JPWO2005037509A1 - Work cutting device and work cutting method - Google Patents
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Abstract
簡易な構成で安定して高精度にワーク66の切断加工を行うことができる、ワーク切断装置10およびワーク切断方法を提供する。ワーク切断装置10では、配置部59によってワーク66が内周刃ブレード32で切断可能に配置される。配置部59を支持する移動部53のスライド台54は、落下する錘70に牽引されて移動し、ワーク66を回転する内周刃ブレード32に向けて送る。移動部53のスライド台54の底面に設けられる突出部56と速度抑制手段76の抑制板82とは接触しながら送りストッパ84の方向(矢印B方向)に移動する。抑制板82の移動速度は錘70の牽引によるスライド台54の移動速度よりも遅く、スライド台54は移動速度を抑制されつつワーク66を内周刃ブレード32に向けて送り、ワーク66と刃先32bとを接触させる。Provided are a workpiece cutting apparatus and a workpiece cutting method capable of cutting a workpiece 66 stably and accurately with a simple configuration. In the workpiece cutting device 10, the workpiece 66 is arranged by the arrangement portion 59 so as to be cut by the inner peripheral blade 32. The slide base 54 of the moving unit 53 that supports the disposing unit 59 moves while being pulled by the falling weight 70 and sends the workpiece 66 toward the rotating inner peripheral blade 32. The projecting portion 56 provided on the bottom surface of the slide base 54 of the moving portion 53 and the restraining plate 82 of the speed restraining means 76 move in the direction of the feed stopper 84 (direction of arrow B) while being in contact with each other. The movement speed of the restraint plate 82 is slower than the movement speed of the slide base 54 by pulling the weight 70, and the slide base 54 feeds the workpiece 66 toward the inner peripheral blade 32 while suppressing the movement speed, and the workpiece 66 and the blade tip 32b. And contact.
Description
この発明は、ワーク切断装置およびワーク切断方法に関し、より特定的には内周刃ブレードを用いてワークを切断する、ワーク切断装置およびワーク切断方法に関する。 The present invention relates to a workpiece cutting device and a workpiece cutting method, and more particularly to a workpiece cutting device and a workpiece cutting method for cutting a workpiece using an inner peripheral blade.
従来、シリコンやガリウム砒素などのインゴットであるワークより薄板状のウエハを切り出すために、中空円板状の薄い台板とその台板の内周縁に設けられた刃先とを有する内周刃ブレード(内周刃砥石)を高速回転させて当該ワークを切断する内周刃切断装置が用いられている。内周刃切断装置を用いて切断加工することによって、歩留まりがよく、厚さの薄い製品が得られるという利点がある。 Conventionally, in order to cut out a thin plate-like wafer from a work that is an ingot such as silicon or gallium arsenide, an inner peripheral blade blade having a thin circular plate-like base plate and a cutting edge provided on the inner peripheral edge of the base plate ( An inner peripheral blade cutting device that rotates an inner peripheral blade grindstone) at a high speed to cut the workpiece is used. By cutting using the inner peripheral cutting device, there is an advantage that a product with a good yield and a thin thickness can be obtained.
このような内周刃切断装置では、回転する内周刃ブレードに対してワークを、またはワークに対して回転する内周刃ブレードを送って切断加工を行う。一般に切断加工の際に生じる切断抵抗は、ワークと内周刃ブレードの刃先との接触面積(切断面積)およびワークまたは内周刃ブレードの送り速度(切断速度)に比例して増加する。切断抵抗が増すと薄い内周刃ブレードの台板に反りが生じ、刃先が変位し、切り出された製品の切断面における平坦精度(切断精度)が悪くなるという問題がある。特に、ワークと刃先とが接触する瞬間、つまり切断を開始する瞬間に刃先が変位しやすいので、切断開始の瞬間の過剰な送り速度を抑制する必要がある。 In such an inner peripheral blade cutting device, cutting is performed by feeding a workpiece to the rotating inner peripheral blade blade or an inner peripheral blade blade rotating with respect to the workpiece. In general, the cutting resistance generated during the cutting process increases in proportion to the contact area (cutting area) between the workpiece and the cutting edge of the inner peripheral blade and the feed speed (cutting speed) of the workpiece or the inner peripheral blade. When the cutting resistance increases, there is a problem that the base plate of the thin inner peripheral blade is warped, the cutting edge is displaced, and the flatness accuracy (cutting accuracy) on the cut surface of the cut product is deteriorated. In particular, since the blade tip is likely to be displaced at the moment when the workpiece and the blade tip come into contact, that is, at the moment when cutting is started, it is necessary to suppress an excessive feed speed at the moment of starting cutting.
ワークの切断精度の悪化を防ぐために、特許文献1では、複数の変位検出器で検出した刃先の変位量に基づいて制御装置が補正量を求め、内周刃ブレードを変位させる主軸変位駆動手段にフィードバックして刃先の位置を補正する技術が開示されている。また、特許文献2では、複数のセンサで検出した刃先の変位量に基づいて制御装置が補正量を求め、エアー圧力調整装置にフィードバックして刃先の位置を補正する技術が開示されている。
しかし、特許文献1および特許文献2に開示されるようなフィードバック制御を用いるとワーク切断装置の制御システムが複雑となり、ワーク切断装置のコストが上昇してしまう。
それゆえに、この発明の主たる目的は、複雑な制御システムを必要とせず、低コストでワーク切断装置を構成でき、安定して高精度にワークの切断加工を行うことができるワーク切断装置およびワーク切断方法を提供することである。However, if feedback control as disclosed in
SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a workpiece cutting device and a workpiece cutting device that do not require a complicated control system, can constitute a workpiece cutting device at low cost, and can stably and accurately cut a workpiece. Is to provide a method.
この発明のある見地によれば、中空円板状の台板と台板の内周縁に設けられた刃先とを有する内周刃ブレードを回転させてワークを切断するワーク切断装置であって、ワークを保持しかつワークを内周刃ブレードによって切断可能な位置に配置する配置部、配置部を支持し移動することによってワークを内周刃ブレードに向けて送る移動部、移動部に接続され落下運動することによって移動部を牽引して移動させる錘、および錘の牽引による移動部の移動を抑える力を移動部または錘に加えることによって少なくともワークと内周刃ブレードの刃先とが接触するときの移動部の移動速度を抑制する速度抑制手段を備える、ワーク切断装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, there is provided a workpiece cutting device for cutting a workpiece by rotating an inner peripheral blade having a hollow disk-shaped base plate and a blade edge provided at an inner peripheral edge of the base plate. Holding part and placing the work at a position where it can be cut by the inner peripheral blade blade, moving part that supports and moves the placement part to move the work toward the inner peripheral blade, and falling motion connected to the moving part The weight that pulls and moves the moving part by moving, and the movement when at least the workpiece and the cutting edge of the inner peripheral blade contact with each other by applying a force to the moving part or weight to suppress the movement of the moving part due to the pulling of the weight There is provided a workpiece cutting device provided with a speed suppressing means for suppressing the moving speed of the part.
この発明の他の見地によれば、中空円板状の台板と台板の内周縁に設けられた刃先とを有する内周刃ブレードを回転させてワークを切断するワーク切断方法であって、内周刃ブレードによって切断可能な位置に配置部によってワークを配置する工程、配置部を支持する移動部に錘を接続する工程、落下運動する錘に牽引されて移動部が移動しそれに伴ってワークを内周刃ブレードに向けて送る工程、錘の牽引による移動部の移動を抑える力を移動部または錘に加えることによって少なくともワークと回転する内周刃ブレードの刃先とが接触するときの移動部の移動速度を抑制しこれによって内周刃ブレードに対するワークの送り速度を抑制して切断を開始する工程を備える、ワーク切断方法が提供される。 According to another aspect of the present invention, there is provided a work cutting method for cutting a work by rotating an inner peripheral blade having a hollow disk-shaped base plate and a cutting edge provided on an inner peripheral edge of the base plate, The step of placing the workpiece by the placement portion at a position that can be cut by the inner peripheral blade blade, the step of connecting the weight to the moving portion that supports the placement portion, the moving portion is pulled by the falling weight and the work moves accordingly A step of feeding the blade toward the inner peripheral blade, a moving portion when at least the workpiece and the cutting edge of the rotating inner peripheral blade contact each other by applying a force to the moving portion or the weight to suppress the movement of the moving portion due to the pulling of the weight. A workpiece cutting method is provided that includes a step of starting cutting by suppressing the moving speed of the workpiece and thereby suppressing the feeding speed of the workpiece with respect to the inner peripheral blade.
この発明では、移動部は落下する錘に牽引され、これによってワークが内周刃ブレードに向けて送られる。そして、錘の牽引による移動部の移動を抑える力を移動部または錘に加えることによって、言い換えれば、移動部にその移動方向とは反対方向の力または錘にその落下方向とは反対方向の力を実質的に加えることによって、少なくともワークと内周刃ブレードとが接触するときの移動部の移動速度が抑制され、内周刃ブレードに対するワークの過剰な送り速度が抑制される。したがって、最適なワークの送り速度でワークと内周刃ブレードとを接触させ、切断開始直後の刃先の変位を少なくすることができ、安定して高精度に切断加工を開始することができる。また、複雑な制御システムを必要とせず、低コストでワーク切断装置を構成することができる。 In this invention, the moving part is pulled by the falling weight, and thereby the work is fed toward the inner peripheral blade. Then, by applying a force to the moving part or the weight to suppress the movement of the moving part due to the pulling of the weight, in other words, a force in the direction opposite to the moving direction on the moving part or a force in the direction opposite to the falling direction on the weight. By substantially adding, the moving speed of the moving part at least when the workpiece and the inner peripheral blade contact each other is suppressed, and the excessive feed speed of the workpiece with respect to the inner peripheral blade is suppressed. Accordingly, the workpiece and the inner peripheral blade can be brought into contact with each other at an optimum workpiece feed rate, and the displacement of the cutting edge immediately after the start of cutting can be reduced, so that cutting can be started stably and with high accuracy. In addition, a work cutting device can be configured at low cost without requiring a complicated control system.
好ましくは、速度抑制手段は、ネジ溝が設けられたガイド棒と、ガイド棒を回転させる駆動手段と、ガイド棒が螺入されかつガイド棒の回転によって移動する抑制板とを含む。抑制板は錘の牽引による移動部の移動を妨げる位置に配置され、抑制板が錘の牽引による移動部の移動速度よりも遅い速度で移動部と同方向にかつ移動部と接触しながら移動することによって移動部の移動速度が抑制される。このように、抑制板の移動速度を移動部の移動速度よりも遅くするのみで移動部の移動速度を抑制でき、複雑な制御システムを必要とせず、低コストでワーク切断装置を構成することができる。 Preferably, the speed suppressing means includes a guide bar provided with a thread groove, a driving means for rotating the guide bar, and a suppressing plate into which the guide bar is screwed and moved by the rotation of the guide bar. The restraining plate is arranged at a position that prevents the movement of the moving part due to the pulling of the weight, and the restraining plate moves in the same direction as the moving part and in contact with the moving part at a speed slower than the moving speed of the moving part due to the pulling of the weight. As a result, the moving speed of the moving unit is suppressed. In this way, the moving speed of the moving part can be suppressed only by making the moving speed of the restraining plate slower than the moving speed of the moving part, and a work cutting device can be configured at low cost without requiring a complicated control system. it can.
また、好ましくは、速度抑制手段は、移動に一定の力を要する抵抗部材を含む。抵抗部材は錘の牽引による移動部の移動を妨げる位置に配置され、移動部が抵抗部材を押しながら移動することによって移動部の移動速度が抑制される。この場合、速度抑制手段を制御する必要がなく、より低コストでワーク切断装置を構成することができる。 Preferably, the speed suppressing means includes a resistance member that requires a certain force for movement. The resistance member is disposed at a position that prevents the movement of the moving part due to the pulling of the weight, and the moving part moves while pressing the resistance member, thereby suppressing the moving speed of the moving part. In this case, it is not necessary to control the speed suppressing means, and the work cutting device can be configured at a lower cost.
さらに、好ましくは、速度抑制手段は、錘を支持する支持部と、支持部を下降させる下降手段とを含む。下降手段は錘の落下を抑制する速度で錘を支持する支持部を下降させ錘の移動部を牽引する力を減少させることによって移動部の移動速度が抑制される。この場合、錘の落下速度を支持部がない場合のそれより遅くなるように支持部の下降速度を設定するのみでよく、複雑な制御システムを必要とせず、低コストでワーク切断装置を構成することができる。 Further preferably, the speed suppressing means includes a support part for supporting the weight and a lowering means for lowering the support part. The lowering means lowers the moving part of the moving part by lowering the supporting part that supports the weight at a speed that suppresses the falling of the weight and reducing the force that pulls the moving part of the weight. In this case, it is only necessary to set the descending speed of the support part so that the falling speed of the weight is slower than that when there is no support part, and a complicated control system is not required, and the work cutting device is configured at low cost. be able to.
ワークが脆い性質を有する場合、ワークと内周刃ブレードの刃先との接触時にワークの送り速度が高ければ、ワークを切断加工して得られる製品の切断精度が悪くなるばかりでなく、チッピング(欠け)を生じることがある。この発明では、硬く脆い性質を有し加工が難しい希土類焼結合金がワークの場合であっても、チッピングがなく、安定して高精度にワークの切断加工を行うことができる。 If the workpiece is brittle, if the workpiece feed rate is high when the workpiece contacts the blade of the inner peripheral blade, the cutting accuracy of the product obtained by cutting the workpiece will not only deteriorate, but chipping (chip ) May occur. In the present invention, even when the rare earth sintered alloy having a hard and brittle property and difficult to process is a workpiece, the workpiece can be cut stably and accurately without chipping.
