(57)【要約】【課題】ワークの被研磨面の平面度を良好に出し易くし、かつ、鏡面研磨加工の精度を向上する研磨工具を提供する。【解決手段】ＮＣマシーンに装着して使用する研磨工具であって、ＮＣマシーンの出力軸４の回転動力で回転する回転軸１と、下端を開口した円筒カップ状に形成され、上端部を回転軸１に固定して設けた研磨ヘッド２と、ヘッド２の下端面に接着等で固着して設けた複数個の研磨チップ３…３とを備え、回転軸はヘッド内へ研磨液を導入する液体導入孔１３を備える。各研磨チップはヘッドの下端面に任意の間隔部３１を存して配置されている。【選択図】図１
2007276033.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作装置の出力軸の先端部に装着され、前記出力軸から伝達される回転動力によりワークを研磨する研磨工具であって、
回転軸と、下端を開口した円筒カップ状に形成され、上端部を前記回転軸に固定して設けた研磨ヘッド、及び前記ヘッドの下端面に接着等で固着して設けた複数個の研磨チップとを備え、
前記回転軸は前記ヘッド内へ液体を導入する液体導入孔を備え、
前記各研磨チップは前記ヘッドの下端面に任意の間隔部を存して配置されていることを特徴とする、
研磨工具。
【請求項２】
前記各研磨チップは、前記ヘッドの下端面の円と対応する曲率で弯曲した弯曲角柱状に形成され、前記各研磨チップは前記下端面に任意の間隔部を存して分割リング状に配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の研磨工具。
【請求項３】
前記各研磨チップは、略円柱状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の研磨工具。
【請求項４】
前記各研磨チップは、略角柱状に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は工作装置に装着して使用する研磨工具、特に、例えばＮＣマシーン（マシニングセンタ）等の工作装置に装着し、被研磨体（ワーク）を平面研磨する平面研磨用に適した研磨工具に関するものである。本発明の研磨工具は、例えば石英ガラス、セラミック、各種ガラス、或いは金属その他の各種の被研磨体（ワーク）の研磨用として使用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の研磨工具として、図６に示すものが一般に知られている。以下、図６に示す研磨工具（先行例）について同図を参照して説明する。この研磨工具は、回転軸１０１と、この軸１０１の下端に一体成形等により固定して設けた研磨ヘッド１０２と、このヘッドの下面に接着等で固着して設けた複数個の研磨チップ１０３…１０３とを備え、前記軸１０１は前記ヘッド１０２の下面側へ研磨液（潤滑液）を導入する液体導入孔１０４を備えている。前記ヘッド１０２は円盤状に形成されている。前記各研磨チップ１０３は両端に丸みを付した面長の台盤状に形成され、前記ヘッド１０２の下面に適当な間隔を存して放射状に配置されている。
従来の研磨工具は上述したように研磨ヘッド１０２を円盤状に形成し、このヘッド１０２の下面に複数個の研磨チップ或いは１つの研磨部材を接着等により固着してなるものが一般に知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
図６に示す研磨工具（先行例）は上記のように構成され、工作装置（マシニングセンタ）の出力軸（図３参照）の先端部に装着して使用される。この先行例は、ＮＣ制御により出力軸を下降して研磨チップ１０３の作用面１０３ａ（下面）をワーク１０５の被研磨面（表面）に押し付けて出力軸で研磨工具を回転させながら研磨工具とワークとの相対的水平移動（マシニングセンタの場合には、通常は出力軸側を水平移動し、ワーク側は固定されている）によってワークの表面（被研磨面）を水平研磨する。この研磨加工は液体導入孔から研磨液を供給しながら行なわれる。上記研磨加工により、ワーク１０５の表面（被研磨面）を平面かつ略鏡面状に仕上げ研磨するものである。
【０００４】
しかし、図６に示す先行例は次のような点において問題を有している。
