JP2005059194A - Grinding wheel and shape finishing machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、円環状(ドーナッツ状)であるハードディスクの内外周面の研削処理を行うための研削砥石および形状加工機に関するものである。 The present invention relates to a grinding wheel and a shape processing machine for grinding an inner and outer peripheral surface of an annular (doughnut-shaped) hard disk.
ハードディスクは、例えば脆性材であるガラス板に磁性薄膜を形成したものであって、硬いものである。このようなハードディスクの内外周面の研削を行う場合、硬い材料の研削用途に用いられる砥石(例えば、ダイヤモンド電着砥石(金属の表面に電気メッキの要領でダイヤモンドの粒子を電着した砥石))によりハードディスクの内周面および外周面が研削される。 A hard disk is formed by forming a magnetic thin film on a glass plate which is a brittle material, for example, and is hard. When grinding the inner and outer peripheral surfaces of such hard disks, grinding wheels used for grinding hard materials (for example, diamond electrodeposited grinding wheels (grinding stones with diamond particles electrodeposited on the surface of a metal)) As a result, the inner and outer peripheral surfaces of the hard disk are ground.
ハードディスクの内外周面を加工する装置の従来技術として、例えば、特許文献1(発明の名称:ドーナツ状基板の研削工具)の発明が開示されている。 As a prior art of an apparatus for processing the inner and outer peripheral surfaces of a hard disk, for example, the invention of Patent Document 1 (title of invention: grinding tool for donut-shaped substrate) is disclosed.
さて、上記のようにハードディスクは硬く、最初から仕上げ用の研削砥石を用いて研削を行うと研削終了まで時間を要する。そこでハードディスクの内周面および外周面を先に粗仕上げによりある程度まで研削し、その上で仕上げを行うことで研削の高速化を図っている。 Now, as described above, the hard disk is hard, and when grinding is performed from the beginning using a finishing grinding wheel, it takes time to complete the grinding. Therefore, the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the hard disk are first ground to a certain extent by rough finishing, and then the finishing is performed to increase the grinding speed.
しかしながら、特許文献1に記載された発明では、粗仕上げ用・仕上げ用に粒度の異なる環状凹部を形成する必要があり、製造が複雑であるという問題があった。 However, in the invention described in Patent Document 1, it is necessary to form annular recesses having different particle sizes for rough finishing and finishing, and there is a problem that manufacturing is complicated.
この発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、製造が容易であって簡易な構成でディスクの内外周面の粗仕上げおよび仕上げをともに行えるような研削砥石を提供することにある。また、このような研削砥石を搭載して、工程数の簡素化・研削処理の短時間化を実現するような形状加工機を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a grinding wheel that is easy to manufacture and that can perform both rough finishing and finishing of the inner and outer peripheral surfaces of the disk with a simple configuration. There is to do. Another object of the present invention is to provide a shape processing machine equipped with such a grinding wheel so as to simplify the number of steps and shorten the grinding process.
本発明の研削砥石は、
ディスクの内周面および外周面、ならびに、その内周面および外周面のエッジ部分の面取り加工を行う研磨工具である研削砥石であって、
回転軸に対して円錐台形状の凹部の内周壁であってテーパ状に形成された研削面を有する円筒状の外周用砥石と、
外周用砥石の凹部内に形成され、回転軸に対して円錐台形状の凸部の外周壁であってテーパ状に形成された研削面を有する円柱状の内周用砥石と、
ディスクの内周面の粗仕上げ用として内周用砥石に形成される内周面粗仕上げ面と、
ディスクの外周面の粗仕上げ用として外周用砥石に形成される外周面粗仕上げ面と、
ディスクの内周面の仕上げ用として内周端面仕上げ面に加えて内周端面エッジ部の面取り加工用の交差角仕上げ面を有する内周面仕上げ溝と、
ディスクの外周面の仕上げ用として外周端面仕上げ面に加えて外周端面エッジ部の面取り加工用の交差角仕上げ面を有する外周面仕上げ溝と、
内外周用砥石に形成される研削液導入部と、
凹部内に設けられ、研削液導入部まで連通する研削液供給孔と、
を備え、
外周用砥石の凹部の内周壁の外周面粗仕上げ面、および、内周用砥石の凸部の外周壁の内周面粗仕上げ面は同一平面内で同心円上に形成され、
外周用砥石の凹部の内周壁の外周面仕上げ溝、および、内周用砥石の凸部の外周壁の内周面仕上げ溝は同一平面内で同心円上に形成され、
外周用砥石の凹部は開口面に向けて拡径し、また、内周用砥石の凸部は開口面に向けて縮径するようなテーパ状に形成された研削面とし、
最終の外周面粗仕上げ面および内周面粗仕上げ面は開口面から最も奥に位置することを特徴とする。
The grinding wheel of the present invention is
A grinding wheel that is a polishing tool for chamfering the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the disk, and the edge portion of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface,
A cylindrical outer peripheral grinding wheel having a grinding surface formed in a tapered shape on the inner peripheral wall of the frustoconical recess with respect to the rotation axis;
A cylindrical inner peripheral grinding wheel having a grinding surface that is formed in a concave portion of the outer peripheral grinding stone and is a tapered outer peripheral wall of a frustoconical convex portion with respect to the rotation axis;
An inner peripheral rough finish surface formed on the inner peripheral grindstone for rough finishing of the inner peripheral surface of the disk;
The outer peripheral surface rough finish surface formed on the outer peripheral grindstone for rough finishing of the outer peripheral surface of the disk,
An inner peripheral surface finishing groove having a cross angle finishing surface for chamfering the inner peripheral end surface edge in addition to the inner peripheral end surface finishing surface for finishing the inner peripheral surface of the disk;
In addition to the outer peripheral end surface finished surface for finishing the outer peripheral surface of the disc, an outer peripheral surface finished groove having a cross angle finished surface for chamfering the outer peripheral end surface edge portion,
A grinding fluid inlet formed on the inner and outer peripheral grinding wheels;
A grinding fluid supply hole provided in the recess and communicating with the grinding fluid introduction portion;
With
The outer peripheral surface rough finish surface of the inner peripheral wall of the concave portion of the outer peripheral grindstone, and the inner peripheral surface rough finish surface of the outer peripheral wall of the convex portion of the inner peripheral grindstone are formed concentrically in the same plane,
The outer peripheral surface finishing groove of the inner peripheral wall of the concave portion of the outer peripheral grinding stone, and the inner peripheral surface finishing groove of the outer peripheral wall of the convex portion of the inner peripheral grinding stone are formed concentrically in the same plane,
The concave portion of the outer peripheral grindstone is expanded toward the opening surface, and the convex portion of the inner peripheral grindstone is a grinding surface formed in a tapered shape so as to reduce the diameter toward the opening surface,
The final outer peripheral surface rough finish surface and inner peripheral surface rough finish surface are located farthest from the opening surface.
この発明の研削砥石は、より詳しくは、外周面仕上げ溝および内周面仕上げ溝は多段に形成されることを特徴とする。
また、外周用砥石および内周用砥石はダイヤモンドを電着したダイヤモンド電着砥石であることを特徴とする。
More specifically, the grinding wheel of the present invention is characterized in that the outer peripheral surface finishing groove and the inner peripheral surface finishing groove are formed in multiple stages.
Further, the outer peripheral whetstone and the inner peripheral whetstone are diamond electrodeposited whetstones in which diamond is electrodeposited.
また、本発明の研削砥石は、上記の研削砥石において、
外周用砥石の外周面粗仕上げ面、および、内周用砥石の内周面粗仕上げ面は回転軸方向に対して略平行に形成されることを特徴とする。これにより、粗仕上げをするときは、ディスク表面に対して研削砥石を垂直方向に、ディスクの内周面および外周面の2箇所を同時に当接して研削するようにして、ディスクの内周面および外周面をディスクの中心軸に対して略平行に形成することができる。
Moreover, the grinding wheel of the present invention is the above grinding wheel,
The outer peripheral surface rough finish surface of the outer peripheral grindstone and the inner peripheral surface rough finish surface of the inner peripheral grindstone are formed substantially parallel to the rotation axis direction. Thus, when rough finishing is performed, the grinding wheel is vertically contacted with the disk surface, and the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the disk are simultaneously brought into contact with each other for grinding. The outer peripheral surface can be formed substantially parallel to the central axis of the disc.
また、本発明の研削砥石は、上記の研削砥石において、
ディスクの内周面および外周面の2箇所を同時に粗仕上げをするとき、ディスク表面に対して垂直方向に移動しつつ、外周用砥石の凹部および内周用砥石の凸部のテーパ状の研削面により研削し、外周面粗仕上げ面および内周面粗仕上げ面まで移動してディスクの内周面および外周面の粗仕上げをし、また、ディスクの内周面および外周面、ならびに、その内外周面のエッジ部分の3箇所を同時に仕上げをするとき、ディスクの径方向に移動しつつ外周面仕上げ溝および内周面仕上げ溝がディスクの内周面および外周面を研削し、この2方向の研削と内周面および外周面ならびに内外周面のエッジ部を同時に加工することができることを特徴とする。
Moreover, the grinding wheel of the present invention is the above grinding wheel,
When performing rough finishing simultaneously on the inner and outer peripheral surfaces of the disc, the tapered grinding surfaces of the concave portion of the outer peripheral grindstone and the convex portion of the inner peripheral grindstone are moved in a direction perpendicular to the disc surface. The outer peripheral surface rough finish surface and the inner peripheral surface rough finish surface are moved to rough finish of the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the disc. Also, the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the disc, and the inner and outer peripheral surfaces thereof When finishing the three edge portions of the surface at the same time, the outer peripheral surface finishing groove and the inner peripheral surface finishing groove grind the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the disc while moving in the radial direction of the disc. And the inner and outer peripheral surfaces and the edge portions of the inner and outer peripheral surfaces can be processed simultaneously.
また、外周用砥石の外周面仕上げ溝、および、内周用砥石の内周面仕上げ溝は、略〔字状、または、略〕字状に形成されることを特徴とする。ディスクの径方向(水平方向)から接近しつつ当接して研削するようにして、内周面仕上げ溝がディスクの内周面を研削するとき内周面および内周面のエッジ部を同時に加工し、また、外周面仕上げ溝がディスクの外周面を研削するとき外周面および外周面のエッジ部を同時に加工する。これにより、内周面および外周面を略〔字状、または、略〕字状に形成することができる。 In addition, the outer peripheral surface finishing groove of the outer peripheral grindstone and the inner peripheral surface finishing groove of the inner peripheral grindstone are formed in a substantially [character shape or substantially] character shape. When the inner peripheral surface finish groove grinds the inner peripheral surface of the disc, the inner peripheral surface and the edge portion of the inner peripheral surface are processed at the same time so as to abut and grind while approaching from the radial direction (horizontal direction) of the disc. Further, when the outer peripheral surface finishing groove grinds the outer peripheral surface of the disk, the outer peripheral surface and the edge portion of the outer peripheral surface are simultaneously processed. Thereby, an inner peripheral surface and an outer peripheral surface can be formed in substantially [character shape or abbreviated] character shape.
本発明の形状加工機は、
砥石軸の軸端に請求項1〜請求項3の何れか一項の研削砥石を備え、ディスク表面に対し垂直方向に微小な上下運動を繰返すオシレーション機構と垂直方向に切込みを与えて複数の溝に位置決め可能な垂直切込み機構とを、ディスク吸着部を軸端に持ち回転可能なワーク軸に備えると共に、ディスクの径方向に切込みを与える水平切込み機構を備えることを特徴とする。
The shape processing machine of the present invention is
The grinding wheel according to any one of claims 1 to 3 is provided at the shaft end of the grinding wheel shaft, and an oscillation mechanism that repeats a minute vertical movement in the vertical direction with respect to the disk surface and a plurality of cuts in the vertical direction are provided. A vertical cutting mechanism that can be positioned in the groove is provided on a rotatable work shaft having a disk suction portion at the shaft end, and a horizontal cutting mechanism that provides cutting in the radial direction of the disk.
この発明の形状加工機は、より詳しくは、
砥石軸の軸端に上記の研削砥石と、
研削砥石を回転させる砥石軸と、
ディスクを吸着するディスク吸着部が軸端に形成され、ディスクを回転させるためのワーク軸と、
ディスクを外周面粗仕上げ面および内周面粗仕上げ面が形成された位置まで、または、外周面仕上げ溝および内周面仕上げ溝が形成された位置までワーク軸を昇降する垂直切込み機構と、
ワーク軸を水平方向に移送する水平切込み機構と、
を備えることを特徴とする。
More specifically, the shape processing machine of the present invention is
The above grinding wheel at the shaft end of the grinding wheel shaft,
A grinding wheel shaft for rotating the grinding wheel;
A disk suction part for sucking the disk is formed at the shaft end, and a work shaft for rotating the disk,
A vertical cutting mechanism that raises and lowers the workpiece shaft to the position where the outer peripheral surface rough finish surface and inner peripheral surface rough finish surface are formed, or to the position where the outer peripheral surface finish groove and inner peripheral surface finish groove are formed;
A horizontal cutting mechanism for moving the workpiece axis horizontally;
It is characterized by providing.
また、ディスク表面に対し垂直方向(ワーク軸の回転軸方向)にワーク軸を上下するオシレーション機構を備えることを特徴とする。この上下動は微小間隔の移動であるが、研削液を研削面に導入して砥石の目詰まりによる研削抵抗の増加を防ぎ、また、切り屑の排除を可能とする。 In addition, an oscillation mechanism that moves the workpiece axis up and down in a direction perpendicular to the disk surface (in the direction of the rotation axis of the workpiece axis) is provided. Although this vertical movement is a movement at a minute interval, a grinding fluid is introduced into the grinding surface to prevent an increase in grinding resistance due to clogging of the grindstone, and it is possible to eliminate chips.
また、本発明の形状加工機は、上記形状加工機において、
オシレーション機構、垂直切込み機構、および、水平切込み機構は、ワーク軸側に設置されるか、砥石軸側に設置されるか、または、ワーク軸側もしくは砥石軸側に分散して設置されることを特徴とする。
Further, the shape processing machine of the present invention is the above shape processing machine,
The oscillation mechanism, vertical cutting mechanism, and horizontal cutting mechanism must be installed on the workpiece shaft side, installed on the grinding wheel shaft side, or distributed on the workpiece shaft side or grinding wheel shaft side. It is characterized by.
この発明の形状加工機は、より詳しくは、
前記オシレーション機構に代えて、ディスク表面に対し垂直方向(ワーク軸の回転軸方向)に砥石軸を上下する砥石軸側オシレーション機構を備えるようにしても良い。
また、前記の垂直切込み機構に代えて、外周面粗仕上げ面および内周面粗仕上げ面がディスクと同じ高さとなるように、または、外周面仕上げ溝および内周面仕上げ溝がディスクと同じ高さとなるように砥石軸を昇降する砥石軸側垂直切込み機構を備えるようにしても良い。
また、前記の水平切込み機構に代えて、砥石軸を水平方向に移送する砥石軸側水平切込み機構を備えるようにしても良い。
More specifically, the shape processing machine of the present invention is
Instead of the oscillation mechanism, a grinding wheel shaft side oscillation mechanism that moves the grinding wheel shaft up and down in the direction perpendicular to the disk surface (the direction of the rotation axis of the workpiece shaft) may be provided.
Instead of the vertical cutting mechanism, the outer peripheral surface rough finish surface and the inner peripheral surface rough finish surface are the same height as the disc, or the outer peripheral surface finish groove and the inner peripheral surface finish groove are the same height as the disc. A grindstone shaft side vertical cutting mechanism for raising and lowering the grindstone shaft may be provided.
Moreover, it may replace with the said horizontal cutting mechanism, and you may make it provide the grindstone axis | shaft side horizontal cutting mechanism which transfers a grindstone axis | shaft to a horizontal direction.
また、本発明の形状加工機は、上記の形状加工機において、
ワーク軸および砥石軸は共に両軸が垂直、水平または傾斜することを特徴とする。
Further, the shape processing machine of the present invention is the above shape processing machine,
Both the workpiece axis and the grindstone axis are characterized in that both axes are vertical, horizontal or inclined.
この発明の形状加工機は、より詳しくは、
ワーク軸および砥石軸が地上面に対して略垂直であるようにしても良い。
また、ワーク軸および砥石軸が地上面に対して略水平であるようにしても良い。
また、ワーク軸および砥石軸が地上面に対して傾斜するようにしても良い。
つまり、ワーク軸の回転軸と、砥石軸の回転軸と、が略平行となるように形成されていれば良い。
More specifically, the shape processing machine of the present invention is
The work shaft and the grindstone shaft may be substantially perpendicular to the ground surface.
Moreover, you may make it a workpiece | work axis | shaft and a grindstone axis | shaft be substantially horizontal with respect to the ground surface.
Further, the work shaft and the grindstone shaft may be inclined with respect to the ground surface.
That is, the rotation axis of the workpiece axis and the rotation axis of the grindstone axis may be formed so as to be substantially parallel.
以上のような本発明によれば、製造が容易であって簡易な構成でディスクの内外周面の粗仕上げおよび仕上げをともに行えるような研削砥石を提供することができる。
またこのような研削砥石を搭載して、工程数の簡素化・研削処理の短時間化を実現するような形状加工機を提供することができる。
According to the present invention as described above, it is possible to provide a grinding wheel which is easy to manufacture and can perform both rough finishing and finishing of the inner and outer peripheral surfaces of the disk with a simple configuration.
In addition, it is possible to provide a shape processing machine equipped with such a grinding wheel so as to simplify the number of processes and shorten the grinding process.
本発明を実施するための最良の形態について説明する。
図1は本形態の形状加工機1000の構成図である。
本形態の形状加工機1000は、図1に示すように、上側機構部100、下側機構部200に大別される。このような形状加工機1000は、ハードディスクに加工される前のディスク(ワーク)300に対して内周面および外周面の研削、ならびに、内周面および外周面のエッジ部の面取りを行う。
The best mode for carrying out the present invention will be described.
FIG. 1 is a configuration diagram of a shape processing machine 1000 according to the present embodiment.
As shown in FIG. 1, the shape processing machine 1000 of this embodiment is roughly divided into an
上側機構部100は、詳しくは、研削砥石110、砥石軸120、砥石軸機構130、砥石軸モータ140を備えている。
下側機構部200は、ベース210、水平切込み機構220、水平移動テーブル230、垂直切込み機構240、オシレーション機構250、ワーク軸260、ワーク軸モータ270、ベルト280、ロータリージョイント290を備えている。
More specifically, the
The
また、垂直切込み機構240は、詳しくは、切込み軸241、ナットギア242、ピニオン243,垂直切込み用モータ244を備えている。
オシレーション機構250は、上下レバー251を備えている。
ワーク軸260は、プーリ261、キー262、ディスク吸着部263を備えている。
ワーク軸モータ270は、プーリ271を備えている。
The
The
The
The
続いて研削砥石110について図を参照しつつ説明する。図2は研削砥石110の構成図である。
研削砥石110は、図2に示すように、外周用砥石111、内周用砥石112、取付けねじ113、研削液導入部114、研削液供給孔115を備えている。
外周用砥石111は、下側に開口面116が形成され、テーパにより円錐台形状の凹部111aを備え、この凹部111aの内周壁には外周面粗仕上げ面111bが、さらに三段の外周面仕上げ溝111c,111d,111eが形成されている。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
The outer
同様に内周用砥石112は、外周用砥石111の凹部111a内に形成されてテーパにより円錐台形状の凸部112aを備え、この凸部112aの外周壁には、内周面粗仕上げ面112bが、また、さらに三段の内周面仕上げ溝112c,112d,112eが形成されている。
これら、外周用砥石111および内周用砥石112はダイヤモンドを電着したダイヤモンド電着砥石である。電着するダイヤモンドの粒径は特に限定されないが、例えば、全体でほぼ同じ粒径のダイヤモンドを電着するようにして、電着工程を増大させないようにする。この場合は仕上げ用の微細な粒径のダイヤモンドを電着しても良い。
また、外周用砥石111の凹部111aは開口面116に向けて拡径し、また、内周用砥石112の凸部112aは開口面116に向けて縮径するように、ともに直線テーパ状に形成された研削面である。
Similarly, the inner
These outer
Further, the concave portion 111a of the outer peripheral
研削砥石110(外周用砥石111および内周用砥石)の上側外表面には孔である研削液導入部114が形成されている。また、外周用砥石111の凹部111a内には研削液供給孔115が設けられている。この研削液導入部114と研削液供給孔115は連通しており、研削液導入部114を介して研削液供給孔115から凹部111a内に研削液が供給される。
A grinding
この研削砥石110では、外周用砥石111の外周面粗仕上げ面111b、および、内周用砥石112の内周面粗仕上げ面112bは、同一平面内で同心円上に形成されている。これにより粗仕上げ時はディスク300の内外周面が同時に当接して一度で研削ができる。
In this
また、外周用砥石111の凹部111aの外周面仕上げ溝111c,111d,111e、および、内周用砥石112の凸部112aの内周面仕上げ溝112c,112d,112eは、図2からも明らかなように、それぞれ同一平面内で同心円上に形成される。これにより、仕上げ時はディスク300を水平方向(一方向のみ)に動かすだけで内外周面の研削が終了するため、研削時間を短縮することができる。
Further, the outer peripheral
また、外周面仕上げ溝111c,111d,111eおよび内周面仕上げ溝112c,112d,112eは多段に形成されている。これにより、最適な仕上げ溝を選択することが可能である。
図3は、仕上げ溝の説明図である。図3では外周面仕上げ溝111dおよび内周面仕上げ溝112dを例に挙げているが、外周面仕上げ溝111dでは、ワーク軸260の回転軸と略平行な面である外周端面仕上げ面が形成され、さらに外周端面仕上げ面の両側(図3では上下両側)に隣接して交差角仕上げ面が形成されている。上下の交差角仕上げ面が交差する角度は、例えば、90°である(換言すれば、交差角仕上げ面はディスクの中心軸に対して45°である)。しかしながらこのような角度に限定する趣旨ではなく、交差角度は各種値を採用できる。
同様に内周面仕上げ溝112dでは、ワーク軸260の回転軸と略平行な面である内周端面仕上げ面が形成され、さらに内周端面仕上げ面の両側(図3では上下両側)に隣接して交差角仕上げ面が形成されている。上下の交差角仕上げ面が交差する角度は、例えば、90°である。この交差角度も各種値を採用できる。
この内周端面仕上げ面、外周端面仕上げ面および交差角仕上げ面は、外周面仕上げ溝111c,111d,111eおよび内周面仕上げ溝112c,112d,112eの全てに形成されている。
外周面粗仕上げ面111bおよび内周面粗仕上げ面112bは開口面116から最も奥に位置する。
The outer peripheral
FIG. 3 is an explanatory diagram of the finishing groove. In FIG. 3, the outer peripheral
Similarly, in the inner peripheral
The inner peripheral end face finished surface, the outer peripheral end face finished surface, and the crossing angle finished surface are formed in all of the outer peripheral face finished
The outer peripheral surface
続いて、ディスク研削時における形状加工機1000の動作について図を参照しつつ説明する。図4〜図7は、形状加工機1000の動作を説明する説明図である。
ディスク300が、ワーク軸260の先端のターンテーブル上に載置される。ワーク軸260の最下端には図1で示すようにロータリージョイント290が設けられ、真空ポンプ(図示せず)にエアチューブ(図示せず)を介して接続されている。ロータリジョイント290によりワーク軸260の回転時でもエアチューブはそのまま移動することはない。流路がロータリージョイント290、ワーク軸260内の通路部、を経てターンテーブルのディスク吸着部263まで連通しており、真空ポンプを稼働させると真空吸着によりワーク軸260のターンテーブル上にディスク300が固定される。ディスク300は芯出しがされて偏芯がないようになされている。
Next, the operation of the shape processing machine 1000 during disk grinding will be described with reference to the drawings. 4-7 is explanatory drawing explaining operation | movement of the shape processing machine 1000. FIG.
The
続いて、ワーク軸260を回転させる。ドライバ(図示せず)により図1で示すようにワーク軸モータ270を回転駆動すると、プーリ271、ベルト280、プーリ261、キー262を介して駆動力が伝達されてワーク軸260が一定回転速度で回転する。
同様に砥石軸モータ140が砥石軸機構130を介して砥石軸120を回転させ、砥石110を回転させる(図4の状態である)。この場合、研削液が研削液供給部(図示せず)から供給されているものとする。
Subsequently, the
Similarly, the
このような状態で垂直切込み機構240がワーク軸260の上昇動作を行う。具体的には、図1で示すように、垂直切り込み用モータ244が回転するとともにピニオン243が回転し、ピニオン243に噛み合うナットギア242が回転する。ナットギア242の内周のめねじ部は、切込み軸241の外周のおねじ部に螺挿されており、ナットギア242の回転により切込み軸241を上側へ移動させて、それと同時にワーク軸260を上側へ移動させる。
In such a state, the
ワーク軸260の上昇に伴いディスク300が回転しつつ上昇し、ディスク300の外周側が外周用砥石111の外周面粗仕上げ面111bと、また、ディスク300の内周側が内周用砥石112の内周面粗仕上げ面112bと同じ高さにまで移動すると同時に当接して研削を開始する(図5の状態である)。この場合、研削液供給孔115から吐出される研削液がディスク300の内周面および外周面にも供給される。これにより、ディスク300の内周面および外周面が研削される。
As the
外周用砥石111の外周面粗仕上げ面111b、および、内周用砥石112の内周面粗仕上げ面112bは回転軸方向に対して略平行に形成されている。ディスク300の内周面および外周面の2箇所を同時に粗仕上げをするとき、ディスク300の表面に対して垂直方向に研削砥石110を当接して研削するようにして、ディスク300の内周面および外周面を回転軸方向に対して略平行に形成する。
The outer peripheral surface
なお、研削途中でオシレーション機構250により上下レバー251が微小間隔上下する。この上下レバー251は回転するワーク軸260の下端の溝部に遊挿され、上下レバー251の上下動に追従してワーク軸260も上下動するように構成されている。
これにより、外周面粗仕上げ面111bおよび内周面粗仕上げ面112bに確実に研削液を導入することが可能となる。これにより砥石の目詰まりによる研削抵抗の増加を防ぐことができ、また、削り屑を確実に排除することができる。
In addition, the
This makes it possible to reliably introduce the grinding liquid into the outer peripheral surface
粗仕上げ終了後、続いて垂直切込み機構240によりワーク軸260とディスク300とを下降させ、ディスク300の外周側が外周用砥石111の外周面仕上げ溝111cと、また、ディスク300の内周側が内周用砥石112の内周面仕上げ溝112cと同じ高さにまで移動する(図6の状態である)。
続いて、水平切込み機構220により、水平移動テーブル230が移動し、それとともにワーク軸260も水平方向へ移動する。
After the rough finishing, the
Subsequently, the horizontal moving table 230 is moved by the
そしてワーク軸260により回転状態のディスク300が、砥石軸120により回転状態の研削砥石110の外周用砥石111の外周面仕上げ溝111cに接触してディスク300の外周面が研削され、同時に内周用砥石112の内周面仕上げ溝112cと接触してディスクの内周面が研削される(図7の状態である)。
Then, the
外周用砥石111の凹部111aの内周壁の外周面仕上げ溝111c、または、内周用砥石112の凸部112aの外周壁の内周面仕上げ溝112cは略〕字状または略〔字状に形成されている。ディスクの径方向(水平方向)から移動してきて、外周面仕上げ溝111cに当接して研削すると同時に内周面仕上げ溝112cに当接して研削する。これにより、外周面仕上げ溝111cがディスク300の外周面および外周面のエッジ部を同時に研削加工し、さらに、内周面仕上げ溝112cがディスク300の内周面よび内周面のエッジ部を同時に研削加工する。これにより、一方向の水平切込みにより内周面または外周面を略〕字状または略〔字状に形成する。これによりディスクの内周面および外周面の仕上げが短時間になされる。
The outer peripheral
なお、この場合も研削途中でオシレーション機構250により上下レバー251が微小間隔上下し、外周面仕上げ溝111cおよび内周面仕上げ溝112cに確実に研削液導入することが可能となる。
In this case as well, the
なお、上記した外周面仕上げ溝111c・内周面仕上げ溝112cに代えて、外周面仕上げ溝111d・内周面仕上げ溝112dを用いて研削しても良い。また、外周面仕上げ溝111e・内周面仕上げ溝112eを用いて研削しても良い。
これらどの仕上げ溝を用いるかについては適宜選択される。また、全ての仕上げ溝を順次用いるようにしても良い。
In place of the outer peripheral
Which finishing groove to use is appropriately selected. Moreover, you may make it use all the finishing grooves one by one.
続いて他の形態について図を参照しつつ説明する。図2で示す研削砥石110は、図2に示すように、外周用砥石111の下側が開口面116により開口し、また、直線テーパにより円錐台形状の凹部111aを備え、この凹部111aの内周壁には外周面粗仕上げ面111bが、さらに三段の外周面仕上げ溝111c,111d,111eが形成されている。
同様に内周用砥石112は、外周用砥石111の凹部111a内に形成されて直線テーパにより円錐台形状の凸部112aを備え、この凸部112aの外周壁には、内周面粗仕上げ面112bが、また、さらに三段の内周面仕上げ溝112c,112d,112eが形成されている。
これら、外周用砥石111および内周用砥石112はダイヤモンドを電着したダイヤモンド電着砥石であり、凹部111a内のテーパ部を含む全面および凸部112aのテーパ部を含む全面が、砥石である点を利用した研削砥石の利用方法である。
Next, another embodiment will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 2, the
Similarly, the inner
The outer
続いて、このような研削砥石によるディスク研削時における形状加工機1000の動作について図を参照しつつ説明する。図8〜図11は、形状加工機1000の動作を説明する説明図である。
ディスク300が、ワーク軸260の先端のターンテーブル上に載置される。ワーク軸260の最下端にはロータリージョイント290が設けられ、真空ポンプ(図示せず)にエアチューブ(図示せず)を介して接続されており、真空ポンプを稼働させると真空吸着によりワーク軸260のターンテーブル上にディスク300が固定される。ディスク300は芯出しがされて偏芯がないようになされている。
Next, the operation of the shape processing machine 1000 at the time of disc grinding with such a grinding wheel will be described with reference to the drawings. 8-11 is explanatory drawing explaining operation | movement of the shape processing machine 1000. FIG.
The
続いて、ワーク軸260を回転させる。ドライバ(図示せず)によりワーク軸モータ270を回転駆動するとワーク軸260が一定回転速度で回転する。
同様に砥石軸モータ140が砥石軸機構130を介して砥石軸120を回転させ、砥石110を回転させる(図8の状態である)。この場合、研削液が研削液供給部(図示せず)から供給されているものとする。
Subsequently, the
Similarly, the
このような状態で垂直切込み機構240がワーク軸260の上昇動作を行う。
ワーク軸260の上昇に伴いディスク300が回転しつつ上昇し、ディスク300の外周側が外周用砥石111の凹部111aのテーパ面と、また、ディスク300の内周側が内周用砥石112の凸部112aのテーパ面に同時に当接して研削を開始する(図9の状態である)。この場合、研削液供給孔115から吐出される研削液がディスク300の内周面および外周面にも供給される。これにより、ディスク300の内周面および外周面が研削される。なお、テーパの傾斜は、図面の明瞭化のため、図中ではあえて傾斜角度を大きく図示しているが、実際は傾斜角度は充分小さい(例えば2度〜3度)。このため、ディスク300の上昇とともに少しずつ内外周が研削されていく。上昇するにつれてディスク300の外径は凹部111aのテーパにより小さくなり、また、ディスク300の内径は凸部112aのテーパにより大きくなる。
In such a state, the
As the
このような研削を行いつつディスク300を上昇させて、ディスク300の外周側が外周用砥石111の外周面粗仕上げ面111bと、また、ディスク300の内周側が内周用砥石112の内周面粗仕上げ面112bと同じ高さにまで上昇して最終的な粗仕上げの研削を行う(図10の状態である)。この場合、研削液供給孔115から吐出される研削液がディスク300の内周面および外周面にも供給される。これにより、ディスク300の内周面および外周面が研削される。
The
外周用砥石111の外周面粗仕上げ面111b、および、内周用砥石112の内周面粗仕上げ面112bは回転軸方向に対して略平行に形成されている。ディスク300の内周面および外周面の2箇所を同時に粗仕上げをするとき、ディスク300の表面に対して垂直方向に研削砥石110を当接して研削するようにして、ディスク300の内周面および外周面を回転軸方向に対して略平行に形成する。
The outer peripheral surface
なお、これら図9〜図10で示したような研削途中でオシレーション機構250により回転するワーク軸260も上下動して、凹部111aおよび凸部112bのテーパ面、並びに、外周面粗仕上げ面111bおよび内周面粗仕上げ面112bに確実に研削液を導入することが可能となる。これにより砥石の目詰まりによる研削抵抗の増加を防ぐことができ、また、削り屑を確実に排除することができる。
In addition, the
粗仕上げ終了後、続いて垂直切込み機構240によりワーク軸260とディスク300とを下降させ、ディスク300の外周側が外周用砥石111の外周面仕上げ溝111cと、また、ディスク300の内周側が内周用砥石112の内周面仕上げ溝112cと同じ高さにまで移動する。続いて、水平切込み機構220により、水平移動テーブル230が移動し、それとともにワーク軸260も水平方向へ移動する。
After the rough finishing, the
そしてワーク軸260により回転状態のディスク300が、砥石軸120により回転状態の研削砥石110の外周用砥石111の外周面仕上げ溝111cに接触してディスク300の外周面が研削され、同時に内周用砥石112の内周面仕上げ溝112cと接触してディスクの内周面が研削される(図11の状態である)。
Then, the
外周用砥石111の凹部111aの内周壁の外周面仕上げ溝111c、または、内周用砥石112の凸部112aの外周壁の内周面仕上げ溝112cは略〕字状または略〔字状に形成されている。ディスクの径方向(水平方向)から移動してきて、外周面仕上げ溝111cに当接して研削すると同時に内周面仕上げ溝112cに当接して研削する。これにより、外周面仕上げ溝111cがディスク300の外周面および外周面のエッジ部を同時に研削加工し、さらに、内周面仕上げ溝112cがディスク300の内周面よび内周面のエッジ部を同時に研削加工する。これにより、一方向の水平切込みにより内周面または外周面を略〕字状または略〔字状に形成する。これによりディスクの内周面および外周面の仕上げが短時間になされる。
The outer peripheral
なお、このような内外周仕上げ時でも研削途中でオシレーション機構250により上下レバー251が微小間隔上下し、外周面仕上げ溝111cおよび内周面仕上げ溝112cに確実に研削液導入することが可能となる。
Even during the inner and outer peripheral finishing, the upper and
なお、上記した外周面仕上げ溝111c・内周面仕上げ溝112cに代えて、外周面仕上げ溝111d・内周面仕上げ溝112dを用いて研削しても良い。また、外周面仕上げ溝111e・内周面仕上げ溝112eを用いて研削しても良い。
これらどの仕上げ溝を用いるかについては適宜選択される。また、全ての仕上げ溝を順次用いるようにしても良い。
In place of the outer peripheral
Which finishing groove to use is appropriately selected. Moreover, you may make it use all the finishing grooves one by one.
さて、上記の形状加工機1000は、オシレーション機構250、垂直切込み機構240、および、水平切込み機構220は、ワーク軸260側に設置された形態について説明した。しかしながら、図1に示す形状加工機1000のオシレーション機構250に代えて、ディスク300の表面に対して垂直方向(ワーク軸260の回転方向)に砥石軸120を上下する砥石軸側オシレーション機構(図示せず)を備えるようにしても良い。
In the shape processing machine 1000 described above, the
また、図1に示す形状加工機1000の垂直切込み機構240に代えて、ディスク300と、外周面粗仕上げ面111bおよび内周面粗仕上げ面112bが形成された位置とが同じ高さとなるように、または、ディスク300と外周面仕上げ溝111c,111d,111eおよび内周面仕上げ溝112c,112d,112eが形成された位置とが同じ高さとなるように、砥石軸120を昇降する砥石軸側垂直切込み機構(図示せず)を備えるようにしても良い。
Further, in place of the
また、図1に示す形状加工機1000の水平切込み機構220に代えて、砥石軸120を水平方向に移送する砥石軸側水平切込み機構(図示せず)を備えるようにしても良い。
また、これら砥石軸側オシレーション機構(図示せず)、砥石軸側垂直切込み機構(図示せず)、砥石軸側水平切込み機構(図示せず)を全て砥石軸側に備えたり、または、ワーク軸側と砥石軸側に散在するような形状加工機としてもよい。
Moreover, it may replace with the
Also, these grinding wheel shaft side oscillation mechanisms (not shown), grinding wheel shaft side vertical cutting mechanism (not shown), grinding wheel shaft side horizontal cutting mechanism (not shown) are all provided on the grinding wheel shaft side, or It is good also as a shape processing machine scattered on the shaft side and the grindstone shaft side.
また、上記の形状加工機1000はワーク軸260および砥石軸120は共に両軸が地上面に対して略垂直であるものとして説明した。
しかしながら、ワーク軸260および砥石軸120が、地上面に対して略水平であるようにしても良い。また、ワーク軸260および砥石軸120が地上面に対して傾斜するようにしても良い。
つまり、ワーク軸260の回転軸と、砥石軸120の回転軸とが略平行であれば良い。
In the shape processing machine 1000 described above, both the
However, the
That is, the rotation axis of the
以上本発明について説明した。このような研削砥石および形状加工機により、研削効率を向上させることができる。 The present invention has been described above. With such a grinding wheel and a shape processing machine, the grinding efficiency can be improved.
1000:形状加工機
100:上側機構部
110:研削砥石
111:外周用砥石
111a:凹部
111b:外周面粗仕上げ面
111c:外周面仕上げ溝
111d:外周面仕上げ溝
111e:外周面仕上げ溝
112:内周用砥石
112a:凸部
112b:内周面粗仕上げ面
112c:内周面仕上げ溝
112d:内周面仕上げ溝
112e:内周面仕上げ溝
113:取付けねじ
114:研削液導入部
115:研削液供給孔
116:開口面
120:砥石軸
130:砥石軸機構
140:砥石軸モータ
200:下側機構部
210:ベース
220:水平切込み機構
230:水平移動テーブル
240:垂直切込み機構
241:切込み軸
242:ナットギア
243:ピニオン
244:垂直切込み用モータ
250:オシレーション機構
251:上下レバー
260:ワーク軸
261:プーリ
262:キー
263:ディスク吸着部
270:ワーク軸モータ
271:プーリ
280:ベルト
290:ロータリージョイント
300:ディスク(ワーク)
1000: Shape processing machine 100: Upper mechanism 110: Grinding wheel 111: Outer peripheral wheel 111a:
Claims (6)
回転軸に対して円錐台形状の凹部の内周壁であってテーパ状に形成された研削面を有する円筒状の外周用砥石と、
外周用砥石の凹部内に形成され、回転軸に対して円錐台形状の凸部の外周壁であってテーパ状に形成された研削面を有する円柱状の内周用砥石と、
ディスクの内周面の粗仕上げ用として内周用砥石に形成される内周面粗仕上げ面と、
ディスクの外周面の粗仕上げ用として外周用砥石に形成される外周面粗仕上げ面と、
ディスクの内周面の仕上げ用として内周端面仕上げ面に加えて内周端面エッジ部の面取り加工用の交差角仕上げ面を有する内周面仕上げ溝と、
ディスクの外周面の仕上げ用として外周端面仕上げ面に加えて外周端面エッジ部の面取り加工用の交差角仕上げ面を有する外周面仕上げ溝と、
内外周用砥石に形成される研削液導入部と、
凹部内に設けられ、研削液導入部まで連通する研削液供給孔と、
を備え、
外周用砥石の凹部の内周壁の外周面粗仕上げ面、および、内周用砥石の凸部の外周壁の内周面粗仕上げ面は同一平面内で同心円上に形成され、
外周用砥石の凹部の内周壁の外周面仕上げ溝、および、内周用砥石の凸部の外周壁の内周面仕上げ溝は同一平面内で同心円上に形成され、
外周用砥石の凹部は開口面に向けて拡径し、また、内周用砥石の凸部は開口面に向けて縮径するようなテーパ状に形成された研削面とし、
最終の外周面粗仕上げ面および内周面粗仕上げ面は開口面から最も奥に位置することを特徴とする研削砥石。 A grinding wheel that is a polishing tool for chamfering the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the disk, and the edge portion of the inner peripheral surface and the outer peripheral surface,
A cylindrical outer peripheral grinding wheel having a grinding surface formed in a tapered shape on the inner peripheral wall of the frustoconical recess with respect to the rotation axis;
A cylindrical inner peripheral grinding wheel having a grinding surface that is formed in a concave portion of the outer peripheral grinding stone and is a tapered outer peripheral wall of a frustoconical convex portion with respect to the rotation axis;
An inner peripheral rough finish surface formed on the inner peripheral grindstone for rough finishing of the inner peripheral surface of the disk;
The outer peripheral surface rough finish surface formed on the outer peripheral grindstone for rough finishing of the outer peripheral surface of the disk,
An inner peripheral surface finishing groove having a cross angle finishing surface for chamfering the inner peripheral end surface edge in addition to the inner peripheral end surface finishing surface for finishing the inner peripheral surface of the disk;
In addition to the outer peripheral end surface finished surface for finishing the outer peripheral surface of the disc, an outer peripheral surface finished groove having a cross angle finished surface for chamfering the outer peripheral end surface edge portion,
A grinding fluid inlet formed on the inner and outer peripheral grinding wheels;
A grinding fluid supply hole provided in the recess and communicating with the grinding fluid introduction portion;
With
The outer peripheral surface rough finish surface of the inner peripheral wall of the concave portion of the outer peripheral grindstone, and the inner peripheral surface rough finish surface of the outer peripheral wall of the convex portion of the inner peripheral grindstone are formed concentrically in the same plane,
The outer peripheral surface finishing groove of the inner peripheral wall of the concave portion of the outer peripheral grinding stone, and the inner peripheral surface finishing groove of the outer peripheral wall of the convex portion of the inner peripheral grinding stone are formed concentrically in the same plane,
The concave portion of the outer peripheral grindstone is expanded toward the opening surface, and the convex portion of the inner peripheral grindstone is a grinding surface formed in a tapered shape so as to reduce the diameter toward the opening surface,
A grinding wheel characterized in that the final rough surface of the outer peripheral surface and the rough surface of the inner peripheral surface are located farthest from the opening surface.
外周用砥石の外周面粗仕上げ面、および、内周用砥石の内周面粗仕上げ面は回転軸方向に対して略平行に形成されることを特徴とする研削砥石。 In the grinding wheel according to claim 1,
An outer peripheral surface rough finish surface of an outer peripheral grindstone and an inner peripheral surface rough finish surface of an inner peripheral grindstone are formed substantially parallel to a rotation axis direction.
ディスクの内周面および外周面の2箇所を同時に粗仕上げをするとき、ディスク表面に対して垂直方向に移動しつつ、外周用砥石の凹部および内周用砥石の凸部のテーパ状の研削面により研削し、外周面粗仕上げ面および内周面粗仕上げ面まで移動してディスクの内周面および外周面の粗仕上げをし、また、ディスクの内周面および外周面、ならびに、その内外周面のエッジ部分の3箇所を同時に仕上げをするとき、ディスクの径方向に移動しつつ外周面仕上げ溝および内周面仕上げ溝がディスクの内周面および外周面を研削し、この2方向の研削と内周面および外周面ならびに内外周面のエッジ部を同時に加工することができることを特徴とする研削砥石。 In the grinding wheel according to claim 2,
When performing rough finishing simultaneously on the inner and outer peripheral surfaces of the disc, the tapered grinding surfaces of the concave portion of the outer peripheral grindstone and the convex portion of the inner peripheral grindstone are moved in a direction perpendicular to the disc surface. The outer peripheral surface rough finish surface and the inner peripheral surface rough finish surface are moved to rough finish of the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the disc. Also, the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the disc, and the inner and outer peripheral surfaces thereof When finishing the three edge portions of the surface at the same time, the outer peripheral surface finishing groove and the inner peripheral surface finishing groove grind the inner peripheral surface and outer peripheral surface of the disc while moving in the radial direction of the disc. A grinding wheel characterized in that the inner peripheral surface, the outer peripheral surface, and the edge portions of the inner and outer peripheral surfaces can be processed simultaneously.
オシレーション機構、垂直切込み機構、および、水平切込み機構は、ワーク軸側に設置されるか、砥石軸側に設置されるか、または、ワーク軸側もしくは砥石軸側に分散して設置されることを特徴とする形状加工機。 In the shape processing machine according to claim 4,
The oscillation mechanism, vertical cutting mechanism, and horizontal cutting mechanism must be installed on the workpiece shaft side, installed on the grinding wheel shaft side, or distributed on the workpiece shaft side or grinding wheel shaft side. Shape processing machine characterized by
ワーク軸および砥石軸は共に両軸が垂直、水平または傾斜することを特徴とする形状加工機。 In the shape processing machine according to claim 4 or 5,
A shape processing machine characterized in that both the workpiece axis and the grindstone axis are vertical, horizontal or inclined.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2003
- 2003-12-18 JP JP2003420298A patent/JP2005059194A/en active Pending
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