JPH0415059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明の面取り加工方法は、主としてフロツピ
ーデイスクヘツドの面取り加工に利用されるもの
である。

従来例の構成とその問題点 フロツピーデイスクヘツド（被加工物）Ａは第
１図に示す如く、セラミツクスなどの脆性材料か
らなる略直方体形状のものであるが、フロツピー
デイスクを傷付けないようにこれに対向する面
（加工対象面）１の外縁部２には全周にわたつて
曲面状の面取り加工が施されている。そして前記
面１のフラツト部３の曲面状の面取り部２ａとの
継ぎ目の滑らかさが高精度で要求されている。

第２図は前記ヘツドＡの加工対象面１の短軸Ｙ
方向における断面プロフイルを示すが、前記ヘツ
ドＡの機能上この短軸方向における前記継ぎ目の
滑らかさとして、ａ／ｂ＝0.0003mm／0.020mmと
いう規格が実用許容値として定められている。こ
れを継ぎ目における面取り部２ａの曲面の傾斜角
度θに換算すると0.86゜となり、前記曲面を0.86゜
以下の傾斜角度θで形成しなければならないこと
になる。

このような高精度の面取り加工を行う従来法と
しては、第３図及び第４図に示す方法がある。

この従来法は、回転円盤１８上に弾性シート４
を介在させて研磨シート５を配設した研磨装置６
と、被加工物Ａに自転，揺動及び自転軸方向の付
勢力を与える被加工物保持装置７とを用いて面取
り加工を行なうものである。

前記被加工物保持装置７は３個の被加工物Ａを
同時に面取り加工できるように３本のホルダ８を
備え、これらホルダ８の夫々に被加工物Ａをその
加工対象面１が下になるように保持させている。
前記ホルダ８はその中心線を自転軸P′として自転
することにより被加工物Ａに自転を与えている。
９は前記ホルダ８を自転させるためのモータであ
る。前記ホルダ８はホルダ支持体１０に上下動可
能に支持されると共にバネ１１によつて下方に付
勢されている。この結果、被加工物Ａは自転軸
P′方向に付勢され、その加工対象面１の外縁部２
は所定弾性荷重下前記研磨シート５に常に圧接す
る。前記ホルダ支持体１０は揺動アーム１２の先
端部に取付けられ、揺動アーム１２の揺動に伴つ
て所定角度範囲α′内で揺動する。この結果ホルダ
８ひいては被加工物Ａに、図にQ′で示される揺
動中心線回りの揺動が与えられる。尚、第３図及
び第４図において、１３は揺動アーム１２に揺動
を与えるクランク機構、１４は被加工物保持装置
７全体を機枠１５に対し上下動させるシリンダ装
置、１６は前記研磨装置６の回転円盤１８を回転
駆動するモータである。

従来法は上述のように被加工物Ａに自転，揺動
及び自転軸P′方向の付勢力を与えつつ、その加工
対象面１の外縁部２を前記研磨装置６の研磨シー
ト５に圧接させることによつて面取り加工を行つ
ている。そして被加工物Ａの揺動範囲を、第４図
に示す如く、前記揺動中心線Q′を通り研磨シー
ト５に垂直な垂直線V′の片側にのみ存するよう
に定めて、被加工物Ａのフラツト部３（第１図参
照）が研磨シート５に接触して研磨痕跡が付けら
れるのを回避している。又被加工物Ａが第４図仮
想線で示すように前記垂直線V′に最も近付いた
揺動位置において、前記加工対象面１にフラツト
部３と面取り部２ａとの継ぎ目における傾斜曲面
の加工が行なわれるのであるが、このとき研磨シ
ート５の下の弾性シート４の弾性変形によつて前
記傾斜曲面の傾斜角度θが0.86゜に下の高精度な
面取り加工が可能になる。

しかし上記従来法は次のような問題点を有して
いる。

前記弾性シート４の弾性係数，表面硬さなど
の初期のばらつきやその経年変化によつて、前
記傾斜曲面の傾斜角度θが大きく影響を受け、
製品の品質が不安定になる。

フロツピーデイスクヘツドはそれが取付けら
れる機種毎に、面取り部２ａの曲面形状の規格
が異なつている。このように面取り部２ａの曲
面形状が異なる種々の被加工物Ａに対応させる
ためには、前記弾性シート４を種々取揃えるこ
とが必要である上に、被加工物Ａの種類，寸法
が異なる毎に、トライアンドエラー的に弾性シ
ート４を選択したり、加工条件を決めることが
必要である。

第３図に示す如く、複数個の被加工物Ａを同
時に面取り加工するとき、夫々の研磨部におけ
る研磨シート５の周速度が異なるため、これら
被加工物Ａ間に品質のばらつきが生ずる。

