WO2005037509A1 - ワーク切断装置およびワーク切断方法 - Google Patents

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WO2005037509A1
WO2005037509A1 PCT/JP2004/015285 JP2004015285W WO2005037509A1 WO 2005037509 A1 WO2005037509 A1 WO 2005037509A1 JP 2004015285 W JP2004015285 W JP 2004015285W WO 2005037509 A1 WO2005037509 A1 WO 2005037509A1
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WO
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work
moving
cutting
weight
speed
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Application number
PCT/JP2004/015285
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English (en)
French (fr)
Inventor
Sadahiko Kondo
Tsuyoshi Nakamura
Wataru Ogawa
Kazuyuki Miyagaki
Original Assignee
Neomax Co., Ltd.
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Publication date
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28D—WORKING STONE OR STONE-LIKE MATERIALS
    • B28D5/00—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor
    • B28D5/02—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills
    • B28D5/022—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills by cutting with discs or wheels
    • B28D5/028—Fine working of gems, jewels, crystals, e.g. of semiconductor material; apparatus or devices therefor by rotary tools, e.g. drills by cutting with discs or wheels with a ring blade having an inside cutting edge

Definitions

  • the present invention relates to a work cutting device and a work cutting method, and more particularly to a work cutting device and a work cutting method for cutting a work using an inner peripheral blade.
  • a workpiece is sent to a rotating inner peripheral blade or a rotating inner peripheral blade is rotated relative to the workpiece to perform cutting.
  • the cutting resistance generated during the cutting process increases in proportion to the contact area (cutting area) between the work and the cutting edge of the inner peripheral blade and the feed speed (cutting speed) of the work or the inner peripheral blade. If the cutting resistance is increased, the base plate of the thin inner peripheral blade is warped, and the cutting edge is displaced, so that the flatness (cutting accuracy) on the cut surface of the cut product is deteriorated.
  • the blade edge is easily displaced at the moment when the workpiece comes into contact with the blade, that is, at the moment when the cutting is started, it is necessary to suppress the excessive feed speed at the moment of starting the cutting.
  • Patent Document 1 In order to prevent the cutting accuracy of the work from being deteriorated, in Patent Document 1, the control device obtains a correction amount based on the displacement amount of the blade edge detected by the plurality of displacement detectors, and displaces the inner peripheral blade. There is disclosed a technique for correcting the position of the cutting edge by feeding back to a main shaft displacement driving means to be driven. Further, Patent Document 2 discloses a technique in which a control device obtains a correction amount based on displacement amounts of a blade edge detected by a plurality of sensors, and feeds back the correction amount to an air pressure adjusting device to correct the position of the blade edge.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-122609
  • Patent Document 2 JP-A-5-318460
  • a main object of the present invention is to provide a work cutting device and a work cutting device which can configure a work cutting device at a low cost without requiring a complicated control system and can stably and precisely cut a work. It is to provide a cutting method.
  • a work cutting apparatus 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.
  • An arrangement section that holds the work and arranges the work at a position where the work can be cut by the inner peripheral blade, a moving section that supports the arrangement section and moves the work toward the inner peripheral blade, and moves the work.
  • a weight that is connected to the moving part and pulls the moving part by a falling motion, and that a force that suppresses the movement of the moving part due to the pulling of the weight is applied to the moving part or the weight so that at least the work and the inner peripheral blade are displaced.
  • a workpiece cutting device including a speed suppressing unit that suppresses a moving speed of a moving unit when the blade comes into contact with a cutting edge.
  • 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 wherein the step of arranging the workpiece by the arranging part at a position where it can be cut by the inner peripheral blade, the step of connecting the weight to the moving part supporting the arranging part, and the moving part being moved by being pulled by the falling weight
  • the process of sending the work toward the inner peripheral blade, the force of suppressing the movement of the moving part due to the pulling of the weight, and the cutting edge of the inner peripheral blade that rotates at least with the work by applying the force to the moving part or the weight A workpiece cutting method is provided, which comprises a step of suppressing the moving speed of the moving portion when the workpiece comes into contact with the workpiece, thereby suppressing the feed speed of the workpiece to the inner peripheral blade and starting cutting.
  • the moving portion is pulled by the falling weight, whereby the work is moved by the inner peripheral blade blur. Sent to the host. 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, the moving part has a force in the opposite direction to the moving direction or the weight has a direction opposite to the falling direction.
  • a work cutting device can be configured at low cost without requiring a complicated control system.
  • the speed suppressing means includes a guide rod provided with a thread groove, a driving means for rotating the guide rod, and a suppressing plate into which the guide rod is screwed and which is moved by rotation of the guide rod.
  • the restraint plate is located at a position where it prevents movement of the moving part due to the pulling of the weight, and the restraint plate moves in the same direction as the moving part and in contact with the moving part at a speed lower than the moving speed of the moving part caused by the pulling of the weight.
  • the moving speed of the moving unit is suppressed.
  • the moving speed of the moving unit can be suppressed only by making the moving speed of the restraint plate slower than the moving speed of the moving unit, and a workpiece cutting device can be configured at low cost without requiring a complicated control system. it can.
  • the speed control unit includes a resistance member that requires a certain force for movement.
  • the resistance member is disposed at a position where the movement of the moving portion due to the pulling of the weight is obstructed, and the moving speed of the moving portion is suppressed by moving the moving portion while pressing the resistance member.
  • the work cutting device can be configured at a lower cost than when it is not necessary to control the speed suppressing means.
  • the speed suppressing means includes a supporting part for supporting the weight, and a descending means for lowering the supporting part.
  • the lowering means lowers the supporting portion for supporting the weight at a speed that suppresses the falling of the weight, and reduces the force pulling the moving portion of the weight, thereby suppressing the moving speed of the moving portion.
  • the work cutting device can be configured at low cost without the need for a complicated control system that only requires setting the descending speed of the supporting part so that the falling speed of the weight becomes slower than that without the supporting part. can do.
  • a water-soluble coolant diluted with water is used to cut a workpiece
  • a water-soluble coolant is used as a main component, so that the load on the environment is lower than that of an oil-based coolant. Is small, but it is difficult to supply to the inner peripheral blade due to foaming and high surface tension.
  • the cutting edge of the inner peripheral blade is an abrasive layer layer in which gunshots are electroplated on the inner peripheral edge of a hollow disk-shaped base plate, the density of abrasive particles is high (the chip pocket is small) and It is difficult to supply the coolant.
  • the inner peripheral blade since the cutting edge is oriented in the direction of the center of the circle, the co-rotating flow generated by the centrifugal force is firmly attached to the cutting edge, and it is difficult to supply coolant to the cutting edge. . For this reason, when cutting hard workpieces, the inner peripheral blade may seize due to insufficient coolant supply and may even chip. 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. In addition, the wear of the cutting edge can be optimized, and the life of the inner peripheral blade for performing high-precision cutting can be extended.
  • FIG. 1 is a perspective view schematically showing an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 (a) is a schematic front view illustrating an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 (b) is a schematic side view thereof.
  • FIG. 3 (a) is an illustrative view showing a fixed state of an inner peripheral blade, (b) is a partial perspective view showing a discharge port of a coolant nozzle, and (c) is a view near a discharge port of a coolant nozzle.
  • FIG. 4 is an illustrative view showing one example of a work cut by a work cutting device
  • Fig. 6 is an illustrative view showing the operation of the speed suppressing means.
  • FIG. 7 is an illustrative view showing another example of the work cut by the work cutting device.
  • ⁇ 8 These are the experimental results showing the relationship between the surface tension of the coolant and the cutting accuracy.
  • (A) is a table and (b) is a graph.
  • FIG. 10 Experimental results showing the relationship between coolant discharge pressure and cutting accuracy, where (a) is a table and (b) is a graph.
  • FIG. 11 is an illustrative side view showing an outline of another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 (a) is a schematic front view schematically showing another embodiment of the present invention
  • FIG. 12 (b) is a schematic side view thereof.
  • a work cutting device 10 has an inner peripheral blade 32 (described later) arranged vertically, and a work 66 ( This is an inner peripheral blade cutting device of the type that sends and cuts (described later).
  • the work cutting device 10 includes a bed 12. Rotation support 14 is provided on bed 12
  • a rotary shaft 18 fixed to the chuck body 16 is inserted into the rotary support portion 14, and the rotary shaft
  • a pulley 24 is attached to the rotation shaft 18 in the rotation support portion 14.
  • a rotating shaft motor 26 is disposed in the bed 12, and a motor pulley 28 is attached to a rotating shaft of the rotating shaft motor 26.
  • the pulley 24 and the motor pulley 28 are connected by a belt 30.
  • the outer peripheral edge of the inner peripheral blade 32 is sandwiched and fixed between the end surface of the chuck body 16 and the end surface of the tension head 34.
  • a fixing bolt 38 is screwed into a plurality of bolt holes 36 provided on the outer peripheral side of the tension head 34, and the leading end thereof is inserted into a through hole 40 provided on the outer peripheral edge of the inner peripheral blade 32. Pass through. Then, the tip of the fixing bolt 38 is screwed into a bolt hole 42 provided in the chuck body 16 and tightened, whereby the inner peripheral blade 32 is fixed. Press bolts 46 are screwed into a plurality of press bolt holes 44 provided on the inner peripheral side of the tension head 34 and narrowed down. This allows the inner peripheral blade 32 to be pulled up in the outer peripheral direction.
  • the inner peripheral blade 32 is, for example, a base plate 32a which is a hollow disk-shaped stainless steel alloy having a thickness of about 0.3 mm, and a diamond cannonball is formed on the inner peripheral edge of the base plate 32a by a metal such as nickel liquid.
  • the blade is a thin blade including a cutting edge 32b of an abrasive layer formed by electroplating using a plating solution.
  • a coolant nozzle 48 is arranged near the cutting edge 32b.
  • the coolant nozzle 48 continuously discharges a coolant sent from a coolant supply unit (not shown) from a discharge port 48a and supplies the coolant to the cutting edge 32b.
  • the discharge port 48a has a shape in which the tip of the coolant nozzle 48 is broken. Coolant is discharged from the discharge port 48a so as to surround the cutting edge 32b.
  • the supplied coolant is adjusted by a temperature adjustment unit (not shown) so that the temperature is 22 ° C to 35 ° C at the time of discharge.
  • the discharge pressure is adjusted to 0.05MPa-0.2MPa. If it is less than 0.05MPa, the cutting edge 32b will burn. On the other hand, if it exceeds 0.2 MPa, the cutting accuracy of the cutting edge 32b decreases.
  • the coolant supplied to the cutting edge 32b is obtained by adding a water-soluble coolant stock solution of about 2wt% -1 ( ⁇ %) to water.
  • the main composition of this coolant stock solution is disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (KOKAI). 2003-82335 This is the description of the coolant.
  • This coolant solution contains 5wt% -20wt% of a surfactant with 10-20 carbon atoms such as carboxylic acid to increase the permeability to the cutting edge 32b. In order to improve lubricity with the work 66 (described later), it contains 10% -40% by weight of a lubricant with a molecular weight of 76-10000 using glycols etc.
  • WS # 252 D (Manufactured by Shiguchi Chemical Industry Co., Ltd.).
  • the coolant is adjusted so that the surface tension at 25 ° C is 20mNZm-40mNZm. If the diameter is less than 20 mNZm, slipping of the munitions occurs between the munitions and the workpiece 66 during cutting, and effective cutting cannot be performed. On the other hand, if it exceeds 40 mNZm, cutting resistance increases due to insufficient supply of coolant between the abrasive grains and the work 66.
  • a guide groove 50 is formed on the bed 12, and a guide hole 52 that opens the upper surface of the bed 12 is formed in the guide groove 50 at the center in the longitudinal direction of the guide groove 50. It is formed.
  • the moving portion 53 is arranged in the guide groove 50.
  • the moving part 53 is provided on a slide base 54 slidable in the longitudinal direction on the guide groove 50, and is provided on a bottom surface of the slide base 54 and has a guide hole 52. And a support member 58 erected on the slide table 54.
  • the arrangement section 59 is supported by such a moving section 53.
  • the disposition portion 59 includes an indexing mechanism 60 supported by the support member 58, a fixing jig 62 supported by the indexing mechanism 60, and a sticking plate 64 made of carbon or the like provided on a main surface of the fixing jig 62.
  • the work 66 is fixed to the main surface of the attaching plate 64.
  • the indexing mechanism 60 moves the fixing jig 62 in a direction (arrow X direction) orthogonal to the inner peripheral blade 32 and arranges it near the center of the inner peripheral blade 32 so that the work 66 can be cut. That is, the thickness of the product obtained by cutting the work 66 by the indexing mechanism 60 can be adjusted.
  • the indexing mechanism 60 may be driven by a signal input from a control unit (not shown), or may be manually driven by attaching a nozzle or the like, for example.
  • a linear member 68 such as a piano wire or a steel wire, which also has a force
  • a weight 70 is connected to the other end of the linear member 68.
  • a linear member 68 connecting the slide table 54 and the weight 70 is guided by a guide roller 74 supported by a roller support 72.
  • the slide table 54 is pulled by the falling weight 70, slides in the guide groove 50 and moves in the direction of arrow B (see FIG. 2 (b)), and moves the work 66 near the center of the inner peripheral blade 32 in the outer peripheral direction.
  • an iron lump having a weight 3 to 6 times the weight of the work 66 is used.
  • the weight of the work 66 is 300g-400g, 1.6kg of iron lump is used for the weight 70.
  • the speed suppressing means 76 includes a guide member 78 having a U-shaped cross section, a guide rod 80 having a thread formed therein, a control plate 82 into which the guide rod 80 is screwed and slides on the guide member 78, and one end of the guide member 78. And a rewind stop 86 connected to the other end of the guide member 78, and a motor 88 connected to the guide rod 80.
  • the feed stopper 84 rotatably holds the guide rod 80, and the guide rod 80 passes through the rewind stopper 86.
  • the guide member 78, the feed stopper 84, and the winding The return stopper 86 is fixed, the feed stopper 84 regulates the front end position of the sliding suppressing plate 82, and the rewind stopper 86 regulates the rear end position of the protrusion 56.
  • the guide rod 80 is driven to rotate at a constant speed by a connected motor 88, and moves the suppressing plate 82 in the direction of the feed stopper 84 (direction of arrow B) or the direction of the rewind stopper 86 (direction opposite to arrow B). At this time, the suppressing plate 82 slides on the guide member 78 without rotating with the rotation of the guide rod 80.
  • the rotation speed and the rotation direction of the motor 88 can be changed by a control unit (not shown).
  • a rare earth sintered alloy is used as the work 66 to be cut by the work cutting device 10 configured as described above.
  • Fig. 4 shows an example of the shape of the work 66, which is a rare earth sintered alloy.
  • a work 66 is formed by integrally arranging a rectangular parallelepiped rare earth sintered alloy with an adhesive or the like in order to improve manufacturing efficiency, and arranging portion 59 near the center of inner peripheral blade 32. Is formed in a rectangular parallelepiped of an appropriate size within a limit that can be arranged. A product obtained by cutting the work 66 having such a shape is used, for example, as a magnet for driving an optical pickup lens.
  • the work 66 of the rare earth sintered alloy having the shape shown in FIG. 4 is arranged near the center of the inner peripheral blade 32 by the arrangement portion 59. .
  • a weight 70 which is three to six times the weight of the work 66, is connected to the slide table 54 by a linear member 68.
  • the protrusion 56 is sandwiched between the restraining plate 82 and the rewind stopper 86, so that the slide table 54 cannot move.
  • the movement speed of the restraint plate 82 is determined by the movement speed of the slide table 54 pulled by the fall of the weight 70.
  • the retarder 82 and the protrusion 56 which are slower than that, move in the direction of the feed stopper 84 while making contact with the protrusion 56.
  • the slide table 54 moves in the direction of arrow B while suppressing its moving speed by the suppressing plate 82, and feeds the work 66 toward the rotating inner peripheral blade 32, as shown in FIG. 5 (b).
  • the cutting is started by bringing the workpiece 66 into contact with the cutting edge 32b.
  • the cutting edge 32b is vibrated in the front-rear direction, so that the cutting resistance at the cutting portion is reduced, and the cutting edge is reduced. Even when the thickness is small, the cutting edge 32b bends. Also, the cutting accuracy is improved because the cutting resistance is reduced.
  • the cutting edge 32b reaches the attaching plate 64.
  • the cutting resistance of the sticking plate 64 made of carbon is smaller than the cutting resistance of the work 66 which is a rare earth sintered alloy, and the cutting area of the work 66 becomes smaller. Feed speed increases.
  • the rotation direction of the motor 88 is reversed to drive the motor, so that the suppression plate 82 moves in the direction of the rewind stopper 86 while pressing the protrusion 56, and the state shown in FIG. Return.
  • the return operation of the protrusion 56 and the suppression plate 82 is performed, for example, by using a return button. This may be done by pressing a button, or it may be done automatically by attaching a sensor to the feed stopper 84.
  • the work 66 and the inner peripheral blade 32 can be brought into contact with each other at an optimum feed speed of the work 66. Therefore, even if the inner peripheral blade 32 has a small thickness, the displacement of the blade edge 32b immediately after the start of cutting can be reduced, and even if the work 66 is a hard and brittle rare earth sintered alloy, chipping is stable.
  • the cutting process can be started with high precision. Further, the moving speed of the moving section 53 can be suppressed only by making the moving speed of the restraint plate 82 slower than the moving speed of the slide table 54, and the work cutting device 10 is configured at a low cost without requiring a complicated control system. Therefore, the production cost of the product obtained by cutting can be reduced.
  • the cutting edge of the inner peripheral blade 32 can be used. Coolant can be appropriately supplied to 32b, and seizure and chipping can be prevented. Further, the wear of the cutting edge 32b can be optimized, and the life of the inner peripheral blade 32 for performing high-precision cutting can be extended.
  • the water-soluble coolant can be used more effectively by adjusting the temperature to 22 ° C. to 35 ° C. during supply (discharge) to the inner peripheral blade 32.
  • the coolant is adjusted so that the surface tension at 25 ° C. becomes 20 mNZm to 40 mNZm.
  • the discharge pressure is adjusted to 0.05 MPa to 0.2 MPa.
  • seizure and deformation of the cutting edge 32b due to insufficient supply of coolant to the cutting edge 32b are suppressed, and cutting can be performed with high accuracy.
  • the shape of the work 66 formed by integrating a rectangular parallelepiped rare earth sintered alloy is not limited to that shown in FIG. If the cross-sectional area is large, it may be cut alone.
  • the rare earth sintered alloy having a substantially trapezoidal cross section whose upper side and bottom side are arcs may be used as the workpiece 66 and cut.
  • a product obtained by cutting the work 66 having such a shape is used, for example, as a magnet for driving a VCM (voice coil motor).
  • the work 66 having the shape shown in FIG. 7 (a) may be integrated with an adhesive or the like in order to improve the manufacturing efficiency.
  • the shape of the work 66 formed by integrating the rare earth sintered alloy having the shape shown in FIG. 7A is not limited to that shown in FIG. 7B.
  • the adhesives used here include CaCO (calcium carbonate), collagen (paste), and te.
  • the columnar rare earth sintered alloy is integrated with an adhesive or the like, and the work 66 is formed into a shape as shown in FIGS. 7 (c) to 7 (e). It may be configured and cut.
  • a product obtained by cutting the rare earth sintered alloy work 66 having such a shape is used, for example, as a magnet for driving an optical pickup lens.
  • the shape of the work 66 formed by integrating the columnar rare earth sintered alloy is not limited to those shown in FIGS. 7 (c) to 7 (e). In addition, if the cross-sectional area is large, it may be cut alone. Further, as shown in FIG. 7 (f), a rare earth sintered alloy having a cylindrical shape may be used as the work 66, and cutting may be performed.
  • the cut area is maximized immediately after the start of cutting. Then, as the cutting progresses, the cutting area force decreases sharply. At this time, the protruding portion 56 and the suppression plate 82 do not separate from each other, and there is a possibility that the cutting process is performed while the moving speed of the slide table 54 is suppressed. Alternatively, there is a possibility that the protruding portion 56 and the restraining plate 82 which are separated from each other come into contact again during the cutting process, and the moving speed of the slide table 54 is suppressed again.
  • the rotation speed of the motor 88 may be increased via the control unit after the contact between the workpiece 66 and the cutting edge 32b to increase the moving speed of the suppression plate 82.
  • a load sensor may be attached to the fixing jig 62 to automatically increase the rotation speed of the motor 88 and increase the moving speed of the suppression plate 82 when a load equal to or greater than a predetermined value is detected.
  • Table 1 shows the addition conditions.
  • the experiment was performed under the same processing conditions as the work cutting device 10 and the work cutting device without the speed suppressing means 76.
  • the base plate with a thickness of 0.1 mm was used.
  • An inner peripheral edge with an artificial edge with an average abrasive grain size of 60 ⁇ m as an abrasive material, which is electroplated with a nickel liquid on the inner peripheral edge of 32a, and a cutting edge 32b consisting of a 0.26 mm thick abrasive layer Blade 32 was used.
  • As the material of the base plate 32a a stainless steel alloy having super tensile strength was used.
  • the rotation speed (peripheral speed) of the inner peripheral blade 32 was 113 OmZ min.
  • the work 66 was made of a rare earth sintered alloy having a sectional area (end face area) of about 7.6 cm 2 and a shape shown in FIG. 7A, which is called a VCM block.
  • a rare earth sintered alloy an Nd-Fe-B based sintered alloy containing a large amount of Fe, which was subjected to liquid phase sintering, was used.
  • Nd-Fe-B sintered alloy is a hard-to-work material with particularly hard and brittle properties among rare earth sintered alloys.
  • the coolant used was WS # 252 manufactured by Ushiro Chemical Industry Co., Ltd. diluted with water by 10 wt%. The coolant was adjusted to 25 ° C at the time of discharge, and was supplied to the cutting edge 32b at a discharge rate of 1. OLZ min.
  • the workpiece cutting device 10 has 3.404 mm, and cutting can be performed with high accuracy close to the target cutting thickness (3.4 mm).
  • the thickness variation of the obtained product is 0.014 mm, whereas in the work cutting apparatus 10, it is 0.0005 mm.
  • the thickness variation was reduced to about one third.
  • the "thickness average” is a value obtained by measuring the thicknesses of all the products obtained by cutting, summing up, and averaging.
  • "thickness variation" in this experimental example and the following experimental example means that for all products obtained by cutting, a thickness error with respect to a target cut thickness (for example, 3.4 mm in this experimental example) is detected. It is the summed and averaged value.
  • a water-soluble coolant obtained by diluting a water-soluble coolant stock solution containing 10% by weight of a carboxylic acid with a surfactant and 20% by weight of a lubricant with ethylene glycol by 10 times with water was used.
  • a water-soluble coolant obtained by diluting a water-soluble coolant stock solution containing a surfactant of 4% by weight with carboxylic acid and a lubricant of 8 % by weight with ethylene glycol by 10 times with water was used.
  • the temperature of coolant 1 and coolant 2 was adjusted to 25 ° C at the time of discharge.
  • Table 3 shows the processing conditions.
  • a base plate 32a with a thickness of 0.1 mm and artificial diamond with an average abrasive particle size of 60 ⁇ m as an abrasive material were used on the inner periphery of the base plate 32a using nickel liquid. Electric An inner peripheral blade 32 including a 0.26 mm thick blade edge 32b having a munition layer strength strength formed by being noticed was used. As the material of the base plate 32a, a stainless steel alloy having super tensile strength was used. The rotation speed (peripheral speed) of the inner peripheral blade 32 was 1130 mZmin.
  • the workpiece 66 is referred to as B blocks, vertical and horizontal lengths, respectively 20. 2 mm of the end face, the depth at 52m m is 30 mm, the shape shown in FIG. 4 is a cross-sectional area of about 10. 5 cm 2 An NdFeB-based sintered alloy was used.
  • the coolant 1 it was possible to reduce the error of the average thickness and the thickness variation with respect to the target cut thickness (0.66 mm) as compared with the use of the coolant 2. In other words, by using the coolant 1, the cutting process could be performed with higher accuracy.
  • Table 5 shows the processing conditions.
  • an artificial diamond having an average abrasive grain size of 60 ⁇ m was applied to the inner peripheral edge of the base plate 32a having a thickness of 0.1 mm using a nickel liquid as a grit material.
  • An inner peripheral blade 32 having a blade edge 32b with a thickness of 0.26 mm and a layer thickness of a munition was used.
  • As the material of the base plate 32a a stainless steel alloy having super tensile strength was used.
  • the rotation speed (peripheral speed) of the inner peripheral blade 32 was 1130 mZmin.
  • the coolant a product obtained by diluting WS # 252 made by Ushiro Chemical Industries with water was used.
  • the coolant was adjusted to 25 ° C during discharge and the discharge pressure was set to 0.15MPa.
  • the discharge pressure of the coolant refers to the pressure of the coolant at the discharge port 48a of the coolant nozzle 48.
  • the “thickness variation” in this experimental example and the next experimental example is a value obtained by detecting, summing up, and averaging thickness errors for all products obtained by cutting.
  • the “thickness error” of the product is obtained as follows. For the product obtained by cutting, the thickness of the nine measurement points shown in Fig. 9 is measured with, for example, a micrometer, and the difference between the maximum value and the minimum value is calculated as the error in the thickness for the product. I do.
  • the processing conditions are the same as in Table 5 above.
  • artificial diamond having an average gun particle size of 60 ⁇ m as an abrasive material was electroplated on the inner peripheral edge of the base plate 32a having a thickness of 0.1 mm using a nickel liquid to achieve a thickness of 0 mm.
  • An inner peripheral blade 32 having a cutting edge 32b with a 26 mm shell strength was used.
  • As the material of the base plate 32a a stainless steel alloy having super tensile strength was used.
  • the rotation speed (peripheral speed) of the inner peripheral blade 32 was 1130 mZmin.
  • WS # 252 manufactured by Ushiro Chemical Industry Co., Ltd. diluted with water was used as the coolant.
  • the coolant was adjusted to 25 ° C at the time of discharge, and its surface tension was set to 30 mNZm.
  • a work cutting device 100 according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a speed suppressing means 102 is used instead of the speed suppressing means 76 in the above-described work cutting apparatus 10.
  • the rest of the configuration is the same as that of the work cutting device 10, and therefore, redundant description is omitted.
  • the speed suppressing means 102 for suppressing the moving speed of the moving section 53 is provided in the bed 12, and the speed suppressing means 102 includes a guide member 104 and a guide member 104 having a U-shaped cross section. And a return stopper 108 connected to the other end of the guide member 104, and a resistance member 110 sliding on the guide member 104.
  • the guide member 104, the feed stopper 106, and the return stopper 108 are fixed, and the resistance member 110 is disposed at a position where the protruding portion 56 is sandwiched by the return stopper 108.
  • the resistance member 110 is, for example, a weight such as an iron lump, and a lighter weight than the weight 70 is used.
  • the protrusion 56 that moves in the direction of the arrow B due to the fall of the weight 70 pushes the resistance member 110 that requires a certain force for movement.
  • the movement suppresses the moving speed of the slide table 54 and thus the excessive feed speed of the work 66.
  • the weight 70 is supported by a support table (not shown) so that the weight 70 does not fall! Or the weight 70 has been removed!
  • the slide base 54 is manually pushed back in the direction of the return stopper 108 (the direction opposite to the arrow B).
  • the weight 70 may be supported by the support or may be removed.
  • an open / close opening (not shown) is provided on the side surface of the bed 12, and the open / close opening is opened. The resistance member 110 may be moved.
  • the work 66 and the inner peripheral blade 32 can be brought into contact with each other at an optimum feed speed of the work 66. Therefore, even if the inner peripheral blade 32 has a small thickness, the displacement of the cutting edge 32b immediately after the start of cutting can be reduced, and even if the work 66 is a hard and brittle rare earth sintered alloy, chipping is not easily performed. Stable and high definition The cutting process can be started each time. Further, the work cutting device 100 can be configured at a lower cost than when it is not necessary to control the speed suppressing means 102, and the manufacturing cost of the product obtained by the cutting can be reduced.
  • a speed suppressing unit 202 is used instead of the speed suppressing unit 76 in the above-described work cutting device 10.
  • description of the same components as those of the work cutting device 10 will be omitted.
  • the speed suppressing means 202 includes a guide member 204 having a U-shaped cross section, a guide rod 206 having a thread groove formed therein, and a lift in which the guide rod 206 is screwed and slides on the guide member 204 in the bed 12. It includes a plate 208, a rewind stopper 210 joined to the upper end of the guide member 204, and a motor 212 connected to the guide bar 206.
  • speed control means 202 includes a support plate 216 connected to the tip of lift plate 208 protruding from lift hole 214 formed on the side surface of bed 12, and supporting weight 70.
  • the lower end of the guide member 204 is joined to the bottom surface in the bed 12.
  • the guide bar 206 passes through the rewind stopper 210 and is rotatably held by a bearing 218 provided on the bottom surface in the bed 12.
  • a feed stopper 220 and a return stopper 222 are provided below the guide groove 50 in the bed 12.
  • the feed stopper 220 regulates the front end position of the protrusion 56
  • the return stopper 222 regulates the rear end position of the protrusion 56.
  • the guide rod 206 is driven to rotate at a constant speed by a connected motor 212, and lowers or raises the lift plate 208 and the support plate 216 connected to the lift plate 208. At this time, the lift plate 208 slides up and down the guide member 204 and moves without swinging left and right with the rotation of the guide bar 206.
  • the motor 212 starts rotating when a start button (not shown) is pressed. Further, the rotation speed and rotation direction of the motor 212 can be changed by a control unit (not shown).
  • the work cutting device 200 is connected to the lift plate 208.
  • the support plate 216 supporting the weight 70 by lowering the support plate 216 supporting the weight 70 at a speed that suppresses the falling of the weight 70, the force of pulling the slide table 54 of the weight 70 in the direction of arrow B is reduced, and the moving speed of the slide table 54, Suppress excessive feed speed of workpiece 66.
  • the feeding operation (cutting operation) of the workpiece 66 when the workpiece 66 shown in FIG. 4 is cut is the same as the feeding operation of the workpiece 66 in the workpiece cutting device 10. .
  • the slide table 54 is manually pushed back in the direction of the return stopper 222 (the direction opposite to the arrow B).
  • the weight 70 is again supported at the position shown in FIG. 12A by the support plate 216 that rises by reversing the rotation direction of the motor 212.
  • the operation of returning the position of the weight 70 may be performed, for example, by pressing a return button, or may be performed automatically by attaching a sensor to the suppression plate 216.
  • the work 66 and the inner peripheral blade 32 can be brought into contact with each other at an optimum feed speed of the work 66. Therefore, even if the inner peripheral blade 32 has a small thickness, the displacement of the cutting edge 32b immediately after the start of cutting can be reduced, and the work 66 However, even if it is a rare earth sintered alloy having a hard and brittle property, cutting can be started stably with a high degree of chipping. Further, the moving speed of the moving part 53 can be suppressed only by setting the descending speed of the support plate 216 so that the falling speed of the weight 70 is suppressed, and a complicated cutting system is not required, and the work cutting device can be manufactured at low cost. 200 can be formed, and the production cost of the product obtained by cutting can be reduced.
  • the present invention can also be applied to a work cutting device of a type in which the inner peripheral blades are arranged sideways and laid down.
  • the present invention is also applicable to a work cutting apparatus of a type in which an inner peripheral blade is sent to a work to perform cutting.
  • the present invention can be applied to a peak cutting device using an outer peripheral blade (outer peripheral ganite) having a cutting edge on the outer peripheral edge of the base plate.
  • the work used in the present invention is not limited to rare earth sintered alloys, but is broadly applicable to works that perform high-precision cutting such as silicon and gallium arsenide.

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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。

Description

明 細 書
ワーク切断装置およびワーク切断方法
技術分野
[0001] 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 背景技術
[0002] 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ェハを切 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（内周刃砲石）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 、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!、製品が得られると!、う利点がある。
[0003] 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、ヮ 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。
[0004] ワークの切断精度の悪ィ匕を防ぐために、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 ヽる。
特許文献 1：特開平 4-122609号公報 特許文献 2 :特開平 5— 318460号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 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 まつ。
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。
課題を解決するための手段
[0006] 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 つ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。
[0007] 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カ卩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。
[0008] この発明では、移動部は落下する錘に牽引され、これによつ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、最適なヮ 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
[0009] 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。
[0010] 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ぐ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。
[0011] 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ぐ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。 [0012] 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ヮー 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 ばかりでなぐチッビング (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 しカロェが難しい希土類焼結合金がワークの場合であっても、チッビングがなぐ安定 して高精度にワークの切断加工を行うことができる。
[0013] 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、泡立ちやすぐ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、砲粒を中空円板状の台板の 内周縁に電気めつきした砥粒層カゝらなる場合、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 ヽて 、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。
図面の簡単な説明
[0014] [図 1]この発明の一実施形態の概略を示す斜視図である。
[図 2] (a)はこの発明の一実施形態の概略を示す正面図解図であり、 (b)はその側面 図解図である。
[図 3] (a)は内周刃ブレードの固定態様を示す図解図であり、 (b)はクーラントノズル の吐出口を示す部分斜視図であり、（c)はクーラントノズルの吐出口近傍を示す図解 図である。
[図 4]ワーク切断装置によって切断加工されるワークの一例を示す図解図である。
[図 5]ワークと内周刃ブレードの刃先との位置関係、およびワークの送り速度を示す図 解図である。
圆 6]速度抑制手段の動作を示す図解図である。
[図 7]ワーク切断装置によって切断加工されるワークの他の例を示す図解図である。 圆 8]クーラントの表面張力と切断精度との関係を示す実験結果であり、 (a)はテープ ル、（b)はグラフである。
圆 9]製品の厚みの測定ポイントを説明するための図解図である。
[図 10]クーラントの吐出圧力と切断精度との関係を示す実験結果であり、 (a)はテー ブル、（b)はグラフである。
圆 11]この発明の他の実施形態の概略を示す側面図解図である。
[図 12] (a)はこの発明のその他の実施形態の概略を示す正面図解図であり、 (b)は その側面図解図である。
符号の説明
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
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 送りストッノ
86, 210 巻き戻しストッパ
108, 222 戻しストッノ
110 抵抗部材
208 リフト板
216 支持板
発明を実施するための最良の形態
[0016] 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。
[0017] 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。
[0018] 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 力 図 2 (b)に示すように矢印 A方向に回転する。
[0019] 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 ンシヨンヘッド 34の端面とで挟まれ、固定される。
[0020] 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揷通孔 40に 揷通する。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。
[0021] 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砲粒をニッケル液などの 金属めつき液を用いて電気めつ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。
[0022] 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)からわ力るように、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°C— 35°Cとなるように調整されている。また、吐出圧力は 0. 05MPa— 0. 2 MPa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が橈み切断精度が低下する。
[0023] 刃先 32bに供給されるクーラントは、水に 2wt%— 1(^％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〖こ記載の通りである。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 (ュシ口化学工業社製)などが用いられる。
[0024] クーラントは、 25°Cでの表面張力が 20mNZm— 40mNZmになるように調整され る。 20mNZm未満では、切断時において砲粒とワーク 66との間で砲粒の上すベり が生じ、有効な切削ができない。一方、 40mNZm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。
[0025] 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を揷 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。
[0026] 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。
[0027] 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 ょ 、し、たとえばノヽンドルなどを取り付けて手動で駆動されてもょ 、。
[0028] 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力もなる線状部材 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 7 0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の中心付近力も外周 方向へ送る。
[0029] 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。
[0030] 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ツバ 84、ガイド部材 78の他 端部に接合される巻き戻しストツバ 86、およびガイド棒 80に接続されるモータ 88を含 む。
[0031] 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が揷通される。ベット 12内において、ガイド部材 78、送りストッノ 84、および巻き 戻しストツバ 86は固定され、送りストツバ 84は摺動する抑制板 82の先端位置を規制 し、巻き戻しストツバ 86は突出部 56の後端位置を規制する。
[0032] 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 ることがでさる。
[0033] 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。
[0034] 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ィ匕し、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。
[0035] 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。
[0036] 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。
[0037] 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 よりも遅ぐ抑制板 82と突出部 56とは接触しながら送りストツバ 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。
[0038] 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《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。
[0039] 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がー定量送られた (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。
[0040] 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。
[0041] 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 抵抗よりも小さぐワーク 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 Vヽてはワーク 66の送り速度が上昇する。
[0042] その後、図 6 (d)に示すように、突出部 56が、送りストツバ 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ツバ 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、送りストッノ 84にセンサを取り付けて自動的に 行ってもよい。
[0043] 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ビングがなぐ安定して高精度 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 ェ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。
[0044] 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°C— 35°C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。
[0045] また、クーラントは 25°Cでの表面張力が 20mNZm— 40mNZmになるように調整 されるのが望ましい。表面張力を 20mNZm— 40mNZm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。
[0046] 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。
[0047] なお、直方体の希土類焼結合金を一体ィ匕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。
[0048] 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。
[0049] 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ィ匕しても 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。
[0050] ここで用いられる接着剤には、 CaCO (炭酸カルシウム）、コラーゲン（にかわ）、テ
3
レビンおよびコロホ -ゥム (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ぐ切断負荷の変動による刃先 32bの焼 き付きや砲粒のはがれがより起きに《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、 CaCO：にかわ：松やに = 1 : 0. 6—1. 0 : 0. 6—1. 0にするの
3
が好ましい。
[0051] 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 つて一体化し、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、 切断カロェすることもある。
[0052] 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力 、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。あるいはー且離れた突出部 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 つて、ワーク 66の送り動作に要する時間ひいては切断力卩ェ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。
[0053] 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。
[0054] っ 、で、ワーク切断装置 10と速度抑制手段 76を備えて 、な 、ワーク切断装置とに よってワーク 66の切断力卩ェを行い、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。
[0055] 加ェ条件を表 1に示す。
[表 1] 加工条件
Figure imgf000015_0001
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 60 μ mの人造ダイヤモンドをニッケル 液を用いて電気めつきして厚み 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 113 OmZ minでめった。
[0057] 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。
[0058] 錘 70には、 1. 6kgの鉄塊が用いられた。
[0059] クーラントには、ュ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°Cとなるように調整され、吐出量 1. OLZ minで刃先 32bに供給された。
[0060] 実験によって、表 2に示す結果が得られた。
[表 2]
Figure imgf000016_0001
[0061] 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回の切断力卩ェを行い、これを 15個 のワーク 66につ 、て繰り返し行った。
[0062] 速度抑制手段 76を備えてレ、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)に近ぐ高精度に切断加工を行うことができた。
[0063] 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。
[0064] なお、「厚み平均」とは、切断カ卩ェ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. 4 mm)に対する厚みの誤差を検出し、合計し、平均した値である。
[0065] 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。
[0066] 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 一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8 wt%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°Cとなるよう温度調整されていた。
[0067] 加工条件を表 3に示す。
[表 3] 加工条件
Figure imgf000017_0001
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 60 μ mの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電 気めつきして形成された厚み 0. 26mmの砲粒層力もなる刃先 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 1130mZmi nであった。
[0069] ワーク 66には、ロブロックと呼ばれ、端面の縦横長さはそれぞれ 20. 2mm、 52m m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。
[0070] 錘 70には、 1. Okgの鉄塊が用いられた。
[0071] 実験によって、表 4に示す結果が得られた。
[表 4]
Figure imgf000018_0001
[0072] 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 1200sho tとなり、内周刃ブレード 32を長寿命化することができた。
[0073] 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. 6 6mm)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。
[0074] 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を切断カ卩ェ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。
[0075] 加工条件を表 5に示す。
5] 加工条件
Figure imgf000019_0001
[0076] 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、砲粒材 料として平均砥粒径 60 μ mの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電気めつきして 厚み 0. 26mmの砲粒層力もなる刃先 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 1130mZminであった。
ワーク 66には、 35mm X 30mm X 30mmの図 4に示す形状の Nd— Fe— B系焼結 合金が用いられた。
[0077] 錘 70には、 1. 6kgの鉄塊が用いられた。
[0078] クーラントには、ュ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°C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 、う。
[0079] 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 ェを行い、これを 15個のワーク 66について繰り返し行った。
[0080] 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 20mNZm 一 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。 [0081] 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 、ての厚みの誤差とする。
[0082] 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。
[0083] 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 平均砲粒径 60 μ mの人造ダイヤモンドをニッケル液を用いて電気めつきして厚み 0. 26mmの砲粒層力もなる刃先 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 1130mZminであった。
[0084] ワーク 66には、 35mm X 30mm X 30mmの図 4に示す形状の Nd— Fe— B系焼結 合金が用いられた。
[0085] 錘 70には、 1. 6kgの鉄塊が用いられた。
[0086] クーラントには、ュ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°Cとなるように調整され、その表面張力は 30 mNZmに設定された。
[0087] 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 ェを行い、これを 15個のワーク 66について繰り返し行った。
[0088] 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. 05MP a— 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。
[0089] 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 1 0と同様に構成されるのでその重複する説明は省略する。
[0090] 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 10 2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ツバ 106、ガイド部材 104の他端部に接 合される戻しストツバ 108、およびガイド部材 104上を摺動する抵抗部材 110を含む
[0091] 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を戻しストツバ 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。
[0092] 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 力 Sら移動することによって、スライド台 54の移動速度ひ 、てはワーク 66の過剰な送り 速度を抑制する。
[0093] 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!、よう支持されて 、る。あるいは錘 70は取り外されて!/、る。
[0094] 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 11 0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。
[0095] 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ビングがなぐ安定して高精 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 ぐ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 つて得られる製品の製造コストを下げることができる。
[0096] 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。
[0097] 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。
[0098] 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。
[0099] 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を揷通し、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。
[0100] 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、戻しストツバ 222は突出部 56の後端位置を規制する。
[0101] 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。
[0102] 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。
[0103] 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。
[0104] ワーク切断装置 200にお!/、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。
[0105] 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つ 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がー定量送られた時 点で、錘 70と支持板 216とは離れる。
[0106] 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。
[0107] 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)。力 一ボンである貼付板 64の切断抵抗は、ワーク 66の切断抵抗よりも小さぐワーク 66の 切断面積も小さくなるので、錘 70の落下速度ひ 、てはワーク 66の送り速度が上昇す る。
[0108] 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。
[0109] 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。
[0110] 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ビングがなぐ安定して高精 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。
[0111] なお、この発明は、内周刃ブレードを横に寝力せて配置するタイプのワーク切断装 置にも適用できる。
[0112] 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。
[0113] さらに、台板の外周縁に刃先を有する外周刃ブレード (外周刃砲石）を用いるヮー ク切断装置にも適用することができる。
[0114] 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。
[0115] 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。

Claims

請求の範囲
[1] 中空円板状の台板と前記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、
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。
[2] 前記速度抑制手段は、
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。
[3] 前記速度抑制手段は、
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。
[4] 前記速度抑制手段は、 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。
[5] 中空円板状の台板と前記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、
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つ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。
[6] 前記錘の牽引による前記移動部の移動を妨げる位置に抑制板を配置し、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に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 を抑制する、請求項 5に記載のワーク切断方法。
[7] 前記錘の牽引による前記移動部の移動を妨げる位置に移動に一定の力を要する 抵抗部材を配置し、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 5に記載のワーク切断方法。
[8] 前記錘を支持部によって支持し前記錘の落下を抑制する速度で前記支持部を下 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 5に記載のワーク切断方法。
[9] 前記ワークが希土類焼結合金である、請求項 5から請求項 8のいずれかに記載のヮ ーク切断方法。
前記ワークの切断に際して前記刃先にクーラントが供給され、
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 、ずれかに記載のワーク切断方法。
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