JP4159751B2 - 球加工方法及びその方法に用いる治具 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は球状被加工物の球面研磨加工を行う方法及びその方法に用いる治具に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば磁性体共振器において使用されるYIG(イットリウム鉄ガーネット)球などのフェリ磁性体の単結晶球の研磨加工においては、材料が硬くてもろく、また加工歪が残留しないようにする必要があることから、研磨盤を使用して球面研磨加工を行うといった方法が採用されている。
図3はこのような球状被加工物の研磨加工の従来例として、平面研磨機を使用する構成を示したものである。
【0003】
研磨盤(下研磨盤)11の周上に搭載されたガイドリング12は円筒状をなし、その外周面が支持アーム13によって支持されている。支持アーム13は図示しない筐体から延長されたアーム部13aと、その先端に取り付けられた円弧状をなす支持部13bと、その支持部13bの両端に取り付けられたベアリング13cとよりなり、両ベアリング13cがガイドリング12の外周面と接触する構造となっている。
ガイドリング12はこのような支持アーム13によって支持されることにより、研磨盤11上で回転自在(自転自在)とされ、また研磨盤11の回転に伴い、その回転方向に動かないように研磨盤11の周方向の動きが規制されている。
【0004】
ガイドリング12内には円板状をなすキャリア14と上研磨盤(荷重盤)15とが収容されている。キャリア14の周上には例えば6つの収容孔14aが等角間隔で形成されており、これら収容孔14aに研磨すべき被加工物16がそれぞれ可動自在に配置される。上研磨盤15はこれら被加工物16上に積載されており、この上研磨盤15によって各被加工物16に所要の荷重が付加される。
上記のような構成を有する平面研磨機においては、研磨盤11を回転させると、作用する周速差によってガイドリング12及び被加工物16を保持したキャリア14が研磨盤11上で回転(自転)し、被加工物16が研磨盤11と上研磨盤15とに挟まれた状態でころがりながら動くため、その表面が研磨されるものとなる。なお、この際、支持アーム13は矢印17で示したように、適宜往復運動される。図中、18は研磨盤11を回転させる回転シャフトを示す。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述したような平面研磨機を使用した研磨加工においては、球状被加工物16が研磨盤11と上研磨盤15とによって2点支持された構造となっているため、研磨加工の進行に伴い、被加工物16がいわゆる三角おむすびのような形状になる傾向があり、真球度の良好な球が得られないといった問題がある。一方、研磨加工において、真球度の良い球を得る方法として、図4に示したような構成を有するV研磨機を使用する方法がある。
【0006】
このV研磨機は上研磨盤21と、いわゆるV研磨盤と称される下研磨盤22とが対向配置されたもので、下研磨盤22にはその対向面の円周上にV溝23が形成されている。
上研磨盤21と下研磨盤22とはそれぞれ回転シャフト24,25に取り付け支持されており、また上研磨盤21とその回転シャフト24とは例えば上下方向に移動可能とされ、かつ所要の荷重を付加できる構造となっている。
このV研磨機においては、被加工物16をV溝23に必要数配置し、それら被加工物16に上研磨盤21を接触させ、荷重を付加した状態で、上研磨盤21と下研磨盤22とを例えば逆方向に回転させることによって、被加工物16がV溝23上をころがりながら動き、これによって被加工物16が研磨されるものとなっており、この際、被加工物16は3点支持された構造となっているため、真球度の良好な球が得られるものとなっている。
【0007】
このようにV研磨機を使用すれば、真球度の良好な球を得ることができるものの、そのためには新たにV研磨機を導入しなければならず、導入コストがかかり負担の大きいものとなっていた。
この発明の目的はこの問題に鑑み、新たにV研磨機を導入することなく、汎用の平面研磨機を使用して真球度の良好な球を得られるようにした球加工方法を提供することにあり、さらにその方法に用いる治具を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明によれば、円周上にV溝が形成されたV研磨盤のV溝に複数の球状被加工物を配置し、それら被加工物上に上研磨盤を積載して、その上研磨盤に対してV研磨盤を相対的に回転させることにより、被加工物の球面研磨を行う加工方法において、V研磨盤を円筒状ガイドリングの底面に取り付けて固定し、そのガイドリングを平面研磨機の研磨盤の周上に、その周方向の動きを規制して搭載し、上記研磨盤を回転させることにより、V研磨盤に作用する周速差によって、上記球面研磨を行うためのV研磨盤の上記回転を得るものとする。
【0009】
請求項2の発明によれば、平面研磨機の回転する研磨盤の周上に、支持アームによってその周方向の動きが規制され、かつ回転自在に支持されて搭載され、研磨盤の回転により作用する周速差によって研磨盤上で回転する構造とされた治具は、円筒状ガイドリングと、そのガイドリングの底面に取り付け固定されたV研磨盤とよりなり、V研磨盤はその内面側に、円周上に形成されたV溝を具備しているものとされる。
【0010】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照して実施例により説明する。
図1はこの発明による球加工用治具の一実施例の構成を断面図で示したものである。この例では治具31は円筒状をなすガイドリング32と、そのガイドリング32に取り付け固定されたV研磨盤33とよりなるものとされる。
V研磨盤33は円周上に形成されたV溝34を具備しており、このV溝34形成面が内面側とされてガイドリング32の底面に、その開口を蓋するように取り付けられている。
【0011】
上記のような構成とされた治具31は図3におけるガイドリング12と同様に、平面研磨機の研磨盤の周上に、支持アームによってその周方向の動きが規制され、かつ回転自在(自転自在)に支持されて搭載されるものとされる。
図2Aはこの治具31が平面研磨機の研磨盤の周上に搭載された状態を示したものであり、図3と対応する部分には同一符号を付してある。
研磨盤11を回転させると、支持アーム13によって支持されている治具31はV研磨盤33に作用する周速差によって研磨盤11上で回転する。従って、V溝34に研磨すべき球状被加工物16を所要数図2Bに示したように配置し、それら被加工物16上に上研磨盤15を積載して所要の荷重を付加することによって、被加工物16の球面研磨加工が行われるものとなる。
【0012】
被加工物16はV溝34と上研磨盤15とによって3点支持されているため、真球度の良好な球を得ることができ、即ちこのような加工方法を採用することにより、平面研磨機で真球度良く、球状被加工物16の球面研磨加工を行えるものとなる。
図2A中、35は支持アーム13に固定されている研磨液供給管を示し、この研磨液供給管35を介して研磨液が治具31内に供給されるものとなっている。なお、上研磨盤15に対してV研磨盤33が相対的に良好に回転して被加工物16がV溝34上を良好にころがるように、つまり上研磨盤15がV研磨盤33の回転に連動して回転しないように、上研磨盤15は固定しておくのが好ましい。固定は図には示していないが支持アーム13を利用して行うことができる。
【0013】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明による球加工方法によれば、新たにV研磨機を導入することなく、汎用の平面研磨機を使用して真球度良く、球状被加工物の球面研磨加工を行うことができる。
また、この発明による球加工用治具によれば、上記のような平面研磨機を使用した球面研磨加工を簡易に行えるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による球加工用治具の実施例を示す断面図。
【図2】この発明による球加工方法を説明するための図。
【図3】平面研磨機を使用した従来の球加工方法を説明するための図。
【図4】V研磨機を使用した従来の球加工方法を説明するための図。
Claims (2)
- 円周上にV溝が形成されたV研磨盤のV溝に複数の球状被加工物を配置し、それら被加工物上に上研磨盤を積載して、その上研磨盤に対してV研磨盤を相対的に回転させることにより、被加工物の球面研磨を行う加工方法であって、
上記V研磨盤を円筒状ガイドリングの底面に取り付けて固定し、
そのガイドリングを平面研磨機の研磨盤の周上に、その周方向の動きを規制して搭載し、
上記研磨盤を回転させることにより、上記V研磨盤に作用する周速差によって、上記球面研磨を行うためのV研磨盤の上記回転を得ることを特徴とする球加工方法。 - 平面研磨機の回転する研磨盤の周上に、支持アームによってその周方向の動きが規制され、かつ回転自在に支持されて搭載され、研磨盤の回転により作用する周速差によって研磨盤上で回転する構造とされた治具であって、
円筒状ガイドリングと、
そのガイドリングの底面に取り付け固定されたV研磨盤とよりなり、
上記V研磨盤はその内面側に、円周上に形成されたV溝を具備していることを特徴とする球加工用治具。
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