JPS62203744A - 異曲率曲面形成方法及び形成装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明は異曲率曲面の形成方法と形成装置に関し、特に
少なくとも一つの方向の曲率が小さなトロイド面を形成
するのに適した形成方法と形成装置に関する。

〈従来技術〉 従来、異曲率曲面、例えばトロイド面の加工法としては
、第１図（Ａ）、（Ｂ）に示す様な方法が良く知られて
いる。第１図（Ａ）。

（Ｂ）は凹形トロイド面を加工する従来の加工法を示し
ており、１はブランクで、被加工用凹形トロイドブラン
ク、２は取り付は雇い、３は接着剤、４は凸形トロイド
研磨皿を示す、複数のブランク１は予め所定の曲率半径
の一方の曲率半径Ｒを有する如く加工された曲面を備え
ており、この加工された曲面をこの曲面の曲率半径の中
心軸の周囲に正しく配置する為に、夫々のブランクｌは
取り付は雇い３の内側の所定位置に接着剤４で固定され
る。次に所定の２つの異なる半径Ｒ，ｒを有するトロイ
ド面に加工された凸形トロイド研磨皿４を上記ブランク
１の加工面に加圧接触させ、遊離砥粒及び固定砥粒によ
り所望の精度まで加工して所定のトロイド面を得ていた
。

従って、第１図（Ａ）、（Ｂ）に示す加工法では、加工
が比較的低速で行われる為に加工時間が長く作業能率が
悪い、加工精度が不均衡で精度の高いトロイド面を得る
のが困難、加工に熟練を必要とする、等の欠点があった
。

一方、この様な加工法の欠点を除去したトロイド面の加
工法が特公昭５５−４６８１９号公報に示されている。

この公報では上述の凸形トロイド研磨皿の代わりに曲率
半径ｒを有する凸形球面研磨工具を用い、第１図（Ａ）
、（Ｂ）同様、被加工部材を保持する取り付は雇いを所
定の曲率Ｒの中心軸を中心として揺動させると共に、凸
形球面研磨工具を加工面に加圧接触した状態で回転させ
ることにより所定のトロイド面を得ている。この様な方
法によれば、研磨時間が短縮されるだけでなく、高精度
のトロイド面を冶具や雇いの精度を保つだけ（熟練を必
要としない。）形成することが可能であった。

しかしながら、上述した２つの従来例の方法は比較的曲
率Ｒが大きい場合には適するものの、トロイド面の一方
の曲率である曲率Ｒが小さい場合、例えばＸ線の反射鏡
等で用いるトロイド面の如く小さな曲率Ｒを備えた面を
形成する為には大型の装置が必要であり、装置の大型化
に伴ない面精度（加工精度）を保つのも困難となる。更
に従来の方法では実質的に曲率ｒと曲率Ｒの２種類の曲
率を有する面しか加工出来ず、装置としての汎用性に欠
けていた。

〈発明の概要〉 本発明の目的は、上記従来例の欠点に鑑み、比較的小さ
な曲率Ｒを少なくとも１つ有する異曲率曲面を形成する
のに適した異曲率曲面の形成方法と形成装置を提供する
ことにある。

本発明の更なる目的は、実質的に３種類以上の曲率を有
する異曲率曲面を形成することが可能な異曲率曲面の形
成方法と形成装置を提供することにある。

本発明の更なる目的は、荒摺工程から研磨工程まで同一
装置により連続加工出来る異曲率曲面形成装置を提供す
ることにある。

上記目的を達成する為に、本発明に係る異曲率曲面形成
方法は、加工すべき異曲率曲面の第１の曲率を有する案
内部材と被加工物を保持する保持部材とを配する段階と
、前記保持部材を前記案内部材に従って移動させる段階
と、前記加工すべき異曲率曲面の第２の曲率を有する形
成皿を前記被加工物の加工面に加圧接触させる段階と、
前記形成皿を揺動又は回転させる段階とを含むことを特
徴とする。

さらに、本発明に係る異曲率曲面形成装置は、被加工物
を保持する保持手段と加工すべき異曲率曲面の第１の曲
率を有し且つ前記保持手段を支持する案内部材と前記保
持手段を前記案内部材に従って移動させる第１の駆動手
段と前記加工すべき異曲率曲面の第２の曲率を有する形
成皿と前記形成皿を支持し且つ被加工物に加圧接触させ
る支持手段と前記形成皿を揺動又は回転させる第２の駆
動手段とを有することを特徴とする。

