KR20240006007A

KR20240006007A - 워크 가공 장치, 지석, 및 워크 가공 방법

Info

Publication number: KR20240006007A
Application number: KR1020237045256A
Authority: KR
Inventors: 이치로 가타야마; 히로토라 아오키
Original assignee: 이치로 가타야마
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2022-05-13
Publication date: 2024-01-12
Also published as: JP7093875B2; TWI807870B; WO2022270175A1; TW202304640A; KR102646975B1; CN117500636A; JP2021181151A

Abstract

외주부에 볼록상 연삭 부분 (5b) 을 갖고 회전 가능한 원판상의 지석 (5) 으로서, 볼록상 연삭 부분 (5b) 의, 지석 (5) 의 회전축 (6) 을 통과하는 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분 (5e) 을 갖는 형상인 지석 (5) 을 사용하여, 원판상의 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서, 워크 (2) 와 지석 (5) 을 서로 평행하게 배치하고, 지석 (5) 을 회전시킴과 함께, 지석 (5) 의 회전축 (6) 과 평행한 회전축 (3) 을 중심으로 하여 워크 (2) 를 회전시키면서, 볼록상 연삭 부분 (5b) 과 워크 (2) 의 접촉 부분이 워크 (2) 의 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 지석 (5) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 이동시킨다. 지석 (5) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경은 적어도 워크 (2) 의 두께의 10 배 이상이다.

Description

워크 가공 장치, 지석, 및 워크 가공 방법

본 발명은 워크 가공 장치, 지석, 및 워크 가공 방법에 관한 것이다.

종래, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 워크 (피가공물) 의 외주부의 모따기 가공을 실시하기 위해서, 워크의 외주부에 지석을 대고 눌러 연삭을 실시하고 있다. 워크의 모따기부의 형상 및 치수의 정밀도를 향상시키기 위해서, 지석의 외주부에, 워크의 완성 형상에 대응한 형상 및 치수의 홈 (총형 홈) 을 형성하고, 그 홈 내에 워크의 외주부를 삽입하여 워크를 회전시켜, 홈의 내주면에 의해 워크의 외주부를 연삭하는 방법이 있다. 그러나, 이 방법에서는, 제조해야 할 워크의 형상이나 치수가 바뀔 때마다 지석을 교환할 필요가 있어, 다품종의 소량 생산에는 적합하지 않다. 또, 모따기 가공을 반복하면 지석의 외주부의 홈의 내주면이 마모 또는 파손되어 홈의 형상 및 치수가 변화하기 때문에, 워크의 모따기 가공의 정밀도가 저하된다. 따라서, 장기간에 걸쳐서 워크의 모따기 가공을 실시하면, 지석을 교환 또는 다시 정형할 필요가 생긴다.

필요에 따라 지석의 교환 또는 정형을 실시하기 위해서, 특허문헌 1, 2 (일본 공개특허공보 2005-153085호, 일본 공개특허공보 2007-165712호) 에 기재되어 있는 방법에서는, 워크의 완성 형상에 대응하는 총형 홈을 갖는 마스터 지석을 제조해 두고, 지석 재료의 외주부를 마스터 지석의 홈의 내주면에 맞닿게 하여 연삭함으로써, 형재인 트루잉 지석 (트루어) 을 제조한다. 또한, 지석 재료에 트루잉 지석의 외주부를 맞닿게 하여 마스터 지석과 동일한 총형 홈을 형성함으로써, 실제의 워크의 모따기 가공에 사용하기 위한 지석의 형상을 조정할 (정형할) 수 있다. 트루잉 지석은 모따기용의 지석 (예를 들어 레진 본드 지석) 보다 단단한 재료 (예를 들어 GC 지석) 로 이루어지고, 마스터 지석은 트루잉 지석보다 단단한 재료 (예를 들어 메탈 본드 지석) 로 이루어진다. 이와 같이 트루잉 지석을 사용하여 지석을 정형하는 공정은, 트루잉이라고 불린다.

특허문헌 1, 2 에는, 원판상의 워크에 대해 평행하게 배치된 원판상의 지석의 총형 홈을 사용하여 모따기 가공을 실시하는 방법에 더하여, 원판상의 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치된 원판상의 지석의 홈을 사용하여 워크의 모따기를 실시하는 방법 (헬리컬 방식의 가공 방법) 도 시사되어 있다. 헬리컬 방식의 모따기 가공 방법에 대해서는, 특허문헌 3 에도 기재되어 있다. 특허문헌 3 (일본 공개특허공보 평5-152259호) 에 기재된 방법에서는, 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치된 지석은, 외주부에 오목상의 홈이 형성되어 있고 내측 방향의 경사면을 가지고 있다. 이 경사면을 워크의 외주부에 맞닿게 하여 연삭을 실시한다. 특허문헌 4 (일본 공개특허공보 2007-044817호) 에는, 원판상의 워크에 대해 평행하게 배치된 원판상의 지석에 의해 연삭을 실시하고, 그 후에, 원판상의 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치된 원판상의 지석에 의해, 헬리컬 방식으로 보다 정밀한 연삭을 실시하는 가공 방법과, 헬리컬 방식의 정밀 연삭용의 지석을 트루잉하기 위한 트루잉 지석 및 트루잉 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 1 ∼ 4 에 기재되어 있는 바와 같이 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치된 지석을 사용하여 워크의 모따기 가공을 실시하면, 지석의 외주부에 형성된 홈의 내주면과 워크의 외주부의 접촉 부분의 길이가 긴 상태에서 연삭이 실시되고, 또한 워크를 저속으로 회전시키면서 연삭함으로써, 워크의 모따기부의 표면 조도를 작게 할 수 있다. 따라서, 이후에 실시되는 마무리의 연마 공정이 실시되기 쉬워진다.

특허문헌 5 (일본 공개특허공보 평11-207585호) 에는, 두께 방향의 치수가 워크의 두께보다 큰 홈이 외주부에 형성된 지석을 사용하여, 지석의 홈의 내주면을 워크의 외주부에 맞닿게 하여 모따기 가공을 실시하는 방법이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 5 에는, 워크보다 두껍고 외주부에 홈이 형성되어 있지 않고 외주부의 단면 형상이 볼록상인 지석을 사용하여, 지석의 외주부의 볼록상 부분의 일부를 구성하는 경사면을 워크의 외주부에 맞닿게 하여 모따기 가공을 실시하는 방법도 개시되어 있다.

특허문헌 6 (일본 공개특허공보 2000-317789호) 에 기재된 방법에서는, 원판상의 워크에 대해 직교하도록 원판상의 지석을 배치한다. 워크는, 그 평면 형상의 중심에 위치하는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능하다. 지석은, 워크의 회전축에 직교하는 회전축을 중심으로 하여 회전 가능함과 함께, 그 회전축에 수직인 방향 (원판상의 워크에 평행한 방향) 으로도, 회전축에 평행한 방향 (원판상의 워크에 직교하는 방향) 으로도 이동 가능하다. 워크를 회전시킨 상태에서, 지석을 회전시키면서 워크에 접근시키고, 회전하는 지석의 외주부를, 지석의 회전 방향과 직교하는 방향으로 회전하는 워크의 외주부에 맞닿게 하면서 지석을 이동시킴으로써, 워크의 모따기 가공을 실시한다. 이와 같은 가공 공정은 컨투어링이라고 불린다.

특허문헌 7 (일본 공개특허공보 2008-034776호) 에 기재된 방법에서는, 원판상의 워크에 대해 직교하도록 배치된 컵형 지석을 사용하고, 특허문헌 6 과 동일하게, 워크를 회전시킨 상태에서, 컵형 지석을 회전시키면서 워크에 접근시킨다. 회전하는 컵형 지석의 컵 형상의 선단면을, 컵형 지석의 회전 방향과 직교하는 방향으로 회전하는 워크의 외주부에 맞닿게 하면서 컵형 지석을 이동시킴으로써, 워크의 모따기 가공을 실시한다.

특허문헌 8 (일본 공개특허공보 2014-37014호) 에는, 원판상의 지석을 2 개 사용하여 특허문헌 6 과 동일하게 모따기 가공을 실시하는 방법과, 컵형 지석을 2 개 사용하여 특허문헌 7 과 동일하게 모따기 가공을 실시하는 방법이 개시되어 있다.

특허문헌 9 (일본 공개특허공보 2017-154240호) 에 기재된 방법에서는, 내주측의 지석 요소 (컵 형상) 와, 외주측의, 내주측의 지석 요소에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 위한 지석 요소 (컵 형상) 를 갖는 대형이고 이중 구조의 컵형인 제 1 지석과, 컵의 제 2 지석을 사용하여, 워크의 외주부의 가공을 실시한다.

일본 공개특허공보 2005-153085호 일본 공개특허공보 2007-165712호 일본 공개특허공보 평5-152259호 일본 공개특허공보 2007-044817호 일본 공개특허공보 평11-207585호 일본 공개특허공보 2000-317789호 일본 공개특허공보 2008-034776호 일본 공개특허공보 2014-37014호 일본 공개특허공보 2017-154240호

특허문헌 1 ∼ 4 에 기재되어 있는 바와 같이 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치되는 지석의 외주부에, 양호한 정밀도로 워크를 모따기하기 위한 홈을 형성하는 것은 용이하지 않다. 워크에 원하는 형상의 모따기부를 형성하기 위해서는, 홈의 내주면이 워크의 외주부에 적절한 각도 및 적절한 접촉 길이로 접촉해야 한다. 워크의 외주의 접선 방향에 대해 기울여서 배치되는 지석에 있어서, 이와 같이 워크의 외주부에 적절한 각도 및 적절한 접촉 길이로 정확하게 접촉하는 내주면을 갖는 홈을 형성하는 것은 어렵다. 특히, 워크를 회전시키는 구동부나, 워크를 연삭하기 위한 지석을 회전시키는 구동부를 이용하여 트루잉 지석을 회전시켜 트루잉을 실시하는 경우에는, 워크의 외주의 접선 방향에 대해 기울어진 상태에서 양호한 모따기 가공을 할 수 있는 홈을 양호한 정밀도로 형성하는 것은 어려워, 보다 용이하게 트루잉할 수 있는 방법이 요구되고 있다. 또, 제조해야 할 워크의 모따기부의 형상이나 치수가 바뀌면, 트루잉 지석을 제조하기 위한 마스터 지석의 홈의 형상도 변경할 필요가 있어, 작업이 번잡하다.

워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치된 지석을 사용하여 워크의 가공을 실시하는 경우에는, 홈의 내주면의 형상이나 치수는 용이하게 변경할 수 없기 때문에, 원하는 가공 형상에 근접시키기 위해서 미세한 보정을 실시하는 것은 곤란하다. 따라서, 워크로서 오리엔테이션 플랫부를 갖는 웨이퍼를 제조하는 경우에, 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 기울여서 배치된 지석의, 주로 워크의 외주의 원호상의 부분을 형성하기 위한 홈을 사용하여 오리엔테이션 플랫부도 양호한 정밀도로 형성할 수는 없다. 그 때문에, 오리엔테이션 플랫부 형성용의 홈을, 원호상의 부분의 형성용의 홈과는 별도로 형성해 둘 필요가 있어, 지석의 제조가 번잡해짐과 함께, 2 개의 홈을 구분하여 사용하기 때문에 가공 시간이 길어진다.

특허문헌 5 에 기재되어 있는 방법에서는, 지석의 홈의 내주면의 일부인 경사면, 또는 지석의 외주의 볼록상 부분의 일부인 경사면에 워크의 외주부를 맞닿게 하여 연삭한다. 워크를 지석의 경사면을 따라 상대적으로 이동시킴으로써 워크의 외주면을 연삭하기 때문에, 연삭된 워크의 외주부의 형상은 지석의 경사면에 대응한 형상이 된다. 지석의 외주의 경사면의 각도를 임의로 변경할 수 없기 때문에, 워크의 모따기부를 임의의 형상으로 형성하는 것은 어렵다. 또, 워크의 양면의 모따기부와, 선단의 직선부와, 직선부와 모따기부 사이의 곡면부에 있어서, 워크를 지석을 따라 상대적으로 왕복 동작 (트래버스) 시키면서 연삭을 실시하기 때문에, 가공이 번잡하고 가공 시간이 길다.

특허문헌 6 에 기재된 방법에서는, 원판상의 지석이 원판상의 워크에 대해 직교하도록 배치되기 때문에, 대형의 지석을 사용하면, 지석이 워크의 지지나 구동을 위한 기구 (예를 들어 흡착 테이블이나 회전 기구) 에 간섭할 우려가 있다. 따라서, 워크의 안정적인 지지나 원활한 구동을 방해하지 않게 하기 위해, 대형의 지석이 아니라 소형의 지석이 사용된다. 그 결과, 가공 효율이 나쁘고 가공 시간이 길어진다. 또, 소형의 지석은 대형의 지석에 비해, 동일한 워크의 모따기 가공을 실시할 때, 동일 지점이 워크의 외주부에 접촉하여 연삭하는 시간이 길기 때문에, 지석의 수명이 짧다. 또한, 워크는, 지석과의 접촉 지점이 원하는 단면 형상을 따르는 궤적으로 이동하지만, 워크의 각각의 지점이 충분히 연삭되고 나서 워크가 이동하므로, 고효율화를 위해서는 워크는 고속으로 회전할 필요가 있다. 이와 같이 워크를 고속으로 회전시키면서 연삭을 실시하고, 또한, 워크의 외표면에, 워크의 회전 방향과 직교하는 방향으로 회전하는 지석의 조흔 (條痕) 이, 워크의 두께 방향을 따라 연장되는 형상으로 형성되기 때문에, 연삭된 부분의 표면 조도가 크다. 이 연삭 공정 후에, 보다 정밀한 마무리의 연마 공정을 실시하고자 해도, 워크의 회전 방향과 직교하는 방향을 따른 조흔이 존재하기 때문에 연마하기 어렵다. 특히, 워크의 경사면상으로 된 부분이, 후공정인 정밀한 연마 공정에 있어서 연마되기 어려워, 충분히 연마되지 않고 조흔이 남을 가능성이 있다.

특허문헌 7 에 기재된 방법에서는, 컵형 지석의 제조가 번잡하고, 특히 트루잉이 곤란하다. 또, 컵 형상의 선단면이 워크의 외주부에 적절히 접촉하도록 컵형 지석을 배치하여 구동시키는 것은 용이하지 않아, 컵형 지석의 지지 및 구동을 위한 기구가 복잡하다.

