TWI689378B - 研磨裝置，研磨構件的加工方法，研磨構件的修整方法，形狀加工用切削工具及表面修整用工具 - Google Patents

Abstract

本發明的課題為提供一種研磨裝置，可容易進行具有與平面狀不同形狀之研磨面的形狀加工或形狀修整。研磨裝置具備：研磨構件(10)，具有沿著被研磨加工物(K)之端部(KE)形狀的形狀的研磨面；工具(41)，具有與端部(KE)的形狀相同的形狀，可作為將研磨構件(10)的研磨面加工成沿端部(KE)形狀的形狀之形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿上述研磨部形狀之形狀的表面修整用工具的功能；及接觸機構(40)，使工具(41)接觸研磨構件(10)的研磨面。

Description

研磨裝置，研磨構件的加工方法，研磨構件的修整方法，形狀加工用切削工具及表面修整用工具

本發明是關於研磨裝置，研磨構件的加工方法，研磨構件的修整方法，形狀加工用切削工具及表面修整用工具。

如專利文獻1所記載，以研磨構件研磨被研磨加工物(所研磨加工的對象物)的被研磨部時，使研磨構件的研磨面緩緩地變化形狀。為此，一般是進行研磨面的修整恢復原來的形狀，即所謂的修整。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平11-188590號公報

[發明概要]

但是，上述習知的修整多是以修整平面狀的研磨面為目的，對於沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的種種形狀之研磨面的修整幾乎未作任何的考量。

本發明是鑒於以上的情況所研創而成，其目的為提供一種研磨裝置，研磨構件的加工方法，研磨構件的修整方法，可容易進行具有與平面狀不同形狀之研磨面的形狀加工或形狀修整。並且，提供一種該等研磨裝置與加工方法所使用的進行研磨面形狀的加工的形狀加工用切削工具，或者該等研磨裝置與加工方法所使用的將研磨面修整成沿著被研磨部形狀的形狀的表面修整用工具。

解決上述課題的研磨裝置具備：具有沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的形狀之研磨面的研磨構件；具有與上述被研磨部的形狀相同的形狀，將上述研磨面加工成沿著上述被研磨部形狀的形狀的形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿著上述研磨部形狀的形狀的表面修整用工具；及使上述形狀加工用切削工具或表面修整用工具接觸上述研磨面的接觸機構。

同構成中，研磨構件具有沿著被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面。因此，被研磨加工物的被研磨 部，例如即使與曲面或三角形等的平面狀不同的形狀也可進行研磨。

在此，同構成中，藉接觸機構使得具有與被研磨部的形狀相同的形狀將研磨面加工成沿著上述被研磨部形狀的形狀的形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿著上述研磨部形狀的形狀的表面修整用工具接觸研磨面。因此，形狀加工用切削供具或表面修整用工具接觸的研磨面，轉印具有和被研磨加工物的被研磨部的形狀相同形狀的形狀加工用切削工具或表面修整用工具，藉此加工或修整成沿著被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀。如上述，研磨構件的研磨面雖成為被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀，但是該研磨面的形狀與形狀加工用切削工具或表面修整用工具的形狀為一方呈凹陷而另一方成凸出的關係，所以可容易進行與具有平面狀不同形狀之研磨面的形狀加工或形狀修整。

再者，被研磨加工物的被研磨部的形狀與形狀加工用切削工具或表面修整用工具的形狀並無完全相同的必要，在實用上沒有問題的程度也可有彼此形狀若干的不同。

又，形狀加工用切削工具是可適當地加工研磨構件的研磨面，只要具有硬度比上述研磨構件的研磨面高的加工部尤其不加以限制，具體例為可使用顆粒或電塗砂輪等附帶固定磨粒的加工工具、端銑刀或刀頭等的切削加工用工具。

並且，作為表面修整用工具則是可使研磨構件的表面 平整，或除去附著在研磨構件表面的污垢或固著物等工具，具體是可使用上述附帶固定磨粒的加工工具或硬質的刷等。

又，上述研磨裝置是藉著接觸機構以各預定周期對研磨面進行形狀加工用切削工具或表面修整用工具的接觸為佳。根據同構成，在各預定周期進行研磨面的加工或修整，因此可適當維持研磨被研磨加工物時的研磨精度。

另外，上述研磨裝置中，研磨構件的研磨面是以將具有與上述被研磨部的形狀不同形狀之研磨構件表面接觸於上述形狀加工用切削工具或表面修整用工具，藉此形成沿著上述被研磨部形狀的形狀為佳。

根據同構成，沿著被研磨加工物的被研磨部形狀之形狀的研磨面的形成是在該研磨裝置上進行。因此與將預先形成沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的形狀之研磨面的研磨構件安裝在研磨裝置的場合比較，可高精度形成如上述的研磨面的形狀。

又，上述研磨裝置是以具備從下方旋轉上述研磨構件的馬達，或具備以將研磨構件載放在上面的狀態與上述研磨構件成一體旋轉的機床工作台為佳。根據該等的構成，可獲得軸振顫等較低之穩定的研磨構件的旋轉，因此可進行更為高精度的加工。

並且，具有和被研磨部的形狀相同的形狀，在上述研磨裝置使用將研磨面加工成沿著被研磨部形狀的形狀的形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿著上述被研磨 部形狀的形狀的表面修整用工具，藉此可容易進行具有與平面狀不同形狀之研磨面的形狀加工或修整。

