JPH09300189A - 曲面切削加工方法 - Google Patents
曲面切削加工方法Info
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- JPH09300189A JPH09300189A JP12545696A JP12545696A JPH09300189A JP H09300189 A JPH09300189 A JP H09300189A JP 12545696 A JP12545696 A JP 12545696A JP 12545696 A JP12545696 A JP 12545696A JP H09300189 A JPH09300189 A JP H09300189A
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Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、半球に近い軸非対称曲面において
も切削工具とワークとの干渉を無くして高精度に切削加
工が可能な曲面切削加工方法を提供する。 【解決手段】 所定の曲率半径を有する切削刃８の曲率
半径中心が前記切削刃８を固持する切削スピンドル７の
回転中心軸１０ａ上に位置し、前記切削刃８の回転軌跡
が前記所定の曲率半径を有する球面になるダイヤモンド
工具６を用い、このダイヤモンド工具６を軸非対称曲面
レンズ１に対して相対的に移動させてその曲面を切削加
工するものである。
も切削工具とワークとの干渉を無くして高精度に切削加
工が可能な曲面切削加工方法を提供する。 【解決手段】 所定の曲率半径を有する切削刃８の曲率
半径中心が前記切削刃８を固持する切削スピンドル７の
回転中心軸１０ａ上に位置し、前記切削刃８の回転軌跡
が前記所定の曲率半径を有する球面になるダイヤモンド
工具６を用い、このダイヤモンド工具６を軸非対称曲面
レンズ１に対して相対的に移動させてその曲面を切削加
工するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、曲面の中でも特に
軸非対称曲面を対象とした光学素子の光学機能面、及び
光学素子の成形用型の光学機能面の切削加工を行う曲面
切削加工方法に関するものである。
軸非対称曲面を対象とした光学素子の光学機能面、及び
光学素子の成形用型の光学機能面の切削加工を行う曲面
切削加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来例の一つとして特開平６−２２６６
１０号公報により開示された「トーリック面を有する眼
用レンズの製作方法」がある。これは、一軸回りに回転
する切削刃により、レンズ材料の被加工面をトーリック
形伏に切削加工するに際して、前記切削刃の回転軸と、
前記レンズ材料の被加工面におけるレンズ軸とのなす角
を一定に保ちつつ、かかる切削刃の回転軸を、回転軸お
よび前記レンズ材料の被加工面におけるレンズ軸を含む
面内で、レンズ材料に対して相対的に移動させ、前記被
加工面を切削加工するものである。
１０号公報により開示された「トーリック面を有する眼
用レンズの製作方法」がある。これは、一軸回りに回転
する切削刃により、レンズ材料の被加工面をトーリック
形伏に切削加工するに際して、前記切削刃の回転軸と、
前記レンズ材料の被加工面におけるレンズ軸とのなす角
を一定に保ちつつ、かかる切削刃の回転軸を、回転軸お
よび前記レンズ材料の被加工面におけるレンズ軸を含む
面内で、レンズ材料に対して相対的に移動させ、前記被
加工面を切削加工するものである。
【０００３】また、他の従来例として、特開平８−１１
２２３号公報の「光学素子及びその成形方法」がある。
この中の、光学素子の成形用型部材の光学機能面の加工
において、所定の曲率半径を有するダイヤモンドバイト
の刃先を外周方向へ向け、バイトを回転して前記成形用
型部材を彫り込むように加工するもので、前記刃先の曲
率半径は略３ミリメートル以下でその真円度が１ミクロ
ン以下に設定され、前記刃先の回転半径を略３ミリメー
トル以下に設定して回転させることを特徴としている。
２２３号公報の「光学素子及びその成形方法」がある。
この中の、光学素子の成形用型部材の光学機能面の加工
において、所定の曲率半径を有するダイヤモンドバイト
の刃先を外周方向へ向け、バイトを回転して前記成形用
型部材を彫り込むように加工するもので、前記刃先の曲
率半径は略３ミリメートル以下でその真円度が１ミクロ
ン以下に設定され、前記刃先の回転半径を略３ミリメー
トル以下に設定して回転させることを特徴としている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、以下の様な課題があった。前記一つの従来例
の課題として、互いに直交する断面形状において一方の
断面形状は任意の曲面に加工可能であるものの、他方の
断面形状は切削刃の回転直径及び、切削刃の回転軸とレ
ンズ軸とのなす角により決定されるものであり、任意の
曲面形状には加工できず、トーリック形状のみに対応す
るものである。
来例では、以下の様な課題があった。前記一つの従来例
の課題として、互いに直交する断面形状において一方の
断面形状は任意の曲面に加工可能であるものの、他方の
断面形状は切削刃の回転直径及び、切削刃の回転軸とレ
ンズ軸とのなす角により決定されるものであり、任意の
曲面形状には加工できず、トーリック形状のみに対応す
るものである。
【０００５】他の従来例の課題として、刃先の回転半径
が３ミリメートル以下で、刃先からホルダに延びるシャ
ンク部は２段に形成され、シャンク部の先端は直径２．
６ミリメートル以下になっているが、このような加工方
法では、所望の曲面が半球に近くなるほどシャンク部と
ワークの接触が生じ易くなり、それを回避するためにシ
ャンク部の径を小さくすると剛性がなくなり加工精度の
劣化につながる。当然、半球状のものは加工できない。
が３ミリメートル以下で、刃先からホルダに延びるシャ
ンク部は２段に形成され、シャンク部の先端は直径２．
６ミリメートル以下になっているが、このような加工方
法では、所望の曲面が半球に近くなるほどシャンク部と
ワークの接触が生じ易くなり、それを回避するためにシ
ャンク部の径を小さくすると剛性がなくなり加工精度の
劣化につながる。当然、半球状のものは加工できない。
【０００６】また、ワーク曲面の形状によっては、切削
刃の曲率半径全域を使用しなくてはならず、切削刃全域
において真円度１ミクロン以下のダイヤモンドバイトの
製作は難しく、かつ、高価である。
刃の曲率半径全域を使用しなくてはならず、切削刃全域
において真円度１ミクロン以下のダイヤモンドバイトの
製作は難しく、かつ、高価である。
【０００７】更には、刃先の曲率半径と回転半径は必ず
しも一致するものでなく、加工プログラムも２つの補正
を加える必要があり複雑になる。
しも一致するものでなく、加工プログラムも２つの補正
を加える必要があり複雑になる。
【０００８】本発明は、上記従来技術の課題に鑑みてな
されたもので、半球に近い軸非対称曲面においても切削
工具とワークとの干渉を無くして高精度に切削加工が可
能な曲面切削加工方法を提供することを目的とする。
されたもので、半球に近い軸非対称曲面においても切削
工具とワークとの干渉を無くして高精度に切削加工が可
能な曲面切削加工方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
所定の曲率半径を有する切削刃の曲率半径中心が前記切
削刃を固持する工具の回転中心軸上に位置し、前記切削
刃の回転軌跡が前記所定の曲率半径を有する球面になる
切削工具を用い、この切削工具をワーク曲面に対して相
対的に移動させてワーク曲面を切削加工することを特徴
とするものである。
所定の曲率半径を有する切削刃の曲率半径中心が前記切
削刃を固持する工具の回転中心軸上に位置し、前記切削
刃の回転軌跡が前記所定の曲率半径を有する球面になる
切削工具を用い、この切削工具をワーク曲面に対して相
対的に移動させてワーク曲面を切削加工することを特徴
とするものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の曲
面切削加工方法において、前記切削工具の回転中心軸
が、ワーク曲面内に位置しないように、前記切削工具を
保持する切削スピンドルを一定角度傾けることを特徴と
するものである。
面切削加工方法において、前記切削工具の回転中心軸
が、ワーク曲面内に位置しないように、前記切削工具を
保持する切削スピンドルを一定角度傾けることを特徴と
するものである。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１記載の曲
面切削加工方法において、前記切削工具の回転中心軸か
ら外周方向に向かって、少なくとも９０度以上の範囲の
中で切削工具を回転させることを特徴とするものであ
る。
面切削加工方法において、前記切削工具の回転中心軸か
ら外周方向に向かって、少なくとも９０度以上の範囲の
中で切削工具を回転させることを特徴とするものであ
る。
【００１２】請求項１記載の発明に係る曲面切削加工方
法によれば、所定の曲率半径を有する切削刃の曲率半径
中心が前記切削刃を固持する工具の回転中心軸上に位置
し、前記切削刃の回転軌跡が前記所定の曲率半径を有す
る球面になる切削工具を用い、この切削工具をワーク曲
面に対して相対的に移動させてワーク曲面を切削加工す
るものであり、切削刃の回転軌跡を球面としているの
で、ボールエンドミルと同様の加工形態がとれ、曲率の
大小に拘らず軸非対称曲面の場合においても高精度な加
工を実現できる。
法によれば、所定の曲率半径を有する切削刃の曲率半径
中心が前記切削刃を固持する工具の回転中心軸上に位置
し、前記切削刃の回転軌跡が前記所定の曲率半径を有す
る球面になる切削工具を用い、この切削工具をワーク曲
面に対して相対的に移動させてワーク曲面を切削加工す
るものであり、切削刃の回転軌跡を球面としているの
で、ボールエンドミルと同様の加工形態がとれ、曲率の
大小に拘らず軸非対称曲面の場合においても高精度な加
工を実現できる。
【００１３】請求項２記載の発明に係る曲面切削加工方
法によれば、前記切削工具の回転中心軸がワーク曲面内
に位置しないので、周速０での加工箇所がなくなり、曲
面全面において良好な加工面を得ることができる。
法によれば、前記切削工具の回転中心軸がワーク曲面内
に位置しないので、周速０での加工箇所がなくなり、曲
面全面において良好な加工面を得ることができる。
【００１４】請求項３記載の発明に係る曲面切削加工方
法によれば、前記切削工具の回転中心軸から外周方向に
向かって、少なくとも９０度以上の範囲の中で切削工具
を回転させるので、半球（９０度必要）のものでも高精
度で加工きる。
法によれば、前記切削工具の回転中心軸から外周方向に
向かって、少なくとも９０度以上の範囲の中で切削工具
を回転させるので、半球（９０度必要）のものでも高精
度で加工きる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。
する。
【００１６】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１における軸非対称曲面レンズ１を示す斜視図であ
り、図２は実施の形態１における軸非対称曲面レンズ１
を示す正面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図を示
し、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図を示す。
形態１における軸非対称曲面レンズ１を示す斜視図であ
り、図２は実施の形態１における軸非対称曲面レンズ１
を示す正面図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図を示
し、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図を示す。
【００１７】また、本実施の形態１では、図４に示す軸
非対称曲面レンズ１の最外周での曲率中心とのなす角θ
1 、θ2 が、各々４５度以下のアクリルのレンズをダイ
ヤモンドの切削刃８を持つ切削工具、即ち、ダイヤモン
ド工具６で加工するものである。
非対称曲面レンズ１の最外周での曲率中心とのなす角θ
1 、θ2 が、各々４５度以下のアクリルのレンズをダイ
ヤモンドの切削刃８を持つ切削工具、即ち、ダイヤモン
ド工具６で加工するものである。
【００１８】図５は、前記軸非対称曲面レンズ１を切削
加工するための加工機及びその加工状態を示すものであ
る。この加工機は、超精密ＣＮＣ加工機であり、Ｘ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向にスライド可能なＸ軸スライドテ
ーブル２、Ｙ軸スライドテーブル３、Ｚ軸スライドテー
ブル４を有し、３軸同時制御で運転可能で、図５に示す
Ｚ軸スライドテーブル４上に回転可能な主軸５を備えた
ものである。
加工するための加工機及びその加工状態を示すものであ
る。この加工機は、超精密ＣＮＣ加工機であり、Ｘ軸、
Ｙ軸、Ｚ軸の３軸方向にスライド可能なＸ軸スライドテ
ーブル２、Ｙ軸スライドテーブル３、Ｚ軸スライドテー
ブル４を有し、３軸同時制御で運転可能で、図５に示す
Ｚ軸スライドテーブル４上に回転可能な主軸５を備えた
ものである。
【００１９】前記主軸５の先端に、軸非対称曲面レンズ
１が保持されている。また、ダイヤモンド工具６は、こ
のダイヤモンド工具６の回転中心軸１０ｂが、精密に回
転する切削スピンドル７の回転中心軸１０ａと同軸とな
るように切削スピンドル７に保持され、さらに、切削ス
ビンドル７はＹ軸スライドテーブル３に対しＹ軸平面上
でθ方向（円周方向）ヘ回動可能で任意に傾けられるよ
うに取付られている。
１が保持されている。また、ダイヤモンド工具６は、こ
のダイヤモンド工具６の回転中心軸１０ｂが、精密に回
転する切削スピンドル７の回転中心軸１０ａと同軸とな
るように切削スピンドル７に保持され、さらに、切削ス
ビンドル７はＹ軸スライドテーブル３に対しＹ軸平面上
でθ方向（円周方向）ヘ回動可能で任意に傾けられるよ
うに取付られている。
【００２０】図６は、実施の形態１のダイヤモンド工具
６を示す図であり、図７は、前記ダイヤモンド工具６が
回転した状態を示す図である。図６において、所定の曲
率半径Ｒ1 のダイヤモンドを用いた切削刃８の曲率半径
