JP6076191B2 - Polishing tool manufacturing method and polishing tool manufacturing mold - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ等の光学素子の研削又は研磨に用いられる研磨工具の製造方法、研磨工具、及び研磨工具製造用の型に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a polishing tool used for grinding or polishing an optical element such as a lens, a polishing tool, and a mold for manufacturing a polishing tool.

レンズ等の回転対称形状を有する光学素子を研削又は研磨する場合、所望の曲率をなす球面状(凹球面状又は凸球面状)に形成された研磨工具(砥石)の加工面を光学素子の被加工面に当接させ、研磨工具を回転させると共に光学素子を揺動させることにより、被加工面を加工する。   When grinding or polishing an optical element having a rotationally symmetric shape such as a lens, a processing surface of a polishing tool (grinding stone) formed in a spherical shape (concave spherical shape or convex spherical shape) having a desired curvature is applied to the optical element. The surface to be processed is processed by abutting the processing surface, rotating the polishing tool and swinging the optical element.

このような回転する研磨工具においては、加工面の内周側よりも外周側の周速が速いため、単位時間当たりに被加工面と接触して擦られる距離は外周側の方が長くなる。その結果、内周側と比べて外周側における加工面の磨耗が早くなる。このように、研磨工具の磨耗し易さは加工面において均一でないため、研磨工具を使用する過程で、加工面の形状が当初の球面形状から変化してしまい、光学素子の加工精度に影響を与えてしまう。   In such a rotating polishing tool, since the peripheral speed on the outer peripheral side is faster than the inner peripheral side of the processing surface, the distance rubbed in contact with the processing surface per unit time is longer on the outer peripheral side. As a result, wear of the processed surface on the outer peripheral side is faster than that on the inner peripheral side. As described above, since the ease of wear of the polishing tool is not uniform on the processing surface, the shape of the processing surface changes from the original spherical shape in the process of using the polishing tool, which affects the processing accuracy of the optical element. I will give it.

加工面における磨耗量を均一にするため、特許文献1には、砥石の内周側と外周側とで気泡の含有率を変えることにより、砥石自体の磨耗し易さに分布を持たせる技術が提案されている。具体的には、砥石内の気孔の含有構成を内周側よりも外周側で小さくしている。それにより、外周側が内周側と比べて磨耗し難くなるので、加工面を光学素子に当接させて回転させた場合に、砥石の磨耗を均一にすることができる。   In order to make the amount of wear on the machined surface uniform, Patent Document 1 discloses a technology that distributes the ease of wear of the grindstone itself by changing the bubble content on the inner and outer circumferential sides of the grindstone. Proposed. Specifically, the pore-containing structure in the grindstone is made smaller on the outer peripheral side than on the inner peripheral side. As a result, the outer peripheral side is less likely to be worn than the inner peripheral side, so that when the processing surface is brought into contact with the optical element and rotated, the wear of the grindstone can be made uniform.

特開昭61−103768号公報JP-A-61-103768

しかしながら、上記特許文献1には、砥石内の気孔の含有率を径方向で変化させる具体的な方法は開示されていない。砥石に気孔を含有させる方法としては、例えば、成形前の原料の粉末(砥粒)に発泡剤を混入する方法が考えられるが、このような方法により気孔の含有率を径方向で変化させることは非常に困難であり、製造工程が複雑になってしまう。   However, Patent Document 1 does not disclose a specific method for changing the content of pores in the grindstone in the radial direction. As a method of incorporating pores in the grindstone, for example, a method of mixing a foaming agent into the raw material powder (abrasive grains) before molding can be considered. By such a method, the pore content is changed in the radial direction. Is very difficult and complicates the manufacturing process.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、気泡の含有率を径方向において変化させることで内周側に対して外周側の研磨能力を高めた研磨工具を、複雑な工程を要することなく製造することができる研磨工具の製造方法、研磨工具、及び研磨工具製造用の型を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and requires a complicated process for a polishing tool in which the polishing rate on the outer peripheral side is increased with respect to the inner peripheral side by changing the bubble content in the radial direction. An object of the present invention is to provide a polishing tool manufacturing method, a polishing tool, and a mold for manufacturing a polishing tool that can be manufactured without any problems.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る研磨工具の製造方法は、両端に開口が形成された筒状をなす縮径可能な型と、前記両端の開口をそれぞれ封止する2つの型とからなる成形型に、研磨材を含む粉体を投入する粉体投入工程と、前記型に径方向の力を加えて前記型を縮径させることにより前記粉体を圧縮する粉体圧縮工程と、を含むことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a manufacturing method of a polishing tool according to the present invention includes a cylindrical mold having openings at both ends and a mold capable of reducing diameter and the openings at both ends. A powder injection step of introducing a powder containing an abrasive into a mold comprising two molds to be stopped, and compressing the powder by reducing the diameter of the mold by applying a radial force to the mold And a powder compression step.

上記研磨工具の製造方法において、前記型は、各々が、前記粉体を押圧する押圧面を有し、該押圧面を内周側に向けて配置された複数の柱状部材と、前記複数の柱状部材のうち、隣り合う柱状部材の間に配置され、該隣り合う柱状部材の間隙を封止する複数の中間部材と、を備え、前記粉体圧縮工程は、前記複数の柱状部材を前記型の中心軸方向に移動させることにより、前記型を縮径させることを特徴とする。   In the method for manufacturing an abrasive tool, each of the molds has a pressing surface that presses the powder, and a plurality of columnar members arranged with the pressing surface facing an inner peripheral side, and the plurality of columnar members A plurality of intermediate members disposed between adjacent columnar members and sealing gaps between the adjacent columnar members, wherein the powder compaction step includes the plurality of columnar members of the mold. The diameter of the mold is reduced by moving in a central axis direction.

上記研磨工具の製造方法において、前記型は3つ以上の前記柱状部材を備えることを特徴とする。   In the polishing tool manufacturing method, the mold includes three or more columnar members.

上記研磨工具の製造方法において、前記型は、円筒状をなすと共に伸縮可能な弾性体により形成され、前記粉体圧縮工程は、前記型を径方向に加圧して前記型の内周及び外周を収縮させることを特徴とする。   In the method for manufacturing the polishing tool, the mold is formed of an elastic body that has a cylindrical shape and can be expanded and contracted, and the powder compression step pressurizes the mold in a radial direction so that an inner periphery and an outer periphery of the mold are formed. It is made to shrink.

本発明に係る研磨工具は、両端に開口が形成された筒状をなす縮径可能な型と、前記両端の開口をそれぞれ封止する2つの型とからなる成形型に、研磨材を含む粉体を投入し、前記型に径方向の力を加えて前記型を縮径させて前記粉体を圧縮することにより作製されたことを特徴とする。   The polishing tool according to the present invention comprises a powder containing an abrasive in a forming die comprising a cylindrical mold having openings at both ends and a mold capable of sealing the openings at both ends. It was produced by putting a body, compressing the powder by applying a radial force to the mold to reduce the diameter of the mold.

本発明に係る研磨工具製造用の型は、両端に開口が形成された筒状をなし、内部に研磨材を含む粉体が投入され、上端及び下端の開口をそれぞれ封止する上型及び下型に挟持された状態で縮径することで、前記粉体を圧縮する筒状部を備えることを特徴とする。   The mold for manufacturing an abrasive tool according to the present invention has a cylindrical shape with openings formed at both ends, and an upper mold and a lower mold that are filled with powder containing abrasives and seal the upper and lower openings, respectively. A cylindrical portion that compresses the powder by reducing the diameter while being sandwiched between the molds is provided.

