JPS63127872A - 薄板円板の鏡面加工方法 - 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、電子機器の記録体として使用するディスク等
をアルミニウムおよびアルミニウム合金製薄板円板の鏡
面研＊あるいは電解複合研摩によシ得る場合の鏡面加工
方法の改良に関する０ （従来の技術〕 実開昭６０−４５４４　、実開昭６０−１８５１４７、
実開昭６０−１８５１５２等には従来の薄板円板の両面
を同時に鏡面研摩する方法が開示されている。これらを
大別すると次の２方法となる。

（ｉ）　　第１５図（イ）（ロ）に示すように、円板（
ａｌの外周を数個のローラ（ｂｌで支持し円板（ａｌの
両面に両側から押付けた回転工具（ｃｌによって円板全
面を研摩する。その際、工具（ｃｌが回転駆動され両工
具が同方向に回転し、円板（ａｌは自由に回転工具（ｃ
）との摩擦によって回転させられる。

（ｆｉｌ　　円板の保持、回転工具の適用は前記（１）
と同様であるが、円板（ａ）の回転はローラ（ｂ）の回
転駆動により行い、回転数制御する。

（発明が解決しようとする問題点） 従来技術の前記（ｉ）の場合は、円板［ａｌの回転トル
クを円板と回転工Ａ（ｃｌとの摩擦力によって得ている
ので、円板（ａｌの回転数を自由に変更できない。第１
４図はこの関係のもとにある縦軸の円板回転数と横軸の
回転工具押付力との関係を示す。この場合には、 （ｉ−１）超精密加工、例えば電解複合研摩のように回
転工具の押付力が小さい場合、円板とローラ、ローラ軸
受の摩擦抵抗に打克って円板を回転させるだけのトルク
が得られないため全面研摩できないか、できても所定回
転数が得られないため加工時間が長く　な　る。

（ｉ−２）ｔた超精密加工では、第１５図の横軸の円板
回転数と縦軸の線（２）による表面粗さ、線０３）の微
小うねシとの関係に示すように、所定の平面精度を得る
ためには、円板回転数は狭い最適領域（Ｃ１に制御され
ねばならないが、従来技術の（ｉｌでは円板回転数は全
く制御できないので超精密加工には適合し得ない。

従来技術の前記（ｉυの場合は、第１６図（イ）（ロ）
のように円板（ａ）を押付ローラ（ｂｌ）、駆動ローラ
（ｂｌ）、ローラ（ｂ）で支持し両面に回転工具を押付
は鏡面研摩するので、駆動ローラ（ｂｌ）の回転駆動ト
ルクは回転工具（ｃ）によってもたらされる研摩抵抗の
回転トルク以上とする必要があり、そのためには駆動ロ
ーラに必要な押付ローラ（ｂｌ）によって得る押付力Ｐ
を大きくする必要がある。アルミディスクのような低剛
性の薄板円板を鏡面加工する場合、ローラ押付力を犬に
すると、研摩後に円板の平面度が悪化するという問題が
ある０第１６図（ハ）は径１３０膚ｆ（５，２５吋）の
アルミニウム円板の電解複合研摩の場合を例示したもの
で、横軸のローラ押付力Ｐ（帥ｆ）は６＃ｆ以上が必要
でちるのに対して、縦軸に示すローラ押付前後の平面度
の差（μｍ）はＰ　＝　５　ｋｙｆ以上から線■のよう
に発生し、変形による平面度の悪化を回避できないこと
が知られる。

また電解複合研摩では、円板に電流を通ずるため、ロー
２材質は通常金属が使用される。この場合、ローラ駆動
方式では第１７図（イ）の円板素材から第１７図（ロ）
の研摩後の状態に示すように塑性変形（ａｌが生じ得る
。第１７図（ハ）は縦軸のこの塑性変形量と横軸のロー
ラ押付力Ｐとの関係を示し、第１７図に）は縦軸のロー
ラ押付力Ｐと横軸の工具押付力との関係を示す０円板を
回転させるのに必要なローラ押付力は工具押付力ととも
に大となシ、研摩時の工具押付力は通常５　＃ｆ以上（
例えば径５０　ｆｌ工具で肌ｉ＃ｇ／ｄ）であるからロ
ーラ押付力Ｐは１　ｋｙｆ以上必要になシ、０．３μｍ
程度の塑性変形（ａｌが生ずる。

