(57)【要約】【課題】既存の装置を用いて厚み寸法の小さい薄型ワークの研削を支障なく行う。【解決手段】砥石と定盤２０との間に開口部３５ａを有したワーク保持用のキャリア３５を介在させ、前記開口部３５ａに挿入したワークＷを、砥石と定盤２０とにより挟み込んだ状態で砥石により研削する端面研削方法。厚み寸法がキャリア３５よりも小さく、かつキャリア３５とワークＷとの厚み方向の寸法差よりも大きい厚み寸法をもつ研削補助部材４０とワークＷとを厚み方向に重ね合わせた状態で互いに磁力で結合させてキャリア３５の開口部３５ａに挿入してワークＷの被研削面を加工するようにした。【選択図】図４
2009083080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する対向面を有し、少なくとも一方側が砥石車からなる一対の加工用部材の前記対向面の間に、当該対向面の並び方向と平行な厚み方向に貫通するワーク保持用開口部を有したワーク保持部材を介在させ、前記ワーク保持用開口部にワークを挿入して前記加工用部材により挟み込んだ状態でこのワークの端面を前記砥石車により研削する端面研削方法であって、
前記ワーク保持部材として厚み方向の寸法がワークよりも大きいものを用い、厚み方向の寸法が前記ワーク保持部材よりも小さく、かつワーク保持部材とワークとの厚み方向の寸法差よりも大きい厚み寸法をもつ研削補助部材とワークとを厚み方向に重ね合わせた状態で互いに磁力で結合させて前記ワーク保持用開口部に挿入し、前記ワーク保持部材から厚み方向に突出する側のワーク端面を前記砥石車により研削することを特徴とする端面研削方法。
【請求項２】
請求項１に記載の端面研削方法において、
両端が被研削面である前記ワークについては、当該ワークの一方側の端面に前記研削補助部材を重ね合わせて他方側の端面を研削した後、前記研削補助部材を取外し、他方側の端面に前記研削補助部材を重ね合わせて前記一方側の端面を研削することを特徴とする端面研削方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の端面研削方法において、
前記研削補助部材として磁性体からなるものを用い、予め当該研削補助部材を磁化させておくことを特徴とする端面研削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄型ワークの端面を研削する端面研削方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、上下に配置された砥石車と加圧部材との間に、ワーク保持部材により保持したワークを配置し、砥石車を回転駆動しながらその軸方向に切込み送りすることによってワークの片面を研削する端面研削装置が知られている（特許文献１）。
【０００３】
この装置において、ワーク保持部材は、上下方向に貫通する開口部を有したプレート状の構成とされ、前記開口部にワークを挿入（遊嵌）して加圧部材により支持させ、ワークのうちワーク保持部材から上方に突出する部分（被研削面）を前記砥石車により研削させるようになっている。
【特許文献１】特開２００４−２５３８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の端面研削装置は、ワークのうちワーク保持部材から上方に突出する部分を砥石車により研削する構成であるため、ワーク保持部材の厚み寸法に満たず、被研削面をワーク保持部材から上方に突出させることがでないような薄型のワークを加工することは不可能であった。しかし近年、より厚み寸法の小さな薄型のワークを端面研削装置により研削することが求められており、この点を解決することが必要となっている。
【０００５】
そこで、より薄いワークを研削できるようにワーク保持部材の厚み寸法を小さくすることも考えられているが、ワーク保持部材の剛性を確保する上でこれにも自ずと限界があり、従って、根本的な対策とはなっていない。
【０００６】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、既存の装置を用いて、厚み寸法の小さい薄型ワークの研削を行えるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の端面研削方法は、互いに対向する対向面を有し、少なくとも一方側が砥石車からなる一対の加工用部材の前記対向面の間に、当該対向面の並び方向と平行な厚み方向に貫通するワーク保持用開口部を有したワーク保持部材を介在させ、前記ワーク保持用開口部にワークを挿入して前記加工用部材により挟み込んだ状態でこのワークの端面を前記砥石車により研削する端面研削方法であって、前記ワーク保持部材として厚み方向の寸法がワークよりも大きいものを用い、厚み方向の寸法が前記ワーク保持部材よりも小さく、かつワーク保持部材とワークとの厚み方向の寸法差よりも大きい厚み寸法をもつ研削補助部材とワークとを厚み方向に重ね合わせた状態で互いに磁力で結合させて前記ワーク保持用開口部に挿入し、前記ワーク保持部材から厚み方向に突出する側のワーク端面を前記砥石車により研削するようにしたものである。
【０００８】
このように、見かけ上、ワークの厚みを稼いで当該ワークを研削する方法によれば、ワーク保持部材よりも厚み寸法の小さい薄型のワークを適切に加工することができる。しかも、ワークと研削補助部材とを磁力で結合させているので、ワークが研削補助部材から分離してワーク保持用開口部の外側に持ち出されることを有効に防止することができる。従って、例えばワークと研削補助部材との間にクーラントが侵入してワークが補助部材から浮き上がり、これによってワークがワーク保持用開口部から持ち出されて研削が困難になるといった不都合を有効に回避することができる。
【０００９】
この方法では、上記のようにワークと研削補助部材とを厚み方向に重ね合わせて加工を行うので、両端が被研削面であるワークについては、当該ワークの一方側の端面に前記研削補助部材を重ね合わせて他方側の端面を研削した後、前記研削補助部材を取外し、他方側の端面に前記研削補助部材を重ね合わせて前記一方側の端面を研削するようにすればよい。この方法によれば、ワーク両端をそれぞれ研削することができる。
【００１０】
なお、ワークと研削用補助部材とを磁力で結合させるには、研削用補助部材に磁石を予め埋設しておくようにしてもよいし、例えば前記研削補助部材として磁性体からなるものを用い、予め当該研削補助部材を磁化させておくようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の端面研削方法によれば、ワーク保持部材の厚み寸法よりも薄い薄型ワークの研削を適切に行うことができる。従って、既存の研削装置をそのまま用いて、より厚み寸法の小さい薄型のワークを研削することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１３】
本発明に係る端面研削方法について説明する前に、この方法が適用される端面研削装置の一例について説明する。図１および図２は、端面研削装置の要部を概略的に示している。
【００１４】
これらの図に示すように、端面研削装置は、主軸ヘッド１０、定盤２０およびワーク保持機構３０等を有している。
【００１５】
主軸ヘッド１０は、図外のコラムに上下動可能に支持されている。主軸ヘッド１０の中心には鉛直方向に延びる主軸１２が回転可能に支持されており、この主軸１２の下端部に砥石１６が取り付けられている。
【００１６】
砥石１６は、円環状の砥石面１６ａをもつカップ型の砥石車からなり、砥石ホルダ１４を介して主軸１２の先端（下端）に固定されている。そして、主軸ヘッド１０に内蔵される図外のモータにより前記主軸１２が回転駆動されることにより、当該主軸１２と一体に砥石１６が回転するようになっている。
【００１７】
主軸ヘッド１０は、送り機構に連結されている。この送り機構は、主軸ヘッド１０を上下方向に案内する図外のガイドと、このガイドに沿って延び、主軸ヘッド１０のナット部分１０ａに螺合挿入されるねじ軸１７と、このねじ軸１７を駆動する送りモータ１８等とを含む直動機構からなり、前記ねじ軸１７の回転に伴い主軸ヘッド１０を上下方向（送り）に移動させるように構成されている。
【００１８】
定盤２０は、前記主軸ヘッド１０の下方に配置されている。この定盤２０は、砥石１６の前記砥石面１６ａと同一径寸法を有する平坦な円形支持面２０ａを有した短円柱状の部材で、前記コラムに固定的に組み付けられている。
【００１９】
