JPH01264757A - 回転対称非球面の研磨方法 - Google Patents
回転対称非球面の研磨方法Info
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- JPH01264757A JPH01264757A JP9340688A JP9340688A JPH01264757A JP H01264757 A JPH01264757 A JP H01264757A JP 9340688 A JP9340688 A JP 9340688A JP 9340688 A JP9340688 A JP 9340688A JP H01264757 A JPH01264757 A JP H01264757A
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- Japan
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- polishing
- polished
- shape
- tool
- rotationally symmetric
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/03—Stationary work or tool supports
- B23Q1/032—Stationary work or tool supports characterised by properties of the support surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/25—Movable or adjustable work or tool supports
- B23Q1/26—Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
- B23Q1/34—Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、回転対称非球面の研磨方法に係り、特に、回
転対称非球面を高精度に研磨するに好適な、回転対称非
球面の研磨方法に関するものである。
転対称非球面を高精度に研磨するに好適な、回転対称非
球面の研磨方法に関するものである。
従来、回転対称非球面の研磨方法としては、たとえば特
公昭５８−２８０７１号公報に記載のように、外周端面
の断面形状が非球面をなした回転体の作用面へ、被研磨
物を押し当てて、両者をその対称軸のまわりに相対的ｌ
こ回転させながら、前記被研磨物の表面を研磨する方法
が知られている。
公昭５８−２８０７１号公報に記載のように、外周端面
の断面形状が非球面をなした回転体の作用面へ、被研磨
物を押し当てて、両者をその対称軸のまわりに相対的ｌ
こ回転させながら、前記被研磨物の表面を研磨する方法
が知られている。
上記従来技術は、回転体の外周端面の断面形状、すなわ
ち作用面の成形精度によって、該研磨工具と被研磨物表
面との馴染み具合が左右されてしまって、所望形状の研
磨面が得られないという問題点があった。
ち作用面の成形精度によって、該研磨工具と被研磨物表
面との馴染み具合が左右されてしまって、所望形状の研
磨面が得られないという問題点があった。
本発明は、上記した従来技術の問題点を解決して、表面
が回転対称非球面をなした被研磨物の前記表面を、所望
形状に高精度ζこ研磨することができる、回転対称非球
面の研磨方法の提供を、その目的とするものである。
が回転対称非球面をなした被研磨物の前記表面を、所望
形状に高精度ζこ研磨することができる、回転対称非球
面の研磨方法の提供を、その目的とするものである。
上記問題点を解決するための本発明に係る回転対称非球
面の研磨方法の構成は、表面が回転対称非球面形状をな
す被研磨物の前記表面へ、前記形状と反対形状の作用面
を有する、工具ホルダで支持された研磨工具を押し付け
、両者を対称軸のまわりに相対的に回転させながら前記
被研磨物を研磨するようにした、回転対称非球面の研磨
方法において、研磨工具を、作用面を可撓板によって形
成した中空状の工具本体内に、一端側が工具ホルダに固
定され他端側が前記可撓板と当接するようにして複数個