／′ る０ 本発明は、従来技術の上記諸問題に解決を与え、円板の
回転を工具の回転数から独立してまたローラの押付力、
回転数制御に依存しないで所望の回転数に制御し、鏡面
研摩、特に電解複合研摩を良好な加工条件のもとに能率
良く遂行して好結果を得ることを可能とする方法を提供
することを目的とする。

Ｃ問題点を解決するだめの手段） 前記目的は、本発明によシ、高速回転する工具によって
生ずる円板回転トルクを工具径の変更あるいは工具中心
位置の変更によって制御し、円板を所定速度で回転させ
て鏡面研摩加工できるようにすることによシ達成される
。この方法では、円板の回転は工具によって与えられる
ので、ローラは円板のガイドとして作用させるだけでよ
く、ローラ押付力は最小とすることができる０ をその外周において複数のローラによって回転可能に支
持しその両面に高速回転工具を押付けて鏡面加工する場
合に、円板の回転数が鏡面加工可能範囲となるように、
高速回転工具によって発生する円板回転トルク、回転数
を高速回転工具の径の変更、工具中心位置の変更によっ
て制御するようにしたことを特徴とする〇（作用） 本発明方法により、円板回転数は工具径、工具中心位置
の変更によって制御される。ただし全面研摩する必要が
ちるため、工具は円板の半径分全体に当っていることが
前提条件である０そしてローラ押付力は０でもよいこと
から低剛性の円板でも平面度は悪化しない。

（実施例） ｆｌ）　　径１５０−１　（５，２５吋）のアルミニウ
ム製円板を表面粗さ０．０２−０．０３　μｍ　Ｒｍａ
ｘの鏡面に電解複合研摩する場合を例示する。

この条件の場合、第１図の縦軸の加工表面粗’ｉ５　（
ａｍ　Ｒｍａｘ　）と横軸の円板回転数（ｒｐｍ　）と
の関係は線（ト）で示すようになり、円板回転数５Ｏｒ
ｐｍを境として鏡面領域（至）と非鏡面領域（ト）とに
分れるので、円板回転数は０〜±５Ｏｒｐｍの範囲に制
御する必要がある。

第２図（イ）および（ロ）は工具径変更の態様を示す。

被加工物の薄板円板（１）をその外周において、複数の
ローラ（２）によって回転可能に支持し、その両面に高
速回転工具（３）　［４）を押付けて鏡面力ｐ工する。

この態様では円板内周（１）と工具外周（３ｆ　（４）
とを一致させ、工具径が変更されるようにしである。

第５図は、この態様において、工具回転数を７０Ｏｒｐ
ｍとし、変更する工具半径←）を横軸にとシ、それによ
シ変化する円板回転数（ｒｐｍ）を縦軸にとシ、両者の
関係を線（ト）で示したものである。前記の円板回転数
５Ｏｒｐｍ以下に対応する適切な工具径は範囲（Ｇｌの
５８〜７６　”であることが知られる。ただし円板回転
数がＯとなるような工具径は除外しないと全面研摩でき
ないことになる。

（ｍｌ　　第４図（イ）および（ロ）は工具中心位置変
更の態様を示す。−この態様では工具（３）　［４）の
径を一定にし、工具中心位置Ｈが変更されるようにしで
ある〇 第５図は他の条件は態様（Ｉ）と同一とし、工具径を７
０　ｆｌとし、変更する工具中心位置Ｈ（−を横軸にと
シ、それによシ変化する円板回転数（ｒｐｍ）を縦軸に
とシ両者の関係を線（Ｊｌで示したものである。

円板回転数５Ｏｒｐｍ以下に対応する適切な工具中心位
置は範囲（８）で、４９．５〜５５　ｆｌであることが
知られる。ただし円板回転数が０となるような工具中心
位置は除外する。

（ｉｌｌ）　　前記（１）　（Ｉｌｌの代表的態様では
、工具径、工具回転数、工具中心位置を特定しあるいは
その範囲を与えるについて、円板回転数が０〜±５Ｏｒ
ｐｍなる条件を設定している。しかしこの設定良好条件
は個々の要素の変更に応じて変るので試行によシ確認す
る。工具径、工具中心位置の変更はスペース上の制約以
外、特に制約を受けるものではない。

また変形実施例として両側の工具＋３）　＋４）の径、
回転数、中心位置は同一にする必要はない。

また円板形状に制約はない。

（ｍ　まだ良好な鏡面加工結果を得ることのできる円板
回転数の制約は回転工具による制御とともに駆動ローラ
の併用または単独で行うことも可能である。第６図およ
び第７図はこの態様を示す。

円板（１）を外周で複数のローラ（２）によって回転可
能に支持し、その１つを駆動ローラ（２ａ）、他の１つ
を押付シリンダ（５）に連動する押付ローラ（２ｂ）と
し、円板（１）の両側にＸ軸テーブル（６）上をシリン
ダ（７）により進退する。ピンドル（８）に回転工具（
３）　（４）を支持し、その後部のスプライン（９）に
受動側プーリαＯを設け、両軸モータ（６）からカップ
リング＠、タイミングベルト（至）その他変速機等を介
して回転工具（３）　＋４）に伝動する。

この構成において、工具Ｆ３）　［４）を同径とし同回
転数で反対方向に回転させ、工具押付力を一定に保って
両面同時に研摩する場合、両側の工具が円板に与える回
転トルクは回転方向が逆のため打消し合い、円板は回転
工具から回転トルクを受けなくなシ円板回転数は０とな
る。この場合および態様（Ｉ）　（Ｉｆ）で除外した円
板回転数００場合等において、別モータ駆動の駆動ロー
ラ（２ａ）によシ、回転工具の押付力、回転数等の研摩
条件とは独立して、円板の回転トルクおよび回転数を設
定することができる。そして従来技術では円板の変形を
招く怖のあったローラ押付力は回転工具の影響がないの
で強くする必要がない。

さらに工具回転が同方向でも、電解複合研摩のように工
具と円板との摩擦力が少く所定の円板回転数が得られな
い場合にも、ローラ（２ａ）駆動により所定回転数を得
ることができる。

第８図はローラ（２ａ）に代えベルト（ロ）を用いた変
形の駆動方式を示す。

＋Ｖｌ　　本発明において、ローラの押付による円板の
変形の生じにくいことは前記のとおシであるが、さらに
ローラ材質のヤング率を５０００＃ｆ／−以下とするこ
とによって、円板のローラに接触する局部の塑性変形が
防止される。

第９図は径１３０　Ｗ　（５，２５吋）のアルミニウム
円板を研摩する場合の縦軸の塑性変形量（μｍ）と対数
目盛の横軸のローラ材質のヤング率（ｋｑｆ／ｄ　）と
の関係を示し、これから塑性変形の発生しない限界ヤン
グ率があることがわかる。第１０図は縦軸の対数目盛の
ヤング率と横軸のローラ押付力（＃ｆ）との関係におい
て塑性変形の有無の関係を示した、もので、この限界は
３０００に９ｆ／ｍ”−以下である。

これは、鉄、鋼、アルミニウム等のヤング率の大きい材
質のローラを用いてアルミニウム円板の耐力以上の接触
面圧とすることが局部的の塑性変形を生じさせる原因で
あると考えられるので、ローラにゴム、ポリエチレン等
のヤング率の小さい材料を用いると、接触面積が大きく
なシ、接触面圧が減少し、その面圧がアルミニウム円板
の耐力以下になった時には塑性変形は生じないようにな
る。

第１１図はポリウレタンゴムおよびポリエチレンのロー
ラを用いた場合の縦軸の塑性変形量Ｃμｍ）と横軸のロ
ーラ押付力（＃ｆ）との関係を示す。ポリウレタンゴム
の場合、ロー２押付力が６０＃ｆまでは塑性変形が全く
発生しない。ポリエチレンの場合、ローラ押付力が２１
＃ｆまでは塑性変形が全く発生しないが、それ以上にな
るとローラと円板とが滑るためローラ駆動は不能になる
。

第９図、第１０図はローラおよび円板の寸法の１例につ
いての結果でろって、これら寸法が異なれば、塑性変形
を生じない限界ヤング率は若干変ってくる。

ローラ形状に関しては、外径寸法が限界ヤング率に影響
を及ぼすが、それ以外には制約はない。第１２図（イ）
のローラ（２）は一体形であるが、ヤング率が小さくな
るに伴い加工が困難となるので第１２図（ロ）のように
芯部Ｑ→と外周部ＱＱとの組合わせ形とするのがよい。

またローラとディスクとの接触を安定させるためにロー
ラ外周に溝αのを設けるのがよい。

（発明の効果） 本発明の薄板円板の鏡面加工方法によると、円板の回転
トルクおよび回転数を高速回転工具の押付け、回転加工
条件から独立して最適制御することができ、円板に微小
変形の発生を起させることなくその表面を最高の表面ら
らさに鏡面研摩あるいは電解複合研摩することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は縦軸に加工表面粗さをとシ横軸に円板回転数を
とって両者の関係を示す図表、第２図（イ）は本発明に
よる工具径変更の態様を示す縦断側面図、第２図（ロ）
はその正面図、第３図は縦軸に円板回転数をとり横軸に
工具半径をとってその結果を示す図表、第４図（イ）は
本発明による工具中心位置変更の態様を示す縦断側面図
、第を示す図表、第６図は本発明の他の態様を実施する
装置の側面図、第７図はその研摩部の正面図、第８図は
ベルト駆動方式の研摩部の正面図、第９図は縦軸に塑性
変形量をとシ横軸にローラ材質のヤング率をとって両者
の関係を示す図表、第１０図は縦軸にローラ材質のヤン
グ率をとシ横軸にローラ押付力をとって両者の関係を示
す図表、第１１図はローラ材質２例につき縦軸に塑性変
形量をとシ横軸にローラ押付力をとって関係を示す図表
、第１２図（イ）は一体形ローラの縦断側面図、第１２
図（ロ）は組合わせ形ローラの縦断側面図、第１３図（
イｌ：従来技術の鏡面研摩装置の１例の正面図、第１５
図（ロ）はその側面図、第１４図は従来技術につき縦軸
に円板回転数をとシ横軸に工具押付力をとって関係を示
す図表、第１５図は縦軸に表面粗さおよび微小うねシを
とシ横軸に円板回転数をとり関係を示す図表、第１６図
（イ）は従来技術のローラ駆動の研摩部の）面図、第１
６図（ロ）はその縦、断側面図、第１６、ｔｉ ＠ｅ→は縦軸にローラ押付前後の平面度の差をとシ横軸
にローラ押付力をとってその関係を示す図表、第１７図
（イ）は円板素材の縦断側面図、第１７図（ロ）はその
研摩後の円板の塑性変形を示す縦断側面図、第１７図０
１は縦軸に塑性変形量をとり横軸にローラ押付力をとっ
てその関係を示す図表、第１７図に）は縦軸にローラ押
付力をとシ横軸に工具押付力をとって関係を示す図表で
ある。 （１）・・円板、（１）・・内周、（２）・・ローラ、
（２ａ）・・駆動ローラ、（２ｂ）・ｅ押付ローラ、押
付シリンダ、（６）＠・Ｘ軸テーブル、（７）・・シリ
ンダ、（８）・・スピンドル、（９）・・スプライン、
αＱ・・受動側プーリ、（６）・・両軸モータ、＠・ｅ
カップリング、（２）−〇タイミングベルト、α滲・・
ベルト、（至）・・芯部、Ｑｔ！・・外周部、ａノ・・
溝、（ＡｌＯ２）（０）０）ＤＣ（７１（Ｊｌ　−−線
、（Ｇ！１（Ｇｌ［Ｋｌ（ＭＩＣＮＩ−−領域、（５）
・・工具中心位置、■）・・ローラ押付（ｃ）・：回転
工具。 算１　図 ； 菰３図 図 −Ｉシ一ン 茄４１２１ （イ） １口） Ｗ６図 第７図 Ｗ１４図 算１５図 ０　　　円枚回ｅ散は−） に１６図 （イ）　　　　　　　　　　　　　　　　１口）Ｄ−ｚ
ＪＭ’ｌ”ｒ’７　　　ｐ　　　ｕ−１４＞手続補正書
（自発） 昭和６２年８月１２日 １、事件の表示　昭和６１　年　特　許　願第２７３７
９３　　号２、発明の名称　　薄板円板の鏡面加工方法
３、補正をする者事件との関係　　特　許　出願人代表
者　　亀　高　素　吉 ４、代　　理　　人　　〒６５０ 住　　所　　神戸市中央区東町１２３番地の１　貿易ビ
ル９断電話神戸（０７８）　３２１−８８２２大代表明
細書 ■　発明の名称 薄板円板の鏡面加工方法 ２、特許請求の範囲 （１）鏡面加工しようとする薄板円板をその外周におい
て複数のローラによって回転可能に支持し、その両面に
高速回転工具を押付けて鏡面加工する場合に、円板の回
転数が鏡面加工可能範囲となるように、高速回転工具に
よって発生する円板回転トルク、回転数を高速回転工具
の径の変更、工具中心位置の変更によって制御するよう
にしたことを特徴とす４薄板円板の鏡面加工方法。 （２）両面の高速回転工具の回転方向を反対または同一