ワーク保持機構３０は、定盤２０を挟んでその左右両側にそれぞれ設けられている。同図に示すように、ワーク保持機構３０は、案内プレート３２と、このプレート上に配置されるキャリアアーム３３と、このキャリアアーム３３を駆動する駆動機構等とから構成とされ、薄板状のワークＷを前記キャリアアーム３３により砥石１６と定盤２０の間で保持するように構成されている。
【００２０】
詳しく説明すると、前記案内プレート３２は略円環状に形成され、上部に、定盤２０の前記支持面２０ａとほぼ面一（等しい高さ位置）の平坦な案内面を有している。図２に示すように、案内プレート３２の外周には、定盤２０の輪郭に対応した円弧状の切欠きが形成されており、この切欠き部分に定盤２０が嵌り込んで密接するように、前記案内プレート３２が定盤２０に対して配置されている。
【００２１】
キャリアアーム３３は、平面視略長方形のプレート状の部材である。キャリアアーム３３の長手方向両端部にはワーク保持部３４がそれぞれ設けられている。これらワーク保持部３４には、上下方向に貫通する開口部３５ａを有する円盤状を成し、かつキャリアアーム３３とほぼ等しい厚み寸法（図１では上下方向の寸法）を有するキャリア３５が装着されており、ワークＷが、このキャリア３５の開口部３５ａに遊嵌（挿入）された状態で当該キャリア３５により保持されるようになっている。つまり、当実施形態では、これらキャリアアーム３３およびキャリア３５等が本発明におけるワーク保持部材に相当する。
【００２２】
開口部３５ａは、キャリア３５の中心軸回りに複数個設けられており、これにより片方のワーク保持部３４において複数のワークＷを保持することが可能となっている。なお、このキャリア３５は交換可能であり、これにより保持可能なワークＷのサイズや数が変更可能となっている。
【００２３】
詳細図を省略するが、キャリア３５はその中心軸回りに回転可能に支持され、キャリアアーム３３に搭載される図外のモータにより回転駆動されるように構成されている。
【００２４】
前記キャリアアーム３３は、前記案内プレート３２の中心部に配置される駆動軸３６の上端部に固定されており、図外の旋回モータの作動により当該駆動軸３６と一体に回転駆動されるようになっている。そしてこのキャリアアーム３３の旋回に伴い、各ワーク保持部３４を、砥石１６と定盤２０との間の作業位置とこの位置から１８０°旋回した案内プレート３２上のワーク交換位置とに交互に配置できるようになっている。すなわち、一方側のワーク保持部３４に保持されたワークＷの研削中に、他方側のワーク保持部３４に対してワークＷの入れ替えを行えるように構成されている。
【００２５】
なお、各ワーク保持機構３０は定盤２０を挟んで左右対称に構成されており、図２に示すように、この装置では、各ワーク保持機構３０のキャリアアーム３３により保持したワークＷを、砥石１６のうちその回転中心を挟んだ互いに反対側の位置で同時に加工するようになっている。
【００２６】
次に、この端面研削装置によるワークＷの研削作業について本発明に係る端面研削方法を踏まえつつ説明する。
【００２７】
この端面研削装置によりワークＷを研削するには、まず、ワーク交換位置においてキャリア３５の各開口部３５ａにワークＷを挿入する。ワークＷは、被研削面を上向きにした状態で開口部３５ａに挿入する。このようにワークＷを開口部３５ａに挿入すると、ワークＷは、案内プレート３２により支持され、その上面（被研削面）がキャリア３５の上方に突出した状態となる。
【００２８】
なお、これはワークＷの厚み寸法（図１の上下方向の寸法）がキャリアアーム３３（キャリア３５）の厚み寸法よりも大きい場合であり、厚み寸法がキャリアアーム３３の厚み寸法に満たないワークＷについては、ワークＷをそのまま開口部３５ａに挿入しても被研削面をキャリア３５の上方に突出させることはできない。そのため、この場合には、図３に示すような研削補助部材４０を使用する。
【００２９】
この研削補助部材４０（以下、単に補助部材４０という）は、厚み寸法が前記キャリアアーム３３（キャリア３５）よりも小さく、かつキャリアアーム３３とワークＷとの厚み寸法の差よりも大きい厚み寸法をもつ金属製又は樹脂製のプレート状の部材である。この補助部材４０には所定の配置で磁石４２が埋設されており、この補助部材４０をワークＷの非研削面側に重ね合わせてワークＷと補助部材４０とを磁力で結合（一体化）させ、このワークＷと補助部材４０の積層体を、被研削面が上向きとなる状態でキャリア３５の前記開口部３５ａに挿入する。このようにすれば、図４に示すように、ワークＷの見かけ上の高さ寸法を稼ぐことができ、ワークＷの被研削面をキャリア３５よりも上方に突出させることができる。
