JPH02503174A - 工作片表面の研摩方法と該方法を実施するためのジグ - 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】 工作片表面の研摩方法と該方法を実施するためのジグ本発明は金属の機械加工に 関し、特に工作片表面の研摩方法及び該方法を実施するジグに関する。

研摩面特に薄い部分を機械加工する場合、工作片の位置決めと確実保持が基本的 問題である。

従来の技術による工作片の確実保持方法（「工業セラミックスのダイアモンド処 理」の３６ページ、１９７６年、ソ連　レニングラード　Ｍａｓｈｉｎｏｓｔｒ ｏｅｎｉｅ社刊行）によれば、特殊な熱可塑性セメントを使用して研削機の磁気 ジグに固定した金属プレートに部品をセメント接合する。

しかしながら工作片と金属プレートとの間のセメント層により正確な位置決めは 不可能になる。該方法の場合、工作片の固定及び除去時における金属プレートと セメントの加熱、セメントの塗布及び除去、並びに機械加工後の工作片の洗浄に より生産性が低下する。高速機械加工中に熱が生じるだけではなく、工作片が離 脱する恐れがある。

同様に従来の技術によれば、工作片を研削機械の基準面に凍結する方法の場合、 工作片は該基準面の温度を融氷点以下に保持する特殊な凍結装置によって形成さ れる氷の１層によってしっかり保持される。

しかしながら、この凍結法はその性質上の欠点がある。薄い工作片は急速に解凍 して接触を失うことである。また切削油が適切に冷却されていない限り切削油に より工作片は解凍される。従って高性能の工作片凍結装置の他に適当な切削油冷 却装置が必要である。

前記参照文献には、真空によって機械加工するために工作片を固定する装置も記 載されている。従って真空源と連結する通路システムを用いる真空ジグが使用さ れる。該通路と基準面と、密閉装置とによって形成されるスペース内が真空とな るので、工作片は大気圧によってジグの基準面に確実に保持される。

真空ジグを使用する場合、工作片の基準面にある種の１！備が必要である。たと えば何か他の工作片固定装置を用いて該表面を研削しなければならない、真空ジ グは機械加工中に作用しはじめる正接力を打ち消すことはできない、工作片の離 脱を防止するためには余分な手段を設けなければならないが、それでも薄い工作 片を機械加工する場合には問題がある。

また真空にしなければならないことによって研摩加工の価格が上昇する。

更に従来の技術による扁平工作片の片側仕上げ装置（ＳＯ；　ａ；３９７．３２ １）の場合、工作片をサテライトケージの中に入れ、各々の押下げ装置によって 、下方研摩円板に押圧する。この場合ストックをケージより工作片を薄くする量 の範囲内には移動させることができない。

研摩円板上に自由に支持されるサテライトケージは極めて薄い工作片を機械加工 する場合に障害となり、工作片の設定及び除去には労力が必要であり、反対側を 加工するために工作片を反転させるには困難が伴う。

更に別の既知のシリコン基板を機械加工する装置（ＵＳ　；　Ａ；４．０Ｂ１　 、９２８）は基部と工作片を入れるソケットを有するケージを設けるものである 。該ソケットはケージの貫通穴によって形成され、基部に取付けられたストッパ を底部に有する。ストッパの高さはケージの厚さに等しく、基部とケージの間の スペーサの厚さにより各ソケットの深さを決定する。ケージ、スペーサ及び基部 はねじによってそれぞれ確実に固定される。

各ソケットの深さは仕上げ部品の厚さを下回らなければならず、極めて薄い工作 片の場合、それらを適所に確実に保持することはできないという間厩が生じる。

仕上げの厚さに比し最初の厚さが大きいので状況は更に悪化する。基部にケージ をしつかり固定するので、研摩加工の生成物をソケットから取除（ことはやっか いであり、ジグを再使用する時の機械加工の精度に影響する０機械加工を受ける 工作片の数が増加するので工作片の取付け、取外し及び反転は時間のかかる作業 である。

本発明の目的はあらゆる厚さの工作片、特に仕上げ品の厚さに対する元の厚さの 比が高い工作片でも工作片を確実に固定保持する特徴を有する構造によって工作 片の研摩加工の問題を解決し、生産性の高い工作片表面の研摩加工法及び該方法 を実施するためのジグを提供することである。

本発明の目的は、ケージの穴に入れた工作片を穴内にはめ込まれて基部に確実に 支持されたストッパ上に載置し、該研摩具に工作片を押圧するような力を加えて 研摩具と工作片が相互変位するようにし、その際、研摩具をさらにケージと常時 接触させ、基部の方向への変位を少なくなるようにし、基部の方向へのケージの 最大変位は工作片の正確な初期の厚さと等しく、或いは大きくなるように選択し た工作片表面の研摩加工方法により実施される。

該方法を実施するための本発明による工作片表面の研摩加工用ジグは、基部と、 内部に工作片を入れるソケット及び基部に対向する平面を有するケージを包含し 、該ソケットは基部に固定したストッパを底部に有するケージの貫通穴の型式の ものであり、ケージの平面はケージに最も近い基部上の少なくとも３点により画 定される面から等距離だけ隔設され、基部とケージとの間には少なくとも１個の 予じめ圧縮した弾性部材を挿入し、弾性部材の延長部に一致する方向におけるケ ージの変位を制限するようにストップを設け、これによって該ソケットの深さが 平面からケージまでの距離より少なく、或いは等しくされる。

前記構造上の特徴により、どんなに薄い工作片であっても研摩加工が可能となる 。また工作片の精度が高く、生産性も高い。

基部の穴を通過し、ヘッドを有するピン型式のストップを設けることが望ましく 、この場合該穴の直径はヘッドの直径以下である。

これにより研摩加工用ジグの構造は簡単になる。

同様にヘッドと基部との間にてピンにシムを取付け、弾性部材の圧縮方向と一致 する方向へのケージの変位を制御するように調節可能なストップを基部に取付け ることが望ましい。

かかる構造により、所与の寸法の工作片を機械加工するためのジグの設定が簡単 になる。

本発明による研摩加工方法及び該方法を実施するためのジグの特徴及び利点を添 付の図面を参照して以下に詳述する。

第１図は本発明による研摩加工方法を実施する手段を示す概略図、 第２図は本発明による研摩加工用ジグの概略図、第３図は本発明による研摩加工 用ジグに工作片を実装するもの、第４図は本発明による研摩加工用ジグから完成 品を取出すもの、第５図は一方のジグから他方のジグへ工作片を移送するもの、 本発明による工作片表面の研摩加工方法と、該方法を実施するジグ及び該ジグの 作動方法の実例とを以下に説明する。

本発明による研摩加工用ジグの基部１にケージ４の穴３を通るストッパ２をしっ かり取付ける。予じめ圧縮したばね５をケージ４と基部１との間に設ける。ヘッ ド７を有するビン６は基部１の穴８を通ってケージ内に固定される。六８の直径 はヘッド７の直径を下回る。ケージ４０穴３とそれにはめ込むストッパ２は工作 片１０を設置するためのソケット９を形成する。各ソケット９の深さｈは、基部 ｌの面１２から、基部ｌと対向してケージ４の平面１１までの距＊２以下である 。

本発明によるジグの実施例によれば（第２図）、ヘッド７と基部ｌとの間に入れ るスペーサ１３はビン６に取付けられる。ネジ式の調節可能なストップ１４は基 部ｌに螺入される。スペーサ１３と調節可能なストップ１４とはケージ４とスト ッパ２の摩耗を補償する役割を果たし、厚さの異なる工作片を機械加工するため のジグを構成するためにも使用される。

本発明による研摩加工法を使用するジグは以下の如く作動する。

第３図にて、工作片１０はケージ４の表面にのせられ、工作片をソケット９内に 寡内するように手の旋回運動によって、又はジグを半径方向に振動させることに よって周囲に広げられる。余分の工作片は表面からぬぐい落とされる。工作片１ ０をのせたジグは全ての工作片がといし車１５の研摩範囲内にくるように研摩具 １５に押圧される（第１図）。

研摩具１５と工作片を有するケージが回転運動すると、ケージ４はばね５の作用 で研摩具１５の切削面と常時接触するようになる。工作片からのストレフを除去 する工程中に工作片の厚さが減少し、ケージは基部１の方へ変位してばね５を圧 縮する。言い換えれば、ケージ４は工作片１０の厚さを「監視」することになる 。

所定量のストックが除去されると、工作片を有するジグは研摩具１５から離され る。ケージ４は基部１から離れてばね５の作用で元の位置に戻る。

完成品を取り出すために、ケージ４（第４図）は基部１に押圧され、工作片はケ ージ４の表面とストッパ２の表面とによって形成される表面から一掃可能となる 。また、ケージ４が同じ位置にある間に機械加工時の完成品はストッパ２の表面 から一掃される。

工作片の両側を機械加工しなければならない場合、工作片を一方のジグから他方 のジグへ移す作業は以下の如〈実施される。

第５図に示す如（、片側を機械加工し工作片を有するジグを、ケージ４の穴が相 互に整合するように（片方のケージ４０穴３と他方のケージ４０穴３とが鏡像関 係にあるように配置）空の同一ジグと整合させる。ｌ！械加工した工作片１０を 有するジグ（第５図の下側）のケージ４は、上方の（空の）ジグのソケット９内 に工作片が移動してしまうまでばね５の作用で押圧される。相互に接触する２個 のジグを１８０°転回させて離す、工作片の未加工面は研摩具と対向するように なる。

ジグが所定の厚さｈの工作片１０を処理するように（第１図）。

ストッパ４の高さＨとケージ４の厚さＳを不等式Ｈ＞Ｓが成立するように選定し なければならない、この設置は調節可能なストップ１４とシム１３とで実施され る。

研摩具１４の切削面と常時接触していることによりケージ４が例えばδ、だけ摩 耗すると、シム１３の最初の厚さΔを同量だけ減少せしめる。同時に調節可能な ストップ１４はネジによって基部から面１２の上方にに＋６１の量だけ突出させ る。

ストッパ２の端面が繰作中に６２の量だけ摩耗すると、シム１３の最初の厚さΔ を６８だけ増加せしめ、調節可能なストップ１４は距離に一δ８だけ基部１の面 １２の上方へ延長するように設定される。

ケージ４の摩耗量δ、とストッパ２の摩耗量δ８はストッパ２とケージ４をそれ ぞれ機械加工することによって補償され、これにより除去されるストック量はそ れぞれδ、及びδ、となる。

最初の厚さがｈを上回るか又は下回るような工作片１０を機械加工するために、 ジグの設定はシム１３の厚さΔをそれぞれ増減することによって変化する。

第６図に示すジグは本発明による研摩加工用のもので工作片１０の球状面を機械 加工するようにしである。このために研摩具１５ａの切削面と常時接触するケー ジ４ａの表面の曲率は工作片１０ａ例えばレンズの所定曲率と同一であり、この 場合工作片の光学軸線１６は研摩具１５ａの球状切削面とストッパ２ａの支持端 面に対して直角を成す、各ソケットの深さｈは基部１に対するケージ４ａの移動 方向にて測定したものである。

本発明による研摩方法とそれを実施するジグとにより、非常に薄い工作片、特に 最初の厚さと仕上品の厚さとの比が大きい工作片を扱う時に生じる研摩加工問題 が解決される。説明してきた方法及びジグによれば、工作片の設定、除去及び回 転に必要な取扱い時間の短縮により機械加工の精度が高くなり、生産性が著しく 高くなる。

説明してきた発明は、サーメット、構造粘土品、ラジオ用セラミックス、単結晶 体及び光学ガラス等の硬質のもろい材料より成る製品の平面及び球状面をダイア モンド研削、仕上げ及び研摩するために使用可能である。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）ケージ（４，４ａ）の穴（３）に入れた工作片（１０，１０ａ）を穴（３ ）内にはめ込まれて基部（１）に確実に支持されるストッパ（２．２ａ）上に載 置し、研摩具（１５，１５ａ）に工作片（１０，１０ａ）を押圧するような力を 加えて研摩具（１５，１５ａ）と工作片（１０，１０ａ）が相互に変位するよう にした工作片表面の研摩加工方法にして、研摩具（１５，１５ａ）をケージ（４ ，４ａ）と常時接触させ、基部（１）の方向への変位を少なくして基部（１）の 方向へのケージ（４，４ａ）の最大変位が工作片（１０，１０ａ）の所定の最初 の厚さ以上となるように選択することを特徴とする該研摩加工方法。 （２）基部（１）と、内部に工作片（１０，１０ａ）を入れるソケット及び基部 （１）に対向する平面を有するケージ（４，４ａ）を包含し、該ソケットが基部 （１）に固定した底部にストッパ（２，２ａ）を有するケージ（４，４ａ）の穴 （３）を通る型式のもので、ケージ（４，４ａ）の平面（１１）が、ケージ（４ ，４ａ）に最も近い基部（１）上の少なくとも３点により画定される面（１２） から等距離だけ隔設され、基部（１）とケージ（４，４ａ）との間には少なくと も１個の予じめ圧縮した弾性部材（５）を挿入し、弾性部材（５）の延長部に一 致する方向におけるケージ（４，４ａ）の移動を制限するようにストップを設け 、これによって該ソケットの深さが面（１２）からケージ（４，４ａ）までの距 離以下となることを特徴とする工作片を研摩加工するためのジグ。 （３）上記ストップがケージ（４，４ａ）に固定されるピン（６）の型式のもの で、該ピンが基部（１）の穴（３）を通過してヘッド（７）を有し、穴（３）の 直径がヘッド（７）の直径以下であることを特徴とする請求の範囲第２項記載の ジグ。 （４）上記ヘッド（７）と基部（１）との間にてピン（６）にシム（１３）を取 付け、弾性部材（５）を圧縮する方向と一致する方向へのケージ（４，４ａ）の 変位を制御するように調節可能なストップ（１４）を基部（１）に取付けること を特徴とする請求の範囲第３項記載のジグ。