JPH09290361A - Ceramics-made multigroove roller for wire saw - Google Patents
Ceramics-made multigroove roller for wire sawInfo
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- JPH09290361A JPH09290361A JP10240996A JP10240996A JPH09290361A JP H09290361 A JPH09290361 A JP H09290361A JP 10240996 A JP10240996 A JP 10240996A JP 10240996 A JP10240996 A JP 10240996A JP H09290361 A JPH09290361 A JP H09290361A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、シリコン、磁性
体、水晶等を切断するワイヤーソーに関するもので、更
に述べると、ワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラ
に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wire saw for cutting silicon, magnetic material, crystal, etc., and more specifically to a ceramic multi-groove roller for the wire saw.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ワイヤーソーは、ワイヤーを張設した複
数の多溝ローラを備えており、該多溝ローラを回転させ
て該ワイヤーを直線運動させることにより、シリコン、
磁性体、水晶、セラミックス等の被加工物（ワーク）を
切断する。2. Description of the Related Art A wire saw is provided with a plurality of multi-groove rollers in which wires are stretched. By rotating the multi-groove rollers to linearly move the wires, silicon,
Workpieces such as magnetic materials, crystals, and ceramics are cut.
【０００３】従来の多溝ローラは、樹脂例えばナイロン
で形成され、その表面には複数のワイヤー溝が設けられ
ている。このワイヤー溝の深さは、通常０．５〜１ｍｍ
の範囲で形成されるが、その材質が柔軟であり、かつ、
加工性も良いので、ワイヤー溝の加工作業が容易である
反面、磨耗し易いので耐久性において問題がある。そこ
で、近年、前記問題を解決するため、セラミックス製ロ
ーラが使用されている（特開昭６３−２３７８６３号公
報参照）。A conventional multi-groove roller is made of resin such as nylon and has a plurality of wire grooves on its surface. The depth of this wire groove is usually 0.5-1 mm
It is formed in the range of, but the material is flexible, and
Since the workability is also good, the work of working the wire groove is easy, but on the other hand, there is a problem in durability because it is easily worn. Therefore, in recent years, in order to solve the above problem, a ceramic roller has been used (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-237863).
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】セラミックスの硬度
は、ナイロンに比べ著しく高く、例えば、６６ナイロン
のロックウェル硬度は、Ｒ１１２であるが、アルミナの
含有量が９７％のセラミックスはその硬度が高過ぎるの
で、ロックウェル硬度での測定は不可能である。そこ
で、該セラミックスのビッカース硬度を測定したとこ
ろ、Ｈｖ１４００であった。このＨｖ１４００は高過ぎ
てロックウェル硬度との比較はできない。The hardness of ceramics is remarkably higher than that of nylon. For example, 66 nylon has a Rockwell hardness of R112, but ceramics having an alumina content of 97% has too high hardness. Therefore, measurement with Rockwell hardness is impossible. Then, the Vickers hardness of the ceramic was measured and found to be Hv1400. This Hv1400 is too high to compare with Rockwell hardness.
【０００５】多溝ローラのワイヤー溝がナイロンで形成
されている場合は、ワイヤー溝の精度誤差をワイヤー溝
が変形若しくは、ワイヤーが伸縮して補っていた。しか
し、該ワイヤー溝がセラミックスで形成されている場
合、ワイヤー溝が変形しないため、ワイヤー溝の精度誤
差のすべてをワイヤーが伸縮することのみによって補わ
なければならない。従って、ワイヤー溝がセラミックス
で形成される場合、ワイヤーにかかるストレスがナイロ
ンでワイヤー溝を形成された場合よりはるかに多い。When the wire groove of the multi-groove roller is made of nylon, the wire groove is deformed or the wire expands and contracts to compensate the accuracy error of the wire groove. However, when the wire groove is made of ceramics, the wire groove is not deformed, so that all the accuracy errors of the wire groove must be compensated only by the expansion and contraction of the wire. Therefore, when the wire groove is formed of ceramics, the stress applied to the wire is much higher than when the wire groove is formed of nylon.
【０００６】上記事情より、ワイヤーソーのセラミック
ス製多溝ローラは、ナイロン製多溝ローラよりはるかに
高い精度でワイヤー溝を形成しなければならない。In view of the above circumstances, the ceramic multi-grooved roller of the wire saw must form the wire grooves with much higher accuracy than the nylon multi-grooved roller.
【０００７】ナイロン製多溝ローラは、ＮＣ旋盤を用い
バイトによる切削によりワイヤー溝を加工していた。し
かし、セラミックス製ローラのワイヤー溝を加工する場
合は、前述の様にセラミックスは極めて硬度が高い為、
例えばＮＣ円筒研削盤を用いダイヤモンド砥石による研
削加工になる。そのため、従来例に比べ加工に要する時
間が著しく長くなるとともに、加工費用も嵩むようにな
る。In the nylon multi-groove roller, an NC lathe was used to form wire grooves by cutting with a cutting tool. However, when processing the wire groove of a ceramic roller, the hardness of the ceramic is extremely high as described above,
For example, the grinding process is performed with a diamond grindstone using an NC cylindrical grinder. Therefore, the time required for the processing is significantly longer than that in the conventional example, and the processing cost is increased.
【０００８】その上、砥石先端の磨耗が激しく、一本の
セラミックス製多溝ローラの溝加工の途中で砥石を交換
しなければならないことがある。しかし、該砥石を交換
すると、ワイヤー溝と該砥石との位置関係を交換直前の
状態に精確に合わせることが困難であり、結果ワイヤー
溝の溝ピッチの誤差要因となる。そのため、ワイヤー溝
を設計通りに精確に形成することができず、脱線や、断
線の原因となることがある。In addition, the tip of the grindstone is worn out so much that the grindstone may have to be replaced during the groove processing of one ceramic multi-groove roller. However, when the grindstone is replaced, it is difficult to accurately match the positional relationship between the wire groove and the grindstone to the state immediately before the replacement, resulting in an error factor in the groove pitch of the wire groove. Therefore, the wire groove cannot be accurately formed as designed, which may cause derailment or disconnection.
【０００９】そこで、ワイヤー溝の深さを従来のナイロ
ン製多溝ローラより浅くすることにより、前記問題を解
決することが考えられる。しかし、ワイヤー溝を浅くす
るとワイヤーの脱線が発生し易くなり、ワイヤーが脱線
してしまうと切断中の被加工物（ワーク）を駄目にして
しまう。Therefore, it is possible to solve the above problem by making the depth of the wire groove shallower than that of the conventional nylon multi-groove roller. However, if the wire groove is shallow, the wire is likely to be derailed, and if the wire is derailed, the workpiece to be cut (work) is ruined.
【００１０】又、前述の様にセラミックス製多溝ローラ
は変形がほとんど無いので、加工精度向上及び加工速度
向上の為、ナイロン製多溝ローラよりワイヤーに高い張
力を掛けて使用されることが多い。更に、この多溝ロー
ラは被加工物（ワーク）の削り量を減らす為、及び一度
に多くの数量を切断する為に、細い径のワイヤー、例え
ば、直径０．１ｍｍのピアノ線が使用される。そのた
め、ワイヤーに設計値よりわずかでも多い荷重がワイヤ
ーにかかると断線してしまう。Further, as described above, the ceramic multi-groove roller is hardly deformed, so that the wire is often applied with a higher tension than the nylon multi-groove roller in order to improve the processing accuracy and the processing speed. . Further, this multi-groove roller uses a wire having a small diameter, for example, a piano wire having a diameter of 0.1 mm in order to reduce the amount of shaving of a work (work) and to cut a large number at a time. . Therefore, if a load that is slightly larger than the design value is applied to the wire, the wire will break.
【００１１】更に、近年では被加工物（ワーク）の多様
化が進み、それに伴い要求されるワイヤー溝の溝ピッチ
も多種にわたってきている。特に、被加工物を極薄肉に
加工する場合には、溝ピッチ０．２ｍｍ以下が要求され
るが、この溝ピッチが小さくなると、それに比例して、
溝間山の山頂山幅も当然小さくなる。しかし、セラミッ
クス製多溝ローラは硬脆性材料であるため、山頂山幅を
小さくすればワイヤー溝加工時に溝間山にチッピングが
発生する。そのため、溝間山を設計通りに形成すること
が困難となる。溝間山が設計通りに形成出来ない場合に
は、ワイヤーの脱線、断線が発生したり被加工物（ワー
ク）の加工精度にも悪影響を及ぼす。Further, in recent years, the diversification of workpieces (workpieces) has progressed, and along with this, various groove pitches of wire grooves have been required. In particular, when the work piece is processed into an extremely thin wall, a groove pitch of 0.2 mm or less is required, but when this groove pitch becomes smaller, proportionally,
The width of the summit of Mizoma is naturally small. However, since the ceramic multi-groove roller is a hard and brittle material, chipping occurs in the inter-groove ridge during wire grooving if the crest width is reduced. Therefore, it becomes difficult to form the groove crests as designed. If the groove crests cannot be formed as designed, wire derailment, wire breakage, and the processing accuracy of the workpiece will be adversely affected.
【００１２】この発明は、上記事情に鑑み、溝加工時に
チッピングが発生しないようにすることである。他の目
的は、ワイヤー溝の深さを従来例のそれより浅くすると
ともに、脱線、断線が生じないようにすることを目的と
する。In view of the above circumstances, the present invention is to prevent chipping during groove processing. Another object is to make the depth of the wire groove shallower than that of the conventional example and to prevent derailment and disconnection.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】この発明は、表面に複数
のワイヤー溝と溝間山とを有するワイヤーソーのセラミ
ックス製多溝ローラにおいて；該セラミックス製多溝ロ
ーラの溝形成部分が、アルミナの含有量が９０％以上の
セラミックスで形成されていることを特徴とするワイヤ
ーソーのセラミックス製多溝ローラ、である。この発明
は、表面に複数のワイヤー溝と溝間山とを有するワイヤ
ーソーのセラミックス製多溝ローラにおいて；該セラミ
ックス製多溝ローラの溝形成部分が、曲げ強度３５００
ｋｇ／ｃｍ2以上のセラミックスで形成されていること
を特徴とするワイヤーソーのセラミックス製多溝ロー
ラ、ある。The present invention relates to a ceramic multi-grooved roller of a wire saw having a plurality of wire grooves and inter-groove ridges on its surface; the groove forming portion of the ceramic multi-grooved roller is made of alumina. A ceramic multi-groove roller for a wire saw, characterized in that the content thereof is 90% or more. The present invention relates to a ceramic multi-groove roller of a wire saw having a plurality of wire grooves and inter-groove peaks on its surface; the groove forming portion of the ceramic multi-groove roller has a bending strength of 3500.
A ceramic multi-groove roller for a wire saw, which is characterized in that it is formed of ceramics of kg / cm 2 or more.
【００１４】この発明は、表面に複数のワイヤー溝を有
し、かつ、互いに平行に配設される複数の多溝ローラ
と、該複数の多溝ローラのまわりに捲回され、かつ、ワ
イヤー溝により案内されるワイヤーと、を備え、該多溝
ローラの２本以上がセラミックス製多溝ローラで構成さ
れるワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラにおい
て；該セラミックス製多溝ローラのワイヤー溝の深さ
が、５０〜５００μｍであり、該多溝ローラの中芯軸に
対するワイヤー溝のラジアル方向の振れが２０μｍ以下
であり、該多溝ローラの中芯軸に対するワイヤー溝のア
キシャル方向の振れが２０μｍ以下であること、を特徴
とするワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラ、であ
る。この発明において、一本のセラミックス製多溝ロー
ラのワイヤー溝の直径のばらつきが、３０μｍ以下であ
り、該ワイヤー溝のピッチの誤差の累積が３０μｍ以下
であるように形成したり、又、被加工物に対向する２本
のセラミックス製多溝ローラの、各々の多溝ローラのワ
イヤー溝の直径のばらつきの合計が６０μｍ以下であ
り、該ワイヤー溝の相対する溝ピッチの相互累積誤差が
６０μｍ以下であるように形成してもよい。According to the present invention, a plurality of multi-groove rollers having a plurality of wire grooves on the surface thereof and arranged in parallel with each other, and a plurality of multi-groove rollers wound around the plurality of multi-groove rollers and having wire grooves A wire guided by a multi-groove roller, and two or more of the multi-groove rollers are ceramic multi-groove rollers, the ceramic multi-groove roller of a wire saw; Is 50 to 500 μm, the radial runout of the wire groove with respect to the core shaft of the multi-groove roller is 20 μm or less, and the runout of the wire groove with respect to the core shaft of the multi-groove roller in the axial direction is 20 μm or less. A ceramic multi-groove roller for a wire saw, characterized in that In the present invention, the variation of the diameter of the wire groove of one ceramic multi-groove roller is 30 μm or less, and the accumulation of the pitch error of the wire groove is 30 μm or less. The two ceramic multi-groove rollers facing each other have a total variation in diameter of the wire grooves of each multi-groove roller of 60 μm or less, and a mutual cumulative error of the groove pitches of the wire grooves of 60 μm or less. It may be formed as is.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明者は、溝間山の山頂山幅を
狭く、例えば、４０μｍ以下にすると、チッピングが発
生するのは、材質に問題があるのではないか、と考え、
アルミナ成分の含有量を変えながらチッピングが発生す
るか否かを実験した。その結果、アルミナの含有量が９
０％以上、又は、曲げ強度が３５００ｋｇ／ｃｍ2以上
になると、溝間山の山頂山幅が狭くなっても、例えば、
４０μｍとなってもチッピングが発生しないことがわか
った。そこで、セラミックス製多溝ローラの材質として
アルミナの含有量が９０％以上のセラミックス又は曲げ
強度３５００ｋｇ／ｃｍ2以上のセラミックスを採用す
ることとした。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The inventor of the present invention considers that if the width of the crests of the crests is narrow, for example, 40 μm or less, chipping may occur because of a material problem.
Experiments were conducted to determine whether chipping occurred while changing the content of the alumina component. As a result, the content of alumina was 9
If the bending strength is 0% or more or the bending strength is 3500 kg / cm 2 or more, even if the width of the crest of the groove is narrowed, for example,
It was found that chipping did not occur even at 40 μm. Therefore, as the material of the multi-groove roller made of ceramics, it is decided to use ceramics having an alumina content of 90% or more or ceramics having a bending strength of 3500 kg / cm 2 or more.
【００１６】本発明者は、セラミックス製多溝ローラの
場合にワイヤーが脱線したり、断線したりし易いのは、
ワイヤー溝がナイロン製多溝ローラに比べ、変形量が極
く少ないためであると考えた。即ち、ナイロン製多溝ロ
ーラでは、ワイヤー溝が変形若しくは、ワイヤーが伸張
することによって多溝ローラのワイヤー溝の振れ等の精
度を補っているが、セラミックス製多溝ローラでは、ワ
イヤー溝の変形による調整はほとんど無く、ワイヤーの
みですべての精度を補っているのである。In the case of the ceramic multi-groove roller, the inventor of the present invention has a tendency that the wire is easily broken or broken.
It was thought that this was because the wire groove had an extremely small amount of deformation compared to the nylon multi-groove roller. That is, in the nylon multi-groove roller, the wire groove is deformed or the wire is extended to compensate for the accuracy of the wire groove runout of the multi-groove roller, but in the ceramic multi-groove roller, the wire groove is deformed. There is almost no adjustment, only the wire compensates for all precision.
【００１７】ワイヤーの脱線、断線を防止するには、設
計値に対して誤差が無い様に精確にワイヤー溝を形成す
れば良いが、そのように形成することは、極めて困難で
ある。そこで、本発明者は、脱線、断線の原因を追求し
たところ、その主なる原因は、多溝ローラの中芯軸に対
するワイヤー溝のアキシャル方向の振れ（以下アキシャ
ル方向の振れ、という）と多溝ローラの中芯軸に対する
ワイヤー溝のラジアル方向の振れ（以下ラジアル方向の
振れ、という）にあることがわかった。In order to prevent derailment and disconnection of the wire, it is sufficient to form the wire groove accurately so that there is no error with respect to the design value, but such formation is extremely difficult. Therefore, the present inventor has pursued the cause of derailment and disconnection, and the main causes thereof are axial runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller (hereinafter referred to as axial runout) and multi-groove. It was found that there was radial runout of the wire groove with respect to the center axis of the roller (hereinafter referred to as radial runout).
【００１８】そこで、これらの振れが生じても脱線、断
線しない範囲、即ち、振れの許容範囲を求めたところ、
ワイヤー溝の深さが、５０〜５００μｍのセラミックス
製多溝ローラのワイヤー溝では、アキシャル方向の振れ
が２０μｍ以下、ラジアル方向の振れが２０μｍ以下、
であることがわかった。Therefore, when a range in which derailment or disconnection does not occur even if these vibrations occur, that is, a permissible range of the vibrations is obtained,
In the wire groove of the ceramic multi-groove roller having a depth of the wire groove of 50 to 500 μm, the deflection in the axial direction is 20 μm or less, and the deflection in the radial direction is 20 μm or less,
It turned out to be.
【００１９】更に次の条件を満たすと、より好ましいこ
とがわかった。 （１）一本の多溝ローラのワイヤー溝の径、即ち、ワイ
ヤー溝の溝底の径及びワイヤーがワイヤー溝の両側壁に
当接する点を結ぶ直線部の径、のばらつきが３０μｍ以
下であること。 （２）被加工物に対向する２本のセラミックス製多溝ロ
ーラの、該各多溝ローラのワイヤー溝の直径、即ち、ワ
イヤー溝の溝底の径及びワイヤーがワイヤー溝の両側壁
に当接する点を結ぶ直線部の径、のばらつきの合計が６
０μｍ以下であること。It has been found that the following conditions are more preferable. (1) The variation of the diameter of the wire groove of one multi-groove roller, that is, the diameter of the groove bottom of the wire groove and the diameter of the straight line portion connecting the points where the wire contacts both side walls of the wire groove is 30 μm or less. thing. (2) The diameter of the wire groove of each of the two multi-groove rollers made of ceramics facing the workpiece, that is, the diameter of the groove bottom of the wire groove and the wire abut on both side walls of the wire groove. The total variation of the diameter of the straight line connecting the points is 6
Must be 0 μm or less.
【００２０】（３）一本の多溝ローラのワイヤー溝の溝
ピッチ累積誤差が３０μｍ以下であること。 （４）被加工物に対向する２本のセラミックス製多溝ロ
ーラの相対するワイヤー溝の溝ピッチの累積誤差が６０
μｍ以下であること。そこで、以上の許容範囲内のワイ
ヤー溝を加工条件として採用することにした。(3) The cumulative groove pitch error of the wire grooves of one multi-groove roller is 30 μm or less. (4) The cumulative error of the groove pitch of the wire grooves facing each other of the two ceramic multi-groove rollers facing the workpiece is 60.
Must be less than μm. Therefore, we decided to use wire grooves within the above allowable range as processing conditions.
【００２１】なお、セラミックス製多溝ローラのワイヤ
ー溝はワイヤーが嵌着出来る様に形成されなければなら
ないが、その形状、大きさ、数等は必要に応じて適宣選
択される。例えば、ワイヤーがワイヤー溝の溝底に当接
する様な形状にしたり、又、ワイヤーがワイヤー溝の両
側壁に当接する様な形状等、に形成される。The wire groove of the ceramic multi-groove roller must be formed so that the wire can be fitted therein, but the shape, size, number, etc. of the wire groove are appropriately selected as necessary. For example, the wire is formed into a shape such that the wire contacts the bottom of the wire groove, or the wire contacts the both side walls of the wire groove.
【００２２】又、多溝ローラを形成するセラミックスと
して、純度９０％以上、即ちアルミナの含有量が９０％
以上のセラミックス、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素
等が用いられる。Further, as the ceramic forming the multi-groove roller, the purity is 90% or more, that is, the content of alumina is 90%.
The above ceramics, zirconia, silicon carbide, silicon nitride, etc. are used.
【００２３】[0023]
【実施例１】この発明の第一実施例を図１〜図６により
説明する。ワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラ１
はセラミックスにより中空円筒状に形成されており、そ
の外径Ｄは、４０ｍｍ、内径１ｄは２０ｍｍ、長さＬｎ
は１００ｍｍ、である。このセラミックスとして、アル
ミナの含有量が９０％以上、例えば、純度９７％のセラ
ミックス等が用いられる。First Embodiment A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Wire saw ceramic multi-grooved roller 1
Is made of ceramics in the shape of a hollow cylinder, and has an outer diameter D of 40 mm, an inner diameter 1d of 20 mm, and a length Ln.
Is 100 mm. As the ceramic, a ceramic having an alumina content of 90% or more, for example, a purity of 97% is used.
【００２４】該多溝ローラ１の中空部２には、補強部材
５が設けられている。この補強部材５は、該多溝ローラ
１と一体に形成された同芯状の円盤形状である。この円
盤形状の補強部材５の厚さ５ｔは、多溝ローラ１の肉厚
１ｔ＝１０ｍｍと同一厚さ、であり、両者の肉厚比１ｔ
／５ｔは１であるが、この肉厚比１ｔ／５ｔは多溝ロー
ラの剛性等を考慮して選択される。A reinforcing member 5 is provided in the hollow portion 2 of the multi-groove roller 1. The reinforcing member 5 has a concentric disc shape integrally formed with the multi-groove roller 1. The thickness 5t of the disc-shaped reinforcing member 5 is the same as the thickness 1t of the multi-groove roller 1 = 10 mm, and the thickness ratio of both is 1t.
/ 5t is 1, but this thickness ratio 1t / 5t is selected in consideration of the rigidity of the multi-groove roller and the like.
【００２５】円盤形状の補強部材５は、１個設けられて
いるが、この配設個数も該多溝ローラ１の長さＬｎ等を
考慮し、適宣選択され、例えば、中芯軸Ｃ方向に等間隔
に３つの円盤形状の補強部材５が配設される場合や、逆
に補強部材５を省略することもある。Although one disc-shaped reinforcing member 5 is provided, the number of the reinforcing members 5 is properly selected in consideration of the length Ln of the multi-groove roller 1 and the like. In some cases, three disk-shaped reinforcing members 5 are arranged at equal intervals, or conversely, the reinforcing members 5 may be omitted.
【００２６】円盤形状の補強部材５には、５個の軽量化
用穴６が設けられており、この軽量化用穴６により補強
部材５の軽量化を図る。この軽量化用穴６の位置、個
数、形状等は、要求される多溝ローラ１の剛性等を考慮
して適宣選択され、例えば、軽量化用穴６が貫通してい
なかったり、８個の多角形状の軽量化用穴６が採用され
たりする。The disc-shaped reinforcing member 5 is provided with five lightening holes 6, and the lightening holes 6 aim to reduce the weight of the reinforcing member 5. The position, number, shape, etc. of the weight-reducing holes 6 are appropriately selected in consideration of the required rigidity of the multi-groove roller 1, and for example, the weight-reducing holes 6 are not penetrated or eight The polygonal lightening hole 6 may be adopted.
【００２７】該多溝ローラの表面１ａには、中芯軸Ｃ方
向に間隔をおいて複数のワイヤー溝１０が設けられてい
る。このワイヤー溝１０は、図示しないＮＣ円筒研削盤
により設計図に基づいて精確に加工される。例えば、そ
のワイヤー溝深さ１０ｄ＝０．１２ｍｍ、溝角度θ＝６
０°、溝ピッチＰ＝０．２４ｍｍ、溝幅＝０．２ｍｍ、
溝間山の山頂山幅Ｗ＝０．０４ｍｍ、溝数２９６、に形
成される。On the surface 1a of the multi-groove roller, a plurality of wire grooves 10 are provided at intervals in the direction of the center axis C. The wire groove 10 is accurately processed by an NC cylindrical grinder (not shown) based on the design drawing. For example, the wire groove depth 10d = 0.12 mm, the groove angle θ = 6
0 °, groove pitch P = 0.24 mm, groove width = 0.2 mm,
The width of the crest of the crest is W = 0.04 mm and the number of grooves is 296.
【００２８】該多溝ローラ１の両端１ｅには円盤状に形
成された金属製支持部材３０が設けられている。該金属
製支持部材３０の外面３０ａの中央部には、軸部３１が
配設され、又、その内面３０ｂの外周部には、嵌合部３
３が形成されている。この嵌合部３３は多溝ローラ１の
端部１ｅに嵌合されているが、該両部３３、１ｅはエポ
キシ樹脂等の接着剤３５により接着されている。At both ends 1e of the multi-groove roller 1, a disc-shaped metal support member 30 is provided. A shaft portion 31 is provided at the center of the outer surface 30a of the metal supporting member 30, and the fitting portion 3 is provided at the outer peripheral portion of the inner surface 30b.
3 are formed. The fitting portion 33 is fitted to the end portion 1e of the multi-groove roller 1, and the both portions 33 and 1e are bonded by an adhesive 35 such as an epoxy resin.