【００３０】
ワークＷのセット後、キャリアアーム３３を駆動し、これによりワークＷを案内プレート３２に沿って案内しながら当該プレート３２から定盤２０上にワークＷを移し前記作業位置に配置する。この際、主軸ヘッド１０は、定盤２０の上方の所定の待機位置に配置されている。
【００３１】
ワークＷを作業位置にセットした後、図外の供給装置によりワークＷに対して研削クーラントの供給を開始するとともに砥石１６を回転駆動し、さらに主軸ヘッド１０を送り駆動して所定の切込み開始位置に砥石１６を配置する。そして、キャリア３５を回転駆動するとともに、主軸ヘッド１０の切込み送りを開始し、ワークＷの被研削面に砥石１６の砥石面１６ａを押し当ててワークＷを研削する。
【００３２】
こうして所定の切込み送り量だけ主軸ヘッド１０を切込み送りしてワークＷを研削した後、主軸ヘッド１０を前記待機位置にリセットする。これによりワークＷの研削が終了する。研削の終了後は、キャリアアーム３３を駆動してワークＷを定盤２０上（作業位置）から案内プレート３２上の前記ワーク交換位置に移し、これによって一連の研削動作が終了することとなる。
【００３３】
なお、以上は、ワークＷの片面を研削する場合であり、上下両側（両端）が被研削面とされるワークＷについては、一方側の被研削面の加工が終了した後、上下の向きを変えてキャリア３５にワークＷをセットすることにより、上記と同様の手順で他方側の被研削面を加工することができる。この場合、補助部材４０を用いた薄型のワークＷについては、一方側の被研削面の加工が終了した後、補助部材４０を取外して当該一方側の面に付け（重ね）直した上で、残りの被研削面を上向きにした状態でワークＷをキャリア３５にセットする。これにより他方側の被研削面を同様にして加工することができる。
【００３４】
以上のように、補助部材４０をワークＷに重ね合わせて研削する方法によれば、キャリアアーム３３（キャリア３５）よりも厚み寸法の小さいワークＷについても、支障なく研削を行うことができる。そのため、既存の研削装置をそのまま用いて、キャリアアーム３３（キャリア３５）よりも厚み寸法の小さい薄型のワークを加工することが可能となる。
【００３５】
しかも、補助部材４０とワークＷとを磁力で結合（一体化）させているので、ワークＷと補助部材４０とが容易に分離することがない。従って、例えばワークＷと補助部材４０との間にクーラントが侵入してワークＷがキャリア３５から浮き上がり、ワークＷがキャリア３５（開口部３５ａ）の外側に持ち出されるといった不都合を有効に回避することができ、軽量の薄型ワークＷについても良好に研削を行うことができる。
【００３６】
なお、上述した実施形態では、補助部材４０として予め磁石４２を埋設したものを用いることによりワークＷと補助部材４０とを磁力で結合させているが、例えば全体が磁性体からなる補助部材４０を予め磁化させておくことにより、両者を磁力で結合させるようにしてもよい。
【００３７】
また、上述した実施形態では、端面研削装置として砥石１６と定盤２０との間にワークＷを配置した状態でワークＷの被研削面を砥石１６により研削する、いわゆる片面研削装置を用いてワークＷを研削する場合に本発明の方法を適用した例について説明したが、勿論、一対の砥石車の間にワークＷを配置してワークＷを研削する、いわゆる両面研削装置を用いてワークＷを研削する場合についても本発明の方法は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】端面研削装置の要部を示す縦断面略図である。
【図２】端面研削装置の要部を示す平断面図である。
【図３】ワークおよび研削補助部材の一例を示す斜視概略図である。
【図４】本発明に係る端面研削方法を説明するための端面研削装置の要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０  主軸ヘッド
１２  主軸
１６  砥石
１６ａ  砥石面
２０  定盤
２０ａ  支持面
４０  研削補助部材
４２  磁石
Ｗ  ワーク
【図１】
2009083080.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2009083080.tif 000006