JP4779160B2 - Grinding method - Google Patents

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Description

この発明は、研削方法、さらに詳しくは、シリコン、サファイアなどの硬脆材料セラミックスなどの表面をサブミクロン以下の単位の精度を確保して研削するのに好適な研削方法に関する。   The present invention relates to a grinding method, and more particularly, to a grinding method suitable for grinding the surface of hard and brittle material ceramics such as silicon and sapphire with a precision of a unit of submicron or less.

GaN系を利用した白色発光ダイオード(白色LED)に用いるサファイアウエハ等の半導体基板には、研削工程、ラップ工程およびポリッシング工程を経て所要の鏡面仕上げが施されている。ワークテーブルを定速で送るようになされた従来の研削方法を使用した場合、サファイアウエハには研削およびラップ終了時に数μm程度のダメージ層が生じ、最終のポリッシング工程でこのダメージ層を除去するに際し、1μm当たり約1時間を要することから、ポリッシング工程がLED生産のネックとなっている。   A semiconductor substrate such as a sapphire wafer used for a white light emitting diode (white LED) using a GaN system is subjected to a required mirror finish through a grinding process, a lapping process, and a polishing process. When using a conventional grinding method designed to feed the work table at a constant speed, a damaged layer of several μm is formed on the sapphire wafer at the end of grinding and lapping, and this damaged layer is removed in the final polishing process. Since it takes about 1 hour per 1 μm, the polishing process is a bottleneck in LED production.

そこで、特許文献1には、図10に示すように、砥石送り手段(図示略)によって所定位置に保持されてワーク(W)を研削する回転砥石(72)と、ワーク(W)を支持するワークテーブル(73)と、ワークテーブル(73)をワーク(W)の研削面と平行な方向に移動させるワークテーブル送り手段(74)とを備え、砥石送り手段は、研削ヘッドをヘッド送りモータによって上下方向に移動させ、回転砥石を位置制御してワークに接近させる定寸送り手段とされ、ワークテーブル送り手段(74)は、ワークテーブル(73)を移動させる油圧シリンダ(75)、空気圧を油圧に変換する油空圧変換器(図示略)、および油空圧変換器の空気圧室に供給される空気圧を設定することによりワークの送り推力を一定に保持する電空レギュレータ(図示略)からなる定推力送り手段とされている研削装置(71)を使用した研削方法が提案されている。
特開2000−317830号公報
Therefore, in Patent Document 1, as shown in FIG. 10, a rotating grindstone (72) that is held in a predetermined position by a grindstone feeding means (not shown) and grinds the work (W) and a work (W) are supported. A work table (73) and a work table feed means (74) for moving the work table (73) in a direction parallel to the grinding surface of the work (W). It is a fixed-size feed means that moves up and down and controls the position of the rotating grindstone to approach the work.The work table feed means (74) is a hydraulic cylinder (75) that moves the work table (73), and hydraulic pressure is hydraulic An oil / pneumatic converter (not shown) that converts to a pneumatic pressure, and an electropneumatic regulator (not shown) that keeps the workpiece feed thrust constant by setting the air pressure supplied to the air pressure chamber of the oil / pneumatic converter Grinding equipment used as constant thrust feeding means A grinding method using the device (71) has been proposed.
JP 2000-317830 A

上記特許文献1の研削方法によると、ワークテーブルに作用する送り方向の力が一定であるので、ワークが円板状である場合、研削中に砥石とワークとの接触長が変化するのに伴い、接触長が短いワークの先端側部分と後端側部分とでは、相対的に速い速度でワークが送られ、接触長が長い中央部分では、相対的に遅い速度でワークが送られ、この結果、ワークの先端側部分と後端側部分とでダメージを受けやすいという問題があった。   According to the grinding method of Patent Document 1, since the force in the feeding direction acting on the work table is constant, when the work is disk-shaped, the contact length between the grindstone and the work changes during grinding. The workpiece is sent at a relatively high speed at the front end portion and the rear end portion of the workpiece with a short contact length, and the workpiece is sent at a relatively slow speed at the center portion with a long contact length. There is a problem that the front end side portion and the rear end side portion of the workpiece are easily damaged.

この発明の目的は、サファイアなどの硬脆材料を研削するのに際し、ワークのダメージを減少することができ、したがって、その表面をサブミクロン以下の単位の精度を確保して研削することが可能な研削方法を提供することにある。   The object of the present invention is to reduce workpiece damage when grinding hard and brittle materials such as sapphire. Therefore, it is possible to grind the surface with sub-micron accuracy. It is to provide a grinding method.

この発明による研削方法は、ワークを支持するワークテーブルをワーク送り装置によりワークの研削面と平行な方向に移動させながら、円板状ワークをワークの径よりも大きい径を有する砥石によって、ワーク送り方向に平行に研削する研削方法において、ワークの研削面の面圧が一定になるようにワーク送り装置のアクチュエータを電流制御して研削するものとし、ワークの送り方向位置xに対する研削接触長l(x)を予め求めておき、ワークがダメージを受ける面圧をPo、切り込み量をΔとし、ワークテーブルに作用する送り方向の力UがU<Po・Δ・l(x)となるようにワーク送り装置の制御電流を制御するとともに、ワーク送り装置の制御電流は、ワークがダメージを受けることがない許容最大面圧をPmとし、切り込み量Δに対する単位接触長当たりの許容負荷をUmとし、Um=Pm・Δに対し、ワークテーブルに作用する送り方向の力UがU=Um・l(x)となるように制御されることを特徴とするものである。 In the grinding method according to the present invention, a work table for supporting a workpiece is moved in a direction parallel to the grinding surface of the workpiece by a workpiece feeding device, and the disc-shaped workpiece is moved by a grindstone having a diameter larger than the workpiece diameter. In the grinding method of grinding parallel to the direction, the actuator of the workpiece feeder is ground by controlling the current of the workpiece feeder so that the surface pressure of the workpiece grinding surface is constant, and the grinding contact length l ( x) is determined in advance, and the surface pressure at which the workpiece is damaged is Po, the depth of cut is Δ, and the work force U in the feed direction acting on the work table is U <Po · Δ · l (x). In addition to controlling the control current of the feeding device, the control current of the workpiece feeding device is set to Pm, which is an allowable maximum surface pressure at which the workpiece is not damaged. The allowable load per unit contact length is Um, and the feed direction force U acting on the work table is controlled so that U = Um · l (x) with respect to Um = Pm · Δ. To do.

この研削方法で研削されるワークとしては、白色LEDなどに用いられるサファイアウエハ、ハードディスクに用いられる結晶化ガラス、シリコンウエハ、アルミナ焼結体などの硬くて脆い材料が適している。   As a workpiece to be ground by this grinding method, a hard and brittle material such as a sapphire wafer used for a white LED, a crystallized glass used for a hard disk, a silicon wafer, and an alumina sintered body is suitable.

面圧は、ワークに対しワーク送り方向に作用する力をワークの研削面の面積(研削接触長×切り込み量)で割ることにより得られる。   The surface pressure is obtained by dividing the force acting on the workpiece in the workpiece feeding direction by the area of the grinding surface of the workpiece (grinding contact length × cutting amount).

ワーク送り装置は、例えば、アクチュエータとしてのリニアモータと、リニアモータとワークテーブルとを連結してリニアモータの発生推力をワークテーブルに伝達するワイヤと、ワイヤの張力を検知する張力検出手段と、リニアモータの送り速度を検出する送り速度検出手段と、張力検出手段から得られた張力値および送り速度検出手段から得られた送り速度に基づいてリニアモータの発生推力を制御するモータ制御手段とを備えているものとされる。この場合は、ワークテーブルに作用する送り方向の力=張力となる。リニアモータは、その他の電流制御のアクチュエータに置き換えることができ、ワイヤは、モータとワークテーブルとを結合するばねに置き換えることができる。   The workpiece feeding device includes, for example, a linear motor as an actuator, a wire that connects the linear motor and the work table to transmit the generated thrust of the linear motor to the work table, a tension detection unit that detects the tension of the wire, and a linear Feed speed detection means for detecting the feed speed of the motor, and motor control means for controlling the thrust generated by the linear motor based on the tension value obtained from the tension detection means and the feed speed obtained from the feed speed detection means. It is supposed to be. In this case, the force in the feed direction acting on the work table is equal to tension. Linear motors can be replaced with other current controlled actuators, and the wires can be replaced with springs that couple the motor and worktable.

ワーク送り装置は、また、回転可能なねじ軸およびねじ軸に非接触状態で磁気的に結合された2つのナット体からなるアクチュエータとしての磁気ねじと、ねじ軸の回転に伴って軸方向に移動させられる2つのナット体間の距離を測定する相対変位測定手段と、磁気ねじのねじ軸の送りを制御する制御手段とを有しているものとされることがあり、さらにまた、ワークテーブルをワークの研削面と平行な方向に後退可能に支持してワークの研削面と平行な方向に前進させられる移動台と、所要の制御電流が流されて電流値に応じた電磁力で移動台とワークテーブルとを結合するアクチュエータとしての電磁力クランプ手段と、移動台に対するワークテーブルの相対変位を測定する相対変位検出手段と、相対変位検出手段で得られる変位量に応じて電磁力クランプ手段の制御電流を制御する制御手段とを有していることがある。   The workpiece feeder also has a magnetic screw as an actuator consisting of a rotatable screw shaft and two nut bodies magnetically coupled to the screw shaft in a non-contact state, and moves in the axial direction as the screw shaft rotates. And a relative displacement measuring means for measuring the distance between the two nut bodies to be moved, and a control means for controlling the feed of the screw shaft of the magnetic screw. A movable table that is supported so as to be retractable in a direction parallel to the workpiece grinding surface and advanced in a direction parallel to the workpiece grinding surface, and a movable control table that is driven by an electromagnetic force according to the current value when a required control current is passed. An electromagnetic force clamping means as an actuator for coupling the work table, a relative displacement detecting means for measuring the relative displacement of the work table with respect to the moving table, and a displacement amount obtained by the relative displacement detecting means. Sometimes and a control means for controlling the control current of an electromagnetic force clamping means Te.

回転砥石としては、例えば、ダイヤモンド、立方晶窒化硼素などを砥粒とする砥石が使用される。回転砥石の送り手段は、定寸送り手段とされ、例えば、研削ヘッドをヘッド送りモータによって上下方向に移動させ、回転砥石を位置制御してワークに接近させる構成とされる。回転砥石は、この定寸送り手段により、研削厚みに応じた所定位置に停止させられる。回転砥石の砥石軸の位置を制御するのに磁気軸受装置を使用し、磁気軸受装置のアキシャル方向制御電流およびラジアル方向制御電流を使用して砥石送り手段とワーク送り装置とを制御するようにしてもよい。   As the rotating grindstone, for example, a grindstone using diamond, cubic boron nitride or the like as abrasive grains is used. The rotating grindstone feeding means is a fixed dimension feeding means, for example, configured such that the grinding head is moved up and down by a head feed motor, and the position of the rotating grindstone is controlled to approach the workpiece. The rotating grindstone is stopped at a predetermined position according to the grinding thickness by the fixed-size feeding means. A magnetic bearing device is used to control the position of the grindstone shaft of the rotating grindstone, and the grinding wheel feeding means and the workpiece feeding device are controlled using the axial direction control current and the radial direction control current of the magnetic bearing device. Also good.

アクチュエータの電流制御は、送り方向の力を表す張力値などに基づいてコントローラにおいて制御推力を算出し、この推力指示値をアクチュエータに出力することで行われる。電流制御に際しては、研削加工時は推力制御、加工開始までの送り時および加工後の戻り時は位置制御というように、そのモードが切り換えられる。   The current control of the actuator is performed by calculating a control thrust in the controller based on a tension value representing a force in the feed direction and outputting the thrust instruction value to the actuator. In the current control, the mode is switched such as thrust control at the time of grinding, position control at the time of feeding until the start of machining, and return after machining.

面圧を一定とする研削を行うには、例えば、ワークの送り方向位置xに対する研削接触長l(x)を予め求めておき、ワークがダメージを受ける面圧をPo、切り込み量をΔとし、ワークテーブルに作用する送り方向の力UがU<Po・Δ・l(x)となるようにワーク送り装置の制御電流を制御すればよい。   In order to perform grinding with a constant surface pressure, for example, the grinding contact length l (x) with respect to the feed direction position x of the workpiece is obtained in advance, the surface pressure at which the workpiece is damaged is Po, the cutting amount is Δ, The control current of the work feeding device may be controlled so that the force U in the feeding direction acting on the work table satisfies U <Po · Δ · l (x).

