JPH07186032A - 球面創成研削方法 - Google Patents
球面創成研削方法Info
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- JPH07186032A JPH07186032A JP34800893A JP34800893A JPH07186032A JP H07186032 A JPH07186032 A JP H07186032A JP 34800893 A JP34800893 A JP 34800893A JP 34800893 A JP34800893 A JP 34800893A JP H07186032 A JPH07186032 A JP H07186032A
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- grinding
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- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title abstract 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 8
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 4
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- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 球面創成加工において、形状精度の高い加工
を行う。 【構成】 研削ホイール１およびワーク２をそれぞれ回
転駆動させる。次に、この回転を保ちながら、ワーク２
の回転中心を研削ホイール１の加工面が覆うように当接
させ、ワーク２に対して研削ホイール１を矢印Ｚ方向に
相対的に切り込む。ワーク２が所望の肉厚ｔになった時
点で、Ｚ方向の切り込みを停止し、削り残しの無いよう
に、最低でもワーク２が１回転する間、その状態を維持
する（スパークアウト工程）。その後、研削ホイール１
の加工面を、創成した球面に平行な方向（Ｙ方向）に研
削ホイール１の加工面の幅ｄ以上の幅で揺動させる。以
上で加工を完了し、ワーク２と研削ホイール１を離脱さ
せる。
を行う。 【構成】 研削ホイール１およびワーク２をそれぞれ回
転駆動させる。次に、この回転を保ちながら、ワーク２
の回転中心を研削ホイール１の加工面が覆うように当接
させ、ワーク２に対して研削ホイール１を矢印Ｚ方向に
相対的に切り込む。ワーク２が所望の肉厚ｔになった時
点で、Ｚ方向の切り込みを停止し、削り残しの無いよう
に、最低でもワーク２が１回転する間、その状態を維持
する（スパークアウト工程）。その後、研削ホイール１
の加工面を、創成した球面に平行な方向（Ｙ方向）に研
削ホイール１の加工面の幅ｄ以上の幅で揺動させる。以
上で加工を完了し、ワーク２と研削ホイール１を離脱さ
せる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば光学素子として
用いられるガラス、セラミックス等の高脆材料を球面形
状に研削加工する球面創成研削方法に関する。
用いられるガラス、セラミックス等の高脆材料を球面形
状に研削加工する球面創成研削方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、球面研削工程においては、例えば
特公昭６１−３３６６５号公報に開示されるように、Ｃ
Ｇ（カーブジェネレータ）によるガラスレンズ研削方法
が一般的に適用されている。図５および図６に基づき、
その研削方法を説明する。図５は、ＣＧ加工による球面
研削装置の機構の概略を示すものである。
特公昭６１−３３６６５号公報に開示されるように、Ｃ
Ｇ（カーブジェネレータ）によるガラスレンズ研削方法
が一般的に適用されている。図５および図６に基づき、
その研削方法を説明する。図５は、ＣＧ加工による球面
研削装置の機構の概略を示すものである。
【０００３】図５において、９で示すのは曲率半径Ｒ0
に創成されるワークであって、ワークチャック１０によ
りワーク軸に保持されている。１１で示すのはワーク軸
本体であって、ワーク９を回転させながら矢印Ｅ方向の
切り込みを行うように図示しない機構が組み込まれてい
る。また、ワーク９の肉厚調整のために、ワーク軸本体
１１は、図示しないハンドルによりｅ方向に移動調整で
きるようになっている。７で示すのは研削ホイールであ
り、８で示すのは砥石軸本体である。
に創成されるワークであって、ワークチャック１０によ
りワーク軸に保持されている。１１で示すのはワーク軸
本体であって、ワーク９を回転させながら矢印Ｅ方向の
切り込みを行うように図示しない機構が組み込まれてい
