磨石制造技术

本发明专利技术提供一种改进了的磨石，其能够用同一磨石进行磨削、抛光和超精加工抛光，即使连续使用也不会发生堵塞。具体地说，本发明专利技术是一种具有蜂窝结构的磨石。更具体地说，用于加工工件的磨削/抛光部具有蜂窝结构，该蜂窝结构通过无间隙地排列多角柱而形成。其特征在于：在蜂窝结构的交叉点或壁部具有由磨粒5和粘接材料6形成的、且在磨削/抛光面的深度方向上具有轴线L的磨石柱。此外，在蜂窝结构的内部配置有多孔弹性体，借此能够实现一种超精加工抛光。

Grindstone

The invention provides an improved grinding stone, which can be grinded, polished and superfinishing polished with the same grinding stone, and no clogging occurs even if it is continuously used. Specifically, the present invention is a grinding stone with honeycomb structure. More specifically, the grinding/polishing portion for processing workpieces has a honeycomb structure formed by arranging polygonal columns without gaps. It is characterized by: a grinding stone column formed by abrasive 5 and bonding material 6 at the intersection or wall of honeycomb structure and having an axis L in the depth direction of grinding/polishing surface. In addition, a porous elastomer is arranged inside the honeycomb structure to realize an ultra-precision polishing.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磨石
本专利技术涉及一种磨削和抛光工件的磨石。更具体地说，本专利技术涉及一种磨石，其用于磨削和抛光工件，例如：陶瓷、硅晶片、半导体基板、LED基板、散热基板、SiC、氧化铝、蓝宝石、金属和合金等。
技术介绍
磨石是由硬质颗粒即磨粒通过粘合剂经硬化处理而形成的磨具。使用磨石进行加工的有磨削加工和抛光加工。习惯上粗加工是指磨削，而细加工是指抛光。在这些加工中，通过将磨石压紧在工件上使磨石和工件作相对移动，借助磨粒对工件表面即被加工面进行磨削，进而去除大量的磨屑。在本说明书中，磨削/抛光是指磨削加工和抛光加工。关于抛光处理，有一种方法是将磨粒漂浮在流体中而不将它们固定，例如，通过将软质抛光材料移入流体中，进而使浮游磨粒与工件接触从而实现抛光，这被称为超精加工抛光(超抛光，超级抛光)。在使用磨石的磨削/抛光加工中，有处理工件的圆筒形外周表面的圆筒形磨削/抛光处理，有处理工件的圆筒形内周表面的内部磨削/抛光处理，有处理工件的平坦表面的平面磨削/抛光处理。作为加工外周表面和内周表面的磨石，使用具有圆柱形加工面的磨石。作为加工平面的磨石，使用在其外周表面上具有加工面的圆柱形磨石或在平坦端面上具有加工面的杯形、环形或盘形磨石。通常，已存在具有蜂窝结构的磨石(参见，例如专利文献1)。该磨石包括：具有大量平行通孔的陶瓷制多孔支持体，且包括磨粒层。该磨粒层是在多孔支持体的端面上通过金属镀层固定超级磨粒后而形成的。此外，在该磨粒层中形成了与上述通孔对应的开口。另外，以下的专利文献2记载了一种磨削用磨石，其通过由陶瓷胶材固定由金刚石或CBN超级磨粒而形成，其中磨料层的形状形成为蜂窝形状，并且含有超级磨粒的磨料层壁形成为格子形状，而由磨料层壁围绕的区域被用作磨屑的收容袋。现有技术文献[专利文献1]日本专利申请公开No.4-129675[专利文献2]日本专利申请公开No.2004-255518
技术实现思路
但是，在专利文献1所记载的磨石中，由于由金属镀层固定的磨粒层较薄，因此磨削/抛光的使用寿命较短。而且，由于磨粒分散在整个蜂窝结构中，由磨粒刮下的高温碎屑会熔化在蜂窝形状的脊部上，这会形成堵塞因而会妨碍下一次的磨削/抛光加工。另外，专利文献2中记载的磨石因为磨粒层较厚，解决了磨削/抛光寿命短的问题，但是由磨粒磨削的高温磨屑会熔合在蜂窝结构的脊部上，引起堵塞，故不能解决妨碍下一次磨削/抛光的问题。也就是说，在传统的蜂窝结构中，线性形状的结构是一种连续体，并且其内部的空间在与工件接触时产生的体积为封闭的空间。由此引起的不利影响是由于封闭空间中的空气而发生空气锤现象，并且由于温度的升高而发生空气膨胀，因而形成加压状态。其结果，妨碍了工件与磨料颗粒层的接触，且因振动造成了粗糙的加工面。磨削旋转方向和蜂窝结构的脊部采取接近直角的接触方式和接近平行的接触方式。虽然工件可以是金属或是熔融状态的玻璃系无机材料，但磨削的碎屑会变软，并且在该状态下它们会与随后的磨粒发生接触并导致堵塞。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种改进了的磨石，能够进行磨削、抛光和超精加工抛光。更具体地说，本专利技术要提供的磨石能够提高有效的磨削压力，从而避免空气锤现象，且即使是连续使用也不会发生堵塞。为解决上述课题，本专利技术提供了一种具有蜂窝结构的磨石，其中用于处理工件的磨削/抛光部具有蜂窝结构，该蜂窝结构通过无间隙地排列多角柱而形成，在蜂窝结构的交叉点或壁部具有由磨粒和粘接材料制成的、且在磨削/抛光面的深度方向上具有轴线L的磨石柱。在本专利技术中，通过在蜂窝结构的交叉点或壁部处设有磨石柱，随着磨削的进行，蜂窝结构的脊部会变成锯齿状，并且即使工件接触蜂窝体，蜂窝结构中的空间也不会是闭合的，所以不会发生气锤现象。在本专利技术中，蜂窝结构是指将多角柱无间隙地排列而成的形态。上述磨石柱由磨削/抛光工件的磨粒和粘接材料组成，并且由在磨削/抛光面的深度方向上具有轴线L且被平行布置的大量柱状物构成。所以，通过减少工件和磨石之间的接触点，有效的磨削压力会增加，这有助于提高磨削性能。此外，从磨石表面使冷却水等的液体流出，并通过调节磨石和工件之间的距离可进行所需的抛光加工。这样，即使暴露于磨削/抛光面的磨粒会脱落，嵌入下层的磨粒也会暴露出来，从而可以在保持加工速度的同时连续进行磨削/抛光加工。在磨削/抛光加工之后，当多孔弹性体安装在蜂窝结构的空腔中时，进一步通过在高压下流动冷却水和抛光液等，该弹性体会膨胀，并且该弹性体会直接撞击工件，所以可实现借助浮游磨粒的超精加工抛光。另外，即使存在与工件平行移动的蜂窝结构的脊部，在脊部中的磨粒之后存在蜂窝结构的空间，并且在磨屑与下一批磨粒接触之前会在空间中从磨石分离且被冷却，所以不会引起堵塞。在本专利技术的上述构成中，优选的是，磨石柱的轴线L被配置成在磨石的旋转方向上倾斜。以这种方式，由于相对于磨削/抛光面以倾斜的倾斜角进行磨削，所以可在短时间内进行有效的所需磨削。在本专利技术的上述构成中，优选的是，磨石的旋转方向是磨石柱的倾斜方向或该方向的相反方向。这样，在抛光时，材料可以在与磨削时相反的方向上旋转，并且工件可以用磨石柱轻微抛光，从而可以实现更光滑的成品表面。在本专利技术的构造中，优选的是，磨削/抛光部与多孔质的磨石形成一体，并且具有冷却液和化学抛光剂的浆料从磨石基部经由上述磨削/抛光部被供给至工件与磨石之间。以这种方式，具有冷却液和化学抛光剂的浆料经由气孔被供应至工件和磨石柱之间，所以可将加压流体供应到流体流路，从而使得磨石从工件浮起，并降低加工速度以进行抛光作业。此外，如后所述，在蜂窝结构多角柱内填充有多孔弹性体时，通过积极地使之膨胀，可使固定磨粒不与工件接触，进而可以实现借助浮游磨粒进行的超精加工抛光。在上述本专利技术的结构中，优选的是，形成上述蜂窝结构的壁所包围的空间是中空的。以这种方式，形成蜂窝结构的壁所包围的空间可以被用作捕捉袋，用来捕捉工件的磨屑。在本专利技术的构造中，由形成蜂窝结构的壁所包围的空间也可以填充有多孔弹性体。以这种方式，因为形成蜂窝结构的壁所围绕的空间填充有多孔弹性体，所以可从磨削到超精加工抛光实行连续的加工。此外，在本专利技术的上述构造中，优选的是，通过降低磨石基部处的压力或将该压力设定为常压，可将多孔弹性体拉入磨削/抛光部的内部。这样，通过将多孔弹性体拉入磨削/抛光部的内部，可以使得具有磨石柱的蜂窝结构部分与工件表面直接接触，所以能够以较高的效率实施磨削加工，也可以使得上述内部空间用作捕捉袋来捕捉磨屑。此外，在本专利技术的上述构造中，通过对磨石的基部进行加压，可以借助冷却媒体的压力，使得冷却媒体经由上述多孔弹性体的气孔流出。同时，也可通过提高其流出压力来把多孔弹性体压出至磨削/抛光部的外面。以这种方式，被压出到外部的多孔弹性体可以终止工件和蜂窝结构之间的接触，另外，弹性体在抛光时会起到柔然抛光的作用，从而可有效地实行超精加工抛光作业。专利技术的效果根据本专利技术，提供了一种改进了的磨石，其即使进行连续使用后也不会发生空气锤现象，因而不会发生磨口堵塞，此外，当多孔弹性体被一起使用时，可以借助同一磨石实行磨削、抛光和超精加工抛光。再者，根据本专利技术，提高了磨削/抛光效果，并且可以在较短的时间内用同一装置以及磨石来完成粗磨削至精抛光。附图说明图1是表示本专利技术的磨石的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有蜂窝结构的磨石，其中用于处理工件的磨削/抛光部具有蜂窝结构，该蜂窝结构通过无间隙地排列多角柱而形成，其特征在于：在蜂窝结构的交叉点或壁部具有由磨粒和粘接材料制成的、且在磨削/抛光面的深度方向上具有轴线L的磨石柱。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有蜂窝结构的磨石，其中用于处理工件的磨削/抛光部具有蜂窝结构，该蜂窝结构通过无间隙地排列多角柱而形成，其特征在于：在蜂窝结构的交叉点或壁部具有由磨粒和粘接材料制成的、且在磨削/抛光面的深度方向上具有轴线L的磨石柱。2.根据权利要求1所述的磨石，其中，磨石柱的轴线L设置成在磨石的旋转方向上为倾斜状。3.根据权利要求2所述的磨石，其中，磨石的旋转方向是磨石柱的倾斜方向或该方向的相反方向。4.根据权利要求1-3中任一项所述的磨石，其中，上述磨削/抛光部与多孔的磨石基部一体...

【专利技术属性】
技术研发人员：高田笃，高津雅一，大桥恭介，石崎幸三，小野寺德朗，
申请(专利权)人：纳腾股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP