JPS59115158A - 面取り加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電子部品フロッピーヘッドの面取り加工装置に
関するものである。

従来例の構成とその問題点 第１図に、セラミックなどの脆性材料から成る直方体の
周辺部を面取り加工した例を示す。第１図において１は
面取り部で２は面取り加工されない平坦部である。この
ような面取り加工を行なう従来の面取シ加工装置は、第
２図ａ、ｂ、ｃに具体的構成を示すように、上面に切刃
をもった円板状回転砥石３と、これをベルト４を介して
駆動させるモータ５と、加工物６を自転させるモータ７
と加工物６を保持するホルダー８を、矢印Ａ　＜−＋　
Ｂ方向に揺動を与えるクランク機構９と、加工物６を円
板状口゛転砥石３に圧接させるためのシリンダ−１０に
より構成されていた。このような装置においては、いっ
たん加工物６をホルダー８に取り外すまでの待ち時間が
長く生産能力が低かった。

またこのような難点を克服するため、図３ａ、ｂに示す
ように、円板状回転砥石３の刃物面で加工物１２，１３
．１４を同時に加工する方法があるが、この方法によｎ
ば、回転中心より遠い加工物１４では、加工時の砥石の
周速が異なっているため、加工物１２と加工物１４の形
状が均一にならないという問題があった。また、この様
な装置においては、加工物の面取り加工を荒加工、中仕
上加工、仕上加工と工程順に行なう場合において、その
都度加工物６をホルダー８に着脱しなければならず、実
加工時間以外の付帯作業の時間が長く生産能力が極めて
低かった。さらに、加工物６のホルダー８への着脱誤差
の為に、高精度形状が要求されている製品にもかかわら
ず、形状精度が不安定であるという欠点も有していた。

発明の目的 本発明は前記従来の欠点を解消し生産性が高くかつ、高
い形状精度を安定して形成することが可能な面取り加工
装置を提供するものである。

発明の構成 本発明は外周に切刃を有する第１円筒状回転体と、その
回転中心軸が一致するように連結さ几、外周に弾性体を
■する第２円筒状回転体と、被加工物を保持する保持具
と、前記連結型円筒状回転体の回転軸芯を通る面、また
は回転軸芯を通る面と平行な面内で前記保持具に揺動を
与える揺動手段と、揺動運動の中心点と揺動を与えられ
る前記保持具に保持さｎた加工物とを結ぶ線分を自転軸
芯として保持具に自転を与える自転手段と、加工時に、
被加工物の加工面が、前記連結型円筒状回転体の外周切
刃上に１弾性筒重で常に圧接されるように、保持具を前
記自転軸芯方向に変位させる手段と、外周に弾性体を有
する前記円筒状回転体に、一定の巻き付は角度でラッピ
ングテープを巻き付ける手段とから成り、前記連結型円
筒状回転体の外周に切刃を有する円筒状回転体上、次に
、外周に弾性体をゼする円筒状回転体に巻き付けらｎだ
ラッピングテープ上の順番に被加工物を加工するように
構成さ九ており、仕上面のあらさに優れ、チッピングス
クラッチ等の少ない任意の形状の加工面が、連続的に安
定してしかも研摩工具の摩耗が極めて少ない状態で得ら
ｎるという特有の効果を有する。

実施例の説明 以下、本発明の一実施例について、図面を参照にしなが
ら説明する。

第４図から第８図は、本発明になる脆性材料の面取り加
工装置の一実施例を示す図である。第４図において、１
５は連結型円筒状回転体で、外周に切刃を有する円筒状
回転体と、外周に弾性体を有する円筒状回転体が、その
回転軸芯を一致させて連結さ几ている。特に、第４図は
、その連結型円筒状回転砥石を回転軸芯に直角な面で断
面したもので、外周に切刃を有する円筒状回転体は切断
除去さ几て図示−Ｊｆ’していない。１６は前記連結型
円筒状回転体１６を保持している軸受けである。