る。また、ワーク９の肉厚調整のために、ワーク軸本体
１１は、図示しないハンドルによりｅ方向に移動調整で
きるようになっている。７で示すのは研削ホイールであ
り、８で示すのは砥石軸本体である。
【０００４】上記構成の球面研削装置による加工方法
は、まず曲率半径Ｒ0 のワーク９を創成する研削ホイー
ル７の加工直径をＤとすると、砥石軸本体８をｓｉｎθ
0 ＝Ｄ／２Ｒ0 に相当する角度θ0 だけ傾けて、Ｅ方向
の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸中心
線とＰ点で一致するように、砥石軸本体８を図示しない
ハンドルにより矢印ｆ方向に移動調整する。前記調整の
完了後、ワーク９と研削ホイール７を回転させながら実
際にＥ方向の切り込みを行う。次に、Ｅ方向の切り込み
完了位置でワーク９が最低１回転する間、砥石軸および
ワーク軸の軸移動を停止させて、ワーク９の削り残しが
無いようにする（スパークアウト工程）。以上で加工が
完了し、研削ホイール７からワーク９を離脱させること
で、所望の曲率半径Ｏ0 Ｐ（＝Ｒ0 ）をもった球面を創
成できる。
は、まず曲率半径Ｒ0 のワーク９を創成する研削ホイー
ル７の加工直径をＤとすると、砥石軸本体８をｓｉｎθ
0 ＝Ｄ／２Ｒ0 に相当する角度θ0 だけ傾けて、Ｅ方向
の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸中心
線とＰ点で一致するように、砥石軸本体８を図示しない
ハンドルにより矢印ｆ方向に移動調整する。前記調整の
完了後、ワーク９と研削ホイール７を回転させながら実
際にＥ方向の切り込みを行う。次に、Ｅ方向の切り込み
完了位置でワーク９が最低１回転する間、砥石軸および
ワーク軸の軸移動を停止させて、ワーク９の削り残しが
無いようにする（スパークアウト工程）。以上で加工が
完了し、研削ホイール７からワーク９を離脱させること
で、所望の曲率半径Ｏ0 Ｐ（＝Ｒ0 ）をもった球面を創
成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】図７に上記従来技術に
おけるワーク９の中心部と研削ホイール７の当接部の様
子を示す。ワーク９は回転中心Ｏを中心として回転し、
研削ホイール７は図示しない回転中心を中心として回転
しながら加工が行われる。上記従来技術による球面創成
加工方法において、ワーク９の回転中心Ｏから直径で研
削ホイール７の加工面の幅ｄに相当する範囲の円で囲ま
れる領域（図において斜線部）は、加工が完了し、ワー
ク９と研削ホイール７が離脱するまで常に研削ホイール
７の加工面と当接しており、またワーク９の回転中心Ｏ
に近い部分ほど研削ホイール７の加工面の内周から外周
の限られた部分のみに当接することになる。
おけるワーク９の中心部と研削ホイール７の当接部の様
子を示す。ワーク９は回転中心Ｏを中心として回転し、
研削ホイール７は図示しない回転中心を中心として回転
しながら加工が行われる。上記従来技術による球面創成
加工方法において、ワーク９の回転中心Ｏから直径で研
削ホイール７の加工面の幅ｄに相当する範囲の円で囲ま
れる領域（図において斜線部）は、加工が完了し、ワー
ク９と研削ホイール７が離脱するまで常に研削ホイール
７の加工面と当接しており、またワーク９の回転中心Ｏ
に近い部分ほど研削ホイール７の加工面の内周から外周
の限られた部分のみに当接することになる。
【０００６】図８に研削ホイール７の加工面７ａの断面
図（図７におけるＡ−Ａ線断面矢視図）を示す。同図で
示すように、研削ホイール７の加工面７ａの形状は加工
を続けるうちに、初期状態における均一で滑らかな面か
ら、ワーク９との接触によって側面部で偏摩耗が進行し
たり、内周から外周にかけて凹凸のある荒れた面へと変
化していく。その結果、球面創成加工終了後、前記ワー
ク９中央部においては図９で示すように、同心円状の複
数のマークが残るなどして所望の球面形状精度に対して
精度の低い加工面が形成されてしまう。したがって、従
来技術による球面創成工程においては、研削ホイール７
の高メッシュ化などによって加工面粗さを向上させ、そ
の後工程（研磨工程）の加工時間短縮や工程削減を達成
しようとしても、加工形状精度が低いために実現できな
かった。
図（図７におけるＡ−Ａ線断面矢視図）を示す。同図で
示すように、研削ホイール７の加工面７ａの形状は加工
を続けるうちに、初期状態における均一で滑らかな面か
ら、ワーク９との接触によって側面部で偏摩耗が進行し
たり、内周から外周にかけて凹凸のある荒れた面へと変
化していく。その結果、球面創成加工終了後、前記ワー
ク９中央部においては図９で示すように、同心円状の複
数のマークが残るなどして所望の球面形状精度に対して
精度の低い加工面が形成されてしまう。したがって、従
来技術による球面創成工程においては、研削ホイール７
の高メッシュ化などによって加工面粗さを向上させ、そ