また、ワークの切断に際して水溶性のクーラント原液を水で希釈した水溶性クーラントを用いる場合、水を主成分としているので、油を主成分としたクーラントと比べて環境への負荷が小さい反面、泡立ちやすく、表面張力も大きいため内周刃ブレードに供給することが難しい。特に内周刃ブレードの刃先が、砥粒を中空円板状の台板の内周縁に電気めっきした砥粒層からなる場合、砥粒の密度が高く(チップポケットが小さく)、水溶性クーラントを供給することが難しい。さらに、内周刃ブレードでは、刃先が円心方向に向いているために、遠心力によって生じる連れまわり流が刃先に強固にまとわり付き、刃先にクーラントを供給することが難しい。このために、硬いワークを切断するとクーラントの供給不足によって内周刃ブレードが焼き付き、さらには欠けてしまうことがある。界面活性剤を5wt%〜20wt%含み、潤滑剤を10wt%〜40wt%含む水溶性のクーラント原液を水で希釈した水溶性クーラントを用いることが好ましい。この場合、内周刃ブレードの刃先に適切にクーラントを供給でき、焼き付きや欠けを防ぐことができる。また、刃先の磨耗を最適化でき、高精度の切断加工を行う内周刃ブレードを長寿命化することができる。 In addition, when using a water-soluble coolant obtained by diluting a water-soluble coolant stock solution with water when cutting the workpiece, water is the main component. It is easy to supply to the inner peripheral blade because of its large surface tension. Especially when the cutting edge of the inner peripheral blade consists of an abrasive layer electroplated with abrasive grains on the inner peripheral edge of a hollow disk-shaped base plate, the density of the abrasive grains is high (chip pocket is small) and water-soluble coolant is used. It is difficult to supply. Furthermore, in the inner peripheral blade, since the cutting edge is oriented in the center direction, the follower flow generated by the centrifugal force is firmly bound to the cutting edge, and it is difficult to supply the coolant to the cutting edge. For this reason, when a hard work is cut, the inner peripheral blade may be seized and further chipped due to insufficient supply of coolant. It is preferable to use a water-soluble coolant obtained by diluting a water-soluble coolant stock solution containing 5 wt% to 20 wt% of a surfactant and 10 wt% to 40 wt% of a lubricant with water. In this case, coolant can be appropriately supplied to the cutting edge of the inner peripheral blade, and seizure and chipping can be prevented. Further, the wear of the cutting edge can be optimized, and the inner peripheral blade that performs high-precision cutting can be extended in life.
10,100,200 ワーク切断装置
12 ベット
32 内周刃ブレード
48 クーラントノズル
50 ガイド溝
52 ガイド孔
53 移動部
54 スライド台
56 突出部
59 配置部
66 ワーク
70 錘
76,102,202 速度抑制手段
78,104,204 ガイド部材
80,206 ガイド棒
82 抑制板
84,106,220 送りストッパ
86,210 巻き戻しストッパ
108,222 戻しストッパ
110 抵抗部材
208 リフト板
216 支持板10, 100, 200
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図1および図2を参照して、この発明の一実施形態のワーク切断装置10は、内周刃ブレード32(後述)を縦に配置し、回転する内周刃ブレード32に対してワーク66(後述)を送って切断加工するタイプの内周刃切断装置である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2, a
ワーク切断装置10はベット12を含む。ベット12上には回転支持部14が設けられる。回転支持部14には、チャックボディ16に固着される回転軸18が挿入され、回転軸18は軸受け20および22によって支持される。これによりチャックボディ16は回転可能に支持される。
The
図2(a)に示すように、回転支持部14内において回転軸18にはプーリ24が取り付けられる。また、ベット12内には回転軸モータ26が配置され、回転軸モータ26の回転軸にはモータプーリ28が取り付けられる。プーリ24とモータプーリ28とはベルト30によって連結される。回転軸モータ26を駆動し、ベルト30を回転させることによって回転軸18が回転し、チャックボディ16、内周刃ブレード32およびテンションヘッド34が、図2(b)に示すように矢印A方向に回転する。
As shown in FIG. 2A, a
図3(a)に示すように、内周刃ブレード32の外周縁は、チャックボディ16の端面とテンションヘッド34の端面とで挟まれ、固定される。
As shown in FIG. 3A, the outer peripheral edge of the inner
具体的には、テンションヘッド34の外周側に設けられる複数のボルト孔36に固定ボルト38を螺入し、その先端を内周刃ブレード32の外周縁に設けられる挿通孔40に挿通する。そして、固定ボルト38の先端をチャックボディ16に設けられるボルト孔42に螺入し、締め込むことで内周刃ブレード32が固定される。また、テンションヘッド34の内周側に設けられる複数のプレスボルト孔44にプレスボルト46を螺入し、絞め込むことで内周刃ブレード32を外周方向に張り上げることができる。
Specifically, fixing
内周刃ブレード32は、たとえば、厚み0.3mm程度の中空円板状のステンレス鋼合金である台板32aと、台板32aの内周縁にダイヤモンドの砥粒をニッケル液などの金属めっき液を用いて電気めっきして形成された砥粒層の刃先32bと、を含む厚みの薄いブレードである。
The inner
また、刃先32bの近傍には、クーラントノズル48が配置される。クーラントノズル48は、図示しないクーラント供給部より送られるクーラントを吐出口48aより連続的に吐出し、刃先32bに供給する。図3(b)および(c)からわかるように、吐出口48aは、クーラントノズル48の先が割れた形状をしている。吐出口48aからクーラントは刃先32bを包むように吐出される。供給されるクーラントは、図示しない温度調整部によって吐出時に22℃〜35℃となるように調整されている。また、吐出圧力は0.05MPa〜0.2MPaに調整される。0.05MPa未満では、刃先32bが焼き付く。一方、0.2MPa超では、刃先32bが撓み切断精度が低下する。
Further, a
刃先32bに供給されるクーラントは、水に2wt%〜10wt%程度の水溶性のクーラント原液を添加したものである。このクーラント原液の主な組成は、日本公開公報特開2003−82335に記載の通りである。このクーラント原液は、刃先32bへの浸透性を上げるためにカルボン酸などで炭素数10〜20の界面活性剤を5wt%〜20wt%含み、刃先32bとワーク66(後述)との潤滑性を上げるためにグリコール類などで分子量76〜10000の潤滑剤を10wt%〜40wt%含む。具体的には、クーラント原液として、WS#252(ユシロ化学工業社製)などが用いられる。
The coolant supplied to the
クーラントは、25℃での表面張力が20mN/m〜40mN/mになるように調整される。20mN/m未満では、切断時において砥粒とワーク66との間で砥粒の上すべりが生じ、有効な切削ができない。一方、40mN/m超では、砥粒とワーク66との間へのクーラントの供給不足による切断抵抗の増加がみられる。
The coolant is adjusted so that the surface tension at 25 ° C. is 20 mN / m to 40 mN / m. If it is less than 20 mN / m, the abrasive grain slips between the abrasive grains and the
図1および図2に戻って、ベット12上にはガイド溝50が形成され、ガイド溝50内にはベット12の上面を開口するガイド孔52がガイド溝50の長手方向中央部に形成される。ガイド溝50には移動部53が配置される。移動部53は、ガイド溝50上を長手方向に摺動可能なスライド台54、スライド台54の底面に設けられかつガイド孔52を挿通してベット12内に突出する突出部56、およびスライド台54上に立設される支持部材58を含む。
1 and 2, a
このような移動部53によって配置部59が支持される。配置部59は、支持部材58によって支持される割出機構60、割出機構60によって支持される固定治具62、および固定治具62の主面に設けられるカーボンなどの貼付板64を含み、貼付板64の主面にワーク66が固着される。割出機構60は、固定治具62を内周刃ブレード32と直交する方向(矢印X方向)に移動させ、ワーク66を切断できるように内周刃ブレード32の中心付近に配置する。つまり、割出機構60によってワーク66の切断加工により得られる製品の厚さを調整することができる。
The
なお、割出機構60は、図示しない制御部より入力される信号によって駆動されてもよいし、たとえばハンドルなどを取り付けて手動で駆動されてもよい。
The