（１）ワークの被研磨面を平面を出しながら研磨するためには、研磨加工中、研磨ヘッドを水平に維持させることが肝要である。研磨工具を回転させながら水平移動（ワーク側を水平移動、又は両者を水平移動する場合も同様）して研磨する場合、研磨ヘッドの全ての研磨チップの作用面（下面）がワークの表面に当接していない状態においては、切削抵抗（研磨抵抗）により研磨ヘッドに対して傾き方向の力が掛り、この負荷によりヘッドが傾く。この傾き度は研磨抵抗値に比例して大きくなる。しかるに、先行例の研磨チップは可成り大きい面長の台盤状に形成され、これをヘッドの下面に放射状に配置されているため、研磨抵抗が大きくなるので、研磨ヘッドの傾き度合が大になる。したがって、先行例は平面度が出し難い問題がある。
（２）先行例は円盤状に形成した研磨ヘッドの下面に研磨チップを固着し、このヘッドの中心下面に研磨液を導入するように構成してあるので、研磨液の導入状況が悪い。この場合、研磨液は研磨チップの冷却及び研磨屑の洗浄，排出等の役目をなすもので、液の導入が悪いと研磨加工中に摩擦熱でチップを加熱しすぎて、研磨に支障をきたすことになる。
（３）先行例は研磨屑の洗浄及び排出除去が悪い。この場合、研磨屑がワークの表面に残っている状態で研磨すると、研磨屑がワークの表面とチップの下面（作用面）間に入り易くなり、研磨の跡（線状等の跡）が残る恐れがあり、鏡面に研磨仕上げすることができない場合が生じる。
【特許文献１】特開２００１−３１０２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記のような実情に鑑みてなされたもので、先行例の上述した（１）〜（３）の問題を解消し、ワークの被研磨面の平面度を出し易くし、かつ、鏡面研磨加工の精度を向上し得る研磨工具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明は、工作装置の出力軸の先端部に装着され、前記出力軸から伝達される回転動力によりワークを研磨する研磨工具であって、
回転軸と、下端を開口した円筒カップ状に形成され、上端部を前記回転軸に固定して設けた研磨ヘッド、及び前記ヘッドの下端面に接着等で固着して設けた複数個の研磨チップとを備え、前記回転軸は前記ヘッド内へ液体を導入する液体導入孔を備え、前記各研磨チップは前記ヘッドの下端面に任意の間隔部を存して配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の研磨工具は、例えば石英ガラス、セラミック、各種ガラス、或いは金属その他の各種の被研磨体（ワーク）の研磨用として使用することができる。また、本発明の「研磨チップ」の構成素材は特に限定するものではないが、例えばレジンボンド（樹脂を接着剤で固めたもの）やレジンメタル（ダイヤモンド砥粒をレジンボンドに含有したもの）等を採用することができる。
【０００８】
本発明において、前記各研磨チップは、前記ヘッドの下端面の円と対応する曲率で弯曲した弯曲角柱状に形成され、前記各研磨チップは前記下端面に任意の間隔部を存して分割リング状に配置されている構成を採用することができる。
【０００９】
また、本発明において前記各研磨チップは略円柱状、或いは略角柱状に形成したものを採用することもできる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、次のような効果を奏する。（１）研磨ヘッドを円筒カップ状に形成し、研磨チップはヘッドの下端面に任意の間隔部を存して固着して配置した構成を採用したので、先行例に比べて研磨抵抗が小になる。したがって、研磨中におけるヘッドの傾きを防止して水平に維持できるので、被研磨面の平面精度を向上して研磨加工することができる。（２）研磨液は研磨ヘッドのカップ内に導入するので、研磨液の導入が良好になると共にワークの洗浄及び研磨屑の排出が良好になる。したがって、鏡面研磨加工の精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を説明する。
【００１２】
図１は本発明の研磨工具の一実施の形態を示す縦断面図（ａ）と底面図（ｂ）、図２は同上研磨工具に採用された研磨チップを示す斜視図（ａ）と同図（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図、図３は同上研磨工具の使用状態の一例を示す説明図である。
【００１３】
