(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具刃先の研磨を行う研磨加工装置であって、ベース上に、静圧スライド機構を介して載置された被研磨工具取付け台と、該被研磨工具取付け台が前記静圧スライド機構によりスライドして該被研磨工具取付け台に取付けられた被研磨工具刃先が接触する位置に設けられたラップ盤とを備え、前記ベースを所定角度傾斜させることで、前記静圧スライド機構の上部に取付けられている部材が重力の作用で滑ろうとする力を前記被研磨工具刃先のラップ盤への押し付け力として使用することを特徴とする工具刃先の研磨加工装置。
【請求項２】
前記ベースの脚部に微細昇降手段を設け、該微細昇降手段により、静圧スライド機構側を上昇させ前記ベースを所定角度傾斜させる請求項１に記載の工具刃先の研磨加工装置。
【請求項３】
前記ラップ盤を回転させる駆動源に空気タービンを用いた請求項１又は請求項２に記載の工具刃先の研磨加工装置。
【請求項４】
工具刃先を回転させる駆動源に静圧空気軸受けモータを用いた請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の工具刃先の研磨加工装置。
【請求項５】
前記被研磨工具取付け台は前記静圧スライド機構の上部に設けられた垂直軸回りに回転可能な回転テーブルに取り付けられている請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の工具刃先の研磨加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具刃先の研磨加工を行う加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工具刃先を研磨する場合、ラップ盤に工具刃先を押し付ける力を制御する必要がある。従来、このような力制御は工具根元に力センサ等を組み入れ、実際に押し付けている力が設定値になるように重り・圧電素子・バネ等を用いたり、又は、手動によって制御していた。
【０００３】
又、研磨工具から被研磨材に対する研磨荷重を加える方向と同一方向に移動可能なテーブルに、被研磨材に加わる研磨荷重を検出するロードセルと、テーブルを移動させる圧電素子を設け、ロードセルで検出した研磨荷重が設定値になるように、圧電素子を駆動してテーブルを移動させることにより、ナノメートル（ｎｍ）オーダで高精度の研磨ができる研磨装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９７７２０３号公報（第４欄第４０行〜第５欄２７、第６欄
第４９行〜第７欄２７、第１図、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
工具刃先を研磨する際に、センサを用いてラップ盤に工具刃先を押し付ける力を検出し、この検出値に基づいて重り・圧電素子・バネ等により押し付ける力を制御するには、高精度な制御回路や機構部等の高精度な組み付けが要求される。しかし、使用する部品点数も多くなることから組み付け精度や精度出しが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で工具刃先の研磨加工を高精度に行うことができる加工装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、工具刃先の研磨を行う研磨加工装置であって、ベース上に、静圧スライド機構を介して載置された被研磨工具取付け台と、該被研磨工具取付け台が静圧スライド機構によりスライドして被研磨工具取付け台に取付けられた被研磨工具刃先が接触する位置に設けられたラップ盤とを備え、ベースを所定角度傾斜させることで、静圧スライド機構の上部に取付けられている部材が重力の作用で滑ろうとする力を被研磨工具刃先のラップ盤への押しつけ力として使用することを特徴とするものである。ベースを傾斜させる手段としてベースの脚部に微細昇降手段を設け、該微細昇降手段により、静圧スライド機構側を上昇させ前記ベースを所定角度傾斜させる。又、ラップ盤を回転させる駆動源に空気タービンを用い、工具刃先を回転させる駆動源に静圧空気軸受けモータを用いる。さらに、被研磨工具取付け台を静圧スライド機構の上部に設けられた垂直軸回りに回転可能な回転テーブルに取り付けることにより、工具の掬い面、逃げ面の加工を容易にできるようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態の加工装置の斜視図である。又、図２は、同実施形態の正面図で、図３は図２の右方向からみた側面図である。
ベース１の一側側にコラム２が立設され、該コラム２には空気タービン又はモータ等の駆動源１１で回転駆動されるラップ盤３が設けられている。なお、この実施形態では、この駆動源として空気タービン１１を用いている。ベース１の他側側に静圧スライド機構４が設けられている。さらに、該静圧スライド機構４には回転テーブル５が取付けられており、該回転テーブル５の一端に被研磨工具取付け台６が取付けられている。該被研磨工具取付け台６には、静圧空気軸受けモータ７が取付けられ、静圧空気軸受けモータ７で駆動される回転軸に設けられたチャック８には工具９が取り付けられている。
【０００９】
静圧スライド機構４は、この実施形態においてはラップ盤３の回転面と平行なＹ軸方向にスライドするＹ軸の静圧スライド軸４Ｙがベース１上に設けられ、該Ｙ軸上に該Ｙ軸と直交しラップ盤３の回転面と直交するＸ軸方向にスライドするＸ軸の静圧スライド軸４Ｘが設けられている。該Ｘ軸の静圧スライド軸４Ｘの上面に前記回転テーブル５が固定されている。
【００１０】
又、ベース１の脚部には、微細昇降手段１０ａ，１０ｂ，１０ｃが設けられている。この内、コラム２側の両端に水平レベルを出すための微細昇降手段１０ａ，１０ｂが設けられている。又、ベース１を傾けることにより静圧スライド機構４を傾けるために、静圧スライド機構４側の端部の中央に微細昇降手段１０ｃが設けられ、合計３つの微細昇降手段１０ａ，１０ｂ，１０ｃがベース１の脚部に設けられている。
【００１１】
そこで、コラム２側の微細昇降手段１０ａ，１０ｂで水平レベルを出し、静圧スライド機構４側の微細昇降手段１０ｃを調整し、ベース１を上昇させることによって、図２において右側が高くなるようにベース１に傾きを与える。その結果、静圧スライド機構４はＸ軸方向に傾くことになるから、Ｘ軸の静圧スライド軸４Ｘはこの傾きに沿って滑り、被研磨工具取付け台６のチャックに取付けられた工具９をラップ盤３に押し付けることになる。
【００１２】
ベース１及び静圧スライド機構４の傾斜角は、コラム２側の微細昇降手段１０ａ，１０ｂと静圧スライド機構４側の微細昇降手段１０ｃとの間のＸ軸方向の距離、及びコラム２側の微細昇降手段１０ａ，１０ｂに対する静圧スライド機構４側の微細昇降手段１０ｃによる上昇量によって決まる。又、工具９のラップ盤３への押し付ける力は、Ｘ軸方向に滑る部材の重量と傾斜角によって決まる。
【００１３】
そこで、Ｘ軸方向に滑る部材、すなわち、この実施形態においては、Ｘ軸の静圧スライド軸４Ｘ、静圧スライド軸４Ｘに固定されている回転テーブル５，該回転テーブル５に取付けられた被研磨工具取付け台６、静圧空気軸受けモータ７、チャック８、工具９等の傾斜によって滑る部材の重さを予め測定しておき、この重さと傾斜角によって、工具９のラップ盤３への押し付ける力が求まる。そこで、必要とする押し付け力を得る傾斜角を求め、静圧スライド機構４側の微細昇降手段１０ｃによる上昇量を調整して求めた傾斜角に設定すれば、工具９は、重力の作用で、静圧スライド機構４の上部の滑る部分の荷重により目標とするラップ盤３への押し付け力を得ることができる。
【００１４】
そして、工具９の刃先の掬い面、逃げ面の研磨加工においては、その角度に応じて、回転テーブル５を回転させて、それぞれの面を研磨加工する。ベース１，静圧スライド機構４の傾斜角度が一定であれば、工具９の刃先にかかる負荷は一定に保てるので、工具刃先の掬い面、逃げ面をナノメートルオーダでの面精度で仕上げることができる。
【００１５】
上述した実施形態では、回転テーブル５を設け該回転テーブル５に被研磨工具取付け台６を固定して、ラップ盤３に対して被研磨工具取付け台６に取付けられた工具の向きを変えることによって工具刃先の掬い面、逃げ面の研磨加工をできるようにした。しかし、必ずしも、回転テーブル５は設ける必要はなく、静圧スライド機構４の傾斜によって滑る部材（Ｘ軸の静圧スライド軸４Ｘ）に対する被研磨工具取付け台６の取付ける位置、方向を変更可能にしておいてもよい。
【００１６】
又、上述した実施形態では、静圧スライド機構４を直交するＸ，Ｙ軸方向にスライドする機構としたが、被研磨工具取付け台６をラップ盤３方向に傾斜によって滑らせ工具刃先をラップ盤３に押し付ければよいものであるから、Ｘ軸方向のみスライドする静圧スライド機構でもよい。この場合、Ｙ軸方向の位置を変える場合には、被研磨工具取付け台６の取付け位置を変えるようにすればよい。
【００１７】
【発明の効果】
ベースを傾斜させ静圧スライド機構により被研磨工具取付け台をラップ盤方向に滑らせて、滑る部材の重さによって生じる工具刃先がラップ盤を押し付ける力を利用して加工するようにしたから、常に一定の押し付け力を得ることができ、かつ、ベースを傾けるだけでよいから構成が非常に簡単になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の一実施形態の加工装置の斜視図である。
【図２】同実施形態の正面図である。
【図３】同実施形態の側面図である。
【符号の説明】
１  ベース
２  コラム
３  ラップ盤
４  静圧スライド機構
４Ｘ  Ｘ軸の静圧スライド軸
４Ｙ  Ｙ軸の静圧スライド軸
５  回転テーブル
６  被研磨工具取付け台
７  静圧空気軸受けモータ
８  チャック
９  工具
１０ａ，１０ｂ，１０ｃ  微細昇降手段
１１  空気タービン
【図１】
0003629482.tif 000002
【図２】
0003629482.tif 000003
【図３】
0003629482.tif 000004