また、スライド台54の前面には、たとえばピアノ線や鋼線などからなる線状部材68の一端が接続され、線状部材68の他端には錘70が接続される。スライド台54と錘70とを接続する線状部材68は、ローラ支持部72に支持されるガイドローラ74によって案内される。スライド台54は、落下する錘70に牽引され、ガイド溝50を摺動して矢印B方向(図2(b)参照)に移動し、ワーク66を内周刃ブレード32の中心付近から外周方向へ送る。
Further, one end of a
なお、錘70には、ワーク66の重量に対して3〜6倍の重量の鉄塊などが用いられる。たとえば、ワーク66の重量が300g〜400gである場合、錘70には1.6kgの鉄塊が用いられる。
For the
さらに、ベット12内のガイド孔52の下方には、移動部53の移動速度を抑制する速度抑制手段76が設けられる。速度抑制手段76は、断面コ字状のガイド部材78、ネジ溝が形成されるガイド棒80、ガイド棒80が螺入されかつガイド部材78を摺動する抑制板82、ガイド部材78の一端部に接合される送りストッパ84、ガイド部材78の他端部に接合される巻き戻しストッパ86、およびガイド棒80に接続されるモータ88を含む。
Furthermore, a
送りストッパ84はガイド棒80を回転可能に保持し、巻き戻しストッパ86にはガイド棒80が挿通される。ベット12内において、ガイド部材78、送りストッパ84、および巻き戻しストッパ86は固定され、送りストッパ84は摺動する抑制板82の先端位置を規制し、巻き戻しストッパ86は突出部56の後端位置を規制する。
The
ガイド棒80は、接続されるモータ88によって一定速度で回転駆動され、抑制板82を送りストッパ84の方向(矢印B方向)、または巻き戻しストッパ86の方向(矢印Bの反対方向)に移動させる。このとき抑制板82は、ガイド棒80の回転駆動に伴って回転することなくガイド部材78上を摺動する。
なお、モータ88の回転速度および回転方向は、図示しない制御部によって変更することができる。The
The rotational speed and direction of the
このように構成されるワーク切断装置10によって切断加工されるワーク66としては、たとえば希土類焼結合金が用いられる。希土類焼結合金であるワーク66の形状の一例を図4に示す。
For example, a rare earth sintered alloy is used as the
図4を参照して、ワーク66は、製造効率を向上させるために直方体の希土類焼結合金を接着剤などによって一体化し、配置部59によって内周刃ブレード32の中心付近に配置することができる限度内の適当な大きさの直方体に構成される。このような形状のワーク66を切断加工して得られる製品は、たとえば光ピックアップレンズ駆動用の磁石に用いられる。
Referring to FIG. 4, work 66 can be arranged in the vicinity of the center of inner
ついで、図5および図6を参照して、ワーク切断装置10の主要動作について説明する。
図5(a)に示すように、ワーク切断装置10の作動前に、配置部59によって内周刃ブレード32の中心付近に図4に示す形状の希土類焼結合金のワーク66が配置される。また、ワーク66の重量に対して3〜6倍の重量である錘70が線状部材68によってスライド台54に接続される。このとき、図6(a)に示すように、突出部56は抑制板82と巻き戻しストッパ86とに挟まれているので、スライド台54は移動することができない。Next, the main operation of the
As shown in FIG. 5A, a rare earth sintered
図示しないスタートボタンが押されることによって、回転軸モータ26が駆動し、内周刃ブレード32が回転し、刃先32bには吐出口48aより温度調整されたクーラントが供給される。そして、速度抑制手段76のモータ88が駆動し、図6(b)に示すように、抑制板82が送りストッパ84の方向に移動し、ワーク66の送り動作が開始される。
When a start button (not shown) is pressed, the
抑制板82の移動速度は、錘70の落下によって牽引されるスライド台54の移動速度よりも遅く、抑制板82と突出部56とは接触しながら送りストッパ84の方向に移動する。つまり、スライド台54は、抑制板82によってその移動速度を抑制されながら矢印B方向に移動し、ワーク66を回転する内周刃ブレード32に向けて送り、図5(b)に示すように、ワーク66と刃先32bとを接触させて切断を開始する。
The moving speed of the restraining
ここで、切断中に抑制板82の移動速度をスライド台54の移動速度よりも断続的に大きくすると、刃先32bが前後方向に加振され、切断箇所の切断抵抗が小さくなり、刃厚が小さくても刃先32bが曲がりにくくなる。また、切断抵抗が小さくなることから切断精度も向上する。
Here, if the movement speed of the restraining
図5(c)に示すように、ワーク66の送りが進むにつれて、ワーク66と刃先32bとの接触面積(切断面積)が大きくなり、それに伴って切断抵抗も大きくなる。切断抵抗が大きくなることによって、ワーク66の送り負荷(スライド台54の移動負荷)も大きくなり、スライド台54の移動速度ひいてはワーク66の送り速度が低下する。このようにスライド台54の移動速度は低下するのに対して抑制板82の移動速度は一定であるので、切断開始後にワーク66が一定量送られた(切り込まれた)時点で、図6(c)に示すように突出部56と抑制板82とは離れる。そして、落下する錘70の牽引によってのみスライド台54が移動し、ワーク66を送る。
As shown in FIG. 5C, as the
図5(d)に示すように、ワーク66の送りが進むと、ある時点で切断面積は最大かつ一定となり、それに伴ってワーク66の送り速度も一定となる。
As shown in FIG. 5D, when the feeding of the
図5(e)に示すように、さらにワーク66の送りが進むと、刃先32bは貼付板64に達する。カーボンである貼付板64の切断抵抗は、希土類焼結合金であるワーク66の切断抵抗よりも小さく、ワーク66の切断面積も小さくなるので、スライド台54の移動速度ひいてはワーク66の送り速度が上昇する。
As shown in FIG. 5 (e), when the
その後、図6(d)に示すように、突出部56が、送りストッパ84と接触している抑制板82に再び接触すると、ワーク66の送り動作が終了する。このとき、ワーク66と内周刃ブレード32とは図5(f)に示すような状態となり、切断加工が終了する。
切断加工の終了後、モータ88の回転方向を逆転させて駆動することによって、抑制板82は突出部56を押しながら巻き戻しストッパ86の方向に移動し、図6(a)の状態に戻る。なお、突出部56および抑制板82の位置戻し動作は、たとえば、戻しボタンを押すことによって行ってもよいし、送りストッパ84にセンサを取り付けて自動的に行ってもよい。Thereafter, as shown in FIG. 6D, when the protruding
After the cutting process is completed, by driving the
このようなワーク切断装置10によれば、最適なワーク66の送り速度でワーク66と内周刃ブレード32とを接触させることができる。したがって、厚みの薄い内周刃ブレード32であっても切断開始直後の刃先32bの変位を少なくすることができ、ワーク66が硬く脆い性質を有する希土類焼結合金であってもチッピングがなく、安定して高精度に切断加工を開始することができる。また、抑制板82の移動速度をスライド台54の移動速度よりも遅くするのみで移動部53の移動速度を抑制でき、複雑な制御システムを必要とせず、低コストでワーク切断装置10を構成することができ、ひいては切断加工によって得られる製品の製造コストを下げることができる。
According to such a
また、界面活性剤を5wt%〜20wt%含み、潤滑剤を10wt%〜40wt%含む水溶性のクーラント原液を水で希釈した水溶性クーラントを用いることで、内周刃ブレード32の刃先32bに適切にクーラントを供給でき、焼き付きや欠けを防ぐことができる。また、刃先32bの磨耗を最適化でき、高精度の切断加工を行う内周刃ブレード32を長寿命化することができる。なお、この水溶性クーラントは、内周刃ブレード32への供給時(吐出時)に22℃〜35℃となるように温度調整されることでより効果的に用いることができる。
In addition, by using a water-soluble coolant obtained by diluting a water-soluble coolant stock solution containing 5 wt% to 20 wt% of a surfactant and 10 wt% to 40 wt% of a lubricant with water, it is suitable for the
また、クーラントは25℃での表面張力が20mN/m〜40mN/mになるように調整されるのが望ましい。表面張力を20mN/m〜40mN/mにすることで、切断時に遠心力等で刃先32bにクーラントが残りにくいワーク切断装置10でも、刃先32bにクーラントが適度に残り、良好な切断が可能になる。
The coolant is preferably adjusted so that the surface tension at 25 ° C. is 20 mN / m to 40 mN / m. By setting the surface tension to 20 mN / m to 40 mN / m, even in the
さらに、吐出圧力は0.05MPa〜0.2MPaに調整されるのが望ましい。吐出圧力を0.05MPa〜0.2MPaにすることで、刃先32bへのクーラントの供給不足による刃先32bの焼き付きや変形が抑制され、精度よく切断することができる。
Furthermore, the discharge pressure is desirably adjusted to 0.05 MPa to 0.2 MPa. By setting the discharge pressure to 0.05 MPa to 0.2 MPa, seizure and deformation of the
なお、直方体の希土類焼結合金を一体化して構成されるワーク66の形状は図4に示すものに限らない。また、その断面積が大きければ単体で切断加工してもよい。 In addition, the shape of the workpiece | work 66 comprised integrally with a rectangular parallelepiped rare earth sintered alloy is not restricted to what is shown in FIG. Further, if the cross-sectional area is large, it may be cut by itself.
