JP2001025966A - 円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装置ならびにレーザビームの照射によって形状整形された円盤状研磨研削部材 - Google Patents
円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装置ならびにレーザビームの照射によって形状整形された円盤状研磨研削部材Info
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- JP2001025966A JP2001025966A JP11199736A JP19973699A JP2001025966A JP 2001025966 A JP2001025966 A JP 2001025966A JP 11199736 A JP11199736 A JP 11199736A JP 19973699 A JP19973699 A JP 19973699A JP 2001025966 A JP2001025966 A JP 2001025966A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被整形砥石の外表面に対してレーザビームを
照射走査することにより、非接触で高精度な形状整形を
行なうことができる円盤状砥石の整形方法およびその整
形装置を提供する。 【解決手段】 円盤状砥石1を回転させる回転スピンド
ル2、円盤状砥石1の外周面に対してレーザビームLを
照射するレーザ照射装置3およびレーザビームLを基準
面1aに沿って垂直に照射させて走査させるレーザ装置
本体4を備え、円盤状砥石1を回転させるとともに、そ
の外周面に対してレーザビームLの照射および走査を行
なうことにより、外周面の基準面1aから突出する凹凸
部1bをレーザエネルギーによって除去し、円盤状砥石
1の外周面を整形する。このようにレーザビームの照射
を用いることにより、円盤状砥石の外周面や側面等の表
面の形状整形が非接触でかつ高精度に行なうことができ
る。
照射走査することにより、非接触で高精度な形状整形を
行なうことができる円盤状砥石の整形方法およびその整
形装置を提供する。 【解決手段】 円盤状砥石1を回転させる回転スピンド
ル2、円盤状砥石1の外周面に対してレーザビームLを
照射するレーザ照射装置3およびレーザビームLを基準
面1aに沿って垂直に照射させて走査させるレーザ装置
本体4を備え、円盤状砥石1を回転させるとともに、そ
の外周面に対してレーザビームLの照射および走査を行
なうことにより、外周面の基準面1aから突出する凹凸
部1bをレーザエネルギーによって除去し、円盤状砥石
1の外周面を整形する。このようにレーザビームの照射
を用いることにより、円盤状砥石の外周面や側面等の表
面の形状整形が非接触でかつ高精度に行なうことができ
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、研削や切断加工に
使用する円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装
置、ならびにレーザビームの照射によって形状整形され
る円盤状研磨研削部材に関するものである。
使用する円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装
置、ならびにレーザビームの照射によって形状整形され
る円盤状研磨研削部材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】研削や切断加工には、従来から、ダイヤ
モンド、CBN、セラミック等の砥粒をボンド材で結合
した円盤状の研磨研削部材(以下、単に砥石ともいう)
が用いられ、円盤状の砥石は、その使用に際しては、砥
石外周部の真円度不良、砥石取り付けでの外周振れや側
面振れがあると、被加工物に対して振動作用が働いてし
まい、精度の良い加工ができないため、通常それらを除
去する円盤状砥石の形状整形(ツルーイングやドレッシ
ング)が行なわれている。
モンド、CBN、セラミック等の砥粒をボンド材で結合
した円盤状の研磨研削部材(以下、単に砥石ともいう)
が用いられ、円盤状の砥石は、その使用に際しては、砥
石外周部の真円度不良、砥石取り付けでの外周振れや側
面振れがあると、被加工物に対して振動作用が働いてし
まい、精度の良い加工ができないため、通常それらを除
去する円盤状砥石の形状整形(ツルーイングやドレッシ
ング)が行なわれている。
【0003】従来の砥石の形状整形法としては、円筒研
削盤の粗粒砥石の整形に見られるような単一のダイヤモ
ンドドレッサーを砥石面に作用させるダイヤモンドドレ
ッサー法、より高精度な微細砥粒砥石の形状整形として
微細砥粒の円盤状砥石を回転させその円盤状砥石の外周
部を被整形砥石に作用させる研削整形法、あるいは非接
触方式としては放電、電解整形等の手法が一般的に用い
られている。
削盤の粗粒砥石の整形に見られるような単一のダイヤモ
ンドドレッサーを砥石面に作用させるダイヤモンドドレ
ッサー法、より高精度な微細砥粒砥石の形状整形として
微細砥粒の円盤状砥石を回転させその円盤状砥石の外周
部を被整形砥石に作用させる研削整形法、あるいは非接
触方式としては放電、電解整形等の手法が一般的に用い
られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来の砥石の形状整形技術において、砥石形状整形法
であるダイヤモンドドレッサー法や研削整形法では、接
触方式のため、例えば、半導体ウエハのダイシング等に
用いられる薄刃砥石の場合には、薄刃砥石の剛性が弱い
ために、研削力で整形中に薄刃砥石が変形を起こしてし
まい、完全に形状修正しきれないという問題点があっ
た。そこで、近年になって、特開平6−114732号
公報等に開示されている非接触方式である放電、電解整
形等の手段が検討されている。しかし、これらの手段に
おいては、形状整形に研削液や加工液等の液体を用いて
