JPS63185556A - 研磨装置 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、形状精度を低下させることなく表面粗さを向
上させることのできる研磨装置に関する０ （従来の技術） 従来、超音波加工法により各種の表面加工が行われてい
る。この超音波加工法は、遊離砥粒を介して周波数１５
〜３０ｋｌｌｚ、振幅１０〜１５０μ罵超音波が印加さ
れた工具を加工物に押圧することにより研磨を行うもの
である。このとき加工物は、超音波振動が伝えられた砥
粒により衝′ＩＡ破砕する。

このような超音波ラッピング加工法は、工具や加工条件
を適当に選べば、いろいろな種類の加工が可能である反
面、工具の製作や取付が容易でないこと、工具が摩耗し
やすく寸法形状精度に悪影響を与えるとともに、十分な
表面粗さを得ることが困難である欠点をもっている。

一方、通常のラッピング装置を用いる場合は、上述した
超音波に基因する問題は、払拭されるが、研磨能率が低
いこと、常に新しい研磨液を供給せねばならないなどの
問題をもっている。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上記事情を勘案してなされたもので、超音波
振動を利用して研磨加工を能率的に、しかも、被研磨面
の形状精度を損うことなく行うことができる研磨装置を
提供することを目的とするＯ 〔発明の構成〕 （問題点を解決するための手段と作用）被加工物を保持
する被加工物保持部と、被加工物との間に一定のギャッ
プを形成する研磨基準部と、被加工物と研磨基部とを相
対的に送り移動する送り移動部と、ギャップに研磨液を
供給する研磨液供給部と、ギャップ中の研磨液に超音波
を印加する超音波印加部とを有し、形状精度を損うこと
なく高能率で砥粒加工を行うことができるようにしたも
のである。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

第１図及び第２図は、この実施例の研磨装置を示してい
る。この研磨装置は、被研磨面（１）を有する円柱状の
被加工物（２）を保持して矢印（３）方向に回転駆動す
る被加工物保持部（４）と、研磨基準面（５）を有し被
加工物（２）の上方にて研磨基準面（５）と被研磨面（
１）との間に一定のギャップ（６）を形成した状態で矢
印（７）方向に回転する工具回転部（８）と、少なくと
も被研磨面（１）と研磨基準面（５）とが例えばＳｉＣ
などの遊離砥粒が水に分散されてなる研磨液（９）中を
こ浸漬されるように研磨液（９）を収納する櫓状の研磨
液収納部ｅｌｌと、ギャップ（６）に研磨液（９）を供
給する４本のノズル（１１）・・・を有する研磨液供給
部ｔｔａと、研磨液回収部Ｈ中に内設されギャップ（６
）中に介在している研磨液（９）に超音波印加部３・・
・を印加する４個の超音波振動子Ｉ・・・を有する超音
波印加部（１つと、研磨液回収部顛中の余分の研磨液（
９）を回収して研磨液供給部（１３に還流させる研磨液
回収部（図示せず）とからなっている。しかして、被加
工物保持部（４）は、被加工物（２）が同軸に装着され
る円板状の例えば鋳鉄、へ、錫製の定盤αηと、この定
盤σＤを矢印（３）方向に回転駆動する第１の回転駆動
機構とからなっている。一方、工具回転部は、被加工物
（Ｌ）よりもやや大径の下面に研磨基準面＋５）が形成
された円板状の工具０１８と、この工具ＩＪＩの上面に
同軸に連結された回転軸１と、この回転軸１うを矢印（
７）方向に回転させる第２の回転駆動機構とからなりて
いる。また、研磨液収納部ｆｉｌには、排液孔（図示せ
ず）が設けられ、常に研磨液（９）の液面を一定レベル
に調節している。さらに超音波印加部ｕ！９は、前記超
音波振動子ａ荀・・・と、これらに給電する電源（図示
せず）とを有していて、例えば周波数１５〜３０ｋｈ及
び撮幅１０〜１５０μｍの超音波振動ｕ謙・・・を発生
するように設けられている。また、研磨液供給部住りは
、前記ノズル（Ｌｌ）・・・と、これらノズルαυ・・
・に研磨液（９）を圧送するポンプ（図示せず）と、こ
のポンプに供給する研磨液（９）を貯蔵する研磨液貯蔵
槽（図示せず）とからなっている。

