(57)【要約】    【課題】  台皿の所定位置に正確に砥粒層を固定させることができる砥石を提供する。    【解決手段】  台皿３ａの表面に形成された複数の穴３ａ−２に基体２ａの柱状の突起部２ａ−２を挿入する。突起部２ａ−２を穴３ａ−２に挿入した状態で基体２ａを接着剤５で台皿３ａの表面３ａ−１に固定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に複数の穴が形成された台皿と、前記穴に挿入される柱状の突起部を有する基体とを備え、
前記突起部が前記穴に挿入された状態で前記基体が接着剤で前記台皿の表面に固定され、前記穴から露出する基体の頭部に砥粒層が形成されていることを特徴とする砥石。
【請求項２】
請求項１記載の砥石において、前記基体は棒状の基体材料の一部の径を旋盤で加工して小さくし、その後、その部分を切断して得られることを特徴とする砥石。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は砥石に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスや金属を被加工物とする砥石は、例えば以下の方法によって製造される(特開２０００−８４８２０号公報参照)。
【０００３】
まず、被加工物の凹又は凸形状と反対形状の台皿の曲面に複数の挫ぐり穴を加工する。
【０００４】
次に、各挫ぐり穴に接着剤を塗布する。
【０００５】
その後、挫ぐり穴にペレットを挿入する。
【０００６】
次に、被加工物の凹又は凸形状の曲面と同じ曲率の曲率創製用皿を用いてペレットを押圧する。
【０００７】
最後に、加熱によって接着剤を硬化させてペレットを台皿に固定させる。
【０００８】
上記方法によって製造された砥石を用いて被加工物の研削・研磨加工を行うときは、被加工物に台皿（ペレット）を押し付け、台皿を回転及び揺動動作させる。
【特許文献１】特開２０００−８４８２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、被加工物を設計した通りの形状になるように研削・研磨加工するためには、ペレットが台皿の予め決められた位置に固定されている必要がある。
【００１０】
しかし、砥石の製造の際にペレットを挫ぐり穴に容易に挿入できるように、挫ぐり穴の径はペレットの径より大きくなっている。したがって、台皿の表面に形成できる挫ぐり穴の数が制限され、ペレットを正確に位置決めすることは困難である。
【００１１】
その結果、台皿の所定位置にペレットを固定することは容易でなかった。
【００１２】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は台皿の所定位置に正確に砥粒層を固定させることができる砥石を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、表面に複数の穴が形成された台皿と、前記穴に挿入される柱状の突起部を有する基体とを備え、前記突起部が前記穴に挿入された状態で前記基体が接着剤で前記台皿の表面に固定され、前記穴から露出する基体の頭部に砥粒層が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の砥石において、前記基体は棒状の基体材料の一部の径を旋盤で加工して小さくし、その後、その部分を切断して得られることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように本願発明の砥石によれば、台皿の所定位置に正確に砥粒層を固定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１はこの発明の第１実施形態に係る砥石の断面を示す概念図である。
【００１８】
この砥石１は凹レンズを研削・研磨する研削・研磨工具として使用される。砥石１の凸面（各砥粒層９の表面を連ねた仮想面）の曲率半径及び外径Ｄ１はそれぞれ１５０ｍｍ及び２７０ｍｍである。
【００１９】
砥石１は台皿３ａと柱状の突起部２ａ−２を有する基体２ａとを備えている。
【００２０】
台皿３ａの材料はアルミニウムである。アルミニウムは高い機械的強度、接着剤５に対する良好な密着性を有し、加工性に優れている。
【００２１】
台皿３ａの表面３ａ−１の曲率半径は１４６．５ｍｍである。
【００２２】
台皿３ａの表面には基体２ａを挿入するための複数の穴３ａ−２が形成されている。基体２ａを固定すべき位置は過去の加工結果、台皿３ａの形状・寸法、被加工物に求められる仕上がり精度等によって決定される。基体２ａを固定すべき位置が不明の場合には、台皿３ａの表面に固定すべき基体２ａの数以上の数の穴３ａ−２を形成しておく。
【００２３】
穴３ａ−２の直径は１．５ｍｍである。
【００２４】
基体２ａの突起部２ａ−２が穴３ａ−２に挿入され、この状態で基体２ａがエポキシ系接着剤５で台皿３ａの表面に固定されている。エポキシ系接着剤５は入手し易く、接着力が強い接着剤である。
【００２５】
基体２ａの頭部（突起部２ａ−２以外の部分）ＴＦの上面２ａ−１及び側面２ａ−３（図３参照）にはレンズ等の被加工物を研削する砥粒層９がめっきで形成されている。
【００２６】
基体２ａの材料はアルミニウム（Ａ５０５６材（ＪＩＳ））である。なお、基体２ａの材料は鉄、黄銅、ステンレス等の金属であってもよい。鉄によれば、何ら触媒を付与することなく、基体２ａに砥粒層９を形成するための結合材としてのめっきを析出させることができる。アルミニウム、黄銅、ステンレス等によれば、触媒を付与することによって、基体２ａに砥粒層９を形成するための結合材としてのめっきを析出させることができる。
【００２７】
アルミニウムの丸棒（棒状の基体材料）を旋盤によって加工して基体２ａの突起部２ａ−２が形成されている。突起部２ａ−２の直径及び長さはそれぞれ１ｍｍ及び１．５ｍｍである。基体２ａの頭部ＴＦの直径及び長さはそれぞれ１０ｍｍ及び４ｍｍである。
【００２８】
次に、基体２ａの製造方法を説明する。
【００２９】
図２は基体の製造工程を説明する図であり、図２（ａ）は切削直前の状態を示す図、図２（ｂ）は切削開始後の状態を示す図、図２（ｃ）は基体完成時の状態を示す図である。
【００３０】
まず、アルミニウムの丸棒に旋盤によって回転を与え、バイト（例えば突切りバイト）３０を丸棒２０の中心軸Ｏに対して直角に当てる（図２（ａ）参照）。
【００３１】
次に、図２（ａ）の状態からバイト３０を図２（ｂ）に示す矢印ａ及び矢印ｂの方向へ送って丸棒２０の円周面を削り、丸棒２０の一部に小径部２５を形成する（図２（ｂ）参照）。小径部２５の直径は突起部２ａ−２の直径と同じである。
【００３２】
最後に、小径部２５の中間部にバイト３０を当て、そのバイト３０を矢印ａの方向へ送って小径部２５を切断する。
【００３３】
その結果、突起部２ａ−２を有する基体２ａが製造される（図２（ｃ）参照）。
【００３４】
この基体の製造方法によれば、旋盤加工によって短時間に基体を形成することができる。
【００３５】
次に、この基体２ａを用いた砥石１の製造方法を説明する。
【００３６】
図３はこの発明の第１実施形態に係る砥石の製造工程を示す概念図であり、図３（ａ）は突起部の穴への挿入工程を示す図、図３（ｂ）は砥石ベースを示す図、図３（ｃ）は完成した砥石を示す図である。
【００３７】
まず、基体２ａと台皿３ａとを洗浄する。
【００３８】
次に、基体２ａの突起部２ａ−２、頭部ＴＦの下面及び台皿３ａの表面３ａ−１に接着剤５を塗布する。
【００３９】
その後、基体２ａの突起部２ａ−２を台皿３ａの穴３ａ−２に挿入する（図３（ａ）参照）。
【００４０】
接着剤５が硬化した後、基体２ａの頭部ＴＦを研摩して砥石ベースＧＢを得る（図３（ｂ）参照）。砥石ベースＧＢの凸面（基体２ａの頭部ＴＦの表面が位置する仮想面）曲率半径は１４９．７ｍｍである。
【００４１】
砥石ベースＧＢを洗浄した後、台皿３ａの裏面３ａ−３をめっきが付かないようにマスキング剤でコーティングする。
【００４２】
基体２ａの頭部ＴＦのアルカリ脱脂、活性化処理を行った後、亜鉛置換液に砥石ベースＧＢを浸漬して基体２ａの頭部ＴＦに亜鉛層（図示せず）を形成する。この亜鉛層が無電解めっきの反応を促す触媒層となる。
【００４３】
触媒層を形成した後、砥粒６を分散させた８５℃に加熱された無電解めっき液（ニッケル・リン合金めっき液）に砥石ベースＧＢを浸漬する。
【００４４】
砥石ベースＧＢを１６時間浸漬したとき、基体２ａの頭部ＴＦにニッケル・リン合金のめっき皮膜（厚さ：０．３ｍｍ）が析出される（図３（ｃ）参照）。
【００４５】
このとき、めっき皮膜には砥粒６が均一に取り込まれる。このめっき皮膜が砥粒層９となる。
【００４６】
なお、砥粒６はダイヤモンドパウダ（粒径：２〜４μｍ）である。無電解めっき液中には０．１重量％の砥粒６が添加されている。無電解めっき液は砥粒６が均一に分散するように攪拌機８によって攪拌されている。
【００４７】
その後、台皿３ａの裏面３ａ−３のマスキングを除去し、乾燥させる。
【００４８】
その結果、曲率半径１５０ｍｍ、外径２７０ｍｍの砥石１が完成する（図１参照）。
【００４９】
この実施形態によれば、基体２ａが突起部２ａ−２を有し、突起部２ａ−２を挿入する穴３ａ−２を台皿３ａの表面３ａ−１に形成するようにしたので、従来例のように台皿の表面に形成できる穴の数が制限されず、基体２ａを台皿３ａの所定位置に固定することができ、高精度の砥石１を容易に製造することができる。また、台皿３ａの表面が曲面であっても、突起部２ａ−２が穴３ａ−２に引っかかるため、接着時に基体２ａが台皿３ａの表面を滑落することがない。
【００５０】
図４はこの発明の第２実施形態に係る砥石の断面を示す概念図であり、第１実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
この砥石２は凸レンズを研削・研磨する研削・研磨工具として使用される。砥石２の凹面（各レジンボンドペレット１９の表面が位置する仮想面）の曲率半径及び外径Ｄ２はそれぞれ２６０ｍｍ及び３６０ｍｍである。
【００５２】
砥石２は台皿３ｂと柱状の突起部２ｂ−２を有する基体２ｂとを備えている。
【００５３】
台皿３ｂの材料はアルミニウムである。
【００５４】
台皿３ｂの表面３ｂ−１の曲率半径は２７５．８ｍｍである。
【００５５】
台皿３ｂの表面には基体２ｂを挿入するための複数の穴３ｂ−２が形成されている。基体２ｂを固定すべき位置は過去の加工結果、台皿３ｂの形状・寸法、被加工物に求められる仕上がり精度等によって決定される。基体２ｂを固定すべき位置が不明の場合には、台皿３ｂの表面に固定すべき基体２ｂの数以上の数の穴３ｂ−２を形成しておく。
【００５６】
穴３ｂ−２の直径は１．５ｍｍである。
【００５７】
基体２ｂの突起部２ｂ−２が穴３ｂ−２に挿入され、この状態で基体２ｂがエポキシ系接着剤５ａで台皿３ｂの表面に固定されている。
【００５８】
基体２ｂの頭部ＴＦには砥粒層として機能するレジンボンドペレット１９が接着されている。レジンボンドペレット１９の直径は８ｍｍである。
【００５９】
基体２ｂの材料はアルミニウム（Ａ５０５６材（ＪＩＳ））である。
【００６０】
アルミニウムの丸棒を旋盤によって加工して基体２ｂの突起部２ｂ−２が形成されている。突起部２ｂ−２の直径及び長さは１ｍｍ及び１ｍｍである。基体２ｂの頭部ＴＦの直径及び長さはそれぞれ８ｍｍ及び２ｍｍである。
【００６１】
図５はこの発明の第２実施形態に係る砥石の製造工程を示す図であり、図５（ａ）はレジンペレットの基体への搭載方法を示す図、図５（ｂ）は突起部を穴に挿入した状態を示す図、図５（ｃ）はレジンボンドペレット１９の擦り合わせ方法を示す図である。
【００６２】
まず、基体２ｂと台皿３ｂとを洗浄する。
【００６３】
次に、基体２ｂの頭部ＴＦの上面２ｂ−１とレジンボンドペレット１９の下面１９−２とにそれぞれ接着剤５ａを塗布し、基体２ｂの頭部ＴＦの上面２ｂ−１にレジンボンドペレット１９を搭載する（図５（ａ）参照）。
【００６４】
その後、基体２ｂの突起部２ｂ−２、頭部ＴＦの下面及び台皿３ｂの表面３ｂ−１に接着剤５ｂを塗布する。
【００６５】
そして、基体２ｂの突起部２ｂ−２を台皿３ｂの穴３ｂ−２に挿入する（図５（ｂ）参照）。
【００６６】
接着剤５ｂが硬化した後、砥石２の仕上がり形状と反対の形状を有する擦り合わせ皿１１を用いてレジンボンドペレット１９の擦り合わせを行う（図５（ｃ）参照）。
【００６７】
その結果、曲率半径２７０ｍｍ、外径３５０ｍｍのレジンペレット１９を用いた砥石２が完成する。
【００６８】
この実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、従来例のようにペレットを台皿の挫ぐり穴に直接貼り付けないので、レジンペレット１９の全部を使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係る砥石の断面を示す概念図である。
【図２】図２は基体の製造工程を説明する図である。
【図３】図３はこの発明の第１実施形態に係る砥石の製造工程を示す概念図である。
【図４】図４はこの発明の第２実施形態に係る砥石の断面を示す概念図である。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態に係る砥石の製造工程を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
２ａ，２ｂ  基体
２ａ−２，２ｂ−２  突起部
３ａ，３ｂ  台皿
３ａ−２，３ｂ−２  穴
５，５ａ，５ｂ  接着剤
９  砥粒層
１９  レジンボンドペレット
ＴＦ  頭部
ＧＢ  砥石ベース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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