本発明によれば、筒状をなす縮径可能な型に粉体を投入し、該型を縮径させることにより粉体を圧縮するので、粉体の圧縮密度、即ち、気泡の含有率を径方向において変化させることができる。従って、内周側に対して外周側の研磨能力を高めた研磨工具を複雑な工程を要することなく製造することが可能となる。   According to the present invention, the powder is put into a cylindrical mold that can be reduced in diameter, and the powder is compressed by reducing the diameter of the mold. Therefore, the compression density of the powder, that is, the bubble content rate is reduced. It can be varied in the radial direction. Therefore, it is possible to manufacture a polishing tool having a higher polishing ability on the outer peripheral side than on the inner peripheral side without requiring a complicated process.

図1Aは、本発明の実施の形態1に係る研磨工具の製造方法において用いられる研磨工具製造用の型を示す縦断面図である。FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a mold for manufacturing a polishing tool used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 1 of the present invention. 図1Bは、図1Aに示す研磨工具製造用の型を、A−A線を含む紙面と直交する切断面で見たときの横断面図である。FIG. 1B is a cross-sectional view of the mold for manufacturing the polishing tool shown in FIG. 1A when viewed on a cut surface orthogonal to the paper surface including the AA line. 図2Aは、図1Aに示す研磨工具製造用の型を縮径させた状態を示す縦断面図である。FIG. 2A is a longitudinal sectional view showing a state where the diameter of the mold for manufacturing the polishing tool shown in FIG. 1A is reduced. 図2Bは、図1Bに示す研磨工具製造用の型を縮径させた状態を示す横断面図である。2B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the mold for manufacturing the polishing tool shown in FIG. 1B is reduced. 図3は、本発明の実施の形態1に係る研磨工具の製造方法を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart showing a method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 1 of the present invention. 図4は、本発明の実施の形態1に係る研磨工具の密度分布を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing the density distribution of the polishing tool according to Embodiment 1 of the present invention. 図5Aは、一般的な研磨工具の製造方法を説明する縦断面図である。FIG. 5A is a longitudinal sectional view for explaining a general method of manufacturing a polishing tool. 図5Bは、一般的な研磨工具の製造方法を説明する縦断面図である。FIG. 5B is a longitudinal sectional view for explaining a general method of manufacturing a polishing tool. 図6は、従来の研磨工具における密度分布を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a density distribution in a conventional polishing tool. 図7Aは、本発明の実施の形態2に係る研磨工具の製造方法において用いられる横パンチを示す横断面図である。FIG. 7A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 2 of the present invention. 図7Bは、図7Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。FIG. 7B is a transverse cross-sectional view showing a state where the diameter of the transverse punch shown in FIG. 7A is reduced. 図8Aは、本発明の実施の形態3に係る研磨工具の製造方法において用いられる横パンチを示す横断面図である。FIG. 8A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 3 of the present invention. 図8Bは、図8Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。FIG. 8B is a cross-sectional view showing a state in which the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 8A is reduced. 図9Aは、本発明の実施の形態4に係る研磨工具の製造方法において用いられる横パンチを示す横断面図である。FIG. 9A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 4 of the present invention. 図9Bは、図9Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。FIG. 9B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 9A is reduced. 図10Aは、本発明の実施の形態5に係る研磨工具の製造方法において用いられる横パンチを示す横断面図である。FIG. 10A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 5 of the present invention. 図10Bは、図10Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。FIG. 10B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 10A is reduced. 図11Aは、本発明の実施の形態6に係る研磨工具の製造方法において用いられる横パンチを示す横断面図である。FIG. 11A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 6 of the present invention. 図11Bは、図11Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。FIG. 11B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 11A is reduced.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、これら実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、各図面の記載において、同一部分には同一の符号を付して示している。図面は模式的なものであり、各部の寸法の関係や比率は、現実と異なることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited by these embodiments. Moreover, in description of each drawing, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the same part. It should be noted that the drawings are schematic, and the dimensional relationships and ratios of each part are different from the actual ones. Also between the drawings, there are included portions having different dimensional relationships and ratios.

(実施の形態1)
図1A〜図2Bは、本発明の実施の形態1に係る研磨工具の製造方法において用いられる研磨工具製造用の型を示す図である。このうち、図1Aは、該研磨工具製造用の型を示す縦断面図であり、図1Bは、図1Aに示す研磨工具製造用の型を、A−A線を含む紙面と直交する切断面で見たときの横断面図である。また、図2A及び図2Bは、図1A及び図1Bに示す研磨工具製造用の型を縮径させた状態をそれぞれ示す断面図である。
(Embodiment 1)
1A to 2B are diagrams showing a polishing tool manufacturing die used in the method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 1 of the present invention. 1A is a longitudinal sectional view showing the mold for manufacturing the polishing tool, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the mold for manufacturing the polishing tool shown in FIG. 1A perpendicular to the paper surface including the line AA. FIG. 2A and 2B are cross-sectional views showing states in which the diameter of the polishing tool manufacturing mold shown in FIGS. 1A and 1B is reduced.

図1A及び図1Bに示す成形型10は、下ダイ11及び上ダイ12と、これらの間に挟持された横パンチ13とを備える。横パンチ13は、両端に開口17、18が形成された筒状をなし、縮径可能な構造となっている。下ダイ11及び上ダイ12は、金属又は合金等の硬質材料によって形成された平板状をなす型であり、横パンチ13の下端の開口17及び上端の開口18をそれぞれ封止する。   A mold 10 shown in FIGS. 1A and 1B includes a lower die 11 and an upper die 12, and a horizontal punch 13 sandwiched therebetween. The horizontal punch 13 has a cylindrical shape with openings 17 and 18 formed at both ends, and has a structure capable of reducing the diameter. The lower die 11 and the upper die 12 are flat plates formed of a hard material such as a metal or an alloy, and seal the lower end opening 17 and the upper end opening 18 of the lateral punch 13, respectively.

図2Bに示すように、横パンチ13は、4つの柱状部材13a〜13dと、隣り合う柱状部材(柱状部材13aと13b、柱状部材13bと13c、柱状部材13cと13d、柱状部材13dと13a)の間にそれぞれ配置された中間部材14a〜14dとを備える。   As shown in FIG. 2B, the horizontal punch 13 includes four columnar members 13a to 13d and adjacent columnar members (columnar members 13a and 13b, columnar members 13b and 13c, columnar members 13c and 13d, columnar members 13d and 13a). Intermediate members 14a to 14d respectively disposed between them.

各柱状部材13a〜13dは、同一の円柱面を径方向に分割した形状をなす湾曲面15と、該湾曲面15の両側端にそれぞれ設けられた2つの側面16とを有し、湾曲面15を内周側に向け、所定の径を有する円周に沿って配置されている。図2Bにおいては、1つの筒状部材を4つに分割することにより柱状部材13a〜13dを形成している。なお、筒状部材を分割する数は特に限定されず、好ましくは3つ以上に分割すると良い。また、筒状部材の外周側の形状も特に限定されない。このような柱状部材13a〜13dは、金属又は合金等の硬質材料によって形成されている。   Each of the columnar members 13a to 13d has a curved surface 15 having a shape obtained by dividing the same cylindrical surface in the radial direction, and two side surfaces 16 provided at both ends of the curved surface 15, respectively. Is arranged along the circumference having a predetermined diameter. In FIG. 2B, columnar members 13a to 13d are formed by dividing one cylindrical member into four. In addition, the number which divides | segments a cylindrical member is not specifically limited, Preferably it is good to divide | segment into three or more. Moreover, the shape of the outer peripheral side of the cylindrical member is not particularly limited. Such columnar members 13a to 13d are formed of a hard material such as a metal or an alloy.

