成型磨具工具的制作方法

本发明涉及成型磨具工具，其使用于对被加工物的侧面进行磨削而加工成规定的形状的加工装置中。

背景技术：

插入到各种电子设备而使用的存储卡等存储介质例如是通过利用模制树脂等对装配于布线基板的存储元件进行密封而形成的。该存储介质具有特征性的形状的侧面，以便确定向电子设备插入时的插入方向和正面背面。

为了高效地实现上述那样的特征性的形状，而提出如下的加工装置：在治具上固定作为存储介质的板状的被加工物而使侧面露出，利用成型磨具工具对该侧面进行磨削(例如，参照专利文献1)。成型磨具工具形成为与被加工物的尺寸对应的厚度的圆盘状(圆环状)，具有与侧面的特征性的形状对应的形状的外周面。

由该成型磨具工具磨削的被加工物的磨削量是根据侧面的特征性的形状而决定的，在侧面的整体上不均匀。即，成型磨具工具的外周面的磨损量在成型磨具工具的厚度方向上会不均匀。在这样的情况下，由于成型磨具工具的整体的寿命是根据磨损量最大的区域的寿命而决定的，因此是不经济的。

为了解决该问题，提出了如下的成型磨具工具：将与旋转轴平行的细槽设置于外周面的磨损量较大的区域(例如，参照专利文献2)。在该成型磨具工具中，当设置有槽的区域发生磨损时，由于固定于槽的内壁的磨粒在外周面露出而维持磨削能力，因此与不存在槽的成型磨具工具相比，寿命延长。

专利文献1：日本特开2007-328492号公报

专利文献2：日本特开2009-45723号公报

然而，在上述的成型磨具工具中，存在因磨削而产生的磨削屑进入槽中而难以排出、或者无法向加工点提供充分量的磨削水的情况。

技术实现要素：

本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于，提供一种成型磨具工具，磨削屑易于排出，并能够向加工点提供充分量的磨削水。

根据本发明，提供一种成型磨具工具，其安装于加工装置的主轴，该加工装置对板状的被加工物的侧面进行磨削而加工成规定的形状，该成型磨具工具的特征在于，该成型磨具工具具有：环状的基台，其具有该主轴所嵌合的中央的安装孔和与加工后的被加工物的该侧面对应的形状的外周面；以及磨具部，其包含通过电沉积而固定在该基台的该外周面上的磨粒，在该磨具部的表面侧设置有沿着该基台的周向而连续的螺旋状的槽。

在本发明中，优选该磨具部的该表面具有：第1区域，其在该基台的径向上位于最靠内侧的位置；以及第2区域，其在该基台的径向上位于比该第1区域靠外侧的位置，螺旋状的该槽形成在该第2区域。

在本发明的成型磨具工具中，由于沿着基台的周向而连续的螺旋状的槽设置于磨具部的表面，因此因被加工物的磨削而产生的磨削屑随着成型磨具工具的旋转而沿着螺旋状的槽被排出。并且，由于磨削水随着成型磨具工具的旋转而沿着螺旋状的槽流动，因此能够向加工点提供充分量的磨削水。

附图说明

图1是示意性示出磨削装置的结构例的立体图。

图2是示意性示出保持治具的构造等的立体图。

图3是示意性示出安装于第1主轴的第1成型磨具工具的局部剖视侧视图。

图4是示意性示出安装于第2主轴的第2成型磨具工具的局部剖视侧视图。

图5的(A)是示意性示出第2成型磨具工具的外周部分的形状等的侧视图，图5的(B)是对图5的(A)的一部分进行了放大的侧视图。

图6的(A)是示意性示出在支承台上固定有保持治具的状态的侧视图，图6的(B)是示意性示出对被加工物的一个侧面进行了加工的状态的侧视图。

图7的(A)是示意性示出对被加工物的另一个侧面进行了加工的状态的侧视图，图7的(B)是示意性示出加工后的被加工物的立体图。

标号说明

2：磨削装置(加工装置)；4：壳体；4a：开口；6：支承台；8：防尘防滴罩；10：保持治具；12：操作面板；14：第1磨削单元；16：第2磨削单元；18：照相机；20：治具主体；20a：第1插入孔；20b：第2插入孔；22：第1主轴壳体；24：第1主轴；24a：安装件；24b：锁紧螺母；26：第1成型磨具工具；28：第1磨削水提供喷嘴；30：基台；30a：安装孔；30b：外周面；32：磨具部；32a：表面；34：第2主轴壳体；36：第2主轴；36a：安装件；36b：锁紧螺母；38：第2成型磨具工具；40：第2磨削水提供喷嘴；42：基台；42a：安装孔；42b：外周面；42c：第1区域；42d：第2区域；44：磨具部；44a：表面；44b：第1区域；44c：第2区域；44d：槽；11：被加工物；11a：第1侧面；11b：第2侧面。

