专利名称：钢丝锯加工方法
技术领域：
本发明涉及使撑架的钢丝沿其撑架方向行走的同时，按压在被加工物上切割该被加工物的钢丝锯加工方法。
背景技术：
一直以来，公知的钢丝锯装置如专利文献1-特开2003-89050所述的那样，具备以下各部各自的旋转轴相互平行地配置的圆筒状的两个滚轮；卷绕在两个滚轮上并以张力施加机构调整的规定张力撑架在两个滚轮之间的切割用钢丝；使切割用钢丝沿其撑架方向(通常为水平方向)行走的行走机构(例如电动机等)；放置被加工物的工作台；通过使放置有被加工物的工作台和切割用钢丝的至少一方向规定按压方向(通常为铅垂方向)相对移动，而将被加工物按压在切割用钢丝上的移动机构(例如液压挤压机等)。
如果使用该钢丝锯装置，将被加工物放置在工作台上，通过在上述行走的切割用钢丝上一边滴下使规定的砂粒分散的加工液(浆液)一边将被加工物按压在切割用钢丝上，就能够将被加工物切割。
然而，相对被加工物的切割用钢丝的上述按压方向的相对移动速度(以下也称为“实际进给速度”)越小，介于被加工物和切割用钢丝之间的加工液的研磨效果越能进一步发挥出来，并在被加工物中通过切割用钢丝切割·去除的部分的宽度(在水平方向，上述撑架方向和直角方向的距离，以下也称为“去除宽度”)有增大的倾向。
换言之，在切割中，如果实际进给速度发生变化，被加工物的加工表面(切割面)的精度(例如，平整度、表面粗糙度等)就降低，实际进给速度的变化程度越大，表面精度的下降程度也越大。由于以上原因，为了使整个切割中的实际进给速度恒定，两个滚轮相对于工作台的上述按压方向中的相对移动速度，通常在整个切割中保持恒定地设定。
另一方面，在使用该钢丝锯装置切割被加工物的情况下，切割用钢丝因被按压到被加工物上而产生加工负荷，其结果，由于与该加工负荷对应动作的上述张力施加机构的作用，切割用钢丝上在上述按压方向不可避免地产生与对应加工负荷的“挠曲”。以下，将该“挠曲”的大小成为“挠曲量”，跨越整个切割用钢丝的撑架方向的挠曲量的分布之中，挠曲量的最大值称为“最大挠曲量”。
这里，切割中的最大挠曲量发生变化是指，即使两个滚轮相对于工作台的上述按压方向中的相对移动速度为恒定，实际进给速度也发生变化。即，在切割中，一旦最大挠曲量发生变化，被加工物的切割面的表面精度就下降，最大挠曲量的变化程度越大，表面精度的下降程度也越大。因此，减小切割中的最大挠曲量的变化程度，对于提高被加工物的切割面的表面精度是非常重要的。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种钢丝锯加工方法，其能够通过减小切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度，而得到被加工物的良好的、平坦的切割面。
本发明的钢丝锯加工方法适用于钢丝锯装置，该钢丝锯装置具备各自的旋转轴相互平行地配置的圆筒状的两个滚轮；卷绕在上述两个滚轮上而撑架在该两个滚轮之间的切割用钢丝；使上述切割用钢丝沿其撑架方向(例如水平方向)行走的行走机构；放置被加工物的工作台；以及，通过使放置有上述被加工物的工作台和上述切割用钢丝的至少一方向规定的按压方向(例如铅垂方向)相对移动，而将上述被加工物按压在该切割用钢丝上的移动机构，通过将上述被加工物放置在工作台上，利用上述移动机构将上述被加工物按压在进行上述行走的切割用钢丝上而将该被加工物切割。
本发明的钢丝锯加工方法，其特征在于，上述被加工物的利用上述切割用钢丝切割的部分，即切割部分在上述撑架方向的两端之间的中央位置偏离该切割用钢丝在上述撑架方向的中央位置(在该撑架方向)地将该被加工物放置在上述工作台上。
这里，被加工物既可以由一个单体构成，也可以由多个单体(例如相同形状的多个单体)构成。被加工物由多个单体构成的情况下，多个单体的每一个在上述撑架方向具有规定间隔地放置在工作台上的场合，所谓“被加工物的切割部分在上述撑架方向的两端”，具体地说，是指多个单体中位于上述撑架方向的两端的两个单体中该撑架方向的一方单体的上述切割部分在该撑架方向的一方之端，和该两个单体中该撑架方向的另一方单体的上述切割部分在该撑架方向的另一方之端。
以下，“被加工物的切割部分在上述撑架方向的两端”也简单地称为“被加工物的两端”。另外，“切割用钢丝在上述撑架方向的中央位置”也简单地称为“切割用钢丝的中央位置”。
如上所述，切割用钢丝的挠曲量利用与切割中的上述加工负荷对应的上述张力施加机构的作用而产生。这里，上述最大挠曲量依存于从切割用钢丝整体除去与被加工物的两端间相对应的部分所得到的切割用钢丝的两个部分在上述撑架方向的长度(R2和R3)，特别是判定为这些之中较短方向(R3)(以下也称为“短侧长度”)越短越小。
此外，最大挠曲量越小，切割中的最大挠曲量的变化程度越小。由此，为了减小切割中的最大挠曲量的变化程度，缩短短侧长度即可。
另一方面，一般地，在将被加工物放置在工作台上时，被加工物的两端之间的中央位置与切割用钢丝的中央位置一致地将被加工物放置在工作台上的情况(以下，也称为“中央位置一致的情况”)较多。对此，当被加工物两端之间的中央位置偏离切割用钢丝的中央位置地将被加工物放置在工作台上时，即使被加工物两端之间的距离相同，也能够缩短短侧长度。
本发明是基于该想法的一种方法。即，根据本发明的钢丝锯加工方法，与中央位置一致的情况相比较，能够缩短短侧长度。因此，能够减小切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度。其结果，能够得到被加工物的良好的、平坦面的切割面。
该情况下，具体地说，按以下方式将上述被加工物放置在上述工作台上为宜，即从上述切割用钢丝整体除去与上述被加工物的两端之间相对应的部分所得到的该切割用钢丝的两个部分在上述撑架方向的长度(R2和R3)之中较短方(R3)与从撑架在上述两个滚轮之间的上述切割用钢丝的两端之间的距离(M)减去上述被加工物的两端之间的距离(L1)的值(M-L1)的比值(R3/(M-L1))为0.4或其以下。
这样的话，与中央位置一致的情况相比较，能够充分缩短短侧长度。其结果，能够得到被加工物的非常良好的、平坦面的切割面。另外，两个滚轮直径相同的情况下，“撑架在两个滚轮之间的切割用钢丝的两端之间的距离”与两个滚轮的旋转轴间的距离相等。
本发明的其他钢丝锯加工方法，其特征在于，以如下方式将上述被加工物放置在上述工作台上，即，上述被加工物的切割部分，相对于上述切割用钢丝锯的中央位置，在上述撑架方向两侧存在的同时，在含有该切割用钢丝中央位置的该撑架方向的规定的不存在范围内不存在，而且，上述不存在范围在撑架方向的长度(N)与上述切割部分在上述撑架方向的两端间的距离(L2)的比值(N/L2)为0.08或其以上。
具体地说，例如，在被加工物由多个单体构成的情况下，多个单体的每一个在上述撑架方向具有规定间隔地放置在工作台上时，对应上述不存在范围的间隙在上述撑架方向的长度比其他间隙在上述撑架方向的长度更大地放置多个单体。
这样的话，构成被加工物的多个单体的每一个，与在上述撑架方向具有一定间隔地配置的情况相比较，能够充分缩短短侧长度。因此，能够充分减小在切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度，其结果，能够得到被加工物的非常良好的、平坦面的切割面。
此外，本发明的其他钢丝锯的加工方法，其特征在于，上述被加工物由多个单体构成，以如下方式将上述被加工物放置在上述工作台上，即，由上述被加工物的上述切割用钢丝切割的部分，即切割部分中含有该切割用钢丝在上述撑架方向的中央位置的规定的低密集度范围所含的部分在该撑架方向的密集度，对于上述切割部分中上述低密集度范围所含的部分，为存在于上述撑架方向两侧的部分在该撑架方向的密集度的0.5或其以下，而且，上述低密集度范围在上述撑架方向的长度(N’)与上述切割部分在上述撑架方向的两端之间的距离(L2’)的比值(N’/L2’)为0.08或其以上。
具体地说，例如，多个单体(例如相同形状的多个单体)的每一个在上述撑架方向具有规定的间隔地放置在工作台上的情况下，与上述低密集度范围对应的间隙在上述撑架方向的长度(的平均值)比其他间隙在上述撑架方向的长度(的平均值)更大地放置多个单体。
因此，与构成被加工物的多个单体的每一个在上述撑架方向具有规定的间隔地放置的情况相比较，能够充分缩短短侧长度。因此，能够充分减小切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度，其结果，能够得到被加工物的良好的、平坦面的切割面。
在上述本发明的任意一种钢丝锯加工方法中，上述被加工物具有由该被加工物的上述切割用钢丝切割的部分在上述撑架方向的长度总和随该切割用钢丝在上述按压方向向该被加工物的进入深度而变化的形状的情况下，最好是上述工作台上的上述被加工物的放置面相对上述撑架方向倾斜地将该被加工物放置在上述工作台上。
这里，为使工作台上的被加工物的放置面相对上述撑架方向倾斜，在将被加工物直接放置在工作台的上面的情况下，只要是工作台的上面(即被加工物的放置面)相对上述撑架方向倾斜即可，将夹具(工件夹盘)放置在工作台的上面并在其夹具的上面放置被加工物的情况下，不使工作台的上面倾斜，使夹具的上面(即被加工物的放置面)相对于上述撑架方向倾斜即可。
总切割长度根据上述进入深度发生变化的情况下，切割中的加工负荷也根据总切割长度的变化而发生变化。这将导致切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化。这里，当将被加工物相对上述撑架方向倾斜放置在工作台上时，能够减小总切割长度的变化程度(后面详述)，由此能够减小总切割长度的变化引起的切割中的最大挠曲量的变化程度。
因此，如上所述，通过使工作台上的被加工物的放置面相对上述撑架方向倾斜，与工作台上的被加工物的放置面相对上述撑架方向不倾斜的情况相比较，能够减小切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度。
这样，以上述工作台上的上述被加工物的放置面相对上述撑架方向倾斜的方式将被加工物放置在上述工作台上的情况下，在被加工物由多个单体构成的场合，最好以如下方式将上述该被加工物放置在上述工作台上，即上述被加工物分成各自含有至少一个上述单体的多个单体组，上述工作台上的每个单体组的放置面相对于上述撑架方向独立倾斜。