中心９が、ダイヤモンド工具６の回転中心軸１０ｂの軸
上に位置し、切削刃８はダイヤモンド工具６の回転中心
軸１０ｂから外周方向へ向かって９０度以上の有効部１
２を持ち、前記切削切８の図７に点線で示す回転軌跡１
１が前記曲率半径Ｒ1 の球面になるよう構成されてい
る。
６を示す図であり、図７は、前記ダイヤモンド工具６が
回転した状態を示す図である。図６において、所定の曲
率半径Ｒ1 のダイヤモンドを用いた切削刃８の曲率半径
中心９が、ダイヤモンド工具６の回転中心軸１０ｂの軸
上に位置し、切削刃８はダイヤモンド工具６の回転中心
軸１０ｂから外周方向へ向かって９０度以上の有効部１
２を持ち、前記切削切８の図７に点線で示す回転軌跡１
１が前記曲率半径Ｒ1 の球面になるよう構成されてい
る。
【００２１】前記ダイヤモンド工具６のシャンク部６ａ
（切削刃８から切削スピンドル７に至る部分）の径は、
前記切削刃８の回転軌跡１１よりも小さくなっている。
これにより、加工面と前記シャンク部６ａとの干渉を無
くし、半球状の曲面の加工を可能としている。
（切削刃８から切削スピンドル７に至る部分）の径は、
前記切削刃８の回転軌跡１１よりも小さくなっている。
これにより、加工面と前記シャンク部６ａとの干渉を無
くし、半球状の曲面の加工を可能としている。
【００２２】本実施の形態１の前記切削スピンドル７の
傾き角度θは、以下のように設定される。
傾き角度θは、以下のように設定される。
【００２３】図４において、 角θ1 ＝θ2 のとき 傾き角度θ＝切削刃８の有効範囲（度）／２
【００２４】角θ1 ＞θ2 のとき 傾き角度θ＝切削刃８の有効範囲（度）／２＋（θ1 −
θ2 ）／２
θ2 ）／２
【００２５】角θ1 ＜θ2 のとき 傾き角度θ＝切削刃８の有効範囲（度）／２−（θ1 −
θ2 ）／２
θ2 ）／２
【００２６】次に、実施の形態１の作用を、図８乃至図
１０を参照して説明する。図８は、軸非対称曲面レンズ
１の光軸中心１３上でダイヤモンド工具６が作用する状
態の側面図を示し、図９はその上面図を示す。図１０
は、加工時の切削刃８の軌跡及び加工順序を示す説明図
である。
１０を参照して説明する。図８は、軸非対称曲面レンズ
１の光軸中心１３上でダイヤモンド工具６が作用する状
態の側面図を示し、図９はその上面図を示す。図１０
は、加工時の切削刃８の軌跡及び加工順序を示す説明図
である。
【００２７】前記軸非対称曲面レンズ１は、配置された
ダイヤモンド工具６により以下のように切削加工され
る。即ち、軸非対称曲面レンズ１の光軸中心１３とダイ
ヤモンド工具６の切削刃８の回転中心９とが一致するＮ
Ｃ座標値のＸ、Ｙを０とし、軸非対称曲面レンズ１に接
した位置を曲率半径Ｒ1 の数値に書き換える（ＮＣプロ
グラムが切削刃８の回転中心９を基準に動く）。以上
で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の基準位置が設定される。
ダイヤモンド工具６により以下のように切削加工され
る。即ち、軸非対称曲面レンズ１の光軸中心１３とダイ
ヤモンド工具６の切削刃８の回転中心９とが一致するＮ
Ｃ座標値のＸ、Ｙを０とし、軸非対称曲面レンズ１に接
した位置を曲率半径Ｒ1 の数値に書き換える（ＮＣプロ
グラムが切削刃８の回転中心９を基準に動く）。以上
で、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の基準位置が設定される。
【００２８】切削加工は、図１０に示す加工開始ライン
Ｌ１０１から行うが、ダイヤモンド工具６の切削刃８の
当接点８ａが加工開始ラインＬ１０１を通過するように
加工ラインに対し切削刃８の当接点８ａの変化を考慮に
いれて、切削刃８の回転中心９の軌跡（図８に示すＹ方
向移動ラインＹＬ及び図９に示すＸ方向移動ラインＸＬ
の交点）の各加工点データを計算してＮＣプログラムを
作成する。
Ｌ１０１から行うが、ダイヤモンド工具６の切削刃８の
当接点８ａが加工開始ラインＬ１０１を通過するように
加工ラインに対し切削刃８の当接点８ａの変化を考慮に
いれて、切削刃８の回転中心９の軌跡（図８に示すＹ方
向移動ラインＹＬ及び図９に示すＸ方向移動ラインＸＬ
の交点）の各加工点データを計算してＮＣプログラムを
作成する。
【００２９】この作成されたＮＣプログラムにより、Ｎ
Ｃ加工機のＸ軸、Ｚ軸の各方向の移動をＮＣ制御し、１
つのラインの加工を行う。この１つのラインの加工が終
了するとＹ軸をＮＣ制御し、次のラインＬ１０２へ移動
して同様に加工を行う。
Ｃ加工機のＸ軸、Ｚ軸の各方向の移動をＮＣ制御し、１
つのラインの加工を行う。この１つのラインの加工が終
了するとＹ軸をＮＣ制御し、次のラインＬ１０２へ移動
して同様に加工を行う。
【００３０】このように加工開始ラインＬ１０１からラ
インＬ１０２、Ｌ１０３、…とＹ軸方向に細分化した全
