁チャック式の加工機テーブル23に固定し、機械加工工程として、ワーク4の第1の面4aと対向する第2の面4bをエンドミルカッター22aで表面加工を行う(図9(a))。   Thereby, the first fixing agents 5 a and 5 b are solidified, and the workpiece 4 is fixed to the first fixing base 1. In this state, the first fixing base 1 is fixed to the electromagnetic chuck type processing machine table 23, and the second surface 4b facing the first surface 4a of the workpiece 4 is surfaced by the end mill cutter 22a as a machining process. Processing is performed (FIG. 9A).

このとき、他方の固定台である第2の固定台100を、第2の固定剤50の融点(第2の融点、75℃)より高い温度(90℃)に加熱しておく。そして、加熱された第2の固定台100のワーク固定面102に第2の固定剤50を塗布し、これを融解させる。   At this time, the second fixing base 100 which is the other fixing base is heated to a temperature (90 ° C.) higher than the melting point of the second fixing agent 50 (second melting point, 75 ° C.). And the 2nd fixing agent 50 is apply | coated to the workpiece | work fixed surface 102 of the heated 2nd fixing stand 100, and this is fuse | melted.

この第2の固定剤50を融解させた第2の固定台100のワーク固定面102と、機械加工されたワーク4の第2の面4bとを接触させるよう、ワーク4を第1の固定台1と第2の固定台100とで挟む(第2加熱工程)。   The workpiece 4 is fixed to the first fixing table so that the workpiece fixing surface 102 of the second fixing table 100 in which the second fixing agent 50 is melted and the second surface 4b of the machined workpiece 4 are brought into contact with each other. 1 and the second fixing base 100 (second heating step).

このとき、機械加工後の第1の固定台1は加熱されておらず、ワーク4は第1の面4aとは凝固した第1の固定剤5aにより固定されているので、図9(b)に示すように、ワーク4を固定したまま第1の固定台1を反転させて、下に置いた第2の固定台100の第2のワーク固定面102に載せるようにすることができる。   At this time, the first fixed base 1 after machining is not heated, and the workpiece 4 is fixed by the first fixing agent 5a solidified with the first surface 4a, so that FIG. As shown in FIG. 3, the first fixing base 1 can be reversed while the work 4 is fixed, and can be placed on the second work fixing surface 102 of the second fixing base 100 placed below.

このとき、第2の固定台100のワーク固定面102と、機械加工されたワーク4の第2の面4bとの接触により、ワーク4の第2の面4bと第2の固定台100のワーク接触面102aとの直接接触部位にある液体状に融解した第2の固定剤50は、第1の固定台1が重しの機能を果たすことにより、第2のワーク固定台100のワーク固定面102に形成されている溝103に流れ込む。   At this time, the second surface 4b of the workpiece 4 and the workpiece of the second fixing table 100 are brought into contact with the workpiece fixing surface 102 of the second fixture 100 and the second surface 4b of the machined workpiece 4. The second fixing agent 50 melted in a liquid form at the site of direct contact with the contact surface 102a is provided with the work fixing surface of the second work fixing table 100 by the first fixing table 1 serving as a weight. It flows into the groove 103 formed in 102.

そして、ワーク4の第2の面4b直下の溝103が全て第2の固定剤50aで満たされ、また、ワーク4の端部周囲に残余の第2の固定剤50bが堆積した状態となったら、シーズヒータ9bによる加熱を停止する。   When the groove 103 immediately below the second surface 4b of the work 4 is completely filled with the second fixing agent 50a, and the remaining second fixing agent 50b is accumulated around the end of the work 4. Then, heating by the sheathed heater 9b is stopped.

このようにワーク4を第1の固定台1と第2の固定台100とにより挟んだ状態で、第1の固定台1の温度を第1の固定剤5の第1の融点(51℃)と第2の固定剤50の第2の融点(75℃)との中間温度(60℃)に加熱する。このとき、第2の固定台100は、加熱が止められており、第2の固定剤50を融解すべくその融点より高い温度(90℃)に加熱されていた状態から、ワーク4を介して熱伝導により第1の固定台1と同じ中間温度になる。   In this manner, the temperature of the first fixing base 1 is set to the first melting point (51 ° C.) of the first fixing agent 5 with the workpiece 4 sandwiched between the first fixing base 1 and the second fixing base 100. And a second melting point (75 ° C.) of the second fixing agent 50 is heated to an intermediate temperature (60 ° C.). At this time, the heating of the second fixing base 100 is stopped, and the second fixing base 100 is heated to a temperature (90 ° C.) higher than its melting point to melt the second fixing agent 50, through the workpiece 4. It becomes the same intermediate temperature as the 1st fixing stand 1 by heat conduction.

ワーク4の温度が中間温度(60℃)になると、第2の面4bと第2の固定台100との間の溝103を満たしている第2の固定剤50aは融点(75℃)より低い温度となって凝固し、第2の面4bと第2の固定台100とが固定される。   When the temperature of the workpiece 4 reaches an intermediate temperature (60 ° C.), the second fixing agent 50a filling the groove 103 between the second surface 4b and the second fixing base 100 is lower than the melting point (75 ° C.). The second surface 4b and the second fixing base 100 are fixed by solidifying at a temperature.

一方、第1の面4aと第1の固定台1との間の溝3を満たしている第1の固定剤5aは、ワーク4の温度が中間温度(60℃)になると、融点(51℃)より高い温度であるため融解し液体状となる。したがって、第2の面4bと第2の固定台100とを固定したまま、第1の面4aと第1の固定台1とを容易に分離することができる(融解凝固工程)。   On the other hand, the first fixing agent 5a filling the groove 3 between the first surface 4a and the first fixing base 1 has a melting point (51 ° C.) when the temperature of the workpiece 4 reaches an intermediate temperature (60 ° C.). ) Since it is at a higher temperature, it melts and becomes liquid. Therefore, it is possible to easily separate the first surface 4a and the first fixing table 1 while the second surface 4b and the second fixing table 100 are fixed (melting and solidifying step).

ワーク4より第1の固定台1を取り外した後、第2の固定台100の加熱を止め、さらに第2の固定台100とそれに固定されたワーク4とを冷却する。この第2の固定台100を電磁チャック式の加工機テーブル23に固定し、機械加工工程として、ワーク4の第1の面4aをエンドミルカッター22aで表面加工を行う(図9(c))。   After removing the first fixing base 1 from the work 4, the heating of the second fixing base 100 is stopped, and the second fixing base 100 and the work 4 fixed thereto are cooled. The second fixing base 100 is fixed to the electromagnetic chuck type processing machine table 23, and the first surface 4a of the workpiece 4 is subjected to surface processing by the end mill cutter 22a as a machining process (FIG. 9C).

第1の面4aの加工後は、ワーク4を第2の固定台100より取り外すために、ワーク4および第2の固定台100に、第2の固定剤50の融点(75℃)より高い温度の温水7bをかけて、第2の面4bと第2の固定台100との間の第2の固定剤50aを融解させ、これを流し落とす(再融解工程)。   After the processing of the first surface 4a, in order to remove the work 4 from the second fixing base 100, the work 4 and the second fixing base 100 have a temperature higher than the melting point (75 ° C.) of the second fixing agent 50. The hot water 7b is applied to melt the second fixing agent 50a between the second surface 4b and the second fixing base 100, and this is poured off (remelting step).

このようにして、ワーク4の第1の面4aおよびその対向する第2の面4bとを、順次第1の固定台1および第2の固定台100と、それぞれ互いに異なる融点をもつ第1の固定剤5および第2の固定剤50により固定しながら、表面加工できるので、各固定台とワーク4とのずれがなく、加工後のワークの平行度を高くすることができる。   In this way, the first surface 4a of the workpiece 4 and the second surface 4b opposite to the first surface 4a are sequentially connected to the first fixed base 1 and the second fixed base 100, respectively, having first melting points different from each other. Since the surface processing can be performed while being fixed by the fixing agent 5 and the second fixing agent 50, there is no deviation between each fixing base and the workpiece 4, and the parallelism of the workpiece after processing can be increased.

(他の実施形態)
上記、各実施形態において、ワーク4は、サファイヤ、石英、ガラスおよび金属等に限ることはなく、セラミックや樹脂などを用いてもよい。また、機械加工方法は、表面研削、表面研磨およびフライス加工等に限ることはなく、切断や穴あけ加工にも適用することができる。さらに、固定台1、100の材質も、鋼(S50C)に限ることなく、磁石にくっつくフェライト系ステンレスやアルミナ等を用いることもでき、ワークや加工法に応じて適宜選択できる。
(Other embodiments)
In each of the embodiments described above, the workpiece 4 is not limited to sapphire, quartz, glass, metal, or the like, and ceramic, resin, or the like may be used. Further, the machining method is not limited to surface grinding, surface polishing, and milling, and can be applied to cutting and drilling. Furthermore, the material of the fixing bases 1 and 100 is not limited to steel (S50C), and ferritic stainless steel, alumina, or the like that adheres to the magnet can be used, and can be appropriately selected according to the workpiece and processing method.