【００２９】この両部３３、１ｅの接合長さＬ３３は多
溝ローラ１の長さＬｎより極めて短いので、ワイヤーソ
ーの装置を運転することにより温度変化が生じ両者が伸
縮して変位しても両部の接合状態は維持される。尚、こ
の金属製支持部材３０は、一般に鉄、鋼などが用いられ
るが、セラミックスの熱膨張率と同一又は近似な熱膨張
率の材料で円盤形状に形成されるのが好ましく、例え
ば、この材料として、チタンやチタン合金等が用いられ
る。Since the joining length L33 of the two parts 33, 1e is much shorter than the length Ln of the multi-groove roller 1, even if the wire saw expands and contracts due to temperature change caused by operating the wire saw device. The joined state of both parts is maintained. The metal support member 30 is generally made of iron, steel, or the like, but is preferably formed into a disc shape with a material having a coefficient of thermal expansion that is the same as or close to that of ceramics. For example, this material For example, titanium or titanium alloy is used.
【００３０】次にワイヤーソーの作動について説明す
る。図示しないワイヤーソーの多溝ローラ取付部位に多
溝ローラ１の軸部３１を装着する。この装着された複数
の多溝ローラ１を囲む様にしながら一本の直径０．１２
ｍｍのワイヤー５０を相対するワイヤー溝１０に巻き付
け、多数のワイヤー列５０Ａを形成する。この時、一本
の多溝ローラのワイヤー溝の直径、即ち、ワイヤー溝底
１０Ｒの直径１０ｎ、ワイヤー溝の両側の側壁１０ｆと
ワイヤーとが接触する当接点を結ぶ直線部１０Ｗの直径
１０ｍのばらつきが３０μｍ以下であり、該ワイヤー溝
の溝ピッチＰの累積誤差が３０μｍ以下、である。Next, the operation of the wire saw will be described. The shaft portion 31 of the multi-groove roller 1 is attached to a multi-groove roller attachment portion of a wire saw (not shown). A diameter of one of the plurality of multi-grooved rollers 1 is set to 0.12 so as to surround it.
A wire 50 of mm is wound around the opposite wire groove 10 to form a large number of wire rows 50A. At this time, the diameter of the wire groove of one multi-groove roller, that is, the diameter 10n of the wire groove bottom 10R, the diameter 10m of the straight portion 10W connecting the contact points where the side walls 10f on both sides of the wire groove and the wire contact each other are varied. Is 30 μm or less, and the cumulative error of the groove pitch P of the wire grooves is 30 μm or less.
【００３１】又、一装置内で使用されている被加工物に
対向する２本のセラミックス製多溝ローラの各々の多溝
ローラのワイヤー溝の直径のばらつきの合計、即ち、各
セラミックス製多溝ローラのワイヤー溝底１０Ｒの直径
１０ｎ、ワイヤー溝の両側の側壁１０ｆとワイヤーとが
接触する当接点を結ぶ直線部１０Ｗの直径１０ｍのばら
つきの合計が６０μｍ以下であり、相対するセラミック
ス製多溝ローラの相対する溝ピッチＰの相互誤差の累積
が６０μｍ以下である。In addition, the total variation of the diameters of the wire grooves of the multi-groove rollers of the two ceramic multi-groove rollers facing the work piece used in one apparatus, that is, the multi-grooves of each ceramic The diameter 10n of the wire groove bottom 10R of the roller and the diameter 10m of the linear portion 10W connecting the contact points where the wires contact the side walls 10f on both sides of the wire groove have a total variation of 60 μm or less. The mutual error of the groove pitches P that are opposed to each other is less than 60 μm.
【００３２】多溝ローラを反転往復、若しくは一方向回
転運動することによりワイヤー列５０Ａを矢印Ａ５０の
様に往復若しくは、一方向直線運動させる。この時のセ
ラミックス製多溝ローラ１の中芯軸Ｃに対するワイヤー
溝１０のラジアル方向ＡＲの振れは２０μｍ以下であ
り、又、該セラミックス製多溝ローラ１の中芯軸Ｃに対
するワイヤー溝１０のアキシャル方向ＡＸの振れが２０
μｍ以下、である。By reciprocally reciprocating the multi-groove roller or rotating in one direction, the wire array 50A is reciprocated or linearly moved in one direction as shown by an arrow A50. At this time, the deflection of the wire groove 10 in the radial direction AR with respect to the center axis C of the ceramic multi-groove roller 1 is 20 μm or less, and the axial direction of the wire groove 10 with respect to the center axis C of the ceramic multi-groove roller 1 is set. 20 deflection in direction AX
μm or less.
【００３３】このワイヤー５０に被加工物（ワーク）Ｂ
Ｗを押し当てるとともに、図示しない吐出ノズルから研
磨材を吐出し、両者間に研磨剤を介在せしめながら切断
を行う。Workpiece B is attached to the wire 50.
While pressing W, the abrasive is discharged from a discharge nozzle (not shown), and cutting is performed while the abrasive is interposed between the two.
【００３４】このセラミックス製多溝ローラ１の回転に
伴い、慣性力が発生するが、この多溝ローラ１は、従来
例に比べ極めて軽量なので、その慣性力も極めて小さい
ものになる。An inertial force is generated as the ceramic multi-groove roller 1 rotates, but since the multi-groove roller 1 is much lighter than the conventional example, the inertial force is also extremely small.
【００３５】又、ワイヤーソーの運転時において、温度
変化が生じ、該セラミックス製多溝ローラ１と金属製支
持部材３０とが共に伸縮することがあるが、両者１、３
０を熱膨張率が略等しい材料にすると、略同一割合で同
時に伸縮する為、接着部位の剥離等が発生しないので、
好ましい。When the wire saw is in operation, a temperature change may occur, and the ceramic multi-groove roller 1 and the metal supporting member 30 may both expand and contract.
When 0 is made of a material having a substantially equal coefficient of thermal expansion, the material expands and contracts at the same rate at the same time, so that peeling of the adhesive site does not occur
preferable.
【００３６】上記ワイヤーソーの運転時においてワイヤ
ー溝の振れが発生するが、該多溝ローラ１の中芯軸Ｃに
対するワイヤー溝１０のラジアル方向ＡＲの振れは２０
μｍ以下であり、又、該多溝ローラ１の中芯軸Ｃに対す
るワイヤー溝１０のアキシャル方向ＡＸの振れが２０μ
ｍ以下である。While the wire saw sways during the operation of the wire saw, the sway in the radial direction AR of the wire groove 10 with respect to the center axis C of the multi-slot roller 1 is 20.
and the runout of the wire groove 10 in the axial direction AX with respect to the center axis C of the multi-groove roller 1 is 20 μm.
m or less.
【００３７】上記セラミックス製多溝ローラを使用した
ワイヤーソーで直径が８インチのシリコンの切断加工を
行った結果、ワイヤーの脱線、断線等が発生せず、又セ
ラミックス部と金属製支持部材の剥離等もみられず、被
加工物であるウエハーの寸法精度は５μｍ以上を維持し
て加工することができた。As a result of cutting the silicon having a diameter of 8 inches with a wire saw using the above-mentioned ceramic multi-grooved roller, wire derailment, disconnection, etc. did not occur, and the ceramic part and the metal support member were separated. It was possible to perform processing while maintaining the dimensional accuracy of the wafer, which is the object to be processed, of 5 μm or more.
【００３８】本実施例におけるセラミックス製多溝ロー
ラ１の中芯軸Ｃに対するラジアル方向ＡＲのワイヤー溝
の振れの許容範囲は、計算によっても求められる。この
振れの許容範囲は、脱線が発生する振れの限界を示すも
のである。The allowable range of deflection of the wire groove in the radial direction AR with respect to the center axis C of the ceramic multi-groove roller 1 in this embodiment can also be obtained by calculation. This permissible range of shake indicates the limit of shake that causes derailment.
【００３９】次に、本実施例の脱線計算図である図６に
より前記許容範囲を計算する。ワイヤーソーのワイヤー
の脱線は様々な原因が合わさって発生するが、その脱線
の経過は次の通りである。 （１）隣のワイヤー溝から走行してきたワイヤーはワイ
ヤー溝に対して斜めに入ってくるため、図６のＢ付近の
様に該ワイヤー溝の側壁１０ｆにワイヤー５０が接触す
る。Next, the allowable range is calculated according to FIG. 6, which is a derailment calculation chart of this embodiment. Derailment of the wire of the wire saw occurs due to various causes, and the progress of the derailment is as follows. (1) Since the wire running from the adjacent wire groove enters the wire groove obliquely, the wire 50 comes into contact with the side wall 10f of the wire groove as in the vicinity of B in FIG.
【００４０】（２）該ワイヤーはセラミックス製多溝ロ
ーラ１の回転及び側壁１０ｆの外周方向への力を受け
る。 （３）セラミックス製多溝ローラのワイヤー溝のラジア
ル方向ＡＲの振れにより二本の対向する多溝ローラ間の
中芯軸Ｃ間隔Ｌが短くなり、ワイヤー５０が緩んで脱線
する。(2) The wire receives the rotation of the ceramic multi-groove roller 1 and the force in the outer peripheral direction of the side wall 10f. (3) Due to the deflection of the wire groove of the ceramic multi-groove roller in the radial direction AR, the interval L between the center axes C between the two opposing multi-groove rollers is shortened, and the wire 50 is loosened and derailed.
【００４１】この脱線時を示す図６から次の関係式が求
められる。 ｙ＋ｚ＝Ｌ＋ｌ＋Δｘ （１） ｃｏｓθ＝ｒ／（ｒ＋ｔ） （２） ｌ＝２πｒ×θ／３６０ （３） ｒ2＋ｚ2＝（ｒ＋ｔ）2 （４） （Ｌ−Δｘ）2＋ｔ2＝ｙ2 （５）The following relational expression is obtained from FIG. 6 showing this derailment. y + z = L + l + Δx (1) cos θ = r / (r + t) (2) l = 2πr × θ / 360 (3) r 2 + z 2 = (r + t) 2 (4) (L−Δx) 2 + t 2 = y 2 ( 5)
【００４２】上記式において、Ｌ：多溝ローラ間の理論
的に精確な距離、ｌ：円弧の長さ、ｒ：多溝ローラとワ
イヤーの接触部分の半径、ｔ：脱線開始時のワイヤー移
動距離、Δｘ：多溝ローラのワイヤー溝の振れ量、をそ
れぞれ示す。In the above equation, L: theoretically accurate distance between multi-groove rollers, l: arc length, r: radius of contact portion between multi-groove roller and wire, t: wire movement distance at the start of derailment , Δx: the deflection of the wire groove of the multi-groove roller, respectively.
【００４３】上記式（１）〜（５）より、脱線の発生す
る多溝ローラのワイヤー溝の振れが求められる。次にそ
の計算例を示す。 計算例１：脱線が発生する多溝ローラのワイヤー溝の振
れ量Δｘを求めるための条件。 Ｌ＝１００ 単位［ｍｍ］ ｒ＝ ２０ ｔ＝０．４From the above equations (1) to (5), the runout of the wire groove of the multi-groove roller in which derailment occurs can be obtained. The calculation example is shown below. Calculation Example 1: Conditions for obtaining the deflection amount Δx of the wire groove of the multi-groove roller in which derailment occurs. L = 100 Unit [mm] r = 20 t = 0.4
【００４４】 （２）式より ＣＯＳθ＝２０／（２０＋０．４）＝０．９８０３９ θ＝ＣＯＳ-1０．９８０３９＝１１．３６５° （３）式より ｌ＝２π×２０×１１．３６５／３６０＝３．９６７１ （４）式より Ｚ＝√（（ｒ＋ｔ）2−ｒ2） ＝√（（２０＋０．４）2−２０2） ＝４．０２００From the equation (2), COS θ = 20 / (20 + 0.4) = 0.98039 θ = COS −1 0.98039 = 11.365 ° From the equation (3), l = 2π × 20 × 11.365 / 360 = 3.9671 From the formula (4), Z = √ ((r + t) 2 −r 2 ) = √ ((20 + 0.4) 2 −20 2 ) = 4.0200
【００４５】（１）、（５）式より （Ｌ−Δｘ）2＋ｔ2＝（Ｌ＋ｌ＋Δｘ−ｚ）2 ∴ （１００−Δｘ）2＋０．４2 ＝（１００＋３．９６７−４．０２００＋Δｘ）2 １００００−２００Δｘ＋Δｘ2＋０．１６ ＝９９８９．４０２８＋１９９．８９４Δｘ＋２Δｘ2 ∴ Δｘ2＋３９９．８９４Δｘ−１０．７５７＝０ Δｘ＝２６．９[μｍ]From equations (1) and (5), (L-Δx) 2 + t 2 = (L + l + Δx-z) 2 ∴ (100-Δx) 2 +0.4 2 = (100 + 3.967-4.0200 + Δx) 2 10000 −200Δx + Δx 2 + 0.16 = 998.94028 + 199.894Δx + 2Δx 2 ∴Δx 2 + 399.894Δx−10.757 = 0 Δx = 26.9 [μm]
【００４６】計算例２：脱線が発生する多溝ローラのワ
イヤー溝の振れ量Δｘを求めるための条件。 Ｌ＝１００ 単位［ｍｍ］ ｒ＝ ３０ ｔ＝０．４ 計算例１と同様に計算して Δｘ＝２１．７［μｍ］Calculation Example 2: Conditions for obtaining the deflection amount Δx of the wire groove of the multi-groove roller which causes derailment. L = 100 Unit [mm] r = 30 t = 0.4 Calculated in the same manner as in Calculation Example 1 Δx = 21.7 [μm]
【００４７】上記計算例によりセラミックス製多溝ロー
ラのワイヤー溝の振れ量Δｘを求めたが、セラミックス
製多溝ローラの中芯軸Ｃに対するワイヤー溝のラジアル
方向ＡＲの振れは、前記計算例１、２より２０μｍ以下
になる様に製作することが望ましい。The runout amount Δx of the wire groove of the ceramic multi-groove roller was obtained by the above calculation example. The runout of the wire groove in the radial direction AR with respect to the center axis C of the ceramic multi-groove roller was calculated in the above calculation example 1, It is desirable to manufacture it so as to be 20 μm or less than 2.
【００４８】[0048]
【実施例２】この発明の第２実施例を図７により説明す
る。この実施例と第１実施例との相違点は、次の通りで
ある。ワイヤー溝１０の断面形状において、底面の溝角
度θ1＝９０°、側壁の溝角度θ2＝１０°、溝幅Ｂ＝
０．３ｍｍ、溝間山の山頂山幅Ｗ＝０．１ｍｍ、溝深さ
１０ｄ＝０．３ｍｍ、溝ピッチ＝０．４ｍｍであること
である。Second Embodiment A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The difference between this embodiment and the first embodiment is as follows. In the cross-sectional shape of the wire groove 10, the bottom groove angle θ1 = 90 °, the side wall groove angle θ2 = 10 °, and the groove width B =
0.3 mm, the crest width W of the crests is 0.1 mm, the groove depth is 10 d = 0.3 mm, and the groove pitch is 0.4 mm.
【００４９】[0049]
【実施例３】この発明の第３実施例を図８により説明す
る。セラミックス製多溝ローラのアルミナ含有量（純度
％）又は曲げ強度と加工時にチッピングが発生しない溝
間山の山頂山幅との関係を知る為に次の実験をした。図
８に示す様に、アルミナ含有量の異なるセラミックス製
多溝ローラ１に同一形状のワイヤー溝１０をピッチ０．
４ｍｍから１μｍづつ狭めていき該各多溝ローラにおい
てチッピングの発生が見られる最大山頂山幅Ｗを調べ
た。尚加工条件は次の通りである。Third Embodiment A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The following experiment was conducted in order to know the relationship between the alumina content (purity%) or bending strength of a ceramic multi-groove roller and the crest width of a groove where chipping does not occur during processing. As shown in FIG. 8, multi-groove rollers 1 made of ceramics having different alumina contents were provided with wire grooves 10 of the same shape with pitch 0.
The maximum peak width W at which chipping occurred in each multi-groove roller was examined by narrowing the width from 4 mm to 1 μm. The processing conditions are as follows.
【００５０】加工機：ＮＣ円筒研削盤 砥石：ダイヤモンド砥石、粒度＃４００ 加工ワーク（アルミナ材）：直径６５ｍｍ、長さ１００
ｍｍ 回転数２００ｒｐｍ 加工溝形状：溝角度θ＝６０°、溝深さ１０ｄ＝０．１
５ｍｍ 実験の結果を表１及び図９、図１０に示す。Processing machine: NC cylindrical grinder Grinding stone: Diamond grinding stone, grain size # 400 Working workpiece (alumina material): Diameter 65 mm, length 100
mm Rotation speed 200 rpm Machining groove shape: groove angle θ = 60 °, groove depth 10d = 0.1
The results of the 5 mm experiment are shown in Table 1 and FIGS. 9 and 10.
【００５１】[0051]
【表１】 [Table 1]
【００５２】図９はアルミナ含有量即ちアルミナ純度
（横軸％）とチッピング発生山頂山幅（縦軸μｍ）との
関係を示す図である。この図において、丸印は第１回目
の実験結果、正方形印は第２回目の実験結果、三角印は
第３回目の実験結果、×印は平均を示す。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the alumina content, that is, the alumina purity (horizontal axis%) and the chipping-occurring peak width (vertical axis μm). In this figure, the circles show the first experimental result, the squares show the second experimental result, the triangles show the third experimental result, and the x shows the average.
【００５３】図１０はアルミナ純度（横軸％）とチッピ
ング発生山頂山幅（左縦軸μｍ）と曲げ強度（右縦軸ｋ
ｇ／ｃｍ2）との関係を示す図である。この図において
正方形印は山頂山幅、丸印は曲げ強度を示す。FIG. 10 shows the alumina purity (horizontal axis%), the peak width of chipping occurrence peak (left vertical axis μm) and the bending strength (right vertical axis k).
It is a figure which shows the relationship with g / cm < 2 >. In this figure, square marks indicate peak widths and circle marks indicate bending strength.
【００５４】表１及び図９、図１０から材質がアルミナ
含有量７５％、８８％のもの又は曲げ強度２３００ｋｇ
／ｃｍ2、２７００ｋｇ／ｃｍ2のものの山頂山幅は、ア
ルミナ純度９０％、９２％、９７％、９９．５％のも
の、又は、曲げ強度３５００ｋｇ／ｃｍ2、４１００ｋ
ｇ／ｃｍ2、３６００ｋｇ／ｃｍ2のものの山頂山幅に比
べ２、３倍以上広いことがわかった。即ち、山頂山幅Ｗ
はアルミナの含有量が９０％以上又は曲げ強度３５００
ｋｇ／ｃｍ2以上になると、極端に狭くしてもチッピン
グが発生しないことがわかった。According to Table 1 and FIGS. 9 and 10, the material has an alumina content of 75%, 88% or a bending strength of 2300 kg.
/ Cm 2 , 2700 kg / cm 2 has a peak width of alumina purity 90%, 92%, 97%, 99.5%, or bending strength 3500 kg / cm 2 , 4100 k
It was found that the width of the peaks of g / cm 2 and 3600 kg / cm 2 was two to three times wider than the peak width. That is, the summit width W
Has an alumina content of 90% or more or a bending strength of 3500
It has been found that when the weight is more than kg / cm 2, chipping does not occur even if the width is extremely narrow.
【００５５】[0055]
【実施例４】この発明の第４実施例を説明する。純度９
７％のアルミナからなる直径６０ｍｍのセラミックス製
多溝ローラに溝ピッチＰ＝０．３ｍｍ、溝間山の山頂山
幅Ｗ＝５０μｍのワイヤー溝をダイヤモンドホイールを
用いて加工したが、チッピングは発生しなかった。この
多溝ローラをワイヤーソーに装着し、水晶の極薄切断加
工を行ったところ、厚さ精度は５μｍ以上と精密な切断
が行われた。ワイヤー溝は、ワイヤーに付着した砥粒に
より微かづつ研磨され磨耗するが、３００時間という長
時間にわたり上記精度を保って切断加工を行うことがで
きた。Fourth Embodiment A fourth embodiment of the present invention will be described. Purity 9
A ceramic multi-groove roller made of 7% alumina and having a diameter of 60 mm was used to form wire grooves with a groove pitch P = 0.3 mm and a crest width W = 50 μm between grooves using a diamond wheel, but chipping did not occur. There wasn't. When this multi-groove roller was attached to a wire saw and an ultrathin crystal cutting process was performed, a precision cutting was performed with a thickness accuracy of 5 μm or more. The wire groove is finely ground and abraded by the abrasive particles attached to the wire, but the cutting could be performed for a long time of 300 hours while maintaining the above accuracy.
【００５６】[0056]
【実施例５】この発明の第５実施例を説明する。純度９
７％のアルミナからなる上記同様の仕様のセラミックス
製多溝ローラにワイヤー溝ピッチＰ＝０．２５ｍｍ、溝
間山の山頂山幅Ｗ＝４０μｍのワイヤー溝をダイヤモン
ドホイールを用いて加工したが、実施例４と同様にチッ
ピングは発生しなかった。この多溝ローラをワイヤーソ
ーに装着し磁性体の極薄切断加工を行ったところ、ワー
クの厚さ精度は上記同様５μｍ以上を維持することが出
きた。Fifth Embodiment A fifth embodiment of the present invention will be described. Purity 9
A ceramic multi-groove roller made of 7% alumina and having the same specifications as above was used to form a wire groove with a wire groove pitch P = 0.25 mm and a groove crest width W = 40 μm using a diamond wheel. No chipping occurred, as in Example 4. When this multi-groove roller was attached to a wire saw and an extremely thin cutting process was performed on the magnetic material, it became apparent that the work thickness accuracy was maintained at 5 μm or more as described above.
【００５７】[0057]
【実施例６】この発明の第６実施例を図１１により説明
する。ローラは必ずしも全部を前記セラミックスで形成
する必要はなく、溝形成部分が前記セラミックスで形成
されておれば足りる。その具体例は、次の通りである。 （１）図１１（Ａ）に示す様に、金属製パイプ８０に、
ワイヤー溝１０の付いた前記セラミックス製の円筒状外
周部８１を設ける。この金属パイプ８０の両端には装着
部８２が設けられ、又、一端には外周部８１を固定する
ための止め部材８３が設けられている。[Sixth Embodiment] A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The roller does not necessarily need to be entirely formed of the ceramics, and it is sufficient that the groove forming portion is formed of the ceramics. Specific examples are as follows. (1) As shown in FIG. 11 (A), in the metal pipe 80,
The ceramic cylindrical outer peripheral portion 81 having the wire groove 10 is provided. Mounting portions 82 are provided at both ends of the metal pipe 80, and a stopper member 83 for fixing the outer peripheral portion 81 is provided at one end.
【００５８】（２）図１１（Ｂ）に示す様に、金属製パ
イプ９０にワイヤー溝１０の付いた前記セラミックス製
の円筒状外周部９１を設ける。一端９０ａには、突状環
部９２が形成され、中空部９３には、穴９４のあいた補
強円板９５が設けられ、その他端９０ｂには、該外周部
９１を固定する蓋体９６が固定される。(2) As shown in FIG. 11 (B), a cylindrical outer peripheral portion 91 made of ceramics and having the wire groove 10 is provided in the metal pipe 90. A protruding ring portion 92 is formed at one end 90a, a reinforcing disc 95 having a hole 94 is provided in the hollow portion 93, and a lid body 96 for fixing the outer peripheral portion 91 is fixed at the other end 90b. To be done.
【００５９】[0059]
【実施例７】この発明の第７実施例を図１２により説明
する。この実施例も前記第６実施例と同様に溝形成部分
が前記セラミックスで形成されて場合である。 （３）図１２（Ａ）に示す様に、金属製パイプ１００に
ワイヤー溝１０の付いた前記セラミックス製の円筒状外
周部１０１を設ける。この金属製パイプ１００の一端２
１００ａには、ベアリング軸部１０５が設けられ、他端
１００ｂには円錐台状の軸受部１０６が形成されてい
る。該パイプ１００の外周には円筒状凹部１０７が形成
され、この凹部１０７に前記円筒状外周部１０１が嵌着
され固定されている。Seventh Embodiment A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In this embodiment as well, as in the sixth embodiment, the groove forming portion is formed of the ceramics. (3) As shown in FIG. 12 (A), the cylindrical outer peripheral portion 101 made of ceramics and provided with the wire groove 10 is provided on the metal pipe 100. One end 2 of this metal pipe 100
A bearing shaft portion 105 is provided at 100a, and a truncated cone-shaped bearing portion 106 is formed at the other end 100b. A cylindrical concave portion 107 is formed on the outer periphery of the pipe 100, and the cylindrical outer peripheral portion 101 is fitted and fixed in the concave portion 107.
【００６０】（４）図１２（Ｂ）に示す様に、金属製パ
イプ１１０に、ワイヤー溝１０の付いた前記セラミック
ス製の円筒状外周部１１１を設ける。この金属製パイプ
１１０の両端には、円錐台状の軸受部１１５、１１６が
設けられている。該パイプ１１０の外周には、円筒状凹
部１１７が形成され、該凹部１１７に前記円筒状外周部
１１１が嵌着され固定される。(4) As shown in FIG. 12 (B), the metal pipe 110 is provided with the cylindrical outer peripheral portion 111 made of ceramics and having the wire groove 10. Frustum-shaped bearing portions 115 and 116 are provided at both ends of the metal pipe 110. A cylindrical recess 117 is formed on the outer circumference of the pipe 110, and the cylindrical outer circumference 111 is fitted and fixed in the recess 117.
【００６１】[0061]
【実施例８】この発明の第７実施例を図１３により説明
する。前記実施例では、溝形成部分を前記セラミックス
で形成したが、このセラミックス製多溝ローラ全体を前
記セラミックスで形成することもできる。その具体例
は、次の通りである。 （１）図１３（Ａ）に示す様に、前記セラミックスによ
り中空円筒状のローラ１２０を形成し、該ローラの外周
部１２１にワイヤー溝１０を形成する。このローラ１２
０は前記第１実施例と異なり中空部１２３内に補強部材
がないので、強度を維持するため、その肉厚Ｒｔは、第
１実施例のそれより厚く、例えば、２倍の厚さに形成さ
れる。[Embodiment 8] A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the above-described embodiment, the groove forming portion is formed of the ceramics, but the entire ceramic multi-groove roller may be formed of the ceramics. Specific examples are as follows. (1) As shown in FIG. 13 (A), a hollow cylindrical roller 120 is formed from the ceramics, and the wire groove 10 is formed on the outer peripheral portion 121 of the roller. This roller 12
0 is different from the first embodiment in that there is no reinforcing member in the hollow portion 123, so in order to maintain the strength, the wall thickness Rt is thicker than that of the first embodiment, for example, doubled. To be done.
【００６２】（２）図１３（Ｂ）に示す様に、前記セラ
ミックスにより中空円筒状のローラ１３０を形成し、該
ローラ１３０の外周部１３１にワイヤー溝１０を形成す
る。このローラ１３０の一端にはベアリング軸部１３５
が設けられ、他端には円錐台状の軸受部１３６が設けら
れている。なお、ベアリング軸部１３５はベアリングと
のなじみを良くするために、金属１３８で覆われてい
る。(2) As shown in FIG. 13B, a hollow cylindrical roller 130 is formed from the above-mentioned ceramics, and the wire groove 10 is formed on the outer peripheral portion 131 of the roller 130. A bearing shaft portion 135 is provided at one end of the roller 130.
Is provided, and a frustoconical bearing 136 is provided at the other end. The bearing shaft portion 135 is covered with a metal 138 in order to improve compatibility with the bearing.
【００６３】[0063]
【発明の効果】この発明は次の様な顕著な効果を奏す
る。 （１）セラミックス製ローラが、アルミナ９０％以上の
セラミックスで形成されているので、ワイヤ溝間山の山
頂幅を狭くしても、チッピングが発生しない。そのた
め、従来例に比べワイヤ溝の溝ピッチを大幅に小さくす
ることができる。The present invention has the following remarkable effects. (1) Since the ceramic roller is made of ceramics having alumina of 90% or more, chipping does not occur even if the crest width of the wire groove crest is narrowed. Therefore, the groove pitch of the wire grooves can be significantly reduced as compared with the conventional example.
【００６４】（２）セラミックス製ローラが、曲げ強度
３５００ｋｇ／ｃｍ2以上のセラミックスで形成されて
いるので、ワイヤ溝間山の山頂幅を狭くしても、チッピ
ングが発生しない。そのため、従来例に比べワイヤ溝の
溝ピッチを大幅に小さくすることができる。(2) Since the ceramic roller is made of ceramic having a bending strength of 3500 kg / cm 2 or more, chipping does not occur even if the width of the wire groove is narrowed. Therefore, the groove pitch of the wire grooves can be significantly reduced as compared with the conventional example.
【００６５】（３）該ワイヤ溝の深さが、５０〜５００
μｍであり、該ローラの中心軸に対するワイヤ溝のラジ
アル方向の振れが２０μｍ以下であり、該ローラの中心
軸に対するワイヤ溝のアキシャル方向の振れが２０μｍ
以下であるので、従来例に比べワイヤ溝の深さが浅くな
り、又、浅くしても脱線や断線が発生しない。そのた
め、ワイヤ溝の加工時間および費用が従来例に比べ著し
く減少する。(3) The depth of the wire groove is 50 to 500.
The radial runout of the wire groove with respect to the center axis of the roller is 20 μm or less, and the runout of the wire groove with respect to the center axis of the roller in the axial direction is 20 μm.
Since it is as follows, the depth of the wire groove is smaller than that in the conventional example, and even if it is shallower, derailment or disconnection does not occur. Therefore, the processing time and cost of the wire groove are remarkably reduced as compared with the conventional example.
【図１】本発明の第１実施例を示す縦断面図で、図４の
I−I線断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of the present invention, which is shown in FIG.
It is a sectional view taken along the line I-I.
【図２】図１のII−II線断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG.
【図３】図１の拡大図の一部を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a part of the enlarged view of FIG. 1.
【図４】使用状態を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a use state.
【図５】図４のV−V線断面図である。FIG. 5 is a sectional view taken along line VV of FIG. 4;
【図６】脱線計算図を示す概念図である。FIG. 6 is a conceptual diagram showing a derailment calculation diagram.
【図７】第２実施例を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment.
【図８】第３施例を示す断面図の要部を示す図である。FIG. 8 is a view showing a main part of a sectional view showing a third embodiment.
【図９】アルミナ純度とチッピング発生山頂幅と関係を
示す図である。FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the alumina purity and the chipping occurrence peak width.
【図１０】チッピング発生時の山頂幅を曲げ強度との関
係を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the crest width when chipping occurs and the bending strength.
【図１１】本発明の第６実施例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
【図１２】本発明の第７実施例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
【図１３】本発明の第８実施例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention.
１ セラミックス製多溝ローラ ２ 中空部 ５ 補強部材 １０ ワイヤー溝 ３０ 金属製支持部材 ５０ ワイヤー ＡＸ 多溝ローラのワイヤ溝のアキシャル方向 ＡＲ 多溝ローラのワイヤ溝のラジアル方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ceramic multi-groove roller 2 Hollow part 5 Reinforcing member 10 Wire groove 30 Metal supporting member 50 Wire AX Axial direction of wire groove of multi-groove roller AR Radial direction of wire groove of multi-groove roller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 克己 山口県小野田市大字小野田6276番地 秩父 小野田株式会社セラミックス事業本部小野 田事業所内 (72)発明者 田中 宜久 山口県小野田市大字小野田6276番地 秩父 小野田株式会社セラミックス事業本部小野 田事業所内 (72)発明者 坂本 信治 山口県小野田市大字小野田6276番地 秩父 小野田株式会社セラミックス事業本部小野 田事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Katsumi Matsui 6276 Onoda, Onoda City, Yamaguchi Prefecture 6276 Onoda Chichibu Onoda Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Sakamoto 6276, Onoda, Onoda City, Yamaguchi Prefecture Chichibu Onoda Co., Ltd., Onoda Office, Ceramics Business Division
Claims (11)
するワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラにおい
て；該セラミックス製多溝ローラの溝形成部分が、アル
ミナ含有量が９０％以上のセラミックスで形成されてい
ることを特徴とするワイヤーソーのセラミックス製多溝
ローラ。1. A ceramic multi-groove roller of a wire saw having a plurality of wire grooves and inter-groove ridges on its surface; the groove forming portion of the ceramic multi-groove roller is made of a ceramic having an alumina content of 90% or more. A multi-grooved ceramic roller of a wire saw, which is characterized by being formed.
するワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラにおい
て；該セラミックス製多溝ローラの溝形成部分が、曲げ
強度３５００ｋｇ／ｃｍ2以上のセラミックスで形成さ
れていることを特徴とするワイヤーソーのセラミックス
製多溝ローラ。2. A ceramic multi-groove roller of a wire saw having a plurality of wire grooves and inter-groove ridges on its surface; the groove forming portion of the ceramic multi-groove roller is made of a ceramic having a bending strength of 3500 kg / cm 2 or more. A multi-grooved ceramic roller of a wire saw, which is characterized by being formed.