又，解決上述課題的研磨構件的加工或修整方法是將具有與被研磨部的形狀相同的形狀且將研磨面加工成沿著被研磨部形狀的形狀的形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿著上述被研磨部形狀的形狀的表面修整用工具，接觸於具有沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的形狀之研磨面的研磨構件的上述研磨面。

在同方法中，準備具有沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的形狀之研磨面的研磨構件。因此，被研磨加工物的被研磨部，例如即使是如曲面或三角形等與平面狀不同的形狀仍可進行研磨。

在此，同方法是使具有與被研磨部的形狀相同的形狀並將研磨面加工成沿著被研磨部形狀的形狀的形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿著上述被研磨部形狀的形狀的表面修整用工具接觸於研磨面。因此，形狀加工用切削工具或表面修整用工具接觸的研磨面，進行具有與被研磨加工物的被研磨部的形狀相同形狀的形狀加工用切削工具或表面修整用工具之形狀的轉印，藉此修整成沿著被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀。如上述，研磨構件的研磨面雖成為沿著被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀，但此研磨面的形狀與形狀加工用切削工具或表面修整用工具的形狀是形成一方為凹而另一方為凸的關係，因此可容易進行具有與平面狀不同形狀之研磨面的形狀修整。

根據本發明，可容易進行具有與平面狀不同形狀之研磨面的形狀加工或形狀修整。

10、10A、90‧‧‧研磨構件

11‧‧‧研磨面

20‧‧‧機床工作台

21‧‧‧第1馬達

30‧‧‧第2馬達

31‧‧‧轉軸

32‧‧‧固定台

33‧‧‧馬達移動機構

40‧‧‧接觸機構

41‧‧‧工具

42‧‧‧保持部

43‧‧‧移動機構

50‧‧‧刀具

60‧‧‧接觸機構

70‧‧‧棒材

71‧‧‧研磨面

80‧‧‧圓盤

91‧‧‧曲面

100‧‧‧不織布

200‧‧‧形狀加工用切削工具

210‧‧‧切削刃

210a‧‧‧前端部

300‧‧‧形狀加工用切削工具

310‧‧‧前端部

400‧‧‧表面修整用工具

410‧‧‧刷

K‧‧‧被研磨加工物

KE‧‧‧(被研磨加工物的)端部

KU‧‧‧(被研磨加工物的)上面

KD‧‧‧(被研磨加工物的)下面

第1圖是表示一實施形態的研磨裝置之概略構成的上視圖。

第2圖是表示同實施形態的研磨裝置之概略構成的側視圖。

第3圖是表示同實施形態中形狀加工用切削工具或表面修整用工具與研磨構件接觸時的狀態的研磨裝置的部份側視圖。

第4圖是表示同實施形態中形狀加工用切削工具或表面修整用工具從研磨構件分開時的狀態的研磨裝置的部份側視圖。

第5圖是表示同實施形態之變形例的研磨裝置的概略構成的上視圖。

第6圖是表示同實施形態之其他變形例的形狀加工用切削工具的構造的側視圖。

第7(A)圖是表示同實施形態之其他變形例的形狀加工用切削工具的構造的側視圖。第7(B)圖是沿著C-C線的剖視圖。

第8圖是表示同實施形態之其他變形例的表面修整用 工具的構造的側視圖。

第9圖是表示同實施形態之其他變形例的接觸機構的動作樣態的側視圖。

第10圖是表示與第9圖相同之變形例的接觸機構的動作樣態的側視圖。

第11圖是表示與第9圖相同之變形例的接觸機構的動作樣態的側視圖。

第12圖是表示同實施形態之其他變形例的棒材的透視圖。

第13圖是表示與第12圖相同之變形例的研磨構件的上視圖。

第14圖是表示同實施形態之其他變形例的研磨構件的側視圖。

第15圖是表示與第14圖相同之變形例的研磨構件的上視圖。

第16圖是表示與第14圖相同之變形例的研磨構件的側面剖視圖。

第17圖是表示同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。

第18圖是表示同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。

第19圖是表示同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。

第20圖是表示同實施形態之其他變形例的被研磨加 工物及研磨構件的部份側視圖。

第21圖是表示同實施形態之其他變形例的被研磨加工物及研磨構件的部份側視圖。

第22圖是表示同實施形態之其他變形例的研磨構件的部份側視圖。

第23圖是表示與第22圖相同之變形例的研磨構件的部份側視圖。

以下，參閱第1圖~第4圖說明使本發明之研磨裝置，及研磨構件的修整方法，形狀加工用切削工具及表面修整用工具具體化後的一實施形態。

如第1圖表示，該研磨裝置具備圓盤狀的研磨構件10。使用該研磨構件10的徑向外圍面，進行被研磨加工物K之被研磨部的端部KE的研磨。該端部KE是藉預先加工形成曲面形狀。被研磨加工物K的形狀是可根據其用途等為任意的形狀。