また、図4に示す形状のワーク66の他にも様々な形状のワーク66がワーク切断装置10によって切断加工される。希土類焼結合金であるワーク66の他の形状の例を図7に示す。
In addition to the
図7(a)に示すように、上辺および底辺が円弧である略台形状の断面を有する希土類焼結合金をワーク66として用い、切断加工することもある。このような形状のワーク66を切断加工して得られる製品は、たとえばVCM(ボイスコイルモータ)駆動用の磁石に用いられる。また、図7(b)に示すように、その大きさが小さければ製造効率を向上させるために、図7(a)に示す形状のワーク66を接着剤などによって一体化してもよい。なお、図7(a)に示す形状の希土類焼結合金を一体化して構成されるワーク66の形状は図7(b)に示すものに限らない。
As shown in FIG. 7A, a rare earth sintered alloy having a substantially trapezoidal cross section with an arc on the top and bottom may be used as a
ここで用いられる接着剤には、CaCO3(炭酸カルシウム)、コラーゲン(にかわ)、テレビンおよびコロホニウム(松やに)を混合したものを用いるのが望ましい。この接着剤は刃厚の小さい内周刃に巻きつくこともなく、切断負荷の変動による刃先32bの焼き付きや砥粒のはがれがより起きにくくなる。また、ワーク66のはがれもない。接着剤の成分比率としては、CaCO3:にかわ:松やに=1:0.6〜1.0:0.6〜1.0にするのが好ましい。As the adhesive used here, it is desirable to use a mixture of CaCO 3 (calcium carbonate), collagen (niwa), turpentine and colophonium (pine and ni). This adhesive does not wrap around the inner peripheral blade having a small blade thickness, and seizure of the
また、製造効率を向上させるために、円柱状の希土類焼結合金を接着剤などによって一体化し、図7(c)から図7(e)に示すような形状にワーク66を構成して切断加工することもある。このような形状の希土類焼結合金のワーク66を切断加工して得られる製品は、たとえば光ピックアップレンズ駆動用の磁石に用いられる。なお、円柱状の希土類焼結合金を一体化して構成されるワーク66の形状は図7(c)から図7(e)に示すものに限らない。また、その断面の面積が大きければ単体で切断加工してもよい。
さらに、図7(f)に示すように、円筒形状の希土類焼結合金をワーク66として用い、切断加工することもある。In order to improve manufacturing efficiency, a cylindrical rare earth sintered alloy is integrated with an adhesive or the like, and a
Further, as shown in FIG. 7 (f), a cylindrical rare earth sintered alloy may be used as a
図7(f)に示す形状のワーク66を切断加工する場合、切断開始後すぐに切断面積が最大となる。そして、切断が進むにつれて急激に切断面積が小さくなる。このとき、突出部56と抑制板82とが離れず、スライド台54の移動速度が抑制されたまま切断加工を行う可能性がある。あるいは一旦離れた突出部56と抑制板82とが切断加工中に再び接触し、スライド台54の移動速度が再び抑制される可能性がある。これによって、ワーク66の送り動作に要する時間ひいては切断加工に要する時間が長くなり製造効率が低下する恐れがある。そこで、製造効率の低下を防ぐために、ワーク66と刃先32bとの接触後に制御部を介してモータ88の回転速度を上昇させ、抑制板82の移動速度を上げてもよい。また、固定治具62に負荷センサを取り付け一定以上の負荷を検出したときに自動的にモータ88の回転速度を上昇させ、抑制板82の移動速度を上げてもよい。
When cutting the
図4および図7に示す他にも、様々な形状のワーク66が考えられることは言うまでもない。
Needless to say, various shapes of the
ついで、ワーク切断装置10と速度抑制手段76を備えていないワーク切断装置とによってワーク66の切断加工を行い、得られる製品の切断精度を比較した実験例について説明する。なお、ワーク切断装置10と速度抑制手段76を備えていないワーク切断装置との構成の差異は、速度抑制手段76の有無のみである。
Next, an experimental example in which the
加工条件を表1に示す。
ワーク切断装置10と速度抑制手段76を備えていないワーク切断装置とは同一の加工条件で実験を行った。表1に示すように、この実験例では、厚み0.1mmの台板32aの内周縁に、砥粒材料として平均砥粒径60μmの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電気めっきして厚み0.26mmの砥粒層からなる刃先32bが形成された内周刃ブレード32が用いられた。台板32aの材質としては、超抗張力特性を有するステンレス鋼合金が用いられた。また、内周刃ブレード32の回転速度(周速)は1130m/minであった。
The
ワーク66には、VCMブロックと呼ばれ、断面積(端面の面積)が約7.6cm2である図7(a)に示す形状の希土類焼結合金が用いられた。具体的に希土類焼結合金としては、液相焼結を行い、Feを多く含むNd−Fe−B系焼結合金が用いられた。Nd−Fe−B系焼結合金は希土類焼結合金の中でも、特に硬く脆い性質を有する加工難材である。For the
錘70には、1.6kgの鉄塊が用いられた。
As the
クーラントには、ユシロ化学工業社製のWS#252を水によって10wt%希釈したものが用いられた。クーラントは、吐出時に25℃となるように調整され、吐出量1.0L/minで刃先32bに供給された。
As the coolant, WS # 252 manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd. diluted with water by 10 wt% was used. The coolant was adjusted to 25 ° C. during discharge, and was supplied to the
実験によって、表2に示す結果が得られた。
この実験では、ワーク切断装置10と速度抑制手段76を備えていないワーク切断装置とによって、それぞれ1個のワーク66において5回の切断加工を行い、これを15個のワーク66について繰り返し行った。
In this experiment, each
速度抑制手段76を備えていないワーク切断装置では、得られる製品の厚み平均が3.418mmであるのに対し、ワーク切断装置10では、3.404mmとなり、目標切断厚(3.4mm)に近く、高精度に切断加工を行うことができた。
In the workpiece cutting device not provided with the
また、速度抑制手段76を備えていないワーク切断装置では、得られる製品の厚みばらつきが0.014mmであるのに対し、ワーク切断装置10では、0.0051mmとなり、厚みばらつきを約3分の1に低減させることができた。
Further, in the workpiece cutting device not provided with the
なお、「厚み平均」とは、切断加工して得た全ての製品の厚みを測定し、合計し、平均した値である。また、この実験例およびつぎの実験例における「厚みばらつき」とは、切断加工して得た全ての製品について目標切断厚(たとえばこの実験例では3.4mm)に対する厚みの誤差を検出し、合計し、平均した値である。 The “thickness average” is a value obtained by measuring, summing, and averaging the thicknesses of all products obtained by cutting. In addition, the “thickness variation” in this experimental example and the next experimental example means that the thickness error with respect to the target cutting thickness (for example, 3.4 mm in this experimental example) is detected for all products obtained by the cutting process. The average value.