とし、ローラの回転駆動の併用または単独により円板回
転数を制御するようにした特許請求の範囲第１項記載の
薄板円板の鏡面加工方法。 （３）　　ローラの材質のヤング率を３０００ｋｇｆ／
鰭２以下とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
または第２項記載の薄板円板の鏡面加工方法。 ３、発明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、電子機器の記録体として使用するディスク等
をアルミニウムおよびアルミニウム合金製薄板円板の鏡
面研摩あるいは電解複合研摩により得る場合の鏡面加工
方法の改良に関する。 （従来の技術） 実開昭６０−４３４４　、実開昭６０−１８３１４７　
、実開昭６０−１８３１５２等には従来の薄板円板の両
面を同時に鏡面研摩する方法か開示されている。 第１３図（イ）（ロ）に示すように、円板（ａ）の外周
を数個のローラ山）で支持し円板（ａ）の両面に両側か
ら押付けた回転工具（Ｃ）によって円板全面を研摩する
。その際、工具（Ｃ）が回転駆動され画工具が同方向に
回転し、円板Ｔａｌは自由に回転工具（Ｃ）との摩擦に
よって回転させられる。 （発明が解決しようとする問題点） 従来技術の場合は、円板（ａｌの回転トルクを円板と回
転工具（Ｃ）との摩擦力によって得ているので、円板（
ａ）の回転数を自由に変更できない。第１４図はこの関
係のもとにある縦軸の円板回転数と横軸の回転工具押付
力との関係を示す。この場合には、 （１）　　超精密加工、例えば電解複合研摩のように回
転工具の押付力が小さい場合、円板とローラ、ローラ軸
受の摩擦抵抗に打克って円板を回転させるだけのトルク
が得られないため全面研摩できないが、できても所定回
転数が得られないため加工時間が長くなる。 （２）また超精密加工では、第１５図の横軸の円板回転
数と縦軸の線（Ａ）による表面粗さ、線（Ｂ）の微小う
ねりとの関係に示すにように、所定の平面精度を得るた
めには、円板回転数は狭い最適領域（Ｃ）に制御されね
ばならないが、従来技術では円板回転数は全（制御でき
ないので超精密加工には適合し得ない。 本発明は、従来技術の上記諸問題に解決を与え、円板の
回転を工具の回転数から独立してまたローラの押付力、
回転数制御に依存しないで所望の回転数に制御し、鏡面
研摩、特に電解複合研摩を良好な加工条件のもとに能率
良く遂行して好結果を得ることを可能とする方法を提供
することを目的とする。 （問題点を解決するための手段（ｉ））前記目的は、高
速回転する工具によって生ずる円板回転トルクを工具径
の変更あるいは工具中心位置の変更によって制御し、円
板を所定速度で回転させて鏡面研摩加工できるようにす
ることにより達成される。この方法では、円板の回転は
工具によって与えられるので、ローラは円板のガイドと
して作用させるだけでよく、ローラ押付力は最小とする
ことができる。 すなわち本発明の薄板円板の鏡面加工方法は、構成とし
ては、鏡面加工しようとする薄板円板をその外周におい
て複数のローラによって回転可能に支持しその両面に高
速回転工具を押付けて鏡面加工する場合に、円板の回転
数が鏡面加工可能範囲となるように、高速回転工具によ
って発生する円板回転トルク、回転数を高速回転工具の
径の変更、工具中心位置の変更によって制御するように
したことを特徴とする。 （問題点を解決するための手段（ｉｉ））第１６図（イ
）（ロ）のように円板（ａ）を押付ローラ（ｂｌ）、駆
動ローラ（ｂ２）、ローラ（ｂ）で支持し両面に回転工
具を押付け、駆動ローラ（ｂ２）の回転駆動トルクを回
転工具（Ｃ）によってもたらされる研摩抵抗の回転トル
ク以上にして円板を所望の回転数に制御して鏡面研摩加
工できるようにすることでも達成される。しかし、その
ためには駆動ローラに必要な押付ローラ（ｂｌ）によっ
て得る押付力Ｐを大きくする必要がある。アルミディス
クのような低剛性の薄板円板を鏡面加工する場合、ロー
ラ押付力を大にすると、研摩後に円板の平面度が悪化す