在将被加工物相对于上述撑架方向倾斜放置在工作台上时，从被加工物的切割开始至结束所需要的、两个滚轮相对于工作台在上述按压方向的相对移动距离变长。这意味着与被加工物相对于上述撑架方向不倾斜的情况相比较，钢丝锯的加工时间变长。
在被加工物由多个单体(例如相同形状的多个单体)构成的场合，如上所述，能够将被加工物分成各自含有至少一个单体的多个单体组，每个单体组的放置面相对于撑架方向独立倾斜地将该被加工物放置在上述工作台上。
这样，能够减小上述的“从被加工物的切割开始至结束所需要的相对移动距离”的增大，从而能够抑制被加工物相对于上述撑架方向倾斜引起的钢丝锯加工时间的增大。
另外，在上述本发明的钢丝锯加工方法中，上述被加工物在用上述切割用钢丝切割后成为压电/电致伸缩器件，该压电/电致伸缩器件具备薄板部；支撑薄板部的固定部；以及，至少形成于上述薄板部的平面上的同时，多个电极和多个压电/电致伸缩层交互积层，并具有在由该多个电极的各侧端面和该多个压电/电致伸缩层的各侧端面形成的外部露出的侧端面的压电/电致伸缩元件，最好是至少在上述压电/电致伸缩层的外部露出的侧端面构成由上述被切割用钢丝切割而形成的压电/电致伸缩器件。
在这种压电/电致伸缩器件中，从利用多个电极的各侧端面和多个压电/电致伸缩层的各侧端面形成的压电/电致伸缩元件的侧端面，易于发生微小粒子的脱离(以下把粒子脱离称为“脱粒”)。由于该脱粒导致产生尘埃，所以应该进行抑制。另一方面，该脱粒具有压电/电致伸缩元件的侧端面的表面精度越良好越难以产生的倾向。
因此，通过使用上述本发明的钢丝锯加工方法切割上述压电/电致伸缩元件的侧端面，能够使压电/电致伸缩元件的侧端面(切割面)更加平坦，其结果，能够抑制来自压电/电致伸缩元件的侧端面的脱粒。
图1是适用于本发明的各实施方式的钢丝锯加工方法的钢丝锯装置的立体图。
图2是图1所示的钢丝锯装置的主视图。
图3是表示在使用图1所示的钢丝锯装置切割被加工物的情况下发生的切割用钢丝挠曲的状态的图。
图4是使用相对于本发明第1实施方式的比较例涉及的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的钢丝锯装置的主视图。
图5是使用本发明的第1实施方式的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的钢丝锯装置的主视图。
图6是使用本发明的第2实施方式的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的钢丝锯装置的主视图。
图7是表示在本发明的第3实施方式的钢丝锯加工方法中使用的、构成被加工物的相同形状的多个单体之一的立体图。
图8是将图7所示的单体用图1所示的钢丝锯装置切割后所得到的压电/电致伸缩器件的立体图。
图9是使用相对于本发明的第3实施方式的比较例的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的钢丝锯装置的主视图。
图10是表示在使用图1所示钢丝锯装置将图9所示那样配置的被加工物切割的情况下，切割用钢丝的两端位置和最大挠曲量的关系的曲线图。
图11是使用本发明的第3实施方式涉及的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的钢丝锯装置的主视图。
图12是表示在使用图1所示钢丝锯装置将图11所示那样配置的被加工物切割的情况下，切割用钢丝的两端位置和最大挠曲量的关系的曲线图。
图13是使用本发明的第4实施方式的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的钢丝锯装置的主视图。
图14是表示使用本发明的第5实施方式涉及的钢丝锯加工方法将被加工物放置在工作台上的情况下的被加工物的状态的图。
图15(a)是安装在被加工物和工作台之间的变形例涉及的工件夹盘的主视图，(b)该工件夹盘的右侧视图。
图16(a)是安装在被加工物和工作台之间的其它变形例的工件夹盘的主视图，(b)该工件夹盘的右侧视图。
图17是安装在被加工物和工作台之间的其他变形例涉及的工件夹盘的主视图。
图中10-钢丝，11、12-圆筒形滚轮，13-电动机，14-工作台，15-工作台移动装置，16-工件夹盘，20-被加工物，21-单体，W-切割用钢丝。
具体实施例方式
以下，参照附图，对本发明的钢丝锯加工方法的各实施方式进行说明。
(第1实施例)首先，对适用于本发明的钢丝锯加工方法的各实施方式的钢丝锯装置进行说明，该钢丝锯装置如立体图的图1以及主视图的2所示，具备钢丝10、两个(一对)圆筒形滚轮11、12、作为行走机构的电动机13、工作台14以及作为移动机构的工作台移动装置15。
滚轮11支撑在未图示出的钢丝锯装置的基体上，可以绕沿着相互正交的X、Y、Z轴构成的坐标系中的Y轴方向的滚轮11的旋转轴转动。滚轮11的旋转轴与电动机13的旋转轴连接。滚轮11利用电动机13绕其旋转轴顺时针以及逆时针交互转动。
滚轮12具有与滚轮11相同的形状。滚轮12支撑在未图示出的钢丝锯装置的基体上，可以绕沿着Y轴方向滚轮12的旋转轴转动。即，滚轮12的旋转轴与滚轮11的旋转轴平行。另外，滚轮12的高度和滚轮11的高度相同。
在圆筒形滚筒11、12上交互卷绕有施加了由未图示出的张力施加机构调整了的规定张力的钢丝10。因此，钢丝10以在一个平面中(与X-Y平面平行的平面)相互平行的方式，形成在X轴方向撑架的多根(本例中为9根)切割用钢丝W。
根据以上的结构，滚轮11通过电动机13转动时，切割用钢丝W沿着各切割用钢丝W的撑架方向(X轴方向)前后行走。
工作台14设置在切割用钢丝W(Z轴负方向)下方。工作台14在与X-Y平面平行的上面放置·固定长方体状的工件夹盘16，同时，在工件夹盘16上放置·固定被加工物20。这些部件之间的固定例如用粘接剂进行。另外，被加工物20也可以直接放置·固定在工作台14的上面。
移动装置15使工作台14向上下方向(Z轴正、负方向)移动。被加工物20在图1、图2所示的例子中，由具有实心的相同的长方体状的多个(本例中为4个)单体21构成。在本例中，4个单体21的每一个，其长度方向沿着Y轴方向相互平行，而且在X轴方向具有一定间隔地配置在工件夹盘16上。因此，被加工物20(即4个单体21)的切割部分的X轴方向的长度总和(即上述总切割长度)相对于上述进入深度(Z轴方向的位置)为恒定。
其次，对于这样构成的钢丝锯装置的动作进行说明。将通过该钢丝锯装置切割的被加工物20(该例中为4个单体21)例如为陶瓷(陶瓷的烧结体)，用粘接剂固定在工件夹盘16上。
接着，驱动电动机13，由此切割用钢丝W沿着各切割用钢丝W的撑架方向(X轴方向)前后行走(往返运动)。此外，驱动未图示出的加工液供给机构，由此使加工液(浆液)向各切割用钢丝W滴下。然后，通过移动装置15使工作台14按一定上升速度向上方(Z轴正方向)移动。其结果，被加工物20被按压在行走中的切割用钢丝W上(接触)而被切割用钢丝W切割。
然而，如图3所示，使用上述的钢丝锯装置由切割用钢丝W切割被加工物20(在图3中为上述的4个单体21)时，在切割用钢丝W上产生与按压方向(Z轴方向)的加工负荷对应的“挠曲”。以下，将切割用钢丝W的高度(Z轴方向的位置)与切割用钢丝W两端的高度(Z轴方向的位置)之差定义为“挠曲量”，如图3所示，将跨越切割用钢丝W的撑架方向的挠曲量的分布之中挠曲量的最大值称为“最大挠曲量D”。
如上所述，如果切割中的最大挠曲量D发生变化，即使工作台14的上升速度恒定，切割用钢丝W相对被加工物20的Z轴方向的相对移动速度(即上述实际进给速度)也发生变化。当实际进给速度发生变化时，由于在被加工物20中被切割用钢丝切割·去除的部分的宽度(Y轴方向的长度，上述“去除宽度”)就发生变化，被加工物20的切割面的面精度下降。因此，最好是减小切割中的最大挠曲量D的变化程度(例如变化量、变化速度等)。
以下，作为用于说明本发明的钢丝锯加工方法的第1实施方式的效果的准备，首先，参照图4所示的比较例继续说明。在该比较例中，作为被加工物20，使用了图2、图3所示的“在X轴方向具有一定间隔而配置的4个单体21”。在该比较例中，被加工物20(4个单体21)被放置在工作台14(工件夹盘16)上时，被加工物20的切割部分在撑架方向(X轴方向)的两端(两端间的距离为L1)之间的中央位置(以下称为“被加工物20的中央位置”)与切割用钢丝W的中央位置在X轴方向一致地将被加工物20放置在工作台14上。
如上所述，从切割用钢丝W整体(切割用钢丝W两端之间所有的部分。长度为M)除去与“被加工物20的两端”对应的部分(与距离L对应的部分)所得到的切割用钢丝W的2个部分在撑架方向(X轴方向)的长度(图4中R1和R2)之中较短一方(即上述“短侧长度”。在图4中为R1)越短，最大挠曲量D越小。并且，最大挠曲量D越小，切割中的最大挠曲量D的变化程度(例如变化量等)越小。
由于以上原因，为了减小切割中的最大挠曲量D的变化程度，缩短短侧长度即可。这里，如上所述，在图4所示的比较例中，短侧长度为R1(＝(M-L1)/2)。
对此，在图5所示的本发明的钢丝锯加工方法的第1实施方式中，与图4所示的比较例一样，由“在X轴方向按一间隔配置的4个单体21”构成的被加工物20在被放置在工作台14(工件夹盘16)上时，被加工物20的中央位置相对于切割用钢丝W的中央位置向X轴正方向偏离地将被加工物20放置在工作台14上。
因此，第1实施方式中的短侧长度为R3，比图4所示的比较例中的短侧长度R1小。此外，在第1实施方式中，被加工物20未偏离的距离足够地大，下面(1)式的关系成立。因此，第1实施方式中的短侧长度R3比图4所示的比较例中的短侧长度R1小很多。
R3/(M-L1)≤0.4 (1)因此，在第1实施方式中，与图4所示的比较例相比，由于最大挠曲量D充分减小，切割中的最大挠曲量D的变化程度(例如变化量)也充分减小。即，根据第1实施方式，与图4所示的比较例相比，能够使被加工物20的切割面变成更加良好的平坦面。