１７はベルトで、１８はベルト１７を介し、連結型円筒
状回転体１５に回転を与えている駆動モータである。１
９は被加工物保持ユニットである。

２ｏは被加工物であり、２１はホルダーで被加工物２０
をクランプしている。２２は固定シャフトで、前記ホル
ダー２１を固定している。２３は軸受で固定シャフトを
保持している。２４は被加工物回転モータ、２５はタイ
ミングベルトで、前記固定シャフト２２を被加工物回転
モータにより自転を与えている。また前記ホルダー２１
は、面取り中に上下に軽く自在に変位できるようになっ
ている。２６はＹ軸ガイドで２７はＹ軸テーブルである
。ＹｌｌＩＩガイド２６は前記被加工物保持ユニット１
９の先端にクランプしている被加工物２０を、円筒状回
転砥石１５の回転軸中心に直角な方向に案内する。２８
はマイクロヘッドで、前記Ｙ軸テーブル２７を、円筒状
回転砥石１５の軸芯方向に移動させることが出来る。２
９は引張りバネであり前記Ｙｑ！ｌＩ］のガタを一方向
に押し当てとっている。３０はＺｌｌ！Ｉｌｌブロック
で、４０はＺ軸ガイドで４１は端面カムで、４２は前記
Ｚ軸ブロックをカム４１を介し連結型円筒状回転砥石１
６に被加工物２０が垂直に上下できるように力を伝達す
るノ・イロータである。

さらに３１はシャフトで、軸受をかねたＺ軸ブロック３
ｏで支持さｎている。４３はＸ軸ガイドで４４は前記Ｘ
軸ガイド４３の上に乗り前記連結型円筒状回転砥石１５
の回転軸中心に平行な方向に移動可能なＸ軸テーブルで
ある。４５は前記Ｘ軸テーブル４４を円筒状回転砥石１
５の軸方向に移動させるネジであり、送りナツト（図示
せず）で、Ｘ軸テーブル４４の底面に固定けい合−Ｊｎ
でいる。

６２はオリーブ油等の希釈剤″″ｃ、６０は前記希釈剤
６２を加工中一定時間滴下する塗布器である。５９は外
周に弾性体を有する円筒状回転体で、６８は円筒状回転
体の外周に沿って構成さ几た弾性体で、例えば、ラバー
や紙などである。５３は弾性体５８上に一定巻き付は角
度で巻き付けら几、弾性体６８上を、その外周に沿って
、円筒状回転体の周速度で送らｎるラッピングテープで
ある。５４及び５５はラッピングテープ６３を１円筒状
回転体の外周上に圧接ならびに案内するローラであり、
５６及び５７は、それぞ九ラッピングテープの送り出し
リール、ならびに巻き取シリールである。

次に、第５図において、６０は例えば荒加工を担当する
外周に切刃を有する円筒状回転体で、６１は例えば中仕
上加工を担当する外周に切刃を有する円筒状回転体であ
る。４７．４８はネジ４５の軸受けである。４９はネジ
４５に回転を与える送りモータである。つぎに第６図に
おいて、３２はレバー、３３は前記レバーをシャフト３
１に固定しているボルトである。３４は連結棒で３６は
連結棒に固定しているカムフォロアである。３８は揺動
モータで、３７は前記揺動モータに固定さｎモータの回
転を一定に伝達しているカムである。３９は揺動の際に
生ずるガタを一方向にとるための引張りバネである。つ
ぎに第７図においては、前記カム３７により、加工物保
持ユニット１９を矢印ａの方向に揺動を与える。

以上のように構成さ几た卯工装置を用いての。

加工方法について説明する。

捷ず、Ｘ軸テーブル４４を、連結型円筒状回転砥石１５
から完全に離脱した位置へ移動させた状態で、加工物２
ｏを加工中に脱落しない程度の圧力で、ホルダー２１に
取付け、つづいてホルダー２１を固定シャフトにワンタ
ッチを取付ける。つぎにＸ軸テーブル４４を送りモータ
４９によって回転運動が与えらｎている送りネジ４６に
送りナツトを介してかみこませ、外周に切刃を有する円
筒状回転体上の加工位置に移動を行なわせる。このＸ軸
テーブル４４はＸ軸ガイド４３により前記円筒状回転砥
石１５の回転軸中心に平行な方向に案内さ扛るが、この
Ｘ軸テーブルの平行移動精度が加工物の形状精度に重大
な影響を与えるため、移動距離３００　ｇｌｍに対し上
下左右の振扛乎行度は５μｍ以下になるよう組立てらｎ
ている。また移動スピードは任意に、変更することが出
来る。つぎにＹ軸テーブル２７を第８図に示すように、
マイクロヘッド２８により前記円筒状回転砥石１６の回
転軸中心よ！７０〜１０ｍｍ程度ずらす、この理由は第
１図に示したような面取り加工を行なう場合、面取り部
分と平坦部のつなぎめは、極めて滑らかにかつ連続的に
連結さ几る必要があり、わずかなシャープエッヂもゆる
さｎなく、しかも平坦部には加工痕跡が残ってはいけな
いので、加工物の自転軸を回転円筒体の中心かられずか
にずらすことによって、加工点への切粉の流入及び切刃
の平坦部のわずかな切削作用をも防止することが出来、
前述の面取り条件を満足することが出来るからである。

