(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工すべき被加工材面に凹部（６４〜６７）を設ける装置であって、
それぞれが被加工材収容部（３８，５６）を有する２つの被加工材の保持具（３０，５０）であって、前記被加工材収容部（３８，５６）は、互いに対向している、保持具（３０，５０）と、
前記保持具（３０，５０）間を通ってｘ−ｙ平面内で延在する機械ベッド（５）と、
前記機械ベッド（５）に沿って、正負のｘ方向（１６）で並進的に前記２つの保持具（３０，５０）の間を通過移動可能に構成された少なくとも１つの工作装置（１０，２５）と、
を備え、
前記被加工材収容部（３８，５６）は、ｘ方向に対して垂直かつｙ方向に対して平行に配置されているｃ１及びｃ２回転軸線（４０，６０）周りに回転可能であることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記保持具（３０，５０）は、前記被加工材収容部（３８，５６）に背離する２つの被加工材収容部（３６，５８）をさらに有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記背離する２つの被加工材収容部（３６，５８）は、ｘ方向に対して垂直かつｙ方向に対して平行に配置されているｃ１及びｃ２回転軸線（４０，６０）周りに回転可能である、請求項２記載の装置。
【請求項４】
前記工作装置（１０，２５）は、正負のｘ方向（１６）で並進的に前記保持具（３０，５０）間を通過移動可能である、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記工作装置（１０，２５）は、正負のｙ方向（１９）で並進的に前記保持具（３０，５０）間を往復移動可能である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記工作装置（１０）は、ｘ−ｙ平面に対して垂直に配置されている回転軸線（２０）周りに回転可能である、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記保持具（３０，５０）は、ｘ−ｙ平面に対して垂直に配置されているｃ３及びｃ４回転軸線（３３，５３）周りに回転可能である、請求項１から６までのいずれか１項記載の装置。
【請求項８】
前記保持具（３０，５０）は、ｙ方向（３１，５１）で互いに対して接近・離間移動可能である、請求項１から７までのいずれか１項記載の装置。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載の装置を用いて、加工すべき被加工材面に凹部（６４〜６７）を設ける方法であって、
互いに対向する２つの被加工材収容部（３８，５６）に収容された被加工材の被加工材面を同時に前記工作装置（１０，２５）により加工し、これにより凹部を被加工材面に設けることを特徴とする方法。
【請求項１０】
前記工作装置（１０，２５）の背離する２つの工具面により、同時に、対向する２つの被加工材面を加工する、請求項９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工すべき被加工材面に少なくとも１つの工作装置を用いて凹部を設ける方法及び装置に関する。
【０００２】
独国特許出願公開第１０２０１００２５４０３号明細書において、担体金属薄板上にプレス成形されるライニング材料を有する摩擦クラッチ用の摩擦ライニングを製造する方法が公知である。
【０００３】
本発明の課題は、加工すべき被加工材面に少なくとも１つの工作装置を用いて凹部を設けることをより簡単にすることである。
【０００４】
上記課題は、加工すべき被加工材面に少なくとも１つの工作装置を用いて凹部を設ける方法において、対向する２つの被加工材面を同時に工作装置により加工し、これにより凹部を被加工材面に設けることにより解決される。凹部の例は、溝である。特に好ましくは、凹部は、互いに平行に延びる複数の溝又は条溝であって、これとは別の互いに平行に延びる複数の溝又は条溝と、ワッフルパターンを生じるように交差している溝又は条溝である。被加工材面は、好ましくは摩擦ライニングあるいは摩擦フェーシング、特に湿式ディスクの表面あるいは摩擦面である。しかし、本発明に係る方法は、別の分野、例えば半導体産業でも、特にチップを個別化するために使用可能である。本発明の重要な構成において、対向する両被加工材面は、同時に加工、好ましくは切削加工される。切削加工は、例えばフライス加工及び／又は研削加工を包含する。
