JPH10537A - 硬脆材料の研削モードの識別方法及び識別器具 - Google Patents
硬脆材料の研削モードの識別方法及び識別器具Info
- Publication number
- JPH10537A JPH10537A JP17302396A JP17302396A JPH10537A JP H10537 A JPH10537 A JP H10537A JP 17302396 A JP17302396 A JP 17302396A JP 17302396 A JP17302396 A JP 17302396A JP H10537 A JPH10537 A JP H10537A
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- grinding
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- normal
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- brittle
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 測定面である研削面の研削モードを非接触で
高精度に測定評価することができる研削モードの識別技
術を提供する。 【解決手段】 本願発明の研削モードの識別方法は、測
定面の法線の方向と研削方向との角度から測定面の研削
モードを識別する。また研削モードの識別器具は、内側
部２と内側部を取り巻く外側部３とをそれぞれガラス繊
維束からなるグラスファイバーで構成し、対物面が凹面
状に形成され、外側部３の対物面から測定面に光を照射
し、測定面からの反射光を内側部の対物面で受光するよ
うに構成されている。
高精度に測定評価することができる研削モードの識別技
術を提供する。 【解決手段】 本願発明の研削モードの識別方法は、測
定面の法線の方向と研削方向との角度から測定面の研削
モードを識別する。また研削モードの識別器具は、内側
部２と内側部を取り巻く外側部３とをそれぞれガラス繊
維束からなるグラスファイバーで構成し、対物面が凹面
状に形成され、外側部３の対物面から測定面に光を照射
し、測定面からの反射光を内側部の対物面で受光するよ
うに構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はシリコン、ガラ
ス、セラミックス等の硬脆材料の研削加工において、研
削モードの識別技術に関するものである。
ス、セラミックス等の硬脆材料の研削加工において、研
削モードの識別技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】砥石切込み深さを変えて加工した硬脆材
料の研削面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察する
と、図１に示すように、延性モード研削面、脆性モード
研削面さらには両モードが混在する混在面が観察され
る。延性モード研削面では研削の目が整っていて研削方
向を観察することができる。脆性モード研削面では研削
の目が観察されず、それに代って多数の凹凸が観察され
る。硬脆材料の研削では、延性モード加工による高品位
加工技術、脆性モード加工による高能率加工技術が注目
されている。このことから、硬脆材料の研削では研削さ
れた面から研削モードを測定評価することが重要にな
る。
料の研削面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で観察する
と、図１に示すように、延性モード研削面、脆性モード
研削面さらには両モードが混在する混在面が観察され
る。延性モード研削面では研削の目が整っていて研削方
向を観察することができる。脆性モード研削面では研削
の目が観察されず、それに代って多数の凹凸が観察され
る。硬脆材料の研削では、延性モード加工による高品位
加工技術、脆性モード加工による高能率加工技術が注目
されている。このことから、硬脆材料の研削では研削さ
れた面から研削モードを測定評価することが重要にな
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】研削モードを測定評価
する技術として従来使用されているものは、触針を使用
した接触式の検査技術があるが、触針が測定面を傷つけ
る恐れがあった。また非接触式検査技術としては、可視
光やレーザ光等をワークの測定面に照射し、散乱光を画
像処理する方式があるが、高精度の測定をすることが困
難であった。
する技術として従来使用されているものは、触針を使用
した接触式の検査技術があるが、触針が測定面を傷つけ
る恐れがあった。また非接触式検査技術としては、可視
光やレーザ光等をワークの測定面に照射し、散乱光を画
像処理する方式があるが、高精度の測定をすることが困
難であった。
【０００４】この発明は上記の如き事情に鑑みてなされ
たものであって、測定面である研削面の研削モードを非
接触で高精度に測定評価することができる研削モードの
識別技術を提供することを目的とするものである。
たものであって、測定面である研削面の研削モードを非
接触で高精度に測定評価することができる研削モードの
識別技術を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的に対応して、こ