上記図１ないし図３において、この実施の形態（実施の形態１）の研磨工具はＮＣマシーン（マシニングセンタ）用に構成した一例が開示されている。実施の形態１の研磨工具は、回転軸１と、この軸１に取付けた研磨ヘッド２、及び研磨ヘッド２に取付けた複数個の研磨チップ３…３とを備えている。
【００１４】
実施の形態の回転軸１は適当な径及び長さの軸１１と、この軸１１の一端（下端）に一体成形等により固定して設けたフランジ１２とを備えている。回転軸１は研磨ヘッド２内へ研磨液等の液体を導入する液体導入孔１３を備えている。実施の形態１の前記導入孔１３は回転軸１の中心部に、軸１１の上端からフランジ１２の下端（下面）に掛けて設けた孔で構成されている。研磨液としては、例えば薬液や純水、或いはエチレングリコールに防食剤及び水を添加混合した液体その他の任意の液体が使用される。
【００１５】
研磨ヘッド２は適当な径及び長さ（高さ）の円筒部２１の下端を開口２２すると共に上端に蓋部２３を有する円筒カップ状に形成されている。実施の形態１の蓋部２３の中心部には適当な大きさの係合孔２４が開設してある。また、前記フランジ１２の下面中心部には、前記係合孔２４に係合する大きさの係合突部１４が形成されている。
前記ヘッド２は上端部を回転軸１に固定してある。この実施の形態１では、フランジ１２の前記突部１４を係合孔２４に係合し、その状態でボルト２５により締め付けてヘッド２の蓋部２３をフランジ１２に固定してある。図中、２６はワッシャーを示す。
【００１６】
前記各研磨チップ３はヘッド２の円筒部２１の下端面に適当な間隔部３１を存して配置され、接着等により固着して設けてある。実施の形態１の各チップ３は、ヘッド２の下端面の円と対応する曲率で弯曲した弯曲角柱状に形成され、各チップ３は円筒部２１の下端面に適当な間隔部３１を存して分割リング状に配置されている。
また、実施の形態１の前記各チップ３には、チップ３の作用面３ａ（下面）の外側角部に沿ってアール３２が付与されている。前記チップ３の構成素材は特に限定するものではないが、例えばレジンボンドやレジンメタル等を採用することができる。
【００１７】
実施の形態の研磨工具は上記構成を具備し、図３に示すように、工作装置（実施の形態１ではマシニングセンタ）の出力軸４の先端部に装着して使用される。実施の形態１では、回転軸１の軸１１に任意の手段で軸１１と一体回転するように固定して設けた取付用回転軸５を介して出力軸４の先端部に装着した例が開示されている。取付用回転軸５は回転軸部５１と保持部５２、及び出力軸４に装着される円錐台形状の取付部５３とを備える。
前記回転軸部５１と保持部５２、及び保持部５２と取付部５３は任意の手段で固定され、前記三者５１，５２及び５３は一体回転するように構成されている。また、取付用回転軸５は前記軸１の液体導入孔１３と連通させて設け、導入孔１３へ液体を導入する液体導入路５４を備えている。
【００１８】
図３において、６１は作業テーブル、６２は作業テーブル６１上に位置決めし、固定台部材６３等を介して固定した石英ガラス、セラミック、各種ガラス、或いは金属その他のワークを示す。なお、図示しないが、ＮＣマシーン（マシニングセンタ）は研磨液を供給する供給手段を備えている。
【００１９】
実施の形態１の研磨工具は上記のように構成され、上述したように、マシニングセンタの出力軸４の先端部に装着して使用される。ＮＣ制御により出力軸４を下降して研磨チップ３の作用面３ａ（下面）をワーク６２の被研磨面６２ａ（上面）上に押し付け、研磨液をヘッド２内に連続供給しながら出力軸４を回転駆動すると共にワーク６２に対してヘッド２を水平移動させる。これにより、研磨チップ３はワーク６２の被研磨面６２ａに圧接した状態で水平移動し、平面研磨加工が行なわれる。
そして、実施の形態１にいては、研磨ヘッド２を円筒カップ状に形成し、研磨チップはヘッド２の下端面に任意の間隔部３１を存して固着して配置した構成を採用したので、研磨抵抗が小になる。したがって、研磨中におけるヘッドの傾きを抑止して水平状態に維持できるので、被研磨面の平面精度を向上して円滑良好に研磨加工を行なえる。また、上記したように、研磨液の導入及び研磨屑の排出が良好になるので、研磨の跡が生じることなく、円滑かつ良好に鏡面研磨加工を行なえる。
【００２０】