また、ワーク切断装置10において種類の異なるクーラント1とクーラント2とを用いて内周刃ブレード32の耐久性を比較する実験を行った。
Moreover, the experiment which compares the durability of the internal
クーラント1としては、界面活性剤をカルボン酸で10wt%含み、潤滑剤をエチレングリコールで20wt%含む水溶性のクーラント原液を水で10倍に希釈した水溶性クーラントが用いられた。また、クーラント2としては、界面活性剤をカルボン酸で4wt%含み、潤滑剤をエチレングリコールで8wt%含む水溶性のクーラント原液を水で10倍に希釈した水溶性クーラントが用いられた。なお、クーラント1およびクーラント2は吐出時に25℃となるよう温度調整されていた。
As the
加工条件を表3に示す。
表3に示すように、この実験例では、厚み0.1mmの台板32aと、台板32aの内周縁に砥粒材料として平均砥粒径60μmの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電気めっきして形成された厚み0.26mmの砥粒層からなる刃先32bと、を含む内周刃ブレード32が用いられた。台板32aの材質としては、超抗張力特性を有するステンレス鋼合金が用いられた。また、内周刃ブレード32の回転速度(周速)は1130m/minであった。
As shown in Table 3, in this experimental example, a
ワーク66には、□ブロックと呼ばれ、端面の縦横長さはそれぞれ20.2mm、52mmで奥行きは30mmであり、断面積が約10.5cm2である図4に示す形状のNd−Fe−B系焼結合金が用いられた。The
錘70には、1.0kgの鉄塊が用いられた。
As the
実験によって、表4に示す結果が得られた。
表4に示すように、クーラント2を刃先32bに供給して切断加工を行った場合、内周刃ブレード32の平均寿命は800shotであった。これに対し、クーラント1を刃先32bに供給して切断加工を行った場合では、内周刃ブレード32の平均寿命が1200shotとなり、内周刃ブレード32を長寿命化することができた。
As shown in Table 4, when cutting was performed by supplying the
また、クーラント1を用いることによって、クーラント2を用いるよりも目標切断厚(0.66mm)に対する厚み平均の誤差および厚みばらつきを低減させることができた。つまり、クーラント1を用いることによって、より高精度に切断加工を行うことができた。
Further, by using the
さらに、ワーク切断装置10においてクーラントの表面張力を変化させ、異なる表面張力毎に、ワーク66を切断加工して得られる製品の厚みばらつきを求めた実験例について説明する。
Further, an experimental example will be described in which the surface tension of the coolant is changed in the
加工条件を表5に示す。
表5に示すように、この実験例では、厚み0.1mmの台板32aの内周縁に、砥粒材料として平均砥粒径60μmの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電気めっきして厚み0.26mmの砥粒層からなる刃先32bが形成された内周刃ブレード32が用いられた。台板32aの材質としては、超抗張力特性を有するステンレス鋼合金が用いられた。また、内周刃ブレード32の回転速度(周速)は1130m/minであった。
ワーク66には、35mm×30mm×30mmの図4に示す形状のNd−Fe−B系焼結合金が用いられた。As shown in Table 5, in this experimental example, artificial diamond having an average abrasive grain size of 60 μm as an abrasive material was electroplated on the inner peripheral edge of a
For the
錘70には、1.6kgの鉄塊が用いられた。
As the
クーラントには、ユシロ化学工業社製のWS#252を水によって希釈したものが用いられた。クーラントは、吐出時に25℃となるように調整され、吐出圧力は0.15MPaに設定された。ここで、クーラントの吐出圧力とは、クーラントノズル48の吐出口48aにおけるクーラントの圧力をいう。
As the coolant, WS # 252 manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd. diluted with water was used. The coolant was adjusted to 25 ° C. during discharge, and the discharge pressure was set to 0.15 MPa. Here, the coolant discharge pressure refers to the coolant pressure at the
この実験では、ワーク切断装置10によって、1個のワーク66において5回の切断加工を行い、これを15個のワーク66について繰り返し行った。
In this experiment, the
実験の結果、図8(a)および(b)に示すように、クーラントの表面張力が20mN/m〜40mN/mの範囲内であれば、得られる製品の厚みばらつきを小さくできることがわかった。したがって、クーラントの表面張力がこの範囲内であれば、より高精度に切断加工を行うことができる。 As a result of the experiment, as shown in FIGS. 8 (a) and (b), it was found that if the surface tension of the coolant is in the range of 20 mN / m to 40 mN / m, the thickness variation of the obtained product can be reduced. Therefore, if the surface tension of the coolant is within this range, cutting can be performed with higher accuracy.
なお、この実験例およびつぎの実験例における「厚みばらつき」は、切断加工して得た全ての製品について厚みの誤差を検出し、合計し、平均した値である。ここで、製品についての「厚みの誤差」は、つぎのようにして求められる。切断加工して得られた製品について、図9に示す9箇所の測定ポイントの厚みをたとえばマイクロメータで測定し、その最大値と最小値との差をその製品についての厚みの誤差とする。 The “thickness variation” in this experimental example and the next experimental example is a value obtained by detecting and summing the thickness errors of all products obtained by cutting. Here, the “thickness error” for the product is obtained as follows. For the product obtained by cutting, the thicknesses of the nine measurement points shown in FIG. 9 are measured with, for example, a micrometer, and the difference between the maximum value and the minimum value is defined as the thickness error for the product.
さらに、ワーク切断装置10においてクーラントの吐出圧力を変化させ、異なる吐出圧力毎に、ワーク66を切断加工して得られる製品の厚みばらつきを求めた実験例について説明する。
加工条件は上述の表5と同じである。Further, an experimental example will be described in which the coolant discharge pressure is changed in the
The processing conditions are the same as in Table 5 above.
すなわち、この実験例では、厚み0.1mmの台板32aの内周縁に、砥粒材料として平均砥粒径60μmの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電気めっきして厚み0.26mmの砥粒層からなる刃先32bが形成された内周刃ブレード32が用いられた。台板32aの材質としては、超抗張力特性を有するステンレス鋼合金が用いられた。また、内周刃ブレード32の回転速度(周速)は1130m/minであった。
That is, in this experimental example, an artificial diamond having an average abrasive grain size of 60 μm as an abrasive material is electroplated using nickel solution on the inner periphery of a
ワーク66には、35mm×30mm×30mmの図4に示す形状のNd−Fe−B系焼結合金が用いられた。
For the
錘70には、1.6kgの鉄塊が用いられた。
As the
クーラントには、ユシロ化学工業社製のWS#252を水によって希釈したものが用いられた。なお、クーラントは吐出時に25℃となるように調整され、その表面張力は30mN/mに設定された。 As the coolant, WS # 252 manufactured by Yushiro Chemical Industry Co., Ltd. diluted with water was used. The coolant was adjusted to 25 ° C. during discharge, and the surface tension was set to 30 mN / m.