の後工程（研磨工程）の加工時間短縮や工程削減を達成
しようとしても、加工形状精度が低いために実現できな
かった。
【０００７】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、球面創成加工において、形状精度の高い
加工を行うことができる球面創成研削方法を提供するこ
とを目的とする。
されたもので、球面創成加工において、形状精度の高い
加工を行うことができる球面創成研削方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、ワークを保持するワークホルダを回転自
在に設け、このワークホルダに保持されたワークの表面
に対して、回転駆動されるカップ型研削ホイールを当接
して加工を行う球面創成研削方法において、スパークア
ウト工程完了後に、前記研削ホイールを創成された球面
の球心を中心として揺動運動をさせることとした。
に、本発明は、ワークを保持するワークホルダを回転自
在に設け、このワークホルダに保持されたワークの表面
に対して、回転駆動されるカップ型研削ホイールを当接
して加工を行う球面創成研削方法において、スパークア
ウト工程完了後に、前記研削ホイールを創成された球面
の球心を中心として揺動運動をさせることとした。
【０００９】図１に本発明の球面創成研削方法の概念図
を示す。まず、創成する球面の曲率半径をＲ0 、研削ホ
イール１の加工直径をＤとすると、ワーク２の回転軸Ｂ
に対して、研削ホイール１の回転軸Ａをｓｉｎθ0 ＝Ｄ
／２Ｒ0 に相当する角度θ0 だけ傾けた状態で、研削ホ
イール１およびワーク２をそれぞれ回転駆動させる。次
に、この回転を保ちながら、ワーク２の回転中心を研削
ホイール１の加工面が覆うように当接させ、ワーク２に
対して研削ホイール１を矢印Ｚ方向に相対的に切り込
む。ワーク２が所望の肉厚ｔになった時点で、Ｚ方向の
切り込みを停止し、削り残しの無いように、最低でもワ
ーク２が１回転する間、その状態を維持する（スパーク
アウト工程）。その後、研削ホイール１の加工面を、創
成した球面に平行な方向（Ｙ方向）に研削ホイール１の
加工面の幅ｄ以上の幅で揺動させる。以上で加工を完了
し、ワーク２と研削ホイール１を離脱させる。
を示す。まず、創成する球面の曲率半径をＲ0 、研削ホ
イール１の加工直径をＤとすると、ワーク２の回転軸Ｂ
に対して、研削ホイール１の回転軸Ａをｓｉｎθ0 ＝Ｄ
／２Ｒ0 に相当する角度θ0 だけ傾けた状態で、研削ホ
イール１およびワーク２をそれぞれ回転駆動させる。次
に、この回転を保ちながら、ワーク２の回転中心を研削
ホイール１の加工面が覆うように当接させ、ワーク２に
対して研削ホイール１を矢印Ｚ方向に相対的に切り込
む。ワーク２が所望の肉厚ｔになった時点で、Ｚ方向の
切り込みを停止し、削り残しの無いように、最低でもワ
ーク２が１回転する間、その状態を維持する（スパーク
アウト工程）。その後、研削ホイール１の加工面を、創
成した球面に平行な方向（Ｙ方向）に研削ホイール１の
加工面の幅ｄ以上の幅で揺動させる。以上で加工を完了
し、ワーク２と研削ホイール１を離脱させる。
【００１０】
【作用】上記本発明の手段によれば、スパークアウト工
程後の研削ホイール１のＹ方向の揺動動作によって、ワ
ーク２の中心部においても研削ホイール１の内周側から
外周側の全ての面と接触するために、均一で良好な形状
精度をもった加工面が形成される。
程後の研削ホイール１のＹ方向の揺動動作によって、ワ
ーク２の中心部においても研削ホイール１の内周側から
外周側の全ての面と接触するために、均一で良好な形状
精度をもった加工面が形成される。
【００１１】
【実施例１】図２および図３に本発明の実施例１を示
す。図２は本実施例を実現するための加工装置の概略構
成図を示し、図３は研削ホイールの揺動動作中の移動経
路を示す。ワーク３はチャック（ワークホルダ）４に保
持されており、回転軸Ｂを中心として図示しない駆動装
置によって回転駆動自在に構成されている。また、研削
ホイール５は、図示しない駆動装置によって回転軸Ａを
中心として回転駆動自在なようにスピンドル６に保持さ
れている。さらに、回転軸Ｂは加工する球面の球心Ｏを
中心として、図示しない駆動装置によって移動自在に構
成されている。また、回転軸Ａ、Ｂ間の相対角度θの設
定と矢印Ｘ方向のチャック４の移動と矢印Ｚ方向および
矢印Ｙ方向のスピンドル６の移動は、図示しない駆動装
置によって任意に設定、移動が可能な構成となってい
る。
す。図２は本実施例を実現するための加工装置の概略構
成図を示し、図３は研削ホイールの揺動動作中の移動経
路を示す。ワーク３はチャック（ワークホルダ）４に保
持されており、回転軸Ｂを中心として図示しない駆動装
置によって回転駆動自在に構成されている。また、研削
ホイール５は、図示しない駆動装置によって回転軸Ａを
中心として回転駆動自在なようにスピンドル６に保持さ
れている。さらに、回転軸Ｂは加工する球面の球心Ｏを
中心として、図示しない駆動装置によって移動自在に構
成されている。また、回転軸Ａ、Ｂ間の相対角度θの設
定と矢印Ｘ方向のチャック４の移動と矢印Ｚ方向および
矢印Ｙ方向のスピンドル６の移動は、図示しない駆動装
置によって任意に設定、移動が可能な構成となってい
る。
【００１２】本実施例における加工方法は、研削ホイー
ル５とワーク３を回動し、チャック４を矢印Ｘの方向
に、またはスピンドル６を矢印Ｚの方向へ移動すること
により研削ホイール５の加工面をワーク３に切り込み、
研削加工を行う。このとき、切り込み完了時にワーク３
の回転中心を研削ホイール５の加工面が覆うように、回
転軸Ａ、Ｂの相対角度θ、切り込み量がそれぞれ設定さ
れている。切り込み動作完了後、ワーク３が最低１回転
する間、各軸の移動を停止させ、スパークアウト工程を
実施し、ワーク３の削り残しが無いようにする。次に、
図３に示すように、研削ホイール５が創成した球面の球
心Ｏを中心として回転軸Ａ（研削ホイール５）を、研削
ホイール５の加工面がその幅ｄの２倍の幅で１往復する
ように、矢印Ｙ方向に揺動動作させる。以上で、加工は
完了し、ワーク３を研削ホイール５から離脱させる。
ル５とワーク３を回動し、チャック４を矢印Ｘの方向
に、またはスピンドル６を矢印Ｚの方向へ移動すること
により研削ホイール５の加工面をワーク３に切り込み、
研削加工を行う。このとき、切り込み完了時にワーク３
の回転中心を研削ホイール５の加工面が覆うように、回
転軸Ａ、Ｂの相対角度θ、切り込み量がそれぞれ設定さ
れている。切り込み動作完了後、ワーク３が最低１回転
する間、各軸の移動を停止させ、スパークアウト工程を
実施し、ワーク３の削り残しが無いようにする。次に、
図３に示すように、研削ホイール５が創成した球面の球
心Ｏを中心として回転軸Ａ（研削ホイール５）を、研削
ホイール５の加工面がその幅ｄの２倍の幅で１往復する
ように、矢印Ｙ方向に揺動動作させる。以上で、加工は
完了し、ワーク３を研削ホイール５から離脱させる。
【００１３】本実施例によれば、スパークアウト工程後
の研削ホイール５の揺動動作によって、ワーク３中心部
においても研削ホイール５の内周側から外周側の全ての
面と接触するために、均一で良好な形状精度をもった加
工面が形成される。また、前記揺動回数を増加させるこ
とによって、更に加工形状精度を向上させることも可能
である。
の研削ホイール５の揺動動作によって、ワーク３中心部
においても研削ホイール５の内周側から外周側の全ての
面と接触するために、均一で良好な形状精度をもった加
工面が形成される。また、前記揺動回数を増加させるこ
とによって、更に加工形状精度を向上させることも可能
である。
【００１４】
【実施例２】図４に本発明における実施例２を示す。実
施例１と同じ部材は同一符号をもって示し、その説明は
省略する。本実施例においては、スパークアウト工程後
の揺動工程において、実施例１と同様に、研削ホイール
５の揺動動作を行った後、研削ホイール５の加工面とワ
ーク３の外周が当接する位置（軸Ｃ）まで、回転軸Ａ
を、創成した球面の球心Ｏを中心としてＹ方向へ移動さ
せる。またこのときの移動速度（５〜５０mm/min）は研
削ホイール５の加工面がワーク３と当接する位置とワー
ク３中心の距離に反比例するように移動させる。以上で
加工は完了し、ワーク３を研削ホイール５から離脱させ
る。
施例１と同じ部材は同一符号をもって示し、その説明は
省略する。本実施例においては、スパークアウト工程後
の揺動工程において、実施例１と同様に、研削ホイール
５の揺動動作を行った後、研削ホイール５の加工面とワ
ーク３の外周が当接する位置（軸Ｃ）まで、回転軸Ａ
を、創成した球面の球心Ｏを中心としてＹ方向へ移動さ
せる。またこのときの移動速度（５〜５０mm/min）は研
削ホイール５の加工面がワーク３と当接する位置とワー
ク３中心の距離に反比例するように移動させる。以上で
加工は完了し、ワーク３を研削ホイール５から離脱させ
る。
【００１５】通常、球面創成加工においてはワークの外
周に近い部分ほどワークの周速が速いために、スパーク
アウト工程中にワークの単位面積当たりに作用する研削
ホイールの切れ刃（砥粒）数が減少し、加工面粗さが悪
化するが、本実施例においては、実施例１と同様に、ワ
ーク３中心部において形状精度の高い加工面が得られる
のと同時に、ワーク３の中心から外周まで均一に研削ホ
イール５の加工面と当接するため、ワーク３の加工面全
面で均一で良好な加工面粗さが得られ、更に精度の高い
球面創成加工が可能となる。なお、本実施例では、図に
おいて研削ホイール５の移動方向が右方向の場合を示し
たが、左方向に移動する場合においても同様の効果が得
られる。
周に近い部分ほどワークの周速が速いために、スパーク
アウト工程中にワークの単位面積当たりに作用する研削
ホイールの切れ刃（砥粒）数が減少し、加工面粗さが悪
化するが、本実施例においては、実施例１と同様に、ワ
ーク３中心部において形状精度の高い加工面が得られる
のと同時に、ワーク３の中心から外周まで均一に研削ホ
イール５の加工面と当接するため、ワーク３の加工面全
面で均一で良好な加工面粗さが得られ、更に精度の高い
球面創成加工が可能となる。なお、本実施例では、図に
おいて研削ホイール５の移動方向が右方向の場合を示し
たが、左方向に移動する場合においても同様の効果が得
られる。
【００１６】
【発明の効果】以上のように、本発明の球面創成研削方
法によれば、光学素子等の球面創成加工において、ワー
ク全面で形状精度の高い加工面が得られ、後工程の加工
時間短縮および工程の削減が可能となる。
法によれば、光学素子等の球面創成加工において、ワー
ク全面で形状精度の高い加工面が得られ、後工程の加工
時間短縮および工程の削減が可能となる。
【図１】本発明の球面創成研削方法を示す概略図であ
る。
る。
【図２】本発明の実施例１で用いた球面研削装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図３】同実施例１の研削ホイールの揺動動作を示す側
面図である。
面図である。
【図４】本発明の実施例２で用いた球面研削装置を示す
概略構成図である。
概略構成図である。
【図５】ＣＧ加工による球面研削装置を示す側面図であ
る。
る。
【図６】従来の球面創成研削方法を示す要部側面図であ
る。
る。
【図７】従来の球面創成研削方法を示す要部正面図であ
る。
る。
【図８】図７におけるＡ−Ａ線断面矢視図である。
【図９】従来の球面創成研削方法により得たワークの正
面図である。
面図である。
１，５，７ 研削ホイール ２，３，９ ワーク ４ チャック ６ スピンドル
Claims (1)
- 【請求項１】 ワークを保持するワークホルダを回転自
在に設け、このワークホルダに保持されたワークの表面
に対して、回転駆動されるカップ型研削ホイールを当接
して加工を行う球面創成研削方法において、スパークア
ウト工程完了後に、前記研削ホイールを創成された球面
の球心を中心として揺動運動をさせることを特徴とする
球面創成研削方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34800893A JP3452619B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 球面創成研削方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34800893A JP3452619B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 球面創成研削方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07186032A true JPH07186032A (ja) | 1995-07-25 |
| JP3452619B2 JP3452619B2 (ja) | 2003-09-29 |
Family
ID=18394119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34800893A Expired - Fee Related JP3452619B2 (ja) | 1993-12-24 | 1993-12-24 | 球面創成研削方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3452619B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110181368A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-30 | 广东长盈精密技术有限公司 | 打磨治具及打磨机 |
-
1993
- 1993-12-24 JP JP34800893A patent/JP3452619B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110181368A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-30 | 广东长盈精密技术有限公司 | 打磨治具及打磨机 |
| CN110181368B (zh) * | 2019-05-31 | 2021-02-02 | 广东长盈精密技术有限公司 | 打磨治具及打磨机 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3452619B2 (ja) | 2003-09-29 |
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