특허문헌 8 에 기재된 방법에서는, 전술한 특허문헌 6, 7 에 기재된 방법에 있어서의 문제점에 더하여, 2 개의 지석을 동시에 구동시키기 위해서 장치가 복잡해짐과 함께, 2 개의 지석 사이에 치수나 형상의 차이가 발생하기 쉬워, 안정적으로 고정밀도의 모따기 가공을 실시하는 것이 용이하지 않다는 문제가 있다.

특허문헌 9 에 기재된 방법에서는, 제 1 지석의 형상이 매우 복잡하여, 제 1 지석의 제조가 번잡하다. 또, 워크는 2 개의 회전축을 중심으로 하여 각각 회전되기 때문에, 워크의 지지 및 구동을 위한 기구도 복잡하다. 이와 같이, 특허문헌 9 에 기재된 방법을 실시하는 가공 장치는 매우 복잡하다.

본 발명은, 워크의 모따기 가공을 용이하게 효율적으로 또한 고정밀도로 실시할 수 있고, 워크 및 지석을 지지 및 구동시키는 기구가 간단하며, 게다가 지석의 정형을 용이하게 할 수 있는 워크 가공 장치, 지석, 및 워크 가공 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치는, 상기 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고, 상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고, 상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고, 상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 떨어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고, 상기 지석의 외주부에는, 상기 볼록상 연삭 부분과, 상기 워크와 대향하는 면이 상기 회전축을 따른 단면에 있어서 상기 지석의 두께 방향과 평행한 직선상인 단면 장방형상 연삭 부분이, 두께 방향으로 나열되어 형성되어 있고, 상기 지석의 상기 단면 장방형상 연삭 부분은, 상기 워크의 외주부에 맞닿고, 상기 지석이 상기 워크의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동함으로써 상기 워크의 반경을 작게 하도록 상기 워크를 연삭하는 부분이고, 상기 지석의 상기 원호상 부분이, 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상의 모따기부와의 사이에 실질적으로 간극이 생기는 일 없이 상기 워크에 맞닿도록, 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경은 적어도 상기 워크의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 한다.

또, 본 발명의 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 다른 워크 가공 장치는, 상기 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고, 상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고, 상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고, 상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 떨어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고, 상기 볼록상 연삭 부분을 갖는 상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치되고 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 원판상의 홈이 형성된 지석과, 상기 홈이 형성된 지석을 지지하는 홈이 형성된 지석 지지 기구를 추가로 갖고, 상기 홈이 형성된 지석 지지 기구는 상기 홈이 형성된 지석을 회전시키고, 상기 워크 대신에 상기 워크 지지 기구에 장착 가능한 트루잉 지석을 추가로 갖고, 상기 트루잉 지석은, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해, 상기 이동 조건에 따라서 상기 지석에 대해 상대적으로 이동됨으로써 외형이 형성되어 있고, 상기 홈이 형성된 지석은, 상기 트루잉 지석에 대고 눌러져 상기 트루잉 지석의 외형이 전사됨으로써 홈이 형성 또는 정형되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명의, 원판상의 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고, 상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고, 상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고, 상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 떨어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고, 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석은, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 상기 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상이고, 상기 직선 부분은 상기 원호상 부분보다 지석 입도가 거친 부분이며, 상기 원호상 부분은 상기 직선 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 부분이고, 상기 원호상 부분이, 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상의 모따기부와의 사이에 실질적으로 간극이 생기는 일 없이 상기 워크에 맞닿도록, 상기 원호상 부분의 곡률 반경은 적어도 상기 워크의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 한다.

본 발명의, 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법은, 상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과, 상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝은, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 일방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킴으로써, 상기 워크의 상기 일방의 면측의 외주부를 연삭하는 것과, 상기 지석을 상기 워크의 외주 단면을 따라 상기 일방의 면측으로부터 타방의 면측으로 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 것과, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킴으로써, 상기 워크의 상기 타방의 면측의 외주부를 연삭하는 것을 포함하고, 상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 거친 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키면, 상기 지석의 상기 워크에 대한 상대적인 이동을 정지시키고, 상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 정밀한 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킨 후에, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명의, 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법은, 상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과, 상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고, 액체 또는 기체의 흐름에 의해 상기 워크의 상기 회전축의 온도를 조정하는 것을 포함하고, 상기 워크의 가공을 실시하기 전에, 상기 워크의 회전시의 회전 중심이 되는 상기 회전축을, 상기 워크가 장착되어 있지 않은 상태에서 회전시키는 예비 회전 동작을 실시하고, 상기 예비 회전 동작에서는, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전시와 동일한 속도에서의 고속 회전과, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 저속 회전시와 동일한 속도에서의 저속 회전을 교대로 반복하고, 상기 예비 회전 동작에 있어서의 상기 고속 회전의 계속 시간과 상기 저속 회전의 계속 시간의 비를, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비와 일치시키고, 상기 예비 회전 동작에 있어서의 상기 고속 회전의 계속 시간 및 상기 저속 회전의 계속 시간을, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간보다 각각 짧게 하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의, 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법은, 상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과, 상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고, 상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 원판상의 홈이 형성된 지석을 갖고, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크에 맞닿게 하여 상기 워크의 연삭을 실시한 후에, 상기 홈이 형성된 지석의 홈의 내주면을 상기 워크에 맞닿게 하여, 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하고, 상기 워크와 원판상의 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝 전에, 원판상의 트루잉 지석을 상기 지석과 평행하게 배치하는 스텝과, 상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 트루잉 지석을 회전시키면서, 상기 지석을 상기 트루잉 지석에 대해 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝과, 상기 홈이 형성된 지석의 재료를 상기 트루잉 지석에 대고 눌러 상기 트루잉 지석의 외형을 전사함으로써 상기 홈을 형성 또는 정형하는 스텝을 포함하고, 상기 트루잉 지석의 외형을 전사함으로써 상기 홈을 형성 또는 정형하는 스텝에 있어서, 상기 홈은, 당해 홈의 내주면에 맞닿는 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 미리 설정된 형상으로 형성되고, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝에 있어서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 트루잉 지석의 접촉 부분이, 상기 홈의 상기 미리 설정된 형상에 대응하는 형상을 따라 이동하는 이동 조건을, 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출해 두고, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝에 있어서, 당해 이동 조건에 따라서, 상기 트루잉 지석을 상기 지석에 대해 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 워크의 모따기 가공을 용이하게 효율적으로 또한 고정밀도로 실시할 수 있고, 워크 및 지석을 지지 및 구동시키는 기구가 간단하며, 게다가 지석의 정형을 용이하게 할 수 있는 워크 가공 장치, 지석, 및 워크 가공 방법을 제공할 수 있다.

도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 2 는, 도 1 에 나타내는 워크 가공 장치의 지석을 나타내는 단면도이다.
도 3A 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 일례를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3B 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 일례를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3C 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 일례를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 3D 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 일례를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 4 는, 도 3B 에 나타내는 공정을 나타내는 확대도이다.
도 5 는, 도 4 에 나타내는 공정에 계속되는 공정을 나타내는 확대도이다.
도 6 은, 도 5 에 나타내는 공정에 계속되는 공정을 나타내는 확대도이다.
도 7 은, 종래의 워크 가공 방법의 일례를 나타내는 정면도이다.
도 8A 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 가공된 워크의 예를 나타내는 정면도이다.
도 8B 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 있어서 가공된 워크의 예를 나타내는 정면도이다.
도 9A 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 다른 예를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 9B 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 다른 예를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 9C 는, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 방법의 다른 예를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 10A 는, 본 발명의 제 1 실시형태의 지석의 변형예를 나타내는 단면도이다.
도 10B 는, 도 10A 에 나타내는 지석을 사용한 연삭 공정을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 11A 는, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 워크 가공 장치의 지석을 나타내는 단면도이다.
도 11B 는, 도 11A 에 나타내는 지석을 사용한 연삭 공정을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 11C 는, 도 11A 에 나타내는 지석을 사용한 연삭 공정을 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 12 는, 본 발명의 제 3 실시형태에 관련된 워크 가공 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다.
도 13 은, 본 발명의 제 4 실시형태에 관련된 워크 가공 장치를 나타내는 정면도이다.

이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 은, 본 발명의 제 1 실시형태에 관련된 워크 가공 장치 (1) 를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 2 는, 워크 가공 장치 (1) 의 지석 (5) 을 나타내는 단면도이다. 워크 가공 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼나 유리 기판이나 세라믹스 등의 원판상의 워크 (2) 를 연삭하여, 워크 (2) 의 외주부의 모따기를 실시하는 장치이다. 워크 가공 장치 (1) 는, 실리콘 (Si) 이나 실리콘 카바이드 (SiC) 나 질화갈륨 (GaN) 이나 비화갈륨 (GaAs) 이나 사파이어 등을 포함하는 고경도의 워크 (2) 의 모따기 가공에 특히 적합하다. 단, 워크 가공 장치 (1) 를, 그 밖의 종류의 워크의 가공에 사용할 수도 있다.

워크 가공 장치 (1) 는, 원판상의 워크 (2) 를 지지함과 함께 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전시키는 워크 지지 기구 (4) 와, 원판상의 지석 (5) 을 지지함과 함께 회전축 (6) 을 중심으로 하여 회전시키는 지석 지지 기구 (7) 를 가지고 있다. 일례로는, 워크 (2) 는 직경이 50 ∼ 300 ㎜ 이고 두께가 1 ㎜ 이하 정도인 원판상이고, 지석 (5) 은 직경이 100 ∼ 200 ㎜ 이고 두께가 20 ∼ 60 ㎜ 정도인 원판상이다. 편의상, 도면 중에서는 워크 (2) 의 두께를 두껍게 도시하고 있다. 워크 지지 기구 (4) 와 지석 지지 기구 (7) 는, 원판상의 워크 (2) 와 원판상의 지석 (5) 을 서로 평행하게 지지하고 있다. 워크 지지 기구 (4) 는, 원판상의 워크 (2) 를, 워크 (2) 의 평면 형상의 중심에 위치하고 워크 (2) 에 대해 직교하는 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전시킬 수 있다. 동일하게, 지석 지지 기구 (7) 는, 원판상의 지석 (5) 을, 지석 (5) 의 평면 형상의 중심에 위치하고 지석 (5) 에 대해 직교하는 회전축 (6) 을 중심으로 하여 회전시킬 수 있다. 워크 지지 기구 (4) 에 의한 워크 (2) 의 회전의 중심이 되는 회전축 (3) 과, 지석 지지 기구 (7) 에 의한 지석 (5) 의 회전의 중심이 되는 회전축 (6) 은 서로 평행이다. 지석 (5) 과 워크 (2) 는, 지석 지지 기구 (7) 또는 워크 지지 기구 (4) 에 의해 서로 접근하거나 떨어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하다. 일례로는, 지석 지지 기구 (7) 는, 지석 (5) 을 회전시키고 있는 상태에서, 지석 (5) 및 워크 (2) 에 대해 평행한 면내 (회전축 (3) 및 회전축 (6) 에 직교하는 면내) 에서, 지석 (5) 이 워크 (2) 에 대해 접근하는 방향으로도 워크 (2) 로부터 떨어지는 방향으로도 지석 (5) 을 이동시킬 수 있고. 또한 지석 (5) 및 워크 (2) 에 대해 직교하는 면내 (회전축 (3) 및 회전축 (6) 에 평행한 면내) 에서, 지석 (5) 이 워크 (2) 에 대해 접근하는 방향으로도 워크 (2) 로부터 떨어지는 방향으로도 지석 (5) 을 이동시킬 수 있다. 따라서, 지석 (5) 은, 지석 지지 기구 (7) 에 의해, 적어도 회전축 (3, 6) 을 포함하는 면내에서, 워크 (2) 에 대해 임의의 방향으로부터 접근할 수 있고, 또한 임의의 방향으로 떨어질 수 있다. 워크 지지 기구 (4) 는, 워크 지지 기구 (4) 의 회전축 (3) 의 온도를 일정하게 유지하기 위한 액체 또는 기체의 흐름을 발생시키는 온도 조정 기구 (15) 를 가지고 있다. 또한, 상세히 서술하지 않지만, 워크 지지 기구 (4) 및 지석 지지 기구 (7) 는, 공지된 흡착 테이블이나 회전 모터나 가동 스테이지 등으로 구성되어 있어도 된다.

워크 가공 장치 (1) 의 지석 (5) 은, 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기체가 되는 베이스 원판부 (5a) 와, 베이스 원판부 (5a) 의 외주부에 위치하는 볼록상 연삭 부분 (5b) 을 가지고 있다. 베이스 원판부 (5a) 는, 알루미늄이나 스테인리스 등의 합금으로 이루어지고, 두께 방향으로 연장되어 회전축 (6) 이 삽입 통과되는 스트레이트상의 장착공 (5c) 과, 지석 지지 기구 (7) 의 도시되지 않은 유지부 (예를 들어 플랜지부) 에 장착하기 위한 오목부 (5d) 가 형성되어 있다. 지석 (5) 의 외주부에 위치하는 볼록상 연삭 부분 (5b) 은 메탈 본드 지석 또는 레진 본드 지석 등으로 이루어지고, 회전축 (6) 을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 반경 방향 외측 (외주측) 을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분 (5e) 을 갖는 형상이다. 도 2 에 나타내고 있는 예에서는, 두께 방향의 양단부에 위치하는 원호상 부분 (5e) 이, 동일한 원호상 부분에서 접속되고, 볼록상 연삭 부분 (5b) 은 전체적으로 1 개의 반원형을 구성하고 있다. 그리고, 볼록상 연삭 부분 (5b) 은, 반경 방향 내측을 향하는 오목 형상의 부분을 포함하고 있지 않다.

도 1 에 나타내는 워크 가공 장치 (1) 를 사용한 워크 가공 방법에 대해 설명한다. 도 3A ∼ 도 3D 는 이 워크 가공 방법의 일례를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다. 도 3A ∼ 도 3D 에서는, 보기 쉽게 하기 위해서 워크 (2) 와 지석 (5) 의 사이즈의 차가 그다지 크지 않게 도시하고 있지만, 실제로는 지석 (5) 은 워크 (2) 에 비해 훨씬 크다. 먼저, 피가공물인 워크 (2) (예를 들어 반도체 웨이퍼) 를 워크 지지 기구 (4) 에 세트하고, 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전시킨다. 워크 (2) 는 회전되지만 이동은 하지 않는다. 지석 지지 기구 (7) 에 장착되어 있는 지석 (5) 을, 지석 지지 기구 (7) 에 의해, 회전축 (6) 을 중심으로 하여 회전시킴과 함께, 지석 (5) 의 외주부가 워크 (2) 의 외주부에 맞닿도록 이동시킨다. 일례로는, 도 3A 에 나타내는 바와 같이, 지석 지지 기구 (7) 에 장착된 지석 (5) 을, 워크 지지 기구 (4) 에 세트한 워크 (2) 에 대해, 두께 방향의 중심이 일치하도록 배치한다. 워크 (2) 를, 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전시킴과 함께, 지석 (5) 을, 회전축 (6) 을 중심으로 하여 회전시키면서, 도 3B 에 나타내는 바와 같이 지석 (5) 의 외주부를 워크 (2) 의 외주부에 맞닿게 하여 연삭한다.

그리고, 지석 (5) 을, 워크 (2) 의 일방의 면측 (도 3A ∼ 도 3D 에 나타내는 예에서는 워크 (2) 의 상방) 으로 이동시키면서, 워크 (2) 의 회전과 지석 (5) 의 회전을 속행한 채로, 도 3C 에 나타내는 바와 같이, 지석 (5) 의 외주부를 워크 (2) 의 일방의 면의 외주부에 맞닿게 한 상태에서, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 이동시킨다. 구체적으로는, 지석 (5) 을 워크 (2) 의 두께 방향의 중심 부근이면서 또한 반경 방향 외측으로부터, 워크 (2) 의 일방의 면측 또한 반경 방향 내측을 향하여 서서히 이동시킨다. 그에 의해, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 외주부의 일방의 면측 (상측) 의 에지를 연삭하여 모따기가 실시되어, 모따기부 (2a) 가 형성된다.

워크 (2) 의 외주부의 상측의 에지의 모따기가 완료되면, 지석 (5) 을 워크 (2) 의 반경 방향의 내측으로부터 최외 단부의 외측까지 이동시키고 나서 워크 (2) 의 타방의 면측 (도 3A ∼ 도 3D 에 나타내는 예에서는 워크 (2) 의 하방) 으로 이동 (하강) 시킨다. 이 때, 지석 (5) 은 워크 (2) 의 반경 방향의 최외 단부에 맞닿게 하면서 하강해도 되지만, 지석 (5) 은 워크 (2) 의 최외 단부보다 외측까지 이동하고 나서 워크 (2) 의 최외 단부에 접하는 일 없이 하강해도 된다.

도 3D 에 나타내는 바와 같이, 워크 (2) 의 두께 방향의 중심보다 하측으로 이동한 지석 (5) 의 외주부를 워크 (2) 의 타방의 면의 외주부에 맞닿게 한 상태에서, 지석 (5) 을 계속해서 하강시키면서, 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동시킨다. 이와 같이, 회전하는 지석 (5) 의 외주부를 워크 (2) 의 외주부에 맞닿게 하여 워크 (2) 를 연삭함으로써, 워크 (2) 의 외주부의 하측의 에지의 모따기가 실시되어, 모따기부 (2a) 가 형성된다. 최종적으로는, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 하면보다 하방으로 이동하여, 지석 (5) 이 워크 (2) 에 접하지 않은 상태가 되고, 워크 (2) 의 모따기 가공이 종료된다. 도 3A ∼ 도 3D 에 나타내는 바와 같이, 워크 (2) 및 지석 (5) 의 두께 방향에 있어서, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 중심에 대향하는 위치로부터 일방의 면측과 타방의 면측 (상하) 으로 왕복 이동 (트래버스) 하여, 워크 (2) 의 외주부의 상측의 에지의 모따기와 하측의 에지의 모따기를 실시한다. 워크 (2) 의 외주부의 상측의 에지의 모따기도 하측의 에지의 모따기도, 워크 (2) 의 반경 방향에 있어서의 지석 (5) 의 동일 방향의 이동 (워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하는 이동) 에 의해 실시된다. 본 실시형태에서는, 지석 (5) 이 왕복 이동하면서 연삭하는 것은 워크 (2) 의 선단의 직선부 (양면의 모따기부끼리의 사이의 중간부) 만이고, 양면의 모따기부 (2a) 는, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하는 일방향의 동작만으로 형성된다. 예를 들어, 특허문헌 5 에 기재되어 있는 바와 같이, 워크의 선단의 직선부 뿐만 아니라, 직선부와 모따기부 사이의 곡면부나 양면의 모따기부에 있어서도, 지석과 워크가 상대적으로 왕복 동작 (트래버스) 하여 연삭하는 방법에 비해, 본 실시형태에서는, 연삭 가공을 용이하고 또한 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다. 그리고, 본 실시형태의 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 은 주로 원호상의 곡면이기 때문에, 형성하는 모따기부 (2a) 의 형상 및 치수에 맞추어 곡면 형상의 계산 및 설계가 용이하다. 또한, 일부의 도면에 있어서는, 워크 (2) 의 원하는 단면 형상을 알기 쉽게 하기 위해서, 모따기부 (2a) 의 형성 도중 또는 형성 전의 단계여도, 거의 완성된 상태의 모따기부 (2a) 의 형상을 도시하고 있는 경우가 있다.

이 워크 가공 방법에 대해, 도 4 ∼ 6 을 참조하여, 보다 상세하게 설명한다. 본 실시형태의 가공 방법에서는, 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 과 워크 (2) 의 접촉 부분이 워크 (2) 의 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록, 지석 (5) 과 워크 (2) 의 상대적인 이동의 이동 조건을 계산에 의해 구한다. 본 실시형태의 지석 (5) 의 치수는 기지이기 때문에, 지석 (5) 과 워크 (2) 를 상대적으로 이동시키기 위한 이동 조건은, 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 두께 방향의 양단부에 위치하는 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경에 기초하여 산출한다. 이렇게 하여 산출된 이동 조건에 따라서, 지석 지지 기구 (7) 또는 워크 지지 기구 (4) 가, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 이동시킨다. 예를 들어, 워크 (2) 의 원하는 단면 형상을, 워크 (2) 의 회전축 (3) 과 지석 (5) 의 회전축 (6) 을 포함하는 면내의 2 차원의 좌표로서 나타내고, 지석 (5) 과 워크 (2) 의 접촉 부분이 각 좌표의 점을 더듬어 가도록 지석 (5) 과 워크 (2) 의 상대적인 이동 조건이 설정된다. 이렇게 하여, 본 실시형태에서는, 지석 (5) 과 워크 (2) 가 NC 제어 (수치 제어) 되어 상대적으로 이동함으로써 워크 (2) 의 연삭이 실시된다.

구체적으로는, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 지석 (5) 을 워크 (2) 의 외주 단면에 맞닿게 하여 연삭하여 워크 (2) 의 직경을 작게 한다. 지석 (5) 은 워크 (2) 에 비해 훨씬 크기 때문에, 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의, 워크의 외주 단면에 접하는 부분은 거의 직선상이다. 따라서, 워크 (2) 의 외주부는 거의 직선상이 되도록 연삭되어 워크 (2) 의 직경이 작아진다. 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 두께 방향 (도 4 의 상하 방향) 의 중심과 워크 (2) 의 두께 방향의 중심을 위치 맞춤한 상태에서, 워크 (2) 의 직경이 원하는 크기가 될 때까지 워크 (2) 를 연삭한다. 그 후에, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 두께 방향으로 이동시키고, 워크 (2) 의 원하는 단면 형상 (2 점 쇄선으로 도시) 의 직선 부분을 형성하도록 워크 (2) 의 연삭을 실시한다. 이와 같이 지석 (5) 을 워크 (2) 의 두께 방향으로 상대적으로 이동시켜 워크 (2) 의 원하는 단면 형상의 직선 부분을 형성하고, 지석 (5) 이 일방의 면측 (예를 들어 상측) 에 있어서 미리 설정된 위치 (P1) 에 도달하면, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 일방의 면측으로의 상대적인 이동을 속행시키면서 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 곡선적으로 상대적으로 이동시킨다. 미리 산출된 이동 조건에 기초하여, 지석 (5) 과 워크 (2) 가 상대적으로 두께 방향과 반경 방향으로 적절히 이동함으로써, 지석 (5) 은 워크 (2) 에 대해 상대적으로 원하는 곡선 궤적을 더듬어 간다. 그리고, 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하는 상대적인 이동의 개시점 (P1) 으로부터의 각도 (α) 가, 미리 설정된 소정의 각도가 되는 위치 (P2) 에 도달하면, 지석 (5) 과 워크 (2) 의 상대적인 이동량을 일정하게 하여, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시킨다. 이 각도 (α) 는, 워크 (2) 의 회전축 (3) 과 지석 (5) 의 회전축 (6) 을 포함하는 면내에서 워크 (2) 의 내주측으로부터 측정되는 각도이다. 그리고, 지석 (5) 은 워크 (2) 의 두께 방향의 일방의 면의 외측까지 상대적으로 이동하여 워크 (2) 와 비접촉이 되어, 워크 (2) 의 일방의 면의 연삭이 완료된다. 워크 (2) 의 타방의 면측에 있어서도, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 도 5 에 나타내는 워크 (2) 의 일방의 면측에 있어서의 동작을 실질적으로 상하 반전한 동작을 실시함으로써, 워크 (2) 의 타방의 면의 연삭을 실시한다.

지석 (5) 과 워크 (2) 의 크기의 차는, 실제로는, 도 4 ∼ 6 에 나타나 있는 것보다 훨씬 크고 (예를 들어 지석 (5) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경은 워크 (2) 의 두께의 수십배이고), 지석 (5) 의 원호상 부분 (5e) 의, 워크 (2) 의 외주면에 접하는 부분은 거의 직선상이 되는 경우가 있다. 예를 들어, 지석 (5) 이 이동하여 이동 각도 (α) 가 소정의 크기가 된 시점 (도 5, 6 참조) 에서, 지석 (5) 의 원호상 부분 (5e) 이, 워크 (2) 에 형성되는 모따기부 (2a) 의 원하는 형상 (도 5, 6 에는 2 점 쇄선으로 도시) 과의 사이에 발생하는 간극을 무시할 수 있을 정도로 매우 작아, 워크 (2) 의 모따기부 (2a) 전체를 원하는 형상으로 연삭할 수 있도록 워크 (2) 에 접할 가능성이 있다. 그 경우에는, 지석 (5) 이 이동하여 이동 각도 (α) 가 소정의 크기가 된 시점에서 지석 (5) 의 이동을 중지하고, 그 후에 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는 공정을 생략하는 것도 생각된다. 보다 정밀한 연삭을 실시하는 경우에는, 이동 각도 (α) 가 소정의 크기가 될 때까지 지석 (5) 을 곡선적으로 이동시킨 후에, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는 공정을 실시하는 것이 바람직하다. 그러나, 정밀한 연삭의 전단계로서 비교적 거친 연삭을 실시하는 경우에는, 이동 각도 (α) 가 소정의 크기가 될 때까지 지석 (5) 을 곡선적으로 이동시킨 후에, 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는 공정을 생략하여, 작업을 간략화해도 된다.

이와 같이, 본 실시형태에서는, 미리 산출한 이동 조건에 따라서 지석 (5) 과 워크 (2) 를 상대적으로 이동시킴으로써, 지석 (5) 과 워크 (2) 의 접촉 부분이 워크 (2) 의 원하는 단면 형상에 기초하여 산출된 이동 궤적을 더듬어 간다. 그 결과, 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성할 수 있다. 그리고, 종류가 상이한 워크 (2) 의 가공을 실시하는 경우에는, 새롭게 가공하는 워크 (2) 의 원하는 단면 형상에 맞추어, 그 워크 (2) 를 가공하기 위한 이동 조건을 산출한다. 이 때, 지석 (5) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경에 기초하여 이동 조건을 산출하기 때문에, 동일한 지석 (5) 을 사용하여 여러 가지 형상의 워크 (2) 를 정확하게 가공할 수 있다.

본 실시형태의 효과에 대해 설명한다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 종래의 총형 홈 (16a) 을 갖는 지석 (16) 을 사용하는 가공 방법의 경우, 지석 (16) 의 특정한 부위, 예를 들어 총형 홈 (16a) 의 내주면에 있어서 워크 (2) 가 최초로 맞닿는 부분 (P3) 에 마모나 손상을 일으킬 가능성이 높다. 다수의 워크 (2) 의 가공을 실시하면, 이 부분 (P3) 에 마모나 손상을 일으켜 총형 홈 (16a) 의 형상이 변화하기 때문에, 그 지석 (16) 을 사용하여 워크 (2) 를 가공하면 가공 정밀도가 낮아진다. 그 경우, 지석 (16) 의 교환이나 정형이 필요하다. 그에 대해, 본 실시형태에서는, 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 여러 가지 부위가 워크 (2) 에 맞닿아 연삭하기 때문에, 특정한 부위만이 특별히 마모 또는 손상되기 쉬운 것은 아니다. 따라서, 지석 (5) 의 수명이 비교적 길다.

특허문헌 6 에 기재되어 있는 종래의 가공 방법에서는, 구조상, 지나치게 큰 (대경의) 지석을 사용하는 것은 곤란하기 때문에, 작은 (소경의) 지석으로 가공을 실시해야 한다. 그 결과, 지석의 수명은 짧아, 지석의 교환이나 정형을 실시하는 빈도가 높다. 그러나, 본 실시형태에서는, 지석 (5) 및 지석 지지 기구 (7) 가 다른 부재, 구체적으로는 워크 지지 기구 (4) 에 간섭할 우려가 작기 때문에, 구조상의 제약이 작아, 큰 (대경의) 지석 (5) 을 사용하여 워크 (2) 를 가공할 수 있다. 따라서, 지석 (5) 의 수명이 길어, 지석 (5) 의 교환이나 정형의 빈도가 낮다. 또, 특허문헌 6 에 기재되어 있는 가공 방법에서는, 지석의 회전 방향과, 워크에 대한 상대적인 이동 방향이, 실질적으로 일치하고 있다 (모두 워크 (2) 의 두께 방향이다). 그 때문에, 지석의 외주부에 큰 요철부가 있으면, 지석의 회전에 의해 워크의 외주면에 회전 방향 (워크의 두께 방향) 을 따른 선상흔이 발생하기 쉽다. 이 지석은 회전하면서, 워크에 대해 상대적으로, 회전 방향과 동일한 방향, 즉 선상흔과 실질적으로 평행한 방향으로 이동하기 때문에, 선상흔은 지워지지 않고 남기 쉽다. 지석의, 워크의 외주면에 선상흔을 발생시킨 부분 (큰 요철부) 은, 워크의 둘레 방향의 위치는 변하지 않은 채로 워크의 두께 방향으로 상대 이동한다. 따라서, 워크에는, 이 큰 요철부에 맞닿지 않고 선상흔과 동일한 정도로 깊게 연삭되는 일이 없는 부분이 남을 가능성이 있다. 그 결과, 지석이 이동해도 선상흔은 지워지지 않고 남기 쉽다. 또한, 지석의 회전 방향과 직교하는 방향으로 워크가 회전하지만, 워크의 회전에 의해 둘레 방향으로 이동하는 길이는, 지석과 워크가 워크의 두께 방향으로 상대 이동하는 길이에 비해 훨씬 길다. 지석은, 워크의 전체 둘레의 연삭과, 워크의 두께 방향으로의 상대 이동을 실시하기 위해, 워크의 가공 시간이 그다지 길어지지 않게 하기 위해서는, 지석이 워크에 대해 상대적으로 워크의 두께 방향으로 이동하는 속도가 그다지 느려지지 않게 하는 것이 필요하다. 워크의 지석에 맞닿는 부분은, 워크의 둘레 방향의 폭이 좁아, 지석이 워크에 대해 상대적으로 워크의 두께 방향으로 이동하는 속도가 느려지지 않게 하기 위해서는, 워크의 회전 속도 (둘레 방향의 이동 속도) 를 빠르게 하여, 지석이 워크의 전체 둘레에 맞닿아 연삭하는 데에 필요로 하는 시간을 짧게 하는 것이 요구된다. 이와 같이, 워크의 회전 속도를 빠르게 함으로써, 워크와 지석이 서로 직교하는 방향으로 회전해도, 연삭 후의 워크의 표면 조도가 거칠어진다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 지석 (5) 의 회전 방향과, 워크 (2) 에 대한 상대적인 이동 방향이 실질적으로 직교한다. 지석 (5) 의 회전 방향은 워크 (2) 의 둘레 방향이고, 상대 이동 방향은 워크 (2) 의 두께 방향이다. 지석 (5) 의 외주부에 큰 요철부가 있으면, 지석 (5) 의 회전에 의해 워크 (2) 의 외주면에 둘레 방향을 따른 선상흔이 발생한다. 이 지석 (5) 은 회전하면서, 워크 (2) 에 대해 상대적으로, 회전 방향과 직교하는 방향, 즉 선상흔과 실질적으로 직교하는 방향으로 이동하기 때문에, 선상흔은 남기 어렵다. 지석 (5) 의, 워크 (2) 의 외주면에 선상흔을 발생시킨 부분 (큰 요철부) 은 둘레 방향으로 회전하면서 선상흔에 직교하는 방향으로 이동하기 때문에, 이 큰 요철부는 워크 (2) 의 외주면의 거의 전체에 순차 맞닿는다. 따라서, 워크 (2) 의 외주면의 거의 전체가, 이 큰 요철부에 의해 선상흔과 동일한 정도로 깊게 연삭된다. 이와 같이, 지석 (5) 의 회전 방향과, 워크 (2) 에 대한 상대적인 이동 방향이 실질적으로 직교함으로써, 워크 (2) 의 외주면에 발생한 선상흔은 지워져 평활해지기 쉽다. 또한, 이 구성에서는, 워크 (2) 의 회전 속도가 빨라도, 지석 (5) 의 회전 방향 (워크 (2) 의 둘레 방향) 과 지석 (5) 의 상대 이동 방향 (워크 (2) 의 두께 방향) 이 직교하고 있고 상대 이동 거리가 짧기 때문에, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 두께 방향으로 매우 천천히 상대 이동해도, 가공 시간은 그다지 길어지지 않는다. 따라서, 지석 (5) 의 워크 (2) 의 두께 방향의 상대 이동 속도를 비교적 느리게 하여, 워크 (2) 의 전체 둘레를 충분히 연삭함으로써, 연삭 후의 워크의 표면 조도를 양호하게 할 수 있다.

특허문헌 5 에 기재되어 있는 종래의 가공 방법에서는, 지석의 외형을 따라 워크를 상대적으로 이동시킴으로써 연삭을 실시하기 때문에, 가공 후의 워크의 형상은 지석의 외형 (특히 지석의 곡선상 또는 직선상의 경사면의 형상이나 각도) 에 의해 정해진다. 따라서, 형상이 상이한 워크를 형성하기 위해서는, 지석의 교환이 필요하다. 이에 대해, 본 실시형태에서는, 지석 (5) 과 워크 (2) 의 상대적인 이동이, 지석 (5) 의 외형을 따르도록 실시되는 것은 아니고, 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경을 고려하여 산출된 이동 조건에 따라서 실시된다. 그 때문에, 형상이 상이한 워크 (2) 를 형성할 때에는, 지석 (5) 을 교환할 필요는 없고, 이동 조건을 변경하면 된다. 즉, 지석 (5) 을 교환하는 일 없이, 동일한 지석 (5) 을 사용하여 여러 가지 형상의 워크 (2) 를 형성할 수 있다. 이동 조건은 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경 등에 기초하는 계산에 의해 구해지고, 지석 (5) 과 워크 (2) 의 상대적인 이동은 이 이동 조건에 기초하여 수치 제어되기 때문에, 가공 정밀도는 양호하다. 이와 같이, 본 실시형태에 의하면, 동일한 지석 (5) 에 의해 여러 가지 형상의 워크 (2) 를 형성할 수 있고, 게다가 가공 정밀도가 양호하고, 또한 지석 (5) 의 수명이 길다는 많은 우수한 효과를 발휘할 수 있다.

본 실시형태의 가공 장치 및 가공 방법에 의하면, 도 8A 에 나타내는 바와 같이, 외주부가 1 쌍의 원호상 부분과 그것들을 접속하는 직선 부분에 의해 형성된 이른바 T 형상의 워크 (2) 도, 도 8B 에 나타내는 바와 같이, 외주부가 반원상인 이른바 R 형상의 워크 (2) 도, 양호한 정밀도로 형성할 수 있다. 도 8A 에 나타내는 T 형상의 워크 (2) 의 경우, 외주부의 1 쌍의 원호상 부분의 각각의 곡률 반경 (R1, R2) 과, 각각의 원호상 부분으로부터 연결되는 직선적인 경사면 부분의 길이 (X1, X2) 와, 이들 경사면 부분의 워크 (2) 의 표면에 대한 각도 (θ1, θ2) 와, 1 쌍의 원호상 부분 사이의 직선 부분의 길이 (X3) 와, 도 8A 에는 나타내지 않은 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경에 기초하는 계산에 의해 구해진 이동 조건에 따라서 가공이 실시된다. 도 8B 에 나타내는 R 형상의 워크 (2) 의 경우, 외주부의 반원상의 부분의 반경 R 과, 반원상의 부분으로부터 양측으로 각각 연결되는 직선적인 경사면 부분의 길이 (X1, X2) 와, 이들 경사면 부분의 워크 (2) 의 표면에 대한 각도 (θ1, θ2) 와, 도 8B 에는 나타내지 않은 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경에 기초하는 계산에 의해 구해진 이동 조건에 따라서 가공이 실시된다. 이와 같이, 도 8A 에 나타내는 T 형상의 워크 (2) 도, 도 8B 에 나타내는 R 형상의 워크 (2) 도, 도시되어 있는 원하는 단면 형상의 각 부의 치수와, 지석 (5) 의 볼록상 연삭 부분 (5b) 의 원호상 부분 (5e) 의 곡률 반경에 기초하는 계산에 의해 구한 이동 조건에 따르는 수치 제어에 의해, 양호한 정밀도로 가공할 수 있다. 또한, 도 8B 에 나타내는 R 형상의 워크 (2) 의 경우, 외주단에 직선 부분이 존재하지 않기 때문에, 워크 (2) 의 직경이 원하는 크기가 될 때까지 워크 (2) 를 연삭한 후에, 지석 (5) 을 두께 방향으로 상대적으로 이동시키면서 워크 (2) 에 직선 부분을 형성하기 위한 가공은 불필요하다.

다음으로, 도 1 에 나타내는 워크 가공 장치 (1) 를 사용한 워크 가공 방법의 다른 예에 대해 설명한다. 도 9A ∼ 9C 는 이 워크 가공 방법의 일례를 차례대로 모식적으로 나타내는 정면도이다. 이 예에서는, 지석 지지 기구 (7) 에 장착된 지석 (5) 을, 워크 지지 기구 (4) 에 세트한 워크 (2) 의 반경 방향 내측에 있어서 워크 (2) 의 두께 방향의 일방의 면측 (도 9A ∼ 9C 에 나타내는 예에서는 워크 (2) 의 상방) 으로부터 지석 (5) 의 외주부를 워크 (2) 의 외주부에 맞닿게 하여, 워크 (2) 의 외주부의 에지 부분의 연삭을 개시한다. 그리고, 워크 (2) 의 회전과 지석 (5) 의 회전을 속행한 채로, 지석 지지 기구 (7) 가 지석 (5) 을 이동시킨다. 구체적으로는, 도 9A 에 나타내는 바와 같이, 지석 (5) 을, 워크 (2) 의 두께 방향의 타방의 면측 (도 9A ∼ 9C 에 나타내는 예에서는 워크 (2) 의 하방) 을 향하여, 또한 워크 (2) 의 반경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 이동시킨다. 이 이동에 의해 워크 (2) 의 외주부의 상측의 에지의 모따기가 실시되어, 모따기부 (2a) 가 형성된다. 도 9B 에 나타내는 바와 같이, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 반경 방향의 최외 단부에 도달하면, 지석 (5) 의 하강을 속행시켜 워크 (2) 의 두께 방향의 중심보다 하측으로 이동시킨다. 이 때, 지석 (5) 을 워크 (2) 의 반경 방향의 최외 단부에 맞닿게 하여 워크 (2) 를 연삭하면서 하강시킨다.

도 9C 에 나타내는 바와 같이, 워크 (2) 의 두께 방향의 중심보다 하측으로 이동한 지석 (5) 을, 계속해서 하강시키면서, 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동시킨다. 이 때, 회전하는 지석 (5) 의 외주부를 워크 (2) 의 외주부에 맞닿게 하여 워크 (2) 를 연삭하여, 워크 (2) 의 외주부의 하측의 에지의 모따기가 실시되어, 모따기부 (2a) 가 형성된다. 최종적으로는, 지석 (5) 이 워크 (2) 의 하면보다 하방으로 이동하여, 지석 (5) 이 워크 (2) 에 접하지 않은 상태가 되어, 워크 (2) 의 모따기 가공이 종료된다. 도 9A ∼ 9C 에 나타내는 바와 같이, 지석 (5) 을, 워크 (2) 의 반경 방향 내측으로부터 외측을 향하여 이동시키고, 약간 하강시킨 후에, 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동시키는, 지석 (5) 의 극히 간단한 이동에 의해, 워크 (2) 의 양면의 모따기가 가능하다. 단, 워크 (2) 의 외주부의 상측의 에지의 모따기를 실시할 때, 지석 (5) 을 회전시키면서 워크 (2) 에 맞닿게 하여, 워크 (2) 의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동시켜도 된다. 그 경우, 워크 (2) 의 외주부의 상측의 에지의 모따기도 하측의 에지의 모따기도, 지석 (5) 의 동일 방향의 이동 (반경 방향 외측으로부터 내측을 향하는 이동) 에 의해 실시된다.

도 3A ∼ 6 에 나타내는 예와 도 9A ∼ 9C 에 나타내는 예 중 어느 것에 있어서도, 지석 지지 기구 (7) 가, 워크 (2) 의 반경 방향에 있어서의, 모따기 가공 개시 전의 지석 (5) 의 위치, 즉 지석 (5) 이 워크 (2) 에 접촉 개시하는 위치와 모따기 가공 종료시의 지석 (5) 의 위치, 즉 지석 (5) 의 워크 (2) 와의 접촉이 종료되는 위치를 조정함으로써, 모따기부 (2a) 의 크기를 조정할 수 있다. 또, 이와 같이 조정된 모따기부 (2a) 의 크기와, 지석 (5) 에 의해 워크 (2) 가 연삭되는 속도를 고려한 후에, 지석 지지 기구 (7) 가, 지석 (5) 을 하강시키는 속도와, 워크 (2) 의 반경 방향으로 이동시키는 속도를 조정함으로써, 워크 (2) 의 모따기부 (2a) 의 각도나 형상 등을 조정할 수 있다. 또한, 지석 (5) 의 외주부의 곡선부 중 어느 부분을 워크에 접촉시켜 연삭할지에 따라, 지석 (5) 의 워크 (2) 에 대한 접촉 각도가 바뀌기 때문에, 워크 (2) 의 모따기부 (2a) 의 각도나 형상 등을 조정할 수 있다. 이와 같이, 주로 지석 지지 기구 (7) 에 의한 지석 (5) 의 이동의 제어에 의해, 워크 (2) 의 모따기부 (2a) 의 원하는 형상이나 치수를 실현할 수 있다. 그 때문에, 지석 지지 기구 (7) 는, 지석 (5) 을 수치 제어 (NC 제어) 에 의해 구동시키는 것이 바람직하다.

전술한 구성은, 지석 지지 기구 (7) 가 지석 (5) 을 회전시키면서 이동시키고, 워크 지지 기구 (4) 는 워크 (2) 를 회전시키지만 이동시키지 않는 구성이지만, 그러한 구성에 한정되지 않는다. 즉, 지석 지지 기구 (7) 는 지석 (5) 을 회전시킬 뿐이고 이동시키지 않고, 워크 지지 기구 (4) 가 워크 (2) 를 회전시킴과 함께, 수치 제어에 의해 워크 (2) 를 이동시키는 구성으로 할 수도 있다. 그 경우, 워크 지지 기구 (4) 는, 지석 (5) 및 워크 (2) 에 대해 평행한 면내 (회전축 (3) 및 회전축 (6) 에 직교하는 면내) 에서, 워크 (2) 가 지석 (5) 에 대해 근접하는 방향으로도 지석 (5) 으로부터 멀어지는 방향으로도 워크 (2) 를 이동시킬 수 있고, 또한 지석 (5) 및 워크 (2) 에 대해 직교하는 면내 (회전축 (3) 및 회전축 (6) 에 평행한 면내) 에서, 워크 (2) 가 지석 (5) 에 대해 근접하는 방향으로도 지석 (5) 으로부터 멀어지는 방향으로도 워크 (2) 를 이동시킬 수 있다. 따라서, 워크 (2) 는, 지석 지지 기구 (7) 에 의해, 적어도 회전축 (3, 6) 을 포함하는 면내에서, 지석 (5) 에 대해 임의의 방향으로부터 접근할 수 있고, 또한 임의의 방향으로 멀어질 수 있다. 이 구성에서도, 워크 (2) 와 지석 (5) 이 도 3A ∼ 6 또는 도 9A ∼ 9C 에 나타내는 각 공정과 동일한 위치 관계가 되도록 워크 (2) 와 지석 (5) 을 상대적으로 이동시킬 수 있고, 도 3A ∼ 6 또는 도 9A ∼ 9C 에 나타내는 가공 방법과 동일한 가공을 실시할 수 있다.

본 실시형태에서는, 지석 (5) 과 워크 (2) 를, 서로 직교하는 방향이 아니라 동일 또는 정반대의 방향으로 회전시키기 때문에, 지석 (5) 의 회전과 워크 (2) 의 회전은 상승 효과를 일으켜, 지석 (5) 자체의 회전 속도는 그다지 고속으로 할 필요는 없다. 따라서, 지석 지지 기구 (7) 는, 고속 회전 구동 가능한 것이 아니어도 되고, 구조의 간략화나 저비용화가 도모된다. 또, 워크 (2) 를 지석 (5) 과 평행하게 회전시키면서 연삭을 실시하기 때문에, 워크 (2) 의 모따기부의 표면 조도를 작게 할 수 있다.

본 실시형태에 의하면, 지석 (5) 은 워크 (2) 에 대해 평행하게 배치되기 때문에, 지석 (5) 이 워크 지지 기구 (4) 에 간섭하는 일 없이 지석 (5) 을 크게 할 수 있다. 그에 의해, 지석 지지 기구 (7) 를 포함하는 가공 장치 (1) 의 구성을 복잡하게 하는 일 없이, 대형의 지석 (5) 을 사용하여 워크 (2) 의 외주부를 임의의 단면 형상으로 형성할 수 있다. 또, 대형의 지석 (5) 을 사용함으로써 가공 효율이 양호하여 가공 시간을 짧게 할 수 있음과 함께, 지석 (5) 의 외주부의 넓은 범위를 이용하여 가공할 수 있기 때문에 지석 (5) 의 수명이 길어진다. 또한, 완성 상태의 워크 (2) 의 형상에 대응한 형상의 홈 (총형 홈) 이 형성된 지석을 사용하여 가공하는 경우에는, 모따기 가공 전의 워크의 에지와 맞닿는 홈의 내주면 (특히 경사면의 부분) 의 마모나 파손을 발생시키기 쉽지만, 본 실시형태에서는, 모따기 가공 전의 워크의 에지에 대해 지석 (5) 의 특정한 1 개 지점만이 계속해서 맞닿는 구성은 아니기 때문에, 지석 (5) 의 파손을 잘 발생시키지 않아 수명이 길다.

지석에 형성된 총형 홈 내에 워크를 삽입하여 가공하는 경우에는, 특정한 형상 및 치수의 모따기부를 형성할 수 있지만, 상이한 형상 및 치수의 모따기부를 형성하기 위해서는, 상이한 홈을 갖는 지석으로 교환할 필요가 있다. 그러나, 본 실시형태에 의하면, 볼록상 연삭 부분 (5b) 을 갖는 지석 (5) 을 워크 (2) 에 대해 상대적으로 이동시켜 모따기를 실시하기 때문에, 수치 제어에 의해 지석 (5) 의 이동의 경로를 변경함으로써, 형성되는 모따기부 (2a) 의 형상이나 치수를 변경할 수 있다. 즉, 단일 지석 (5) 에 의해, 여러 가지 형상 및 치수의 모따기부 (2a) 를 형성할 수 있다.

또, 지석에 형성된 홈 내에 워크를 삽입하여 가공하는 경우에는, 닫혀진 좁은 공간에서 가공이 실시되기 때문에, 가공부에 연삭수 (쿨런트) 를 공급하는 것이 용이하지 않다. 그러나, 본 실시형태에서는, 지석 (5) 의 외주부의 볼록 형상의 부분이 워크 (2) 에 맞닿고, 개방된 공간에 있어서 가공이 실시되기 때문에, 가공부에 연삭수를 용이하게 확실하게 공급할 수 있다. 그에 의해, 막힘이나 과잉인 마찰이나 발열을 발생시키지 않고 원활하게 연삭할 수 있다. 특히, 지석에 형성된 홈 내에 워크를 삽입하여 가공하는 경우에는 곤란한 저각도의 모따기 (예를 들어 각도 11 도 이하의 모따기) 를 용이하고 또한 고정밀도로 실현할 수 있다. 그리고, 1 개의 대형의 지석 (5) 으로, 워크 (2) 의 외주부의 원호상 부분의 에지의 모따기와 오리엔테이션 플랫부의 에지의 모따기를 연속해서 실시하는 것이 가능하여, 복수의 홈을 형성할 필요가 없다. 따라서, 지석 (5) 을 간단한 구성으로 할 수 있음과 함께, 일련의 공정으로 모따기부 (2a) 와 노치부나 오리엔테이션 플랫부를 형성할 수 있기 때문에, 가공 시간이 짧아 가공 비용을 저감시킬 수 있다.

도 10A ∼ 10B 에 본 실시형태의 지석의 변형예를 나타내고 있다. 이 변형예의 지석 (8) 은, 도 10A 에 나타내는 바와 같이, 예를 들어 금속제의 베이스 원판부 (8a) 와, 그 외주부에 위치하는 레진 본드 지석으로 이루어지는 볼록상 연삭 부분 (8b) 을 가지고 있고, 베이스 원판부 (8a) 에는, 두께 방향으로 연장되어 회전축 (6) 이 삽입 통과되는 스트레이트상의 장착공 (8c) 과, 오목부 (8d) 가 형성되어 있다. 볼록상 연삭 부분 (8b) 은 반경 방향 외측을 향하는 볼록 형상이며, 회전축을 따른 단면에 있어서 적어도 일부에 곡선 부분을 가지고 있고, 반경 방향 내측을 향하는 오목 형상의 부분은 형성되어 있지 않다. 본 실시형태의 지석 (8) 의 볼록상 연삭 부분 (8b) 은, 외주부의 일부, 특히 두께 방향의 중간부 (두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 원호상 부분 (8e) 사이의 위치) 에 평면 부분, 즉 회전축 (6) 을 통과하는 단면에 있어서의 직선 부분 (8f) 을 가지고 있다. 도 10A 에서는, 원호상 부분 (8e) 과 직선 부분 (8f) 의 경계를 가상적인 선 (2 점 쇄선) 으로 나타내고 있다. 볼록상 연삭 부분 (8b) 의 직선 부분 (8f) 은, 도 10B 에 나타내는 바와 같이, 주로 워크 (2) 의 외주부의 두께 방향의 중간부, 즉, 워크 (2) 의 두께 방향의 양단의 에지의 모따기부 (2a) 끼리의 사이의 부분을 연삭하여 워크 (2) 의 직경을 작게 할 때에 사용된다. 이 지석 (8) 에 의하면, 워크 (2) 의 외주부의 두께 방향의 중간부를 효율적으로 고정밀도로 연삭할 수 있어, 표면 조도를 작게 할 수 있다. 직선 부분 (8f) 은 지석 입도가 거친 부분이며, 원호상 부분 (8e) 은 지석 입도가 미세하고, 직선 부분 (8f) 에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하는 부분이어도 된다.

도시하지 않지만, 베이스 원판부 (8a) 의 장착공 (8c) 및 오목부 (8d) 에는 플랜지가 배치되고, 회전축 (6) 을 구성하는 스핀들이 장착공 (8c) 내의 플랜지 내에 삽입되고, 오목부 (8d) 내에 돌출되는 스핀들의 선단에 너트 등의 고정 부재가 장착된다. 그에 의해, 지석 (8) 이, 회전축 (6) 을 구성하는 스핀들에 고정되고, 스핀들과 함께 회전 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제 2 실시형태에 대해 설명한다. 도 11A 는, 본 실시형태의 워크 가공 장치의 지석 (9) 을 나타내는 단면도이다. 본 실시형태에서는, 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭과, 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 워크 (2) 의 외주부의 양면의 모따기를 실시하는 연삭의 2 단계의 연삭 공정을 실시한다. 일반적으로, 전자의 연삭은 조연삭 (粗硏削), 후자의 연삭은 정밀 연삭이다. 정밀 연삭과 조연삭은 상대적인 표현이고, 정밀 연삭은, 조연삭에 비해, 형상 치수 정밀도가 양호하고, 연삭된 면의 표면 조도가 작아지는 연삭을 말한다. 본 실시형태의 지석 (9) 에는, 베이스 원판부 (9a) 의 외주부에, 주로 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 연삭에 사용되는 볼록상 연삭 부분 (정밀 연삭 부분) (9b) 과, 주로 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭에 사용되는 단면 장방형상 연삭 부분 (조연삭 부분) (9f) 이 형성되어 있다. 볼록상 연삭 부분 (9b) 은, 제 1 실시형태의 지석 (5, 8) 의 볼록상 연삭 부분 (5b, 8b) 과 동일한 구성이고, 두께 방향의 양단부에 원호상 부분 (9e) 을 각각 가지고 있다. 본 실시형태의 지석 (9) 의 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 은, 도 11A ∼ 11C 에 나타내는 바와 같이, 회전축 (6) 을 따른 단면에 있어서 장방형상이다. 즉, 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 의 워크 (2) 와 대향하는 면은, 회전축 (6) 을 따른 단면에 있어서 지석 (9) 의 두께 방향과 평행한 직선상이다.

본 실시형태에서는, 미가공의 워크 (2) 를 워크 지지 기구 (4) 에 세트하여 회전시키고, 지석 지지 기구 (7) 에 장착된 지석 (9) 을, 회전축 (6) 을 중심으로 하여 회전시키면서, 도 11B 에 나타내는 바와 같이 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 을 워크 (2) 의 외주부에 맞닿게 한다. 이로써, 워크 (2) 의 외주부를 조연삭하여, 워크 (2) 의 외경을 원하는 크기로 함과 함께, 주로 외주부의 두께 방향의 중간부를 평활하게 한다. 이어서, 도 11C 에 나타내는 바와 같이, 지석 (9) 의 볼록상 연삭 부분 (9b) 을 사용하여, 도 3A ∼ 6 또는 도 9A ∼ 9C 에 나타내는 제 1 실시형태의 가공 방법과 실질적으로 동일한 방법으로, 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 워크 (2) 의 양면의 에지의 모따기를 실시한다. 본 실시형태에서는, 지석 (9) 의 볼록상 연삭 부분 (9b) 은, 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭보다 정밀한 연삭 (정밀 연삭) 을 실시하기 위해서 사용된다. 본 실시형태에서는, 제 1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있음과 함께, 2 단계의 연삭 공정에 의해 모따기부를 실시하는 경우에 단일 지석 (9) 만으로 양 공정을 용이하게 실시할 수 있어, 제조 공정이 간단하고 저비용이다. 단, 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭을, 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 을 사용하여 실시할 뿐만 아니라, 볼록상 연삭 부분 (9b) 도 사용하여 실시해도 된다. 동일하게, 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 워크 (2) 의 양면의 에지의 모따기를 실시하는 연삭을, 볼록상 연삭 부분 (9b) 을 사용하여 실시할 뿐만 아니라, 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 도 사용하여 실시해도 된다. 일례로는, 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 은 지석 입도가 거친 부분이며, 볼록상 연삭 부분 (9b) 은 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 보다 지석 입도가 미세하고 정밀한 연삭에 사용되는 부분이다.

일반적으로 반도체 웨이퍼 등의 워크 (2) 의 모따기를 실시하는 경우, 지석에 의해 워크 (2) 의 외주면을 연삭하여 반경을 작게 하고, 워크 (2) 의 불필요 부분을 제거하면서 원하는 크기로 하면서 외형을 조정함과 함께, 중심 맞춤을 실시한다. 그 후에, 지석에 의해 워크 (2) 에 모따기부 (2a) 를 형성한다. 1 개의 볼록상 연삭 부분에 의해 이들 연삭을 실시하는 경우에는, 전단계의 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭 (조연삭) 은, 주로, 지석의 볼록상 연삭 부분의, 두께 방향의 중심 부근의 부위를 워크에 맞닿게 함으로써 실시한다. 후단계의 모따기부 (2a) 를 형성하기 위한 연삭 (정밀 연삭) 은, 볼록상 연삭 부분의, 두께 방향의 양단의 원호상 부분을 워크에 맞닿게 함으로써 실시한다. 통상, 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭은, 모따기부 (2a) 를 형성하기 위한 연삭보다 연삭량 (연삭하는 체적) 이 크다. 따라서, 볼록상 연삭 부분의, 두께 방향의 중심 부근의 부위는, 두께 방향의 양단의 원호상 부분보다 마모가 심하여, 볼록상 연삭 부분의 전체 형상이 무너진다. 그 결과, 워크 (2) 의 가공 정밀도가 저하될 우려가 있다. 그에 대해, 본 실시형태에서는, 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭은, 주로 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 에 의해 실시하고, 모따기부 (2a) 를 형성하기 위한 연삭은, 볼록상 연삭 부분 (9b) 에 의해 실시할 수 있다. 즉, 워크 (2) 의 반경을 작게 하기 위한 연삭과 모따기부 (2a) 를 형성하기 위한 연삭을, 지석 (9) 의 다른 부위에 의해 실시할 수 있다. 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 의 형상 및 치수와, 볼록상 연삭 부분 (9b) 의 형상 및 치수는 각각 독립적으로 관리할 수 있고, 각각의 마모량이 상이해도, 가공 조건을 적절히 조정함으로써, 양호한 가공을 실시할 수 있다. 그리고, 볼록상 연삭 부분 (9b) 은, 주로 모따기부 (2a) 를 형성하기 위한 연삭에만 사용되고, 일부분 (두께 방향의 중심 부근의 부위) 만이 다른 부분에 비해 현저하게 큰 마모를 발생시키지 않고, 비교적 균등하게 마모된다. 따라서, 지석의 볼록상 연삭 부분 (9b) 의 형상은 그다지 크게 변화하지 않아, 워크 (2) 의 가공 정밀도의 저하를 억제할 수 있다. 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 은 크게 마모되지만, 워크 (2) 와 대향하는 면은 지석 (9) 의 두께 방향과 평행한 직선상이며 단순한 형상이기 때문에, 마모를 발생시켜도 가공 정밀도가 그다지 저하되지 않는다.