【０００５】
方法の好ましい態様は、工作装置の背離する２つの工具面により、同時に、対向する２つの被加工材面を加工することを特徴とする。このことは、対向する被加工材面が同時に唯一の工具、特にフライスセット及び／又は研削セットにより切削加工可能であるという利点を提供する。その際、工具は、工具周面の、互いに１８０°の角度をなして配置されている２つの異なる箇所で、被加工材に接触する。
【０００６】
択一的又は付加的に、上述の課題は、特に上述の方法にしたがって、加工すべき被加工材面に少なくとも１つの工作装置を用いて凹部を設ける装置において、対向する少なくとも２つの被加工材収容部を有する２つの交換柱と、交換柱間を通ってｘ−ｙ平面内で延在する機械ベッドと、を備えることにより解決されている。交換柱は、被加工材を収容するために用いられ、この目的のために例えば締付け盤を有している。対向する被加工材収容部と機械ベッドとの組み合わせにより、工作装置は、対向する２つの被加工材面の同時の加工のために交換柱間を通過移動可能である。
【０００７】
装置の好ましい態様は、交換柱が、背離する２つの被加工材収容部を有することにより実現されている。これにより、ロード／アンロードシステムが簡単に形成される。背離する被加工材収容部は、特に好ましくは対向する被加工材収容部に取り付けられた被加工材の加工中にロード又はアンロード可能である。
【０００８】
装置の別の好ましい態様は、被加工材収容部が、ｘ方向に対して垂直かつｙ方向に対して平行に配置されているｃ１及びｃ２回転軸線周りに回転可能であることにより実現されている。ｃ１及びｃ２回転軸線は、１つの共通の回転軸線を規定していてもよい。所定の回転角度の分だけ被加工材収容部を回動させることで、多彩なパターンの条溝を被加工材面に形成することが可能である。
【０００９】
装置の別の好ましい態様は、工作装置が、正負のｘ方向で並進的に交換柱間を通過移動可能であることにより実現されている。工作装置は、交換柱間を通る並進移動をなすために、例えばｘ方向で往復移動可能なスピンドルキャリッジを有している。ｘ方向は、工作装置の主送り運動を表している。その点で、対向する被加工材面の加工は、平面対外周面プランジ加工法（Ｐｌａｎ−Ｕｍｆａｎｇｓ−Ｑｕｅｒ−Ｂｅａｒｂｅｉｔｕｎｇｓｖｅｒｆａｈｒｅｎ）ということもできる。平面対外周面横断加工法は、好ましくは平面対外周面プランジ研削プロセスである。
【００１０】
装置の別の好ましい態様は、工作装置が、正負のｙ１方向で並進的に交換柱間を往復移動可能であることにより実現されている。交換柱間での並進移動をなすために、工作装置は、好ましくは第２のスピンドルキャリッジを有している。第２のスピンドルキャリッジにより工作装置は、簡単に交換柱間において位置決め可能である。
【００１１】
装置の別の好ましい態様は、工作装置が、ｘ−ｙ平面に対して垂直に配置されている回転軸線周りに回転可能であることにより実現されている。工作装置は、好ましくはスピンドルユニットとして構成されている。スピンドルユニットは、コンパクトなスピンドルモータを有していても、スピンドル駆動モータと伝動装置とを有するスピンドルを有していてもよい。スピンドルを介して、好ましくは複数のフライスディスク又は研削ディスクを有する工具セットが駆動される。フライスディスク又は研削ディスクは、好ましくはディスク間に位置するスペーサリングとともにスピンドルユニットのスピンドル軸に取り付けられている。工具ディスク、特にフライスディスク又は研削ディスクの幾何学形状及び配置を介して、形成可能な凹部、特に溝の寸法及び数は、変更可能である。
【００１２】
装置の別の好ましい態様は、交換柱が、ｘ−ｙ平面に対して垂直に配置されているｃ３及びｃ４回転軸線周りに回転可能であることにより実現されている。これにより、被加工材収容部は、加工位置とロード／アンロード位置との間で簡単に回動可能である。加工位置では、それぞれ２つの被加工材収容部が対向している。ロード／アンロード位置では、それぞれ２つの被加工材収容部が背離している。特に好ましくは、同時に、それぞれ２つの被加工材収容部が対向し、かつ２つの被加工材収容部が背離している。
【００１３】