てのラインの加工を終了することにより、軸非対称面レ
ンズ１を形成することができる。
インＬ１０２、Ｌ１０３、…とＹ軸方向に細分化した全
てのラインの加工を終了することにより、軸非対称面レ
ンズ１を形成することができる。
【００３１】本実施の形態１によれば、ダイヤモンド工
具６の切削刃８を球状として加工することから、複雑な
軸非対称曲面レンズ１であってもＮＣプログラムを容易
に作成でき、常に周速を持つ切削刃８にて連続した切削
加工が可能となり、軸非対称曲面レンズ１において高精
度な光学面が得られる。また、切削刃にダイヤモンドを
用いるので、切削加工のみで良好な光学面がえられる。
具６の切削刃８を球状として加工することから、複雑な
軸非対称曲面レンズ１であってもＮＣプログラムを容易
に作成でき、常に周速を持つ切削刃８にて連続した切削
加工が可能となり、軸非対称曲面レンズ１において高精
度な光学面が得られる。また、切削刃にダイヤモンドを
用いるので、切削加工のみで良好な光学面がえられる。
【００３２】尚、本実施の形態１では、加工順序におい
てＸ軸、Ｚ軸で制御される加工ラインをワークである軸
非対称曲面レンズ１に対してＹ軸制御にて下から上に移
動させ切削加工を行ってっているが、逆に上から下に移
動させて切削加工を行うことができ、更には、Ｙ軸、Ｚ
軸で制御される加工ラインをワークである軸非対称曲面
レンズ１に対してＸ軸制御にて横方向に移動させても切
削加工が可能となるものである。
てＸ軸、Ｚ軸で制御される加工ラインをワークである軸
非対称曲面レンズ１に対してＹ軸制御にて下から上に移
動させ切削加工を行ってっているが、逆に上から下に移
動させて切削加工を行うことができ、更には、Ｙ軸、Ｚ
軸で制御される加工ラインをワークである軸非対称曲面
レンズ１に対してＸ軸制御にて横方向に移動させても切
削加工が可能となるものである。
【００３３】また、ワークの材質は、切削加工が可能な
ものであれば、アクリル樹脂に限らず他の光学用樹脂、
更には成形用型では、無電解ニッケルメッキ、無酸素
銅、リン青銅、真鍮等があり、ミラーではアルミニウム
等がある。
ものであれば、アクリル樹脂に限らず他の光学用樹脂、
更には成形用型では、無電解ニッケルメッキ、無酸素
銅、リン青銅、真鍮等があり、ミラーではアルミニウム
等がある。
【００３４】本実施の形態１と同じ構成で、切削工具の
切削刃にｃ−ＢＮ（立方晶窒化ほう素）を用いること
で、ダイヤモンドと親和性の良い鉄系の材料からなるワ
ークについても、高精度で加工できる。
切削刃にｃ−ＢＮ（立方晶窒化ほう素）を用いること
で、ダイヤモンドと親和性の良い鉄系の材料からなるワ
ークについても、高精度で加工できる。
【００３５】（実施の形態２）図１１は、本発明の実施
の形態２の軸非対称曲面レンズ１４の斜視図であり、図
１２はその正面図を示し、図１３は図１２のＣ−Ｃ断面
図であり、図１４は図１２のＤ−Ｄ断面図である。本実
施の形態２では、図１４に示す軸非対称曲面レンズ１３
の最外周での曲率中心とのなす角θ3 、θ4 が各々９０
度の半球のアクリルのレンズを加工するものである。
の形態２の軸非対称曲面レンズ１４の斜視図であり、図
１２はその正面図を示し、図１３は図１２のＣ−Ｃ断面
図であり、図１４は図１２のＤ−Ｄ断面図である。本実
施の形態２では、図１４に示す軸非対称曲面レンズ１３
の最外周での曲率中心とのなす角θ3 、θ4 が各々９０
度の半球のアクリルのレンズを加工するものである。
【００３６】加工機の構成は、実施の形態１と同様であ
り、図５に示す切削スピンドル７の傾き角θを水平（０
度）に近い状態にして、図１２に示すＣ−Ｃラインの上
の面と下の面の二つに分けて加工するものであり、切削
スピンドル７の傾き角θは１度以上で（切削刃有効範囲
−９０度）未満としている。
り、図５に示す切削スピンドル７の傾き角θを水平（０
度）に近い状態にして、図１２に示すＣ−Ｃラインの上
の面と下の面の二つに分けて加工するものであり、切削
スピンドル７の傾き角θは１度以上で（切削刃有効範囲
−９０度）未満としている。
【００３７】図１５は、軸非対称曲面レンズ１４の光軸
中心１５に関して切削刃８の最外周１６上でのダイヤモ
ンド工具６の作用状態の側面を示す。また、図１６、図
１７は、加工時の切削刃の軌跡及び加工順序を示すもの
である。
中心１５に関して切削刃８の最外周１６上でのダイヤモ
ンド工具６の作用状態の側面を示す。また、図１６、図
１７は、加工時の切削刃の軌跡及び加工順序を示すもの
である。
【００３８】軸非対称曲面レンズ１４を加工するための
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の基準位置の設定を実施の形態１と同
様に行い、切削加工は非対称曲面レンズ１４の光軸中心
１５上のＣ−Ｃライン（ラインＬ２０１）を加工開始ラ
インとし、実施の形態１と同様にＮＣプログラムを作成