しかして、上記構成の研磨装置の作動について説明する
。

まず、定盤αηに被加工物（２）を例えばワックスなど
を介して固着する。次に、被加工物（２）の被研磨面（
２）と工具（１０の研磨基準面（５）のギャップ（６）
の間隔が、例えば約３μｍ〜２０μ風程度となるように
調節する。ついで、第１及び第２の回転駆動機構により
、被加工物（２）を矢印（３）方向、また、工具傾を矢
印（７）方向に回転させる。これと、同時に、ノズルｅ
ｌｌ）・・・より研磨液を噴出させ、研磨液収納部（１
１における液面レベルが研磨基準面（５）以上の高さに
なるようにするとともに、ギャップ（６）内に研磨液（
９）を噴射する。しかして、超音波摂動子α荀・・・か
ら超音波振動（１３・・・を研磨液（９）に印加する。

すると、ギャップ（６）に介在している遊離砥粒は、均
一に分散されるとともに、被研磨面（１）に転勤・衝突
を通じて作用し、衝撃破砕を行う。この結果、被研磨面
（１）は、徐々に研磨され、最終的には所望の表面粗さ
に仕上げ加工される。とくに１、ギャップ（６）中の遊
離砥粒は、被加工物（２）と工具ｌｌ樽が互に対向して
相対回転することと、超音波振動（１３・・・が印加さ
れていることが相俟って、ギャップ（６）中に均一に分
散するので、被研磨面（１）の形状精度を損うことなく
、能率的な研磨加工を行うことができる。ことに、超音
波振動数を変化させることにより、砥粒の分散密度を変
化させて、研磨量や形状精度を調節できる０ なお、上記実施例に限ることなく、第３図に示すように
、被加工物（２）を上に、工具ｕｌを下に固定して配設
し、かつ、工具σｌ中に、超音波振動子α尋・・・を均
一に分散して埋設するようにしてもよい。

この場合、超音波振動（１３・・・は、ギャップ（６）
内にて中央部から周縁部までより均等に作用し、砥粒が
より均一に分散する。また、平面研磨に限ることなく第
４図に示すような凹球面状の研磨基準面（５）を用いれ
ば、凸球面状の被研磨面（１）を有する被加工物の研磨
加工を行うことができる。さらに、上記実施例において
は、被加工物は回転対称体を例示しているが、被加工物
形状には限定されず、被研磨面が矩形であってもよいこ
の場合、研磨基準面は被研磨面に対して相対的直線運動
をしてもよい０ 〔発明の効果〕 本発明の研磨装置は、研磨液が介在する一定のギャップ
をはさんで互に対向かつ相対的に移動させながらギャッ
プ中の研磨液に超音波振動を印加するようにしたので、
被研磨面の形状精度を損うことなく、高精度かつ高能率
で研磨加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の要部を示す一部断面正面図
、第２図は同じく要部平面図、第３図及び第４図は本発
明の他の実施例の説明図である。 （１）・・・被研磨面、（２）・・・被加工物。 （４）・・・被加工物保持部、（５）・・・研磨基準面
。 （８）・・・工具回転部（研磨基準部）。 （９）・・・研磨液、ｕ３・・・研磨液供給部。 α３・・・超音波振動、　　αつ・・・超音波印加部。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑 同　　　　竹　花　喜久男 第２図 第３図 努４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被研磨面を有する被加工物を保持する被加工物保持部と
   、この被加工物保持部により保持された被加工物の被研
   磨面に対応した形状の研磨基準面が形成され上記研磨基
   準面と上記被研磨面とにより一定のギャップが形成され
   る位置に位置決めされる研磨基準部と、上記被加工物保
   持部と上記研磨基準部とを上記ギャップを保持しながら
   相対的に送り移動させる送り移動部と、上記ギャップに
   遊離砥粒を含有する研磨液を供給する研磨液供給部と、
   上記ギャップ間に介在している研磨液に超音波振動を印
   加する超音波印加部とを具備することを特徴とする研磨
   装置。