の圧電素子を収納してなる研磨工具にし、被研磨物の表
面形状を測定し、この測定値と、予め設定した所望形状
とを比較し、この比較値に基づいて前記圧電素子のそれ
ぞれへ印加すべき電圧を演算してその電圧を当該圧電素
子へ印加して所定の寸法変化を発生させ、これと当接す
る前記可撓板の形状を局部的に修正して研磨を行なった
のち、再び前記被研磨物の表面形状を測定するという操
作を繰返して、前記所望形状の回転対称非球面を得るよ
うにしたものである。
面の研磨方法の構成は、表面が回転対称非球面形状をな
す被研磨物の前記表面へ、前記形状と反対形状の作用面
を有する、工具ホルダで支持された研磨工具を押し付け
、両者を対称軸のまわりに相対的に回転させながら前記
被研磨物を研磨するようにした、回転対称非球面の研磨
方法において、研磨工具を、作用面を可撓板によって形
成した中空状の工具本体内に、一端側が工具ホルダに固
定され他端側が前記可撓板と当接するようにして複数個
の圧電素子を収納してなる研磨工具にし、被研磨物の表
面形状を測定し、この測定値と、予め設定した所望形状
とを比較し、この比較値に基づいて前記圧電素子のそれ
ぞれへ印加すべき電圧を演算してその電圧を当該圧電素
子へ印加して所定の寸法変化を発生させ、これと当接す
る前記可撓板の形状を局部的に修正して研磨を行なった
のち、再び前記被研磨物の表面形状を測定するという操
作を繰返して、前記所望形状の回転対称非球面を得るよ
うにしたものである。
さらに詳しくは、中空状の工具本体内に、その内容積に
比べて小さい圧電素子を複数個収納したものを研磨工具
にしたものである。
比べて小さい圧電素子を複数個収納したものを研磨工具
にしたものである。
中空状の工具本体内に収納した圧電素子は、これに印加
する電圧の大きさにより互いに独立ζこ寸法変化が生じ
、これと当接する前記工具本体の可撓板の形状を局部的
に修正し、作用面を創成することができる。したがって
、被研磨物の表面形状を測定し、この測定値と予め設定
した所望形状との差が公差内にない場合には、その差に
基づいて前記圧電素子へ印加すべき電圧を演算し、その
電圧を当該圧電素子へ印加して寸法変化を与え、作用面
を創成する。そして、この作用面を被研磨物の表面へ押
し付けて研磨を行なったのち、その表面形状を測定し、
以降さきと同じ操作を繰返すことにより、所望形状の回
転対称非球面が得られる。
する電圧の大きさにより互いに独立ζこ寸法変化が生じ
、これと当接する前記工具本体の可撓板の形状を局部的
に修正し、作用面を創成することができる。したがって
、被研磨物の表面形状を測定し、この測定値と予め設定
した所望形状との差が公差内にない場合には、その差に
基づいて前記圧電素子へ印加すべき電圧を演算し、その
電圧を当該圧電素子へ印加して寸法変化を与え、作用面
を創成する。そして、この作用面を被研磨物の表面へ押
し付けて研磨を行なったのち、その表面形状を測定し、
以降さきと同じ操作を繰返すことにより、所望形状の回
転対称非球面が得られる。
以下、本発明を実施側番こよって説明する。
第１図は、本発明の回転対称非球面の研磨方法の実施に
使用される回転対称非球面研磨装置の一例を示す略示構
成図である。
使用される回転対称非球面研磨装置の一例を示す略示構
成図である。
この第１図において、ｌは、その表面１ａが回転対称非
球面をなす被研磨物、たとえば、表面が最近似球面に形
成されたレンズ成形型、２は、この被研磨物１を保持す
る被研磨物ホルダ、２ａはこの被研磨物ホルダ２に取付
けた被研磨物ホルダ軸であり、被研磨物１は、この被研
磨物ホルダ軸２ａに取付けた被研磨物駆動モータ（図示
せず）によって、その対称軸のまわりに回転駆動されろ
ようになっている。３は、その作用面３ａが被研磨物１
の表面１ａと反対形状（すなわち、凹凸が逆の回転対称
非球面）をなす研磨工具（詳細後述）、４は、この研磨
工具３を保持する工具ホルダ、４ａは、この工具ホルダ
４に取付けられた工具ホルダ軸であり、研磨工具３は、
この工具ホルダ軸４ａに取付けられた研磨工具駆動モー
タ（図示せず）によって、その対称軸のまわりに回転、
駆動されるようになっている。前記研磨工具３は、その
作用面３ａを可撓板によって形成した中空状の工具本体
３ｂ内に、一端側が工具ホルダ４に固定され、他端側が
