JPH09187815A

JPH09187815A - 液中切断方法および装置

Info

Publication number: JPH09187815A
Application number: JP143196A
Authority: JP
Inventors: Yuta Nishide; 雄太西出
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-01-09
Filing date: 1996-01-09
Publication date: 1997-07-22

Abstract

(57)【要約】【課題】新しい研削液の供給とスラッジを含んだ研削
液の排除とを円滑に行って加工品質の悪化を防ぐ。【解決手段】ブレード１は切断加工機の主軸９に取着
されている。研削液４が満たされた容器３内の底部には
保持台６が固定されている。保持台６の上面にはワーク
２が固定され、ワーク２は完全に研削液４で浸漬されて
いる。ワーク２の上面には２つの板状のガイド５が固着
されている。容器３の左側には吸水口７が設けられ、右
側には排水口８が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスやセラミッ
クス等の脆性材料を高精度に切断加工する液中切断装置
および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水などの液中において切断を行う
装置として、例えば特開平７−１７１７５５号公報記載
の発明がある。上記発明は、図７に示すように、液体
（純水）を満たした容器内にカップ型の砥石７１，主軸
７２，ワークが設置されている。主軸７２は中空形状を
しており、一端には砥石７１が、他端には水中ポンプ７
３が接続されている。この主軸７２が回転することによ
り砥石７１が回転する。

【０００３】上記構成の装置は、回転している砥石７１
に対してワークを砥石７１方向へ送るか、もしくは砥石
７１が回転しながらワーク方向へ移動することにより切
断加工を行う。その際、砥石７１近傍の液体（純水）は
砥石７１の回転によって還流し、砥石７１内部の液体は
切り屑（以下、スラッジと称する）とともに水中ポンプ
７３によって強制的に外部へ吸い出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来技術の液中切断装置においては以下のような欠点があ
る。すなわち、砥石および回転軸全体が液中にあるた
め、回転軸にシールや防錆処置が必要となる。加えて、
液体による抵抗が大きくて加工能率的には劣ってしま
う。また、水中ポンプを使用したことで装置自体が複雑
かつ高価となる。さらに、カップ型砥石ではなく外周刃
砥石（以下、ブレードと称する）を用いた直線切断を行
う場合には応用が利かない。

【０００５】請求項１〜４の課題は、ブレードを用いた
直線切断加工を、簡易的かつ効率的に液体（研削液）を
整流することにより、スラッジを速やかに除去して高精
度な切断加工が行える方法および装置の提供にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、研削
液中にワークを浸漬した状態で切断加工を行う液中切断
装置において、回転する主軸に取着されたブレードと、
前記研削液を溜める容器と、該研削液中に浸漬したワー
クの保持台と、前記研削液の給排水口と、前記研削液の
流れを整えるガイドとを具備したことを特徴とする液中
切断装置である。請求項１の発明においては、加工する
位置に研削液を安定して供給するとともに、ブレード近
傍の研削液を一定方向に整流する。

【０００７】請求項２の発明は、前記ブレードの加工面
に対向した位置と主軸とにそれぞれ電解インプロセスド
レッシング（ＥＬＩＤ）用の電極を設けたことを特徴と
する請求項１記載の液中切断装置である。請求項２の発
明においては、請求項１に加え、電荷をかけることによ
って電解インプロセスドレッシング（ＥＬＩＤ）による
加工を行う。

【０００８】請求項３の発明は、研削液中にワークを浸
漬した状態でブレードにて切断加工するにあたり、ガイ
ドを用いて研削液を一定方向に整流させつつ加工を行う
ことを特徴とする液中切断方法である。請求項３の発明
においては、スラッジを含んだ研削液を一定方向へ流す
ことである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項３において、電
解インプロセスドレッシングを用いて加工を行うことを
特徴とする液中切断方法である。請求項４の発明におい
ては、請求項３に加え、ブレードの目詰まりを防止して
加工負荷を軽減する。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（実施の形態１）図１および図２は本実施の形態で用い
る装置を示し、図１は正面図、図２は側面図である。ブ
レード１は切断加工機の主軸９に取着されており、主軸
９は図示省略した駆動モータによって数千回転で回転し
ている。この主軸９は数値制御されたサーボモーターに
よりＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の３軸方向へ移動可能である。