の発明の研削モードの識別方法は、測定面の法線の方向
と研削方向との角度から前記測定面の研削モードを識別
することを特徴としている。また、この発明の他の研削
モードの識別方法は、多数の微小面の集合からなる測定
面のそれぞれの前記微小面における法線の方向を計測
し、法線の方向と研削方向とが一致する微小面の数と法
線の方向と研削方向とが直交する微小面の数との比から
前記測定面の研削モードを識別することを特徴としてい
る。また、この発明の研削モードの識別器具は、内側部
と前記内側部を取り巻く外側部とをそれぞれガラス繊維
束からなるグラスファイバーで構成し、対物面が凹面状
に形成され、前記外側部の対物面から測定面に光を照射
し、前記測定面からの反射光を前記内側部の対物面で受
光するように構成されていることを特徴としている。
の発明の研削モードの識別方法は、測定面の法線の方向
と研削方向との角度から前記測定面の研削モードを識別
することを特徴としている。また、この発明の他の研削
モードの識別方法は、多数の微小面の集合からなる測定
面のそれぞれの前記微小面における法線の方向を計測
し、法線の方向と研削方向とが一致する微小面の数と法
線の方向と研削方向とが直交する微小面の数との比から
前記測定面の研削モードを識別することを特徴としてい
る。また、この発明の研削モードの識別器具は、内側部
と前記内側部を取り巻く外側部とをそれぞれガラス繊維
束からなるグラスファイバーで構成し、対物面が凹面状
に形成され、前記外側部の対物面から測定面に光を照射
し、前記測定面からの反射光を前記内側部の対物面で受
光するように構成されていることを特徴としている。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の詳細を一実施例
を示す図面について説明する。
を示す図面について説明する。
【０００７】まず、第１の研削モードの識別方法につい
て説明する。前記の通り、砥石切込み深さを変えて加工
した硬脆材料の研削面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で
観察すると、図１に示すように、延性モード研削面、脆
性モード研削面さらには両モードが混在する混在面が観
察される。延性モード研削面では研削の目が整っていて
研削方向を観察することができる。脆性モード研削面で
は研削の目が観察されず、それに代って多数の凹凸が観
察される。
て説明する。前記の通り、砥石切込み深さを変えて加工
した硬脆材料の研削面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）で
観察すると、図１に示すように、延性モード研削面、脆
性モード研削面さらには両モードが混在する混在面が観
察される。延性モード研削面では研削の目が整っていて
研削方向を観察することができる。脆性モード研削面で
は研削の目が観察されず、それに代って多数の凹凸が観
察される。
【０００８】そこで、測定面である研削面を１μｍ以下
の多数の微小面に分割し、微小分割面の傾斜を法線ベク
トルで表し、図２に示すように、研削面の法線と微小分
割面の法線ベクトルの交差する角度を「法線の傾き」、
微小分割面の法線ベクトルを研削面に投影した場合の法
線ベクトルの角度を「法線の方向」として研削面の全て
の微小分割面を観察すると、「法線の傾き」または「法
線の方向」と研削方向との角度において延性モードと脆
性モードとの間に違いがあるので、この違いを利用して
研削モードを識別することができる。
の多数の微小面に分割し、微小分割面の傾斜を法線ベク
トルで表し、図２に示すように、研削面の法線と微小分
割面の法線ベクトルの交差する角度を「法線の傾き」、
微小分割面の法線ベクトルを研削面に投影した場合の法
線ベクトルの角度を「法線の方向」として研削面の全て
の微小分割面を観察すると、「法線の傾き」または「法
線の方向」と研削方向との角度において延性モードと脆
性モードとの間に違いがあるので、この違いを利用して
研削モードを識別することができる。
【０００９】次にこの発明の他の研削モードの識別方法
を説明する。
を説明する。
【００１０】測定面である研削面を多数の微小面に分割
し、それぞれの微小面における法線の方向を計測し、法
線の方向と研削方向が一致する微小面の数を計数し、ま
た法線の方向と研削方向とが直交する微小面の数との比
から研削モードを識別する。
し、それぞれの微小面における法線の方向を計測し、法
線の方向と研削方向が一致する微小面の数を計数し、ま
た法線の方向と研削方向とが直交する微小面の数との比
から研削モードを識別する。
【００１１】
【実施例】砥石切込み深さ以外同一加工条件で延性モー
ド研削面から脆性モード研削面へと変化するアルミナセ
ラミックスの加工面を製作し、研削モード識別の研究を
行った。各研削モード面の３次元形状測定を行い、測定
面である研削面を１μｍ以下の微小面に分割した面の解
析を行い、光学系で研削モード測定を行う場合の問題点
の検討を行った。微小分割面の傾斜を法線ベクトルで表
し、研削面の法線と微小分割面の法線ベクトルの交差す
る角度を「法線の傾き」、微小分割面の法線ベクトルを
研削面に投影した場合の法線ベクトルの角度を「法線の
方向」として測定面の微小面全ての解析を行った。
ド研削面から脆性モード研削面へと変化するアルミナセ
ラミックスの加工面を製作し、研削モード識別の研究を