(第2实施方式)
其次，对本发明的第2实施方式的钢丝锯加工方法进行说明。如图6所示，第2实施方式的钢丝锯加工方法，只有作为被加工物20的上述4个单体21在X轴方向的配置与第1实施方式的钢丝锯加工方法不同。
具体地说，如图6所示，在第2实施方式中，与图4所示的比较例相比，4个单体21间的间隔之中、仅含有切割用钢丝W的中央位置的间隔即中央侧的2个单体21间的间隔(与上述不存在范围对应的间隔，长度为N)变大地将被被加工物20放置在工作台14上。换言之，被加工物20的切割部分相对于切割用钢丝W的中央位置在撑架方向(X轴方向)的两侧存在的同时，在整个上述不存在范围不存在。
这样，由于第2实施方式中的“被加工物20的两端”之间的距离L2比图4所示的比较例的值L1大，所以，第2实施方式中的短侧长度R4也与第1实施方式一样，比图4所示的比较例的短侧长度R1小。
此外，在第2实施方式中，与上述不存在范围对应的间隔的长度N变得足够大，下面(2)式的关系成立。因此，第2实施方式中的短侧长度R4比图4所示的比较例中的短侧长度R1小很多。
N/L2≥0.08 (2)因此，在第2实施方式中，与图4所示的比较例相比，最大挠曲量D充分减小。从而，即使在第2实施方式中，与图4所示的比较例相比较，也能够使被加工物20的切割面变成更加良好的平坦面。
(第3实施方式)其次，对本发明的第3实施方式的钢丝锯加工方法进行说明。第3实施方式的钢丝锯加工方法与第1实施方式的钢丝锯加工方法的不同点在于，被加工物20的总切割长度呈根据进入深度而变化的形状，以及，将被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)倾斜放置在工作台14上。
图7是表示构成第3实施方式中所使用的被加工物20的相同形状的多个(本例中为9个)单体21的1个的立体图。如从图7所理解的那样，在该单体21(被加工物20)中，总切割长度根据进入深度(Z轴方向的位置)发生变化。
该单体21之后利用钢丝锯装置沿着图7中所示的虚线切割线被切割，成为图8所示的压电/电致伸缩器件30。图7表示从1个单体21中截取5个压电/电致伸缩器件30的情况的例子。以下附带说明压电/电致伸缩器件30。
图8所示的压电/电致伸缩器件30具备长方体的固定部31；从固定部31竖立设置地支撑在固定部31上且相互面对的一对薄板部32、32；在薄板部32、32的前端附近的各内侧设置的保持部(可动部)33、33；至少在薄板部32、32的各外侧的平面上形成的层状电极和压电/电致伸缩层交互积层的压电/电致伸缩元件34、34。例如，在特开2001-320103中公布了其概略结构。
压电/电致伸缩器件30例如通过用粘接剂使对象物(无图示)粘接在一对保持部件33、33之间来保持该对象物，利用压电/电致伸缩元件34、34产生的力使薄板部32、32变形，由此使保持部件33、33变位控制对象物的位置并作为所得到的传动装置来使用。该对象物为磁头、光学头或作为传感器等的感度调整用装置等。
图7所示的单体21之中与图8所示的由固定部31、薄板部32、32以及保持部33、33构成的部分(这些也总称为“基体部”)相对应的部分，例如，由通过烧成陶瓷印制电路基板的积层体而一体化的陶瓷积层体构成。另外，图7所示的单体21之中与图8所示的压电/电致伸缩器件34、34相对应的部分，例如，用膜成形方法(例如丝网印刷法)一体形成与上述基体部相对应的部分。
这样，当被加工物20的总切割长度根据进入深度变化时，切割中的加工负荷也根据总切割长度的变化而变化，因此切割中的切割用钢丝W的最大挠曲量D也发生变化。从而减小切割中的总切割长度的变化程度(例如速度变化等)为宜。
以下，作为用于说明本发明的钢丝锯加工方法的第3实施方式的效果的准备，首先，参照图9所示的比较例继续说明。在该比较例中，图7所示的9个单体21的每一个，其长度方向沿着Y轴方向相互平行，且在X轴方向具有一定间隔地配置在工件夹盘16上。该比较例中使用了长方体状的工件夹盘16。
这样，用于放置由9个单体构成的被加工物20的放置面(即，工件夹盘16的上面)，相对于撑架方向(X轴方向)不倾斜(平行于X-Y平面)。即，被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)也不倾斜。另外，图9所示的值R5、L3、R6为分别对应于图5所示的值R2、L1、R3的值，该比较例也与第1实施方式一样，与上述(1)式对应的“R6/(M-L3)≤0.4的关系成立”。
图10是表示在使用上述的钢丝锯装置将图9所示的比较例那样配置的被加工物20切割的情况下，(对被加工物20)切割用钢丝的两端位置(Z轴方向的位置)和最大挠曲量D的关系的曲线图。
如图10所示，在该情况下，切割用钢丝W的两端位置从对应于被加工物20的切割开始前的范围移动到图8的对应于“固定部31以及压电/电致伸缩元件34、34”的范围B之后，最大挠曲量D从“0”急剧增大。然后，随着切割用钢丝W的两端位置移动到对应于图8的“薄板部32、32以及压电/电致伸缩元件34、34”的范围C、对应于图8的“仅薄板部32、32”的范围D、对应于被加工物20的切割结束的范围E，最大挠曲量D以阶梯状减小。
换言之，切割用钢丝W的两端位置在从范围A切换到范围B、从范围B切换到范围C、从范围C切换到范围D、从范围D切换到范围E的每个过程中，最大挠曲量D急剧变化。这是由于在上述的每个过程中，被加工物20的总切割长度(因此加工负荷)急剧变化。
与此相对，图11所示的本发明的钢丝加工方法的第3实施方式，相对图9所示的比较例，仅工件夹盘16的上面(被加工物20的放置面)相对于撑架方向(X轴方向)越向X轴正方向移动越在Z轴方向上移动地倾斜这一点不同。
即，第3实施方式中的工件夹盘16呈使图9所示的比较例中的工件夹盘16的上面绕Y轴仅转动规定角度所得到的形状。另外，图11所示的值R5’、L3’、R6’由于分别与图9所示的比较例的值R6、L3、R6大致相等，所以，在该第3实施方式中，也与第1实施方式相同，与上述(1)对应的“R6’/(M-L3’)≤0.4的关系成立。
这样，如果将被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)倾斜地放置在工作台14上，则能够减小切割中的被加工物20的总切割长度的变化程度(例如速度变化等)。以下对这一点进行说明。
图12是表示在使用上述钢丝锯装置将图11所示的第3实施方式那样配置的被加工物20切割的情况下，切割用钢丝W的两端位置和最大挠曲量D的关系的曲线图。图12中的范围A～E分别与图10中的范围A～E相对应。
如图12所示，该情况与图10所示的情况相比较，切割用钢丝W的两端位置从范围A切换到范围B、从范围B切换到范围C、从范围C切换到范围D、从范围D切换到范围E的每个过程中的最大挠曲量D的变化斜度(变化速度)减小。这是由于在上述的每个过程中的被加工物20的总切割长度(因此加工负荷)的变化速度与图9所示的比较例相比较而变小。
这样，在实施方式3与图9所示的比较例相比，能够减小总切割长度的变化引起的切割中的最大挠曲量D的变化程度。即，根据第3实施方式，与图9所示的比较例相比较，被加工物20的切割面能够成为更加良好的平坦面。其结果，如上所述，能够抑制来自被加工物20被切割后所得到的图8所示压电/电致伸缩器件30的压电/电致伸缩元件34、34的侧断面的脱粒。
(第4实施方式)其次，对本发明的第4实施方式的钢丝锯加工方法进行说明。第4实施方式的钢丝锯加工方法与第3实施方式的钢丝锯加工方法的不同点在于，如图13所示，将构成第3实施方式的被加工物20的9个单体21(参照图7)分成各自包含3个单体21的三个单体组，各自的单体组的放置面相对于撑架方向独立倾斜地将被加工物20放置在工作台14上。
具体地说，如图13所示，在第4实施方式中，分别对上述单体组准备工件夹盘16，使各工件夹盘16的上面(被加工物20的放置面)相对于撑架方向(X轴方向)越向X轴方向移动越在Z轴方向移动似地倾斜。另外，图13所示的R7、L4、R8为分别与图11所示的值R5’、L3’、R6’相对应的值，在该第4实施方式中，也与第1实施方式相同，与上述(1)对应的“R8/(M-L4)≤0.4的关系成立。
在上述的第3实施方式中，由于9个单体21作为一体操作，所以如图11所示的那样，如果使9个单体21构成的被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)倾斜，则被加工物20的Z轴方向的最高点(Z轴方向的座标值为最大的点)与最低点(Z轴方向的座标值为最小的点)的Z轴方向的距离Z2(参照图11)，与使被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)不倾斜的、图9所示的比较例的情况的值Z1(参照图9)相比较，变得相当大。
其结果，从被加工物20的切割开始至结束所需要的工作台14的上升距离变大。这意味着，在第3实施方式中，与图9所示的比较例相比较，钢丝锯的加工时间变得相当长。
对此，在第4实施方式中，由于将9个单体21分成三个单体组操作，所以被加工物20的Z轴方向的最高点与最低点在Z轴方向的距离Z3(参照图13)，与图9所示的比较例的情况的值Z1(参照图9)相比较变大，但是与图11所示的第3实施方式的情况的值Z2(参照图11)相比较变小。
因此，在第4实施方式中，与第3实施方式相比较，能够抑制使被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)倾斜引起的钢丝锯的加工时间的增大。
(第5实施方式)其次，对本发明的第5实施方式的钢丝锯加工方法进行说明。第5实施方式的钢丝锯加工方法与第2实施方式的钢丝锯加工方法的不同点在于，如图14所示，沿X轴方向配置作为加工物20的多个单体21。
具体地说，如图14所示，在第5实施方式中，被加工物20由具有实心的相同的长方体形状的31个单体21构成。在用33个间距表示“被加工物20的两端”之间的距离L2′的情况下，31个单体21分别相互平行地配置在33个间距之中图14所示的特定的31个各间距上。
这样，“被加工物20的两端”之间的距离L2′(＝33间距)，比在X轴方向连续的31个各间距上分别配置31个单体21的情况(以下称“密集配置的场合”)的“被加工物20的两端”之间的距离(＝31间距)更大。因此，第5实施方式的上述短侧长度比上述密集配置的场合的短侧长度更小。
此外，当X轴方向的某范围内的被加工物20的切割部分的“密集度”用“(存在单体21的间距数)/(某范围内的间距总数)”来定义时，则在第5实施方式中，与包含切割用钢丝W的中央位置的3个间距相对应的范围(低密集度范围)的“密集度”为“1/333％”，相对于低密集度范围，分别与X轴方向两侧的各15个间距相对应的范围(高密集度范围)的“密集度”为“15/15＝100％”。即，低密集度范围的“密集度”为高密集度范围的“密集度”的0.5或其以下。
再有，在第5实施方式中，上述低密集度范围的X轴方向的长度N’(＝3个间距)变得足够大，在与“被加工物20的两端”之间的距离L2’(＝33个间距)之间，下面(3)式的关系成立。因此，第5实施方式的短侧长度比上述密集配置的场合的短侧长度小得多。
N’/L2’≥0.08(3)因此，即使在第5实施方式中，与上述密集配置的场合相比较，最大挠曲量D也很小。因此，即使通过第5实施方式，与上述密集配置的场合相比较，也能够使被加工物20的切割面成为更加良好的平坦面。
如以上所说明的那样，根据本发明的钢丝锯加工方法的各实施方式，能够减小切割中的切割用钢丝W的最大挠曲量的变化程度(例如变化量、变化速度等)。能够使被加工物20的切割面成为良好的平坦面。
另外，本发明并不限定于上述各实施方式，能够在本发明的范围内采用种种变形例。例如，上述各实施方式虽然为9根切割用钢丝W撑架在同一平面内的钢丝锯装置，但切割用钢丝W的根数及其间隔并不特别限定。
还有，在上述各实施方式中，虽然使工作台14向上方移动，但也可以固定工作台14(因此，被加工物21)而使切割用钢丝W向下方移动来切割被加工物20。即，适用于上述各实施方式的钢丝锯加工方法的钢丝锯装置也可以采用以下结构，即，通过使放置有被加工物20的工作台14和多根钢丝W的至少一方向按压方向(Z轴方向)相对移动，将被加工物20按压在多根切割用钢丝W上而切割。
还有，在上述实施方式中，使用了由多个单体21构成的被加工物20，但在上述第1、第3实施方式中也可以使用1个单体构成的被加工物20。
还有，在上述第3实施方式中，为了将被加工物20相对于撑架方向(X轴方向)倾斜放置在工作台14上，介于工作台14和被加工物20之间而安装的工件夹盘16的上面相对于撑架方向(X轴方向)倾斜，但也可以在将被加工物20直接放置在工作台14上面的情况下使工作台14倾斜。作为具备绕工作台的Y轴转动的转动机构的钢丝锯装置，例如可举出タカトリ(株式会社)制的“MWS-45SN”。
还有，在上述第1、第2实施方式中，作为用于放置被加工物20的工件夹盘16，使用了长方体状的一个单体，但也可以像图15所示的那样，使用在工作台14上面放置的衬垫17和在衬垫17上面放置的金属板19构成的工件夹盘16。该衬垫17由具有实心的相同的长方体形状的多个(本例中为3个)单体构成。多个单体的每一个其长度方向沿着Y轴方向相互平行且在X轴方向具有一定间隔地配置在工作台14上。该金属板19由一个长方体状单体构成。
再有，在上述第1、第2实施方式中，作为工件夹盘16，也可以像图16所示的那样，使用在工作台14上面放置的衬垫17、在衬垫17上面放置的衬垫18和在衬垫18上面放置的金属板19构成的工件夹盘16。该衬垫17由具有实心的相同的长方体形状的多个(本例中为3个)单体构成，多个单体的每一个其长度方向沿着X轴方向相互平行且在Y轴方向具有一定间隔地配置在工作台14上。该衬垫18由具有实心的相同的长方体形状的多个(本例中为3个)单体构成，多个单体的每一个其长度方向沿着Y轴方向相互平行且在X轴方向具有一定间隔地配置在衬垫17上。该金属板19由一个长方体状的单体构成。
此外，在上述第4实施方式中，作为一个单体组的工件夹盘16，使用了上面倾斜的一个单体，但作为一个单体组的工件夹盘16，也可以像图17所示的那样，使用在工作台14上面放置的上面倾斜的衬垫17、在衬垫17上面放置的衬垫18和在衬垫18上面放置的金属板19构成的工件夹盘16。该衬垫17由一个单体构成，该衬垫18由具有实心的相同的长方体形状的多个(本例中为3个)单体构成，多个单体的每一个其长度方向沿着Y轴方向相互平行且在X轴方向具有一定间隔地配置在衬垫17上。该金属板19由一个长方体状单体构成。
权利要求
1.一种钢丝锯加工方法，适用于钢丝锯装置，该钢丝锯装置具备各自的旋转轴相互平行地配置的圆筒状的两个滚轮；卷绕在上述两个滚轮上而撑架在该两个滚轮之间的切割用钢丝；使上述切割用钢丝沿其撑架方向行走的行走机构；放置被加工物的工作台；以及，通过使放置有上述被加工物的工作台和上述切割用钢丝的至少一方向规定的按压方向相对移动而将上述被加工物按压在该切割用钢丝上的移动机构，通过将上述被加工物放置在上述工作台上，利用上述移动机构将上述被加工物按压在进行上述行走的切割用钢丝上而将该被加工物切割，其特征在于以如下方式将该被加工物放置在上述工作台上，即上述被加工物中利用上述切割用钢丝切割的部分，即切割部分在上述撑架方向的两端之间的中央位置偏离该切割用钢丝在上述撑架方向的中央位置。
2.根据权利要求1所述的钢丝锯加工方法，其特征在于以如下方式将上述被加工物放置在上述工作台上，即从上述切割用钢丝整体除去与上述被加工物的两端之间相对应的部分所得到的该切割用钢丝的两个部分在上述撑架方向的长度(R2和R3)之中较短一方(R3)与从撑架在上述两个滚轮之间的上述切割用钢丝的两端之间的距离(M)减去上述切割部分在两端之间的距离(L1)的值(M-L1)的比值(R3/(M-L1))为0.4或其以下。
3.一种钢丝锯加工方法，适用于钢丝锯装置，该钢丝锯装置具备各自的旋转轴相互平行地配置的圆筒状的两个滚轮；卷绕在上述两个滚轮上而撑架在该两个滚轮之间的切割用钢丝；使上述切割用钢丝沿其撑架方向行走的行走机构；放置被加工物的工作台；以及，通过使放置有上述被加工物的工作台和上述切割用钢丝的至少一方向规定的按压方向相对移动而将上述被加工物按压在该切割用钢丝上的移动机构，通过将上述被加工物放置在上述工作台上，利用上述移动机构将上述被加工物按压在进行上述行走的切割用钢丝上而将该被加工物切割，其特征在于将上述被加工物以如下方式放置在上述工作台上，即上述被加工物的利用上述切割用钢丝切割的部分的切割部分，相对于该切割用钢丝锯的上述撑架方向的中央位置，在该撑架方向两侧存在的同时，在含有该切割用钢丝的该撑架方向的中央位置的该撑架方向的规定的不存在范围内不存在，而且，上述不存在范围在撑架方向的长度(N)相对上述切割部分在上述撑架方向的两端间的距离(L2)的比值(N/L2)为0.08或其以上。
4.一种钢丝锯加工方法，适用于钢丝锯装置，该钢丝锯装置具备各自的旋转轴相互平行地配置的圆筒状的两个滚轮；卷绕在上述两个滚轮上而撑架在该两个滚轮之间的切割用钢丝；使上述切割用钢丝沿其撑架方向行走的行走机构；放置被加工物的工作台；以及，通过使放置有上述被加工物的工作台和上述切割用钢丝的至少一方向规定的按压方向相对移动而将上述被加工物按压在该切割用钢丝上的移动机构，通过将上述被加工物放置在工作台上，利用上述移动机构将上述被加工物按压在进行上述行走的切割用钢丝上而将该被加工物切割，其特征在于上述被加工物由多个单体构成，将上述被加工物以如下方式放置在上述工作台上，即由上述被加工物的上述切割用钢丝切割的部分，即切割部分中含有该切割用钢丝在上述撑架方向的中央位置的规定的低密集度范围所含的部分在该撑架方向的密集度，对于上述切割部分中上述低密集度范围所含的部分，为存在于上述撑架方向两侧的部分在该撑架方向的密集度的0.5或其以下，而且，上述低密集度范围在上述撑架方向的长度(N’)与上述切割部分在上述撑架方向的两端之间的距离(L2’)的比例(N’/L2’)为0.08或其以上。
5.根据权利要求1至4任何一项所述的钢丝锯加工方法，其特征在于上述被加工物具有由该被加工物的上述切割用钢丝切割的部分在上述撑架方向的长度总合随该切割用钢丝在上述按压方向向该被加工物的进入深度而变化的形状，以上述工作台上的上述被加工物的放置面相对于上述撑架方向倾斜的状态将该被加工物放置在上述工作台上。
6.根据权利要求5所述的钢丝锯加工方法，其特征在于上述被加工物由多个单体构成，上述被加工物分成各自含有至少一个上述单体的多个单体组，以上述工作台上的每个单体组的放置面相对于上述撑架方向独立倾斜的方式将上述该被加工物放置在上述工作台上。
7.根据权利要求1至6任何一项所述的钢丝锯加工方法，其特征在于上述被加工物在用上述切割用钢丝切割后成为压电/电致伸缩器件，该压电/电致伸缩器件具备薄板部；支撑上述薄板部的固定部；以及，至少形成于上述薄板部的平面上的同时，多个电极和多个压电/电致伸缩层交互积层，并具有在由该多个电极的各侧端面和该多个压电/电致伸缩层的各侧端面形成的外部露出的侧端面的压电/电致伸缩元件，至少在上述压电/电致伸缩层的外部露出的侧端面构成由上述切割用钢丝切割而形成的压电/电致伸缩器件。
全文摘要
本发明提供一种钢丝锯加工方法，其能够减小切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度并得到被加工物良好、平坦的切割面。应用了该方法的钢丝锯装置具备撑架在一对滚轮(11、12)之间并使其沿撑架方向行走的多根切割用钢丝(W)和放置被加工物(20)的工作台(14)，通过使工作台(14)上升将被加工物(20)按压在行走的切割用钢丝(W)上而将被加工物(20)切割。在该钢丝锯加工方法中，以被加工物(20)的中央位置在撑架方向偏离切割用钢丝(W)的中央位置的方式将被加工物(20)放置在工作台(14)上。这样，切割用钢丝(W)的最大挠曲量减小，其结果，切割中的切割用钢丝的最大挠曲量的变化程度也减小。
文档编号B28D1/02GK1919566SQ20061010139
公开日2007年2月28日 申请日期2006年7月18日 优先权日2005年8月24日
发明者野口信爱, 八田哲也, 吉田信也, 北村和正 申请人:日本碍子株式会社