JP4851095B2

JP4851095B2 - 非磁性体製ワ−ク用治具

Info

Publication number: JP4851095B2
Application number: JP2005003352A
Authority: JP
Inventors: 大輔鈴木; 純一磯野
Original assignee: 株式会社岡本工作機械製作所
Priority date: 2005-01-11
Filing date: 2005-01-11
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2025-01-11
Also published as: JP2006192508A

Description

本発明は、超硬材板、セラミック板、ＳＵＳ３４０、アルミニウム板、ガラス板等の非磁性体製ワ−ク表面を回転砥石で平面研削加工、あるいは移動バイトで切削加工する際に、工作機械のワ−クテ−ブル上に固定された電磁チャックを介し、あるいは、ワ−クテ−ブル上に直接載置される治具に関するものである。非磁性体製ワ−クは、その治具上に１個、または複数個載置され、前記砥石またはバイト等の工作ツ−ルと非磁性体製ワ−クとが接触する加工点に加工液の供給を受けながら前記工作ツ−ルにより機械加工される。

セラミックチャック板、アルミニウムチャック板、セラミックナイフ、超硬タイバ−、超硬パンチ等の非磁性体製ワ−クの表面を研削加工して平滑にしたり、バイト加工して溝を設ける機械加工が行われている。これら非磁性体製ワ−クは電磁チャックの磁性を利用して電磁チャック上面に固定できないので治具が使用される。具体的には、図６に示すように、前記の厚みが１〜２０ｍｍの板状の非磁性体製ワ−クｗは、工作機械のワ−クテ−ブル４０上に固定された電磁チャック４１を介して載置された平板状治具１上面にワックス４４で貼付するか、平板状治具１上面に設けられたフレ−ム支持ボルト穴４５を利用して非磁性体製ワ−クの側壁面にフレ−ム４２を当接して非磁性体製ワ−クを治具１上面に固定し、加工点に研削液４７を供給しながら回転する砥石車で研削加工されている。４６は固定ボルトである。

また、プリズム用ワークを支持するためのワーク支持面を備え、そのワーク支持面には、複数の支持ピンをワークの支持方向へ移動可能に配設し、そのワーク支持面に支持されたワークの被研削面を研削するようにしたワーク研削用治具において、前記ワーク支持面の傾斜角度を調整するための調整手段を設けたワーク研削用治具で、前記調整手段は、ワーク支持面を備えたワーク支持台を傾動可能に支持する支持部材と、ワーク支持台を所定の傾動状態に固定する固定部材とからなる治具も提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

更に、上面に傾斜面を有する治具上に１個の非磁性体製刃物ワ−クを固定し、砥石車を用いて脆化処理した被加工面を研削加工する方法は知られている（例えば、特許文献２参照。）。
特開２００２−１１３６５７号公報（第２〜４頁、図１、図３参照）特開２００３−３４０１７６号公報（第３〜６頁、８頁、図１２、図２８参照）

上記図６に示す平板状治具を用い、非磁性体製ワ−クの裏面に溶融ワックスを塗布し、平板状治具上面に溶融ワックス面を向けて貼付し、非磁性体製ワ−クを研削加工すると研削加工の熱が平板状治具に伝導し、加工されたワ−クが熱変形し、寸法精度が損なわれる。平板状治具内部に油冷却管を配して平板状治具を冷却することも考えられるが平板状治具の高さが増加する。また、ワックスを用いないでフレ−ムで平板状治具を固定した場合、ワ−クの研削加工時に研削液が非磁性体製ワ−ク裏面と平板状治具上面間に侵入し、研作加工されたワ−クの平坦度を低下させる欠点がある。加工メ−カ−は、超精密ワ−クの加工に適したワックスレスの平板状治具の出現を要求している。

本発明の目的は、加工ワ−クの寸法精度を向上させるため、機械加工時の平板状治具の加工液による冷却効率を高めることができ、ワックスを用いる必要がない非磁性体製ワ−ク用治具の提供にある。本発明の別の目的は、非磁性体製ワ−クの複数を固定できる治具の提供にある。