【００１１】容器３は図示省略した切断機本体に固定さ
れ、容器３内には研削液４が満たされている。また、容
器３内の底部には保持台６が固定されている。保持台６
の上面には真空チャックもしくはマグネットチャックに
よりワーク２が固定されており、ワーク２は完全に研削
液４で浸漬されるように構成されている。なお、ワーク
２がマグネットチャックできない材質の場合、マグネッ
トチャックできる金属材料等の板材をワーク２の下面へ
張り合わせた後に保持台６へ固定しても良い。また、切
断時に保持台６にブレード１が接触することを防ぎたい
場合、板状のステヤトイをワーク２の下面へ張り合わせ
た後に保持台６へ固定しても良い。

【００１２】ワーク２の上面には２つの板状のガイド５
が接着剤などで固着されており、切断面の両側に立設さ
れている。ガイド５の材質は金属やプラスチック等の何
れを使用しても良い。図１に示すように、容器３の左側
には給水口７が設けられ、右側には排水口８が設けられ
ている。給水口７には図示省略した研削液供給タンクか
ら汲み上げた研削液４が供給される。さらに、給水口７
には図示省略した弁が設けられており、容器３内の液面
には図示を省略したフロートが浮いている。給水口７の
弁とフロートとは機械的もしくは電気的に連動するよう
に構成され、容器３内の水位は自動的に調節される。

【００１３】以上の構成からなる装置を用いての液中切
断方法は、ブレード１が回転しながら図１の左方向へ移
動することにより、ワーク２を切断する。この際、研削
液４がワーク２を完全に浸漬しているので加工点には充
分な研削液４が供給される。また、ブレード１付近（ガ
イド５の内側）の研削液４はブレード１の回転により図
１の左から右の方向へ流れる。一方、加工の進行に伴い
発生するスラッジが研削液４中に混入してくる。このス
ラッジは研削液４中に拡散しようとするが、図２に示す
ように、加工点の両側に立設されたガイド５により、そ
の外側に拡散できない。

【００１４】上述したように、研削液４はガイド５の内
側をある一定方向へ流れるため、必然的にスラッジを含
んだ研削液４も一定方向へ流れていく。このスラッジを
含んだ研削液４の流れていく先には排水口８が設置され
ており、スラッジを含んだ研削液４は容器３外に排出さ
れる。排出により、容器３内の研削液４が少なくなる
と、容器３内の水面に浮いているフロートが下がり、給
水口７の弁が開放されて研削液４が供給され、容器３内
の研削液４の水位を一定に保つ。

【００１５】本実施の形態によれば、スラッジの除去を
円滑に行うことができ、スラッジによる加工面のチッピ
ングやキズ等を防ぐことができる。加えて、加工の進行
状況により加工点が移動しても安定した研削液の供給を
行うことができ、研削液の供給不足による砥石の偏磨耗
や破損、ワークに及ぼすチッピング等のダメージを最低
限に抑えることができる。

【００１６】なお、本実施の形態においては１回のみの
切断加工について述べたが、連続してワークを短冊状に
切断する場合、連続する切断位置の間にガイドを立設す
るようにすれば良い。

【００１７】（実施の形態２）図３および図４は本実施
の形態で用いる装置を示し、図３は正面図、図４は側面
図である。本実施の形態は、前記実施の形態１における
ガイド５の固定方法が異なるもので、他の構成は同一な
構成部分からなり、同一構成部分には同一番号を付して
その説明を省略する。

【００１８】本実施の形態では、主軸９の根本の回転し
ない部分に固定用具１０の一端を取着し、固定用具１０
の他端にガイド５を取り付ける。これにより、ブレード
１がＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸方向へ動いた際も、ガイド５はブ
レード１に対する相対的な位置を変えることなく動く。
また、前記実施の形態１とは異なり、加工時にはガイド
５とワーク２とは接触しておらず、僅かな隙間が介在す
る。

【００１９】上記構成の装置を用いての液中切断方法
は、ワーク２の切断時にブレード１が図３の左方向へ移
動することによりワーク２が切断されるが、ブレード１
の移動に連動してガイド５も動き、その位置関係は変化
しない。

【００２０】本実施の形態によれば、前記実施の形態１
と同様に、スラッジの除去を円滑に行うことができるこ
とにより、スラッジによる加工面のチッピングやキズ等
を防ぐことができ、砥石の偏磨耗や破損等を最低限に抑
えることができる。さらに、ガイドとブレードとの相対
的位置が動かないため、ガイドは２枚１組だけで良く、
連続で切断加工を行う際にガイドを多数用意する必要が
ない。

【００２１】（実施の形態３）図５および図６は本実施
の形態で用いる装置を示し、図５は正面図、図６は側面
図である。本実施の形態は、前記実施の形態２の装置に
電解インプロセスドレッシングを行うための電極を設け
たことが異なり、他の構成は同一な構成部分からなるも
ので、同一構成部分には同一番号を付してその説明を省
略する。

【００２２】電解インプロセスドレッシング（ＥＬＩ
Ｄ）を行うマイナス電極１１がガイド５の内側に位置し
ており、ブレード１に対向するように僅かな隙間を介し
て固定用具１０で固定されている。このマイナス電極１
１はワーク２と同様に、研削液４に完全に浸漬された状
態である。一方、主軸９側にはプラス電極１２が接触し
ており、それぞれのプラス電極１２およびマイナス電極
１１は図示省略した電源に接続されている。電極に使用
する材料としては導電性のある材料であれば特に問題は
ないが、好ましくはプラス電極１２にカーボンを、マイ
ナス電極１１に真鍮等の金属を使用するのがよい。な
お、固定用具１０には絶縁性の材料（プラスチックや樹
脂材料など）を用い、研削液４には弱電性のあるものを
使用する。

【００２３】上記構成の装置を用いての液中切断方法
は、ワーク２の切断時に図示省略した電源により各電極
１１，１２へ給電しつつ加工を行う。これにより、ブレ
ード１に電解作用によるドレッシング効果が得られ、加
工中の目詰まりを防止できる。また、研削液４の流れと
しては、マイナス電極１１とブレード１との隙間を通っ
てワーク２の加工位置に流れるものと、直接ワーク２の
加工位置に流れるものとの２方向の流れになるが、その
他の研削液４の流れは前記各実施の形態と同様である。

【００２４】本実施の形態によれば、前記各実施の形態
と同様に、スラッジの除去を円滑に行えることにより、
スラッジによる加工面のチッピングやキズ等を防ぐこと
ができる。さらに、目詰まりによるブレードの偏磨耗や
破損等が抑えられ、それに伴う加工面品質の悪化を防ぐ
ことができる。

【００２５】尚、各実施の形態ではダウンカットの場合
のみ説明したが、本発明はこれに限定するものではな
く、アップカットの場合についても応用することができ
る。

【００２６】

【発明の効果】請求項１および３の効果は、新しい研削
液の供給とスラッジを含んだ研削液の排除とを円滑に行
い、加工品質の悪化を防ぐことができる。請求項２およ
び４の効果は、請求項１および３の効果に加えて砥石の
目詰まりを防ぎ、更に加工品質の悪化を防ぐことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１を示す正面図である。

【図２】実施の形態１を示す側面図である。

【図３】実施の形態２を示す正面図である。

【図４】実施の形態２を示す側面図である。

【図５】実施の形態３を示す正面図である。

【図６】実施の形態３を示す側面図である。

【図７】従来の形態を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ブレード２ワーク３容器４研削液５ガイド６保持台７給水口８排水口９主軸

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】研削液中にワークを浸漬した状態で切断
加工を行う液中切断装置において、回転する主軸に取着
された外周刃砥石と、前記研削液を溜める容器と、該研
削液中に浸漬したワークの保持台と、前記研削液の給排
水口と、前記研削液の流れを整えるガイドとを具備した
ことを特徴とする液中切断装置。
【請求項２】前記外周刃砥石の加工面に対向した位置
と主軸とにそれぞれ電解インプロセスドレッシング用の
電極を設けたことを特徴とする請求項１記載の液中切断
装置。
【請求項３】研削液中にワークを浸漬した状態で外周
刃砥石にて切断加工するにあたり、ガイドを用いて研削
液を一定方向に整流させつつ加工を行うことを特徴とす
る液中切断方法。
【請求項４】請求項３において、電解インプロセスド
レッシングを用いて加工を行うことを特徴とする液中切
断方法。