るという問題がある。第１６図（ハ）は径１３０ｍｍ　
（５，２５吋）のアルミニウム円板の電解複合研摩の場
合を例示したもので、横軸のローラ押付力Ｐ（ｋｇｆ）
は６ｋｇｆ以上が必要であるのに対して、縦軸に示すロ
ーラ押付前後の平面度の差（μｍ）はＰ＝３ｋｇｆ以上
から線（Ｄ）のように発生し、変形による平面度の悪化
を回避できないことが知られる。 また電解複合研摩では、円板に電流を通ずるため、ロー
ラ材質は通常金属が使用される。この場合、ローラ駆動
方式では第１７図（イ）の円板素材から第１７図（ロ）
の研摩後の状態に示すように塑性変形（ａ“）が生じ得
る。第１７図（ハ）は縦軸のこの塑性変形量と横軸のロ
ーラ押付力Ｐとの関係を示し、第１７図（ニ）は縦軸の
ローラ押付力Ｐと横軸の工具押付力との関係を示す。 円板を回転させるのに必要なローラ押付力は工具押付力
とともに大となり、研摩時の工具押付力は通常５ｋｇｆ
以上（例えば径５０鶴工具で０．１ｋｇ／ｃ１１）であ
るからローラ押付力Ｐは１ｋｇｆ以上必要になり、０．
３μｍ程度の塑性変形（ａｏ）が生ずる。 鏡面加工円板は、塑性変形が皆無でなければならないの
で、この微小な塑性変形で−も問題となる。 すなわち本発明では、必要ローラ押付力を加えても円板
の平面度を悪化させたり、円板を塑性変形させない軟質
なローラを選定することにより、駆動ローラを用いて回
転数を制御できることを特徴とする。 （作用） 本発明方法により、円板回転数は工具径、工具中心位置
の変更によって制御される。ただし全面研摩する必要が
あるため、工具は円板の半径分全体に当たっていること
が前提条件である。 そしてローラ押付力はＯでもよいことから低剛性の円板
でも平面度は悪化しない。 （実施例） （Ｉ）径１３０ｍ　（５，２５吋）のアルミニウム製円
板を表面粗さ０．０２〜０．０３μｍ　Ｒｍａｘの鏡面
に電解複合研摩する場合を例示する。 この条件の場合、第１図の縦軸の加工表面粗さくμｍ　
Ｒｍａｘ）と横軸の円板回転数（ｒｐｍ）との関係は線
（Ｅ）で示すようになり、円板回転数５Ｏｒｐｍを境と
して鏡面領域（Ｍ）と非鏡面領域（Ｎ）とに分かれるの
で、円板回転数はＯ〜±５Ｏｒｐｍの範囲に制御する必
要がある。 第２図（イ）および（ロ）は工具径変更の態様を示す。 被加工物の薄板円板（１）をその外周において、複数の
ローラ（２）によって回転可能に支持し、その両面に高
速回転工具（３１（４）を押付けて鏡面加工する。この
態様では円板内周（１′）と工具外周（３’）（４’）
とを一致させ、工具径が変更されるようにしである。 第３図は、この態様において、工具回転数を７０Ｏｒｐ
ｍとし、変更する工具半径（ｍｍ）を横軸にとり、それ
により変化する円板回転数（ｒｐｍ）を縦軸にとり、両
者の関係を線（Ｆ）で示したものである。前記の円板回
転数５０ｒｐｍ以下に対応する適切な工具径は範囲（Ｇ
）の５８〜７６鶴であることが知られる。ただし円板回
転数が０となるような工具径は除外しないと全面研摩で
きないことになる。 （ｎ）第４図（イ）および（ロ）は工具中心位置変更の
態様を示す。この態様では工具（３）　（４１の径を一
定にし、工具中心位置Ｈが変更されるようにしである。 第５図は他の条件は態様（Ｉ）と同一とし、工具径を７
００とし、変更する工具中心位置Ｈ（ｍｍ）を横軸にと
り、それにより変化する円板回転数（ｒｐｍ）を縦軸に
とり両者の関係を線（Ｊ）で示したものである。 円板回転数５Ｏｒｐｍ以下に対応する適切な工具中心位
置は範囲（Ｋ）で、４９．５〜５５菖重であることが知
られる。ただし円板回転数が０となるような工具中心位
置は除外する。 （Ｉ［［）前記（１）（ＩＩ）の代表的態様では、工具
径、工具回転数、工具中心位置を特定しあるいはその範
囲を与えるについて、円板回転数がＯ〜±５０ｒｐｍな
る条件を設定している。しかしこの設定良好条件は個々
の要素の変更に応じて変わるので試行により確認する。 工具径、工具中心位置の変更はスペース上の制約以外、
特に制約を受けるものではない。 また変形実施例として両側の工具（３）　Ｔ４１の径、
回転数、中心位置は同一にする必要はない。 また円板形状に制約はない。 （ＩＶ）また良好な鏡面加工結果を得ることのできる円
板回転数の制約は回転工具による制御とともに駆動ロー
ラの併用または単独で行うことも可能である。第６図お
よび第７図はこの態様を示す。 円板（１）を外周で複数のローラ（２）によって回転可
能に支持し、その１つを駆動ローラ（２ａ）、他の１つ
を押付シリンダ（５）に連動する押付ローラ（２ｂ）と
し、円板（１）の両側にＸ軸テーブル（６）上をシリン
ダ（７）により進退するスピンドル（８）に回転工具（
３）　（４）を支持し、その後部のスプライン（９）に
受動側プーリａのを設け、両軸モータαυからカップリ
ング（２）、タイミングベルトαりその他変速機等を介
して回転工具（３１（４）に伝動する。 この構成において、工具＋３１　（４）を同径とし同回
転数で反対方向に回転させ、工具押付力を一定に保って
両面同時に研摩する場合、両側の工具が円板に与える回
転トルクは回転方向が逆のため打消し合い、円板は回転
工具から回転トルクを受けなくなり円板回転数は０とな
る。この場合および態様（Ｉ）　（ＩＩ　）　　で除外
した円板回転数Ｏの場合等において、別モータ駆動の駆
動ローラ（２ａ）により、回転工具の押付力、回転数等
の研摩条件とは独立して、円板の回転トルクおよび回転
数を設定することができる。そして従来技術では円板の
変形を招く怖れのあったローラ押付力は回転工具の影響
がないので強くする必要がない。 さらに工具回転数が同方向でも、電解複合研摩のように
工具と円板との摩擦力が少なく所定の円板回転数が得ら
れない場合にも、ローラ（２ａ）駆動により所定回転数
を得ることができる。 第８図はローラ（２ａ）に代えベルトα０を用いた変形
の駆動方式を示す。 （Ｖ）本発明において、ローラの押付による円板の変形
の生じにくいことは前記のとおりであるが、さらにロー
ラ材質のヤング率を３０００ｋｇｆ／Ｉｍ２以下とする
ことによって、円板のローラに接触する局部の塑性変形
が防止される。 第９図は径１３０ｍ　（５，２５吋）のアルミニウム円
板を研摩する場合の縦軸の塑性変形量（μｍ）と対数目
盛の横軸のローラ材質のヤング率（ｋｇｆ／ｍｍ２）と
の関係を示し、これから塑性変形の発生しない限界ヤン
グ率があることがわかる。第１０図は縦軸の対数目盛の
ヤング率と横軸のローラ押付力（ｋｇｆ）との関係にお
いて塑性変形の有無の関係を示したもので、この限界は
３０００ｋｇｆ／ｍ２以下である。 これは、鉄、鋼、アルミニウム等のヤング率の大きい材
質のローラを用いてアルミニウム円板の耐力以上の接触
面圧とすることが局部的の塑性変形を生じさせる原因で
あると考えられるので、ローラにゴム、ポリエチレン等
のヤング率の小さい材料を用いると、接触面積が大きく
なり、接触面圧が減少し、その面圧がアルミニウム円板
の耐力以下になった時には塑性変形は生じないようにな
る。 第１１図はポリウレタンゴムおよびポリエチレンのロー
ラを用いた場合の縦軸の塑性変形量（μｍ）と横軸の°
ローラ押付力（ｋｇｆ）との関係を示す。ポリウレタン
ゴムの場合、ローラ押付力が３０ｋｇｆまでは塑性変形
が全く発生しないが。ポリエチレンの場合、ローラ押付
力が２１ｋｇｆまでは塑性変形が全く発生しないが、そ
れ以上になるとローラと円板とが滑るためローラ駆動は
不能になる。 第９図、第１０図はローラおよび円板の寸法の１例につ
いての結果であって、これら寸法が異なれば、塑性変形
を生じない限界ヤング率は若干変わってくる。 ローラ形状に関しては、外径寸法が限界ヤング率に影響
を及ぼすが、それ以外には制約はない。第１２図（イ）
のローラ（２）は一体形であるが、ヤング率が小さくな
るに伴い加工が困難となるので第１２図（ロ）のように
芯部ａωと外周部００との組合わせ形とするのがよい。 またローラと円板との接触を安定させるためにローラ外
周に溝０ηを設けるのがよい。 （発明の効果） 本発明の薄板円板の鏡面加工方法によると、円板の回転
トルクおよび回転数を高速回転工具の押付け、回転加工
条件から独立して最適制御することができ、円板に微小
変形の発生を起こさせることなくその表面を最高の表面
あらさに鏡面研摩あるいは電解複合研摩することができ
る。 ４、図面の簡単な説明 第１図は縦軸に加工表面粗さをとり横軸に円板回転数を
とって両者の関係を示す図表、第２図（イ）は本発明に
よる工具径変更の態様を示す縦断側面図、第２図（ロ）
はその正面図、第３図は縦軸に円板回転数をとり横軸に
工具半径をとってその結果を示す図表、第４図（イ）は
本発明による工具中心位置変更の態様を示す縦断側面図
、第４図（ロ）はその正面図、第５図は縦軸に円板回転
数をとり横軸に工具中心位置をとってその結果を示す図
表、第６図は本発明の他の態様を実施する装置の側面図
、第７図はその研摩部の正面図、第８図はベルト駆動方
式の研摩部の正面図、第９図は縦軸に塑性変形量をとり
横軸にローラ材質のヤング率をとって両者の関係を示す
図表、第１０図は縦軸にローラ材質のヤング率をとり横
軸にローラ押付力をとって両者の関係を示す図表、第１
１図はローラ材質２例につき縦軸に塑性変形量をとり横
軸にローラ押付力をとって関係を示す図表、第１２図（
イ）は一体形ローラの縦断側面図、第１２図（ロ）は組
合わせ形ローラの縦断側面図、第１３図（イ）は従来技
術の鏡面研摩装置の１例の正面図、第１３図（ロ）はそ
の側面図、第１４図は従来技術につき縦軸に円板回転数
をとり横軸に工具押付力をとって関係を示す図表、第１
５図は縦軸に表面粗さおよび微小うねりをとり横軸に円
板回転数をとり関係を示す図表、第１６図（イ）は本発
明を実施するための装置のローラ駆動の研摩部の正面図
、第１６図（ロ）はその縦断側面図、第１６図（ハ）は
縦軸にローラ押付前後の平面度の差をとり横軸にローラ
押付力をとってその関係を示す図表、第１７図（イ）は
円板素材の縦断側面図、第１７図（ロ）はその研摩後の
円板の塑性変形を示す縦断側面図、第１７図（ハ）は縦
軸に塑性変形量をとり横軸にローラ押付力をとってその
関係を示す図表、第１７図（ニ）は縦軸にローラ押付力
をとり横軸に工具押付力をとって関係を示す図表である
。 （１）・・・円板、（１゛）・・・内周、（２）・・・
ローラ、（２ａ）・・・駆動ローラ、（２ｂ）・・・押
付ローラ、＋３１　（４）・・・回転工具、（３′）（
４”）・・・工具外周、（５）・・・押付シリンダ、（
６）・・・Ｘ軸テーブル、（７）・・・シリンダ、（８
）・・・スピンドル、（９）・・・スプライン、α０・
・・受動側プーリ、αυ・・・両軸モータ、α乃・・・
カップリング、（１３１・・・タイミングベルト、αＯ
・・・ベルト、ａ！９・・・芯部、ａＱ・・・外周部、
αη・・・溝、（Ａ）　（Ｂ）　（Ｃ）　（Ｄ）　（Ｅ
）　（Ｆ）　（Ｊ）・・・線、（Ｃ）　（Ｇ）　（Ｋ）
　（Ｍ）　（Ｎ）・・・領域、（Ｈ）・・・工具中心位
置、（Ｐ）・・・ローラ押付力、（ａ）・・・円板、（
ａ゛）・・・塑性変形、（ｂ）・・・ローラ、（ｂｌ）
・・・押付ローラ、（ｂ２）・・・駆動ローラ、（Ｃ）
・・・回転工具。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）鏡面加工しようとする薄板円板をその外周におい
   て複数のローラによつて回転可能に支持し、その両面に
   高速回転工具を押付けて鏡面加工する場合に、円板の回
   転数が鏡面加工可能範囲となるように、高速回転工具に
   よつて発生する円板回転トルク、回転数を高速回転工具
   の径の変更、工具中心位置の変更によつて制御するよう
   にしたことを特徴とする薄板円板の鏡面加工方法。
2. （２）両面の高速回転工具の回転方向を反対または同一
   とし、ローラの回転駆動の併用または単独により円板回
   転数を制御するようにした特許請求の範囲第１項記載の
   薄板円板の鏡面加工方法。
3. （３）ローラの材質のヤング率を３０００ｋｇｆ／ｍｍ
   ＾２以下とすることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   または第２項記載の薄板円板の鏡面加工方法。