研削面の面圧をPとすると、U=P・Δ・l(x)の関係があり、ワークテーブルの移動速度を一定にして駆動すると、ワークテーブルに作用する送り方向の力Uは、研削接触長l(x)と同じプロファイルで現れる。したがって、ワークテーブルに作用する送り方向の力Uを研削接触長l(x)に従って制御することにより、研削面の面圧を一定に保つことができる。逆に、誤差要素を含まない場合に、研削面の面圧を一定に保つと、ワークテーブルの移動速度は、結果的に一定速度となって表れてくる。   When the surface pressure of the grinding surface is P, there is a relationship of U = P · Δ · l (x). When the work table is driven at a constant moving speed, the feed force U acting on the work table is the grinding force. It appears with the same profile as the contact length l (x). Therefore, the surface pressure of the grinding surface can be kept constant by controlling the feed force U acting on the work table in accordance with the grinding contact length l (x). On the contrary, if the surface pressure of the grinding surface is kept constant when no error element is included, the moving speed of the work table appears as a constant speed as a result.

ワーク送り装置の制御電流は、ワークがダメージを受けることがない許容最大面圧をPmとし、切り込み量Δに対する単位接触長当たりの許容負荷をUmとし、Um=Pm・Δに対し、ワークテーブルに作用する送り方向の力UがU=Um・l(x)となるように制御されることがより好ましい。   The control current of the workpiece feeder is Pm as the maximum allowable surface pressure at which the workpiece is not damaged, and Um as the allowable load per unit contact length with respect to the cutting depth Δ, and Um = Pm · Δ. More preferably, the acting feed direction force U is controlled to be U = Um · l (x).

また、砥石からワークの研削面に作用する力がワーク送り方向と逆向きの成分を有するように、ワークのセンターを砥石のセンターに対してオフセットさせることが好ましい。   Moreover, it is preferable to offset the center of the workpiece with respect to the center of the grindstone so that the force acting on the grinding surface of the workpiece from the grindstone has a component opposite to the workpiece feeding direction.

ワークのセンターを砥石のセンターに対してオフセットさせた場合、接触長の長さの中央における砥石の接線方向は、ワーク送り方向に対して垂直ではない。したがって、砥石からワークに作用する力は、ワーク送り方向の成分(掃き出し力)を有することになる。オフセットは、砥石からワークの研削面に作用する力がワーク送り方向と逆向きの成分を有するように付与される。このようにすると、停電やワーク送り装置の故障などにより送り装置の推力がゼロになった際、砥石からワークには砥石から離れる方向の力が作用するので、ワークの引き込みが防止され、ワークのダメージが防止される。   When the center of the workpiece is offset with respect to the center of the grindstone, the tangential direction of the grindstone at the center of the contact length is not perpendicular to the workpiece feed direction. Therefore, the force acting on the workpiece from the grindstone has a component (sweeping force) in the workpiece feeding direction. The offset is applied so that the force acting on the grinding surface of the workpiece from the grindstone has a component opposite to the workpiece feeding direction. In this way, when the thrust of the feeder becomes zero due to a power failure or failure of the workpiece feeder, a force in the direction away from the grinding stone acts on the workpiece from the grinding stone, so that the workpiece is prevented from being pulled in, Damage is prevented.

この発明の研削方法によると、ワークの研削面の面圧が一定になるようにワーク送り装置を制御して研削するので、ワークに作用する推力が一定になるようにワーク送り装置を制御して研削する研削方法で問題となるワークの先端側部分と後端側部分とにおけるダメージをなくすことができ、サファイアなどの硬脆材料の表面をサブミクロン以下の単位の精度を確保して研削することが可能となる。また、砥石の切れ味が良い間は、素早く研削が終了し、切れ味が低下すると、研削時間が増加し、異常面圧がかかる前に、研削が進行しなくなり、ワークにダメージを与えない安全な研削が可能となる。   According to the grinding method of the present invention, since the workpiece feeding device is controlled and ground so that the surface pressure of the grinding surface of the workpiece is constant, the workpiece feeding device is controlled so that the thrust acting on the workpiece is constant. Grinding the surface of hard and brittle materials such as sapphire with sub-micron accuracy while eliminating damage at the tip and rear edges of the workpiece, which is a problem with grinding methods Is possible. In addition, grinding is completed quickly while the sharpness of the grindstone is good.If the sharpness decreases, the grinding time increases, and before abnormal surface pressure is applied, grinding does not proceed and safe grinding that does not damage the workpiece. Is possible.

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明の研削方法の機構をモデル化したもので、この研削方法を実施する研削装置(1)は、例えばサファイアウエハなどのワーク(W)を研削する回転砥石(2)と、回転砥石(2)の軸(2a)をワーク(W)の研削面と垂直な方向に移動させる砥石送り手段(図示略)と、ワーク(W)を支持するワークテーブル(3)と、ワークテーブル(3)をワーク(W)の研削面と平行な方向に移動させるワーク送り装置(4)とを備えている。   FIG. 1 shows a model of the mechanism of the grinding method of the present invention. A grinding apparatus (1) for carrying out this grinding method includes a rotating grindstone (2) for grinding a workpiece (W) such as a sapphire wafer, and the like. Grinding wheel feed means (not shown) for moving the axis (2a) of the rotating grindstone (2) in a direction perpendicular to the grinding surface of the work (W), a work table (3) for supporting the work (W), and a work table A workpiece feeder (4) that moves (3) in a direction parallel to the grinding surface of the workpiece (W).

ワークテーブル(3)は、エアスライド装置のスライドテーブルとされ、エアスライド装置の一対のガイド軸(5)に長手方向移動可能に支持されている。   The work table (3) is a slide table of an air slide device, and is supported by a pair of guide shafts (5) of the air slide device so as to be movable in the longitudinal direction.

ワーク送り装置(4)は、リニアモータ(11)と、ワークテーブル(3)の進行方向前端とリニアモータ(11)の進行方向後端とを連結してリニアモータ(11)の発生推力をワークテーブル(3)に伝達するスチール製第1ワイヤ(12)と、第1ワイヤ(12)の張力を検知する張力センサ(張力検出装置)(13)と、リニアモータ(11)の進行方向前端とワークテーブル(3)の進行方向後端とを連結してワークテーブル(3)に第1ワイヤ(12)と逆向きの力を作用させるスチール製第2ワイヤ(付勢手段)(15)と、第1ワイヤ(12)を案内する複数の第1ワイヤ用ガイドローラ(17)と、張力センサ(13)から得られた張力値およびリニアモータ(11)の送り速度を検出する送り速度検出手段から得られた送り速度に基づいてリニアモータ(11)の発生推力を制御するモータ制御手段とを備えている。   The workpiece feeder (4) connects the linear motor (11), the front end of the work table (3) in the direction of travel, and the rear end of the linear motor (11) in the direction of travel. A steel first wire (12) transmitted to the table (3), a tension sensor (tension detection device) (13) for detecting the tension of the first wire (12), and a front end of the linear motor (11) in the traveling direction; A steel second wire (biasing means) (15) for connecting the rear end of the work table (3) in the traveling direction and applying a force opposite to the first wire (12) to the work table (3); From a plurality of first wire guide rollers (17) for guiding the first wire (12) and a feed speed detecting means for detecting the tension value obtained from the tension sensor (13) and the feed speed of the linear motor (11). Motor control means for controlling the generated thrust of the linear motor (11) based on the obtained feed speed.