具体实施方式

参照附图，对本发明的实施方式进行说明。首先，对使用本实施方式的成型磨具工具的磨削装置(加工装置)的结构例进行说明。图1是示意性示出磨削装置(加工装置)2的结构例的立体图。如图1所示，本实施方式的磨削装置2具有搭载有各结构要素的壳体4。

在壳体4的前方侧的上表面上形成有在X轴方向(左右方向、加工进给方向)上较长的矩形状的开口4a。在该开口4a内配置有支承台6、使支承台6在X轴方向上移动的X轴移动机构(未图示)以及覆盖X轴移动机构的防尘防滴罩8等。

在支承台6的上表面上例如设置有固定件(未图示)，将对多个被加工物11(参照图2等)进行保持的保持治具10固定为装卸自如。在壳体4的前端部设置有用于输入磨削条件等的操作面板12。该操作面板12与控制各结构要素的控制单元(未图示)连接。

在开口4a的上方配置有对被加工物11的第1侧面11a(参照图2等)进行磨削的第1磨削单元14。第1磨削单元14由设置在壳体4的内部的第1YZ轴移动机构(未图示)支承。第1YZ轴移动机构使第1磨削单元14在Y轴方向(前后方向)和Z轴方向(上下方向)上移动。

在第1磨削单元14的附近配置有对被加工物11的第2侧面11b(参照图2等)进行磨削的第2磨削单元16。第2磨削单元16由设置在壳体4的内部的第2YZ轴移动机构(未图示)支承。第2YZ轴移动机构使第2磨削单元16在Y轴方向和Z轴方向上移动。

在与第1磨削单元14和第2磨削单元16相邻的位置配置有照相机18，该照相机18对由保持治具10保持的被加工物11的第1侧面11a或者第2侧面11b进行拍摄。照相机18具有透镜等光学系统或CCD等拍摄元件，将通过拍摄形成的图像发送给控制单元。

图2是示意性示出保持治具10的构造等的立体图。如图2所示，保持治具10具有俯视观察呈矩形状的治具主体20。在治具主体20的上表面侧，设置有1列与板状的被加工物11对应的多个第1插入孔20a。各第1插入孔20a形成为能够供被加工物11的第2侧面11b侧插入的形状，当向第1插入孔20a插入被加工物11时，第1侧面11a侧向上方露出。

多个第1插入孔20a形成为在保持治具10固定于支承台6的状态下沿着X轴方向排列。由此，能够利用第1磨削单元14或者第2磨削单元16一起对插入到第1插入孔20a的多个被加工物11进行加工。插入到第1插入孔20a的被加工物11被固定机构(未图示)固定于治具主体20。

在与多个第1插入孔20a相邻的位置上，多个第2插入孔20b被设置成1列。各第2插入孔20b形成为能够供被加工物11的第1侧面11a侧插入的形状，当向第2插入孔20b插入被加工物11时，第2侧面11b侧向上方露出。

多个第2插入孔20b形成为在保持治具10固定于支承台6的状态下沿着X轴方向排列。由此，能够利用第1磨削单元14或者第2磨削单元16一起对插入到第2插入孔20b的多个被加工物11进行加工。插入到第2插入孔20b的被加工物11被固定机构(未图示)固定于治具主体20。

被加工物11例如是利用模制树脂等对安装于布线基板的存储元件进行了密封的存储卡等存储介质，具有由第1磨削单元14加工的第1侧面11a和由第2磨削单元16加工的第2侧面11b。另外，该被加工物11也可以不必须是存储介质。例如，也可以将具有侧面的任意的基板等用作被加工物11。

如图1所示，第1磨削单元14具有筒状的第1主轴壳体22。在第1主轴壳体22的内部收纳有构成与Y轴方向平行的旋转轴的第1主轴24。使该第1主轴24旋转的电动机等旋转驱动源(未图示)与第1主轴24的后端部连结。

第1主轴24的前端侧从第1主轴壳体22向外部突出。在该第1主轴24的前端部安装有圆盘状(圆环状)的第1成型磨具工具26。在第1成型磨具工具26的附近配置有第1磨削水提供喷嘴28，该第1磨削水提供喷嘴28朝向第1成型磨具工具26的加工点喷射纯水等磨削水。

图3是示意性示出安装于第1主轴24的第1成型磨具工具26的局部剖视侧视图。如图3所示，第1成型磨具工具26具有由不锈钢或铝等金属材料形成为圆盘状(圆环状)的基台30。该基台30形成为能够对被加工物11的第1侧面11a的整体进行加工的厚度。

在基台30的中央设置有安装孔30a，该安装孔30a与设置于第1主轴24的前端部的安装件24a嵌合。如果使安装件24a与基台30的安装孔30a嵌合并使锁紧螺母24b紧固于安装件24a的前端，则能够将第1成型磨具工具26安装于第1主轴24。

该基台30具有外周面30b，该外周面30b呈与加工后的被加工物11的第1侧面11a对应的形状。在外周面30b上形成有磨具部32，该磨具部32通过镍电镀等电沉积而固定有金刚石等磨粒。在第1成型磨具工具26的外周部分露出的磨具部32的表面32a成为对被加工物11的第1侧面11a进行磨削的磨削面。磨具部32例如形成为5mm～20mm左右的厚度，在其表面32a上反映基台30的外周面30b的形状。

同样，第2磨削单元16具有筒状的第2主轴壳体34。在第2主轴壳体34的内部收纳有构成与Y轴方向平行的旋转轴的第2主轴36。使该第2主轴36旋转的电动机等旋转驱动源(未图示)与第2主轴36的后端部连结。

第2主轴36的前端侧从第2主轴壳体34向外部突出。在该第2主轴36的前端部安装有圆盘状(圆环状)的第2成型磨具工具38。在第2成型磨具工具38的附近配置有第2磨削水提供喷嘴40，该第2磨削水提供喷嘴40朝向第2成型磨具工具38的加工点喷射纯水等磨削水。

图4是示意性示出安装于第2主轴36的第2成型磨具工具38的局部剖视侧视图。如图4所示，第2成型磨具工具38具有由不锈钢或铝等金属材料形成为圆盘状(圆环状)的基台42。该基台42形成为能够对被加工物11的第2侧面11b的整体进行加工的厚度。

在基台42的中央设置有安装孔42a，该安装孔42a与设置于第2主轴36的前端部的安装件36a嵌合。如果使安装件36a与基台42的安装孔42a嵌合并使锁紧螺母36b紧固于安装件36a的前端，则能够将第2成型磨具工具38安装于第2主轴36。

该基台42具有外周面42b，该外周面42b呈与加工后的被加工物11的第2侧面11b对应的形状。外周面42b例如包含：在基台42的径向上位于最靠内侧的位置的第1区域42c；以及在基台42的径向上位于比第1区域42c靠外侧的位置的第2区域42d。

在第2区域42d中设置有沿着基台42的周向连续的螺旋状的细槽(未图示)。该槽例如能够通过使用刀具工具的切削(刀具切削)等方法形成。槽的宽度例如为0.02mm～0.1mm左右，槽的深度例如为0.01mm～0.05mm左右，槽的间隔例如为0.1mm～1mm左右。

在外周面42b上形成有磨具部44，该磨具部44通过镍电镀等电沉积而固定有金刚石等磨粒。在第2成型磨具工具38的外周部分露出的磨具部44的表面44a成为对被加工物11的第2侧面11b进行磨削的磨削面。磨具部44例如形成为5mm～20mm左右的厚度，在该表面44a上反映基台42的外周面42b的形状。

即，磨具部44的表面44a包含：在基台42的径向上位于最靠内侧的位置的第1区域44b；以及在基台42的径向上位于比第1区域44b靠外侧的位置的第2区域44c。并且，在磨具部44的表面44a侧形成有与基台42的外周面42b的槽对应的槽。

图5的(A)是示意性示出第2成型磨具工具38的外周部分的形状等的侧视图，图5的(B)是对图5的(A)的一部分进行了放大的侧视图。如图5的(A)和图5的(B)所示，在构成磨具部44的表面44a的第2区域44c中形成有沿着基台42的周向(即，第2成型磨具工具38的周向)而连续的螺旋状的较细的槽44d。

槽44d的宽度、深度、间隔等与基台42的第2区域42d上所形成的槽对应。即，槽44d的宽度例如为0.02mm～0.1mm左右，槽44d的深度例如为0.01mm～0.05mm左右，槽44d的间隔例如为0.1mm～1mm左右。

像上述那样，构成磨具部44的表面44a的第2区域44c在基台42的径向上位于比第1区域44b靠外侧的位置，在磨具部44中，与第1区域44b相比，容易在第2区域44c发生磨损。由此，通过在第2区域44c设置上述那样的螺旋状的槽44d，而随着磨具部44的磨损，固定于槽44d的内壁的磨粒露出，维持第2区域44c的磨削能力。由此，能够延长第2成型磨具工具38的寿命。

并且，形成于第2成型磨具工具38的槽44d由于形成为沿着基台42的周向(第2成型磨具工具38的周向)而连续的螺旋状，因此因被加工物11的磨削而产生的磨削屑随着第2成型磨具工具38的旋转而沿着槽44d被排出，不会残留在槽44d内。此外，由于磨削水随着第2成型磨具工具38的旋转而沿着槽44流动，因此能够向加工点提供充分量的磨削水。

关于使用本实施方式的成型磨具工具(第2成型磨具工具38)的被加工物11的加工方法进行说明。在本实施方式的加工方法中，首先，将对被加工物11进行保持的保持治具10固定于支承台6。图6的(A)是示意性示出在支承台6上固定有保持治具10的状态的侧视图。这里，将第1侧面11a向上方露出的被加工物11定位在第1成型磨具工具26的加工区域，将第2侧面11b向上方露出的其他的被加工物11定位在第2成型磨具工具38的加工区域。

接着，使旋转的第1成型磨具工具26下降到与被加工物11的第1侧面11a接触的高度，并且使旋转的第2成型磨具工具38下降到与其他的被加工物11的第2侧面11b接触的高度。第1成型磨具工具26和第2成型磨具工具38的下降量根据加工后的被加工物11的尺寸等而进行调整。

在该状态下，能够通过使支承台6在X轴方向上移动，而利用第1成型磨具工具26对被加工物11的第1侧面11a进行磨削，并利用第2成型磨具工具38对其他的被加工物11的第2侧面11b进行磨削，从而加工成期望的形状。图6的(B)是示意性示出对被加工物11的一个侧面进行了加工的状态的侧视图。另外，分别从第1磨削水提供喷嘴28和第2磨削水提供喷嘴40向第1成型磨具工具26的加工点和第2成型磨具工具38的加工点提供纯水等磨削水。

如图6的(B)所示，在对被加工物11的一个侧面进行了加工之后，例如使保持治具10的上下反转，而对被加工物11的另一个侧面进行加工。按照与一个侧面的加工相同的步骤执行被加工物11的另一个侧面的加工。图7的(A)是示意性示出对被加工物11的另一个侧面进行了加工的状态的侧视图，图7的(B)是示意性示出加工后的被加工物11的立体图。

如图7的(B)所示，由本实施方式的加工方法加工后的被加工物11具有大致平坦的第1侧面11a和特征性的形状的第2侧面11b。通过该特征性的形状的第2侧面11b，例如能够确定向电子设备插入的被加工物11的插入方向和被加工物11的正面背面等。另外，关于被加工物11的角部，例如当对被加工物11的第1侧面11a和第2侧面11b进行加工时同时地被倒角。

如上所述，关于本实施方式的第2成型磨具工具38，由于沿着基台42的周向而连续的螺旋状的槽44d设置于磨具部44的表面44a，因此因被加工物11的磨削而产生的磨削屑随着第2成型磨具工具38的旋转而沿着螺旋状的槽44d排出。并且，由于磨削水随着第2成型磨具工具38的旋转而沿着螺旋状的槽44d流动，因此能够向加工点提供充分量的磨削水。

另外，本发明不限于上述实施方式的记载，可以各种变更而实施。例如，在上述实施方式中，在第2成型磨具工具38中形成1条连续的槽44d，但本发明并不必须限于该方式。例如，也可以形成多条连续的槽。

并且，在上述实施方式中，通过在基台42的外周面42b上形成槽而实现了磨具部44的表面44a的槽44d，但也可以不在基台42的外周面42b上形成槽，而在磨具部44的表面44a上直接形成槽。

除此之外，上述实施方式的构造、方法等可以在不脱离本发明的目的的范围中适当变更而实施。