研磨構件10的材質除研磨端部KE之外可任意使用最適當材質。例如，使用樹脂作為研磨構件10的材質的場合，可使用任意的合成樹脂。可舉其例如：熱固性樹脂(酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚醯亞胺等)，或熱塑性樹脂(聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺、聚碳酸酯等)。並且也可以是織物、不織布、不織布的樹脂加工品、合成皮革或該等的複合品，研磨構件10的研 磨面的硬度是以肖氏A硬度5以上為佳。所謂肖氏A硬度5以上，即是將測量硬度的試樣具有研磨面的研磨構件10在濕度20~60%的乾燥狀態放置於室溫60分鐘以上之後，以JIS K6253為依據之橡膠硬度計(A型)所測量的研磨面的硬度為5以上。肖氏A硬度5以上時，可適當進行被研磨加工物K的表面加工，並可抑制研磨構件10的研磨面在短時間的研磨產生變形。

再者，研磨構件10的研磨面的肖氏A硬度是以40以上為佳，並以70~95更佳，尤其以70~85最佳。

又，作為研磨構件10的材質使用金屬的場合，其材質可使用鎂、鋁、鈦、鐵、鎳、鈷、銅、鋅、錳或者以該等為主成份的合金。

並且，作為研磨構件10的材質使用樹脂或金屬的場合，研磨構件10也可具有磨粒。使用的磨粒的種類尤其不加以限定，但可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦、氧化錳、氧化鐵、氧化鉻等的金屬氧化物粒子或碳化矽等的碳化物、其他氮化物、硼化物、鑽石等。

又，作為研磨構件10的材質使用陶瓷的場合，材質除了陶瓷器或玻璃之外，可使用矽、鋁、鋯、鈣、鋇等的氧化物、氮化物、硼化物、碳化物等或氧化鋁、氧化鋯、氧化矽、碳化矽、氮化矽、碳化硼等。

被研磨加工物K的材質也可使用任意的材質。例如，作為被研磨加工物K的材質使用樹脂的場合，可使用任意 的合成樹脂。可舉其例如：熱固性樹脂(酚醛樹脂、環氧樹脂、聚氨酯樹脂、聚醯亞胺等)，或熱塑性樹脂(聚乙烯、聚丙烯、丙烯酸樹脂、聚醯亞胺、聚碳酸酯等)。

又，作為被研磨加工物K的材質使用陶瓷的場合，除了陶瓷器、玻璃或精陶瓷之外，可使用矽、鋁、鋯、鈣、鋇等的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物等。

另外，作為被研磨加工物K的材質使用金屬的場合，可使用鎂、鋁、鈦、鐵、鎳、鈷、銅、鋅、錳或者以該等為主成份的合金等。

又，針對被研磨加工物K的具體用途也可為任意。例如可以滾輪、軸、容器、框體(箱體、外殼等)、框(框架等)、滾珠、纜線、裝飾品等為其用途。

如第2圖表示，研磨構件10是可裝卸地固定在圓盤狀的機床工作台20的上面。在機床工作台20的中心部下面固定著第1馬達21的轉軸。旋轉驅動第1馬達21時，機床工作台20及研磨構件10一起旋轉。在研磨構件10及機床工作台20之下設置第1馬達21，將配置在機床工作台20上面的研磨構件10和同機床工作台20一起從下面旋轉，藉此獲得軸振顫等較低的穩定研磨構件10的旋轉，可進行更為高精度的加工。

在研磨構件10的徑向外圍面上，設置具有朝周圍方向延伸的溝槽狀之曲面形狀的研磨面11。該研磨面11的曲面是形成沿著被研磨加工物K之端部KE形狀(被研磨部的形狀)的形狀。亦即，研磨面11的曲率是與端部KE 的曲率相同。

被研磨加工物K可裝卸地被保持在固定台32上。固定台32被固定在第2馬達30的轉軸31上。第2馬達30被安裝在使該第2馬達30朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向(第1圖及第2圖表示的箭頭X方向)往返移動的馬達移動機構33上。藉此馬達移動機構33移動第2馬達時，第2馬達30及轉軸31及固定台32及被研磨加工物K是成一體朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向移動。 藉著如上述馬達移動機構33之第2馬達30的移動，被研磨加工物K的端部KE被推壓至研磨面11。並且，對端部KE與研磨面11的接觸部，以適當的樣態供應加工液等，並以預定地轉速驅動第1馬達21及第2馬達30，藉此進行具有曲面形狀之端部KE的研磨加工。並且，在將被研磨加工物K的端部KE推壓至研磨面11時，調整推壓力以賦予預先所決定之規定的壓力。

加工液的供應可從外部直接供應到端部KE與研磨面11的接觸部。或者在研磨構件10與第1馬達21的接觸部隔設聯軸等的加工液供應機構。並可從該加工液供應機構朝研磨構件10的內部供應加工液，將供應研磨構件10內部的加工液，透過形成在研磨構件10內部的供應道供應至上述接觸部。如上述從研磨構件10的內部朝著接觸部供應加工液，可進一步有效供應加工液。又，為了有效使用加工液，以在研磨構件10的周圍設置外罩具備提升加工液的回收效率的回收裝置更佳。

上述加工液的種類可因應被研磨加工物K或研磨構件10的材質適當地使用。具體是可使用切削用、磨削用加工液或研磨材、拋光劑、化學機械研磨用研磨液等。加工液也可含有磨粒。使用的磨粒的種類尤其不加以限定，但可以使用氧化矽、氧化鋁、氧化鋯、氧化鈰、氧化鎂、氧化鈣、氧化鈦、氧化錳、氧化鐵、氧化鉻等的金屬氧化物粒子或碳化矽等的碳化物、氮化物、硼化物、鑽石等。

例如，加工液中的磨粒的含量以1質量%以上為佳，並以2質量%以上更佳。又，加工液中的磨粒的含量以50質量%以下為佳，並以40質量%以下更佳。

加工液中的磨粒的平均次級粒徑是以0.1μm以上為佳，並以0.3μm以上更佳。隨著磨粒之平均次級粒徑的變大，可提高加工液的加工速度。

另一方面，加工液中的磨粒的平均次級粒徑是以20μm以下為佳，並以5μm以下更佳。隨著加工液中的磨粒之平均次級粒徑的變小，可更為均勻研磨被研磨加工物K的表面。附帶地，磨粒的平均次級粒徑是例如使用掘場製作所公司製的“LA-950”等的雷射衍射/散射式粒徑分佈測量裝置來測量的體積平均粒徑等。

在上述加工液中，可根據需要進一步包含PH調整劑、蝕刻劑、氧化劑、水溶性聚合體、共聚合體或其鹽、衍生物、防蝕劑、螯合劑、分散助劑、防腐劑、防黴劑的其他成份。

作為上述PH調整劑的例，可使用習知的酸、鹼、或 該等的鹽。作為PH調整劑可使用的酸的例，可舉例如鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸、硼酸、碳酸、次磷酸、亞磷酸及磷酸等的無機酸，或甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、2-甲基丁酸、n-己烷、3,3-二甲基丁酸、2-乙基丁酸、4-甲基戊酸、n-庚酸、2-甲基己酸、n-辛烷酸、2-乙基己酸、苯酸、乙醇酸、水楊酸、甘油酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、已二酸、庚二酸、馬來酸、苯二酸、蘋果酸、酒石酸、檸檬酸、乳酸、二乙醇酸、2-呋喃羧酸、2,5-呋喃二羧酸、3-呋喃羧酸、2-四氫呋喃羧酸、甲氧基乙酸、甲氧苯基乙酸及苯氧基乙酸等的有機酸。

作為PH調整劑使用的鹼的例，可舉例有脂肪族胺、芳香族的胺等的胺、氫氧化第四銨等的有機鹼、氫氧化鉀等的鹼金屬的氫氧化物、鹼土類金屬的氫氧化物及銨等。

又，在上述酸的取代，或與上述酸的組合，也可使用上述酸的銨鹽或鹼金屬鹽等的鹽作為PH調整劑。並且，以上的PH調整劑是使用在將加工液的pH值調整至根據被研磨加工物K之不同種類的最適當值。

作為上述蝕刻劑的例，可舉例如硝酸、硫酸、磷酸等的無機酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸或甲磺酸等的有機酸、氫氧化鉀、氫氧化鈉等的無機鹼、氨、胺、第四級銨氫氧化物等的有機鹼等。

作為上述氧化劑的例，可舉例如過氧化氫、過乙酸、滲碳酸鹽、過氧化脲、過氯酸鹽、過氯酸鹽等的其他、硫酸、硝酸、磷酸及其鹽等的羧酸或其鹽等。

上述水溶性聚合體、共聚合體或其鹽、衍生物的例，可舉例如聚丙烯酸鹽等的聚羧酸、聚碸酸、磺化聚苯乙烯等的聚碸酸、黃原膠、褐藻酸鈉等的多醣類、羥乙基纖維素、羧甲基纖維素等的纖維素衍生物、聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨醇單硬脂酸酯、具有單一種或複數種的氧化烯單位的氧化烯系聚合體、非離子型界面活性劑、陰離子型界面活性劑等。作為非離子型界面活性劑的例，可舉例如聚氧化亞乙基烷基醚、聚氧化亞乙基烷基苯基醚、山梨醇單硬脂酸酯、具有單一種或複數種的氧化烯單位的氧化烯系聚合體等。作為陰離子型界面活性劑等，可舉例有烷基磺酸系化合物、烷基苯磺酸系化合物、烷基萘磺酸系化合物、甲基氨基乙磺酸系化合物、烷基二苯醚二磺酸系化合物、α-烯屬磺酸酯系化合物、萘磺酸縮合物、磺基琥珀酸酯系化合物等。

作為上述防蝕劑，可舉例如胺類、吡啶類、四苯基鏻根鹽、苯并***類、***類、四唑類、苯酸等、單環化合物、具有稠環的多環化合物、雜環化合物等。

作為上述螯合劑，可舉例有葡萄糖酸等的羧酸系螯合劑、乙二胺、二亞乙基三胺、三乙烯四胺等的胺系螯合劑、乙二胺四乙酸、次氨基三乙酸、羥乙基乙二胺三乙酸、三亞乙基四胺六乙酸、二亞乙基三胺五乙酸等的多氨基多羧酸系螯合劑、2-氨基乙基磷酸、1-羥亞乙基-1,1-二磷酸鹽、氨基三(亞甲基磷酸)、乙二胺四(亞甲基磷酸)、二乙三胺五(亞甲基磷酸)、乙烷-1,1-二磷酸鹽、 乙烷-1,1,2-三磷酸鹽、甲烷羥磺酸、1-磷丁烷-2,3,4-三元羧酸等的有機磷酸系螯合劑、苯酚衍生物、1,3-二酮等。

作為上述分散助劑的例，可舉例如焦磷酸鹽或六偏磷酸鹽等的縮合磷酸鹽等。

作為上述防腐劑的例，可舉例如次氯酸鈉等。

作為上述防黴劑的例，可舉例如噁唑烷-2,5-丙二酮等的噁唑啉等。

附帶地，只要在可適當維持研磨精度的範圍內盡可能加大研磨構件10的直徑，在研磨構件10的外圍面可同時研磨複數被研磨加工物K的端部KE，因此可提高生產性。並且，盡可能加大研磨構件10的直徑時，即使研磨構件10的轉速相同，由於在外圍可獲得大的線速度，在研磨加工時即使研磨構件10的轉速比較低時仍可獲得充分的線速度。因此，例如可抑制後述之加工液的飛散等。

如先前的第1圖表示，在研磨構件10徑向的外圍面附近與研磨面11相對的位置，設有接觸機構40。

在該接觸機構40設有工具41。該工具41為成棒狀其前端的加工部是與端部KE的形狀相同的形狀，更詳細而具有與端部KE的曲率相同的曲率。並且，工具41具有將研磨面11加工成沿著端部KE形狀之形狀的形狀加工用切削工具，或將研磨面11修整成沿著端部KE形狀之形狀的表面修整用工具的功能。再者，工具41的材質是除進行研磨面11的加工或修整外選擇最適當的材質。又，被研磨加工物K的端部KE的形狀與工具41的形狀 並無完全相同的必要，在實用上沒有問題的程度也可有彼此形狀若干的不同。

在上述接觸機構40也設置有可自由裝卸地固定工具41的保持部42，或使保持部42在與研磨構件10的轉軸正交的方向(第1圖表示的箭頭M方向)往返移動的移動機構43。再者，作為移動機構43的動力源，可使用電力或油壓等。又，接觸機構40的驅動是可藉具備CPU、RAM及ROM等的控制裝置進行自動驅動或操作研磨裝置的操作人員的開關操作等進行。

第3圖及第4圖表示接觸機構40的動作樣態。

如第3圖表示，藉接觸機構40使保持部42朝著研磨構件10的旋轉中心(朝箭頭M1的方向)移動時，工具41接觸於研磨面11。更詳細而言，工具41是對研磨面11進行推壓。

在工具41推壓於研磨面11時，也可進行定壓加工，但以定尺寸加工(定尺寸切深加工)來進行為佳。定壓加工則主要是提升表面粗糙度所使用的加工方法，將工具41以一定的推壓力推壓於研磨面11進行研磨的加工方法。另一方面，定尺寸加工則主要是進行形狀精加工所使用的加工方法，將工具41相對於研磨面11僅以一定的尺寸切深進行磨削的加工方法。如上述的定尺寸加工是適合於形狀的精加工，因此適合於使用工具41進行研磨面11形狀的修整或加工時的加工方法，與進行定壓加工的場合比較可更精度良好地進行形狀的修整與加工。

再者，使用工具41進行研磨面11形狀的修整或加工時的加工方法，也可進行上述的定壓加工，此時例如可進行以被研磨加工物K的表面粗糙度之精度提升為目的的加工，主要是工具41為表面修整用工具在修整研磨面11時可進行適當的加工。

如第4圖表示，藉接觸機構40使保持部42朝著從離開研磨構件10的旋轉中心離開的方向(朝箭頭M2的方向)移動時，工具41從研磨面11分開。

基本上，工具41是配置在從研磨面11分開的第4圖的位置。並且，在每預定的週期，例如研磨時間的累積值超過所預定的值的場合，或操作人員進行開關操作的場合，在旋轉驅動研磨構件10的狀態下，將工具41朝著與研磨面11接觸的第3圖的位置移動。

並且，在工具41位在與研磨面11接觸的狀態時，可對工具41和研磨面11的接觸部進行水或加工液的供應。此時，可輔助工具41進行之研磨面11的加工或修整，並使得接觸部冷卻。

使用之加工液的種類是因應形狀加工用切削工具或表面修整用工具的種類，或因應研磨構件的材質，可任意地選擇適當物。例如使用切削加工用工具的場合，可以使用切削加工用的加工液。使用附帶固定磨粒的加工工具的場合，可使用磨削加工用加工液。在使用硬質的刷的場合，則可以使用洗淨液等。

根據以上說明的本實施形態，可獲得以下的作用效 果。

(1)研磨裝置具備有沿著被研磨加工物K的端部KE形狀之形狀的研磨面11的研磨構件10。因此，被研磨加工物K的端部KE即使是與平面狀不同的形狀，即曲面形狀，仍可研磨其端部KE。

(2)研磨裝置具有與端部KE的形狀相同的形狀並沿著端部KE形狀的形狀進行研磨面11的修整或加工的工具41，及使工具41接觸於研磨面11的接觸機構40。因此，如先前的第3圖表示，工具41接觸的研磨面11是藉著轉印具有和被研磨加工物K的端部KE的形狀相同曲率之工具41的形狀，修整或加工成沿著被研磨加工物K的端部KE形狀的形狀。

如上述研磨構件10的研磨面11雖是成沿著被研磨加工物K之端部KE形狀的形狀，但是該研磨面11的形狀與工具41的形狀為一方呈凹陷而另一方成凸出的關係。因此，可容易進行與平面狀不同的形狀，即曲面形狀的研磨面11的形狀加工或形狀修整。

(3)藉接觸機構40之工具41對研磨面11的接觸是以每預定周期進行。因此，在每預定周期進行研磨面11的修整，因此可長期間維持著研磨被研磨加工物K之端部KE時的研磨精度。

並且，上述實施形態也可如以下變更來實施。

‧藉上述工具41進行研磨面11的修整，也可以在研磨被研磨加工物K的期間進行，或者使用被研磨加工物K 的研磨中的一部份時間或全部的時間與研磨同時進行。

‧上述形狀加工用切削工具只要是可適當進行研磨構件之研磨面的加工，具有比上述研磨構件的研磨面硬度高的加工部即可不加以限定，具體例為可使用顆粒或電塗砂輪等附帶固定磨粒的加工工具、端銑刀或刀頭等的切削加工用工具。

並且，使用上述電塗砂輪的場合，在切削研磨構件10的研磨面11時會有磨粒脫落而損傷被研磨加工物K表面的場合。如此的傷痕在以研磨構件10進行被研磨加工物K的研磨中，尤其在以電塗砂輪合併進行研磨面11的磨削時必須加以注意。為此，以硬質層進行電塗砂輪之表面的塗層處理，例如藉DLC(類鑽石碳)進行塗層等，抑制上述磨粒的脫落，可藉此抑制如上述傷痕的產生。

‧上述表面修整用工具是可使研磨構件的表面平整，或除去附著在表面的污垢或固著物等的工具，具體例為可使用附帶上述固定磨粒的加工工具或硬質的刷等。

‧如第5圖表示，作為具有形狀加工用切削工具或表面修整用工具的功能的工具41，也可使用具有和被研磨加工物K的端部KE的形狀相同的形狀，在外圍具備將研磨面11修整成沿端部KE形狀之形狀的刀刃的旋轉式刀具。

在第5圖表示該變形例中的研磨裝置的概略構成。如該第5圖表示，在研磨構件10的徑向的外圍面附近與研磨面11相對的位置設置接觸機構60。在該接觸機構60 設有如上述的刀具50，及使刀具50的轉軸朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向(第5圖表示的箭頭M方向)往返移動的移動機構。並藉著接觸機構60，使刀具50朝著(朝箭頭M1的方向)研磨構件10的旋轉中心移動，將刀具50的刀刃如第5圖中兩點虛線表示接觸於研磨面11。另一方面，藉接觸機構60，使刀具50朝著從研磨構件10的旋轉中心離開的方向(朝箭頭M2的方向)移動時，刀具50的刀刃從研磨面11分開。即使是如上述的變形例，由於研磨面11的形狀與刀具50的刀刃形狀為一方呈凹陷而另一方成凸出的關係，因此仍可容易進行與平面狀不同的形狀，即成為曲面形狀之研磨面11的形狀修整。

‧作為具有形狀加工用切削工具或表面修整用工具之功能的工具，也可使用與上述工具41不同的工具。在以下說明如上述的數種變形例。

第6圖表示的圓筒狀的形狀加工用切削工具200是在周圍方向隔著間隔設有複數個朝其軸向延伸的切削刃210。形狀加工用切削工具200的前端部210a之切削刃210的外型形狀具有與端部KE的曲率相同的曲率。在使用此形狀加工用切削工具200取代工具41的場合，將形狀加工用切削工具200一邊旋轉並使得前端部210a接觸於研磨面11，可藉此將研磨構件10的研磨面11加工成沿著端部KE形狀的形狀。

第7(A)圖及第7(B)圖表示之其他的形狀加工用 切削工具300是形成平板狀，其前端部310形成具有和端部KE的曲率相同曲率之圓形的切削刃。又如第7(B)圖表示，形狀加工用切削工具300的厚度是朝向前端部310逐漸變薄。將如此的形狀加工用切削工具300取代工具41使用的場合，也可藉著將形狀加工用切削工具300一邊旋轉並使得前端部310與研磨面11接觸，將研磨構件10的研磨面11加工成沿著端部KE形狀的形狀。再者，也可組合複數以上之平板狀的形狀加工用切削工具300來使用，例如組合使複數的形狀加工用切削工具300以60°或90°的一定角度彼此交叉。

第8圖表示其他的圓筒狀的表面修切削工具400，在其前端部具備硬質的刷410。該刷410前端形狀的整體是形成半球形狀，其半球形狀的曲率具有與端部KE的曲率大致相同的曲率。在使用以上的表面修切削工具400取代工具41的場合，將表面修切削工具400一邊旋轉使得刷410接觸於研磨面11，可藉此將研磨構件10的研磨面11修整成沿著端部KE形狀的形狀。

‧上述實施形態是將預先設有曲面狀的研磨面11的研磨構件10固定在機床工作台20。但是，研磨面11的形狀形成是可使用形狀加工用切削工具來進行，例如也可準備不具有沿著被研磨部形狀的形狀的面的研磨構件，使用形狀加工用切削工具形成沿著被研磨加工物之被研磨部形狀的形狀的研磨面。作為此一例如第9圖~第11圖表示，也可將具有與被研磨加工物K的端部KE形狀不同形 狀的研磨構件10A的外圍面與工具41接觸，形成沿著端部KE形狀的形狀的研磨面11。

更詳細而言，如第9圖表示，將徑向的外圍面成為平面狀的研磨構件10A固定在機床工作台20。並且，如第10圖表示，藉著接觸構件40將保持部42朝向(朝箭頭M1的方向)研磨構件10A的旋轉中心的移動，使工具41接觸於研磨構件10A的徑向的外圍面。更詳細而言，將工具41推壓於研磨構件10A的徑向的外圍面。藉此工具41的推壓，在平面狀的研磨構件10A的外圍面形成有上述研磨面11。並且在上述研磨面11的形成時，同樣以供應上述的加工液為佳。並且，在形成研磨面11之後，如第11圖表示，藉著接觸機構40，將保持部42朝著從研磨構件10A的旋轉中心離開的方向(朝箭頭M2的方向)移動，使工具41從研磨面11分開。

藉此一變形例，沿著被研磨加工物K的端部KE形狀的形狀之研磨面11的形成是在研磨裝置上進行。因此，與將預先形成有被研磨加工物K的端部KE形狀的形狀之研磨面11的研磨構件10安裝在研磨裝置的場合比較，可以高精度形成研磨面11的形狀。並可節省事先準備形成有研磨面11之研磨構件10的時間與勞力。

‧如第12圖表示，在直線狀的棒材70長方向的一側面設置具有和上述研磨面11相同形狀的研磨面71。並且，作為棒材70的材質可選擇任意的材質。例如彎曲加工容易的材質，例如以使用合成樹脂或黃銅等為佳。

並且，如第13圖表示，在圓盤80的周圍捲繞棒材70使研磨面71朝向外側。以適當的方法將已捲繞的棒材70固定於圓盤80，藉此製作以棒材70及圓盤80所構成的研磨構件。以上的樣態，也可形成與上述研磨構件10相同的研磨構件。再者，圓盤80的材質也可任意選擇。例如，雖可使用金屬或陶瓷等，但盡可能以輕量的材質為佳。

附帶地，先前第12圖及第13圖表示的變形例是在棒材70設置研磨面71之後，將同棒材70捲繞於圓盤80，但是在其取代上，例如也可在直線狀的棒材70捲繞於圓盤80之後，將研磨面71設置在同棒材70上。

根據以上的變形例，例如在研磨面71磨損的場合等，僅更換設有同研磨面71的棒材70即可，與如上述的研磨構件10比較可抑制更換成本等。並在進行被研磨部的形狀為種種不同的被研磨加工物K研磨的場合，藉棒材70的更換，可容易因應如上述被研磨部之形狀的不同。

‧如第14圖表示，也可以在圓盤狀的研磨構件90的徑向外圍面，設置與朝周圍方向延伸的上述研磨面11相同的曲面91，在其曲面91上形成貼附其他構件的塗層而設置研磨面。例如第15圖及第16圖表示，也可在形成於研磨構件90之徑向外圍面的曲面91，貼附成為研磨面的帶狀的不織布100。此時，更換不織布100，即可以使研磨面恢復到新品的狀態。因此，例如研磨構件90的材質以採用比較耐久性高的材質，例如不銹鋼等的金屬為佳。 但是，研磨構件90的材質為可任意選擇。例如也可以金屬製作研磨構件90，在曲面91施以成為研磨面的樹脂塗層。並且，也可以陶瓷製作研磨構件90，在曲面91施以成為研磨面的樹脂塗層。

‧雖是在機床工作台20的上面設置研磨構件10，但也可省略機床工作台20，在研磨構件10的中心直接固定第1馬達21的轉軸。

‧雖是藉馬達移動機構33的驅動將端部KE推壓於研磨面11，但也可另外設置將端部KE推壓於研磨面11的機構。

‧雖是旋轉研磨構件10，但也可使其成直線狀往返移動。

‧雖是進行被研磨加工物K之端部KE的研磨，但被研磨部不限於上述的端部，也可以是其他的部位。

‧被研磨加工物K的端部KE的形狀也可以是曲面以外的非平面狀，例如也可以是如第17圖表示的三角形或如第18圖表示的大致三角形狀而頂部為帶圓形的形狀。又，被研磨加工物K的端部KE的形狀也可以是如第19圖表示的階梯形狀或如第20圖表示的大致階梯形狀而頂部為帶圓形的形狀。又，如第21圖表示，端部KE也可以呈朝著被研磨加工物K內側凹陷的曲面形狀。並且，也可以複數曲率所構成的曲面或一部份具備直線部的曲面。該等的變形例中，使研磨構件10的研磨面11成為沿著被研磨加工物K的端部KE形狀(被研磨部的形狀)的方 式，可進行端部KE的研磨。

‧如先前第2圖等的表示，上述實施形態是相對於研磨面11將被研磨加工物K朝著與研磨構件10的轉軸正交的方向(第2圖等表示的箭頭X方向)推壓，藉此進行被研磨加工物K之端部KE的研磨。此時，針對如上述所推壓的端部KE可進行研磨之被研磨加工物K的上面及下面，即相對於研磨構件10的轉軸正交的平面成平行之被研磨加工物K的兩面，在研磨時並未施予多餘的壓力，而會有不能充分進行研磨加工之虞。

為此，首先，以具有如樹脂等具有某程度的彈性而可彈性變形的材質形成研磨構件10。並且，如第22圖表示，平行於研磨構件10的轉軸的方向(第22圖表示的箭頭Y方向)的研磨面11的寬度H1只比加工前之被研磨加工物K的厚度T1(即被研磨加工物K的上面KU及下面KD間的長度)小預定量α。如上述，以彈性體形成研磨構件10，將研磨面11的形狀形成比被研磨加工物K的形狀小的變形例，可獲得以下的效果。

如第23圖表示，根據此變形例，將被研磨加工物K推壓於研磨構件10進行研磨時，對被研磨加工物K的上面KU及下面KD，賦予僅上述預定量α之彈性變形的來自研磨構件10的推壓力F。因此，被研磨加工物K的研磨時，不僅是端部KE，並可獲得同時研磨上面KU及下面KD的效果。並且，上述預定量α越大，研磨被研磨加工物K時的研磨構件10的彈性變形量會變得越大，因此 藉同預定量α的最適當化，可使得賦予被研磨加工物K的上面KU及下面KD的推壓力F最適當化。

並且，將被研磨加工物K的端部KE推壓於研磨面11的力和賦予被研磨加工物K的上面KU及下面KD的力F，根據需要進行調整，可藉此適當進行被研磨加工物K的加工。

10‧‧‧研磨構件

40‧‧‧接觸機構

41‧‧‧工具

42‧‧‧保持部

43‧‧‧移動機構

K‧‧‧被研磨加工物

KE‧‧‧(被研磨加工物的)端部

Claims (12)

1. 一種研磨裝置，其特徵為，具備：具有沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的曲面狀之研磨面的研磨構件；具有與上述被研磨部的形狀相同的形狀，將上述研磨面加工成沿著上述被研磨部形狀的曲面狀的形狀加工用切削工具或將上述研磨面修整成沿著上述被研磨部形狀的曲面狀的表面修整用工具；及使上述形狀加工用切削工具或表面修整用工具接觸上述研磨面的接觸機構；藉由將能夠更換的棒材捲繞於圓盤而構成上述研磨構件。
2. 如申請專利範圍第1項記載的研磨裝置，其中，上述曲面狀之研磨面，為複數曲率所構成的曲面或一部份具備直線部的曲面。
3. 如申請專利範圍第1項記載的研磨裝置，其中，藉著接觸機構以各預定周期對上述研磨面進行上述形狀加工用切削工具或表面修整用工具的接觸。
4. 如申請專利範圍第1項記載的研磨裝置，其中，上述研磨構件的研磨面，是將藉由將能夠更換的棒材捲繞於圓盤而構成且具有與上述被研磨部的形狀不同形狀之研磨構件表面接觸於上述形狀加工用切削工具或表面修整用工具，藉此形成沿著上述被研磨部形狀的曲面狀。
5. 如申請專利範圍第1項記載的研磨裝置，其中， 具備從下方旋轉上述研磨構件的馬達。
6. 如申請專利範圍第1項記載的研磨裝置，其中，具備以將上述研磨構件載放於上面的狀態與上述研磨構件成一體旋轉的機床工作台。
7. 一種形狀加工用切削工具，其特徵為：如申請專利範圍第1~6項中任一項記載之研磨裝置所使用的構件具有與上述被研磨部的形狀相同的形狀，將藉由將能夠更換的棒材捲繞於圓盤而構成的上述研磨構件的上述研磨面加工成沿著上述被研磨部的形狀的曲面狀。
8. 一種表面修整用工具，其特徵為：如申請專利範圍第1~6項中任一項記載之研磨裝置所使用的構件具有與上述被研磨部的形狀相同的形狀，將藉由將能夠更換的棒材捲繞於圓盤而構成的上述研磨構件的上述研磨面修整成沿著上述被研磨部的形狀的曲面狀。
9. 一種研磨構件的加工方法，其特徵為：將具有與被研磨部的形狀相同的形狀且將研磨面加工成沿著上述被研磨部形狀的曲面狀的形狀加工用切削工具，接觸於藉由將能夠更換的棒材捲繞於圓盤而構成且具有沿著被研磨加工物的被研磨部形狀的曲面狀之研磨面的研磨構件的上述研磨面。
10. 如申請專利範圍第9項記載的研磨構件的加工方法，其中，上述曲面狀之研磨面，為複數曲率所構成的曲面或一部份具備直線部的曲面。
11. 一種研磨構件的修整方法，其特徵為：將具有與 被研磨部的形狀相同的形狀且將研磨面修整成沿著上述被研磨部的形狀的曲面狀的表面修整用工具，接觸於藉由將能夠更換的棒材捲繞於圓盤而構成且具有沿著被研磨加工物的上述被研磨部的形狀的曲面狀之研磨面的研磨構件的上述研磨面。
12. 如申請專利範圍第11項記載的研磨構件的修整方法，其中，上述曲面狀之研磨面，為複數曲率所構成的曲面或一部份具備直線部的曲面。

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