装置の別の好ましい態様は、交換柱が、ｙ２及びｙ３方向で互いに対して接近・離間移動可能であることにより実現されている。交換柱相互の接近・離間移動により、凹部、特に溝の深さが簡単に調節可能である。
【００１４】
別の態様において、工作装置及び／又は交換柱は、付加的にｘ−ｙ平面に対して垂直に移動可能であってもよい。これにより、本発明に係る装置の自由度あるいは柔軟性は、さらに増す。
【００１５】
本発明の別の利点、特徴及び詳細は、以下の説明から看取可能である。以下の説明では、図面を参照しながら様々な実施の形態について詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る装置の概略図である。
【図２】図１に示した装置を用いて被加工材面に設けることが可能なワッフルパターンの概略図である。
【００１７】
図１は、加工すべき被加工材面に凹部を設ける装置１の概略図である。装置１は、機械ベッド５を有している。機械ベッド５は、主として、ｘ−ｙ平面内を延在する直方体の形状を有している。機械ベッド５上には、工作装置１０が可動に配置されている。
【００１８】
工作装置１０は、スピンドルユニット１２と工具セット１４とを有している。工具セット１４は、複数の工具ディスク、特にフライスディスク又は研削ディスクを有している。これらの工具ディスクは、工具ディスク間に位置するスペーサリングとともにスピンドルユニット１２のスピンドル軸に取り付けられている。
【００１９】
工作装置１０は、第１のスピンドルキャリッジ１５によりｘ方向で並進的に往復移動可能である（双方向矢印１６により略示）。第２のスピンドルキャリッジ１８により工作装置１０は、ｙ１方向で往復移動可能である（双方向矢印１９により略示）。さらに工作装置１０は、回転軸線２０周りに回転可能である（矢印２１により略示）。回転軸線２０は、ｘ−ｙ平面に対して垂直である。
【００２０】
符号２５が指し示すものは、別の工作装置であるか、又は工作装置１０の第２の位置である。工作装置１０は、ｘ方向１６で機械ベッド５に沿って２つの交換柱３０，５０間を通過移動可能である。ここでｘ方向は、工作装置１０あるいは２５の主送り運動を表している。
【００２１】
交換柱３０，５０は、双方向矢印３１，５１により略示するように、ｙ２軸あるいはｙ３軸に沿って又はｙ２方向あるいはｙ３方向で並進的に互いに対して接近・離間移動可能である。双方向矢印３１，５１の方向での交換柱３０，５０の移動は、工具キャリッジ３５，５５によりなされる。交換柱３０，５０は、工具キャリッジ３５，５５により機械ベッド５に沿って案内されている。
【００２２】
さらなる矢印３２，５２は、交換柱３０，５０が回転軸線３３，５３周りに回転可能であることを略示している。回転軸線３３，５３は、互いに平行に、かつｘ−ｙ平面に対して垂直に配置されている。回転軸線３３，５３は、ｃ４軸あるいはｃ３軸ともいう。
【００２３】
交換柱３０は、計４つの被加工材３７を有する被加工材収容部３６を有している。交換柱３０の第２の被加工材収容部３８も、４つの被加工材を有している。矢印３９は、両被加工材収容部３６，３８が回転軸線４０周りに回転可能であることを略示している。回転軸線４０は、ｃ１軸ともいう。回転軸線４０又はｃ１軸４０は、ｙ１方向１９に対して平行に配置されている。
【００２４】
交換柱５０は、計４つの被加工材５７を有する被加工材収容部５６を有している。交換柱５０の第２の被加工材収容部５８も、４つの被加工材を有している。矢印５９は、両被加工材収容部５６，５８が回転軸線６０周りに回転可能であることを略示している。回転軸線６０は、ｃ２軸ともいう。相応に回転軸線３３及び回転軸線５３は、ｃ４軸及びｃ３軸ともいう。回転軸線６０又はｃ２軸６０は、好ましくは回転軸線４０又はｃ１軸４０と一致する。
【００２５】
被加工材収容部３８，５６は、互いに平行に延在し、かつ互いに向かい合っている、つまり対向しているので、同時に工作装置１０あるいは工作装置２５により加工可能である。被加工材収容部３６，５８も、互いに平行に配置されているが、互いに背き離れている、つまり背離している。これにより、好ましくは締付け盤として形成されている被加工材収容部３６，５８において、被加工材のロードあるいはアンロードが容易に実施可能である。その間、対向している被加工材収容部３８，５６の被加工材の加工が、同時に実施される。
【００２６】
図２は、ワッフルパターン６３を示している。ワッフルパターン６３は、図１に示した装置１を用いて簡単に形成可能である。ワッフルパターン６３は、互いに交差する複数の細長い凹部６４〜６７を有している。これらの凹部６４〜６７は、溝、条溝、凹条ともいう。
【００２７】
この種のワッフルパターンは、例えば自動車用クラッチの湿式クラッチディスクにおいて、冷却オイルが摩擦ライニングあるいは摩擦フェーシングを通って流れることを可能にするために使用される。冷却オイルの流れは、摩擦ライニングの運転中の熱搬出を改善する。このようなワッフルパターンは、半導体産業でも使用され、これにより半導体ウェハのダイシングにより個々の構成素子あるいは回路を生産することができる。
【００２８】
図１に示した装置１は、特に好ましくは、湿式のツインクラッチ、液圧式のブレーキ及び二輪車分野のクラッチで使用される湿式ライニングの産業的な製造のために用いられる。装置１により、好ましくは図２に示したようなワッフルパターンが、ペーパー系摩擦ライニングに形成される。
【００２９】
本発明に係る装置１は、特に好ましくは８つの被加工材を同時に唯一の工作装置により加工することを可能にする。さらに交換柱３０，５０は、工作装置１０による８つの被加工材の加工中に、ロード／アンロード可能である。これにより、ワッフルパターン形成時のサイクルタイムは、明らかに短縮可能である。
【００３０】
被加工材収容部３６，３８及び被加工材収容部５６，５８は、例えば締付け盤として形成されている。それぞれ４つの被加工材は、磁気式又は空気圧式に締付け盤に締め付け可能である。
【００３１】
被加工材収容部３６，３８及び５６，５８は、互いに独立的に回転軸線４０，６０周りに回転可能である。２つの所定の角度位置間での被加工材収容部あるいは締付け盤の回転により、任意の交差角を有する交差溝を被加工材に設けることが可能である。
【００３２】
新しい被加工材を加工する際、工作装置１０は、まず正のｘ方向、つまり図１で見て右方向に移動する。これにより、第１群の平行溝が、対向する締付け盤３８，５６に締め付けられている計８つの被加工材において同時に研削あるいはフライス削りされる。工作装置１０が往路を完走した後、締付け盤あるいは被加工材収容部３８，５６は、被加工材とともに回転軸線４０，６０周りに所定の角度の分だけ回動される。工作装置１０が、負のｘ方向、つまり図１で見て右から左に復路を移動すると、計８つの被加工材におけるワッフルパターンの加工が同時に完了する。
【００３３】
研削又はフライス削りに並行して、それぞれ８つの新しい被加工材が、背離する被加工材収容部３６，５８に締め付け可能である。これにより、被加工材交換時間の一部又はすべては、節減可能である。工作装置１０が復路を完走した後、両交換柱３０，５０は、回転軸線３３，５３周りに１８０°回動あるいは反転される。これにより、加工し終えた被加工材は、アンロード位置を占め、新たに締め付けられた被加工材は、加工位置を占める。
【００３４】
２つの異なる工作装置１０，２５を使用することにより、簡単に２方向で互いに異なる分布のパターンが形成可能である。図２に示したワッフルパターンの場合、水平方向に延びる条溝６４，６５相互の間隔は、鉛直方向に延びる条溝６６，６７相互の間隔と比較して若干広い。それゆえ、このワッフルパターンは、唯一の工作装置１０によっては形成し得ない。水平方向に延びる条溝６４，６５は、例えば工作装置１０により形成され、鉛直方向に延びる条溝６６，６７は、例えば工作装置２５により形成される。
【符号の説明】
【００３５】
１  装置
５  機械ベッド
１０  工作装置
１２  スピンドルユニット
１４  工具セット
１５  第１のスピンドルキャリッジ
１６  双方向矢印
１８  第２のスピンドルキャリッジ
１９  双方向矢印
２０  回転軸線
２１  矢印
２５  工作装置
３０  交換柱
３１  双方向矢印
３２  矢印
３３  回転軸線
３５  被加工材キャリッジ
３６  被加工材収容部
３７  被加工材
３８  被加工材収容部
３９  矢印
４０  回転軸線
５０  交換柱
５１  双方向矢印
５２  矢印
５３  回転軸線
５５  被加工材キャリッジ
５６  被加工材収容部
５７  被加工材
５８  被加工材収容部
５９  矢印
６０  回転軸線
６３  ワッフルパターン
６４  凹部
６５  凹部
６６  凹部
６７  凹部
【図１】
0006320388.tif 000002
【図２】
0006320388.tif 000003