し、加工開始ラインＬ２０１からラインＬ２０２、ライ
ンＬ２０３、…とＹ軸方向に細分化した全てのラインの
加工を終了し、軸非対称曲面レンズ１４の半分の面１４
ａが形成される。
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の基準位置の設定を実施の形態１と同
様に行い、切削加工は非対称曲面レンズ１４の光軸中心
１５上のＣ−Ｃライン（ラインＬ２０１）を加工開始ラ
インとし、実施の形態１と同様にＮＣプログラムを作成
し、加工開始ラインＬ２０１からラインＬ２０２、ライ
ンＬ２０３、…とＹ軸方向に細分化した全てのラインの
加工を終了し、軸非対称曲面レンズ１４の半分の面１４
ａが形成される。
【００３９】また、次に光軸中心１５を中心に軸非対称
曲面レンズ１４を１８０度反転させ、前記のように加工
開始ラインＬ２０１、ラインＬ２０２、ラインＬ２０
３、…とＹ軸方向に細分化した全てのラインの加工を終
了し、もう半分の面１４ｂが形成される。以上で軸非対
称曲面レンズ１４を形成することができる。
曲面レンズ１４を１８０度反転させ、前記のように加工
開始ラインＬ２０１、ラインＬ２０２、ラインＬ２０
３、…とＹ軸方向に細分化した全てのラインの加工を終
了し、もう半分の面１４ｂが形成される。以上で軸非対
称曲面レンズ１４を形成することができる。
【００４０】本実施の形態２によれば、切削スピンドル
７を傾けることにより半球又は半球に近い曲面レンズで
あっても切削加工が可能となり、高精度な光学面を得る
ことができる。
７を傾けることにより半球又は半球に近い曲面レンズで
あっても切削加工が可能となり、高精度な光学面を得る
ことができる。
【００４１】（実施の形態３）図１８乃至図２１は、本
発明の実施の形態３を示すものである。図１８は実施の
形態３の軸外し非球面ミラー１７の斜視図であり、図１
９は軸外し非球面ミラー１７の光軸１８との位置関係を
示し、本実施の形態３では軸外し非球面ミラー１７を軸
非対称曲面レンズ１の場合と同様に加工するものであ
る。
発明の実施の形態３を示すものである。図１８は実施の
形態３の軸外し非球面ミラー１７の斜視図であり、図１
９は軸外し非球面ミラー１７の光軸１８との位置関係を
示し、本実施の形態３では軸外し非球面ミラー１７を軸
非対称曲面レンズ１の場合と同様に加工するものであ
る。
【００４２】加工機の構成は、実施の形態１と同様であ
り、図１９に示すようにミラー面１７ａには光軸１８が
含まれないので、図３に示す切削スピンドル７の傾き角
θを水平（０度）の状態にして、実施の形態１と同様に
加工するものである。
り、図１９に示すようにミラー面１７ａには光軸１８が
含まれないので、図３に示す切削スピンドル７の傾き角
θを水平（０度）の状態にして、実施の形態１と同様に
加工するものである。
【００４３】図２０は、軸外し非球面ミラー１７のミラ
ー面１７ａ上のダイヤモンド工具６の作用状態の側面図
を示し、図２１は切削加工時の切削刃８の軌跡及び加工
順序を示す説明図である。
ー面１７ａ上のダイヤモンド工具６の作用状態の側面図
を示し、図２１は切削加工時の切削刃８の軌跡及び加工
順序を示す説明図である。
【００４４】軸外し非球面ミラー１７を加工するための
プログラムは、前記ミラー面１７ａの範囲の中の非球面
データを実施の形態１と同様に図２１に示すラインＬ３
０１をダイヤモンド工具６の切削刃８の当接点８ａが通
過するよう書換え作成し、ラインＬ３０１を加工開始ラ
インとし、ラインＬ３０２、ラインＬ３０３、…とＹ軸
方向に細分化した全て加工ラインの加工を行い、終了と
する。以上で軸外し非球面ミラー１７を形成することが
できる。
プログラムは、前記ミラー面１７ａの範囲の中の非球面
データを実施の形態１と同様に図２１に示すラインＬ３
０１をダイヤモンド工具６の切削刃８の当接点８ａが通
過するよう書換え作成し、ラインＬ３０１を加工開始ラ
インとし、ラインＬ３０２、ラインＬ３０３、…とＹ軸
方向に細分化した全て加工ラインの加工を行い、終了と
する。以上で軸外し非球面ミラー１７を形成することが
できる。
【００４５】本実施の形態３によれば、軸外し非球面ミ
ラー１７においても特別な治具を用いずに切削加工が可
能となり、高精度な光学面を得ることができる。
ラー１７においても特別な治具を用いずに切削加工が可
能となり、高精度な光学面を得ることができる。
【００４６】
【発明の効果】請求項１記載の発明の効果は、曲率の大
小に拘らず軸非対称曲面又は軸外し非球面等のあらゆる
曲面加工に対応できる。更には、切削刃を球状としてい
るのでプログラム作成時の補正も１つで済み容易である
利点がある。
小に拘らず軸非対称曲面又は軸外し非球面等のあらゆる
曲面加工に対応できる。更には、切削刃を球状としてい
るのでプログラム作成時の補正も１つで済み容易である
利点がある。