各中間部材14a〜14dは、例えばポリウレタン、ポリスチレン、ブチルゴム、シリコーンゴム等の伸縮可能な弾性体により形成され、柱状部材13a〜13dと同じ高さの柱状をなしている。各中間部材14a〜14dは、隣接する柱状部材13a〜13dの側面16に接着剤等により固定され、隣り合う柱状部材13a〜13dの間隙を封止する。   Each of the intermediate members 14a to 14d is formed of a stretchable elastic body such as polyurethane, polystyrene, butyl rubber, or silicone rubber, and has a column shape having the same height as the columnar members 13a to 13d. Each of the intermediate members 14a to 14d is fixed to the side surface 16 of the adjacent columnar members 13a to 13d with an adhesive or the like, and seals the gap between the adjacent columnar members 13a to 13d.

横パンチ13を縮径させる際には、図2A及び図2Bに示すように、各柱状部材13a〜13dに中心軸Cの方向の荷重を加える。これにより、各柱状部材13a〜13dが中心軸Cの方向に移動すると共に、中間部材14a〜14dが収縮し、柱状部材13a〜13dの湾曲面15同士が接近し、横パンチ13の内周面が円柱面状に近づく。   When the diameter of the lateral punch 13 is reduced, as shown in FIGS. 2A and 2B, a load in the direction of the central axis C is applied to each of the columnar members 13a to 13d. Thereby, while each columnar member 13a-13d moves to the direction of the central axis C, intermediate member 14a-14d contracts, the curved surfaces 15 of columnar member 13a-13d approach, and the internal peripheral surface of the horizontal punch 13 Approaches a cylindrical surface.

次に、本発明の実施の形態1に係る研磨工具の製造方法を説明する。図3は、実施の形態1に係る研磨工具の製造方法を示すフローチャートである。
工程S1において、研磨工具の原料となる研磨材(砥粒)を含む粉体を作製する。実施の形態1においては、研磨材が樹脂によって結着された複合粉体を原料として用いる。そのために、まず、粉末又はフレーク状の樹脂材料を溶媒に溶解させることにより、樹脂溶液を調整する。樹脂材料としては、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミド系樹脂等が用いられ、必要に応じて、シラン、チタンのカップリング剤、フッ化炭素、二硫化モリブデン、フッ化エチレン、強化樹脂等が添加される。また、溶媒としては、NMP系、モノグライム、ジグライム、ブチルラクトン、トルエン、アセトン、トリクレン等の有機溶剤が使用される。
Next, a method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 1 of the present invention will be described. FIG. 3 is a flowchart showing the method for manufacturing the polishing tool according to the first embodiment.
In step S1, a powder containing an abrasive (abrasive grains) that is a raw material of the polishing tool is produced. In Embodiment 1, a composite powder in which an abrasive is bound with a resin is used as a raw material. For this purpose, first, a resin solution is prepared by dissolving a powder or flaky resin material in a solvent. As the resin material, phenol resin, epoxy resin, polyimide resin, polyamide resin, etc. are used. If necessary, silane, titanium coupling agent, fluorocarbon, molybdenum disulfide, ethylene fluoride, A reinforced resin or the like is added. As the solvent, organic solvents such as NMP, monoglyme, diglyme, butyl lactone, toluene, acetone, and trichrene are used.

続いて、粉体状の研磨材を上記樹脂溶液に混合して攪拌することにより、研磨材泥(スラリー)を作製する。研磨材としては、酸化セリウム、酸化ジルコニウム、酸化アルミニウム、酸化クロム、ダイヤモンド等が使用される。そして、この研磨材泥を薄く引き伸ばし、溶媒を揮発させて乾燥させることにより、シート状の複合材を作製する。さらに、このシート状の複合材を粉砕してフレーク状にし、ミキサー、ボールミル、乳鉢等を用いて粉体状になるまで粉砕する。これを原料の粉体とする。なお、粉体の粒径は特に限定されず、好ましくは1μm程度から500μm程度の範囲にすると良い。   Subsequently, an abrasive mud (slurry) is prepared by mixing and stirring the powdery abrasive in the resin solution. As the abrasive, cerium oxide, zirconium oxide, aluminum oxide, chromium oxide, diamond and the like are used. Then, the abrasive mud is stretched thinly, the solvent is volatilized and dried to produce a sheet-like composite material. Furthermore, this sheet-like composite material is pulverized into flakes, and pulverized using a mixer, a ball mill, a mortar or the like until it becomes powdery. This is the raw material powder. The particle size of the powder is not particularly limited and is preferably in the range of about 1 μm to about 500 μm.

続く工程S2において、下ダイ11の上に横パンチ13をセットする(図1A参照)。
続く工程S3において、下ダイ11及び横パンチ13からなる成形型の内部に、工程S1において作製した原料の粉体1を必要量だけ計量して投入する。なお、柱状部材13a〜13dの間隙は中間部材14a〜14dにより封止されているため、粉体1が横パンチ13の側面16から漏れ出すことはない。
In the subsequent step S2, the horizontal punch 13 is set on the lower die 11 (see FIG. 1A).
In the subsequent step S3, a necessary amount of the raw material powder 1 produced in the step S1 is weighed and put into the inside of the mold composed of the lower die 11 and the horizontal punch 13. In addition, since the gaps between the columnar members 13 a to 13 d are sealed by the intermediate members 14 a to 14 d, the powder 1 does not leak from the side surface 16 of the lateral punch 13.

続く工程S4において、横パンチ13の上に上ダイ12をセットする。これにより、横パンチ13の上端の開口18が封止される。さらに、治具等を用いて下ダイ11及び上ダイ12を固定しても良い。   In the subsequent step S4, the upper die 12 is set on the horizontal punch 13. Thereby, the opening 18 at the upper end of the horizontal punch 13 is sealed. Further, the lower die 11 and the upper die 12 may be fixed using a jig or the like.

続く工程S5において、下ダイ11、横パンチ13、及び上ダイ12からなる成形型を圧縮成形機にセットし、横パンチ13に径方向の力を加えて縮径させることにより、内部の粉体1を圧縮する(図2A及び図2B参照)。詳細には、横パンチ13を構成する各柱状部材13a〜13dを中心軸Cの方向に押し込み、柱状部材13a〜13dを中心軸Cの方向に移動させると共に中間部材14a〜14dを収縮させて、横パンチ13を縮径させる。これにより、各湾曲面15が押圧面となって粉体1を圧縮し、略円柱状の圧粉体が形成される。なお、横パンチ13に加える荷重は、内部の粉体1に所定の成形圧力がかかるように決定する。   In the subsequent step S5, a molding die composed of the lower die 11, the lateral punch 13 and the upper die 12 is set in a compression molding machine, and a radial force is applied to the lateral punch 13 to reduce the diameter to thereby reduce the internal powder. 1 is compressed (see FIGS. 2A and 2B). Specifically, the columnar members 13a to 13d constituting the horizontal punch 13 are pushed in the direction of the central axis C, the columnar members 13a to 13d are moved in the direction of the central axis C, and the intermediate members 14a to 14d are contracted, The diameter of the horizontal punch 13 is reduced. Thereby, each curved surface 15 becomes a pressing surface and compresses the powder 1, and a substantially cylindrical green compact is formed. The load applied to the lateral punch 13 is determined so that a predetermined molding pressure is applied to the internal powder 1.

続く工程S6において、下ダイ11、横パンチ13、及び上ダイ12からなる成形型を圧縮成形機から取り外し、横パンチ13から圧粉体を取り出して加熱する。それにより、粉体1に含まれる樹脂同士が溶着し、略円柱状の砥石部材が得られる。なお、加熱温度や加熱時間等の加工条件については、樹脂の種類等に応じて適宜設定される。   In the subsequent step S6, the molding die including the lower die 11, the horizontal punch 13, and the upper die 12 is removed from the compression molding machine, and the green compact is taken out from the horizontal punch 13 and heated. Thereby, the resins contained in the powder 1 are welded together, and a substantially cylindrical grindstone member is obtained. The processing conditions such as the heating temperature and the heating time are appropriately set according to the type of resin.

続く工程S7において、略円柱状の砥石部材に対し、カーブジェネレータ加工等により球面を創成し、さらにラップ加工を行うことにより、所望の曲率の球面形状をなす加工面を形成する。それにより、実施の形態1に係る研磨工具が完成する。   In the subsequent step S7, a spherical surface is formed on the substantially cylindrical grindstone member by curve generator processing or the like, and further lapping is performed to form a processing surface having a spherical shape with a desired curvature. Thereby, the polishing tool according to Embodiment 1 is completed.

このようにして製造された研磨工具は、次のような特性を有する。図4は、工程S5において作製された圧粉体における圧縮密度の分布を示すグラフである。上述したように、実施の形態1においては横パンチ13を縮径させることにより粉体1を圧縮するので、横パンチ13内の外周側に位置する粉体1ほど、圧縮時の移動量が多くなる。このため、図4に示すように、圧粉体の中心軸Cよりも外周側の領域Rにおける圧縮密度が高くなる。従って、このような圧粉体を加熱して得られた砥石部材においては、気泡の含有率が中心軸C近傍で最も高く、中心軸Cから外周側の領域Rに向けて徐々に低くなる。即ち、内周側と比べて外周側が磨耗し難い砥石部材となる。   The polishing tool manufactured in this way has the following characteristics. FIG. 4 is a graph showing the distribution of compression density in the green compact produced in step S5. As described above, since the powder 1 is compressed by reducing the diameter of the horizontal punch 13 in the first embodiment, the amount of movement during compression is larger in the powder 1 located on the outer peripheral side in the horizontal punch 13. Become. For this reason, as shown in FIG. 4, the compression density in the area | region R of the outer peripheral side rather than the central axis C of a green compact becomes high. Therefore, in the grindstone member obtained by heating such a green compact, the bubble content is the highest in the vicinity of the central axis C and gradually decreases from the central axis C toward the outer peripheral region R. That is, the grindstone member is less likely to be worn on the outer peripheral side than on the inner peripheral side.

以上説明したように、実施の形態1によれば、気泡の含有率を径方向において変化させ、内周側に対して外周側の研磨能力を高めた研磨工具を、簡素な工程で製造することが可能となる。   As described above, according to the first embodiment, a polishing tool in which the bubble content rate is changed in the radial direction and the polishing ability on the outer peripheral side is increased with respect to the inner peripheral side is manufactured in a simple process. Is possible.

また、実施の形態1によれば、次のような利点もある。一般に、円柱状の研磨工具の成形は、図5A及び図5Bに示すように、円筒状のダイ91の内周に下パンチ92をセットした型内に原料の粉体94を投入した後、ダイ91の内周に上パンチ93をセットし、該上パンチ93に荷重を加えて粉体94を圧縮することにより行われる。しかしながら、この方法によれば、上パンチ93に近い粉体94ほど圧縮時の移動距離が長くなるため、図6に示すように、上パンチ93近傍(例えば高さh2)の圧縮密度が高く、上パンチ93から離れるほど(例えば高さh1)圧縮密度が低くなる。即ち、圧粉体の高さ方向で圧縮密度が不均一になってしまう。 The first embodiment also has the following advantages. In general, as shown in FIGS. 5A and 5B, a cylindrical polishing tool is formed by putting raw material powder 94 into a mold in which a lower punch 92 is set on the inner periphery of a cylindrical die 91, The upper punch 93 is set on the inner periphery of 91, and a load is applied to the upper punch 93 to compress the powder 94. However, according to this method, since the powder 94 closer to the upper punch 93 has a longer moving distance during compression, the compression density in the vicinity of the upper punch 93 (for example, the height h 2 ) is higher as shown in FIG. The compression density decreases as the distance from the upper punch 93 increases (for example, the height h 1 ). That is, the compression density becomes non-uniform in the height direction of the green compact.

別の砥石の成形方法として、下パンチ92及び上パンチ93の双方に荷重を加えて粉体94を圧縮する方法も知られている。しかしながら、この場合には、下パンチ92及び上パンチ93近傍の圧縮密度が高く、中央部の圧縮密度が低くなり、やはり圧粉体の高さ方向で圧縮密度が不均一になってしまう。そして、このように圧粉体の高さ方向で圧縮密度が不均一になると、圧粉体を加熱して作製した研磨工具においても、高さ方向で空気の含有率が不均一になるので、研磨工具を使用する過程で研磨能力が変化し、安定的な研磨を行うことができなくなるので、好ましくない。   As another method for forming a grindstone, a method of compressing the powder 94 by applying a load to both the lower punch 92 and the upper punch 93 is also known. However, in this case, the compression density in the vicinity of the lower punch 92 and the upper punch 93 is high, the compression density in the center is low, and the compression density is also uneven in the height direction of the green compact. And if the compression density becomes uneven in the height direction of the green compact in this way, even in the polishing tool produced by heating the green compact, the air content becomes uneven in the height direction, This is not preferable because the polishing ability changes in the process of using the polishing tool and stable polishing cannot be performed.

しかしながら、実施の形態1によれば、成形型に投入された粉体を径方向に圧縮するので、図4に示すように、圧粉体の高さ方向では圧縮密度を均一にすることができる。従って、このような圧粉体から作製された研磨工具においては、使用過程においても研磨能力が変化せず、安定的に研磨を行うことが可能となる。   However, according to the first embodiment, since the powder charged in the mold is compressed in the radial direction, the compression density can be made uniform in the height direction of the green compact as shown in FIG. . Therefore, in a polishing tool manufactured from such a green compact, the polishing ability does not change even during the use process, and stable polishing can be performed.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
本発明の実施の形態2に係る研磨工具の製造方法は、全体として実施の形態1と同様であり、粉体1の圧縮に用いる研磨工具製造用の型(横パンチ)の構造が実施の形態1と異なる。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the polishing tool according to the second embodiment of the present invention is generally the same as that of the first embodiment, and the structure of the polishing tool manufacturing die (lateral punch) used for compressing the powder 1 is the embodiment. Different from 1.

図7Aは、実施の形態2において用いられる横パンチを示す横断面図であり、横パンチ内に粉体1を投入した状態を示している。また、図7Bは、図7Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。なお、図7A及び図7Bにおいては、下ダイ11(図1A参照)の記載を省略している。   FIG. 7A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in Embodiment 2, and shows a state in which powder 1 is charged into the horizontal punch. FIG. 7B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 7A is reduced. 7A and 7B, the description of the lower die 11 (see FIG. 1A) is omitted.

図7Aに示すように、実施の形態2において用いられる横パンチ20は、複数の柱状部材21a〜21dと、隣り合う柱状部材(柱状部材21aと21b、柱状部材21bと21c、柱状部材21cと21d、柱状部材21dと21a)の間にそれぞれ配置された複数の中間部材22a〜22dを備える。   As shown in FIG. 7A, the horizontal punch 20 used in the second embodiment includes a plurality of columnar members 21a to 21d and adjacent columnar members (columnar members 21a and 21b, columnar members 21b and 21c, columnar members 21c and 21d. And a plurality of intermediate members 22a to 22d disposed between the columnar members 21d and 21a).