この実験では、ワーク切断装置10によって、1個のワーク66において5回の切断加工を行い、これを15個のワーク66について繰り返し行った。
In this experiment, the
実験の結果、図10(a)および(b)に示すように、クーラントの吐出圧力が0.05MPa〜0.2MPaの範囲内であれば、得られる製品の厚みばらつきを小さくできることがわかった。したがって、クーラントの吐出圧力がこの範囲内であれば、より高精度に切断加工を行うことができる。 As a result of the experiment, as shown in FIGS. 10A and 10B, it was found that if the coolant discharge pressure is in the range of 0.05 MPa to 0.2 MPa, the thickness variation of the obtained product can be reduced. Therefore, if the discharge pressure of the coolant is within this range, cutting can be performed with higher accuracy.
ついで、図11を参照して、この発明の他の実施形態のワーク切断装置100について説明する。
ワーク切断装置100では、上述のワーク切断装置10における速度抑制手段76に代えて速度抑制手段102が用いられる。その他の構成についてはワーク切断装置10と同様に構成されるのでその重複する説明は省略する。Next, a
In the
ワーク切断装置100において、移動部53の移動速度を抑制する速度抑制手段102はベット12内に設けられ、速度抑制手段102は、断面コ字状のガイド部材104、ガイド部材104の一端部に接合される送りストッパ106、ガイド部材104の他端部に接合される戻しストッパ108、およびガイド部材104上を摺動する抵抗部材110を含む。
In the
ベット12内において、ガイド部材104、送りストッパ106および戻しストッパ108は固定され、抵抗部材110は、突出部56を戻しストッパ108とで挟む位置に配置される。また、抵抗部材110は、たとえば鉄塊などの錘であり、錘70よりも軽量なものが用いられる。
In the
このようなワーク切断装置100の速度抑制手段102では、錘70の落下によって矢印B方向に移動する突出部56が、移動に一定の力を要する抵抗部材110を押しながら移動することによって、スライド台54の移動速度ひいてはワーク66の過剰な送り速度を抑制する。
In such a speed control means 102 of the
なお、ワーク切断装置100が停止状態であるときは、図示しない支持台によって、錘70は落下しないよう支持されている。あるいは錘70は取り外されている。
When the
また、切断加工の終了後、スライド台54は人手によって戻しストッパ108の方向(矢印Bの反対方向)に押し戻される。このとき錘70は支持台によって支持されていてもよいし、取り外されていてもよい。そして、送りストッパ106と接触している抵抗部材110を戻しストッパ108の方向へ移動させるために、たとえば、ベット12の側面に図示しない開閉口を設け、その開閉口を開けて、人手によって抵抗部材110を移動するようにしてもよい。
Further, after the cutting process is completed, the slide table 54 is manually pushed back in the direction of the return stopper 108 (the direction opposite to the arrow B). At this time, the
このようなワーク切断装置100によれば、最適なワーク66の送り速度でワーク66と内周刃ブレード32とを接触させることができる。したがって、厚みの薄い内周刃ブレード32であっても切断開始直後の刃先32bの変位を少なくすることができ、ワーク66が硬く脆い性質を有する希土類焼結合金であってもチッピングがなく、安定して高精度に切断加工を開始することができる。また、速度抑制手段102を制御する必要がなく、より低コストでワーク切断装置100を構成することができ、ひいては切断加工によって得られる製品の製造コストを下げることができる。
According to such a
さらに、図12(a)および(b)を参照して、この発明の他の実施形態のワーク切断装置200について説明する。
ワーク切断装置200では、上述のワーク切断装置10における速度抑制手段76に代えて速度抑制手段202が用いられる。ワーク切断装置200において、ワーク切断装置10と同様に構成される部分の説明は省略する。Furthermore, with reference to FIG. 12 (a) and (b), the workpiece | work cutting
In the
速度抑制手段202は、ベット12内において、断面コ字状のガイド部材204、ネジ溝が形成されるガイド棒206、ガイド棒206が螺入されかつガイド部材204を摺動するリフト板208、ガイド部材204の上端部に接合される巻き戻しストッパ210、およびガイド棒206に接続されるモータ212を含む。
In the
さらに、速度抑制手段202は、ベット12の側面に形成されるリフト孔214より突出するリフト板208の先端部に接続されかつ錘70を支持する支持板216を含む。
Further, the
ガイド部材204の下端部は、ベット12内の底面に接合される。ガイド棒206は、巻き戻しストッパ210を挿通し、ベット12内の底面に設けられる軸受け218によって回転可能に保持される。
The lower end portion of the
また、ワーク切断装置200において、ベット12内のガイド溝50の下方には、送りストッパ220および戻しストッパ222が設けられる。送りストッパ220は突出部56の先端位置を規制し、戻しストッパ222は突出部56の後端位置を規制する。
In the
ガイド棒206は、接続されるモータ212によって一定速度で回転駆動され、リフト板208およびリフト板208に接続される支持板216を下降または上昇させる。このときリフト板208は、ガイド部材204を上下に摺動し、ガイド棒206の回転駆動に伴って左右に振れることなく移動する。
The
なお、モータ212は、図示しないスタートボタンが押されることによって回転を開始する。また、モータ212の回転速度および回転方向は、図示しない制御部によって変更することができる。
The
このようなワーク切断装置200の速度抑制手段202では、リフト板208に接続されかつ錘70を支持する支持板216を錘70の落下を抑制する速度で下降させることによって、錘70のスライド台54を矢印B方向に牽引する力を減少させ、スライド台54の移動速度ひいてはワーク66の過剰な送り速度を抑制する。
In the speed suppressing means 202 of the
ワーク切断装置200において図4に示すワーク66を切断加工する場合のワーク66の送り動作(切断動作)はワーク切断装置10におけるワーク66の送り動作と同様となる。
The
切断開始後、ワーク66の送りが進むにつれて、ワーク66の切断面積が大きくなり(図5(c)参照)、それに伴って切断抵抗も大きくなる。切断抵抗が大きくなることによって、ワーク66の送り負荷も大きくなり、スライド台54の移動速度ひいてはワーク66の送り速度が低下する。このようにスライド台54の移動速度は低下するのに対して支持板216の下降速度は一定であるので、切断開始後にワーク66が一定量送られた時点で、錘70と支持板216とは離れる。
As the feed of the
そして、落下する錘70の牽引によってのみスライド台54が移動し、ある時点で切断面積は最大かつ一定となり(図5(d)参照)、それに伴ってワーク66の送り速度も一定となる。
Then, the slide table 54 moves only by pulling the falling
さらにワーク66の送りが進むと、刃先32bは貼付板64に達する(図5(e)参照)。カーボンである貼付板64の切断抵抗は、ワーク66の切断抵抗よりも小さく、ワーク66の切断面積も小さくなるので、錘70の落下速度ひいてはワーク66の送り速度が上昇する。
When the
その後、突出部56と送りストッパ220とが接触し、ワーク66の送り動作が終了する。
Thereafter, the
切断加工の終了後、スライド台54は人手によって戻しストッパ222の方向(矢印Bの反対方向)に押し戻される。このとき錘70は、モータ212の回転方向を逆転させることによって上昇する支持板216によって、図12(a)に示す位置で再び支持される。なお、錘70の位置戻し動作は、たとえば、戻しボタンを押すことによって行ってもよいし、抑制板216にセンサを取り付けて自動的に行ってもよい。
After the end of the cutting process, the slide table 54 is pushed back in the direction of the return stopper 222 (the direction opposite to the arrow B) by hand. At this time, the
このようなワーク切断装置200によれば、最適なワーク66の送り速度でワーク66と内周刃ブレード32とを接触させることができる。したがって、厚みの薄い内周刃ブレード32であっても切断開始直後の刃先32bの変位を少なくすることができ、ワーク66が硬く脆い性質を有する希土類焼結合金であってもチッピングがなく、安定して高精度に切断加工を開始することができる。また、錘70の落下を抑制する速度となるように支持板216の下降速度を設定するのみで移動部53の移動速度を抑制でき、複雑な制御システムを必要とせず、低コストでワーク切断装置200を構成することができ、ひいては切断加工によって得られる製品の製造コストを下げることができる。
According to such a
なお、この発明は、内周刃ブレードを横に寝かせて配置するタイプのワーク切断装置にも適用できる。 The present invention can also be applied to a workpiece cutting device of the type in which the inner peripheral blades are laid sideways.
