JPS6374524A - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、研磨装置に係り、特に、超硬合金などの離削
材からなる１例えば成形用金型等の曲面を高能率に研磨
するのに好適な研磨装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、電解作用を併用して研磨する装置としては、例え
ば特開昭５７−８０３７号公報記載のものが知られてい
る。当該技術は、電解作用による被研磨物の陽極溶解と
不働態化酸化皮膜の形成、および砥粒による研磨作用を
複合させて、被研磨物の表面を鏡面仕上するものであり
、平板状の工具の中心部から、砥粒を１１濁した電極液
を噴出させ、そのｉｓ砥粒を用いて研磨を行なうもので
あった。

しかし、この技術では、研磨対象面としては平面形状に
適しているが、非球面の曲面形状には対応できないこと
、遊離砥粒を用いているため仕上げ研磨には適するが前
加工面が粗い場合の仕上げには不適であることについて
配慮されていなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は、工具形状が平面であり、曲面形状を研
磨する上での工具形状については配慮されていない、ま
た、研磨用の砥粒として遊離砥粒を使用しているため、
前加工面の粗さが０．１μｍＲｍａｘ程度の比較的良好
な面の鏡面仕上の場合に効果的であった。

しかし、研磨対象の材質が超硬合金であって。

かつ、研磨すべき形状が非球面の曲面形状の場合には、
工具形状が曲面に適応しないこと、また、前加工面が研
削加工の場合には表面粗さが０．５μｍ程度であり、遊
離砥粒によるポリッシングでは研磨能率が低いという問
題があった。

本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためにな
されたもので、超硬合金等の難削材からなる非球面形状
を高能率で研磨しうる研磨装置の提供を、その目的とし
ている。

ｃ問題点を解決するための手段〕 上記目的を達成するために１本発明に係る研磨装置の構
成は、駆動手段により回転する導電性のドラム状回転工
具と、このドラム状回転工具の欠周に巻装され、多数の
微小孔を有する絶縁性の弾性部材と、これらドラム状回
転工具、弾性部材の外周部に配設され、被研磨物に対接
すべき面に多数の砥粒を固着するとともに多数の微小孔
を有するフィルム状工具とを備え、前記ドラム状回転工
具を陰極、被研磨物を陽極として電解作用をなしうるよ
うに被研磨物を電解液中に設置すべき電解液槽を備えた
ものである。

なお付記すると、ドラム状回転工具は、その外周にクラ
ウニングを形成したものである。

〔作用〕

上記技術的手段における研磨工具は、クラウニングを有
するドラム状の回転工具であり、その外周に弾性部材を
巻装し、さらに砥粒を＠着したフィルム状工具すなわち
研磨テープが取付けられているから、非球面形状に工具
がよく接触する。

また、前記弾性部材とフィルム状の研磨テープには多数
の微小孔が設けられているから、工具。

ワーク間に電解液を満たし、電圧を印加しながら研磨す
ると、電解作用によりワークが溶解するとともに、研磨
テープによる機械的な研磨作用が重なり合うため研磨能
率が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の各実施例を第１図ないし第５図を参照し
て説明する。

まず、第１図は１本発明の一実施例に係る研磨装置の略
示構成図、第２図は、その工具部の拡大図、第３図（ａ
）は、研磨テープの平面図、（ｂ）は、その側面図であ
る。

第１，２図において、１は、導電性のドラム状回転工具
で、このドラム状回転工具ｌの外周には、クラウニング
１ａがほどこされている。２は、このドラム状回転工具
１の外周上に接着され、多数の微小孔２ａを有する絶縁
性の弾性部材で、この弾性部材２には１例えばゴムなど
が用いられる。

３は、前記弾性部材２の外周（換言すれば、弾性部材２
を巻装させたドラム状回転工具の外Ｒ）に巻き付けて接
着されたフィルム状工具に係る研磨テープである。この
研磨テープ３は、第２，３回に示すように、例えばポリ
エステルよりなるテープ状のフィルムの、被研磨物に対
接すべき面に多数の砥粒４を固着しているとともに、多
数の微小孔３ａが穿孔されているものである。

二九ら弾性部材２の微小孔２ａおよび研磨フ、イルム３
の微小孔３ａは、０．１〜０．２φ程度の孔で、後述す
る研磨作業時に電解液を充満させ、電流を通過させる役
割をなすものである。

５は、前記の研磨用工具を支持する工具ヘッド、６は、
工具ヘッド５に取付けた工具回転用モータ、７は、工具
ヘッド５に取付けられ、工具回転用モータに直結する回
＠軸で、ドラム状回転工具１を嵌着している。すなわち
、工具回転用モータ６、回転軸７は、ドラム状回転工具
１の駆動手段を構成している。

８は、被研磨面が曲面形状をなすワークで、このワーク
８はテーブル１１上にセットさ九でいる。

ワーク８の研磨加工は、研磨テープ３の砥粒４による機
械的研磨作用のほかに電解作用を併用するもので、この
ため、ワーク８のガ側に電解液槽に係るチャンバ１０を
設けてあり、この内部に電解液９を入れである。