行った。各研削モード面の３次元形状測定を行い、測定
面である研削面を１μｍ以下の微小面に分割した面の解
析を行い、光学系で研削モード測定を行う場合の問題点
の検討を行った。微小分割面の傾斜を法線ベクトルで表
し、研削面の法線と微小分割面の法線ベクトルの交差す
る角度を「法線の傾き」、微小分割面の法線ベクトルを
研削面に投影した場合の法線ベクトルの角度を「法線の
方向」として測定面の微小面全ての解析を行った。
【００１２】延性モード研削面、脆性モード研削面、延
性と脆性の混在した面で特徴的な変化は「法線の傾き」
が５°以下の範囲で顕著であった。「法線の方向」は、
延性モード研削面では研削方向が「法線の方向」と一致
する面の数と研削方向と直交する「法線の方向」と一致
する面の数の比較では１０倍程度の開きがあるのに比
べ、脆性モード研削面では研削方向と直交方向で「法線
の方向」と一致する面の数の比較では２倍以下の開きし
かなかった。以上の結果から延性モードと脆性モードを
識別することができた。
性と脆性の混在した面で特徴的な変化は「法線の傾き」
が５°以下の範囲で顕著であった。「法線の方向」は、
延性モード研削面では研削方向が「法線の方向」と一致
する面の数と研削方向と直交する「法線の方向」と一致
する面の数の比較では１０倍程度の開きがあるのに比
べ、脆性モード研削面では研削方向と直交方向で「法線
の方向」と一致する面の数の比較では２倍以下の開きし
かなかった。以上の結果から延性モードと脆性モードを
識別することができた。
【００１３】次に、この発明の研削モードの識別器具に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００１４】図７及び図８において、１は識別器具につ
いて使用するファイバースコープである。ファイバース
コープ１は同心状に配置された内側部２と外側部３とか
らなっている。内側部２及び外側部３共にガラス繊維を
束ねたグラスファイバーによって構成される。
いて使用するファイバースコープである。ファイバース
コープ１は同心状に配置された内側部２と外側部３とか
らなっている。内側部２及び外側部３共にガラス繊維を
束ねたグラスファイバーによって構成される。
【００１５】ファイバースコープ１は、先端が対物側端
４を構成し、基端が接眼側端５を構成する。外側部３は
光を光源から導入して測定面６を照明する投光部として
機能するものであり、内側部２は測定面６で反射した光
を受光して観察する受光部として機能するものである。
４を構成し、基端が接眼側端５を構成する。外側部３は
光を光源から導入して測定面６を照明する投光部として
機能するものであり、内側部２は測定面６で反射した光
を受光して観察する受光部として機能するものである。
【００１６】測定面にほぼ均等に光を照射し、内側の受
光部に戻ってきた光をテレビ画像として解析する。
光部に戻ってきた光をテレビ画像として解析する。
【００１７】対物側端４はグラスファイバー球の一部と
接する形状または円錐状に加工する。円錐状の加工は谷
の頂点まで加工されていなくてもよい。測定面の垂線上
にファイバースコープ１の中心線軸が一致するときに、
外周側の投光部を通過した光が、対物側のリング状に加
工された面で屈折し、測定面に対し５°以下（θ≦５）
の低い角度でリング状に光を照射するように円錐の頂角
や球状の曲率を調節して加工する。
接する形状または円錐状に加工する。円錐状の加工は谷
の頂点まで加工されていなくてもよい。測定面の垂線上
にファイバースコープ１の中心線軸が一致するときに、
外周側の投光部を通過した光が、対物側のリング状に加
工された面で屈折し、測定面に対し５°以下（θ≦５）
の低い角度でリング状に光を照射するように円錐の頂角
や球状の曲率を調節して加工する。
【００１８】測定面がない場合には光は受光部に戻らな
い。測定面が対物側端４に接近すると測定面で反射され
た光が受光部に入り、さらに屈折して接眼側の受光部に
画像として観察される。
い。測定面が対物側端４に接近すると測定面で反射され
た光が受光部に入り、さらに屈折して接眼側の受光部に
画像として観察される。
【００１９】
【発明の効果】この発明では、測定面の研削モードを法
線の方向と研削方向との角度から識別するので、非接触
で高精度の識別をすることができる。また、この発明の
識別器具では、ファイバースコープを利用し、光の入射
角と測定面である研削面からの反射光を測定する測定角
を加工面の垂線から８５°以上と深くすることにより、
研削モードの推定精度の向上を計れる。
線の方向と研削方向との角度から識別するので、非接触
で高精度の識別をすることができる。また、この発明の
識別器具では、ファイバースコープを利用し、光の入射
角と測定面である研削面からの反射光を測定する測定角
を加工面の垂線から８５°以上と深くすることにより、
研削モードの推定精度の向上を計れる。
【００２０】ファイバースコープを用いた測定で、さら
にファイバースコープの外から補助光源を用いて測定点
を照明することにより、研削モードの測定点をテレビ画
面上で直接観察できる。
にファイバースコープの外から補助光源を用いて測定点
を照明することにより、研削モードの測定点をテレビ画
面上で直接観察できる。
【００２１】投光部に導入する光の光源として、リング
状の光源を用いることにより法線ベクトルの「法線の方
向」を３６０°一度に測定でき、研削モードの測定精度