【００４７】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加え、曲面全面において良好な加工面
を得ることができる曲面切削加工方法を提供できる。
載の発明の効果に加え、曲面全面において良好な加工面
を得ることができる曲面切削加工方法を提供できる。
【００４８】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の発明の効果に加え、半球状のものでも高精度で加工
できる曲面切削加工方法を提供できる。
載の発明の効果に加え、半球状のものでも高精度で加工
できる曲面切削加工方法を提供できる。
【図１】本発明の実施の形態１における軸非対称曲面レ
ンズを示す斜視図である。
ンズを示す斜視図である。
【図２】実施の形態１における軸非対称曲面レンズを示
す正面図である。
す正面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】実施の形態１の加工機を示す側面図である。
【図６】実施の形態１の切削工具を示す正面図である。
【図７】実施の形態１の切削工具を示す平面図である。
【図８】軸非対称曲面レンズの光軸中心上でダイヤモン
ド工具が作用する状態の側面図である。
ド工具が作用する状態の側面図である。
【図９】軸非対称曲面レンズの光軸中心上でダイヤモン
ド工具が作用する状態の平面図である。
ド工具が作用する状態の平面図である。
【図１０】加工時の切削刃の軌跡及び加工順序を示す説
明図である。
明図である。
【図１１】実施の形態２における軸非対称曲面レンズを
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図１２】実施の形態２における軸非対称曲面レンズを
示す正面図である。
示す正面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ線断面図である。
【図１４】図１２のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１５】実施の形態２における加工状態を示す側面図
である。
である。
【図１６】実施の形態２における片方の面の加工時の切
削刃の軌跡を示す正面図である。
削刃の軌跡を示す正面図である。
【図１７】実施の形態２における他方の面の加工時の切
削刃の軌跡を示す正面図である。
削刃の軌跡を示す正面図である。
【図１８】実施の形態３の軸外し非球面ミラーの斜視図
である。
である。
【図１９】実施の形態３の軸外し非球面ミラーの光軸と
の位置関係を示す平面図である。
の位置関係を示す平面図である。
【図２０】実施の形態３の軸外し非球面ミラーのミラー
面上のダイヤモンド工具の作用状態の側面図である。
面上のダイヤモンド工具の作用状態の側面図である。
【図２１】実施の形態３の切削加工時の切削刃の軌跡及
び加工順序を示す説明図である。
び加工順序を示す説明図である。
１ 軸非対称曲面レンズ ２ Ｘ軸スライドテーブル ３ Ｙ軸スライドテーブル ４ Ｚ軸スライドテーブル ５ 主軸 ６ ダイヤモンド工具 ７ 切削スピンドル ８ 切削刃 ８ａ 当接点 ９ 回転中心 １０ａ 回転中心軸 １０ｂ 回転中心軸 １２ 有効部 １３ 光軸中心 １４ 軸非対称曲面レンズ １５ 光軸中心 １６ 最外周部 １７ 軸外し非球面ミラー ｌ７ａ ミラー面 １８ 光軸
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成９年６月４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２３】図４において、傾き角度θ＝切削刃８の有効範囲（度）／２−（θ1 −
θ2 ）／２
θ2 ）／２
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】削除
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】削除
Claims (3)
- 【請求項１】 所定の曲率半径を有する切削刃の曲率半
径中心が前記切削刃を固持する工具の回転中心軸上に位
置し、前記切削刃の回転軌跡が前記所定の曲率半径を有
する球面になる切削工具を用い、この切削工具をワーク
曲面に対して相対的に移動させてワーク曲面を切削加工
することを特徴とする曲面切削加工方法。 - 【請求項２】 前記切削工具の回転中心軸が、ワーク曲
面内に位置しないように、前記切削工具を保持する切削
スピンドルを一定角度傾けることを特徴とする請求項１
記載の曲面切削加工方法。 - 【請求項３】 前記切削工具の回転中心軸から外周方向
に向かって、少なくとも９０度以上の範囲の中で切削工
具を回転させることを特徴とする請求項１記載の曲面切