互いに平行に配設される複数の多溝ローラと、該複数の
多溝ローラのまわりに捲回され、かつ、ワイヤー溝によ
り案内されるワイヤーと、を備え、該多溝ローラの２本
以上がセラミックス製ローラで構成されるワイヤーソー
のセラミックス製多溝ローラにおいて；該セラミックス
製多溝ローラのワイヤー溝の深さが、５０〜５００μｍ
であり、 該多溝ローラの中芯軸に対するワイヤー溝のラジアル方
向の振れが２０μｍ以下であり、 該多溝ローラの中芯軸に対するワイヤー溝のアキシャル
方向の振れが２０μｍ以下であること、 を特徴とするワイヤーソーのセラミックス製多溝ロー
ラ。3. A surface having a plurality of wire grooves, and
A plurality of multi-groove rollers arranged in parallel with each other and a wire wound around the plurality of multi-groove rollers and guided by wire grooves are provided, and two or more of the multi-groove rollers are provided. In a ceramic multi-groove roller of a wire saw composed of a ceramic roller; the depth of the wire groove of the ceramic multi-groove roller is 50 to 500 μm.
The radial runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller is 20 μm or less, and the runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller in the axial direction is 20 μm or less. A multi-grooved roller made of wire saw ceramics.
互いに平行に配設される複数の多溝ローラと、該複数の
多溝ローラのまわりに捲回され、かつ、ワイヤー溝によ
り案内されるワイヤーと、を備え、該多溝ローラの２本
以上がセラミックス製ローラで構成されるワイヤーソー
のセラミックス製多溝ローラにおいて；該セラミックス
製多溝ローラが、アルミナの含有量が９０％以上のセラ
ミックスで形成され、 該多溝ローラのワイヤー溝の深さが、５０〜５００μｍ
であり、 該多溝ローラ溝の中芯軸に対するワイヤー溝のラジアル
方向の振れが２０μｍ以下であり、 該多溝ローラの中芯軸に対するワイヤー溝のアキシャル
方向の振れが２０μｍ以下であること、 を特徴とするワイヤーソーのセラミックス製多溝ロー
ラ。4. A surface having a plurality of wire grooves, and
A plurality of multi-groove rollers arranged in parallel with each other and a wire wound around the plurality of multi-groove rollers and guided by wire grooves are provided, and two or more of the multi-groove rollers are provided. A ceramic multi-groove roller of a wire saw composed of a ceramic roller; the ceramic multi-groove roller is formed of ceramics having an alumina content of 90% or more, and the depth of the wire groove of the multi-groove roller is , 50-500 μm
The radial runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller groove is 20 μm or less, and the runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller in the axial direction is 20 μm or less. Characteristic wire saw ceramic multi-groove roller.
互いに平行に配設される複数の多溝ローラと、該複数の
多溝ローラのまわりに捲回され、かつ、ワイヤー溝によ
り案内されるワイヤーと、を備え、該多溝ローラの２本
以上がセラミックス製ローラで構成されるワイヤーソー
のセラミックス製多溝ローラにおいて；該セラミックス
製多溝ローラが、曲げ強度３５００ｋｇ／ｃｍ2以上の
セラミックスで形成され、 該多溝ローラのワイヤー溝の深さが、５０〜５００μｍ
であり、 該多溝ローラの中芯軸に対するワイヤー溝のラジアル方
向の振れが２０μｍ以下であり、 該多溝ローラの中芯軸に対するワイヤー溝のアキシャル
方向の振れが２０μｍ以下であること、 を特徴とするワイヤーソーのセラミックス製多溝ロー
ラ。5. A surface having a plurality of wire grooves, and
A plurality of multi-groove rollers arranged in parallel with each other and a wire wound around the plurality of multi-groove rollers and guided by wire grooves are provided, and two or more of the multi-groove rollers are provided. A wire saw ceramic multi-groove roller formed of a ceramic roller; the ceramic multi-groove roller is formed of ceramics having a bending strength of 3500 kg / cm 2 or more, and the depth of the wire groove of the multi-groove roller is 50-500 μm
The radial runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller is 20 μm or less, and the runout of the wire groove with respect to the center axis of the multi-groove roller in the axial direction is 20 μm or less. A multi-grooved roller made of wire saw ceramics.
ヤー溝の直径のばらつきが、３０μｍ以下であることを
特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５記載のワイ
ヤーソーのセラミックス製多溝ローラ。6. The ceramic of a wire saw according to claim 1, wherein the variation of the diameter of the wire groove of one ceramic multi-groove roller is 30 μm or less. Made multi-groove roller.
ッチの誤差の累積が、３０μｍ以下であることを特徴と
する請求項１、２、３、４、又は、５記載のワイヤーソ
ーのセラミックス製多溝ローラ。7. The ceramic of a wire saw according to claim 1, wherein the cumulative error of the groove pitch of one ceramic multi-groove roller is 30 μm or less. Made multi-groove roller.
ヤー溝の直径のばらつきが、３０μｍ以下であり、該ワ
イヤー溝のピッチの誤差の累積が、３０μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、又は、５記載
のワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラ。8. A ceramic multi-grooved roller having a variation in diameter of wire grooves of 30 μm or less, and a cumulative error in pitch of the wire grooves of 30 μm or less. 2. A ceramic multi-groove roller for a wire saw according to 2, 3, 4, or 5.
製多溝ローラの、各々の多溝ローラのワイヤー溝の直径
のばらつきの合計が６０μｍ以下であることを特徴とす
る請求項３、４、又は、５記載のワイヤーソーのセラミ
ックス製多溝ローラ。9. A ceramic multi-groove roller made of two ceramics facing a work piece, wherein the total variation in the diameter of the wire groove of each multi-groove roller is 60 μm or less. Or a ceramic multi-groove roller of the wire saw according to 5 above.
ス製多溝ローラの、相対するワイヤー溝の溝ピッチの相
互累積誤差が６０μｍ以下であることを特徴とする請求
項３、４、又は、５記載のワイヤーソーのセラミックス
製多溝ローラ。10. A mutual cumulative error of groove pitches of opposing wire grooves of two ceramic multi-groove rollers facing a work piece is 60 μm or less, or 3, The multi-groove roller made of ceramics of the wire saw according to 5.
ス製多溝ローラの、各々の多溝ローラのワイヤー溝の直
径のばらつきの合計が６０μｍ以下であり、かつ、相対
する該ワイヤー溝の溝ピッチの相互累積誤差が６０μｍ
以下であることを特徴とする請求項３、４、又は、５記
載のワイヤーソーのセラミックス製多溝ローラ。11. The two ceramic multi-groove rollers facing the workpiece have a total variation in the diameter of the wire grooves of each multi-groove roller of 60 μm or less, and the grooves of the wire grooves facing each other. Mutual cumulative error of pitch is 60μm
The ceramic multi-groove roller for a wire saw according to claim 3, 4, or 5, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240996A JPH09290361A (en) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | Ceramics-made multigroove roller for wire saw |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10240996A JPH09290361A (en) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | Ceramics-made multigroove roller for wire saw |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09290361A true JPH09290361A (en) | 1997-11-11 |
Family
ID=14326651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10240996A Pending JPH09290361A (en) | 1996-04-24 | 1996-04-24 | Ceramics-made multigroove roller for wire saw |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09290361A (en) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6381830B1 (en) | 1998-09-01 | 2002-05-07 | Sumitomo Special Metals Co., Ltd. | Method for cutting rare earth alloy, method for manufacturing rare earth alloy plates and method for manufacturing rare earth alloy magnets using wire saw, and voice coil motor |
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| JP2009233779A (en) * | 2008-03-26 | 2009-10-15 | Kyocera Corp | Roller member and wire saw apparatus |
| ITVI20100133A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-13 | Bideseimpianti S R L | DEVICE FOR THE SUPPORT AND HANDLING OF CUTTING THREADS IN A MULTIFILE MACHINE FOR CUTTING IN SHEETS OF STONE BLOCKS |
| ITVI20100231A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-07 | Bideseimpianti S R L | DEVICE FOR THE SUPPORT AND HANDLING OF CUTTING THREADS IN A MULTIFILE MACHINE FOR CUTTING IN SLABS OF STONE MATERIAL BLOCKS |
| ITVI20100229A1 (en) * | 2010-08-06 | 2012-02-07 | Bideseimpianti S R L | DEVICE FOR THE SUPPORT AND HANDLING OF CUTTING THREADS IN A MULTIFILE MACHINE FOR CUTTING IN SLABS OF STONE MATERIAL BLOCKS |
| CN103978311A (en) * | 2013-02-13 | 2014-08-13 | 应用材料瑞士有限责任公司 | Wire guide and a method for forming a wire guide |
-
1996
- 1996-04-24 JP JP10240996A patent/JPH09290361A/en active Pending
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