リニアモータ(11)の発生推力を制御するモータ制御手段は、図2に示すように、電流アンプ(22)を介してリニアモータ(11)に制御電流を印加するモーションコントローラ(21)を有しており、送り速度検出手段を構成するリニアエンコーダ(19)から得られた送り量と送り速度および張力センサなどの張力検出装置(13)で得られたワイヤ張力値がコントローラ(21)にフィードバックされ、これに基づいて、リニアモータ(11)の制御電流が制御されている。コントローラ(21)は、張力検出装置(13)からのアナログ入力によって制御推力を算出し電流アンプ(22)へ推力指示値を出力し、これにより、ワークテーブル(3)に作用する送り方向の力がダイレクトに制御されている。   The motor control means for controlling the thrust generated by the linear motor (11) has a motion controller (21) for applying a control current to the linear motor (11) through a current amplifier (22) as shown in FIG. The feed amount obtained from the linear encoder (19) constituting the feed speed detection means, the feed speed, and the wire tension value obtained by the tension detection device (13) such as a tension sensor are fed back to the controller (21). Based on this, the control current of the linear motor (11) is controlled. The controller (21) calculates the control thrust by analog input from the tension detection device (13) and outputs the thrust instruction value to the current amplifier (22), thereby the feed direction force acting on the work table (3). Is controlled directly.

図1において、各アルファベット記号は、x:ワークの送り方向位置、p:リニアモータの可動子の位置、Ua:第1ワイヤの張力、Ub:第2ワイヤの張力、fn:研削による送り抵抗力、f:リニアモータ発生推力、r:リニアモータの摩擦抵抗をそれぞれ示している。   In FIG. 1, each alphabet sign is x: position of the workpiece in the feed direction, p: position of the mover of the linear motor, Ua: tension of the first wire, Ub: tension of the second wire, fn: feed resistance force by grinding , F: linear motor generated thrust, r: friction resistance of the linear motor, respectively.

同図のモデルにおいて、M:ワークテーブルの質量、αw:ワーク(ワークテーブル)の加速度(=dx/dt)、η:抵抗係数(val)、l(x):砥石とワークの接触部の弧の長さ(以下「接触長」と呼ぶ)、v:ワーク(ワークテーブル)移動速度(=dx/dt)、m:リニアモータ可動子の質量、q:リニアモータの可動子の移動速度(=dp/dt)、αm:リニアモータの可動子の加速度(=dp/dt)、Kt:モータ推力定数、I:モータ制御電流、K:ワイヤのばね定数とし、ワークの送り方向をx方向の正の向きとして、以下の式が成り立っている。 In the model shown in the figure, M is the mass of the work table, αw is the acceleration of the work (work table) (= d 2 x / dt 2 ), η is the resistance coefficient (val), and l (x) is the contact between the grindstone and the work. Arc length (hereinafter referred to as “contact length”), v: work (work table) moving speed (= dx / dt), m: mass of linear motor mover, q: movement of linear motor mover Speed (= dp / dt), αm: linear motor mover acceleration (= d 2 p / dt 2 ), Kt: motor thrust constant, I: motor control current, K: wire spring constant, workpiece feed With the direction as the positive direction in the x direction, the following equation holds.

M・αw=Ua−fn−Ub … (1)
fn=η・l(x)・v … (2)
m・αm=f−r−Ua … (3)
r=μ・q … (4)
f=Kt・I … (5)
Ua=K(p−x) … (6)
低速送り(v≦数mm/s以下)では、αwおよびαmは、近似的にゼロであり、Ubは、定数項である。したがって、式(3)より、張力Uaは、モータ発生推力fより摩擦抵抗rを引いた値として測定されることがわかる。また、l(x)は、後述するように既知であるから、v=dx/dt=一定で駆動すれば、張力Ua(=fn+Ub=η・l(x)・v+Ub)はl(x)と同じプロファイルで現れる。すなわち、Uaを一定に保つためには、vは1/l(x)のプロファイルを描き、研削面の面圧を一定に保つには、Uaをl(x)に従ってコントロールすればよい。Uaが決まれば、式(3)より、リニアモータ発生推力fが求まり、式(5)に基づいて、リニアモータ(11)の制御電流Iが制御される。このような面圧一定制御により、研削面にかかる圧力をダメージが生じる圧力以下に抑えることができ、研削ダメージをなくすことができる。
M · αw = Ua−fn−Ub (1)
fn = η · l (x) · v (2)
m · αm = fr−Ua (3)
r = μ · q (4)
f = Kt · I (5)
Ua = K (p−x) (6)
For low speed feed (v ≦ several mm / s or less), αw and αm are approximately zero, and Ub is a constant term. Therefore, it can be seen from Equation (3) that the tension Ua is measured as a value obtained by subtracting the frictional resistance r from the motor generated thrust f. Since l (x) is known as will be described later, if driving is performed with v = dx / dt = constant, the tension Ua (= fn + Ub = η · l (x) · v + Ub) is l (x). Appear with the same profile. That is, in order to keep Ua constant, v draws a 1 / l (x) profile, and in order to keep the surface pressure of the grinding surface constant, Ua may be controlled in accordance with l (x). If Ua is determined, the linear motor generated thrust f is obtained from the equation (3), and the control current I of the linear motor (11) is controlled based on the equation (5). Such constant surface pressure control makes it possible to suppress the pressure applied to the grinding surface below the pressure at which damage occurs, and to eliminate grinding damage.

図3および図4に示すように、ワーク(W)は、そのセンターを砥石(2)のセンターに対してオフセットさせて研削される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the workpiece (W) is ground with its center offset from the center of the grindstone (2).

図3において、砥石中心からワーク中心までの距離をL、砥石中心を原点としたワーク中心のx方向の位置をx、y方向の位置をyc(ycは、オフセット量)、接触長がなす角度(砥石の中心を基準)を2a、砥石の半径をRg、ワークの半径をRwとして、次の式が成り立つ。   In FIG. 3, the distance from the center of the grinding wheel to the center of the workpiece is L, the position of the workpiece center in the x direction is x, the position in the y direction is yc (yc is an offset amount), and the angle formed by the contact length. Assuming 2a (reference to the center of the grindstone), the radius of the grindstone as Rg, and the radius of the workpiece as Rw, the following equation holds.