本発明の第1実施形態のワーク固定台およびワークの斜視図である。It is a perspective view of a work fixing stand and a work of a 1st embodiment of the present invention. 図1におけるA−B間の断面概略図である。It is the cross-sectional schematic between AB in FIG. 第1実施形態における加工機の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the processing machine in 1st Embodiment. (a)〜(e)は、第1実施形態における機械加工の手順を示す図である。(A)-(e) is a figure which shows the procedure of the machining in 1st Embodiment. 第2実施形態における冷却工程を示す図である。It is a figure which shows the cooling process in 2nd Embodiment. 第3実施形態におけるワーク固定台を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)におけるC−D間の断面概略図である。It is a figure which shows the workpiece fixing base in 3rd Embodiment, (a) is a top view, (b) is the cross-sectional schematic between CD in (a). (a)〜(e)は、第3実施形態における機械加工の手順を示す図である。(A)-(e) is a figure which shows the procedure of the machining in 3rd Embodiment. 第4実施形態における機械加工の手順の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of procedure of the machining in 4th Embodiment. (a)〜(c)は、第5実施形態における機械加工の手順を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the procedure of the machining in 5th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…ワーク固定台(第1の固定台)、100…ワーク固定台(第2の固定台)、
2、102…ワーク固定面、2a…ワーク接触面、3…溝部、3a…外周部溝、
3b…格子状溝、4…ワーク、4a…第1の面、4b…第2の面、
5…固定剤(第1の固定剤)、50…第2の固定剤、6…冷却用液体通路、
6a…排水口、30…放射線状溝、31…外周溝、31a…同心円溝、
32…放射中心。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Work fixing base (1st fixing base), 100 ... Work fixing base (2nd fixing base),
2, 102 ... Work fixing surface, 2a ... Work contact surface, 3 ... Groove, 3a ... Outer peripheral groove,
3b ... lattice-like grooves, 4 ... work, 4a ... first surface, 4b ... second surface,
5 ... Fixing agent (first fixing agent), 50 ... Second fixing agent, 6 ... Liquid passage for cooling,
6a ... Drainage port, 30 ... Radial groove, 31 ... Outer peripheral groove, 31a ... Concentric circular groove,
32 ... Radiation center.

Claims (15)

融解および凝固する固定剤(5、50)によりワーク(4)を固定するワーク固定台(1、100)であって、
前記ワークを載置するワーク固定面(2、102)を備え、前記ワーク固定面上には、前記固定剤が融解状態で流動可能な溝(3、3a、3b、30、31、31a、103)が形成されており、
前記溝の前記ワーク固定面からの深さは、前記溝の形成方向に沿って徐々に深くなっていることを特徴とするワーク固定台。
A workpiece fixing base (1, 100) for fixing the workpiece (4) by a fixing agent (5, 50) that melts and solidifies;
A workpiece fixing surface (2, 102) for placing the workpiece is provided, and grooves (3, 3a, 3b, 30, 31, 31a, 103) on which the fixing agent can flow in a molten state are provided on the workpiece fixing surface. ) Is formed ,
The workpiece fixing base, wherein a depth of the groove from the workpiece fixing surface is gradually increased along a forming direction of the groove .
前記ワーク固定面における前記溝の形成範囲は、前記ワークより大きく、かつ、前記ワーク固定面より小さい領域であることを特徴とする請求項1に記載のワーク固定台。   2. The work fixing base according to claim 1, wherein a formation range of the groove on the work fixing surface is an area larger than the work and smaller than the work fixing surface. 前記溝は、前記ワーク固定面上において放射線状に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のワーク固定台。   The work fixing base according to claim 1, wherein the groove is formed in a radial pattern on the work fixing surface. 前記溝の前記ワーク固定面からの深さは、前記放射線の中心(32)に近いほど深く形成されていることを特徴とする請求項に記載のワーク固定台。 The depth of the said groove | channel from the said workpiece fixing surface is formed so deeply that it is near the center (32) of the said radiation, The workpiece fixing stand of Claim 3 characterized by the above-mentioned. 請求項1ないしのいずれか1つに記載のワーク固定台を加熱する加熱手段(9、9a、9b)により、前記ワーク固定面の温度を前記固定剤の融点以上の温度に加熱することにより、前記固定剤を融解状態として前記溝に流し込んだのち、前記ワークと前記溝の溶融状態の固定剤(5a、5b、50a、50b)とを密着させ、しかる後、前記ワーク固定面の温度を前記融点以下に冷却して前記固定剤を凝固することにより、前記ワークを前記ワーク固定面に固定することを特徴とするワークの固定方法。 The heating means (9, 9a, 9b) for heating the workpiece fixing base according to any one of claims 1 to 4 , by heating the temperature of the workpiece fixing surface to a temperature equal to or higher than the melting point of the fixing agent. Then, after pouring the fixing agent into the groove in a molten state, the work and the fixing agent (5a, 5b, 50a, 50b) in the molten state are brought into close contact with each other, and then the temperature of the work fixing surface is set. A work fixing method, wherein the work is fixed to the work fixing surface by solidifying the fixing agent by cooling to below the melting point. 前記加熱手段は、前記ワーク固定台に密着された面状ヒータ(9、9a)、または前記ワーク固定台に埋め込まれた埋め込みヒータ(9b)であることを特徴とする請求項に記載のワーク固定方法。 The workpiece according to claim 5 , wherein the heating means is a planar heater (9, 9a) in close contact with the workpiece fixing base or an embedded heater (9b) embedded in the workpiece fixing base. Fixing method. 請求項1ないしのいずれか1つに記載のワーク固定台のワーク固定面の温度を常温にするとともに、前記固定剤として融点が常温と氷点温度との間の温度域にある材料を用い、前記固定剤を常温の前記ワーク固定面の前記溝に融解状態として流し込んだのち、前記ワーク固定面の温度を前記融点以下に冷却して前記固定剤を凝固することにより、前記ワークを前記ワーク固定面に固定することを特徴とするワークの固定方法。 The temperature of the workpiece fixing surface of the workpiece fixing table according to any one of claims 1 to 4 is set to room temperature, and a material having a melting point in a temperature range between room temperature and freezing point is used as the fixing agent. After pouring the fixing agent into the groove on the workpiece fixing surface at room temperature in a molten state, the workpiece fixing surface is solidified by cooling the temperature of the workpiece fixing surface to the melting point or less to solidify the workpiece. A work fixing method characterized by fixing to a surface. 前記融解状態の固定剤をエアーブロー(8a)により前記溝中に流し込むことを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載のワークの固定方法。 The work fixing method according to any one of claims 5 to 7 , wherein the melted fixing agent is poured into the groove by air blow (8a). 前記ワーク固定面の外周には冷却用の液体(7a)が流れるための冷却用液体通路(6)が形成されており、前記融点より低い温度の前記冷却用の液体を前記冷却用液体通路に流すことにより、前記融解状態の固定剤を凝固させることを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載のワークの固定方法。 A cooling liquid passage (6) for flowing a cooling liquid (7a) is formed on the outer periphery of the work fixing surface, and the cooling liquid having a temperature lower than the melting point is used as the cooling liquid passage. it allows the fixing method of the work according to any one of claims 5 to 8, wherein the coagulating fixative of the molten state to flow. 前記融点より低い温度の冷却用の液体(7a)を前記ワーク固定台および前記ワークの少なくともいずれか一方に掛けることにより、前記融解状態の固定剤を凝固させることを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載のワークの固定方法。 By applying a liquid (7a) for cooling lower than the melting point temperature to at least one of the work fixing table and the work, to claims 5, characterized in that coagulating the fixing agent in the molten state 8 The work fixing method according to any one of the above. 前記融点より低い温度の液体(14)を入れた金属容器(13)を前記ワークに載せることにより前記ワークを冷却して、前記融解状態の固定剤を凝固させることを特徴とする請求項ないしのいずれか1つに記載のワークの固定方法。 And cooling the workpiece by placing the metal container (13) containing the liquid (14) of lower than the melting point temperature of the workpiece, 5 to claim, characterized in that coagulating the fixing agent in the molten state The work fixing method according to any one of 8 . 前記ワークが前記凝固した固定剤により前記ワーク固定面と固定された状態で機械加工されたのち、前記融点より高い温度の液体(7b)を前記ワーク固定台および前記ワークの少なくともいずれか一方に掛けることにより前記凝固状態の固定剤を融解させ、前記ワークを前記ワーク固定台より取り外すことを特徴とする請求項ないし11のいずれか1つに記載のワークの固定方法。 After the workpiece is machined while being fixed to the workpiece fixing surface by the solidified fixing agent, a liquid (7b) having a temperature higher than the melting point is applied to at least one of the workpiece fixing base and the workpiece. The work fixing method according to any one of claims 5 to 11 , wherein the solidified fixing agent is melted to remove the work from the work fixing base. 請求項11に記載のワークの固定方法により前記ワーク固定台に固定され、前記機械加工された前記ワークは、前記ワーク固定台より取り外されたのち、アニール処理を行うことにより、前記機械加工の歪を取ることを特徴とする機械加工方法。 The workpiece is fixed to the workpiece fixing table by the workpiece fixing method according to claim 11, and the machined workpiece is removed from the workpiece fixing table, and then subjected to an annealing process, whereby the machining distortion is obtained. Machining method characterized by taking. 請求項1ないしのいずれか1つに記載の一方のワーク固定台と他方のワーク固定台とをそれぞれ第1の固定台(1)および第2の固定台(100)とし、
第1加熱工程により前記第1の固定台のワーク固定面(2)を第1の融点以上に加熱して、前記第1の融点を備えた第1の固定剤(5)を前記第1の固定台の溝(3、3a、3b)に流し込むことにより前記ワークの第1の面(4a)と前記第1の固定台のワーク固定面とを接着させた後、第1冷却工程により前記ワークを前記第1の融点以下の温度に冷却することにより前記第1の面を前記第1の固定台に固定して、前記第1の面と対向する第2の面(4b)を機械加工した後、
第2加熱工程により前記第2の固定台のワーク固定面(102)を前記第1の融点より高い温度の第2の融点以上に加熱して、前記第2の融点を備えた第2の固定剤(50)を前記第2の固定台の溝(103)に流し込むことにより、前記ワークの第1の面と前記第1の固定台との固定状態を維持したまま、前記ワークの前記第2の面と前記第2の固定台のワーク固定面とを接着させて、前記ワークを前記第1および第2の固定台により挟み込み、
融解凝固工程により、前記ワークの温度を前記第1の融点と第2の融点との間の温度に調節することにより、前記第2の面と前記第2の固定台との固定状態を維持しつつ、前記第1の面と前記第1の固定台とを分離したのち、前記第1の面を機械加工し、
再融解工程により前記ワークの温度を前記第2の融点以上に上昇させることにより、前記第2の固定剤を融解させ、前記第2の面を前記第2の固定台より取り外すことを特徴とする機械加工方法。
The one work fixing base and the other work fixing base according to any one of claims 1 to 4 are defined as a first fixing base (1) and a second fixing base (100), respectively.
In the first heating step, the work fixing surface (2) of the first fixing table is heated to a temperature equal to or higher than the first melting point, and the first fixing agent (5) having the first melting point is converted into the first fixing agent (5). After the first surface (4a) of the workpiece and the workpiece fixing surface of the first fixing table are bonded by pouring into the grooves (3, 3a, 3b) of the fixing table, the workpiece is fixed by the first cooling step. Was cooled to a temperature not higher than the first melting point, the first surface was fixed to the first fixing base, and the second surface (4b) facing the first surface was machined. rear,
In the second heating step, the work fixing surface (102) of the second fixing table is heated to a temperature equal to or higher than the second melting point higher than the first melting point, and the second fixing having the second melting point is performed. By pouring the agent (50) into the groove (103) of the second fixing table, the second surface of the workpiece is maintained while maintaining the fixed state of the first surface of the workpiece and the first fixing table. And the work fixing surface of the second fixing base are adhered, and the work is sandwiched between the first and second fixing bases,
By adjusting the temperature of the workpiece to a temperature between the first melting point and the second melting point by the melting and solidifying step, the fixed state of the second surface and the second fixing base is maintained. While separating the first surface and the first fixing base, machining the first surface,
The second fixing agent is melted by raising the temperature of the workpiece to the second melting point or higher by a remelting step, and the second surface is removed from the second fixing base. Machining method.
前記再融解工程においては、前記第2の融点より高い温度の液体(7b)を前記第2の固定台および前記ワークの少なくともいずれか一方に掛けることにより前記第2の固定剤を融解させることを特徴とする請求項14に記載の機械加工方法。 In the remelting step, the second fixing agent is melted by applying a liquid (7b) having a temperature higher than the second melting point to at least one of the second fixing base and the workpiece. The machining method according to claim 14 , characterized in that:
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