前記可撓板と当接するようにして配設された圧電素子群
５（詳細後述）を収納したものである。この圧電素子群
５は、対称軸位置に環状の圧電素子５ａを配設し、その
まわりに逐次直径の大きくなる円筒状の圧電素子５ｂ、
・・・、５ｃを同心円状に配設してなるものである。
球面をなす被研磨物、たとえば、表面が最近似球面に形
成されたレンズ成形型、２は、この被研磨物１を保持す
る被研磨物ホルダ、２ａはこの被研磨物ホルダ２に取付
けた被研磨物ホルダ軸であり、被研磨物１は、この被研
磨物ホルダ軸２ａに取付けた被研磨物駆動モータ（図示
せず）によって、その対称軸のまわりに回転駆動されろ
ようになっている。３は、その作用面３ａが被研磨物１
の表面１ａと反対形状（すなわち、凹凸が逆の回転対称
非球面）をなす研磨工具（詳細後述）、４は、この研磨
工具３を保持する工具ホルダ、４ａは、この工具ホルダ
４に取付けられた工具ホルダ軸であり、研磨工具３は、
この工具ホルダ軸４ａに取付けられた研磨工具駆動モー
タ（図示せず）によって、その対称軸のまわりに回転、
駆動されるようになっている。前記研磨工具３は、その
作用面３ａを可撓板によって形成した中空状の工具本体
３ｂ内に、一端側が工具ホルダ４に固定され、他端側が
前記可撓板と当接するようにして配設された圧電素子群
５（詳細後述）を収納したものである。この圧電素子群
５は、対称軸位置に環状の圧電素子５ａを配設し、その
まわりに逐次直径の大きくなる円筒状の圧電素子５ｂ、
・・・、５ｃを同心円状に配設してなるものである。
６は、被研磨物１の表面１ａおよび研磨工具３の作用面
３ａの形状を非接触で測定することができる形状測定装
置、８は、予め被研磨物１の表面１ａの所望形状および
許容しつる公差、圧電素子群５のそれぞれに対する印加
電圧−寸法変化関係図、研磨工具３の作用面３ａの初期
値および許容しつる公差を記憶するとともに、前記形状
測定装置６で測定した被研磨物１の表面形状にもとづい
て、前記関係図を利用して、圧電素子群５のそれぞれに
与えるべき寸法変化、印加すべき印加電圧の大きさを演
算することができる演算装置、７は、この演算装置８か
ら入力した印加電圧を圧電素子群５へ印加することがで
きる制御装置である。
３ａの形状を非接触で測定することができる形状測定装
置、８は、予め被研磨物１の表面１ａの所望形状および
許容しつる公差、圧電素子群５のそれぞれに対する印加
電圧−寸法変化関係図、研磨工具３の作用面３ａの初期
値および許容しつる公差を記憶するとともに、前記形状
測定装置６で測定した被研磨物１の表面形状にもとづい
て、前記関係図を利用して、圧電素子群５のそれぞれに
与えるべき寸法変化、印加すべき印加電圧の大きさを演
算することができる演算装置、７は、この演算装置８か
ら入力した印加電圧を圧電素子群５へ印加することがで
きる制御装置である。
このように構成した回転対称非球面研磨装置を使用して
、本発明の一実施例ｉこ係る回転対称非球面の研磨方法
を、第１．２図を参照しながら説明する。
、本発明の一実施例ｉこ係る回転対称非球面の研磨方法
を、第１．２図を参照しながら説明する。
第２図は、第１図に係る研磨装置を使用した、回転対称
非球面の研磨方法の流れ図である。
非球面の研磨方法の流れ図である。
被研磨物１を被研磨物ホルダ２に取付ける。演算装置８
番こ、被研磨物１の表面１ａの所望形状および公差、圧
電素子群５のそれぞれ番こ対する印加電圧−寸法変化線
図、研磨工具３の作用面３ａの初期値および公差を記憶
させておく。
番こ、被研磨物１の表面１ａの所望形状および公差、圧
電素子群５のそれぞれ番こ対する印加電圧−寸法変化線
図、研磨工具３の作用面３ａの初期値および公差を記憶
させておく。
ここで研磨装置をＯＮにすると、研磨工具３の作用面３
ａの形状が形状測定装置６によって計測され、その形状
の誤差が前記初期値に対して公差範囲にあれば、前記研
磨工具駆動モータ、被研磨物駆動モータによって、研磨
工具３．′＠研磨物１が、それぞれ工具ホルダ軸４ａ、
被研磨物ホルダ軸２ａのまわりに矢印方向へ相対速度差
をもって回転する。被研磨物１と研磨工具３との間へ研
磨剤が供給され、被研磨物１の表面１ａへ研磨工具３側
から所定の押付は力が作用する。この状態で、被研磨物
１の表面１ａが、研磨工具３の作用面３ａと均一な接触
状態を保ちながら研磨される。所定時間経過後、前記押
付は力が除去され、研磨工具３が上昇して、前記両モー
タが停止する。
ａの形状が形状測定装置６によって計測され、その形状
の誤差が前記初期値に対して公差範囲にあれば、前記研
磨工具駆動モータ、被研磨物駆動モータによって、研磨
工具３．′＠研磨物１が、それぞれ工具ホルダ軸４ａ、
被研磨物ホルダ軸２ａのまわりに矢印方向へ相対速度差
をもって回転する。被研磨物１と研磨工具３との間へ研
磨剤が供給され、被研磨物１の表面１ａへ研磨工具３側
から所定の押付は力が作用する。この状態で、被研磨物
１の表面１ａが、研磨工具３の作用面３ａと均一な接触
状態を保ちながら研磨される。所定時間経過後、前記押
付は力が除去され、研磨工具３が上昇して、前記両モー
タが停止する。
被研磨物１の表面１ａが形状測定装置６によって測定さ
れ、この測定値が所望形状ｌこ対して公差範囲内にあれ
ば、研磨を終了する。公差以上であれば、演算装置８で
、その差に基づいて、圧電素子群５のそれぞれへ与える
べき寸法変化と印加すべき印加電圧とが演算され、この
印加電圧が制御装置７へ入力される。制御装置７は、こ
の入力値に基づいて、該当する圧電素子群５のそれぞれ
へ前記電圧を印加する。圧電素子群５のそれぞれが寸法
変化して、作用面３ａが創成される。この創成面の形状
が形状測定装置６によって測定され、これがさきζこ演
算装置８で演算した形状に創成されておれば、さきと同
様にして研磨を再開する。
れ、この測定値が所望形状ｌこ対して公差範囲内にあれ
ば、研磨を終了する。公差以上であれば、演算装置８で
、その差に基づいて、圧電素子群５のそれぞれへ与える
べき寸法変化と印加すべき印加電圧とが演算され、この
印加電圧が制御装置７へ入力される。制御装置７は、こ
の入力値に基づいて、該当する圧電素子群５のそれぞれ
へ前記電圧を印加する。圧電素子群５のそれぞれが寸法
変化して、作用面３ａが創成される。この創成面の形状
が形状測定装置６によって測定され、これがさきζこ演
算装置８で演算した形状に創成されておれば、さきと同
様にして研磨を再開する。
所期の創成面になっていないときには、設定したルーチ
ンによってその創成面を修正してから、研磨を再開する
。
ンによってその創成面を修正してから、研磨を再開する
。
このようにして、上記研磨動作を繰返し、被研磨物１の
表面１ａの形状が所望形状になったとき、研磨装置がＯ
ＦＦになる。
表面１ａの形状が所望形状になったとき、研磨装置がＯ
ＦＦになる。
以上説明した実施例によれば、被研磨物ｌの表面１ａを
、均一な接触状態を保ちながら、所望形状に研磨するこ
とができる。
、均一な接触状態を保ちながら、所望形状に研磨するこ
とができる。
なお、前記実施例においては、研磨工具３の作用面３ａ
の形状を、被研磨物１の表面１ａの測定値と、予め設定
した所望形状との差に基づいて決めるようにしたが、研
磨の前工程である切削もしくは研削で得られる加工面の
形状精度によっては、研磨工具３の作用面３ａの形状を
、被研磨物１表面の形状に合致させて研磨するようにし
てもよい。
の形状を、被研磨物１の表面１ａの測定値と、予め設定
した所望形状との差に基づいて決めるようにしたが、研
磨の前工程である切削もしくは研削で得られる加工面の
形状精度によっては、研磨工具３の作用面３ａの形状を
、被研磨物１表面の形状に合致させて研磨するようにし
てもよい。
以上詳細に説明したよう番こ本発明によれば、表面が回
転対称非球面をなした被研磨物の前記表面を、所望形状
に高精度に研磨することができる、回転対称非球面の研
磨方法を提供することができる。
転対称非球面をなした被研磨物の前記表面を、所望形状
に高精度に研磨することができる、回転対称非球面の研
磨方法を提供することができる。
第１図は、本発明の回転対称非球面の研磨方法の実施に
使用される回転対称非球面研磨装置の一例を示す略示構
成図、第２図は、第１図に係る研磨装置を使用した、回
転対称非球面の研磨方法の流れ図である。 １・・・被研磨物 １ａ・・・表面３・・・研
磨工具 ３ａ・・・作用面３ｂ・・・工具本体
４・・・工具ホルダ５・・・圧電素子群 第１図 １−−−−一補研渭物 ３ ｂ−−一一工具奉ず本
ｌ０−−−−−表面 斗−−−−工臭ホルダ
３−−−−−研尾工具 ５−−−−一圧雷素子群３
α−−−一一作用面
使用される回転対称非球面研磨装置の一例を示す略示構
成図、第２図は、第１図に係る研磨装置を使用した、回
転対称非球面の研磨方法の流れ図である。 １・・・被研磨物 １ａ・・・表面３・・・研
磨工具 ３ａ・・・作用面３ｂ・・・工具本体
４・・・工具ホルダ５・・・圧電素子群 第１図 １−−−−一補研渭物 ３ ｂ−−一一工具奉ず本
ｌ０−−−−−表面 斗−−−−工臭ホルダ
３−−−−−研尾工具 ５−−−−一圧雷素子群３
α−−−一一作用面
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、表面が回転対称非球面形状をなす被研磨物の前記表
面へ、前記形状と反対形状の作用面を有する、工具ホル
ダで支持された研磨工具を押し付け、両者を対称軸のま
わりに相対的に回転させながら前記被研磨物を研磨する
ようにした、回転対称非球面の研磨方法において、研磨
工具を、作用面を可撓板によって形成した中空状の工具
本体内に、一端側が工具ホルダに固定され他端側が前記
可撓板と当接するようにして複数個の圧電素子を収納し
てなる研磨工具にし、被研磨物の表面形状を測定し、こ
の測定値と、予め設定した所望形状とを比較し、この比
較値に基づいて前記圧電素子のそれぞれへ印加すべき電
圧を演算してその電圧を当該圧電素子へ印加して所定の
寸法変化を発生させ、これと当接する前記可撓板の形状
を局部的に修正して研磨を行なったのち、再び前記被研
磨物の表面形状を測定するという操作を繰返して、前記
所望形状の回転対称非球面を得ることを特徴とする、回
転対称非球面の研磨方法。 ２、複数個の圧電素子を、研磨工具の対称軸位置に棒状
の圧電素子を配設し、そのまわりに逐次直径の大きくな
る円筒状の圧電素子を同心円状に配設してなる圧電素子
群にしたことを特徴とする請求項１記載の回転対称非球
面の研磨方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340688A JPH01264757A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 回転対称非球面の研磨方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340688A JPH01264757A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 回転対称非球面の研磨方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264757A true JPH01264757A (ja) | 1989-10-23 |
Family
ID=14081418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340688A Pending JPH01264757A (ja) | 1988-04-18 | 1988-04-18 | 回転対称非球面の研磨方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01264757A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0402011A3 (en) * | 1989-06-01 | 1992-12-02 | Pilkington Plc | Machine tool for and method of single point diamond turning |
-
1988
- 1988-04-18 JP JP9340688A patent/JPH01264757A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0402011A3 (en) * | 1989-06-01 | 1992-12-02 | Pilkington Plc | Machine tool for and method of single point diamond turning |
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