削加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12545696A JPH09300189A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 曲面切削加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12545696A JPH09300189A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 曲面切削加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09300189A true JPH09300189A (ja) | 1997-11-25 |
Family
ID=14910553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12545696A Pending JPH09300189A (ja) | 1996-05-21 | 1996-05-21 | 曲面切削加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09300189A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008098429A1 (fr) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Wang Zhong An | Procédé de traitement asphérique |
| WO2016120985A1 (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 日立マクセル株式会社 | 回転非軸対称なレンズの製造方法、回転非軸対称なレンズ成形型の製造方法、回転非軸対称面ミラーの製造方法、及び回転非軸対称面ミラー成形型の製造方法 |
-
1996
- 1996-05-21 JP JP12545696A patent/JPH09300189A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008098429A1 (fr) * | 2007-02-13 | 2008-08-21 | Wang Zhong An | Procédé de traitement asphérique |
| WO2016120985A1 (ja) * | 2015-01-27 | 2016-08-04 | 日立マクセル株式会社 | 回転非軸対称なレンズの製造方法、回転非軸対称なレンズ成形型の製造方法、回転非軸対称面ミラーの製造方法、及び回転非軸対称面ミラー成形型の製造方法 |
| CN107003431A (zh) * | 2015-01-27 | 2017-08-01 | 日立麦克赛尔株式会社 | 非旋转对称的透镜的制造方法、非旋转对称的透镜成形模具的制造方法、非旋转对称反射镜的制造方法和非旋转对称反射镜成形模具的制造方法 |
| JPWO2016120985A1 (ja) * | 2015-01-27 | 2017-09-14 | 日立マクセル株式会社 | 回転非軸対称なレンズの製造方法、回転非軸対称なレンズ成形型の製造方法、回転非軸対称面ミラーの製造方法、及び回転非軸対称面ミラー成形型の製造方法 |
| CN107003431B (zh) * | 2015-01-27 | 2019-03-12 | 麦克赛尔株式会社 | 非旋转对称透镜/反射镜及其成形模具的制造方法 |
| US10265831B2 (en) | 2015-01-27 | 2019-04-23 | Maxell, Ltd. | Method for manufacturing lens, method for manufacturing molding die for lens, method for manufacturing mirror, method for manufacturing molding die for mirror, lens and molding die for lens |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050516 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050524 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20050712 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20060117 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |