JP2021000700A - 加工装置及び加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態1に係る加工装置及び加工方法を図面に基づいて説明する。図1は、実施形態1に係る加工装置の構成例を示す斜視図である。図2は、図1に示された加工装置のチャックテーブルの構成例を示す斜視図である。図3は、図2に示されたチャックテーブルの固定部及び回転駆動部の構成例を示す斜視図である。図4は、図3に示された被加工物の円弧面と回転駆動部の回転軸との位置関係を示す被加工物の端面図である。図5は、実施形態1に係る加工方法の流れを示すフローチャートである。
実施形態1に係る図1に示す加工装置1は、被加工物200の外表面206のうちの円弧面201を切削ブレード21で切削加工(加工に相当)して、円弧面201に複数の加工痕である切削溝210(図1中に点線で示す)を形成する切削装置である。実施形態1では、被加工物200は、超音波診断装置のプローブに搭載されるものであり、超音波振動子(ピエゾ素子)により構成されている。被加工物200は、図2及び図3に示すように、外表面206に断面円弧状の円弧面201が形成されている。円弧面201は、被加工物200の外周方向に凸の円弧状に形成され、尾根の方向に断面形状が一定に形成されている。なお、尾根の方向とは、円弧面201の曲率の中心と平行な方向である。
実施形態1に係る加工装置1は、図1に示すように、被加工物200を固定するチャックテーブル10と、水平方向と平行なY方向に軸心を有し、チャックテーブル10に固定された被加工物200に切削水を供給しながら切削加工する加工工具である切削ブレード21が装着されるスピンドル22を備える加工ユニット20と、チャックテーブル10に固定された被加工物200を撮像する撮像ユニット30と、チャックテーブル10と加工ユニット20とを相対的に移動させる移動手段である移動ユニット40と、各構成要素を制御する制御ユニット100とを少なくとも有する。
被加工物固定ステップST1は、チャックテーブル10に、円弧面201の尾根がX方向に沿うように、被加工物200を固定部12に軸心131回りに回転可能に固定するステップである。被加工物固定ステップST1では、入力ユニット102を介して加工内容情報を制御ユニット100が受け付けて記憶装置に記憶し、チャックテーブル10がオペレータなどにより回転駆動源上に設置される。なお、加工内容情報は、切削溝210の幅、互いに隣り合う切削溝210間の距離、各切削溝210の円弧面201から溝底までの深さ、及びこれらの許容値、切削溝210の数を含む。
図6は、図5に示された加工方法の最初の加工ステップを示す被加工物の端面図である。図7は、図5に示された加工方法の複数回繰り返された後の加工ステップを示す被加工物の端面図である。図8は、図5に示された加工方法の複数回繰り返された後の加工ステップで切削溝が形成された被加工物の平面図である。図9は、図8に示された被加工物が図5に示された加工方法の回転ステップで所定角度回転された被加工物の平面図である。図10は、図9に示された被加工物の円弧面に加工ステップで切削溝が形成された被加工物の平面図である。図11は、図5に示された加工方法の最後の加工ステップ後の被加工物の端面図である。
被加工物離脱ステップST5は、加工ステップST2及び回転ステップST4実施後、チャックテーブル10から被加工物200を離脱させるステップである。被加工物離脱ステップST5では、加工装置1が、加工装置1が、切削ブレード21を円弧面201に接触しなくなるZ方向の位置まで一旦上昇させた後、チャックテーブル10を加工ユニット20の下方から退避させて、ロッド124を縮小する。オペレータ等がチャックテーブル10から切削溝210が形成された被加工物200を取り出して、加工方法を終了する。
本発明の実施形態2に係る加工装置を図面に基づいて説明する。図12は、実施形態2に係る加工装置のチャックテーブルの固定部及び回転駆動部の構成例を示す斜視図である。図12は、実施形態1と同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
10 チャックテーブル
12 固定部
20 加工ユニット(切削ユニット)
21 切削ブレード(加工工具)
22 スピンドル
41 加工送りユニット
42 割り出し送りユニット
43 切り込み送りユニット
50 基準ベース
51 基準面
60 高さ測定器
100 制御ユニット
131 軸心
200 被加工物
201 円弧面
206 外表面
210 切削溝(加工痕)
ST1 被加工物固定ステップ
ST2 加工ステップ
ST4 回転ステップ
ST5 被加工物離脱ステップ
Claims (4)
- 被加工物の外表面のうちの断面円弧状の円弧面を加工する加工装置であって、
被加工物を固定するチャックテーブルと、
チャックテーブルに固定された被加工物に加工痕を形成する加工ユニットと、
X方向に該チャックテーブルと該加工ユニットとを相対的に移動させる加工送りユニットと、
X方向と直交するY方向に該チャックテーブルと該加工ユニットとを相対的に移動させる割り出し送りユニットと、
該加工ユニットをX方向とY方向との双方と直交するZ方向に切り込み送りさせる切り込み送りユニットと、
各構成要素を制御する制御ユニットと、を備え、
該チャックテーブルは、
該円弧面を露出した被加工物が、X方向の軸心を回転軸として回転可能に固定される固定部を有し、
該制御ユニットは、
該円弧面の尾根がX方向に沿って該固定部に固定された被加工物の該円弧面に、該加工ユニットでX方向に沿った該加工痕を形成した後、
該固定部を所定角度回転させる加工装置。 - 該加工ユニットが、Y方向に軸心を有し、切削ブレードが装着されるスピンドルを備える切削ユニットであり、
該加工ユニットの切削ブレードを切り込み送り方向に移動させ、該切削ブレードの先端を接触させる基準面を有する基準ベースと、
該基準面と該固定部に固定された被加工物の該円弧面の上端との高さの差を測定する高さ測定器と、を備え、
該基準面の高さに基づいて、該切削ブレードの先端と該円弧面の高さを割り出し、該円弧面への該切削ブレードの切り込み深さを制御する請求項1記載の加工装置。 - 請求項1記載の加工装置を用いて、被加工物の外表面のうちの断面円弧状の該円弧面に加工痕を形成する加工方法であって、
該チャックテーブルに、該円弧面の尾根がX方向に沿うように、被加工物を該固定部に回転可能に固定する被加工物固定ステップと、
該チャックテーブルに固定された被加工物の該円弧面にX方向に沿って加工痕を形成する加工ステップと、
該加工ステップ実施後、被加工物を該所定角度回転させる回転ステップと、
該加工ステップ及び回転ステップ実施後、該チャックテーブルから被加工物を離脱させる被加工物離脱ステップと、を備える加工方法。 - 該チャックテーブルの該固定部には、該円弧面の円周面が成す円の中心を該固定部の回転軸に一致させて被加工物を固定する請求項3に記載の加工方法。
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