また、ワークに対して内周刃ブレードを送って切断加工を行うタイプのワーク切断装置にも適用できる。 Further, the present invention can also be applied to a work cutting apparatus of a type that performs cutting by sending an inner peripheral blade to a work.
さらに、台板の外周縁に刃先を有する外周刃ブレード(外周刃砥石)を用いるワーク切断装置にも適用することができる。 Furthermore, it is applicable also to the workpiece | work cutting device which uses the outer periphery blade blade (peripheral blade grindstone) which has a blade edge in the outer periphery of a base plate.
また、この発明で用いられるワークは、希土類焼結合金に限らず、シリコン、ガリウム砒素など高精度に切断加工を行うものを広く対象としている。 The workpiece used in the present invention is not limited to rare earth sintered alloys, but widely targets those that are cut with high accuracy, such as silicon and gallium arsenide.
この発明が詳細に説明され図示されたが、それは単なる図解および一例として用いたものであり、限定であると解されるべきではないことは明らかであり、この発明の精神および範囲は添付された請求の範囲の文言のみによって限定される。 Although the present invention has been described and illustrated in detail, it is clear that it has been used merely as an illustration and example and should not be construed as limiting, and the spirit and scope of the present invention are attached Limited only by the language of the claims.
Claims (10)
前記ワークを保持しかつ前記ワークを前記内周刃ブレードによって切断可能な位置に配置する配置部、
前記配置部を支持し移動することによって前記ワークを前記内周刃ブレードに向けて送る移動部、
前記移動部に接続され落下運動することによって前記移動部を牽引して移動させる錘、および
前記錘の牽引による前記移動部の移動を抑える力を前記移動部または前記錘に加えることによって少なくとも前記ワークと前記内周刃ブレードの前記刃先とが接触するときの前記移動部の移動速度を抑制する速度抑制手段を備える、ワーク切断装置。A workpiece cutting device for cutting a workpiece by rotating an inner peripheral blade having a hollow disk-shaped base plate and a cutting edge provided on an inner peripheral edge of the base plate,
An arrangement part for holding the work and arranging the work at a position where the work can be cut by the inner peripheral blade.
A moving part for feeding the work toward the inner peripheral blade by supporting and moving the arrangement part;
A weight connected to the moving part to pull and move the moving part by a falling movement, and a force for suppressing movement of the moving part due to the pulling of the weight to the moving part or the weight. A workpiece cutting device comprising a speed suppressing means for suppressing a moving speed of the moving portion when the blade and the cutting edge of the inner peripheral blade are in contact with each other.
ネジ溝が設けられたガイド棒と、
前記ガイド棒を回転させる駆動手段と、
前記ガイド棒が螺入されかつ前記ガイド棒の回転によって移動する抑制板とを含み、
前記抑制板は前記錘の牽引による前記移動部の移動を妨げる位置に配置され、前記抑制板が前記錘の牽引による前記移動部の移動速度よりも遅い速度で前記移動部と同方向にかつ前記移動部と接触しながら移動することによって前記移動部の移動速度が抑制される、請求項1に記載のワーク切断装置。The speed suppressing means is
A guide bar provided with a thread groove;
Drive means for rotating the guide rod;
A restraining plate into which the guide bar is screwed and moved by rotation of the guide bar,
The restraining plate is disposed at a position that prevents movement of the moving part due to the pulling of the weight, and the restraining plate is in the same direction as the moving part at a speed slower than the moving speed of the moving part due to the pulling of the weight. The workpiece cutting device according to claim 1, wherein a moving speed of the moving unit is suppressed by moving while contacting the moving unit.
移動に一定の力を要する抵抗部材を含み、
前記抵抗部材は前記錘の牽引による前記移動部の移動を妨げる位置に配置され、前記移動部が前記抵抗部材を押しながら移動することによって前記移動部の移動速度が抑制される、請求項1に記載のワーク切断装置。The speed suppressing means is
Including a resistance member that requires a certain force to move,
2. The resistance member is disposed at a position that prevents the movement of the moving unit due to the pulling of the weight, and the moving unit moves while pressing the resistance member, thereby suppressing a moving speed of the moving unit. The workpiece cutting device described.
前記錘を支持する支持部と、
前記支持部を下降させる下降手段とを含み、
前記下降手段は前記錘の落下を抑制する速度で前記錘を支持する前記支持部を下降させ前記錘の前記移動部を牽引する力を減少させることによって前記移動部の移動速度が抑制される、請求項1に記載のワーク切断装置。The speed suppressing means is
A support portion for supporting the weight;
Lowering means for lowering the support part,
The lowering means suppresses the moving speed of the moving part by lowering the supporting part that supports the weight at a speed that suppresses the falling of the weight and reducing the force that pulls the moving part of the weight. The workpiece cutting device according to claim 1.
前記内周刃ブレードによって切断可能な位置に配置部によって前記ワークを配置する工程、
前記配置部を支持する移動部に錘を接続する工程、
落下運動する前記錘に牽引されて前記移動部が移動しそれに伴って前記ワークを前記内周刃ブレードに向けて送る工程、
前記錘の牽引による前記移動部の移動を抑える力を前記移動部または前記錘に加えることによって少なくとも前記ワークと回転する前記内周刃ブレードの前記刃先とが接触するときの前記移動部の移動速度を抑制しこれによって前記内周刃ブレードに対する前記ワークの送り速度を抑制して切断を開始する工程を備える、ワーク切断方法。A workpiece cutting method for cutting a workpiece by rotating an inner peripheral blade having a hollow disk-shaped base plate and a cutting edge provided on an inner peripheral edge of the base plate,
A step of arranging the workpiece by an arrangement portion at a position that can be cut by the inner peripheral blade;
Connecting a weight to the moving part that supports the arrangement part;
A step of moving the moving part by being pulled by the weight that is falling and moving the work toward the inner peripheral blade with the movement;
The moving speed of the moving part when at least the workpiece and the cutting edge of the rotating inner peripheral blade come into contact with each other by applying a force to the moving part or the weight to suppress the movement of the moving part due to the pulling of the weight. A workpiece cutting method comprising a step of starting cutting by suppressing the feed rate of the workpiece with respect to the inner peripheral blade.
前記刃先に供給される前記クーラントは水溶性のクーラント原液を希釈したものであり、前記クーラント原液は界面活性剤を5wt%〜20wt%含み潤滑剤を10wt%〜40wt%含む、請求項5から請求項9のいずれかに記載のワーク切断方法。When cutting the workpiece, coolant is supplied to the cutting edge,
The coolant supplied to the blade edge is obtained by diluting a water-soluble coolant stock solution, and the coolant stock solution contains 5 wt% to 20 wt% of a surfactant and 10 wt% to 40 wt% of a lubricant. Item 10. The work cutting method according to any one of Items 9 to 9.
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