各柱状部材21a〜21dは、実施の形態1と同様、同一の円柱面を径方向に分割した形状をなす湾曲面23を有し、該湾曲面23を内周側に向け、所定の径を有する円周に沿って配置されている。なお、実施の形態2においては、円筒部材を4つに分割することにより柱状部材21a〜21dを形成しているため、柱状部材21a〜21dの外周面は、湾曲面23と同心の円柱面を径方向に分割した形状をなしている。   Each of the columnar members 21a to 21d has a curved surface 23 having a shape obtained by dividing the same cylindrical surface in the radial direction, as in the first embodiment, and the curved surface 23 faces the inner peripheral side and has a predetermined diameter. It is arrange | positioned along the circumference which has. In the second embodiment, since the columnar members 21a to 21d are formed by dividing the cylindrical member into four, the outer peripheral surfaces of the columnar members 21a to 21d are column surfaces concentric with the curved surface 23. The shape is divided in the radial direction.

各中間部材22a〜22dは、実施の形態1と同様、例えばポリウレタン、ポリスチレン、ブチルゴム、シリコーンゴム等の伸縮可能な弾性体により形成され、柱状部材21a〜21dと同じ高さの柱状をなしている。各中間部材22a〜22dは、隣接する柱状部材21a〜21dの側面24に接着され、隣り合う柱状部材21a〜21dの間隙を封止する。   Each of the intermediate members 22a to 22d is formed of a stretchable elastic body such as polyurethane, polystyrene, butyl rubber, or silicone rubber, as in the first embodiment, and has a column shape having the same height as the columnar members 21a to 21d. . Each of the intermediate members 22a to 22d is bonded to the side surface 24 of the adjacent columnar members 21a to 21d, and seals the gap between the adjacent columnar members 21a to 21d.

実施の形態2において、各中間部材22a〜22dは、隣接する柱状部材21a〜21dの湾曲面23よりも内周側に突出するように設けられている。ここで、図3Bに示すように、横パンチ13を縮径させた際、隣り合う柱状部材13a〜13dの間隙に粉体1が侵入すると、中間部材14a〜14dが粉体1を巻き込んで十分に収縮することができなくなる場合がある。この場合、柱状部材13a〜13dの内周側への変位が阻害されてしまい、粉体1に対して十分な圧力を加えることができず、所望の圧縮密度が得られなくなってしまう。   In the second embodiment, each of the intermediate members 22a to 22d is provided so as to protrude to the inner peripheral side from the curved surface 23 of the adjacent columnar members 21a to 21d. Here, as shown in FIG. 3B, when the diameter of the horizontal punch 13 is reduced, if the powder 1 enters the gap between the adjacent columnar members 13 a to 13 d, the intermediate members 14 a to 14 d sufficiently entrain the powder 1. May not be able to shrink. In this case, the displacement of the columnar members 13a to 13d toward the inner peripheral side is hindered, so that sufficient pressure cannot be applied to the powder 1 and a desired compression density cannot be obtained.

そこで、実施の形態2においては、中間部材22a〜22dを、柱状部材21a〜21dの湾曲面23よりも内周側に突出させることにより、柱状部材21a〜21dの間隙への粉体1の侵入を防いでいる。これより、図7Bに示すように、横パンチ20を縮径させた場合においても、柱状部材21a〜21dの間の中間部材22a〜22dを十分に収縮させ、粉体1に対する所望の圧縮密度を得ることができる。   Therefore, in the second embodiment, the intermediate members 22a to 22d are protruded inward from the curved surface 23 of the columnar members 21a to 21d, so that the powder 1 enters the gaps between the columnar members 21a to 21d. Is preventing. Thus, as shown in FIG. 7B, even when the diameter of the horizontal punch 20 is reduced, the intermediate members 22a to 22d between the columnar members 21a to 21d are sufficiently contracted to obtain a desired compression density for the powder 1. Can be obtained.

なお、中間部材22a〜22dの突出部分25の形状は、図7Aに示すようなベロ状であっても良いし、粉体1の侵入を防ぐことができれば、他の形状であっても良い。   In addition, the shape of the protruding portion 25 of the intermediate members 22a to 22d may be a bell shape as shown in FIG. 7A, or may be another shape as long as the penetration of the powder 1 can be prevented.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
本発明の実施の形態3に係る研磨工具の製造方法は、全体として実施の形態1と同様であり、粉体1の圧縮に用いる研磨工具製造用の型(横パンチ)の構造が実施の形態1と異なる。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the polishing tool according to the third embodiment of the present invention is generally the same as that of the first embodiment, and the structure of the polishing tool manufacturing die (lateral punch) used for compressing the powder 1 is the embodiment. Different from 1.

図8Aは、実施の形態3において用いられる横パンチを示す横断面図であり、横パンチ内に粉体1を投入した状態を示している。また、図8Bは、図8Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。なお、図8A及び図8Bにおいては、下ダイ11(図1A参照)の記載を省略している。   FIG. 8A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in Embodiment 3, and shows a state in which powder 1 is charged into the horizontal punch. 8B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 8A is reduced. 8A and 8B, the description of the lower die 11 (see FIG. 1A) is omitted.

図8Aに示すように、実施の形態3において用いられる横パンチ30は、複数の柱状部材31a〜31dと、これらの柱状部材31a〜31dを支持する支持部材32a〜32dを備える。各柱状部材31a〜31dは、同一の円柱面を径方向に分割した形状をなす湾曲面33と、該湾曲面33の両側端にそれぞれ設けられた2つの側面34とを有し、湾曲面33を内周側に向け、所定の径を有する円周に沿って配置されている。このような柱状部材31a〜31dは、金属又は合金等の硬質材料によって形成されている。   As shown in FIG. 8A, the horizontal punch 30 used in Embodiment 3 includes a plurality of columnar members 31a to 31d and support members 32a to 32d that support the columnar members 31a to 31d. Each of the columnar members 31 a to 31 d has a curved surface 33 having a shape obtained by dividing the same cylindrical surface in the radial direction, and two side surfaces 34 provided at both ends of the curved surface 33, respectively. Is arranged along the circumference having a predetermined diameter. Such columnar members 31a to 31d are formed of a hard material such as a metal or an alloy.

支持部材32a〜32dは、柱状部材31a〜31dの側面34とそれぞれ接する複数の接触面35を有し、柱状部材31a〜31dと同じ高さの柱状をなしている。これらの支持部材32a〜32dは、各柱状部材31a〜31dを当該柱状部材31a〜31dと接する接触面35に沿ってスライド可能に支持する。例えば、柱状部材31aは、側面34を支持部材32a、32bの接触面35に接触させ、該接触面35に沿って図の左右方向に移動可能となっている。   The support members 32a to 32d have a plurality of contact surfaces 35 that are in contact with the side surfaces 34 of the columnar members 31a to 31d, respectively, and have a columnar shape that is the same height as the columnar members 31a to 31d. These support members 32a to 32d support the columnar members 31a to 31d so as to be slidable along the contact surfaces 35 in contact with the columnar members 31a to 31d. For example, the columnar member 31a has the side surface 34 in contact with the contact surface 35 of the support members 32a and 32b, and is movable along the contact surface 35 in the left-right direction in the figure.

また、支持部材32a〜32dの接触面35は、柱状部材31a〜31dの側面34を封止し、柱状部材31a〜31dの内周側に配置される粉体1の漏れを防ぐ。これらの支持部材32a〜32dは、図示しない連結部材を介して一体的に設けられていても良いし、個別に設けられていても良い。後者の場合には、支持部材32a〜32dを下ダイ11(図1A参照)上に直接固定しても良い。このような支持部材32a〜32dは、柱状部材31a〜31dと同様、金属又は合金等の硬質材料によって形成されている。   Further, the contact surfaces 35 of the support members 32a to 32d seal the side surfaces 34 of the columnar members 31a to 31d, and prevent leakage of the powder 1 disposed on the inner peripheral side of the columnar members 31a to 31d. These support members 32a to 32d may be provided integrally via a connecting member (not shown) or may be provided individually. In the latter case, the support members 32a to 32d may be directly fixed on the lower die 11 (see FIG. 1A). Such support members 32a to 32d are formed of a hard material such as a metal or an alloy, like the columnar members 31a to 31d.

横パンチ30を縮径させる際には、図8Bに示すように、柱状部材31a〜31dを中心軸Cの方向に押圧し、接触面35に沿ってスライドさせる。それにより、横パンチ30内に投入された粉体1が圧縮され、圧粉体が作製される。   When the diameter of the horizontal punch 30 is reduced, the columnar members 31 a to 31 d are pressed in the direction of the central axis C and are slid along the contact surface 35 as shown in FIG. 8B. Thereby, the powder 1 thrown in the horizontal punch 30 is compressed, and a green compact is produced.

以上説明した実施の形態3によれば、隣り合う柱状部材31a〜31dの間に中間部材を介在させることなく、粉体1の漏れを防ぐことができる。従って、横パンチ30を縮径させた際に、柱状部材31a〜31dの隣り合う湾曲面33同士をつなげて、横パンチ30の内周面を完全な円柱面状にすることができる。   According to the third embodiment described above, leakage of the powder 1 can be prevented without interposing an intermediate member between the adjacent columnar members 31a to 31d. Therefore, when the diameter of the horizontal punch 30 is reduced, the adjacent curved surfaces 33 of the columnar members 31a to 31d can be connected to each other so that the inner peripheral surface of the horizontal punch 30 can be made into a complete cylindrical surface.

(実施の形態4)
次に、本発明の実施の形態4について説明する。
本発明の実施の形態4に係る研磨工具の製造方法は、全体として実施の形態1と同様であり、粉体1の圧縮に用いる研磨工具製造用の型(横パンチ)の構造が実施の形態1と異なる。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the polishing tool according to the fourth embodiment of the present invention is generally the same as that of the first embodiment, and the structure of the polishing tool manufacturing die (lateral punch) used for compressing the powder 1 is the embodiment. Different from 1.

図9Aは、実施の形態4において用いられる横パンチを示す横断面図であり、横パンチ内に粉体1を投入した状態を示している。また、図9Bは、図9Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。なお、図9A及び図9Bにおいては、下ダイ11(図1A参照)の記載を省略している。   FIG. 9A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in Embodiment 4, and shows a state where powder 1 is charged into the horizontal punch. FIG. 9B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 9A is reduced. 9A and 9B, the description of the lower die 11 (see FIG. 1A) is omitted.

図9Aに示すように、実施の形態4において用いられる横パンチ40は、複数の柱状部材41a〜41dと、隣り合う柱状部材(柱状部材41aと41b、柱状部材41bと41c、柱状部材41cと41d、柱状部材41dと41a)の間にそれぞれ配置された複数の中間部材42a〜42dを備える。各柱状部材41a〜41dは、同一の円柱面を径方向に分割した形状をなす湾曲面43を有し、該湾曲面43を内周側に向け、所定の径を有する円周に沿って配置されている。また、各柱状部材41a〜41dには、隣接する中間部材42a〜42dの一部を嵌合させる孔44が設けられている。このような柱状部材41a〜41dは、金属又は合金等の硬質材料によって形成されている。   As shown in FIG. 9A, the horizontal punch 40 used in the fourth embodiment includes a plurality of columnar members 41a to 41d and adjacent columnar members (columnar members 41a and 41b, columnar members 41b and 41c, columnar members 41c and 41d. And a plurality of intermediate members 42a to 42d disposed between the columnar members 41d and 41a). Each of the columnar members 41a to 41d has a curved surface 43 having a shape obtained by dividing the same cylindrical surface in the radial direction, and the curved surface 43 is directed toward the inner peripheral side, and is arranged along a circumference having a predetermined diameter. Has been. Each columnar member 41a to 41d is provided with a hole 44 for fitting a part of the adjacent intermediate members 42a to 42d. Such columnar members 41a to 41d are formed of a hard material such as a metal or an alloy.

各中間部材42a〜42dは、柱状部材41a〜41dの内周側に向かって凸状となった封止面45と、該封止面45の両端部に設けられた挿入部46とを有し、柱状部材41a〜41dと同じ高さの柱状をなしている。封止面45の形状は、挿入部46を両隣の柱状部材41a〜41dの孔44に挿入した際に、両隣の湾曲面43の側端部が封止面45と密に接する形状となっている。このような中間部材42a〜42dは、柱状部材41a〜41dと同様、金属又は合金等の硬質材料によって形成されている。   Each of the intermediate members 42a to 42d has a sealing surface 45 that is convex toward the inner peripheral side of the columnar members 41a to 41d, and insertion portions 46 that are provided at both ends of the sealing surface 45. The columnar members 41a to 41d are columnar with the same height. The shape of the sealing surface 45 is such that the side end portions of the adjacent curved surfaces 43 are in close contact with the sealing surface 45 when the insertion portion 46 is inserted into the holes 44 of the adjacent columnar members 41 a to 41 d. Yes. The intermediate members 42a to 42d are formed of a hard material such as a metal or an alloy, like the columnar members 41a to 41d.

横パンチ40を縮径させる際には、図9Bに示すように、柱状部材41a〜41dを中心軸Cの方向に押圧して移動させる。これにより、中間部材42a〜42dの位置及び湾曲面43の側端部と封止面45とが接した状態を維持したまま、中間部材42a〜42dの挿入部46が、隣接する柱状部材41a〜41dの孔44にさらに深く差し込まれる。即ち、柱状部材41a〜41dと中間部材42a〜42dの相対位置関係のみが変化する。   When reducing the diameter of the horizontal punch 40, the columnar members 41a to 41d are pressed and moved in the direction of the central axis C as shown in FIG. 9B. Accordingly, the insertion portions 46 of the intermediate members 42a to 42d are adjacent to the columnar members 41a to 41d while maintaining the positions of the intermediate members 42a to 42d and the side end portions of the curved surface 43 and the sealing surface 45 in contact with each other. It is inserted further into the hole 44 of 41d. That is, only the relative positional relationship between the columnar members 41a to 41d and the intermediate members 42a to 42d changes.

この際、隣り合う柱状部材41a〜41dの湾曲面43は、縮径して粉体1を押圧しつつ、封止面45との接触位置を変化させながら互いに近づき、最終的に湾曲面43の側端部同士がつながる。これにより、横パンチ40の内周面が円柱面状となる。   At this time, the curved surfaces 43 of the adjacent columnar members 41 a to 41 d approach each other while changing the contact position with the sealing surface 45 while reducing the diameter and pressing the powder 1, and finally the curved surfaces 43. Side ends are connected. Thereby, the internal peripheral surface of the horizontal punch 40 becomes a cylindrical surface shape.

以上説明した実施の形態4によれば、中間部材42a〜42dにより粉体1の漏れを防ぎつつ、柱状部材41a〜41dの隣り合う湾曲面43同士を密に接触させ、横パンチ40の内周面を完全な円柱面状にすることができる。   According to the fourth embodiment described above, the adjacent curved surfaces 43 of the columnar members 41a to 41d are brought into close contact with each other while preventing the leakage of the powder 1 by the intermediate members 42a to 42d, and the inner periphery of the horizontal punch 40 The surface can be a complete cylindrical surface.

なお、実施の形態4においては、湾曲面43の外周側から中間部材42a〜42dを押し当てることにより柱状部材41a〜41dの間隙を封止しているが、湾曲面43の内周側に、隣り合う柱状部材41a〜41dの間隙を封止する中間部材を設けても良い。この場合、中間部材の側端面を両隣の湾曲面43に接触させることにより、粉体1の漏れを防ぐことができる。   In the fourth embodiment, the gaps between the columnar members 41 a to 41 d are sealed by pressing the intermediate members 42 a to 42 d from the outer peripheral side of the curved surface 43, but on the inner peripheral side of the curved surface 43, You may provide the intermediate member which seals the gap | interval of adjacent columnar member 41a-41d. In this case, the leakage of the powder 1 can be prevented by bringing the side end surface of the intermediate member into contact with the adjacent curved surfaces 43.

(実施の形態5)
次に、本発明の実施の形態5について説明する。
本発明の実施の形態5に係る研磨工具の製造方法は、全体として実施の形態1と同様であり、粉体1の圧縮に用いる研磨工具製造用の型(横パンチ)の構造が実施の形態1と異なる。
(Embodiment 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the polishing tool according to the fifth embodiment of the present invention is generally the same as that of the first embodiment, and the structure of the polishing tool manufacturing die (lateral punch) used for compressing the powder 1 is the embodiment. Different from 1.

図10Aは、実施の形態5において用いられる横パンチを示す横断面図であり、横パンチ内に粉体1を投入した状態を示している。また、図10Bは、図10Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。なお、図10A及び図10Bにおいては、下ダイ11(図1A参照)の記載を省略している。   FIG. 10A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in Embodiment 5, and shows a state in which powder 1 is charged into the horizontal punch. FIG. 10B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 10A is reduced. In FIGS. 10A and 10B, the description of the lower die 11 (see FIG. 1A) is omitted.

図10Aに示すように、実施の形態5において用いられる横パンチ50は、複数の柱状部材51と、隣り合う柱状部材51の間にそれぞれ配置された複数の中間部材52とを備える。各柱状部材51は、実施の形態1と同様、内周面が円柱面状をなす筒状部材を円柱面の径方向に分割した形状をなし、湾曲面53を内周側に向け、所定の径を有する円周に沿って配置されている。なお、実施の形態5においては、筒状部材を8つに分割することにより柱状部材51を形成している。   As shown in FIG. 10A, the horizontal punch 50 used in Embodiment 5 includes a plurality of columnar members 51 and a plurality of intermediate members 52 that are respectively disposed between adjacent columnar members 51. As in the first embodiment, each columnar member 51 has a shape obtained by dividing a cylindrical member having an inner peripheral surface in a cylindrical surface shape in the radial direction of the cylindrical surface, and a curved surface 53 is directed toward the inner peripheral side. It arrange | positions along the periphery which has a diameter. In the fifth embodiment, the columnar member 51 is formed by dividing the cylindrical member into eight.

各中間部材52は、実施の形態1と同様、伸縮可能な弾性体により形成され、柱状部材13a〜13dと同じ高さの柱状をなしている。各中間部材52は、隣接する柱状部材の側面に接着され、隣り合う柱状部材51の間隙を封止する。   Each intermediate member 52 is formed of an elastic body that can be expanded and contracted as in the first embodiment, and has a columnar shape that is the same height as the columnar members 13a to 13d. Each intermediate member 52 is bonded to the side surface of the adjacent columnar member and seals the gap between the adjacent columnar members 51.

横パンチ50を縮径させる際には、図10Bに示すように、各柱状部材51を中心軸Cの方向に押圧し、柱状部材51を中心軸Cの方向に移動させると共に中間部材52を収縮させる。それにより、横パンチ50内に投入された粉体1が圧縮され、圧粉体が作製される。   When the diameter of the horizontal punch 50 is reduced, as shown in FIG. 10B, each columnar member 51 is pressed in the direction of the central axis C, the columnar member 51 is moved in the direction of the central axis C, and the intermediate member 52 is contracted. Let Thereby, the powder 1 put in the horizontal punch 50 is compressed, and a green compact is produced.

ここで、横パンチ50を構成する柱状部材51の数は、好ましくは3つ以上であれば特に限定されないが、柱状部材51の数が多いほど、より好ましい。これは、柱状部材51の数が多いほど、柱状部材51により中心軸Cの方向に移動させられる粉体1が増えるので、径方向における粉体1の圧縮密度分布がより均一になるからである。   Here, the number of the columnar members 51 constituting the horizontal punch 50 is not particularly limited as long as it is preferably 3 or more, but the larger the number of the columnar members 51, the more preferable. This is because, as the number of columnar members 51 increases, the number of powders 1 that are moved in the direction of the central axis C by the columnar members 51 increases, so that the compression density distribution of the powders 1 in the radial direction becomes more uniform. .

実際には、横パンチ50を構成する柱状部材51の数は、横パンチ50に荷重を加える圧縮成形機の構成に応じて、可能な範囲で増やすと良い。
また、実施の形態2〜4においても同様に、横パンチ20〜40を構成する柱状部材の数をできるだけ増やすことが好ましい。
Actually, the number of columnar members 51 constituting the horizontal punch 50 may be increased within a possible range according to the configuration of the compression molding machine that applies a load to the horizontal punch 50.
Similarly, in Embodiments 2 to 4, it is preferable to increase the number of columnar members constituting the horizontal punches 20 to 40 as much as possible.

なお、実施の形態5においては、各柱状部材51の内周側の面を湾曲面としたが、柱状部材51の数が多い場合(例えば6個以上)には、内周側の面を平面としても良い。この場合、多角柱状の砥石部材が得られることになる。多角柱状の砥石部材は、そのまま端面を加工するだけで研磨工具として使用しても良いし、多角柱の外周面を研削して円柱状に加工した上で、端面を加工して研磨工具として使用しても良い。円柱状に加工する場合であっても、多角柱が六角柱以上(柱状部材51が6個以上)であれば、外周面の研削により除去される部分は全体の10%以下であるため、無駄が少ない。   In the fifth embodiment, the inner peripheral surface of each columnar member 51 is a curved surface. However, when the number of columnar members 51 is large (for example, six or more), the inner peripheral surface is flat. It is also good. In this case, a polygonal column-shaped grindstone member is obtained. The polygonal column-shaped grindstone member may be used as a polishing tool simply by processing the end face as it is, or after grinding the outer peripheral surface of the polygonal column into a cylindrical shape, the end surface is processed and used as a polishing tool You may do it. Even in the case of processing into a cylindrical shape, if the polygonal column is a hexagonal column or more (6 or more columnar members 51), the portion removed by grinding of the outer peripheral surface is 10% or less of the whole, which is wasteful. Less is.

(実施の形態6)
次に、本発明の実施の形態6について説明する。
本発明の実施の形態6に係る研磨工具の製造方法は、全体として実施の形態1と同様であり、粉体1の圧縮に用いる研磨工具製造用の型(横パンチ)の構造が実施の形態1と異なる。
(Embodiment 6)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
The manufacturing method of the polishing tool according to the sixth embodiment of the present invention is generally the same as that of the first embodiment, and the structure of the polishing tool manufacturing die (lateral punch) used for compressing the powder 1 is the embodiment. Different from 1.

図11Aは、実施の形態6において用いられる横パンチを示す横断面図であり、横パンチ内に粉体1を投入した状態を示している。また、図11Bは、図11Aに示す横パンチを縮径させた状態を示す横断面図である。なお、図11A及び図11Bにおいては、下ダイ11(図1A参照)の記載を省略している。   FIG. 11A is a cross-sectional view showing a horizontal punch used in Embodiment 6, and shows a state where powder 1 is charged into the horizontal punch. FIG. 11B is a cross-sectional view showing a state where the diameter of the horizontal punch shown in FIG. 11A is reduced. In FIG. 11A and FIG. 11B, the description of the lower die 11 (see FIG. 1A) is omitted.