또한, 본 실시형태의 지석 (9) 의 장착공 (9C) 은 테이퍼 형상으로 형성되어 있다. 이 구성에서는, 도시하지 않지만, 플랜지를 사용하지 않고, 회전축 (6) 을 구성하는 스핀들의 테이퍼상 부분을 테이퍼 형상의 장착공 (9C) 내에 삽입하고, 오목부 (9d) 내에 돌출되는 스핀들의 선단에 너트 등의 고정 부재를 장착함으로써, 지석 (9) 을, 회전축 (6) 을 구성하는 스핀들에 고정시키고, 스핀들과 함께 회전 가능하게 지지할 수 있다. 즉, 본 실시형태의 지석 (9) 은, 플랜지가 불필요함과 함께, 지석 (9) 을, 회전축 (6) 을 구성하는 스핀들에 안정적으로 고정시킬 수 있고, 게다가 지석 (9) 이 회전축 (6) (스핀들) 에 대해 편심되는 것을 억제하고 있다.

다음으로, 본 발명의 제 3 실시형태에 대해 설명한다. 도 12 는, 본 실시형태의 워크 가공 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 본 실시형태의 워크 가공 장치는, 제 2 실시형태와 동일한 지석 (9) 과, 원판상의 워크 (2) 의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 원판상의 홈이 형성된 지석 (12) 을 가지고 있다. 홈이 형성된 지석 (12) 은, 홈이 형성된 지석 지지 기구 (13) 에 의해 지지됨과 함께 회전축 (14) 을 중심으로 하여 회전 가능하다. 이 워크 가공 장치는, 2 단계의 연삭 공정에 의해 모따기를 실시하는 것이고, 전단의 조연삭 공정을, 제 2 실시형태와 동일한 지석 (9) 의 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 과 볼록상 연삭 부분 (9b) 을 사용하여, 전술한 가공 방법을 실시함으로써 실시한다. 그리고, 후단의 정밀 연삭 공정을, 워크 (2) 의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 홈이 형성된 지석 (12) 에 의해 실시한다. 홈이 형성된 지석 (12) 의 외주부에는 오목 형상의 홈 (12a) 이 형성되어 있고, 이 홈 (12a) 내에 워크 (2) 의 외주부를 삽입함으로써, 홈 (12a) 의 내주면을 워크 (2) 의 외주부에 맞닿게 하여 연삭하여, 모따기부를 형성할 수 있다. 본 실시형태에 의하면, 표면 조도가 작은 등의 헬리컬 방식의 가공 방법에 의한 효과가 얻어짐과 함께, 회전하면서 이동하는 지석 (9) 에 의해 조연삭을 실시함으로써, 그 후에 실시하는 홈이 형성된 지석 (12) 을 사용한 헬리컬 방식의 정밀 연삭을 보다 단시간에 효율적으로 실시할 수 있다는 효과도 얻어진다.

본 실시형태의 워크 가공 장치는, 워크 (2) 대신에 워크 지지 기구 (4) 에 장착할 수 있고 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전 가능한, 홈이 형성된 지석 (12) 의 트루잉용의 트루잉 지석 (11) 을 가지고 있다. 트루잉 지석 (11) 은, 예를 들어 레진 본드 지석으로 이루어지는 홈이 형성된 지석 (12) 보다 단단한 GC 지석 등으로 이루어지고, 워크 (2) 와 거의 동등한 직경과 두께를 갖는 지석이다. GC 지석 등으로 이루어지는 트루잉 지석 (11) 을, 통상은 메탈 본드 지석으로 이루어지는 지석 (9) 을 사용하여 워크 (2) 의 가공과 동일한 방법으로 가공하여, 경사진 홈이 형성된 지석 (12) 에 전사하고자 하는 단면 형상 (미리 설정된 홈 (12a) 의 형상에 대응하는 형상) 으로 형성한다. 워크 (2) 의 가공과 동일한 방법이란, 지석 (9) 의 볼록상 연삭 부분 (9b) 과 트루잉 지석 (11) 의 접촉 부분이, 미리 설정된 홈 (12a) 의 형상에 대응하는 형상을 따라 이동하는 이동 조건을, 지석 (9) 의 원호상 부분 (9e) 의 곡률 반경에 기초하여 산출해 두고, 그 이동 조건에 따라서, 트루잉 지석 (11) 을 지석 (9) 에 대해 상대적으로 이동시킴으로써, 트루잉 지석 (11) 의 외형을 형성하는 것이다. 미리 설정된 홈 (12a) 의 형상이란, 홈 (12a) 의 내주면에 맞닿는 워크 (2) 를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 적합한 형상이다. 이와 같이 하여 단면 형상이 형성된 트루잉 지석 (11) 을, 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전시키면서, 홈이 형성 또는 정형되기 전의 경사진 홈이 형성된 지석 (12) 의 외주부에 대고 눌러, 트루잉 지석 (11) 의 외형을 홈이 형성된 지석 (12) 의 외주부에 전사하여, 홈 (12a) 을 형성 또는 정형한다. 이렇게 하여, 홈이 형성된 지석 (12) 의 트루잉을 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 트루잉 지석 (11) 은, 경사진 홈이 형성된 지석 (12) 의 트루잉시에 발생하는 약간의 단면 형상의 변화를 경험적으로 예상한 후에, 예상되는 단면 형상의 변화를 미리 포함한 형상으로 형성된다.

또한, 지석의 마모 강도는, 예를 들어 입도가 #3000 인 레진 본드 지석보다 입도가 #320 인 GC 지석쪽이 강하고, 입도가 #320 인 GC 지석보다 입도가 #800 인 메탈 본드 지석쪽이 강하다. 따라서, 입도가 #800 인 메탈 본드 지석으로 입도가 #320 인 GC 지석을 연삭하여 원하는 단면 형상으로 형성할 수 있다. 또, 입도가 #320 인 GC 지석을, 입도가 #3000 인 레진 본드 지석에 형성된 홈의 내주면에 가압함으로써, 홈의 형상을 정형할 수 있다. 또한, 이하에 기재하는 각 지석은, 기본적으로, 전술한 입도를 각각 갖는 것이다. 메탈 본드 지석으로 이루어지고 총형 홈을 갖는 지석을 사용하여 조연삭을 실시하고, 레진 본드 지석으로 이루어지는 경사진 홈이 형성된 지석을 사용하여 정밀 연삭을 실시하는 종래의 워크 가공 장치에서는, GC 지석으로 이루어지는 트루잉 지석을, 메탈 본드 지석의 총형 홈의 내주면에 맞닿게 하여 총형 홈의 형상을 전사한다. 그 후에, GC 지석으로 이루어지는 트루잉 지석을, 경사진 레진 본드 지석에 맞닿게 하여 홈의 형성 또는 정형을 실시한다. 이렇게 하여 형성된 레진 본드 지석으로 이루어지는 경사진 홈이 형성된 지석의 홈에 의해, 워크 (웨이퍼) 의 정밀 연삭을 실시한다. 그 때문에, 워크는, 메탈 본드 지석의 총형 홈의 형상에 의존한 단면 형상으로밖에 형성할 수 없고, 상이한 단면 형상으로 형성할 수는 없다.

이에 대해, 본 발명에서는, GC 지석으로 이루어지는 트루잉 지석 (11) 은, 메탈 본드 지석으로 이루어지는 지석 (9) 의 볼록상 연삭 부분 (9b) 에 의해 임의의 단면 형상으로 형성할 수 있기 때문에, 이 트루잉 지석 (11) 에 의해 트루잉되는 홈이 형성된 지석 (12) 에, 임의의 단면 형상의 홈 (12a) 을 형성할 수 있다. 그에 의해, 지석을 교환하는 일 없이, 여러 가지 단면 형상의 워크 (2) 의 가공을 실시할 수 있다. 또, 홈이 형성된 지석 (12) 을 트루잉한 후에, 워크 (2) 의 가공을 한 번 실시하여, 가공한 워크 (2) 의 단면 형상을 실제로 측정하고, 목표로 하는 형상과 비교하여 피드백할 수 있다. 만일, 가공한 워크 (2) 의 단면 형상이 목표로 하는 형상과 상이한 경우에는, 지석 (9) 의 볼록상 연삭 부분 (9b) 에 의해 정형하는 트루잉 지석 (11) 의 단면 형상을 변경 (보정) 하고, 변경한 단면 형상을 갖는 트루잉 지석 (11) 에 의해 홈이 형성된 지석 (12) 을 재트루잉한다. 이와 같이 하여, 홈이 형성된 지석 (12) 에 의해 정형하는 워크 (2) 의 단면 형상을, 목표로 하는 형상에 근접시킬 수 있다. 전술한 종래의 워크 가공 장치에서는, 총형 홈을 갖는 메탈 본드 지석을 사용하고 있기 때문에, 가공한 워크의 단면 형상이 목표로 하는 형상으로부터 상이해도, 트루잉 지석 (11) 의 단면 형상의 변경 (보정) 은 불가능하다. 그러나, 본 발명의 방법에 의하면, 가공한 워크의 단면 형상의 정밀도, 즉, 워크 (2) 의 가공 정밀도를 현격히 향상시키는 것이 가능하다.

다음으로, 본 발명의 제 4 실시형태에 대해 설명한다. 도 13 은, 본 실시형태의 워크 가공 장치를 모식적으로 나타내는 정면도이다. 본 실시형태의 워크 가공 장치는, 제 3 실시형태와 동일한, 원판상의 워크 (2) 의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 홈이 형성된 지석 (12) 을 가지고 있다. 제 2 실시형태와 동일한 지석 (9) 이 지석 지지 기구 (7) 에 장착되고, 회전축 (6) 을 중심으로 하여 회전 가능하다. 워크 (2) 가 워크 지지 기구 (4) 에 장착되고, 회전축 (3) 을 중심으로 하여 회전 가능함과 함께, 워크 (2) 및 지석 (9) 에 대해 평행한 면내 (회전축 (3) 및 회전축 (6) 에 직교하는 면내) 에서 지석 (9) 에 대해 근접하는 방향으로도 지석 (9) 으로부터 멀어지는 방향으로도 이동 가능하고, 또한 지석 (9) 및 워크 (2) 에 대해 직교하는 면내 (회전축 (3) 및 회전축 (6) 에 평행한 면내) 에서 지석 (9) 에 대해 근접하는 방향으로도 지석 (9) 으로부터 멀어지는 방향으로도 이동 가능하다. 도 13 에 나타내는 바와 같이, 워크 지지 기구 (4) 는, X 방향 이동 스테이지 (4a) 와, Y 방향 이동 스테이지 (4b) 와, Z 방향 이동 스테이지 (4c) 와, 모터 (4d) 를 가지고 있다. X 방향 이동 스테이지 (4a) 는, 지석 (9) 및 워크 (2) 에 대해 평행한 면내에서, 지석 (9) 및 워크 (2) 의 폭 방향 (도 13 의 지면에 직교하는 방향) 으로 이동 가능하다. Y 방향 이동 스테이지 (4b) 는, X 방향 이동 스테이지 (4a) 상에 탑재되고, 지석 (9) 및 워크 (2) 에 대해 평행한 면내에서, 지석 (9) 및 워크 (2) 의 접리 방향 (도 13 의 좌우 방향) 으로 이동 가능하다. Z 방향 이동 스테이지 (4c) 는, Y 방향 이동 스테이지 (4b) 상에 탑재되고, 지석 (9) 및 워크 (2) 에 대해 직교하는 면내에서 높이 방향 (도 13 의 상하 방향) 으로 이동 가능하다. 상세히 서술하지 않지만, X 방향 이동 스테이지 (4a) 와, Y 방향 이동 스테이지 (4b) 와, Z 방향 이동 스테이지 (4c) 는, 공지된 안내 수단 (예를 들어 LM 가이드) 과 이동 수단 (예를 들어 볼 나사 및 너트와 회전 구동 수단) 을 각각 갖고, 전술한 각 방향으로 이동 가능하다. 모터 (4d) 는, Z 방향 이동 스테이지 (4c) 상에 탑재되고, 회전축 (3) 을 개재하여 워크 (2) 를 지지함과 함께, 회전축 (3) 을 회전시키는 구동 수단이다. 모터 (4d) 는 발열하는 부재이고, 이 모터 (4d) 및 회전축 (3) 의 적어도 일방을 덮도록 온도 조정 기구 (15) 가 형성되어 있다. 온도 조정 기구 (15) 는, 도시되지 않은 유로에 액체 또는 기체가 흘러가, 모터 (4d) 및 회전축 (3) 의 적어도 일방의 온도를 조정한다.

이 워크 가공 장치에 의하면, 전술한 제 1 ∼ 3 실시형태의 각각의 효과를 발휘할 수 있다. 또, 도시하지 않지만, 제 3 실시형태와 동일한 트루잉 지석 (11) 을 회전시키면서 홈이 형성된 지석 (12) 에 맞닿도록 이동시켜, 홈이 형성된 지석 (12) 의 트루잉을 용이하고 또한 효율적으로 고정밀도로 실시할 수도 있다.

워크 지지 기구 (4) 는, 워크 (2) 를 항상 고속 회전시키는 것은 아니며, 저속 회전시키는 경우나, 워크 (2) 의 회전을 실시하지 않는 경우도 있다. 구체적으로는, 지석 (5, 8, 9) 의 볼록상 연삭 부분 (5b, 8b, 9b) 이나 단면 장방형상 연삭 부분 (9f) 에 의해 워크 (2) 의 연삭을 실시할 때에는, 워크 (2) 는 고속 회전된다. 원판상의 워크 (2) 의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 홈이 형성된 지석 (12) 에 의해 워크 (2) 의 연삭을 실시할 때에는, 워크 (2) 는 저속 회전된다. 그리고, 워크 (2) 의 교환시에는, 워크 지지 기구 (4) 는 회전 운동을 실시할 필요가 없다. 종래, 복수의 워크 (2) 를 연속적으로 가공하는 경우에는, 워크 지지 기구 (4) 는, 회전축 (3) 을 중심으로 하는 워크 (2) 의 고속 회전과, 워크 (2) 의 저속 회전과, 회전 운동 정지 상태를 반복한다. 워크 지지 기구 (4) 는, 워크 (2) 의 고속 회전시에는 발열하여 고온이 되고, 워크 (2) 의 저속 회전시에는 고속 회전시보다 저온이 되고, 회전 운동 정지 상태에는 더욱 저온이 된다. 워크 지지 기구 (4) 가 이와 같은 온도 변화를 반복하는 결과, 특히 회전축 (3) 이 신축 등의 변형을 일으킨다. 워크 (2) 가 장착되는 회전축 (3) 이 변형되어, 워크 (2) 의 두께 방향의 위치가 변화하면, 전술한 바와 같이 수치 제어하여 워크 (2) 와 지석을 상대 이동시켜도 가공 정밀도가 대폭 저하된다.

그래서, 본 발명의 각 실시형태에서는, 워크 지지 기구 (4) 에 부속되는 온도 조정 기구 (15) 가 형성되어 있다. 온도 조정 기구 (15) 는, 액체 또는 기체의 흐름을 발생시키고, 워크 지지 기구 (4) 의 회전축 (3) 의 온도의 변동을 작게 하여, 회전축 (3) 의 변형을 억제한다. 이렇게 하여, 워크 (2) 의 가공시에, 회전축 (3) 의 열에 의한 변형을 억제함으로써, 워크 (2) 의 가공 정밀도의 저하를 방지한다.

또, 회전축 (3) 의 온도를 가능한 한 일정하게 유지하기 위해서는, 회전축 (3) 을 중심으로 하는 회전 운동을 계속해서 실시하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 워크 (2) 의 교환이나 보충시나 작업 공정상의 문제로 워크 (2) 의 가공이 중단되어 있을 때라도, 워크 지지 기구 (4) 는 회전축 (3) 을 중심으로 하는 회전 운동을 속행하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 워크 지지 기구 (4) 를, 워크 (2) 가 장착되어 있지 않고 워크 (2) 의 가공을 실시하지 않은 상태에서 회전축 (3) 을 중심으로 하는 회전 운동을 실시하고 있는 상태 (편의상, 아이들링 상태 또는 예비 회전 동작이라고 칭한다) 로 유지함으로써, 온도의 변동을 작게 억제하여, 단시간에 온도가 안정되기 쉬워지도록 할 수 있다. 또한, 이 예비 회전 동작에서는, 고속 회전만, 또는 저속 회전만을 실시하는 것이 아니라, 실제의 워크 (2) 의 가공시와 동일하게 고속 회전 (지석에 의한 가공 중의 워크 (2) 의 고속 회전시와 동일한 속도에서의 회전) 과, 저속 회전 (지석에 의한 가공 중의 워크 (2) 의 저속 회전시와 동일한 속도에서의 회전) 을 교대로 반복하는 것이, 온도 변동을 작게 억제하는 점에서 바람직하다. 그에 의해, 예비 회전 동작으로부터 워크 (2) 의 가공으로 이행할 때, 즉시, 회전축 (3) 의 온도를 안정시킬 수 있어, 고정밀도의 가공을 실시할 수 있다. 특히, 예비 회전 동작에 있어서의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비를, 실제의 워크 (2) 의 가공에 있어서의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비와 일치시키면, 실제의 워크 (2) 의 가공시에 준한 온도 관리가 가능하기 때문에 바람직하다. 단, 예비 회전 동작의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간이 장시간이면, 실제의 워크 (2) 의 가공을 개시할 때, 예비 회전 동작을 종료하여 워크 (2) 의 가공으로 이행하는 데에 적합한 타이밍 (예를 들어 예비 회전 동작의 회전 속도가 전환되는 타이밍) 을 기다리기 위한 대기 시간이 길어져, 작업 효율이 저하될 가능성이 있다. 그래서, 전술한 바와 같이 예비 회전 동작에 있어서의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비를, 실제의 워크 (2) 의 가공에 있어서의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비와 일치시키면서, 예비 회전 동작에 있어서의 고속 회전의 계속 시간 및 저속 회전의 계속 시간을, 실제의 워크 (2) 의 가공에 있어서의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간보다 각각 짧게 하는 것이 바람직하다. 그에 의해, 실제의 워크 (2) 의 가공시에 준한 온도 관리에 의해 회전축 (3) 의 온도 변화를 작게 억제하여 가공 정밀도의 저하를 억제함과 함께, 또한, 예비 회전 동작으로부터 워크 (2) 의 가공으로 이행할 때의 대기 시간을 짧게 하여 작업 효율의 저하를 억제할 수 있다.

본 발명의 지석 (5, 8, 9) 은, 볼록상 연삭 부분 (5b, 8b, 9b) 의, 지석 (5, 8, 9) 의 회전축 (6) 을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상이, 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 을 갖는 형상이다. 두께 방향의 양단부에 위치하는 원호상 부분 (5e, 9e) 이, 동일한 원호상 부분에서 접속되어 있는 경우에는, 볼록상 연삭 부분 (5b, 9b) 은, 도 1 ∼ 3D, 9A ∼ 9C, 11A ∼ 13 에 나타내는 바와 같이 전체적으로 1 개의 반원형을 구성하는 단면 형상을 갖는다. 한편, 도 10A ∼ 10B 에 나타내는 바와 같이, 볼록상 연삭 부분 (8b) 이, 두께 방향의 양단부에 위치하는 원호상 부분 (8e) 이 직선 부분 (8f) 에 의해 접속된 단면 형상을 갖는 구성으로 할 수도 있다. 어느 경우에도, 지석 (5, 8, 9) 의 두께 방향의 일방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 과, 타방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 은, 각각의 곡률 반경의 평균값이 원하는 크기가 되도록 개별적으로 형성된 부분인 것이 바람직하다. 그에 의해, 볼록상 연삭 부분 (5b, 8b, 9b) 전체를 동일한 곡률 반경이 되도록 가공하는 경우보다, 두께 방향의 일방의 단부와 타방의 단부 모두 고정밀도로 양호하게 형성할 수 있다. 그리고, 두께 방향의 일방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 의 곡률 반경과, 타방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 의 곡률 반경의 각각의 오차를, 어느 정도 작게 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 두께 방향의 일방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 의 곡률 반경의 최대값과 최소값의 차와, 타방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 의 곡률 반경의 최대값과 최소값의 차가, 모두 허용 범위 내에 들어가는, 즉 미리 설정된 소정의 수치 (제 1 소정값) 이하가 되도록 한다. 또, 두께 방향의 일방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 의 곡률 반경의 평균값과, 타방의 단부의 원호상 부분 (5e, 8e, 9e) 의 곡률 반경의 평균값의 차가 허용 범위 내에 들어가는, 즉 미리 설정된 소정의 수치 (제 2 소정값) 이하가 되도록 한다.

[부기 1]

원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치로서,

상기 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고,

상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고,

상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고,

상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 멀어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고,

상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고,

상기 지석의 외주부에는, 상기 볼록상 연삭 부분과, 상기 워크와 대향하는 면이 상기 회전축을 따른 단면에 있어서 상기 지석의 두께 방향과 평행한 직선상인 단면 장방형상 연삭 부분이, 두께 방향으로 나열되어 형성되어 있고, 상기 지석의 상기 단면 장방형상 연삭 부분은, 상기 워크의 외주부에 맞닿고, 상기 지석이 상기 워크의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동함으로써 상기 워크의 반경을 작게 하도록 상기 워크를 연삭하는 부분이고,

상기 지석의 상기 원호상 부분이, 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상의 모따기부와의 사이에 실질적으로 간극이 생기는 일 없이 상기 워크에 맞닿도록, 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경은 적어도 상기 워크의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 하는, 워크 가공 장치.

[부기 2]

상기 지석 지지 기구 및 상기 워크 지지 기구는, 상기 워크의 일방의 면측의 외주부를 연삭할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 일방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키고, 상기 워크의 타방의 면측의 외주부를 연삭할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키고,

상기 지석 지지 기구 및 상기 워크 지지 기구는, 상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 거친 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키면, 상기 지석의 상기 워크에 대한 상대적인 이동을 정지시키고,

상기 지석 지지 기구 및 상기 워크 지지 기구는, 상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 정밀한 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킨 후에, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는, 부기 1 에 기재된 워크 가공 장치.

[부기 3]

상기 단면 장방형상 연삭 부분은, 상기 볼록상 연삭 부분보다 반경 방향의 치수가 작고, 상기 볼록상 연삭 부분에 대해 밀접하게 형성되어 있는, 부기 1 또는 2 에 기재된 워크 가공 장치.

[부기 4]

상기 볼록상 연삭 부분을 갖는 상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치되고 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 원판상의 홈이 형성된 지석과, 상기 홈이 형성된 지석을 지지하는 홈이 형성된 지석 지지 기구를 추가로 갖고,

상기 홈이 형성된 지석 지지 기구는 상기 홈이 형성된 지석을 회전시키는, 부기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치.

[부기 5]

상기 홈이 형성된 지석 지지 기구는 상기 홈이 형성된 지석을 회전시키고,

상기 워크 대신에 상기 워크 지지 기구에 장착 가능한 트루잉 지석을 추가로 갖고,

상기 트루잉 지석은, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해, 상기 이동 조건에 따라서 상기 지석에 대해 상대적으로 이동됨으로써 외형이 형성되어 있고,

상기 홈이 형성된 지석은, 상기 트루잉 지석에 대고 눌러져 상기 트루잉 지석의 외형이 전사됨으로써 홈이 형성 또는 정형되어 있는 것을 특징으로 하는, 워크 가공 장치.

[부기 6]

상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 반원 형상, 또는 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 상기 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상인, 부기 1 내지 5 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치.

[부기 7]

상기 워크 지지 기구는, 상기 워크 지지 기구의 상기 회전축의 온도를 일정하게 유지하기 위한 액체 또는 기체의 흐름을 발생시키는 온도 조정 기구를 갖는, 부기 1 내지 6 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치.

[부기 8]

원판상의 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고, 상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고, 상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고, 상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 멀어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고, 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서,

상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 상기 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상이고,

상기 직선 부분은 상기 원호상 부분보다 지석 입도가 거친 부분이며, 상기 원호상 부분은 상기 직선 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 부분이고,

상기 원호상 부분이, 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상의 모따기부와의 사이에 실질적으로 간극이 생기는 일 없이 상기 워크에 맞닿도록, 상기 원호상 부분의 곡률 반경은 적어도 상기 워크의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 하는, 지석.

[부기 9]

부기 1 내지 3 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서, 상기 단면 장방형상 연삭 부분은 상기 볼록상 연삭 부분보다 지석 입도가 거친 부분이며, 상기 볼록상 연삭 부분은 상기 단면 장방형상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 부분인 것을 특징으로 하는, 지석.

[부기 10]

부기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서, 두께 방향의 일방의 단부의 상기 원호상 부분과 타방의 단부의 상기 원호상 부분은, 각각의 곡률 반경의 평균값이 원하는 크기가 되도록 개별적으로 형성된 부분인 것을 특징으로 하는, 지석.

[부기 11]

부기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서,

두께 방향의 일방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 최대값과 최소값의 차와, 타방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 최대값과 최소값의 차가, 모두 제 1 소정값 이하이고,

두께 방향의 일방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 평균값과, 타방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 평균값의 차가, 제 2 소정값 이하인 것을 특징으로 하는, 지석.

[부기 12]

부기 1 내지 7 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서, 두께 방향으로 연장되는 스트레이트상 또는 테이퍼상의 장착공을 갖는 것을 특징으로 하는, 지석.

[부기 13]

외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법으로서,

상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과,

상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고,

상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝은,

상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 일방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킴으로써, 상기 워크의 상기 일방의 면측의 외주부를 연삭하는 것과,

상기 지석을 상기 워크의 외주 단면을 따라 상기 일방의 면측으로부터 타방의 면측으로 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 것과,

상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킴으로써, 상기 워크의 상기 타방의 면측의 외주부를 연삭하는 것을 포함하고,

상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 거친 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키면, 상기 지석의 상기 워크에 대한 상대적인 이동을 정지시키고,

상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 정밀한 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킨 후에, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 워크 가공 방법.

[부기 14]

상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과,

액체 또는 기체의 흐름에 의해 상기 워크의 상기 회전축의 온도를 조정하는 것을 포함하고,

상기 워크의 가공을 실시하기 전에, 상기 워크의 회전시의 회전 중심이 되는 상기 회전축을, 상기 워크가 장착되어 있지 않은 상태에서 회전시키는 예비 회전 동작을 실시하고,

상기 예비 회전 동작에서는, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전시와 동일한 속도에서의 고속 회전과, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 저속 회전시와 동일한 속도에서의 저속 회전을 교대로 반복하고,

상기 예비 회전 동작에 있어서의 상기 고속 회전의 계속 시간과 상기 저속 회전의 계속 시간의 비를, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비와 일치시키고,

상기 예비 회전 동작에 있어서의 상기 고속 회전의 계속 시간 및 상기 저속 회전의 계속 시간을, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간보다 각각 짧게 하는 것을 특징으로 하는, 워크 가공 방법.

[부기 15]

상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은 반원 형상인, 부기 13 또는 14 에 기재된 워크 가공 방법.

[부기 16]

상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상이고,

상기 직선 부분을 사용하여, 적어도, 상기 직선 부분을 상기 워크의 외주 단면에 맞닿게 하여 상기 워크의 직경을 작게 하는 가공을 실시하고, 상기 원호상 부분을 사용하여, 적어도, 상기 원호상 부분을 상기 워크의 일방의 면과 타방의 면에 각각 맞닿게 하여 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하는 가공을 실시하는, 부기 13 또는 14 에 기재된 워크 가공 방법.

[부기 17]

상기 지석의 외주부에는, 상기 볼록상 연삭 부분과, 상기 워크와 대향하는 면이 상기 회전축을 따른 단면에 있어서 상기 지석의 두께 방향과 평행한 직선상인 단면 장방형상 연삭 부분이, 두께 방향으로 나열되어 형성되어 있고

상기 단면 장방형상 연삭 부분을 사용하여, 적어도, 상기 단면 장방형상 연삭 부분을 상기 워크의 외주 단면에 맞닿게 하여 상기 지석이 상기 워크의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동함으로써 상기 워크의 직경을 작게 하는 가공을 실시하고, 상기 볼록상 연삭 부분을 사용하여, 적어도, 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크의 일방의 면과 타방의 면에 각각 맞닿게 하여 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하는 가공을 실시하는, 부기 13 또는 14 에 기재된 워크 가공 방법.

[부기 18]

상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하는 가공에서는, 상기 워크의 직경을 작게 하는 가공에 있어서의 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하는, 부기 16 또는 17 에 기재된 워크 가공 방법.

[부기 19]

상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 원판상의 홈이 형성된 지석을 갖고,

상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크에 맞닿게 하여 상기 워크의 연삭을 실시한 후에, 상기 홈이 형성된 지석의 홈의 내주면을 상기 워크에 맞닿게 하여, 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하는, 부기 13 내지 17 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 방법.

[부기 20]

상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과,

상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크에 맞닿게 하여 상기 워크의 연삭을 실시한 후에, 상기 홈이 형성된 지석의 홈의 내주면을 상기 워크에 맞닿게 하여, 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하고,

상기 워크와 원판상의 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝 전에, 원판상의 트루잉 지석을 상기 지석과 평행하게 배치하는 스텝과, 상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 트루잉 지석을 회전시키면서, 상기 지석을 상기 트루잉 지석에 대해 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝과, 상기 홈이 형성된 지석의 재료를 상기 트루잉 지석에 대고 눌러 상기 트루잉 지석의 외형을 전사함으로써 상기 홈을 형성 또는 정형하는 스텝을 포함하고,

상기 트루잉 지석의 외형을 전사함으로써 상기 홈을 형성 또는 정형하는 스텝에 있어서, 상기 홈은, 당해 홈의 내주면에 맞닿는 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 미리 설정된 형상으로 형성되고,

상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝에 있어서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 트루잉 지석의 접촉 부분이, 상기 홈의 상기 미리 설정된 형상에 대응하는 형상을 따라 이동하는 이동 조건을, 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출해 두고, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝에 있어서, 당해 이동 조건에 따라서, 상기 트루잉 지석을 상기 지석에 대해 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는, 워크 가공 방법.

1 : 워크 가공 장치
2 : 워크
2a : 모따기부
3, 6, 14 : 회전축
4 : 워크 지지 기구
4a : X 방향 이동 스테이지
4b : Y 방향 이동 스테이지
4c : Z 방향 이동 스테이지
4d : 모터
5, 8, 9 : 지석
5a, 8a, 9a : 베이스 원판부
5b, 8b, 9b : 볼록상 연삭 부분
5c, 8c, 9c : 장착공
5d, 8d, 9d : 오목부
5e, 8e, 9e : 원호상 부분
7 : 지석 지지 기구
8f : 직선 부분
9f : 단면 장방형상 연삭 부분
11 : 트루잉 지석 (트루어)
12 : 홈이 형성된 지석
12a : 홈
13 : 홈이 형성된 지석 지지 기구
15 : 온도 조정 기구
16 : 지석
16a : 총형 홈

Claims

원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치로서,
상기 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고,
상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고,
상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고,
상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 멀어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고,
상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고,
상기 지석의 외주부에는, 상기 볼록상 연삭 부분과, 상기 워크와 대향하는 면이 상기 회전축을 따른 단면에 있어서 상기 지석의 두께 방향과 평행한 직선상인 단면 장방형상 연삭 부분이, 두께 방향으로 나열되어 형성되어 있고, 상기 지석의 상기 단면 장방형상 연삭 부분은, 상기 워크의 외주부에 맞닿아, 상기 지석이 상기 워크의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동함으로써 상기 워크의 반경을 작게 하도록 상기 워크를 연삭하는 부분이고,
상기 지석의 상기 원호상 부분이, 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상의 모따기부와의 사이에 실질적으로 간극이 생기는 일 없이 상기 워크에 맞닿도록, 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경은 적어도 상기 워크의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 하는 워크 가공 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지석 지지 기구 및 상기 워크 지지 기구는, 상기 워크의 일방의 면측의 외주부를 연삭할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 일방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키고, 상기 워크의 타방의 면측의 외주부를 연삭할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키고,
상기 지석 지지 기구 및 상기 워크 지지 기구는, 상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 거친 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키면, 상기 지석의 상기 워크에 대한 상대적인 이동을 정지시키고,
상기 지석 지지 기구 및 상기 워크 지지 기구는, 상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 정밀한 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킨 후에, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는, 워크 가공 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 단면 장방형상 연삭 부분은, 상기 볼록상 연삭 부분보다 반경 방향의 치수가 작고, 상기 볼록상 연삭 부분에 대해 밀접하게 형성되어 있는, 워크 가공 장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록상 연삭 부분을 갖는 상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치되고 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 원판상의 홈이 형성된 지석과, 상기 홈이 형성된 지석을 지지하는 홈이 형성된 지석 지지 기구를 추가로 갖고,
상기 홈이 형성된 지석 지지 기구는 상기 홈이 형성된 지석을 회전시키는, 워크 가공 장치.
원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치로서,
상기 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고,
상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고,
상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고,
상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 멀어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고,
상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고,
상기 볼록상 연삭 부분을 갖는 상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치되고 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 원판상의 홈이 형성된 지석과, 상기 홈이 형성된 지석을 지지하는 홈이 형성된 지석 지지 기구를 추가로 갖고,
상기 홈이 형성된 지석 지지 기구는 상기 홈이 형성된 지석을 회전시키고,
상기 워크 대신에 상기 워크 지지 기구에 장착 가능한 트루잉 지석을 추가로 갖고,
상기 트루잉 지석은, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해, 상기 이동 조건에 따라서 상기 지석에 대해 상대적으로 이동됨으로써 외형이 형성되어 있고,
상기 홈이 형성된 지석은, 상기 트루잉 지석에 대고 눌러져 상기 트루잉 지석의 외형이 전사됨으로써 홈이 형성 또는 정형되어 있는 것을 특징으로 하는 워크 가공 장치.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 반원 형상, 또는 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 상기 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상인, 워크 가공 장치.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 워크 지지 기구는, 상기 워크 지지 기구의 상기 회전축의 온도를 일정하게 유지하기 위한 액체 또는 기체의 흐름을 발생시키는 온도 조정 기구를 갖는, 워크 가공 장치.
원판상의 워크를 지지하는 워크 지지 기구와, 상기 워크에 대해 평행하게 배치되는 원판상의 지석과, 상기 지석을 지지하는 지석 지지 기구를 갖고, 상기 워크 지지 기구는 상기 워크를 회전시키고, 상기 지석 지지 기구는 상기 지석을 회전시키고, 상기 워크 지지 기구에 의한 상기 워크의 회전의 중심이 되는 회전축과, 상기 지석 지지 기구에 의한 상기 지석의 회전의 중심이 되는 회전축은 서로 평행이고, 상기 지석은 외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 상기 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상이고, 상기 지석과 상기 워크는, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구에 의해 서로 접근하거나 멀어지거나 하도록 상대적으로 이동 가능하고, 상기 지석 지지 기구 또는 상기 워크 지지 기구는, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키고, 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서,
상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 상기 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상이고,
상기 직선 부분은 상기 원호상 부분보다 지석 입도가 거친 부분이며, 상기 원호상 부분은 상기 직선 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 부분이고,
상기 원호상 부분이, 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상의 모따기부와의 사이에 실질적으로 간극이 생기는 일 없이 상기 워크에 맞닿도록, 상기 원호상 부분의 곡률 반경은 적어도 상기 워크의 두께의 10 배 이상인 것을 특징으로 하는 지석.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서, 상기 단면 장방형상 연삭 부분은 상기 볼록상 연삭 부분보다 지석 입도가 거친 부분이며, 상기 볼록상 연삭 부분은 상기 단면 장방형상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭에 사용되는 부분인 것을 특징으로 하는 지석.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서, 두께 방향의 일방의 단부의 상기 원호상 부분과 타방의 단부의 상기 원호상 부분은, 각각의 곡률 반경의 평균값이 원하는 크기가 되도록 개별적으로 형성된 부분인 것을 특징으로 하는 지석.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서,
두께 방향의 일방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 최대값과 최소값의 차와, 타방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 최대값과 최소값의 차가, 모두 제 1 소정값 이하이고,
두께 방향의 일방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 평균값과, 타방의 단부의 상기 원호상 부분의 곡률 반경의 평균값의 차가, 제 2 소정값 이하인 것을 특징으로 하는 지석.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 워크 가공 장치에 포함되어 있는 상기 지석으로서, 두께 방향으로 연장되는 스트레이트상 또는 테이퍼상의 장착공을 갖는 것을 특징으로 하는 지석.
외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법으로서,
상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과,
상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고,
상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝은,
상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 일방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킴으로써, 상기 워크의 상기 일방의 면측의 외주부를 연삭하는 것과,
상기 지석을 상기 워크의 외주 단면을 따라 상기 일방의 면측으로부터 타방의 면측으로 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 것과,
상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킴으로써, 상기 워크의 상기 타방의 면측의 외주부를 연삭하는 것을 포함하고,
상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 거친 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시키면, 상기 지석의 상기 워크에 대한 상대적인 이동을 정지시키고,
상기 워크의 상기 일방의 면측 또는 상기 타방의 면측의 외주부의 정밀한 연삭을 실시할 때에는, 상기 워크와 상기 지석을 회전시키면서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분의 상기 원호상 부분을 상기 워크의 외주 단면으로부터 상기 일방의 면 또는 상기 타방의 면을 향하여, 상기 이동 조건에 따라서 미리 산출된 각도만큼 상기 워크에 대해 상대적으로 곡선적으로 이동시킨 후에, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 직선적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 워크 가공 방법.
외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법으로서,
상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과,
상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고,
액체 또는 기체의 흐름에 의해 상기 워크의 상기 회전축의 온도를 조정하는 것을 포함하고,
상기 워크의 가공을 실시하기 전에, 상기 워크의 회전시의 회전 중심이 되는 상기 회전축을, 상기 워크가 장착되어 있지 않은 상태에서 회전시키는 예비 회전 동작을 실시하고,
상기 예비 회전 동작에서는, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전시와 동일한 속도에서의 고속 회전과, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 저속 회전시와 동일한 속도에서의 저속 회전을 교대로 반복하고,
상기 예비 회전 동작에 있어서의 상기 고속 회전의 계속 시간과 상기 저속 회전의 계속 시간의 비를, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간의 비와 일치시키고,
상기 예비 회전 동작에 있어서의 상기 고속 회전의 계속 시간 및 상기 저속 회전의 계속 시간을, 상기 지석에 의한 가공 중의 상기 워크의 고속 회전의 계속 시간과 저속 회전의 계속 시간보다 각각 짧게 하는 것을 특징으로 하는 워크 가공 방법.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은 반원 형상인, 워크 가공 방법.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 두께 방향의 양단부에 위치하는 1 쌍의 원호상 부분과 1 쌍의 상기 원호상 부분 사이에 위치하는 직선 부분을 갖는 형상이고,
상기 직선 부분을 사용하여, 적어도, 상기 직선 부분을 상기 워크의 외주 단면에 맞닿게 하여 상기 워크의 직경을 작게 하는 가공을 실시하고, 상기 원호상 부분을 사용하여, 적어도, 상기 원호상 부분을 상기 워크의 일방의 면과 타방의 면에 각각 맞닿게 하여 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하는 가공을 실시하는, 워크 가공 방법.
제 13 항 또는 제 14 항에 있어서,
상기 지석의 외주부에는, 상기 볼록상 연삭 부분과, 상기 워크와 대향하는 면이 상기 회전축을 따른 단면에 있어서 상기 지석의 두께 방향과 평행한 직선상인 단면 장방형상 연삭 부분이, 두께 방향으로 나열되어 형성되어 있고,
상기 단면 장방형상 연삭 부분을 사용하여, 적어도, 상기 단면 장방형상 연삭 부분을 상기 워크의 외주 단면에 맞닿게 하여 상기 지석이 상기 워크의 반경 방향 외측으로부터 내측을 향하여 이동함으로써 상기 워크의 직경을 작게 하는 가공을 실시하고, 상기 볼록상 연삭 부분을 사용하여, 적어도, 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크의 일방의 면과 타방의 면에 각각 맞닿게 하여 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하는 가공을 실시하는, 워크 가공 방법.
제 16 항 또는 제 17 항에 있어서,
상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하는 가공에서는, 상기 워크의 직경을 작게 하는 가공에 있어서의 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하는, 워크 가공 방법.
제 13 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 원판상의 홈이 형성된 지석을 갖고,
상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크에 맞닿게 하여 상기 워크의 연삭을 실시한 후에, 상기 홈이 형성된 지석의 홈의 내주면을 상기 워크에 맞닿게 하여, 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하는, 워크 가공 방법.
외주부에 볼록상 연삭 부분을 가지고 있고 회전 가능한 원판상의 지석으로서, 상기 볼록상 연삭 부분의, 상기 지석의 회전축을 통과하는 단면에 있어서의 단면 형상은, 외주측을 향하여 볼록상이고, 적어도 두께 방향의 양단부에 각각 원호상 부분을 갖는 형상인 지석을 사용하여, 원판상의 워크를 원하는 단면 형상으로 형성하기 위한 워크 가공 방법으로서,
상기 워크와 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝과,
상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 워크를 회전시키면서, 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 워크의 접촉 부분이 상기 워크의 상기 원하는 단면 형상을 따라 이동하도록 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출된 이동 조건에 따라서, 상기 지석을 상기 워크에 대해 상대적으로 이동시키는 스텝을 포함하고,
상기 지석에 더하여, 상기 워크의 외주의 접선 방향에 대해 비스듬하게 배치된 원판상의 홈이 형성된 지석을 갖고,
상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분을 상기 워크에 맞닿게 하여 상기 워크의 연삭을 실시한 후에, 상기 홈이 형성된 지석의 홈의 내주면을 상기 워크에 맞닿게 하여, 상기 볼록상 연삭 부분에 의한 연삭보다 정밀한 연삭을 실시하고,
상기 워크와 원판상의 상기 지석을 서로 평행하게 배치하는 스텝 전에, 원판상의 트루잉 지석을 상기 지석과 평행하게 배치하는 스텝과, 상기 지석을 회전시킴과 함께, 상기 지석의 상기 회전축과 평행한 회전축을 중심으로 하여 상기 트루잉 지석을 회전시키면서, 상기 지석을 상기 트루잉 지석에 대해 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝과, 상기 홈이 형성된 지석의 재료를 상기 트루잉 지석에 대고 눌러 상기 트루잉 지석의 외형을 전사함으로써 상기 홈을 형성 또는 정형하는 스텝을 포함하고,
상기 트루잉 지석의 외형을 전사함으로써 상기 홈을 형성 또는 정형하는 스텝에 있어서, 상기 홈은, 당해 홈의 내주면에 맞닿는 상기 워크를 상기 원하는 단면 형상으로 형성하기 위해서 미리 설정된 형상으로 형성되고,
상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝에 있어서, 상기 지석의 상기 볼록상 연삭 부분과 상기 트루잉 지석의 접촉 부분이, 상기 홈의 상기 미리 설정된 형상에 대응하는 형상을 따라 이동하는 이동 조건을, 상기 지석의 상기 원호상 부분의 곡률 반경에 기초하여 산출해 두고, 상기 트루잉 지석의 외형을 형성하는 스텝에 있어서, 당해 이동 조건에 따라서, 상기 트루잉 지석을 상기 지석에 대해 상대적으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 워크 가공 방법.