請求項１の発明は、平板状基礎台上面に一辺がＬ（Ｌ＝１０〜４０ｍｍ）、高さＨ（Ｈ＝２〜１０ｍｍで、Ｈ＜Ｌを満たす。）の正方形角柱をピッチ間隔Ｐ（Ｐ＝２Ｌ）で縦方向、横方向、規則的に多数立設させ、前記正方形角柱の中心点に上下方向に向けてロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔が設けられた非磁性体製ワ−ク用治具であって、前記正方形角柱の中心にロ−ホ−ルドナットを挿入し、ボルトをカムスクリュ−締めすることによりナットをワ−ク側壁に添えさせ、ワ−ク多数を前記治具上面に位置座標を決めてクランプすることができる、非磁性体製ワ−ク用治具を提供するものである。

請求項２の発明は、平板状基礎台上面に直径がＲ（Ｒ＝１０〜４０ｍｍ）、高さＨ（Ｈ＝２〜１０ｍｍで、Ｈ＜Ｒを満たす。）の円柱をピッチ間隔Ｐ（Ｐ＝２Ｒ）で縦方向、横方向、規則的に多数立設させ、前記円柱の中心点に上下方向に向けてロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔が設けられた非磁性体製ワ−ク用治具であって、前記円柱の中心にロ−ホ−ルドナットを挿入し、ボルトをカムスクリュ−締めすることによりナットをワ−ク側壁に添えさせ、ワ−ク多数を前記治具上面に位置座標を決めてクランプすることができる、非磁性体製ワ−ク用治具を提供するものである。

非磁性体製ワ−ク用治具を構成する平板状基礎台上面に立設された正方形角柱または円柱の隣り合う隙間は、ワ−クの加工点に供給された加工液の流路となるので、この流路を通過する加工液により治具は効率よく冷却され、加工された非磁性体製ワ−クの熱変形は抑制される。また、正方形角柱または円柱は、縦方向、横方向、規則的に多数立設され、また、そのピッチ間隔（Ｐは角柱の一辺Ｌの２倍または円柱の直径Ｒの２倍で、隣接する間隔はＬまたはＲに等しいので、これら正方形角柱または円柱の中心にロ−ホ−ルドナットを挿入し、ボルトをカムスクリュ−締めすることによりナットをワ−ク側壁に添えさせ、ワ−ク多数を前記治具上面に位置座標を決めてクランプすることができる。

以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１は電磁チャック上に固定した非磁性体製ワ−ク用治具の平面図、図２はその背面図、図３はその側面図、図４はロ−ホ−ルドナットでワ−クをクランプした状態を示す部分平面図、および、図５は別の態様を示す非磁性体製ワ−ク用治具の平面図である。

図１、図２および図３に示す電磁チャック２上に固定した非磁性体製ワ−ク用治具１において、１は治具、１ａは平板状基礎台、１ｂは正方形角柱、１ｃはロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔、２は油冷式電磁チャック、３は当て板、３ａは横当て板、３ｂは縦当て板、３ｃは固定ボルト、４はロ−ホ−ルドナット、４ａはＳＣＭ４２０製ボルト、４ｂは黄銅製ナット、ｗは非磁性体製ワ−ク（仮想線で示す）である。

この非磁性体製ワ−ク用治具１の寸法は、平板状基礎台１ａの縦寸法５００ｍｍ、横寸法１０００ｍｍ、厚み３０ｍｍ、正方形角柱１ｂの一辺の長さＬは２０ｍｍ、平板状基礎台１ａ上より突出している高さＨは５ｍｍである。正方形角柱１ｂのピッチＰ幅は２Ｌで、それ故に隣り合う正方形角柱１ｂ間隔はＬに等しい。正方形角柱１ｂは全部で３３８個立設されている。正方形角柱１ｂのピッチＰ幅は規則正しく縦横方向に設けられるが、治具１が２面１Ａ，１Ｂ一体設けられた形状のときは、その合わせ面における正方形角柱１ｂのピッチ幅はＰであっても、０であっても、別のピッチ幅であってもよい。非磁性体製ワ−ク用治具１の素材は、鋳鉄などの磁性体が好ましい。

当て板３の厚みは３０ｍｍ、高さ３９．５ｍｍで、当て板３の上辺が正方形角柱１ｂ頂上より４．５ｍｍ高い位置にある。

ロ−ホ−ルドナット４のボルト径は１２ｍｍ、ネジ込み部高さ２２．８ｍｍ、ナット４ｂの中心から六角形辺までの寸法は１２．７ｍｍ、ナット４ｂの偏心量は１．０１ｍｍである。ロ−ホ−ルドナット４でワ−クｗをクランプした状態を図４に示す。ナット４ｂは黄銅製でワ−クより柔らかい材料であるので締め付けたワ−クｗを傷つけない。

正方形角柱１ｂの一辺の長さＬ、高さＨは、ワ−クの寸法、ワ−クテ−ブルの広さを考慮して決める。Ｌは、１０〜４０ｍｍ、高さＨは２〜１０ｍｍで、Ｈ＜Ｌを満たすよう定める。

図５は、別の態様を示す非磁性体製ワ−ク用治具で、平板状基礎台１ａ上面に直径がＲ（Ｒ＝１０〜４０ｍｍ）、高さＨ（Ｈ＝２〜１０ｍｍで、Ｈ＜Ｒを満たす。）の円柱１ｂをピッチ間隔Ｐ（Ｐ＝２Ｒ）で縦方向、横方向、規則的に多数立設させ、前記円柱の中心点に上下方向に向けてロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔１ｃが設けられた構造を採る。
である。

左右に移動可能なワ−クテ−ブル上にこれら非磁性体製ワ−ク用治具１を固定し、この非磁性体製ワ−ク用治具１上に非磁性体製ワ−クｗを載置し、ロ−ホ−ルドナット４でワ−クを治具１上に固定し、ワ−クと工作ツ−ルが接触する加工点に研削液を供給しながら回転する砥石車でワ−ク表面を研削加工する。砥石車の代わりにバイトを用いれば切削加工が可能である。

機械加工中、供給される加工液は治具１上面の流路を通過して電磁チャック上へと流れるので、治具１は冷却され、加工ワ−クの熱変形が抑制される。また、治具１上面とワ−ク裏面間に侵入する加工液量も流路の存在により抑制されるので、寸法精度の優れる加工ワ−クが得られる。

電磁チャック上に固定した非磁性体製ワ−ク用治具の平面図である。電磁チャック上に固定した非磁性体製ワ−ク用治具の背面図である。電磁チャック上に固定した非磁性体製ワ−ク用治具の側面図である。ロ−ホ−ルドナットでワ−クをクランプした状態を示す部分平面図である。別の態様を示す非磁性体製ワ−ク用治具の平面図である。非磁性体製ワ−ク用治具の正面図である。（公知）

符号の説明

１非磁性体製ワ−ク用治具
１ａ平板状基礎台
１ｂ正方形角柱
１ｃロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔
２油冷式電磁チャック
３当て板
４ロ−ホ−ルドナット
４ａボルト
４ｂ黄銅製ナット
ｗ非磁性体製ワ−ク
Ｐピッチ幅

Claims

平板状基礎台上面に一辺がＬ（Ｌ＝１０〜４０ｍｍ）、高さＨ（Ｈ＝２〜１０ｍｍで、Ｈ＜Ｌを満たす。）の正方形角柱をピッチ間隔Ｐ（Ｐ＝２Ｌ）で縦方向、横方向、規則的に多数立設させ、前記正方形角柱の中心点に上下方向に向けてロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔が設けられた非磁性体製ワ−ク用治具であって、前記正方形角柱の中心にロ−ホ−ルドナットを挿入し、ボルトをカムスクリュ−締めすることによりナットをワ−ク側壁に添えさせ、ワ−ク多数を前記治具上面に位置座標を決めてクランプすることができる、非磁性体製ワ−ク用治具。
平板状基礎台上面に直径がＲ（Ｒ＝１０〜４０ｍｍ）、高さＨ（Ｈ＝２〜１０ｍｍで、Ｈ＜Ｒを満たす。）の円柱をピッチ間隔Ｐ（Ｐ＝２Ｒ）で縦方向、横方向、規則的に多数立設させ、前記円柱の中心点に上下方向に向けてロ−ホ−ルドナット挿入用ネジ孔が設けられた非磁性体製ワ−ク用治具であって、前記円柱の中心にロ−ホ−ルドナットを挿入し、ボルトをカムスクリュ−締めすることによりナットをワ−ク側壁に添えさせ、ワ−ク多数を前記治具上面に位置座標を決めてクランプすることができる、非磁性体製ワ−ク用治具。