このＹ軸ガイド２６はＹ軸テーブル２７の移動精度が加
工物の形状精度に重大な影響を与えるため、移動距離３
０闘に対して上下・左右方向の振′ｎ量６μ〃ｌ以下に
なるように組立てらｎている。さらにこの時点において
塗布液塗布器５゜からホース５１を通シ、一定時間塗布
液６２を塗布し、スポンジローラ６３により前記円筒状
回転砥石にまんべんなくぬり込まｎている。またこの塗
布液５２には、水・オリーブ油・テレピン油等が使用さ
ｎる。つぎに連結型円筒状回転砥石１εがベルト１７を
介しモータ１８によって１．００Ｏｒｐｍ〜３．００　
Ｏｒ　ｐｍの範囲で高速回転する。モータは円筒状回転
砥石１５の両方向回転を可能にするため一般に正逆回転
モータが使用さ几る。また連結型円筒状回転砥石１６は
加工面形状を良くする目的で円’Ｓ　Ｉｆｆは１μ＋＋
７１００ｍｍ以下に、ζらに偏芯重量による回転円筒体
の振動を押え加工物の共振を小きくする目的のために、
真円度は１μ＋７Ｚ以下に仕上げら扛ている。つぎに加
工物２ｏを保持している固定シャフト２２は、加工物回
転モータ２４により回転を正確に伝達させるためにタイ
ミングベルト２６を介し、１００−６００　ｒｐｍで確
実に自転をはじめる。つぎに加工物２０を前記円筒状回
転砥石１５の表面上に弾性荷重で付勢させるために、ハ
イロータ４２を回転させカム４１を介し、Ｚ軸ブロック
３０に保持−ｙｎでいる加工物保持ユニット１９を、前
記円筒状回転砥石１５に付勢させる。なおこのＺ軸ブロ
ック３０は、Ｚ軸ガイド４０により前記円筒状回転砥石
１５に対し、垂直方向に移動しているかどうかは、加工
物の形状精度に重大な影響を与えるため、移動距離１６
ｍｍに対し、上下・左右の振ｆｉｔを５μｍ以下になる
ように組立てら几でいる。つぎに加工物２０が、前記円
筒状回転砥石１６０表面に弾性荷重により付勢さ扛たと
同時に、揺動モータ３８により、揺動カム３７を介し円
筒状回転砥石１５の回転軸中心に対して左右の揺動を開
始する。この揺動カム３７の回転スピードは、加工物２
ｏの形状精度に重大な影響を与えるが、本実施例におい
ては、５Ｑ〜７ＱＳｅＣで設定している。揺動カム３７
が１回転し荒加工が完了すると、Ｚ軸ブ０７り３Ｑが所
定の高さまで上昇する。次に、連結型円筒状回転体が１
００Ｏｒ　ｐｍ　＠度の中速回転に減速さｎ、塗布液が
塗布液供給器６２からホース６４を通り、一定時間、外
周に切刃を有する円筒状回転体６１上に塗布さｎる。次
にＸ軸テーブルが移動し、被加工物を外周に切刃を有す
る円筒状回転体６１上の加工位置に位置決めし、荒加工
の場合と同様な動作を繰り返し、中仕上加工が完了する
。次に、連結型円筒状回転体が１０＝　１０Ｏｒｐｍの
範囲の低速回転に減速さｎ、外周に弾性体を有する円筒
状回転体以上で、送り出しリール５こと巻き取り　ｌ）
−ルＳ７の間で直線的に張ら几たラッピングテープ上３
がローラ騎及び！５チによって、低速回転している円筒
状回転体の外周に構成さ几た弾性体死に圧接、案内さｎ
ると同時に、円筒状回転体の周速度でテープは走行し始
める。次に、Ｘ軸テーブルによって被加工物が、ラッピ
ングテープ上の加工位置に移送さ扛、前述の加工動作を
繰り返し、仕上加工が完了する。なお、被加工物の揺動
角度範囲、自転回転数、弾性加圧力、Ｙ軸位置などの加
工・くラメータは、前述の各加工工程毎に、最適に選択
される必要がある。このようにして、本発明になる面取
り加工装置においては、被加工物をホルダーに着脱して
やることによって、一定の生産タクトで自動的に脆性材
料の面取り加工が行なえる。なお、順次被加工物を加工
するにあたっては、Ｘ軸テーブルの、荒、中、仕上のそ
几ぞ几の円筒状回転体上の最初の加工位置決め点より、
わずかに離ｆ′した位置で加工するようにして、砥石が
均一な摩耗をするように考慮している。