いるため、この液体の動圧により薄刃砥石や電極が変形
や振動を起こすなどの現象が生じ、結果的に高精度な形
状整形が行なうことができなかった。
た従来の砥石の形状整形技術において、砥石形状整形法
であるダイヤモンドドレッサー法や研削整形法では、接
触方式のため、例えば、半導体ウエハのダイシング等に
用いられる薄刃砥石の場合には、薄刃砥石の剛性が弱い
ために、研削力で整形中に薄刃砥石が変形を起こしてし
まい、完全に形状修正しきれないという問題点があっ
た。そこで、近年になって、特開平6−114732号
公報等に開示されている非接触方式である放電、電解整
形等の手段が検討されている。しかし、これらの手段に
おいては、形状整形に研削液や加工液等の液体を用いて
いるため、この液体の動圧により薄刃砥石や電極が変形
や振動を起こすなどの現象が生じ、結果的に高精度な形
状整形が行なうことができなかった。
【0005】そこで、本発明は、前述した従来技術の有
する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、被整
形砥石の所定の理想整形ラインである基準面に沿ってレ
ーザビームを照射することにより、非接触で高精度な形
状整形を行なうことができる円盤状研磨研削部材の整形
方法および整形装置、ならびにレーザビームの照射によ
って形状整形された円盤状研磨研削部材を提供すること
を目的とするものである。
する未解決の課題に鑑みてなされたものであって、被整
形砥石の所定の理想整形ラインである基準面に沿ってレ
ーザビームを照射することにより、非接触で高精度な形
状整形を行なうことができる円盤状研磨研削部材の整形
方法および整形装置、ならびにレーザビームの照射によ
って形状整形された円盤状研磨研削部材を提供すること
を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法は、円盤状
研磨研削部材の外表面に対して該外表面の所定の基準面
に沿って走査するようにレーザビームを照射し、前記外
表面を整形することを特徴とする。
め、本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法は、円盤状
研磨研削部材の外表面に対して該外表面の所定の基準面
に沿って走査するようにレーザビームを照射し、前記外
表面を整形することを特徴とする。
【0007】本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法
は、円盤状研磨研削部材の外周面または側面に対して該
外周面または側面の所定の基準面に垂直な方向から該基
準面に沿って走査するようにレーザビームを照射して、
前記外周面または側面の前記基準面から突出する部分を
除去し、前記外周面または側面を前記基準面に整形する
ことを特徴とする。
は、円盤状研磨研削部材の外周面または側面に対して該
外周面または側面の所定の基準面に垂直な方向から該基
準面に沿って走査するようにレーザビームを照射して、
前記外周面または側面の前記基準面から突出する部分を
除去し、前記外周面または側面を前記基準面に整形する
ことを特徴とする。
【0008】本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法に
おいては、前記円盤状研磨研削部材の外周面または側面
を予め計測し、予め設定される所定の基準面から突出す
る表面部分の加工量を算出して該加工量に基づく加工情
報を記憶し、該加工情報に応じてレーザビームの照射お
よび走査を制御して、前記外周面または側面を前記基準
面に整形することが好ましい。
おいては、前記円盤状研磨研削部材の外周面または側面
を予め計測し、予め設定される所定の基準面から突出す
る表面部分の加工量を算出して該加工量に基づく加工情
報を記憶し、該加工情報に応じてレーザビームの照射お
よび走査を制御して、前記外周面または側面を前記基準
面に整形することが好ましい。
【0009】本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法に
おいては、円盤状研磨研削部材の外周面が平形であり、
該平形の外周面の所定の基準面に対して垂直方向からレ
−ザビームを照射し、該レ−ザビームを所定の基準面に
沿って走査して、前記外周面を所定の基準外周面に整形
することができ、また、円盤状研磨研削部材の外周面が
略V字状に形成され、該略V字状の外周面の各面の基準
面に対して垂直方向からレ−ザビームを照射するととも
に該レ−ザビームを各基準面に沿って走査して、前記略
V字状の外周面の各面を各基準面に整形することができ
る。
おいては、円盤状研磨研削部材の外周面が平形であり、
該平形の外周面の所定の基準面に対して垂直方向からレ
−ザビームを照射し、該レ−ザビームを所定の基準面に
沿って走査して、前記外周面を所定の基準外周面に整形
することができ、また、円盤状研磨研削部材の外周面が
略V字状に形成され、該略V字状の外周面の各面の基準
面に対して垂直方向からレ−ザビームを照射するととも
に該レ−ザビームを各基準面に沿って走査して、前記略
V字状の外周面の各面を各基準面に整形することができ
る。
【0010】さらに、本発明の円盤状研磨研削部材の整
形装置は、円盤状研磨研削部材を回転させる回転手段
と、前記円盤状研磨研削部材の外表面に対してレーザビ
ームを照射するレーザ照射手段と、該レーザ照射手段か
ら照射されるレーザビームを前記円盤状研磨研削部材の
外表面の所定の基準面に対して垂直方向に照射させると
ともに該基準面に沿って走査させるためのレーザビーム
走査手段とを有することを特徴とする。
形装置は、円盤状研磨研削部材を回転させる回転手段
と、前記円盤状研磨研削部材の外表面に対してレーザビ
ームを照射するレーザ照射手段と、該レーザ照射手段か
ら照射されるレーザビームを前記円盤状研磨研削部材の
外表面の所定の基準面に対して垂直方向に照射させると
ともに該基準面に沿って走査させるためのレーザビーム
走査手段とを有することを特徴とする。
【0011】本発明の円盤状研磨研削部材の整形装置に
おいては、整形すべき円盤状研磨研削部材の外表面と予
め設定される所定の基準面との差を算出し該算出結果に
基づいて設定される加工情報を記憶する制御手段と、該
制御手段に記憶された加工情報に基づいてレーザビーム
の照射および走査を制御する駆動制御手段をさらに有す
ることが好ましい。
おいては、整形すべき円盤状研磨研削部材の外表面と予
め設定される所定の基準面との差を算出し該算出結果に
基づいて設定される加工情報を記憶する制御手段と、該
制御手段に記憶された加工情報に基づいてレーザビーム
の照射および走査を制御する駆動制御手段をさらに有す
ることが好ましい。
【0012】本発明の円盤状研磨研削部材の整形装置に
おいては、前記レーザビーム走査手段は、円盤状研磨研
削部材の整形すべき外表面の基準面に対してレーザビー
ムを垂直に照射できるように前記レーザ照射手段を旋回
可能に支持していることが好ましい。
おいては、前記レーザビーム走査手段は、円盤状研磨研
削部材の整形すべき外表面の基準面に対してレーザビー
ムを垂直に照射できるように前記レーザ照射手段を旋回
可能に支持していることが好ましい。
【0013】本発明の円盤状研磨研削部材は、円盤状の
外周面を被加工物に接触させて研磨研削加工を行なう研
磨研削部材であって、前記円盤状の外周面がレーザビー
ムの照射によって形状整形されていることを特徴とし、
また、円盤状でかつ略V字状に形成された外周面を被加
工物に接触させて研磨研削加工を行なう研磨研削部材で
あって、前記略V字状に形成された外周面の各面がレー
ザビームの垂直方向からの照射によって形状整形されて
いることを特徴とし、さらにまた、円盤状研磨研削部材
の側面がレーザビームの照射によって形状整形されてい
ることを特徴とする。
外周面を被加工物に接触させて研磨研削加工を行なう研
磨研削部材であって、前記円盤状の外周面がレーザビー
ムの照射によって形状整形されていることを特徴とし、
また、円盤状でかつ略V字状に形成された外周面を被加
工物に接触させて研磨研削加工を行なう研磨研削部材で
あって、前記略V字状に形成された外周面の各面がレー
ザビームの垂直方向からの照射によって形状整形されて
いることを特徴とし、さらにまた、円盤状研磨研削部材
の側面がレーザビームの照射によって形状整形されてい
ることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明によれば、円盤状砥石の外周面や側面等
の外表面に対して、この外表面の所定の基準面に垂直な
方向から該基準面に沿って走査するようにレーザビーム
を照射して、外周面や側面等の表面の基準面から突出す
る凹凸部分をレーザエネルギーによって除去し、外周面
や側面等の表面を基準面となるように形状整形すること
により、円盤状砥石の外周面や側面の形状整形を非接触
でしかも加工液等の液体を使用することなく行なうこと
ができ、高精度な砥石の形状整形が可能となり、結果と
して高精度な研削や切断加工が可能となる。
の外表面に対して、この外表面の所定の基準面に垂直な
方向から該基準面に沿って走査するようにレーザビーム
を照射して、外周面や側面等の表面の基準面から突出す
る凹凸部分をレーザエネルギーによって除去し、外周面
や側面等の表面を基準面となるように形状整形すること
により、円盤状砥石の外周面や側面の形状整形を非接触
でしかも加工液等の液体を使用することなく行なうこと
ができ、高精度な砥石の形状整形が可能となり、結果と
して高精度な研削や切断加工が可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
いて説明する。
【0016】図1は、本発明の円盤状研磨研削部材の整
形方法を実施するための整形装置の一実施例を示し、同
(a)はその側面図であり、同(b)はその正面図であ
る。
形方法を実施するための整形装置の一実施例を示し、同
(a)はその側面図であり、同(b)はその正面図であ
る。
【0017】図1の(a)および(b)において、1は
ダイヤモンド、CBN、セラミック等の砥粒をボンド材
で結合して製作された円盤状の砥石(研磨研削部材)で
あり、厚さTを有し中心に穴部が設けられている。2は
円盤状砥石1を保持してこれを回転させる回転スピンド
ルであり、図示しない回転駆動手段により回転駆動され
るとともに、図示しないx駆動モータの作動により移動
ガイド手段(不図示)に沿ってx方向に移動可能に構成
されている。回転スピンドル2の先端部分には、円盤状
砥石1を精度良く位置決めして固定保持するための手段
が設けられており、この固定保持手段は、y方向に延び
る回転スピンドル2の回転軸芯に対して直交する段差面
2aと該段差面2aからy方向に延出する小径の軸部2
bと該軸部2bのねじに螺合するナット2cで構成さ
れ、円盤状砥石1の中心穴部を小径の軸部2bに挿通し
た後、ナット2cを軸部2bのねじに螺合させて、砥石
1の側面を段差面2aに当接させるように締め付けを行
なうことにより、砥石1を回転スピンドル2に固定する
ことができる。
ダイヤモンド、CBN、セラミック等の砥粒をボンド材
で結合して製作された円盤状の砥石(研磨研削部材)で
あり、厚さTを有し中心に穴部が設けられている。2は
円盤状砥石1を保持してこれを回転させる回転スピンド
ルであり、図示しない回転駆動手段により回転駆動され
るとともに、図示しないx駆動モータの作動により移動
ガイド手段(不図示)に沿ってx方向に移動可能に構成
されている。回転スピンドル2の先端部分には、円盤状
砥石1を精度良く位置決めして固定保持するための手段
が設けられており、この固定保持手段は、y方向に延び
る回転スピンドル2の回転軸芯に対して直交する段差面
2aと該段差面2aからy方向に延出する小径の軸部2
bと該軸部2bのねじに螺合するナット2cで構成さ
れ、円盤状砥石1の中心穴部を小径の軸部2bに挿通し
た後、ナット2cを軸部2bのねじに螺合させて、砥石
1の側面を段差面2aに当接させるように締め付けを行
なうことにより、砥石1を回転スピンドル2に固定する
ことができる。
【0018】ここで、形状整形しようとする円盤状の砥
石1は、その製作時の真円度不良や砥石1を回転スピン
ドル2に締め付ける際の位置不良等により、その外周部
が回転中心に対して精度の良い同心円になっていない。
いま、砥石1の内接円1aを考慮すると、図1の(b)
に図示するように、その内接円1aの内径はφDであ
り、その内接円1aの外側には最大Aの幅の凹凸部1b
が存在する。このようなAの幅の凹凸部1bを有する砥
石1を用いてその外周面を被加工物に接触させて研磨研
削加工をするとすれば、加工が不安定になり高精度な加
工を行なうことができない。そこで、砥石1の外周面の
凹凸部1aを除去することが必要である。この場合に、
砥石1の内径φDの内接円1aが形状整形しようとする
理想整形ラインであり、以下これを基準面と称すること
にする。
石1は、その製作時の真円度不良や砥石1を回転スピン
ドル2に締め付ける際の位置不良等により、その外周部
が回転中心に対して精度の良い同心円になっていない。
いま、砥石1の内接円1aを考慮すると、図1の(b)
に図示するように、その内接円1aの内径はφDであ
り、その内接円1aの外側には最大Aの幅の凹凸部1b
が存在する。このようなAの幅の凹凸部1bを有する砥
石1を用いてその外周面を被加工物に接触させて研磨研
削加工をするとすれば、加工が不安定になり高精度な加
工を行なうことができない。そこで、砥石1の外周面の
凹凸部1aを除去することが必要である。この場合に、
砥石1の内径φDの内接円1aが形状整形しようとする
理想整形ラインであり、以下これを基準面と称すること
にする。
【0019】また、3は砥石1の被整形面にレーザビー
ムLを照射するレーザ照射装置であり、レーザの一例と
してYAGレーザを用いた場合について説明すると、レ
ーザ発振器3aで励起されたレーザビームLは、ファイ
バー3bを経由して、レーザ装置本体4に搭載されたレ
ンズ光学系3cに導かれ、レンズ光学系3cによって、
レーザ装置本体4からx方向に所定の距離dだけ離れた
位置で集束するように構成されている。レーザ装置本体
4は、基台ベース8上のzスライダー5およびyスライ
ダー6に取り付けられ、基台ベース8上でy方向および
z方向に移動可能に構成される。zスライダー5は、y
スライダー6上のz方向のスライドガイド6aに沿って
移動可能に設けられ、不図示のz駆動モータの作動によ
ってz方向に駆動され、yスライダー6は、基台ベース
8上に取り付けられたy方向のスライドガイド7に沿っ
て移動可能に設けられ、不図示のy駆動モータの作動に
よってy方向に駆動される。したがって、レーザ装置本
体4は、不図示のzおよびy駆動モータにより駆動され
るzスライダー5およびyスライダー6を介して、基台
ベース8上でz方向およびy方向に移動される。
ムLを照射するレーザ照射装置であり、レーザの一例と
してYAGレーザを用いた場合について説明すると、レ
ーザ発振器3aで励起されたレーザビームLは、ファイ
バー3bを経由して、レーザ装置本体4に搭載されたレ
ンズ光学系3cに導かれ、レンズ光学系3cによって、
レーザ装置本体4からx方向に所定の距離dだけ離れた
位置で集束するように構成されている。レーザ装置本体
4は、基台ベース8上のzスライダー5およびyスライ
ダー6に取り付けられ、基台ベース8上でy方向および
z方向に移動可能に構成される。zスライダー5は、y
スライダー6上のz方向のスライドガイド6aに沿って
移動可能に設けられ、不図示のz駆動モータの作動によ
ってz方向に駆動され、yスライダー6は、基台ベース
8上に取り付けられたy方向のスライドガイド7に沿っ
て移動可能に設けられ、不図示のy駆動モータの作動に
よってy方向に駆動される。したがって、レーザ装置本
体4は、不図示のzおよびy駆動モータにより駆動され
るzスライダー5およびyスライダー6を介して、基台
ベース8上でz方向およびy方向に移動される。
【0020】そして、回転スピンドル2を回転させる回
転駆動手段や回転スピンドル2をx方向へ駆動するx駆
動モータの作動、レーザ照射装置3によるレーザの照
射、およびレーザ装置本体4のy方向およびz方向へ駆
動するyおよびz駆動モータの作動を制御する駆動制御
手段(不図示)が設けられている。
転駆動手段や回転スピンドル2をx方向へ駆動するx駆
動モータの作動、レーザ照射装置3によるレーザの照
射、およびレーザ装置本体4のy方向およびz方向へ駆
動するyおよびz駆動モータの作動を制御する駆動制御
手段(不図示)が設けられている。
【0021】以上のように構成された整形装置による円
盤状砥石の整形方法について説明すると、整形しようと
する円盤状砥石1をその中心穴部を回転スピンドル2の
軸部2bに挿通した後、ナット2cを螺合させて、砥石
1の側面を段差面2aに当接させるように締め付けを行
なって、砥石1を回転スピンドル2に固定する。そし
て、レーザ装置本体4を移動させて、レーザ発振器3a
から発せられレンズ光学系3cから出射されるレーザビ
ームLが、回転スピンドル2の回転軸芯を通るx方向か
ら円盤状砥石1の外周面に対し垂直に照射するように設
定し、回転スピンドル2をx方向に移動させることによ
り円盤状砥石1の外周面をレーザ装置本体4からほぼ距
離dだけ離間させて位置付ける。
盤状砥石の整形方法について説明すると、整形しようと
する円盤状砥石1をその中心穴部を回転スピンドル2の
軸部2bに挿通した後、ナット2cを螺合させて、砥石
1の側面を段差面2aに当接させるように締め付けを行
なって、砥石1を回転スピンドル2に固定する。そし
て、レーザ装置本体4を移動させて、レーザ発振器3a
から発せられレンズ光学系3cから出射されるレーザビ
ームLが、回転スピンドル2の回転軸芯を通るx方向か
ら円盤状砥石1の外周面に対し垂直に照射するように設
定し、回転スピンドル2をx方向に移動させることによ
り円盤状砥石1の外周面をレーザ装置本体4からほぼ距
離dだけ離間させて位置付ける。
【0022】その後、回転スピンドル2を回転させなが
ら、レーザ発振器3aを作動させてレンズ光学系3cを
介してレーザビームLを照射させ、レーザ装置本体4か
ら距離dだけ離れたレーザビームLの集束部にて、その
レーザエネルギーにより円盤状砥石1の外周面の凹凸部
1bの部分除去を行なう。この時、y駆動モータの駆動
によりyスライダー6を移動させ、レーザビームLの集
束部を円盤状砥石1の外周面の厚さTの範囲で回転スピ
ンドル2の回転軸芯に平行にy方向に往復移動させてレ
ーザビームLの集束部を走査させ、さらに、x駆動モー
タの駆動により回転スピンドル2をx方向に移動させ
る。なお、この回転スピンドル2のx方向の移動は、レ
ーザ装置本体4から距離dだけ離れたレーザビームLの
集束部(照射先)が円盤状砥石1の理想整形ラインであ
る基準面1a(内径φD)に達するまで、数回に分けて
行なう。このようにして、円盤状砥石1の凹凸部1bが
存在していた外周面の全面を内径φDの基準面1aと同
一径の真円形状に形状整形することができる。
ら、レーザ発振器3aを作動させてレンズ光学系3cを
介してレーザビームLを照射させ、レーザ装置本体4か
ら距離dだけ離れたレーザビームLの集束部にて、その
レーザエネルギーにより円盤状砥石1の外周面の凹凸部
1bの部分除去を行なう。この時、y駆動モータの駆動
によりyスライダー6を移動させ、レーザビームLの集
束部を円盤状砥石1の外周面の厚さTの範囲で回転スピ
ンドル2の回転軸芯に平行にy方向に往復移動させてレ
ーザビームLの集束部を走査させ、さらに、x駆動モー
タの駆動により回転スピンドル2をx方向に移動させ
る。なお、この回転スピンドル2のx方向の移動は、レ
ーザ装置本体4から距離dだけ離れたレーザビームLの
集束部(照射先)が円盤状砥石1の理想整形ラインであ
る基準面1a(内径φD)に達するまで、数回に分けて
行なう。このようにして、円盤状砥石1の凹凸部1bが
存在していた外周面の全面を内径φDの基準面1aと同
一径の真円形状に形状整形することができる。
【0023】なお、このような形状整形に際して、形状
整形しようとする円盤状砥石1の外周面を計測手段によ
り計測し、その計測結果に基づいて、その理想整形ライ
ンである基準面1a、基準面1aから突出する凹凸部1
bおよび除去すべき加工量等を算出し、そしてこの算出
結果に基づく加工情報を記憶する制御手段を付設し、該
制御手段に記憶されている加工情報に基づいて、前記駆
動制御手段を介して、レーザ照射装置3のレーザの照
射、回転スピンドル2の回転やx方向の駆動、レーザ装
置本体4のyおよびz方向の駆動を制御するように構成
することもできる。このような制御手段や駆動制御手段
を付設することにより、整形しようとする円盤状砥石1
を回転スピンドル2に固定した後に、図示しない計測手
段により、円盤状砥石1を外周面を計測し、制御手段に
より、この計測結果に基づいて理想整形ラインである基
準面1a、基準面1aから突出する凹凸部1bおよび除
去すべき加工量を算出するとともにその加工情報を記憶
し、この制御手段の加工情報に基づいて、駆動制御手段
によって、レーザビームLの照射、レーザ装置本体4の
y方向およびz方向の駆動、および回転スピンドル2の
x方向の駆動を制御することにより、円盤状砥石1の形
状整形を高精度に効率良く行なうことが可能となる。
整形しようとする円盤状砥石1の外周面を計測手段によ
り計測し、その計測結果に基づいて、その理想整形ライ
ンである基準面1a、基準面1aから突出する凹凸部1
bおよび除去すべき加工量等を算出し、そしてこの算出
結果に基づく加工情報を記憶する制御手段を付設し、該
制御手段に記憶されている加工情報に基づいて、前記駆
動制御手段を介して、レーザ照射装置3のレーザの照
射、回転スピンドル2の回転やx方向の駆動、レーザ装
置本体4のyおよびz方向の駆動を制御するように構成
することもできる。このような制御手段や駆動制御手段
を付設することにより、整形しようとする円盤状砥石1
を回転スピンドル2に固定した後に、図示しない計測手
段により、円盤状砥石1を外周面を計測し、制御手段に
より、この計測結果に基づいて理想整形ラインである基
準面1a、基準面1aから突出する凹凸部1bおよび除
去すべき加工量を算出するとともにその加工情報を記憶
し、この制御手段の加工情報に基づいて、駆動制御手段
によって、レーザビームLの照射、レーザ装置本体4の
y方向およびz方向の駆動、および回転スピンドル2の
x方向の駆動を制御することにより、円盤状砥石1の形
状整形を高精度に効率良く行なうことが可能となる。
【0024】次に、本発明の円盤状研磨研削部材の整形
方法の他の実施例について図2を参照して説明する。図
2は、本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法を実施す
るための整形装置の他の実施例を示し、同(a)はその
側面図であり、同(b)はその正面図である。
方法の他の実施例について図2を参照して説明する。図
2は、本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法を実施す
るための整形装置の他の実施例を示し、同(a)はその
側面図であり、同(b)はその正面図である。
【0025】本実施例は、図2の(a)および(b)に
図示するように、外周面形状が、平形ではなく、ある角
度をもった傾斜面B、Cからなる略V字状に形成された
円盤状砥石11を、角度θbおよびθcをもってそれぞ
れ傾斜した面を基準面(理想整形ライン)11b、11
cとする略V字状の外周面に形状整形する場合に適する
ものであって、略V字状の外周面をもつ砥石11を回転
させる回転スピンドル2、レーザ照射装置3、zスライ
ダー5、yスライダー6、および基台ベース8等の基本
構成は、前述した実施例と同様の構成であり、それらの
詳細な説明は省略する。
図示するように、外周面形状が、平形ではなく、ある角
度をもった傾斜面B、Cからなる略V字状に形成された
円盤状砥石11を、角度θbおよびθcをもってそれぞ
れ傾斜した面を基準面(理想整形ライン)11b、11
cとする略V字状の外周面に形状整形する場合に適する
ものであって、略V字状の外周面をもつ砥石11を回転
させる回転スピンドル2、レーザ照射装置3、zスライ
ダー5、yスライダー6、および基台ベース8等の基本
構成は、前述した実施例と同様の構成であり、それらの
詳細な説明は省略する。
【0026】本実施例においては、円盤状砥石11の外
周の略V字状の各面B、Cに対してレーザビームLを垂
直方向から照射することができるようにする構成を具備
している点で前述した実施例と相違している。すなわ
ち、レーザ照射装置3のレンズ光学系3c(図2には不
図示)を搭載するレーザ装置本体14は、zスライダー
5に立設された支持台14aに回転可能に軸支された旋
回ベース14bに取り付けられ、旋回ベース14bは、
エンコーダ機能を内蔵した旋回モータユニット14cに
よりz軸まわりにx−y平面内で旋回できるように構成
されている。この構成により、旋回ベース14bをzス
ライダー5上で砥石11の外周面の傾斜面の傾斜角度に
対応して旋回させることにより、レーザ発振器3aから
発せられたレーザビームLを砥石11の傾斜面に対して
垂直方向から照射することができる。
周の略V字状の各面B、Cに対してレーザビームLを垂
直方向から照射することができるようにする構成を具備
している点で前述した実施例と相違している。すなわ
ち、レーザ照射装置3のレンズ光学系3c(図2には不
図示)を搭載するレーザ装置本体14は、zスライダー
5に立設された支持台14aに回転可能に軸支された旋
回ベース14bに取り付けられ、旋回ベース14bは、
エンコーダ機能を内蔵した旋回モータユニット14cに
よりz軸まわりにx−y平面内で旋回できるように構成
されている。この構成により、旋回ベース14bをzス
ライダー5上で砥石11の外周面の傾斜面の傾斜角度に
対応して旋回させることにより、レーザ発振器3aから
発せられたレーザビームLを砥石11の傾斜面に対して
垂直方向から照射することができる。
【0027】以上のように構成された整形装置による整
形方法について説明すると、整形しようとする円盤状砥
石1をその中心穴部を回転スピンドル2の軸部2bに挿
通した後、ナット2cを螺合させて、砥石1の側面を段
差面2aに当接させるように締め付けを行なって、砥石
1を回転スピンドル2に固定する。そして、形状整形し
ようとする傾斜面が図2の(a)に示すように略V字状
の外周面形状の傾斜面Bであるときには、その理想整形
ラインである基準面11bの傾斜角度θbに対応して、
旋回モータユニット14cを作動させて、旋回ベース1
4bとともにレーザ装置本体14を(90−θb)度傾
斜させてその角度に固定する。その後、不図示のz駆動
モータを駆動しzスライダー5およびレーザ装置本体1
4をz方向に移動させ、レーザ発振器3aから発せられ
レンズ光学系3cから出射されるレーザビームLが、砥
石11の傾斜面Bにおける回転スピンドル2の回転軸芯
を通るx方向の部位に対して垂直に照射できるように設
定するとともに、回転スピンドル2をx方向に移動させ
そしてyスライダー6をy方向に移動させることによ
り、レンズ光学系3cから出射されるレーザビームLの
集束部が砥石11の傾斜面Bに位置するように、すなわ
ち、レーザ装置本体4が砥石11の傾斜面Bから距離d
だけ離間するように位置付ける。
形方法について説明すると、整形しようとする円盤状砥
石1をその中心穴部を回転スピンドル2の軸部2bに挿
通した後、ナット2cを螺合させて、砥石1の側面を段
差面2aに当接させるように締め付けを行なって、砥石
1を回転スピンドル2に固定する。そして、形状整形し
ようとする傾斜面が図2の(a)に示すように略V字状
の外周面形状の傾斜面Bであるときには、その理想整形
ラインである基準面11bの傾斜角度θbに対応して、
旋回モータユニット14cを作動させて、旋回ベース1
4bとともにレーザ装置本体14を(90−θb)度傾
斜させてその角度に固定する。その後、不図示のz駆動
モータを駆動しzスライダー5およびレーザ装置本体1
4をz方向に移動させ、レーザ発振器3aから発せられ
レンズ光学系3cから出射されるレーザビームLが、砥
石11の傾斜面Bにおける回転スピンドル2の回転軸芯
を通るx方向の部位に対して垂直に照射できるように設
定するとともに、回転スピンドル2をx方向に移動させ
そしてyスライダー6をy方向に移動させることによ
り、レンズ光学系3cから出射されるレーザビームLの
集束部が砥石11の傾斜面Bに位置するように、すなわ
ち、レーザ装置本体4が砥石11の傾斜面Bから距離d
だけ離間するように位置付ける。
【0028】その後、回転スピンドル2を回転させなが
ら、レーザ発振器3aを作動させレンズ光学系3cを介
してレーザビームを照射し、レーザ装置本体4から距離
dだけ離れたレーザビームLの集束部が傾斜面Bを連続
して走査できるように、x駆動モータおよびy駆動モー
タを制御する。このように、円盤状砥石11を回転さ
せ、x方向およびy方向の移動の制御を行ないながら、
レーザビームLを照射し、レーザビームLの集束部にて
レーザエネルギーにより円盤状砥石1の傾斜面Bの凹凸
部の部分除去を行なう。傾斜面Bが基準面11bになる
までレーザビームLの照射方向に数回の切りこみ除去を
するように制御を行ないながら、砥石11の略V字状外
周面の傾斜面Bを基準面11bに形状整形する。
ら、レーザ発振器3aを作動させレンズ光学系3cを介
してレーザビームを照射し、レーザ装置本体4から距離
dだけ離れたレーザビームLの集束部が傾斜面Bを連続
して走査できるように、x駆動モータおよびy駆動モー
タを制御する。このように、円盤状砥石11を回転さ
せ、x方向およびy方向の移動の制御を行ないながら、
レーザビームLを照射し、レーザビームLの集束部にて
レーザエネルギーにより円盤状砥石1の傾斜面Bの凹凸
部の部分除去を行なう。傾斜面Bが基準面11bになる
までレーザビームLの照射方向に数回の切りこみ除去を
するように制御を行ないながら、砥石11の略V字状外
周面の傾斜面Bを基準面11bに形状整形する。
【0029】円盤状砥石11の略V字状の外周面のもう
一方の傾斜面Cの理想整形ラインである基準面11cへ
の整形も上述した方法と同様の方法で行なうことがで
き、円盤状砥石11の略V字状の外周面を基準面11
b、11cに沿った略V字状に形状整形でき、所望形状
の外周面を有する砥石が得られる。
一方の傾斜面Cの理想整形ラインである基準面11cへ
の整形も上述した方法と同様の方法で行なうことがで
き、円盤状砥石11の略V字状の外周面を基準面11
b、11cに沿った略V字状に形状整形でき、所望形状
の外周面を有する砥石が得られる。
【0030】以上説明した実施例では、円盤状砥石の外
周面の断面形状を略V字状のものとして説明したが、θ
b=θcの左右対称のV字状の外周面を有する円盤状砥
石はいうまでもなく、その他の種々の形状の外周面を有
する円盤状砥石にも適用することができる。このような
場合には、レーザビームの照射角度を各種の面に垂直に
なるように設定し、そして、x、yおよびz方向の移動
を制御して、レーザビームの集束部を砥石外周面の断面
形状に沿って走査するように制御することで、複雑な形
状の外周面を有する円盤状砥石にも対応することができ
る。
周面の断面形状を略V字状のものとして説明したが、θ
b=θcの左右対称のV字状の外周面を有する円盤状砥
石はいうまでもなく、その他の種々の形状の外周面を有
する円盤状砥石にも適用することができる。このような
場合には、レーザビームの照射角度を各種の面に垂直に
なるように設定し、そして、x、yおよびz方向の移動
を制御して、レーザビームの集束部を砥石外周面の断面
形状に沿って走査するように制御することで、複雑な形
状の外周面を有する円盤状砥石にも対応することができ
る。
【0031】また、上述した各実施例においては、円盤
状砥石の外周面を形状整形する例について説明したが、
円盤状砥石の各側面を整形することも可能である。特
に、チッピング(欠け)を発生させない切断には、砥石
の側面触れをなくしかつ側面のうねりをとって平らにす
るように砥石の各側面の整形が重要となる。そこで、円
盤状砥石の側面の整形に際しては、レーザビームをその
照射方向を砥石の側面に対して垂直として該側面に沿っ
て走査させるように設定して整形することにより、前述
した砥石外周面の整形と同様に、砥石の側面を整形する
ことができる。
状砥石の外周面を形状整形する例について説明したが、
円盤状砥石の各側面を整形することも可能である。特
に、チッピング(欠け)を発生させない切断には、砥石
の側面触れをなくしかつ側面のうねりをとって平らにす
るように砥石の各側面の整形が重要となる。そこで、円
盤状砥石の側面の整形に際しては、レーザビームをその
照射方向を砥石の側面に対して垂直として該側面に沿っ
て走査させるように設定して整形することにより、前述
した砥石外周面の整形と同様に、砥石の側面を整形する
ことができる。
【0032】また、上述した実施例では、レーザとして
YAGレーザを用いたけれども、使用するレーザの種類
としては、その他のCO2 レーザも使用することがで
き、この場合には光学系にミラー等を用いる。
YAGレーザを用いたけれども、使用するレーザの種類
としては、その他のCO2 レーザも使用することがで
き、この場合には光学系にミラー等を用いる。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
円盤状砥石(研磨研削部材)の外周面や側面の形状整形
を非接触でしかも加工液等の液体を使用することなく行
なうことができ、高精度な砥石形状整形を可能にし、結
果として、高精度な研削や切断加工が可能となる。
円盤状砥石(研磨研削部材)の外周面や側面の形状整形
を非接触でしかも加工液等の液体を使用することなく行
なうことができ、高精度な砥石形状整形を可能にし、結
果として、高精度な研削や切断加工が可能となる。
【図1】本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法を実施
するための整形装置の一実施例を示し、同(a)はその
側面図であり、同(b)はその正面図である。
するための整形装置の一実施例を示し、同(a)はその
側面図であり、同(b)はその正面図である。
【図2】本発明の円盤状研磨研削部材の整形方法を実施
するための整形装置の他の実施例を示し、同(a)はそ
の側面図であり、同(b)はその正面図である。
するための整形装置の他の実施例を示し、同(a)はそ
の側面図であり、同(b)はその正面図である。
【符号の説明】 1 円盤状砥石(研磨研削部材) 1a 基準面(理想整形ライン) 2 回転スピンドル 3 レーザ照射装置 3a レーザ発振器 3b ファイバー 3c レンズ光学系 4 レーザ装置本体 5 zスライダー 6 yスライダー 8 基台ベース 11 円盤状砥石(研磨研削部材) 11b、11c 基準面(理想整形ライン) 14 レーザ装置本体 14a 支持台 14b 旋回ベース 14c 旋回モータユニット
Claims (11)
- 【請求項1】 円盤状研磨研削部材の外表面に対して該
外表面の所定の基準面に沿って走査するようにレーザビ
ームを照射し、前記外表面を整形することを特徴とする
円盤状研磨研削部材の整形方法。 - 【請求項2】 円盤状研磨研削部材の外周面または側面
に対して該外周面または側面の所定の基準面に垂直な方
向から該基準面に沿って走査するようにレーザビームを
照射して、前記外周面または側面の前記基準面から突出
する部分を除去し、前記外周面または側面を前記基準面
に整形することを特徴とする円盤状研磨研削部材の整形
方法。 - 【請求項3】 前記円盤状研磨研削部材の外周面または
側面を予め計測し、予め設定される所定の基準面から突
出する表面部分の加工量を算出して該加工量に基づく加
工情報を記憶し、該加工情報に応じてレーザビームの照
射および走査を制御して、前記外周面または側面を前記
基準面に整形することを特徴とする請求項1または2記
載の円盤状研磨研削部材の整形方法。 - 【請求項4】 円盤状研磨研削部材の外周面が平形であ
り、該平形の外周面の所定の基準面に対して垂直方向か
らレ−ザビームを照射し、該レ−ザビームを前記基準面
に沿って走査して、前記外周面を所定の基準面に整形す
ることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に
記載の円盤状研磨研削部材の整形方法。 - 【請求項5】 円盤状研磨研削部材の外周面が略V字状
に形成され、該略V字状の外周面の各面の基準面に対し
て垂直方向からレ−ザビームを照射するとともに該レ−
ザビームを前記各面の基準面に沿って走査して、前記略
V字状の外周面の各面を各基準面に整形することを特徴
とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の円盤状
研磨研削部材の整形方法。 - 【請求項6】 円盤状研磨研削部材を回転させる回転手
段と、前記円盤状研磨研削部材の外表面に対してレーザ
ビームを照射するレーザ照射手段と、該レーザ照射手段
から照射されるレーザビームを前記円盤状研磨研削部材
の外表面の所定の基準面に対して垂直方向に照射させる
とともに該基準面に沿って走査させるためのレーザビー
ム走査手段とを有することを特徴とする円盤状研磨研削
部材の整形装置。 - 【請求項7】 整形すべき円盤状研磨研削部材の外表面
と予め設定される所定の基準面との差を算出し該算出結
果に基づいて設定される加工情報を記憶する制御手段
と、該制御手段に記憶された加工情報に基づいてレーザ
ビームの照射および走査を制御する駆動制御手段をさら
に有することを特徴とする請求項6記載の円盤状研磨研
削部材の整形装置。 - 【請求項8】 前記レーザビーム走査手段は、円盤状研
磨研削部材の整形すべき外表面の基準面に対してレーザ
ビームを垂直に照射できるように前記レーザ照射手段を
旋回可能に支持していることを特徴とする請求項6また
は7記載の円盤状研磨研削部材の整形装置。 - 【請求項9】 円盤状の外周面を被加工物に接触させて
研磨研削加工を行なう研磨研削部材であって、前記円盤
状の外周面がレーザビームの照射によって形状整形され
ていることを特徴とする円盤状研磨研削部材。 - 【請求項10】 円盤状でかつ略V字状に形成された外
周面を被加工物に接触させて研磨研削加工を行なう研磨
研削部材であって、前記略V字状に形成された外周面の
各面がレーザビームの垂直方向からの照射によって形状
整形されていることを特徴とする円盤状研磨研削部材。 - 【請求項11】 円盤状研磨研削部材の側面がレーザビ
ームの照射によって形状整形されていることを特徴とす
る請求項9または10記載の円盤状研磨研削部材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11199736A JP2001025966A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装置ならびにレーザビームの照射によって形状整形された円盤状研磨研削部材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11199736A JP2001025966A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装置ならびにレーザビームの照射によって形状整形された円盤状研磨研削部材 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001025966A true JP2001025966A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16412784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11199736A Pending JP2001025966A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 円盤状研磨研削部材の整形方法および整形装置ならびにレーザビームの照射によって形状整形された円盤状研磨研削部材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001025966A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103042468A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-17 | 湖南大学 | 一种金刚石砂轮的粗修整的方法 |
CN103465187A (zh) * | 2013-09-29 | 2013-12-25 | 哈尔滨工业大学 | 微结构化大磨粒金刚石砂轮的制造方法 |
CN105728961A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-06 | 湖南大学 | 一种基于脉冲激光加工的新型正前角金刚石磨具制造方法 |
-
1999
- 1999-07-14 JP JP11199736A patent/JP2001025966A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103042468A (zh) * | 2013-01-09 | 2013-04-17 | 湖南大学 | 一种金刚石砂轮的粗修整的方法 |
CN103465187A (zh) * | 2013-09-29 | 2013-12-25 | 哈尔滨工业大学 | 微结构化大磨粒金刚石砂轮的制造方法 |
CN105728961A (zh) * | 2016-04-29 | 2016-07-06 | 湖南大学 | 一种基于脉冲激光加工的新型正前角金刚石磨具制造方法 |
CN105728961B (zh) * | 2016-04-29 | 2018-04-27 | 湖南大学 | 一种基于脉冲激光加工的新型正前角金刚石磨具制造方法 |
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