=x+yc
cosa=(Rg+L−Rw)/(2・Rg・L)
l(x)=(2a/2π)・(2π・Rg)=2a・Rg
すなわち、接触長は、l(x)=2a・Rgによって求められる。ただし、ワーク(W)の半径をRwとして、(Rg−Rw)<Lおよび(Rg+Rw)>Lのとき、l(x)=0である。
L 2 = x 2 + yc 2
cosa = (Rg 2 + L 2 −Rw 2 ) / (2 · Rg · L)
l (x) = (2a / 2π) · (2π · Rg) = 2a · Rg
That is, the contact length is obtained by l (x) = 2a · Rg. However, when the radius of the workpiece (W) is Rw, and (Rg−Rw) <L and (Rg + Rw)> L, l (x) = 0.

図5(a)に、砥石径が305mm、ワーク径が50.8mmの場合に、接触後のワークテーブルのx方向の変位量と接触長との関係をオフセット量ycをパラメータとして示す。図3から分かるように、l(x)は、ワーク(W)の位置xにより変化する(徐々に増加した後、徐々に減少する)。したがって、リニアモータ(11)の発生推力を一定に保つと、ワーク(W)の単位長当たりにかかる負荷(面圧)が変動することになり、l(x)が変化することを考慮した制御が好ましいことが分かる。   FIG. 5A shows the relationship between the displacement amount in the x direction of the work table after contact and the contact length when the grindstone diameter is 305 mm and the workpiece diameter is 50.8 mm, using the offset amount yc as a parameter. As can be seen from FIG. 3, l (x) varies depending on the position x of the workpiece (W) (after gradually increasing, it gradually decreases). Therefore, if the generated thrust of the linear motor (11) is kept constant, the load (surface pressure) per unit length of the workpiece (W) will fluctuate, and control taking into account that l (x) will change It turns out that is preferable.

また、図4に示すように、砥石接線方向の力をFgとすると、角度φ(砥石中心を通るx方向に平行な軸を基準とする)の位置におけるx方向逆向きの力Fxは、Fx=Fg・sinφとなる。接触長全体にかかるx方向の力=研削による抵抗が作り出すx方向の力(押出力)Fxは、オフセット量をθ(砥石の中心を基準として角度に換算)とし、オフセットの影響によるx方向の力を砥石の接線方向の研削力にだけよるものとすれば、次のように求められる。   Further, as shown in FIG. 4, when the force in the tangential direction of the grindstone is Fg, the force Fx in the direction opposite to the x direction at the position of the angle φ (based on an axis parallel to the x direction passing through the center of the grindstone) is Fx = Fg · sinφ. X-direction force applied to the entire contact length = x-direction force (push-out force) Fx created by grinding resistance, with the offset amount being θ (converted to an angle with the center of the wheel as a reference), If the force depends only on the grinding force in the tangential direction of the grindstone, it can be obtained as follows.

Fx=∫θ−a θ+aFg・sinφdφ=2Fg・sinθ・sina
図5(b)に、砥石径が305mm、ワーク径が50.8mmの場合に、接触後のワークテーブルのx方向の変位量とFx/Fgとの関係をオフセット量ycをパラメータとして示す。
Fx = ∫ θ−a θ + a Fg · sinφdφ = 2 Fg · sinθ · sina
FIG. 5B shows the relationship between the displacement amount in the x direction of the work table after contact and Fx / Fg when the grindstone diameter is 305 mm and the workpiece diameter is 50.8 mm, using the offset amount yc as a parameter.

ワーク(W)のセンターの砥石(2)のセンターに対するオフセットは、押出力Fxが正となるように、すなわち、ワーク(W)の研削面の力Fgがワーク送り方向と逆向き(−x方向)の成分となるFxを有するように付与されている。したがって、停電やリニアモータの故障などによりリニアモータ(11)の発生推力がゼロになった際、回転砥石(2)からワーク(W)に砥石(2)から離れる方向の力が作用するので、ワーク(W)の引き込みが防止され、ワーク(W)のダメージが防止される。   The offset of the center of the workpiece (W) with respect to the center of the grindstone (2) is such that the pushing force Fx is positive, that is, the force Fg of the grinding surface of the workpiece (W) is opposite to the workpiece feed direction (−x direction) ) So as to have Fx as a component. Therefore, when the generated thrust of the linear motor (11) becomes zero due to power failure or linear motor failure, the force in the direction away from the grinding wheel (2) acts on the workpiece (W) from the rotating grinding wheel (2). The drawing of the workpiece (W) is prevented, and the workpiece (W) is prevented from being damaged.

図6には、面圧一定制御とするための制御方法として、速度サーボによる張力制御(同図(a))および電流のみによる張力制御(同図(b))を示している。速度サーボによる張力制御は、図6(a)に示すように、ワークがダメージを受けることがない許容最大面圧:Pm、接触長:l(x)、切り込み量:Δ、切り込み量Δに対する単位接触長当たりの許容負荷:Um(=Pm・Δ)として、U・l(x)が指令値決定部(23)における張力目標値U*とされ、コントローラ(21)では、このU*から速度の目標値v*を求めて、これを速度制御用コントローラ(24)に出力する。速度制御用コントローラ(24)は、速度の目標値v*に基づいて目標制御電流I*を算出し、電流アンプ(22)へこれを出力する。リニアモータ(11)は、目標制御電流I*に対応した増幅電流Iで制御される。ワークの位置xおよび移動速度vは、エンコーダにより計測され、速度は速度制御用コントローラ(24)にフィードバックされ、ワークの位置xは、指令値Um・l(x)を求めるために指令値決定部(23)にフィードバックされる。ワークの位置xを使用すると、式(6)からワークテーブル(3)に作用する張力Uaを求めることができる。こうして求められた張力Uaは、張力目標値U*から速度の目標値v*を求めるコントローラ(21)にフィードバックされる。 FIG. 6 shows tension control by speed servo (FIG. 6 (a)) and tension control only by current (FIG. 6 (b)) as control methods for achieving constant surface pressure control. As shown in FIG. 6A, the tension control by the speed servo is performed with respect to the maximum permissible surface pressure Pm, contact length l (x), cutting depth: Δ, and cutting depth Δ, as shown in FIG. As permissible load per contact length: Um (= Pm · Δ), U m · l (x) is set as the tension target value U * in the command value determining unit (23), and the controller (21) The speed target value v * is obtained and output to the speed control controller (24). The speed control controller (24) calculates a target control current I * based on the speed target value v * and outputs it to the current amplifier (22). The linear motor (11) is controlled by the amplified current I corresponding to the target control current I *. The work position x and the moving speed v are measured by an encoder, the speed is fed back to the speed control controller (24), and the work position x is determined by a command value determining unit for obtaining a command value Um · l (x). Feedback on (23). If the workpiece position x is used, the tension Ua acting on the workpiece table (3) can be obtained from the equation (6). The tension Ua thus determined is fed back to the controller (21) for determining the speed target value v * from the tension target value U *.

図6(b)に示す電流のみによる張力制御は、速度サーボによる張力制御系から速度制御用コントローラ(24)を除いたもので、コントローラ(21)では、張力目標値U*から目標制御電流I*が算出される。電流アンプ(22)以降の系は、図6(a)のものと同じであり、図6(a)のものとは速度に対してサーボが効いていない点だけが異なっている。図示省略したが、コントローラ(21)の後に、磁束分布および摺動ムラに起因する推力ムラの補正関数S(x)を挿入するようにしても良い。   The tension control based only on the current shown in FIG. 6B is obtained by removing the speed control controller (24) from the tension control system based on the speed servo. The controller (21) uses the target control current I from the tension target value U *. * Is calculated. The system after the current amplifier (22) is the same as that shown in FIG. 6 (a), and is different from that shown in FIG. 6 (a) only in that the servo is not effective for the speed. Although not shown, a correction function S (x) for thrust unevenness due to magnetic flux distribution and sliding unevenness may be inserted after the controller (21).

図6(a)の速度に対してサーボを効かした制御では、砥石(2)の引っかかり等により、砥石(2)からワーク(W)にこれを押し出すような力が働いた場合でも、指令速度でワーク(W)を押し込もうとするため、過剰な面圧がかかり、ワーク(W)にダメージを与える恐れがあり、また、逆に、砥石(2)からワーク(W)にこれを引き込むような力が働いた場合にも、ワーク(W)にダメージを与える恐れがあるが、これは前述した方法でワーク(W)を砥石(2)に対してオフセットさせることにより防ぐことができる。したがって、押し出し力が働いた場合に、これに抗しない制御である電流のみによる制御とすることがより好ましい。   In the control with the servo applied to the speed in Fig. 6 (a), even if a force that pushes the workpiece from the grinding wheel (2) to the workpiece (W) is applied due to the grinding stone (2) being caught, etc. Attempts to push the workpiece (W) with excessive pressure on the workpiece (W) may cause damage to the workpiece (W), and conversely, this is pulled from the grindstone (2) into the workpiece (W). Even when such a force is applied, the workpiece (W) may be damaged, but this can be prevented by offsetting the workpiece (W) with respect to the grindstone (2) by the method described above. Therefore, when the pushing force is applied, it is more preferable that the control is based only on the current, which is a control that does not resist this.

なお、砥石を駆動するモータの電流(あるいは電力)は、l(x)に従って変動するため、張力Uaに代えてこれを制御のフィードバック信号として用いることもできる。ただし、砥石を駆動するモータの電流は、張力Uaのようにワークにかかる力を直接表現できず、また、クーラント流量の影響など外乱を受けやすいし、Fxの影響が反映できないため、張力Uaをフィードバックする方が好ましい。   Since the current (or power) of the motor that drives the grindstone fluctuates according to l (x), it can be used as a feedback signal for control instead of the tension Ua. However, the current of the motor that drives the grindstone cannot directly express the force applied to the workpiece like the tension Ua, and is susceptible to disturbances such as the influence of the coolant flow rate, and the influence of Fx cannot be reflected. Feedback is preferred.

図7は、この発明の研削方法のタイミングチャートの一例を示している。図3を参照して上述したように、研削開始後は、ワーク(W)の移動によって接触長l(x)が徐々に増加し、これに伴って、研削抵抗が増加する。そして、略半分の研削を終えた後は、ワーク(W)の移動によって接触長l(x)が徐々に減少し、これに伴って、研削抵抗も減少する。したがって、l(x)が変化することを考慮した推力制御においては、研削段階では、接触長の増減にしたがって推力が増減させられる。研削の前段階および後段階では、推力制御でなく、位置制御モードとされ、待機位置から研削位置までは、ワークテーブル(3)すなわちリニアモータ可動子が速い速度で送られ(急速アプローチ)、研削終了後は、待機位置まで、再び速い速度で移動させられる(急速後退)。研削中の送り速度は、ワーク(W)や砥石(2)の状態により変動するが、面圧一定制御によると、図7に実線で示すように、理想状態では基本的に等速になる。また、面圧一定ではなく、張力一定制御を行った場合には、送り速度がl(x)に対応して歪むことになり、基本的には同図に破線で示すようなゆるやかな円弧状となる。   FIG. 7 shows an example of a timing chart of the grinding method of the present invention. As described above with reference to FIG. 3, after the start of grinding, the contact length l (x) gradually increases due to the movement of the workpiece (W), and accordingly, the grinding resistance increases. After approximately half of the grinding, the contact length l (x) is gradually reduced by the movement of the workpiece (W), and accordingly, the grinding resistance is also reduced. Therefore, in the thrust control considering the change of l (x), the thrust is increased / decreased in accordance with the increase / decrease of the contact length in the grinding stage. In the pre- and post-grinding stages, the thrust control is not used but the position control mode is selected. From the standby position to the grinding position, the work table (3), that is, the linear motor mover is fed at a high speed (rapid approach), and grinding is performed. After the end, it is moved again at a high speed to the standby position (rapid reverse). The feed rate during grinding varies depending on the state of the workpiece (W) and the grindstone (2). However, according to the constant surface pressure control, the feed rate is basically constant in the ideal state as shown by the solid line in FIG. In addition, when a constant tension control is performed instead of a constant surface pressure, the feed speed is distorted corresponding to l (x), and basically a gentle arc shape as indicated by a broken line in the figure. It becomes.

図8aおよび図8b(図8(a)(b)(c)(d))には、この発明の研削方法を検証するため、速度を一定にして研削した場合に、モータ電流、モータ速度および張力がどのように変化するかを示している。図8a(a)に示す正常研削時では、モータ速度が一定に制御され、張力は、l(x)に比例して変化する。モータ電流は、l(x)の大小にかかわらず一定速度とする必要性から、l(x)が大きい場合には、電流大(推力大)となる。図8a(b)に示す切れ味低下時では、モータ速度は一定に保たれるが、張力およびモータ電流(推力)は、大きくなる。さらに研削を続けた場合の図8b(c)では、張力がさらに増加し、この結果、ワークの面圧が許容値を超えてしまい、ワークはダメージを受ける。そして、図8b(d)に示す砥石が切れなくなった状態では、モータ電流が設定値(ダメージ防止制限値)に達し、それ以上のワーク送りができないようになる。ワークは、図8b(c)の段階で既にダメージを受けており、ダメージを事前に防ぐことは困難である。   8a and 8b (FIGS. 8 (a), (b), (c), and (d)) show the motor current, the motor speed, and the motor speed when grinding at a constant speed in order to verify the grinding method of the present invention. It shows how the tension changes. During normal grinding shown in FIG. 8a (a), the motor speed is controlled to be constant, and the tension changes in proportion to l (x). Since the motor current needs to be constant regardless of the magnitude of l (x), when l (x) is large, the current becomes large (large thrust). When the sharpness is reduced as shown in FIG. 8a (b), the motor speed is kept constant, but the tension and the motor current (thrust) increase. In FIG. 8b (c) when grinding continues, the tension further increases. As a result, the surface pressure of the workpiece exceeds the allowable value, and the workpiece is damaged. In the state where the grindstone shown in FIG. 8b (d) is not cut, the motor current reaches the set value (damage prevention limit value), and the workpiece cannot be fed further. The workpiece has already been damaged at the stage of FIG. 8b (c), and it is difficult to prevent the damage in advance.

速度一定制御としたときの上記の張力実測データから、研削力および研削力と張力との関係が求められる。そして、図8aおよび図8bに示した速度一定制御に対し、上記面圧一定制御とすることにより、砥石の切れ味が低下した場合でも、面圧一定となるように張力が制御され、ワークがダメージを受けるような面圧になることが防止され、安全を期すことができる。そして、上記張力制御において研削による抵抗が作り出すx方向の力Fxは、砥石の切れが持続している間は小さいが、切れが低下したり、また、切り込み後のワーク上面と砥石の下面でのこすれが生じたりするなど、研削状態が異常を来してくると大きくなり、テーブルを駆動するワイヤに現れる張力のプロファイルは、l(x)からFxへ形状を変えていく。したがって、この形状が変化することからも研削プロセスの異常を予知することができる。   From the above tension actual measurement data when the speed is constant, the grinding force and the relationship between the grinding force and the tension are obtained. 8A and 8B, the above-described constant surface pressure control allows the tension to be controlled so that the surface pressure is constant even when the sharpness of the grindstone is reduced, and the workpiece is damaged. It is possible to prevent the surface pressure from being received and to ensure safety. Further, the force Fx in the x direction created by the resistance due to grinding in the tension control is small while the cutting of the grindstone is continued, but the cutting is reduced, or the workpiece upper surface and the lower surface of the grindstone after cutting are cut. When the grinding state becomes abnormal, such as rubbing, it becomes larger, and the tension profile appearing in the wire driving the table changes from l (x) to Fx. Therefore, the abnormality of the grinding process can be predicted from the change of the shape.

図9には、面圧一定制御研削時の動作(ワークの送り方向位置xとワークの速度vおよびワークに作用する力Uとの関係)を示す。上述したモデルによる面圧一定制御では、研削による抵抗力fnが理想的にワークと砥石の接触長l(x)に比例して推移すれば速度一定となる。しかし、実際には、抵抗力fnには、面圧の他にオフセットによる掃き出し力などが含まれており、抵抗力fnと接触長l(x)とは完全に比例するわけではない。また、砥石の切れ味の程度によっては、図8aおよび図8bに示した速度一定研削に見るように、研削による抵抗力が変動する。したがって、図8a(b)や図8b(c)に示されているような研削抵抗力が出るケース(研削能力が低下して張力が正常研削時に比べて大きくなる場合など)を面圧一定で制御すると、張力を調整するため、推力が調整され、結果として、図9に太い実線で示すように、破線で示す研削抵抗力が細い実線で示す張力目標値に比べて小さいところではワークの速度が速く、大きいところではワークの速度が遅くなり、モデルに完全に一致しなくても、適正な制御がなされる。   FIG. 9 shows the operation during the constant surface pressure control grinding (the relationship between the workpiece feed direction position x, the workpiece velocity v, and the force U acting on the workpiece). In the constant surface pressure control using the above-described model, the speed is constant if the resistance force fn due to grinding ideally changes in proportion to the contact length l (x) between the workpiece and the grindstone. However, actually, the resistance force fn includes a sweeping force due to offset in addition to the surface pressure, and the resistance force fn and the contact length l (x) are not completely proportional. Further, depending on the degree of sharpness of the grindstone, the resistance force by grinding varies as seen in the constant speed grinding shown in FIGS. 8a and 8b. Therefore, the case where the grinding resistance force as shown in FIG. 8a (b) or FIG. 8b (c) occurs (when the grinding ability is reduced and the tension becomes larger than that during normal grinding) is maintained at a constant surface pressure. When the control is performed, the thrust is adjusted in order to adjust the tension. As a result, as shown by the thick solid line in FIG. 9, the work speed is reduced when the grinding resistance force indicated by the broken line is smaller than the target tension value indicated by the thin solid line. However, in a large area, the speed of the work becomes slow, and even if it does not completely match the model, proper control is performed.

上記実施形態では、ワーク送り装置の駆動手段としてリニアモータ(11)が使用されているが、駆動手段は、リニアモータ以外のモータ、例えば、回転型のモータとしてもよい。しかしながら、サファイアウエハのような硬脆材料の適正な研削を行うためには、送り推力数百gf以下、研削速度が数μm〜数mm/sと低推力・低速度とすることが必要で、これを回転型モータで行うとすると、大減速比にする必要があり、低推力との両立が困難となってしまう。リニアモータ(11)によると、電流制御により推力をダイレクトに発生させることができ、低推力・低速度の両立が容易に可能となる。また、低推力とするに際して、第2ワイヤの張力Ubが作用していることにより、リニアモータの動作を低電流の非線形領域ではなく線形領域で用いることができる。   In the above embodiment, the linear motor (11) is used as the driving means of the workpiece feeding device, but the driving means may be a motor other than the linear motor, for example, a rotary motor. However, in order to properly grind hard and brittle materials such as sapphire wafers, it is necessary that the feed thrust is several hundred gf or less, and the grinding speed is several μm to several mm / s and low thrust / low speed. If this is performed with a rotary motor, it is necessary to achieve a large reduction ratio, and it is difficult to achieve both low thrust and high thrust. According to the linear motor (11), thrust can be directly generated by current control, and both low thrust and low speed can be easily achieved. In addition, when the low thrust is applied, the second wire tension Ub acts, so that the operation of the linear motor can be used in the linear region instead of the low current nonlinear region.