第９図は、本実施例に基づきセラミック材料から成る。

−辺が１０ｍｍの立方体を粒形が５μ〃ｌのダイヤモン
ド砥粒をメタルで焼結した円筒状回転砥石で加工した場
合の面取り部の形状を縦横倍率２００倍の触針式形状測
定器にて第１図に示す矢印入方向に測定した図である。

５４は面取り部で、６５は平坦部で５６は面取り部と平
坦部の継ぎ部である。面取部５４はなめらかな曲線を示
し、また面取り部と平坦部の継ぎ部５６は連続的に継っ
ており、本実施例により高精度な形状加工が行なわ几る
ことを示している。第１０図は上記円筒状回転砥石で面
取り加工した場合の面取り部の表面粗さを縦軸５ｏｏｏ
ｏ倍１黄軸５００倍の触針式表面粗さ計にて第１図に示
す矢印入方向に測定した図である。５７は面取り部、５
８は平坦部であり、面取り部の表面粗さがＲｍａｘ　０
．０５μｍ以下であり、本実施例により面取り部を平坦
部と同等の鏡面に仕上げることができることを示してい
る。

発明の効果 以上、本発明による脆性材料の面取り加工装置によｎば
、脆性材料であっても、チッピングやりラックなどの加
工ダメージの少ない、しかも面取り形状精度の高い製品
を、安定して供給することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は製品の斜視図、第２図（ａ）は従来の円板状回
転砥石による面取りＤｏ工装置の平面図、第２図（ｂ）
は同正面図、第２図（ｃ）は第２図（ｂ）の矢印入方向
からの加工物揺動部の側面図、第３図ＬａＪは従来の円
板状回転砥石による３ヘッド量産型面取り加工装置の平
面図、第３図（ｂ）は同正面図、第４図は本発明の一実
施例における面取り装置の正面図、第５図は同平面図、
第６図は同側面図、第７図は一同装置の加工物保持体の
揺動状態を説明する部分平面図、第８図はＹ軸テーブル
を加工物の自転軸を回転円筒体の中心かられずかにずら
した説明図、第９図は製品の面取り部形状を拡大して測
定した図、第１０図は同部分の加工面粗さを触針式あら
さ測定器で測定した図である。 １５・・・・・・円筒状回転砥石、１９・・・・・・加
工物保持ユニット、２０・・・・・・加工物、２１・・
・・・・ホルダー、２４・・・・・・加工物回転モータ
、２７・・・・・・Ｘ軸テーブル、３０・・・・・・Ｚ
軸プロ７り、３７・・・・・・揺動カム、３８・・・・
・・揺動モータ、４４・・・・・・Ｙ軸テーブル。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名！＠
１図 ？ 第３図 第４図 ａ〕５図 Ｃ＼ ＼　　　さ 第７図 第　９　Ｎ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周に切刃を有する第１円筒状回転体と、この第１円筒
   状回転体の回転中心軸が一致するように連結さ扛、外周
   に弾性体を有する第２円筒状回転体と、被加工物を保持
   する保持具と、第１円筒状回転体と第２円筒状回転体と
   を連結した連結型円筒状回転体の回転軸芯を通る面また
   は回転軸芯を通る面と平行な面内で前記保持共に揺動を
   与える揺動手段と、揺動運動の中心点と揺動を与えられ
   る前記保持具に保持された加工物とを結ぶ線分を自転軸
   芯として保持具に自転を与える自転手段と、加工時に被
   加工物の加工面が前記連結型円筒状回転体の外周切刃上
   に弾性荷重で常に圧接されるように保持具を前記自転軸
   芯方向に変位させる手段と、外周に弾性体を有する前記
   円筒状回転体に一定の巻き付は角度でラッピングテープ
   を巻き付ける手段とから成り、前記連結型円筒状回転体
   の外周に切刃を有する第１円筒状回転体上次に外周に弾
   性体を有する第２円筒状回転体に巻き付けられたラッピ
   ングテープ上の順番に被加工物を加工する面取り加工装
   置。