発明の目的 本発明は上記従来法の諸問題点を一挙に解消す
ることができる面取り加工方法を提供することを
目的とする。

発明の構成 本発明は上記目的を達成するため、平面状の加
工対象面１を有する被加工物Ａの前記加工対象面
１の外縁部２を、研研磨装置２０の円周方向に回
動する研磨面２１に圧接させて、被加工物Ａの面
取り加工を行う方法において、被加工物Ａをその
加工対象面１に垂直な自転軸Ｐの回りに自転させ
ると共に、前記自転軸Ｐを含み且つ前記研磨装置
２０の回転軸心Ｓに平行な面Ｆ上に、前記被加工
物Ａを揺動させ、更に被加工物Ａを前記自転軸Ｐ
方向に変位可能に配すると共に、その加工対象面
１の外縁部２が常に前記研磨面２１に接触するよ
うにこれを研磨面２１側に向け付勢し、且つ前記
研磨面２１の曲率半径をｒ，前記加工対象面１の
自転時の最小径をＬ，前記被加工物Ａが揺動する
面Ｆと前記回転軸心Ｓとの間の距離をｘと定めた
とき、（ｘ／ｒ−Ｌ／2r）＜0.012の関係が成立する範
囲 において、前記曲取り加工を行うことを特徴とす
る。

実施例の説明 以下本発明を図面に示す実施例に基き具体的に
説明する。

第５図及び第６図は本発明方法を実施する装置
を示している。研磨装置２０としては水平方向の
回転軸心Ｓの回りに回転する円筒形砥石２２を備
えたものが用いられる。２３はこの円筒形砥石２
２を回転駆動するモータ、２４はベルト、２５
ａ，２５ｂはプーリである。

被加工物保持装置２６は前記被加工物Ａを着脱
可能に保持するホルダ２７を備え、このホルダ２
７に被加工物Ａをその加工対象面１が下になるよ
うに保持させている。前記ホルダ２７はホルダ支
持体２８に回転自在且つ上下動自在に保持されて
いる。２９は前記ホルダ２７を回転駆動するモー
タで、この回転は１対のプーリ３０ａ，３０ｂ及
びタイミングベルト３１を経てホルダ２７に伝え
られる。これによつてホルダ２７はその中心線を
自転軸Ｐとして自転することにより、被加工物Ａ
に自転を与えている。前記ホルダ支持体２８には
バネ３２が内装されており、このバネ３２によつ
てホルダ２７を下方に向け付勢している。これに
よつて被加工物Ａは前記自転軸Ｐ方向に変位可能
に配されると共に、その加工対象面１の外縁部２
が常に前記円筒形砥石２２の外周面（研磨面）２
１に接触するように付勢される。

前記ホルダ支持体２８は略Ｆ形の揺動アーム３
３の先端部に取付けられている。この揺動アーム
３３はその基端部において、水平方向の揺動中心
線Ｑ回りに揺動するように、機枠３４に支持され
ている。３５は揺動アーム３３に揺動を与えるク
ランク機構、３６はこれを駆動するモータであ
る。かくして前記ホルダ支持体２８延いてはホル
ダ２７は前記揺動中心Ｑの回りに揺動するので、
被加工物Ａにも第５図及び第７図に示す如き揺動
が与えられる。

前記被加工物Ａが揺動する面、すなわち揺動面
Ｆは、前記自転軸Ｐを含み且つ前記回転軸心Ｓに
平行な面となるように設定される。本実施例では
この揺動面Ｆは鉛直面となる。又その揺動中心線
Ｑは被加工物Ａの加工対象面１より若干下方に位
置するように定められている。更に被加工物Ａの
揺動範囲αは、その鉛直方向の基準線Ｖに対し左
右対称の所定角度範囲にある。

前記回転軸心Ｓと前記揺動面Ｆとの間の距離ｘ
（第６図，第８図）は、前記加工対象面１の自転
時の最小径（これは第１図に示す如く、被加工物
Ａの短軸Ｙ方向の幅に該当する。）をＬ、前記円
筒形砥石２２の半径をｒとしたとき、次の関係式
を充足する範囲で定められる。

（ｘ／ｒ−Ｌ／2r）＜0.012 ……(1) 上記関係式(1)はｒ，Ｌをパラメータとし、ｘを
変数とした実験により、前記加工対象面１の継ぎ
目における傾斜角度θが確実に0.86゜以下（ａ／
ｂ＝0.0003mm／0.020mm以下）になる範囲を定め
たものである。

第９図はｒ＝105mm，Ｌをパラメータとしたと
きの実験データを示している。そして前記傾斜角
度θはオプチカルフラツト及びナトリウム光（λ
＝0.6μm）を用いた干渉縞間隔Ｗ（μm）の測定に
よつてその値を定めることができる。このときＷ
とａ／ｂとの関係は次式で示される。

ａ／ｂ＝0.6／２／Ｗ＝0.3／Ｗ …(2) 従つてａ／ｂが0.3μm／20μm以下であるためには、Ｗ が20μm以上であることが必要である。

そして上記関係式(1)はこの条件を実用上支障の
無い程度に満足するものである。例えばｒ＝105
mm，Ｌ＝5.5mmのとき、第９図のグラフからｘが
約4.0mm以下であればよいことが分る。

本発明方法は上記装置を用いて以下のように実
施することができる。

先ず前記ｘをｒ及びＬとの関係で上記関係式(1)
を満足するように定める。次いで、被加工物Ａを
前記ホルダ２７にセツトし、この被加工物Ａに自
転軸Ｐ回りの自転、前記揺動面Ｆ内の揺動、自転
軸Ｐ方向に付勢力を与えて、その加工対象面１の
外縁部２を円筒形砥石２２の前記研磨面２１に圧
接させ、前記研磨装置２０による面取り加工を行
う。

前記被加工物Ａの揺動範囲αは適宜定めること
ができるが、例えば前記基準線Ｖの左右に夫々
40゜，計80゜に定めることができる。又被加工物Ａ
が上記揺動範囲αを１往復すると、研磨作業が完
了するように構成すると好適であり、これに要す
る時間を例えば40秒とすることができる。前記円
筒形砥石２２としてはダイヤモンド砥石を用いる
と好適であり、ｒ＝105mmのとき、例えば1700r.
p.m.で回転させる。更に前記被加工物Ａの自転速
度を例えば200r.p.mとするとよい。

本発明は上記実施例に示す外、種々の態様に構
成することができる。

例えば前記研磨装置２０として第１０図に示す
回転ドラム４０に研磨テープ４１を捲き掛けてな
るものを採用することができる。この場合も上記
関係式(1)を満走させる必要がある。尚、４２，４
３はテープラツプ装置である。

又第１１図に示す如く、前記被加工物保持装置
２６を複数本のホルダ２７，ホルダ支持体２８，
揺動アーム３３を有する構造として同時に複数個
の被加工物Ａを前記ホルダ２７に保持せしめて、
これらを同時に面取り加工できるように構成する
ことができる。前記複数個の被加工物Ａは同一の
ｘを有する位置において、前記研磨面２１に接触
するので、加工条件が全く同一となり、品質のば
らつきが生じない。尚、前記複数本の揺動アーム
３３は第１１図仮想線で示す如く、互いに平行な
関係を保つて揺動する。３９はこれら揺動アーム
３３を連結するリンクである。

発明の効果 本発明によれば被加工物の寸法が異なつても関
係式(1)に基づき、所望の加工形状を得るための加
工条件を容易に定めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の被加工物の１例であるフ
ロツピーデイスクヘツドの斜視図、第２図はその
Ｙ軸方向の断面を示す斜視図、第３図は従来法に
用いられる装置を示す側面図、第４図はその要部
の拡大正面図、第５図は本発明方法に用いられる
装置の１例を示す正面図、第６図はその側面図、
第７図は本発明方法の原理を示す正面図、第８図
はその側面図、第９図は本発明方法を実施して得
られた製品の加工精度を示すグラフ、第１０図は
本発明方法に用いられる他の装置を示す側面図、
第１１図は本発明方法に用いられる更に別の装置
を示す正面図である。 １……加工対象面、２……外縁部、２０……研
磨装置、２１……研磨面、Ａ……被加工物、Ｐ…
…自転軸、Ｓ……回転軸心、Ｆ……被加工物が揺
動する面、Ｌ……加工対象面の自転時の最小径、
ｒ……研磨面の曲率半径、ｘ……被加工物が揺動
する面と回転軸心との間の距離。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 平面状の加工対象面を有する被加工物の前記
   加工対象面の外縁部を、研磨装置の円周方向に回
   動する研磨面に圧接させて、被加工物の面取り加
   工を行う方法において、被加工物をその加工対象
   面に垂直な自転軸の回りに自転させると共に、前
   記自転軸を含み且つ前記研磨装置の回転軸心に平
   行な面上に、前記被加工物を揺動させ、更に被加
   工物を前記自転軸方向に変位可能に配すると共
   に、その加工対象面の外縁部が常に前記研磨面に
   接触するようにこれを研磨面側に向け付勢し、且
   つ前記研磨面の曲率半径ｒ、前記加工対象面の自
   転時の最小径をＬ、前記被加工物揺動する面と前
   記回転 軸心との間の距離をｘと定めたとき、（ｘ／ｒ− Ｌ／2r）＜0.012の関係が成立する範囲において、前 記面取り加工を行うことを特徴とする面取り加工
   方法。