が向上する。
状の光源を用いることにより法線ベクトルの「法線の方
向」を３６０°一度に測定でき、研削モードの測定精度
が向上する。
【図１】研削加工面を示す顕微鏡写真である。
【図２】法線ベクトルと法線の方向及び法線の傾きを示
すグラフである。
すグラフである。
【図３】各法線の傾きをもつ微小分割面の数の分布を示
すグラフである。
すグラフである。
【図４】各法線の方向の微小分割面数の分布を示すグラ
フである。
フである。
【図５】各法線の方向の微小分割面数の分布を表す表で
ある。
ある。
【図６】識別器具の斜視説明図である。
【図７】識別器具の縦断面説明図である。
１ ファイバースコープ ２ 内側部 ３ 外側部 ４ 対物側端 ５ 接眼側端 ６ 測定面
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月６日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正内容】
【図５】各法線の方向の微小分割面数の分布を表す図表
である。
である。
Claims (3)
- 【請求項１】 測定面の法線の方向と研削方向との角度
から前記測定面の研削モードを識別することを特徴とす
る硬脆材料の研削モードの識別方法。 - 【請求項２】 多数の微小面の集合からなる測定面のそ
れぞれの前記微小面における法線の方向を計測し、法線
の方向と研削方向とが一致する微小面の数と法線の方向
と研削方向とが直交する微小面の数との比から前記測定
面の研削モードを識別することを特徴とする硬脆材料の
研削モードの識別方法。 - 【請求項３】 内側部と前記内側部を取り巻く外側部と
をそれぞれガラス繊維束からなるグラスファイバーで構
成し、対物面が凹面状に形成され、前記外側部の対物面
から測定面に光を照射し、前記測定面からの反射光を前
記内側部の対物面で受光するように構成されていること
を特徴とする硬脆材料の研削モードの識別器具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173023A JP2832345B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 硬脆材料の研削モードの識別方法及び識別器具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8173023A JP2832345B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 硬脆材料の研削モードの識別方法及び識別器具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10537A true JPH10537A (ja) | 1998-01-06 |
| JP2832345B2 JP2832345B2 (ja) | 1998-12-09 |
Family
ID=15952784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8173023A Expired - Lifetime JP2832345B2 (ja) | 1996-06-12 | 1996-06-12 | 硬脆材料の研削モードの識別方法及び識別器具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832345B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005047647A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータ巻上機のギア検査方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351264U (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-06 | ||
| JPH03118451A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-21 | Idec Izumi Corp | 筒状物の内面検査装置 |
-
1996
- 1996-06-12 JP JP8173023A patent/JP2832345B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351264U (ja) * | 1986-09-22 | 1988-04-06 | ||
| JPH03118451A (ja) * | 1989-09-29 | 1991-05-21 | Idec Izumi Corp | 筒状物の内面検査装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005047647A (ja) * | 2003-07-31 | 2005-02-24 | Toshiba Elevator Co Ltd | エレベータ巻上機のギア検査方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2832345B2 (ja) | 1998-12-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |