JPH07186017A - 円板形状の工作物の端面平面部の研削方法及び研削盤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】円板形状の工作物を高精度に加工できる研削方
法及び研削盤を提供すること。 【構成】工作物を自転運動させ、研削砥石を砥石作業面
が工作物の研削面に対して平行になるような軸のまわり
に回転させ、砥石の回転軸心を研削方向に対して所定の
角度傾けるとともに工作物の回転中心が研削砥石の少な
くとも一部を通過するようにして研削砥石と工作物とを
研削面に平行な方向に相対的に送り運動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は円板形状の工作物を加工
するための研削方法及び研削盤に関する。

【０００２】

【従来の技術】シリコンウエハのような円板形状の工作
物を研削加工する方法としては、図３に示すようにカッ
プ形の研削砥石６ｃと工作物１１とに比較的大きい切込
み量を与えて、小さい送り速度で１パスで研削加工する
クリープフィード研削方法や、図４に示すように工作物
１１の回転中心がカップ形の研削砥石６ｃの作業面内に
入るように配置し、自転する工作物１１に対して研削砥
石６ｃを連続的に切り込んで研削加工する自転研削方法
が主として採用されている。なお、図３及び図４におい
て（ａ）は平面図を、（ｂ）は側面断面図を示すもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
の前者すなわちクリープフィード研削方法では、研削砥
石６ｃと工作物１１との接触面積が送り方向の位置によ
り変化するのに対応して研削抵抗も変化する結果、研削
砥石６ｃと工作物１１とが切込み方向に弾性変位し、工
作物１１が中凸形状になった。◆また、上記従来技術の
後者すなわち自転研削方法では、工作物１１の中心部が
研削砥石６ｃと常に接触した状態にあるため、この部分
が集中的に加工されて中心部に凹部が生じたり、スクラ
ッチが多発することがあった。◆そして、いずれの研削
法においても、研削砥石６ｃと工作物１１とが面接触す
るので、工作物１１の直径が大きくなると研削抵抗も大
きくなり、研削砥石６ｃと工作物１１との間の弾性変位
が増大して研削精度が劣化する。◆本発明の目的は上記
した従来技術の課題を解決し、円板形状の工作物を高精
度に加工できる研削方法及び研削盤を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、工作物
を自転運動させ、研削砥石を砥石作業面が工作物の研削
面に対して平行になるような軸のまわりに回転させ、砥
石の回転軸心を研削方向に対して所定の角度傾けるとと
もに工作物の回転中心が研削砥石の少なくとも一部を通
過するようにして研削砥石と工作物とを研削面に平行な
方向に相対的に送り運動させることにより解決される。

【０００５】

【作用】図１は本発明の原理を摸式的に示すもので、
（ａ）は平面図、また（ｂ）はその正面図である。同図
のように、砥石軸の軸心Ｃを送り方向に対して所定の角
度傾けるようにしたので、研削砥石６ｆと工作物１１と
が接触するのは図１のｌの部分（ｌ＝Ｗｃｏｓθ、Ｗは
砥石の幅）で常に一定であり、上記した上記従来技術の
前者のように送り方向の位置により変化することはな
い。また、研削砥石６ｆと工作物１１とは送り運動を与
えられるので、上記した上記従来技術の後者のように工
作物１１の一定の部分が常に研削砥石６ｆに接触すると
いうことは起こらない。さらに、研削砥石６ｆと工作物
１１とはほぼ線接触に近い状態で加工されるので，カッ
プ形の研削砥石に比べると研削抵抗を著しく小さくでき
る。しかも、研削砥石６ｆが工作物１１の中心を通過す
るように位置決めすることが容易である。なお、工作物
１１の全面を削り残しを生じることなく研削加工するた
め、工作物１１の１回転当たりの送り量を図１のｌより
も小さい値に設定する。

【０００６】

【実施例】以下、本発明を適用した研削盤の一実施例を
図２により説明する。なお、（Ａ）は研削盤の正面図、
（Ｂ）は側面図である。◆図において、１はベッド。２
はスライダで、ベッド１に矢印イの方向に摺動自在に保
持され、モータ３により駆動される。４は砥石頭で、ス
ライダ２に固定されている。５は砥石軸で、砥石頭４に
回転自在に保持され、図示しないビルトインモータによ
り回転される。６ｆは平形の研削砥石で、砥石軸５の先
端に取り付けられている。◆７は主軸台で、ベッド１に
矢印ロの方向に摺動自在に保持され、モータ８により駆
動される。９は工作主軸で、主軸台７に回転自在に保持
され、図示しないビルトインモータにより回転される。
１０は真空チャックで、工作主軸９の先端に取り付けら
れて、図示しない真空ポンプに配管されている。１１は
工作物で、真空チャック１０に吸着されている。 な
お、砥石軸５は、研削砥石６ｆと工作物１１との運動状
態を図１（ａ）に示すものとするため、スライダ２の摺
動方向イに対して角度θだけ傾斜し、かつ、研削砥石６
ｆの一部が工作物１１の回転中心を通過するような位置
関係に配置されている。◆以上の構成において、研削砥
石６ｆ及び工作物１１を回転させ、主軸台７を所定量ず
つ切り込ませるとともに、工作物１１の１回転当たりの
送り量がｌよりも小さくなるような送り量でスライダ２
を矢印イの方向に往復運動させ、工作物１１の全面を研
削加工する。◆なお、上記実施例では、スライダ２を一
定速度で送り運動させるようにしたが、工作物１１の外
周付近を加工するときは遅く、中心付近を加工するとき
は早く送るようにしてもよい。同様に、工作物１１の回
転数を工作物１１の外周付近を加工するときには小さ
く、中心付近を加工するときには大きくするようにして
もよい。このようにすると、加工位置による研削抵抗の
変化をより小さくすることができ、より高精度な研削加
工が可能になる。また、上記実施例では、砥石軸５及び
工作主軸９が１軸の場合について示したが、これらを複
数組設けて粗研削と仕上研削、あるいは、粗研削、中仕
上研削と仕上研削を同時に行うような構成にしてもよ
い。さらに、上記実施例では、主軸台７の片側だけに工
作主軸９を設けたが、両側に設けるとともに主軸台７を
割り出し可能な構成とし、一方で加工している間に他方
で工作物１１の交換をするような構成にしてもよい。

【０００７】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、◆ (1)研削砥石と工作物がほぼ線接触の状態で加工される
ので、カップ形の研削砥石による研削加工に比べると研
削抵抗が著しく小さくなり、研削砥石と工作物との間の
弾性変位が小さくなるので高精度な研削加工ができる。
◆ (2)カップ形の研削砥石によるクリープフィード研削の
ように、研削砥石と工作物との接触面積が送り方向の位
置により変化しないので、研削抵抗の変化も小さく、高
精度な平面度が得られる。◆ (3)カップ形の研削砥石による自転研削のように、研削
砥石と工作物とが定常的に接触している部分がないの
で、回転中心部が集中的に加工されて凹部が生じるとい
うことがなく、高精度な平面度が得られる。◆ (4)横軸回転テーブル形の研削盤では、砥石軸の軸心方
向に送り運動を行うように構成されているので、工作物
を自転させて加工すると回転中心部に削り残しが生じる
ことがあるが、本実施例では砥石軸の軸心方向に対して
所定の角度をなす方向に送り運動を与えるので、削り残
しを生じない加工ができる。◆ (5)横軸角テーブル形の研削盤では、テーブルの片側工
程ごとに送り量を与えて研削加工するので、工作物の全
面を加工するためにはテーブルを何往復もさせる必要が
あるが、本実施例では工作物を自転させるようにしたの
で、一方向に１回送り運動させるだけで工作物の全面を
加工することが可能で、高能率な加工ができる。◆とい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の加工原理を示す説明図。

【図２】本発明の一実施例を示す正面図及び側面図。

【図３】従来のクリープフィード研削における加工状態
を示す説明図。

【図４】従来の自転研削における加工状態を示す説明
図。

【符号の説明】

６ａ，６ｆ 研削砥石 １１ 工作物

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作物を自転運動させ、研削砥石を砥石作
   業面が工作物の研削面に対して平行になるような軸のま
   わりに回転させ、砥石の回転軸心を研削方向に対して所
   定の角度傾けるとともに工作物の回転中心が研削砥石の
   少なくとも一部を通過するようにして、研削砥石と工作
   物とを研削面に平行な方向に相対的に送り運動させるこ
   とを特徴とする円板形状の工作物の端面平面部の研削方
   法。
2. 【請求項２】工作物を回転させる工作主軸と、砥石作業
   面が研削面に平行になるように研削砥石を回転させる砥
   石軸と、前記工作主軸の軸方向に前記工作主軸と前記砥
   石軸とを相対移動させる手段と、前記工作主軸に対して
   直角な方向に前記工作主軸と前記砥石軸とを相対移動さ
   せる手段とを設け、前記砥石軸を前記工作主軸に対して
   直角な相対移動方向に対して所定の角度傾けて配置する
   とともに前記工作主軸が研削砥石の少なくとも一部を通
   過するように構成したことを特徴とする研削盤。