図４は本発明の研磨工具の他の実施の形態（実施の形態２）の要部を示す底面図（ａ）及び研磨チップを示す斜視図（ｂ）である。この研磨工具において、実施の形態１で既に説明した構成と共通する構成部等には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態２は研磨チップの構成に特徴がある。
【００２１】
即ち、実施の形態２の各研磨チップ３Ａ…３Ａは適当な径及び長さ（高さ）の略円柱状に形成されている。各研磨チップ３Ａの作用面３ａ（下面）には溝７１が形成されている。この溝７１はチップ３Ａとワーク６２との間に研磨液を導入してチップ３Ａの摩擦熱による過加熱を防止するために設けたものである。前記各チップ３Ａは研磨ヘッド２の円筒部２１の下端面に適当な間隔部３１Ａを存して接着等により固着して配置されている。なお、実施の形態２では前記各チップ３Ａの溝７１をヘッド２の中心部から放射状方向に向けて各チップ３Ａを配置した例が開示されている。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２２】
実施の形態２の研磨工具は上記のように構成され、実施の形態１と全く同様に使用するものである。これにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
【００２３】
図５は本発明の研磨工具のさらに他の実施の形態（実施の形態３）の要部を示す底面図（ａ）及び研磨チップを示す斜視図である。この研磨工具において、実施の形態１で既に説明した構成と共通する構成部等には同一符号を付して説明を省略する。実施の形態３の研磨工具も研磨チップの構成に特徴がある。
【００２４】
即ち、実施の形態３の各研磨チップ３Ｂは適当な大きさの略角柱状に形成されている。そして、前記チップ３Ｂは研磨ヘッド２の円筒部２１の下端面に適当な間隔部３１Ｂを存して接着等により固着して配置されている。なお、図５（ｂ）に仮想線で示すように、前記各チップ３Ｂの作用面３ａ（下面）に実施の形態２と同様の溝７２を設ける構成を採用してもよい。他の構成は実施の形態１と同様である。
【００２５】
実施の形態３の研磨工具は上記のように構成され、実施の形態１と全く同様に使用される。これにより、実施の形態１と同様の作用効果を奏する。
【００２６】
なお、上記した実施の形態は一例として開示したもので、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想を越脱しない範囲において任意に変更可能なものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の研磨工具の一実施の形態を示す図であって、同図（ａ）は縦断面図、同図（ｂ）は底面図である。
【図２】同上研磨工具に採用された研磨チップを示す図であって、同図（ａ）は斜視図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】同上研磨工具の使用状態の一例を示す説明図である。
【図４】本発明の研磨工具の他の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）は一部を示す底面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の研磨工具に採用された研磨チップを示す斜視図である。
【図５】本発明の研磨工具のさらに他の実施の形態を示す図であって、同図（ａ）は一部を示す底面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の研磨工具に採用された研磨チップを示す斜視図である。
【図６】従来の研磨工具を示す図であって、同図（ａ）は側面図、同図（ｂ）は底面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１      回転軸
２      研磨ヘッド
３…３    研磨チップ
４      出力軸
１３    液体導入孔
３１    間隔部
【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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【図６】
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