JPH0373261A - 平面加工装置 - 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） 本発明は平面加工装置、殊に水晶等の圧電結晶体、セラ
ミクス或は金属等の表面を高い平面度に切削或は研削す
る為の平面加工装置に関する。

（従来技術） 従来から被加工物表面を高い平面度で仕上げろ為の加工
装置としては第３図（ａ）に示す如く砥石等の工具１の
回転軸を動力源２からの駆動力を受ける回転体３の回転
軸より所要量偏位せしめ、前記工具１を前記回転体３の
回転軸の周囲に公転させつつ自転するよう運動させテー
ブル４上に固定した被加工物５表面を加工するのが一般
的であった。

しかしながら上述した如き構成を有する工作機械によっ
て平面加工を行った場合頻々同心円状の模様が加工面に
残留し充分な平面度が得られないという欠陥があシ９例
えば振動面陥没型圧電振動子の平面の如〈従来一般のラ
ッピング盤は使用し得すしかも極めて高い平面度を要求
される表面の加工を行うことは事実上不可能であるとい
う問題があった。

（発明の目的） 本発明は上述した如き従来の平面加工装置の欠陥を除去
すべく役されたものであって、従来の平面加工装置を改
良することによって極めて高い平面度を実現し得る加工
装置を提供するとと金目的とする。

（発明の概要） 上述の目的を遠戚する為１本発明に係る平面加工装置は
基本的に工具をその回転軸から所要量偏芯した軸の壕わ
りに公転させると共に前記偏芯軸を更にこれから所渋量
偏芯した軸の１わｂに公転させつつ自転させるようにし
たものである。

（実施例） 以下９本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説
明する。

実施例の説明に先立って本発明の理解を助ける為、前述
した従来の表面加工装置の有する欠陥について簡単に解
説する。

第３図（ｂ）は上述した従来の平面加工装置が有する欠
陥たる同心円状模様が発生しこれが残留する原因の−を
説明する模式断面図である。

即ち、工具１の研削面に突出砥粒１′が存在したと仮定
すると、被加工物５表面中央部には工具１の公転軸を中
心とする同心円状の島が。

又その周辺にはリング状の凹陥が発生するであろうこと
工具１の運動を考察すれば容易に理解されよう。

同様の現象は工具ｌの研削面が傾斜している場合にも発
生するであろうことは自明であってこれらが同心円状の
模様となって観測されること、又加工時間に制限がある
以上これが残留する場合が少なくないこと前述の通りで
ある。

この問題を解決する為１本発明に係る平面加工装置は基
本的に以下の如き構成をとる。

第１図（ａ）は本発明に係る平面加工装置の基本的実施
例を示す構＠出であって、遊動（公転）することのない
第１回転体６の回転軸からｅｌだけ偏芯した回転軸を有
し前記第１回転体６囲転軸筐わシに公転しつつ自転する
第２回転体７と該第２回転体の回転軸からｅ、だけ偏芯
した回転軸を有し前記第２回転体の回転軸１わりにｊビ
止 公　圭イエＪｓｃ１を備えテーブル４に固定した被加工
物８表面を加工するものである。

この際ｅ　　＜ｅ　　且つｅ　２＜ｅ　、又１ｊｅ１＜
ｅ、で１ あれば半径ｒ＝ｅ１＋ｅ　２＋ｅ、　　なる円の内伸１
が加工面となる。

斯くすれば工具１の被加工物表面上に於ける移動範囲が
従来の平面加工装置のそれに比して増大することに々る
為、少なくとも前記第４図（ｂｌに示した如き加工表面
中央部に島状部が残留する可能性は殆んど消滅する。

ところで上述した如き工具と被加物との相対運動を行な
わしめるには第１Ｎ（ｂｌに示す構成をとってもよい。

即ち、工具１の駆動系としては従来の平面加工装置と同
様回転軸が公転しない第１回転体６の軸に対し工具１０
回転軸をｅｌだけ偏芯せしめるに止める一万、テーブル
４を回転させると共に該（２）転テーブル上に偏芯台８
を設けこれをテーブル（２）転軸からｅ！だけ偏芯させ
その上にりり 被加工物令を固定したものである。

このように構成した場合にもｅ２）ｅ、且つｅ　１　＜
　ｅ　ｔとするかメはｅ、＜ｅｌとすれば半径ｒ＝ｅ１
＋ｅ、＋ｅ、なる円内が加工範囲となると共！ に被加工物今が回転することによシ被加工物の加工面表
裏の平行度を高める上でも効果があろう。