図11Aに示すように、実施の形態6において用いられる横パンチ60は、両端に開口が形成された円筒状をなし、ポリウレタン、ポリスチレン、ブチルゴム、シリコーンゴム等の伸縮可能な弾性体により形成されている。この横パンチ60を縮径させる際には、図11Bに示すように、横パンチ60の周囲に均一な圧力をかける。加圧機構としては、水圧や油圧のいずれを用いても構わない。   As shown in FIG. 11A, the horizontal punch 60 used in Embodiment 6 has a cylindrical shape with openings formed at both ends, and is formed of a stretchable elastic body such as polyurethane, polystyrene, butyl rubber, or silicone rubber. Yes. When the diameter of the horizontal punch 60 is reduced, a uniform pressure is applied around the horizontal punch 60 as shown in FIG. 11B. As the pressurizing mechanism, either water pressure or hydraulic pressure may be used.

次に、実施の形態6に係る研磨工具の製造方法を、図3を参照しながら説明する。なお、工程S1〜S3については、実施の形態1と同様である。
工程S3に続く工程S4において、粉体1が投入された横パンチ60内を排気し、真空状態とした上で、横パンチ60上に上ダイ12(図1A参照)をセットし、治具等を用いて下ダイ11及び上ダイ12を固定する。ここで、横パンチ60内を排気するのは、本実施の形態6においては水圧や油圧により横パンチ60を縮径させるので、空気の逃げ場がないため、内部に空気が存在していると縮径の妨げとなるからである。
Next, a method for manufacturing a polishing tool according to Embodiment 6 will be described with reference to FIG. Steps S1 to S3 are the same as those in the first embodiment.
In step S4 following step S3, the inside of the horizontal punch 60 into which the powder 1 has been charged is evacuated to be in a vacuum state, and then the upper die 12 (see FIG. 1A) is set on the horizontal punch 60, a jig or the like. The lower die 11 and the upper die 12 are fixed using Here, the reason why the inside of the horizontal punch 60 is evacuated is that the diameter of the horizontal punch 60 is reduced by hydraulic pressure or hydraulic pressure in the sixth embodiment, so that there is no escape space for air. This is because the diameter is hindered.

続く工程S5において、横パンチ60内の真空状態を維持したまま、下ダイ11、横パンチ60、及び上ダイ12からなる成形型を圧力容器にセットし、該成形型を加圧する。これにより、横パンチ60の径方向に均等な圧力が加わって横パンチ60が縮径し、横パンチ60の内周面が押圧面となって粉体1を圧縮する。
続く工程S6以降については、実施の形態1と同様である。
In the subsequent step S5, with the vacuum state in the horizontal punch 60 maintained, a molding die composed of the lower die 11, the horizontal punch 60, and the upper die 12 is set in a pressure vessel, and the molding die is pressurized. Thereby, a uniform pressure is applied in the radial direction of the horizontal punch 60 to reduce the diameter of the horizontal punch 60, and the inner peripheral surface of the horizontal punch 60 serves as a pressing surface to compress the powder 1.
The subsequent step S6 and subsequent steps are the same as in the first embodiment.

以上説明した実施の形態6によれば、横パンチ60の縮径により周縁部の粉体1は全て中心軸Cに向かって移動するので、径方向における粉体1の圧縮密度分布を均一にすることができる。   According to the sixth embodiment described above, all the powder 1 at the peripheral edge moves toward the central axis C due to the reduced diameter of the horizontal punch 60, so that the compression density distribution of the powder 1 in the radial direction is made uniform. be able to.

なお、上記実施の形態6においては、横パンチ60内に粉体1を投入した後で排気を行ったが、横パンチ60内への粉体1の投入から下ダイ11及び上ダイ12の固定までの工程を真空雰囲気中で行っても良い。   In the sixth embodiment, the powder 1 is put into the horizontal punch 60 and then evacuated. However, the powder 1 is put into the horizontal punch 60 and the lower die 11 and the upper die 12 are fixed. The above steps may be performed in a vacuum atmosphere.

1、94 粉体
10 成形型
11 下ダイ
12 上ダイ
13、20、30、40、50、60 横パンチ
13a〜13d、21a〜21d、31a〜31d、41a〜41d、51 柱状部材
14a〜14d、22a〜22d、42a〜42d、52 中間部材
15、23、33、43、53 湾曲面
16、24、34 側面
17、18開口
25 突出部分
32a〜32d 支持部材
35 接触面
44 孔
45 封止面
46 挿入部
91 ダイ
92 下パンチ
93 上パンチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,94 Powder 10 Mold 11 Lower die 12 Upper die 13, 20, 30, 40, 50, 60 Horizontal punch 13a-13d, 21a-21d, 31a-31d, 41a-41d, 51 Columnar member 14a-14d, 22a-22d, 42a-42d, 52 Intermediate member 15, 23, 33, 43, 53 Curved surface 16, 24, 34 Side surface 17, 18 Opening 25 Protruding portion 32a-32d Support member 35 Contact surface 44 Hole 45 Sealing surface 46 Insertion part 91 Die 92 Lower punch 93 Upper punch

Claims (3)

両端に開口が形成された筒状をなす縮径可能な型と、前記両端の開口をそれぞれ封止する2つの型とからなる成形型に、研磨材を含む粉体を投入する粉体投入工程と、
前記型に径方向の力を加えて前記型を縮径させることにより前記粉体を圧縮する粉体圧縮工程と、
を含み、
前記型は、
各々が、前記粉体を押圧する押圧面を有し、該押圧面を内周側に向けて配置された複数の柱状部材と、
前記複数の柱状部材のうち、隣り合う柱状部材の間に配置され、該隣り合う柱状部材の間隙を封止する複数の中間部材と、
を備え、
前記粉体圧縮工程は、前記複数の柱状部材を前記型の中心軸方向に移動させることにより、前記型を縮径させることを特徴とする研磨工具の製造方法。
Powder feeding step of feeding powder containing abrasives into a mold comprising a cylindrical mold having openings at both ends and capable of reducing diameter and two molds that seal the openings at both ends, respectively. When,
A powder compression step of compressing the powder by applying a radial force to the mold to reduce the diameter of the mold;
Only including,
The mold is
Each having a pressing surface for pressing the powder, and a plurality of columnar members arranged with the pressing surface facing the inner periphery;
Among the plurality of columnar members, a plurality of intermediate members that are arranged between adjacent columnar members and seal a gap between the adjacent columnar members;
With
In the powder compression step, the diameter of the mold is reduced by moving the plurality of columnar members in the direction of the central axis of the mold .
前記型は、3つ以上の前記柱状部材を備えることを特徴とする請求項に記載の研磨工具の製造方法。 The method for manufacturing a polishing tool according to claim 1 , wherein the mold includes three or more columnar members. 両端に開口が形成された筒状をなし、内部に研磨材を含む粉体が投入され、上端及び下端の開口をそれぞれ封止する上型及び下型に挟持された状態で縮径することで、前記粉体を圧縮する筒状部を備え
前記筒状部は、
各々が、前記粉体を押圧する押圧面を有し、該押圧面を内周側に向けて配置された複数の柱状部材と、
前記複数の柱状部材のうち、隣り合う柱状部材の間に配置され、該隣り合う柱状部材の間隙を封止する複数の中間部材と、
を備えることを特徴とする研磨工具製造用の型。
By forming a cylindrical shape with openings at both ends, powder containing abrasives is put inside, and reducing the diameter while sandwiched between the upper mold and the lower mold that seal the upper and lower openings, respectively. A cylindrical portion for compressing the powder ;
The cylindrical part is
Each having a pressing surface for pressing the powder, and a plurality of columnar members arranged with the pressing surface facing the inner periphery;
Among the plurality of columnar members, a plurality of intermediate members that are arranged between adjacent columnar members and seal a gap between the adjacent columnar members;
The provided type of polishing tool manufacture, characterized in Rukoto.
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