JPH0478430B2 - - 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
加工対象面１のフラツト部３と曲面状の面取り部
２ａとの継ぎ目ｄの滑らかさが高精度で要求され
ている。例えば加工対象面１の短軸Ｙ方向におい
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（第２図）。これ
は継ぎ目ｄにおける傾斜曲面の傾斜角度〓が
0.86゜以下であることを意味する。

又、フロツピーデイスクヘツドＡは脆性材料か
らなり、しかも積層構造であるので面取り加工中
にチツピングやクラツクが生じ易いという問題も
ある。

このようにチツピングやクラツクが生じ易いフ
ロツピーデイスクヘツドなどの被加工物Ａを高精
度で面取り加工する方法として、従来第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に身転，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a′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ｄ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〓が0.86゜以下の高
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〓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。

弾性シート４上の研磨シート５によつて面取
り加工を行うので、十分な研磨量をとることが
困難で、作業能率が悪いという問題がある。

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
ると共に、チツピングやクラツクの発生を防止す
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
加工対象面を有する被加工物の前記加工対象面の
外縁部を、円筒形砥石の外周の研磨面に圧接させ
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
記円筒形砥石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、且つ前記円筒形砥石を前
記被加工物と前記円筒形砥石との接触部おける前
記円筒形砥石の周速度ベクトルのうち前記被加工
物の自転軸と平行な方向の成分が前記円筒形砥石
の回転軸側を向くように回転させて面取り加工を
行な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
２７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を下方に向けて付勢している。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の外周の研磨面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ひいてはホル
ダ２７は前記揺動中心線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ａ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ると好適である。

（ｘ／ｒ−Ｌ／2r）＜0.015 ……(1) 但し、上記関係式(1)は仕上加工時における要件
であつて、荒加工時にはｘの値を上記関係式(1)で
定まる値よりも大きく設定することができる。円
筒形砥石２２は第６図及び第８図に示すように、
被加工物Ａと円筒形砥石２２との接触部における
円筒形砥石２２の周速度ベクトルのうち被加工物
Ａの自転軸と平行な方向の成分が円筒形砥石２２
の回転軸側を向くように回転し、被加工物Ａの外
縁部２を研磨する。脆性材料からなり、しかも積
層構造であるフロツピーデイスクヘツドＡは、研
磨時に加わる外力に対し極めて脆く、本発明方法
のように円筒形砥石２２による研磨を行う場合に
はチツピングやクラツクの発生が危惧される。実
際にも、円筒形砥石２２を第６図及び第８図に示
す回転方向とは逆の方向に回転させ、アツパーカ
ツトにより研磨すると、前記チツピングやクラツ
クの発生の確率が極めて高くなることが確められ
た。これに対し、本発明の方法は、円筒形砥石２
２を被加工物Ａと円筒形砥石２２との接触部にお
ける円筒形砥石２２の周速度ベクトルのうち被加
工物Ａの自転軸と平行な方向の成分が円筒形砥石
２２の回転軸側を向くように回転させることによ
つて、チツピングやクラツクの発生を激減させる
ことに成功し、円筒形砥石研磨方式を採用する際
に生ずる上記問題を解決することができたのであ
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。

本発明方法を面取り加工の仕上加工として用い
る場合には、先ず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。又円筒形砥石２
２を被加工物Ａと円筒形砥石２２との接触部にお
ける円筒形砥石２２の周速度ベクトルのうち被加
工物の自転軸と平行な方向の成分が円筒形砥石２
２の回転軸側を向くように回転させる。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方向の付勢力を与えて、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ａ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ａ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、複数個の被加工物Ａを同時に
面取り加工できるようにして、本発明方法を実施
することができる。

発明の効果 本発明は上記構成を有するので、次のような効
果を奏することができる。

本発明方法は基本的には剛性の円筒形砥石上
での研磨加工法であり、被加工物と研磨装置と
の幾何学的位置関係によつて、被加工物の面取
り部の曲面形状が決定されるので、弾性シート
の弾性変形を利用した従来法と異なり、前記曲
面形状が安定する結果、製品の品質を安定させ
ることができる。

本発明方法は円筒形砥石による研磨方式を採
用しているが、この円筒形砥石を被加工物と円
筒形砥石の接触部における円筒形砥石の周速度
ベクトルのうち被加工物の自転軸と平行な方向
の成分が円筒形砥石の回転軸を向くように回転
させて面取り加工を行つているので被加工物に
チツピングやクラツクが発生するのを防止する
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
はその側面図である。 １……加工対象面、２……外縁部、２１……研
磨面、２２……円筒形砥石、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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、円筒形砥石の外周の研磨
   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、且つ前記円筒形砥石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、且つ前記円
   筒形砥石を前記被加工物と前記円筒形砥石との接
   触部における前記円筒形砥石の周速度ベクトルの
   うち前記被加工物の自転軸と平行な方向の成分が
   前記円筒形砥石の回転軸側を向くように回転させ
   て面取り加工を行なうことを特徴とする面取り加
   工方法。