ところで加工装置に上述した如き動作、殊に第１図０）
に示したような動作をさせる為には例えば第２図に示す
如き機構を用いればよい。

第２図は本発明に係る平面加工装置の一実施例を示す断
面図であって、コラム９に固定した筒状体１０中に第１
回転体６を設けベアリングを介して回転自在に支持する
と共に前記第１回転体孝外周適所にプーリ１１を嵌入し
これにベルト１２を巻回して外部より回転力を与える。

前記第１回転体≠の下部にはアリ溝１３を切シ、これと
摺動し得るレールる有する第２囲転体７の頂部を係合せ
しめこれらの間にスクリュー１４を配置して第１及び第
２回転体６及び７相互の偏芯量を設定する偏芯機構を構
成する。

前記第２回転体７の前記偏芯掛構下部内部には前記第２
回転体７内周に固定した内歯々第１５を設けると共にこ
れと咬合う遊星歯車１６，１６゜・・・・・・を回転自
在に支持する遊星歯車支持円盤１８を前記第２回転体７
内周に対してクロスローラ・ベアリング１９にて支持し
前記回転体７に対する回転の自由を確保すると共に軸方
向スラストを受けるよう構成する。

又、前記遊星歯車支持円盤１８にはその回転軸芯に揺動
軸２０を前記第１回転体６内部を通して立設し、該揺動
軸２０の上端には互に直交する２軸２１，２２を備えた
揺動ブロック２３を固定する。更に前記２軸２１．２２
をその軸方向に夫々スライド自在とした枠体２４中に組
込み。

該枠体２４を前記コラム９に固定した筒状体１０頂部に
固定することによって前記第１回転体６０回転軸の周囲
を公転しつつ自転する第２回転体７中の遊星歯車支持円
盤１８及びこれに固定した揺動軸２０の揺動の安定を確
保する。

次に前記遊星歯車支持円盤１８に回転自在に支持した遊
星歯車軸１７の他端には歯車２５゜２５、・・・・・・
を固定しこれらと歯車２６とを咬合わせると共に該歯車
２６の軸２７を前記第２回転体７の下端面とスラスト・
ベアリング２８を介して当接する第３回転体２９に結合
する。

同、前記第３回転体２９０回転軸芯は第２囲転体７のそ
れと同軸とすると共に前記歯車２５゜２５、・・・・・
・及び２６の歯数を適当ｉ値に選ぶことによう第２回転
体の回転角速度と第３回転体のそれとに差を与えろよう
構成する。

斯くの如く構成する理由は本平面加工装置の工具による
被加工物表釦の特定領域の加工が毎回同一の条件によっ
てなされるのを防止する為である。

さて前記第３回転体２９の下半分ｌ−を荊述した第１回
転体６と第２回転体７との関係と同極の偏芯機構及び該
機構の下方に延びる工具支持部３０を備え工具の回転軸
芯を第３回転体の軸芯（第２回転体のそれと同軸）から
所要量偏芯しうるようにする。

前記工具支持部３０Ｆｉ詳述を省略した公知のエア・タ
ービン駆動高速回転工具（砥石）１の支持軸３１を押入
固定し得るように構成する。

又、前記工具１の駆動部内勤非回転外皮３２には高圧空
気をタービンに送る為のパイプ３３を固定し、該パイプ
３３は工具１の揺動に対応する為スライダ３４を介して
支持したものである。

上述の如く構成した本発明に係る平面加工装置は第２図
からも朗らかな如く、工具ｌが高速回転（自転）しつつ
第３回転体２９０回転軸１わジを公転し、第３回転体２
９はその回転角速度の異なる同軸の第２回転体７の回転
軸上で回転し、更に第２回転体７は自転しつつ第１回転
体６０回転軸筐わシを公転することになり、上記２段の
偏芯量及び工具半径の和が加工領域の半径を決定すると
共に工具の切削或は研削面に傾斜、突起部が存在する場
合にも同心円上の段差が発生する虞れは殆んど解消する
。

以上、第１図（ａ）に示した如き運動を工具に与える装
置を実現する為の機構についてのみその実施例を以って
詳細に説明し第１図（ｂ）に示す方式を実現する装置に
ついては格段の説明を行々わなかりたが、その理由は偏
芯回転運動の一部をテーブルと被加工物の運動に依存す
るならば格別新規な機構を用いる必要のないこと自明で
あるからに他ならない。

（発明の効果） 本発明は以上説明した如く榊敢し機能するものであるか
ら振動面凹陥型圧電振動子の様な特殊なデバイスであっ
て高い平面度を要求される被加工物の加工を短時間にし
かも良好な歩留シを維持しつつ行う上で著しい効果があ
る。

メ、テーブル上で被加工物を偏芯回転させる方式を用い
た場合には加工面表裏の平行度も併せ向上し得るので一
層効果的であシこれらの効果は加工装置の複雑化、高精
度化に伴う価格の上昇を補って余シあるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び（ｂ）Ｆｉ夫々本発明に係る平面加工
装置の異った実施例を説明する構成図、第２図は前記第
１図（ａｌに示した構成の加工装置を実現する機構の一
実施例を示す断面図、第３図（ａ）及び（ｂ）は夫々従
来の平面加工装置の構成図及びその欠陥の原因を示す為
の説明図である。 １・−・・・・・・・工具、　　　４・・・・−・・・
・テーブル。 ５・・・−・・・・・被加工物、　　　６・・・・・・
・・・第１回転体７・・・・・・・・・第２回転体、　
　　８・・・・・・・・・偏芯機構を有するテーブル、
　　　　１３．１４・・・・・・・・・偏芯機構、　　
　１５・・・・・・・・・内歯々車。 １６・・・・・・・・・遊星歯車、　　　１８・・・・
・・・・・遊星歯車支持円盤、　　　２０・・・・・・
・・・円盤軸芯支持軸。 ２１乃至２４・・・・・・・・・第２回転体軸芯遊動機
構。 ２５．２６・・・・・・・・・他の歯車、　　　２９・
・・・・・・・・第３回転体 ６２ン 東洋通信機株式会社 図面の浄書 手 続 補 正 書 （方式） ％式％ （ 葎禁ｙＩＴ偵蓄犀蔀鼠ＴＩＴ好ギ容二丁目１番１号（昭
和６２年１０月２６日、住居表示の実施）４、補正命令
の日付く発送口）平成 ２年 ８月 ２８日 ５、補正の対象 図面の第２葉目 ６゜ 補正の内容 別紙の通り「第２図」と図番骨を付する多 反 （ｂ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加工物の表面を切削又は研削する工具の回転軸
   が当該軸から所要量偏芯した軸の周囲を公転しつつ自転
   し、更に前記偏芯軸がこれより所要量偏芯した被加工物
   表面の加工中心の周囲を公転しつつ自転することを特徴
   とする平面加工装置。
2. （２）軸芯が遊動しない第１回転体と該第１回転体に対
   してその回転軸と直交する方向に軸芯を偏移せしめる偏
   芯機構を備えた第２回転体と該第２回転体に対しその回
   転軸と直交する方向に軸芯を偏移せしめる偏芯機構を備
   え前記第２回転体と共にその回転軸の周囲を公転する偏
   芯体と該偏芯体の軸芯を回転軸とする工具とを具備した
   ことを特徴とする特許請求の範囲（１）記載の平面加工
   装置。
3. （３）前記第２回転体がその内周に設けた内歯々車と咬
   合う遊星歯車と、該遊星歯車の回転軸を回転自在に支持
   しつつ前記第２回転体内周と摺接すると共に前記第１回
   転体の回転軸の周囲を公転する遊星歯車支持円盤と、該
   円盤の軸芯に固定された円盤軸芯支持軸及び該軸端を前
   記円盤と共に前記第１回転体の回転軸の周囲に公転させ
   る為の第２回転体軸芯遊動機構とを備え、第１回転体に
   与えた駆動力によって第２回転体を前記第１回転体の回
   転軸の周囲で公転させつつ自転可能としたことを特徴と
   する特許請求の範囲（２）記載の平面加工装置。
4. （４）前記遊星歯車の軸に更に他の歯車を設けこれらと
   咬合うと共に前記第２回転体の回転軸と同軸の独立回転
   軸を有する歯車を設け、該歯車の回転軸と結合した第３
   回転体を前記第２回転体と工具を取付ける前記偏芯体と
   の間に介在せしめることによって前記第２及び第３回転
   体の回転角速度に差異を設け工具が被加工物表面全面の
   均一加工を担保するようにしたことを特徴とする特許請
   求の範囲（３）記載の平面加工装置。
5. （５）軸芯が遊動しない第１回転体と該第１回転体の回
   転軸に対し直交方向に軸芯を偏移せしめる偏芯機構を備
   えた偏芯体と該偏芯体と共に前記第１回転体の回転軸の
   周囲を公転しつつ自転する工具と、回転軸を前記第１回
   転体のそれと同軸とすると共にこれに対して軸芯を偏位
   せしめる偏芯機構を有する被加物固定テーブルを具備し
   たことを特徴とする特許請求の範囲（１）記載の平面加
   工装置。
6. （６）工具が前記第１回転体に与える駆動力とは別個独
   立の駆動源によって回転することを特徴とする特許請求
   の範囲（２）乃至（５）記載の平面加工装置。