ドラム状回転工具は直流電源のＯ端子１３に接続されて
いる。１４は板ばねであって、ドラム状回転工具１へ電
流を供給するためのものである。

一方、ワーク８は、テーブル１１上の■端子１２に接続
されている。

このような構成の研磨装置による研磨作業について次に
述べる。

工具ヘッド５に取付けた工具回転用モータ６によりドラ
ム状回転工具１に回転を与える。これに合わせて、前記
ドラム状回転工具１を陰極、ワーク８をＩｌＩ極として
電解作用を行なうように通電する。

そこで、ワーク８の曲面形状の被研磨面に、クラウニン
グ１ａを有するドラム状回転工具１が弾性部材２．研磨
テープ３を介して弾性的に接触され、かつ、研磨テープ
３の表面に固着されている砥粒４による機械的研磨作用
が行われる。これと同時に、弾性部材２の多数の微小孔
２ａおよび研磨テープ３の多数の微小孔３ａを通して電
解液が充満するので、直流電圧印加によりワーク８の電
気化学的溶解が生じる。

この電解作用において゛、例えばワーク８の材質が超硬
合金のときは、電解液９として硝酸ナトリウム（ＮａＮ
Ｏ，）と塩化ナトリウム（ＮａＣｎ）の混合水溶液を用
い、印加電圧５ｖで電解作用が行われる。

電解作用と機械的研磨とが複合される本実施例における
研磨は、研磨テープ３に固着された砥粒４、いわゆる固
定砥粒による研磨であるから、従来の砥粒を懸濁した電
が液の遊離砥粒によるボリシングにくらべ研磨能率が大
きい。

本実施例によれば、超硬合金などの難削材からなる非球
面の曲面形状の研磨が可能であり、かつ高能率に行うこ
とができる。特に、電解作用の併用により、従来の遊離
砥粒によるポリシングにくらべて研磨能率は約３倍に向
上する。

次に、本発明の他の実施例を第４図および第５図を参照
して説明する。

第４図は、本発明の他の実施例に係る研磨装置の研磨テ
ープ巻き取り部を示す略示斜視図、第５図は、その研磨
装置の一部を示す略示構成図である。図中、第１図と同
一符号のものは、先の実施例と同等部分であるから、そ
の説明を省略する。

第４，５図の実施例では、フィルム状工具に係る研磨テ
ープ３Ａをローラ手段を介して、弾性部材２を巻装させ
たドラム状回転工具１の外周部を接触移動させるように
している。

研磨テープ３Ａは、先に第３図で説明した研磨テープ３
と同等のもので、多数の砥粒４と微小孔３ａとを有する
ものである。

第４図において、５Ａは工具ヘッド、１５は、工具ヘッ
ド５Ａに取付けたローラ回転用モータ、１６は、工具ヘ
ッド５Ａに取付けられ、ローラ回転用モータ１５に直結
した巻取リローラ、１７は、工具ヘッド５Ａに取付けら
れた送りローラである。

送りローラ１７に、あらかじめ研磨テープ３Δが巻きつ
けてあり、弾性部材２を巻装させたドラム状回転工具１
の外周部に接触させてのち巻き取りローラ１６へ取り込
むようになっている。

ローラ回転用モータ１５が回転すると矢印のように研磨
テープ３Ａは巻き取られ、回転＠７に嵌着されているド
ラム状回転工具ｌが弾性部材２、研磨テープ３Δを介し
てワーク８の被研磨面に弾性的に接触する。以下、砥粒
４による機械的研磨作用と電解作用は、先の第１，２図
の実施例と同様に行われることになり、同様の効果が期
待される。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、超高合金等の難削
材からなる非球面形状を高能率で研磨しうる研磨装置を
提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る研磨装置の略示構成
図、第２図は、その工具部の拡大図、第３図（、）は、
研磨テープの平面図、（ｂ）は、その側面図、第４図は
、本発明の他の実施例に係る研磨装置の研磨テープ巻き
取り部を示す略示斜視図、第５図は、その研磨装置の一
部を示す略示構成図である。 ｌ・・・ドラム状回転工具、１ａ・・・クラウニング、
２・・・弾性部材、２ａ、３ａ・・・微小孔、３，３Ａ
・・・研磨テープ、４・・・砥粒、６・・・工具回転用
モータ、７・・・回転軸、８・・・ワーク、９・・・電
解液、１０・・・チャンバ、１２・・・Ｏ端子、１３・
・・○端子、１５・・・ローラ回転用モータ、１６・・
・巻き取りローラ、１７・・・送りローラ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、駆動手段により回転する導電性のドラム状回転工具
   と、このドラム状回転工具の外周に巻装され、多数の微
   小孔を有する絶縁性の弾性部材と、これらドラム状回転
   工具、弾性部材の外周部に配設され、被研磨物に対接す
   べき面に多数の砥粒を固着するとともに多数の微小孔を
   有するフィルム状工具とを備え、前記ドラム状回転工具
   を陰極、被研磨物を陽極として電解作用をなしうるよう
   に被研磨物を電解液中に設置すべき電解液槽を備えたこ
   人を特徴とする研磨装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、ドラム
   状回転工具は、その外周にクラウニングを形成したもの
   である研磨装置。 ３、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、フィル
   ム状工具は、弾性部材を巻装させたドラム状回転工具の
   外周上に巻き付けたものである研磨装置。 ４、特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、フィル
   ム状工具は、弾性部材を巻装させたドラム状回転工具の
   外周部を、ローラ手段を介して接触移動するものである
   研磨装置。