JPH01121170A - ブレード刃先の放電形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ブレードのドレッシングを放電形成によって
行う装置に関するものである。

〔従来の技術〕

磁気ヘッド等の溝切り、切断加工に、極薄のブレードが
広く利用されている。この種の加工には高い精度が要求
されており、したがって、ブレードの刃先が摩滅してそ
の刃先形状が変形した場合には、直ちにドレッシングを
行い、刃先形状を元の正しい形状に復元する必要がある
。

この種のブレードは一般に電着方法（メツキ方法）によ
り形成されて導電性を有しているが、このブレード刃先
の形成装置として第８図に示すものが公知である。この
装置は、進退自在のスピンドルｌの先端部にドレッサ（
例えば、グリーンカーボランダムの砥石）２を固定し、
例えば、ダイシング等の研削加工用の回転ブレード（砥
石）３に対し斜め方向から高速回転しているドレッサ２
を押し付けて斜線部分Ａを削り取り、次にスピンドルｌ
をφだけ回転してドレッサ２を反対側の斜め方向から押
し付け、同様に斜線部分Ｂを削り取ることにより、ブレ
ード３の刃先を例えばＶ字形状に形成するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記従来の装置は、スピンドル１をφだ
け回転させる空間を確保しなければならないため、装置
が大型化し、この刃先の形成装置（ドレッサー）をダイ
シング装置等の研削装置に組み込むことが困難となるた
め、これを研削装置と別体の単独装置として形成する必
要があった。

このため、ブレードの刃先を形成（ドレッシング）する
場合には、研削装置からブレードを取り外し、その取り
外したブレードを刃先の形成装置に取り付けて行わなけ
ればならず、その作業が繁雑化するという問題があった
。

また、前述の如く、刃先の形成（ドレッシング）を研削
装置から取り外して行うため、その加工後のブレードを
再度研削装置のスピンドルに取り付ける隙に、ブレード
の位置ずれが生じ易く、これが研削の精密加工に悪影響
をおよぼすという問題があった。

さらに、刃先の形成は、ドレッサによってブレードが押
圧された状態で行われるため、そのブレードが撓み状態
で加工がされ易く、これが刃先の正確な形状形成を行う
上で支障となっていた。

本発明は上記従来の問題点を解決するためになされたも
のであり、その目的は、装置の小型化を図ってダイシン
グ装置等の研削装置に装着可能に構成するとともに、ブ
レードを研削装置から取り外すことなく刃先の形成を行
い得るようにし、しかもブレードを撓み変形させること
なくドレッシングして、正確な刃先形状を形成できるブ
レード刃先の放電形成装置を捉供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、ブレードの導電性を
利用して刃先の形成を行うことを特徴とたもので、次の
ように構成されている。すなわち、本発明は、ブレード
の刃先形状に対応した雌形形状の壁面を有する電極と、
この電極とブレード間に放電電圧を印加するパルス電圧
供給装置と、を含むことを特徴として構成されている。

〔作　用〕

上記のように構成されている本発明において、ブレード
刃先の形成は次のように行われる。例えば、研削装置の
チャックテーブルに、ブレードの刃先形状に対応した雌
形形状の壁面を有する電極を固定し、前記研削装置のス
ピンドルに装着されているブレードを前記電極の壁面に
近接する。この状態でブレードと電極間に放電加工液を
供給しながら、該ブレードと電極間にパルス電圧を印加
すれば、両者間に放電が行われ、ブレードの刃先は電極
の壁面形状に合致するように削り取られることとなり、
これにより正しい刃先形状が形成されることになる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図には本発明に係る放電形成装置の第１の実施例を
示す基本構成が示されており、また第２図には同装置の
具体的な適用例が示されている。

これらの図において、導電性を有するブレード３はダイ
シング装置等の研削装置のスピンドル４に装着固定され
ている。このスピンドル４は外周筒部４ａ内に絶縁部材
を介して出力軸４ｂを嵌め込んだものであり、該出力軸
４ｂは、モータ２１のロータ側に連結され、空気軸受等
によって回転自在に軸支されている。前記ブレード３の
刃先形状は、図面ではＶ字形状のものを示しているが、
必ずしもその形状に限定されることがなく、第３図に示
すように、ブレード３の使用目的やユーザーの要請に応
じて様々なものが選択され得る。

一方研削装置のチャックテーブル５には電極６が真空吸
着によって固定されている。この電極６は鉄、あるいは
タングステン等の板状体からなり、その表面にはブレー
ド３の刃先形状に対応する壁面７が溝８の刻設によって
形成されている。第６一 １図では、ブレード３の刃先がＶ字形状をしているので
、壁面７も雌形のＶ字斜面となっているが、第３図に示
すように、刃先形状が他の形状を採るときには、壁面７
は、その形状に対応する雌形の斜面として形成されるこ
とになる。

ところで、第２図において、チャックテーブル５は絶縁
材９を介して作業テーブル１９上に固定されており、こ
の作業テーブル１９はθ方向の回転が自在になっており
、さらに、ブレード３に対する相対的なＸ、　Ｙ、　　
Ｚの３軸方向の移動が自在となっており、これらθの回
転とχ、Ｙ、Ｚの３軸方向の移動がコンピュータ等の制
御装置１０によって制御されており、同様に、スピンド
ル４の進退移動量と出力軸４ｂの回転速度も同制御装置
１０による制御が行われている。前記出力軸４ｂはカー
ボンブラシ１１と導通されており、さらにこの出力軸４
ｂはブレード３と導通状態にある。前記カーボンブラシ
１１はパルス発生器１２のプラス側端子に接続されてお
り、また、パルス発生器１２のマイナス側端子はチャッ
クテーブル５を介して電極６に接続されている。このパ
ルス発生器１２はブレード３と電極６との間にパルス電
圧を印加するもので、そのパルス電圧の大きさ（本実施
例では５〜ｌ０Ｖ）、周波数（本実施例では５ＫＩｌｚ
）、パルスのデユティ比（本実施例では２５％）、等の
各放電条件は前記制御装置１０からの指令によって与え
られている。

また、パルス発生器１２とブレード３との間には電流検
出センサ（本実施例では電流計）１３が設けられ、これ
により、時々刻々の放電電流が検出され、この電流検出
信号は制御装置１０に送られている。制御装置１０は、
この電流検出値に基づき、パルス電圧の制御や必要に応
じブレード３と電極６との間隔調整等の制御を行う。な
お、図中１４はブレード３と電極６との間に水、その他
の放電加工液を供給するためのノズルである。

末弟１の実施例装置は上記のように構成されており、以
下、この装置を使用したブレード刃先の放電形成作用に
ついて説明する。

第２図に示す装置は本来研削装置として機能するもので
、研削時には、チャックテーブル５に磁気ヘッド素材等
の被加工物が吸着固定され、ブレード３によってこの被
加工物に対して切断や溝切り加工が行われる。この研削
加工時においては、パルス発生器１２からパルス電圧が
供給されることはなく、同パルス発生器１２は動作停止
状態にある。

この研削加工時に、ブレード３の刃先が摩滅して形状が
変形したとき、例えばＶ字形状の刃先が第１図に示すよ
うに丸みを帯びて来た場合には、チャックテーブル５か
ら被加工物を取り外して、代わりに電極６を吸着固定し
、次のように刃先形成（ドレッシング）を行う。

まず、電極６はチャックテーブル５の定位置に顕微鏡等
を用いて正しく固定され、その電極６の取り付は位置ｘ
、ｙ、ｚ、　　θは制御装置１０に入力されている。こ
の電極６の取り付は状態にあっては、同電極６の溝８と
ブレード３の刃先は第２図に示すように対向状態にある
（より詳しくはブレード刃先の片面３ａは溝８の壁面７
ａの直上位置にある）。

＝９− この状態でノズル１４から放電加工液を供給しながらブ
レード３を回転させ、電極６を相対的にＹ軸方向に往復
移動させながらブレード３をＺ方向に移動して電極６側
に近づけて行き、同時にパルス発生器１２から両者３．
６間にパルス電圧を印加すると、刃先３ａと電極６の壁
面７ａ間に放電が開始される。このときの放電電流は電
流検出センサ１３によって検出され、その検出信号は制
御装置１０に送られる。制御装置１０は最初に放電を開
始した両者３．６の位置に基づいてχ、Ｚ方向の放電開
始位置を定め、この放電開始位置、つまりセットアツプ
位置を基準として削り込み量を演算設定する。そして、
この演算設定された削り込み量だけ電極６をブレード３
の方向（Ｘ方向）に送って行けば（この場合、必要があ
れば、ブレード３をＺ方向に送って行く）、ブレード３
の刃先面３ａと電極６の壁面７ａ間にひき続き放電が進
行し、この放電によって刃先の片側の丸味部分１５が削
り取られ、ブレード刃先の片側３ａは電極６の壁面７ａ
に沿った傾斜面となる。

次に、ブレード３を反対側の壁面７ｂ側（Ｘ方向）に移
動して行けば、同様に刃先面３ｂと壁面７ｂ間に放電が
進行し丸味部分１６が削られて、刃先面３ｂは壁面７ｂ
に沿った傾斜面となる。この結果、ブレード３の刃先は
元の尖鋭な７字形状に形成され次の研削加工に備えられ
る。

一般に、この刃先形状のドレッシングにおいては、丸味
部分１５．１６の削り代は数ミクロンと非常に小さく、
したがって、放電の進行中に刃先面３ａ、３ｂと壁面７
ａ、７ｂとの間隔が放電を不安定化させるほど大きくな
ることはないから、放電加工中にその間隔を調整する必
要はほとんどない。

これに対し、例えば、第４図に示すように、円板状のブ
レード素材１７を用いてＶ字形状の刃先を放電によって
形成する場合は、削り代が大きくなり、したがって放電
の進行に伴って、刃先面３ａ、３ｂと壁面７ａ、７ｂと
の間隔が大きくなりすぎ、放電状態が不安定となる場合
が生じる。かかる場合は、電流検出センサからの検出信
号に基づいて両者の間隔を制御装置によって演算させ、
その演算値に基づいてブレード３又は電極６側をＸ方向
に移動し、両者の間隔を適切な間隔に維持する必要があ
る。

上記第１の実施例によれば、電極６は非常に小型に形成
できるから、この電極６を研削装置のチャックテーブル
５に装着することが可能となり、したがって、ブレード
３をスピンドル４から取り外すことなく刃先の形成が可
能となる。従来のようにブレード３をスピンドル４から
外して刃先の形成を行う場合にはブレード３の着脱に伴
ってブレード３の位置ずれが生ずるが、上記第１の実施
例の場合にはこのような不都合も発生することなく、こ
れにより、高精度の研削加工を可能にする。

また、刃先の形成は放電によって非接触状態で行い得る
から、ブレード３の刃先に撓み力が加わることもなく、
刃先を正しい形状に形成でき、これが研削加工の精度向
上に結び付くことになる。

第５図には本発明の第２の実施例が示されている。本箱
２の実施例が前記第１の実施例と異なる点は電極６をロ
ーラ状に形成し、このローラの周＝　１１− 面に壁面７を溝８の刻設によって設けたことである。

このように溝８をローラの周面に形成することにより、
刃先の放電形成時にはブレード３の刃先面３ａ、３ｂを
７ｔ１８の壁面７ａ又は同７ｂに一定の間隔を介して対
峙させた状態で、電極７をモータ等により回転して行う
ことができる。したがって、壁面７ａ、７ｂの全周面が
放電加工用の電極壁面として使用されることになり、電
極７の局部的消耗を回避でき、これにより、正確な刃先
の形状形成を行うことができる。

第６図には本発明の第３の実施例が示されている。この
実施例は電極６の溝壁面７ａ、７ｂの表面に砥粒層１８
を形成した点に特徴があり、他の構成は前記第１および
第２の各実施例と同様である。この砥粒層１８は、例え
ば導電性のあるニッケルや銅を母体金属として、ダイヤ
モンドやＣＢＮ等の砥粒を電着することにより得られる
。

このように、砥粒層１８を形成すれば、ブレード刃先を
この砥粒層１８の付いた電極６を用いて放電−１３＝ 形成した後に、刃先面３ａ、３ｂを砥粒層１８に摺擦す
ることで、いわゆる新しい切れ刃を刃先表面に表出する
ことができる。すなわち、刃先の放電形成時には往々に
して刃先表面の母体金属（砥粒の結合剤）が放電熱によ
って溶融し、これが放電完了後に切れ刃を覆うようにし
て固まる場合があり好ましくない。かかる場合、放電形
成完了後に、その切れ刃表面を電極６側の砥粒層１８に
摺擦すれば、前記母体金属の溶融固化物が脱落し、新た
な切れ刃を刃先表面に表出することができることになる
。

また、電極６側に砥粒層１８を設けることにより、ブレ
ード刃先の形成時に、刃先表面３ａ、３ｂを電極溝の壁
面７ａ、７ｂ　（詳しくは砥粒層１８の壁面）に軽く接
触させ摺擦状態で放電形成を行うことができる。つまり
、砥粒層１８の摺擦による刃先のドレッシング形成と、
電極間の放電形成との複合加工が行われることとなり、
刃先の形成能率を大幅に向上することができる。

なお、上記各実施例ではブレードの刃先形状に対応した
雌形形状の壁面をいわゆる総型形状に形成しているが、
本発明はこれに限定されることがなく、例えば、第７図
に示すようにブレード刃先のＶ字形状の刃先面３ａ、３
ｂに対応する壁面７ａ、７ｂを、棒状体２０の両サイド
に形成するようにしてもよい。

また、上記各実施例では、主にブレードの刃先がＶ字形
状のものを代表例に挙げて説明したが、本発明は例えば
、第３図に示す如く、他の任意の刃先形状の形成に対し
ても適用されるものである。

さらに、実施例では、ブレード３と電極６間にノズル１
４によって放電加工液を供給しているが、これと異なり
、例えば、水槽内に放電加工液を入れ、この液中にブレ
ード刃先と電極６とを浸漬した状態で放電形成を行うよ
うにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、放電加工によって刃先の
形成を行うように構成したものであるから、刃先形成装
置の小型化を図ることができる。

そのうえ、小型の電極を研削装置のチャックテーブルに
装着し、該研削装置からブレードを取り外すことなく刃
先の形成を行い得るから、作業の容易化を図るとこがで
きる。しかも、ブレードの着脱に伴うブレードのスピン
ドルに対する位置ずれの問題も完全に回避できるから、
高精度の研削加工が可能となる。

また、刃先の形成は放電によりほとんど非接触状態で行
われるから、ブレード刃先が電極に強く押し付けられる
ことがない。したがって、放電形成時に該ブレード刃先
がその押し付は力によって撓み変形をおこし、刃先形状
が正しく形成できないという従来装置による弊害は全く
生しることがなく、これにより刃先形成の精度をより一
層高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例を示す基本構成図、第２
図は同実施例の具体的な装置構成図、第３図はブレード
刃先形状とこれに対応する雌形形状電極壁面との各種態
様例を示す説明図、第４図は板状のブレード素材からＶ
字形状の刃先を形成する放電加工状態を示す説明図、第
５図は、本発明の第２の実施例を示す構成図、第６図は
本発明の第３の実施例を示す説明図、第７図は電極壁面
の他の形成例を示す説明図、第８図は従来のドレッシン
グ装置を用いた刃先形成例の説明図である。 １・・・スピンドル、２・・・ドレンサ、３・・・フ゛
レード、４・・・スピンドル、４ａ・・・外周筒部、４
ｂ・・・出力軸、訃・・チャックテーブル、６・・・電
極、７・・・壁面、８・・・溝、９・・・絶縁材、１０
・・・制御装置、１１・・・カーボンブラシ、Ｉ２・・
・パルス発生器、１３・・・電流検出センサ、１４・・
・ノズル、１５．１６・・・丸味部分、１７・・・ブレ
ード素材、１８・・・砥粒層、１９・・・作業テーブル
、２０・・・棒状体、２１・・・モータ。 出　願　人　　　株式会社　ディスコ 化　理　人　　　弁理士　五十嵐　清 第５ｇ θ 第６薗 第７目 茶Ｂ凪 ψ ◇、゛ｌ 彰／ Ｎ　／→ Ａノ　　　　　　　シ 卜ソ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ブレードの刃先形状に対応した雌形形状の壁面を
   有する電極と、この電極とブレード間に放電電圧を印加
   するパルス電圧供給装置と、を含むことを特徴とするブ
   レード刃先の放電形成装置。
2. （２）電極は導電性の板状体からなり、ブレードの刃先
   形状に対応した雌形形状の壁面は、この板状体の表面に
   溝状に刻設されていることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載のブレード刃先の放電形成装置。
3. （３）電極は導電性のローラからなり、ブレードの刃先
   形状に対応した雌形形状の壁面は、このローラの表面に
   周設されていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のブレード刃先の放電形成装置。
4. （４）電極の雌形形状の壁面は導電性を有する金属面に
   砥粒が電着によって形成されたものであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項乃至第３項のいずれか１つに
   記載のブレード刃先の放電形成装置。