また、ワイヤを介さずに、直接、リニアモータでワークテーブルを駆動してもよい。この場合には、センサとして動力計などが使用される。ワイヤを介しての駆動は、動力計のような高価なセンサを使用せずに推力が検知でき、しかも、駆動系に起因する推力誤差(ガイド抵抗、配線抵抗など)をキャンセルできるという点で好ましい。   Further, the work table may be directly driven by a linear motor without using a wire. In this case, a dynamometer or the like is used as a sensor. Driving through a wire is preferable in that thrust can be detected without using an expensive sensor such as a dynamometer, and thrust errors (guide resistance, wiring resistance, etc.) caused by the drive system can be canceled. .

なお、オフセット量については、砥石径、ワーク径、その他の条件によって、図5に示すようなグラフを作成し、その好ましい値が決定される。オフセットは、必ずしも、必要なものではない。上記図1に示した機構系では、第2ワイヤからの張力(バックテンション)Ubが作用しているので、ワークが砥石に引き込まれることが防止されており、オフセット量=0としても支障はない。   As for the offset amount, a preferable value is determined by creating a graph as shown in FIG. 5 according to the grindstone diameter, the workpiece diameter, and other conditions. The offset is not always necessary. In the mechanism system shown in FIG. 1, since the tension (back tension) Ub from the second wire acts, the work is prevented from being drawn into the grindstone, and there is no problem even when the offset amount = 0. .

図1は、この発明の研削方法の機構を示す図である。FIG. 1 is a view showing a mechanism of a grinding method according to the present invention. 図2は、この発明の研削方法の制御系の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the control system of the grinding method of the present invention. 図3は、この発明の研削方法で使用される研削負荷のモデルを説明する図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a grinding load model used in the grinding method of the present invention. 図4は、この発明の研削方法においてワークに作用する力を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the force acting on the workpiece in the grinding method of the present invention. 図5(a)は、接触長をオフセット量をパラメータとして求めたもので、図5(b)は、押出力(x方向逆向きの力)をオフセット量をパラメータとして求めたものである。FIG. 5A shows the contact length obtained by using the offset amount as a parameter, and FIG. 5B shows the pushing force (force in the reverse direction in the x direction) obtained by using the offset amount as a parameter. 図6は、制御系の構成を示すブロック図である。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control system. 図7は、この発明の研削方法のタイミングチャートの一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a timing chart of the grinding method of the present invention. 図8aは、速度一定研削の場合のモータ電流、モータ速度および張力の関係を示す図で、正常時(a)および切れ味低下時(b)について示している。FIG. 8a is a diagram showing the relationship between motor current, motor speed and tension in the case of constant speed grinding, and shows the normal time (a) and the sharpness reduction time (b). 図8bは、速度一定研削の場合のモータ電流、モータ速度および張力の関係を示す図で、切れ味低下後さらに研削を続けたことによる研削ダメージ発生時(c)および砥石が切れなくなった状態(d)について示している。FIG. 8b is a diagram showing the relationship between motor current, motor speed, and tension in the case of constant speed grinding. When grinding damage occurs due to further grinding after the sharpness is reduced (c) and the state where the grindstone is not cut (d) ). 図9は、面圧一定制御の動作を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an operation of constant surface pressure control. 図10は、従来の研削方法を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing a conventional grinding method.

符号の説明Explanation of symbols

(1) 研削装置
(2) 回転砥石
(3) ワークテーブル
(4) ワーク送り装置
(11) リニアモータ
(12) 第1ワイヤ
(13) 張力検出手段
(W) ワーク
(1) Grinding equipment
(2) Rotary grinding wheel
(3) Work table
(4) Work feeding device
(11) Linear motor
(12) First wire
(13) Tension detection means
(W) Workpiece

Claims (4)

ワークを支持するワークテーブルをワーク送り装置によりワークの研削面と平行な方向に移動させながら、円板状ワークをワークの径よりも大きい径を有する砥石によって、ワーク送り方向に平行に研削する研削方法において、ワークの研削面の面圧が一定になるようにワーク送り装置のアクチュエータを電流制御して研削するものとし、ワークの送り方向位置xに対する研削接触長l(x)を予め求めておき、ワークがダメージを受ける面圧をPo、切り込み量をΔとし、ワークテーブルに作用する送り方向の力UがU<Po・Δ・l(x)となるようにワーク送り装置の制御電流を制御するとともに、ワーク送り装置の制御電流は、ワークがダメージを受けることがない許容最大面圧をPmとし、切り込み量Δに対する単位接触長当たりの許容負荷をUmとし、Um=Pm・Δに対し、ワークテーブルに作用する送り方向の力UがU=Um・l(x)となるように制御されることを特徴とする研削方法。 Grinding a disc-shaped workpiece parallel to the workpiece feed direction with a grindstone having a diameter larger than the workpiece diameter while moving the workpiece table supporting the workpiece in a direction parallel to the workpiece grinding surface by the workpiece feeder. In this method, it is assumed that grinding is performed by controlling the current of the actuator of the workpiece feeding device so that the surface pressure of the grinding surface of the workpiece becomes constant, and the grinding contact length l (x) for the workpiece feeding direction position x is obtained in advance. The surface pressure at which the workpiece is damaged is Po, the cutting depth is Δ, and the control current of the workpiece feeding device is controlled so that the force U in the feeding direction acting on the workpiece table is U <Po · Δ · l (x). In addition, the control current of the workpiece feeding device is set to Pm as the maximum allowable surface pressure at which the workpiece is not damaged, and the allowable negative per unit contact length with respect to the cutting depth Δ A grinding method, wherein the load is Um, and the feed direction force U acting on the work table is controlled so that U = Um · l (x) with respect to Um = Pm · Δ . ワーク送り装置のアクチュエータの電流制御は、送り方向の力に基づいて制御推力の指示値を算出し、この推力指示値をアクチュエータに出力することで行うことを特徴とする請求項1の研削方法。 2. The grinding method according to claim 1, wherein the current control of the actuator of the workpiece feeding device is performed by calculating an instruction value of the control thrust based on a force in the feeding direction and outputting the thrust instruction value to the actuator . 張力のプロファイルが正常状態のl(x)から研削による抵抗が作り出すx方向の力Fxへ形状を変えていくことによって研削プロセスの異常を予知することを特徴とする請求項2の研削方法。 3. The grinding method according to claim 2, wherein an abnormality of the grinding process is predicted by changing the shape from l (x) in a normal tension profile to a force Fx in the x direction created by resistance caused by grinding . 砥石からワークの研削面に作用する力がワーク送り方向と逆向きの成分を有するように、ワークのセンターを砥石のセンターに対してオフセットさせることを特徴とする請求項1から3までのいずれかの研削方法。   The center of the work is offset with respect to the center of the grindstone so that the force acting on the grinding surface of the work from the grindstone has a component opposite to the feed direction of the work. Grinding method.
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