〈実施例〉 第２図は本発明に係る異曲率曲面形成方法に基づく加工
装置の構成例を示し、第１図（Ａ）は本装置の正面断面
図、第１図（Ｂ）は側面断面図を示している０図中、１
０１は異曲率曲面を形成すべきブランク、１０２は形成
されるべき異曲率曲面の少なくとも一つの曲率を有する
形成皿で、取りはずしが可能である。１０３は形成され
るべき異曲率曲面の第１の曲率を有する案内部材で板カ
ムから成る。１０４はブランクを保持する保持部材に設
けた軸受シャフト、１０５は軸受シャフト１０４を受け
る軸受、１０６は板カム１０３を支持固定する底板、１
０７は軸受シャツ）１０４が嵌合されるシャフト受板、
ｌＯ８はシャフト受板に固着した中板、１０９は底板に
設けられた主柱、１１０は中板１０８と後述する基準板
１１２とを連結する連続板、１１１は支柱１０９により
支持される天板で、板カム１０３上を移動する保持部材
を成す連続板１１０の通過領域は中空となっている。１
１１’は天板１１１の逃げ溝穴、１１２はブランクｌＯ
１を設置する基準板、１１３は基準板１１２にブランク
１０１を吸引し固定する為の吸引口、１１４は基準板１
１２の吸着面、１１５は形成皿１０２と支点溝穴１１５
′で連結する支点コマ、１１６は支点コマ１１５を支持
する支点ホルダー、１１７は形成皿１０２を揺動する為
の揺動ユニット、１１８は支点ホルダー１１６を受ける
支点ホルダー受け、１１９はブランク１０１に対する形
成皿の加圧量を調整するウェイト棒、１２０′は揺動ユ
ニット１１７を往復運動させる揺動ユニットアーム、１
２０は案内部材１０３上を案内部材１０３の形状に従い
軸受１０５を介して保持部材を往復運動させる揺動ユニ
ットアーム、１２１′及び１２１は夫々揺動ユニットア
ーム１２０′及び１２０を駆動する駆動装置、１２２は
揺動ユニツ）１１７の支点ビン、１２３は揺動ユニット
１１７の支柱、１２４は保持部材を成す基準板１１２の
揺動に対する基準板ガイド、１２５は基準板ガイド１２
４が固着された基準板側板、１２６は後述するセンサを
支持するセンサホルダー、１２７は基準板１１２の移動
状態（位置）を検知するセンサ、１２８は基準板１１２
に設けられた検出棒で、センサ１２７は実質的に検出棒
１２８を検出する。

１２９は基準板１１２上に設けられた外形定規で、ブラ
ンク１０１を固定する働きを有し、ブランクの大きさに
あわせてセット出来るものである。１３０はコントロー
ルボックスで、センサ１２７からの信号及び／又は他の
情報を基に駆動装置１２１及び／又は駆動装置１２１’
を制御する。

以下、第２図（Ａ）、（Ｂ）を参照にして本発明に係る
異面率曲面の形成方法の一例を説明する。尚、ここでは
凹形トロイド面を本発明を用いて形成するものである。

基準板１１２の外形定規１２９を異面率曲面を形成すべ
きブランク１０１の寸法に合わせてセットし、この外形
定規１２９にブランク１０１を嵌合する０次に、吸引口
１１３を介して不図示の真空ポンプ等の吸引装置により
ブランク１０１を基準板１１２の吸着面１１４に吸着さ
せる。この時、ブランク１０１に歪が生じない様に無歪
でセットすることが好ましい。

続いて、ブランク１０１上に形成すべき異面率曲面の一
方の曲率、例えば曲率ｒを有する形成皿１０２を選び、
この形成皿１０２をその中心とブランク１０１の中心と
が大略一致するようにブランク１０１上に配置する。更
に揺動ユニッ）１１７の先端部の支点ホルダー１１６に
設けた２本の支点コマ１１５を形成皿１０２に施された
溝穴１１５′にセットする。そしてブランク１０１と形
成皿１０２の間に所定の粒度（種類）の砥粒を供給する
。尚、板カム１０３の曲率はブランク１０１に形成すべ
き他方の曲率Ｒから成る。これでブランク１０１に異面
率曲面を形成する為の準備が完了する。尚、砥粒の選択
はブランクｌの材料や、形成の段階、即ち荒摺工程、粗
研磨、精密研磨等の各工程に適応して行われる。又、本
装置で加工可能なブランクとしては、ガラス材、金属材
、型材、ＳＩＣ材等があり、基本的には形成皿と砥粒と
の組合せにより如何なるブランクも加工できる。従って
、レンズや反射鏡等に異面率曲面を形成するだけでなく
、これらの光学素子のガラスモールドやプラスチックモ
ールド用の型を形成するのも容易である。

ブランク１０１の加工開始は、第１にコントロールボッ
クス内の駆動装置１２１に対応するスイッチをＯＮにす
る。スイッチＯＮが入力されると、駆動装置１２１に連
結された揺動亘ニットアーム１２０が往復運動し、この
揺動ユニットアーム１２０を介して板カム１０３の曲面
の曲率Ｒに従いブランク１０１の保持部材（軸受１０５
．Ｍ受シャフト１０４．シャフト受板１０７．中板１０
８．主柱１０９．連続板１１０、天板１１１．基準板１
１２）が弧形運動する。又、この時基準板１１２は両端
に位置する基準板側板１２５との間の基準板ガイド１２
４を介して移動する為に横ブレすることなく安定して往
復運動を行う、尚、基準板側板１２５は天板１１１にセ
ットしてあり、ブランク１０１の保持部材が移動可能な
様に連続板１１０は天板１１１の逃げ溝穴１１１′の中
を移動する。又、保持部材の移動に伴ない、基準板１１
２の所定の位置にセットした検出棒１２８と天板１１１
にセンサホルダ１２６を介して取付けられたセンサ１２
７との組合せにより基準板１１２の位置、即ちブランク
１０１の形成皿１０２に対する相対位置やブランク１−
０１の移動開始を検出する。従って、センサ１２７で得
られる保持部材（ブランク１０１）の位置情報又は移動
開始情報はコントロールボックス１３０に所定の信号伝
達系を介して送られ、駆動装置１２１　、１２１’の駆
動制御に用いられる。

一方、形成すべき異面率曲面の一方の曲率ｒを有する形
成皿１０２は、駆動装置１２１′により揺動ユニットア
ーム１２０′、揺動ユニット１１７、支点ホルダー１１
６、及び支点コマ１１５を介して図中矢印の如くブラン
ク１０１の移動方向と略直交する方向へ揺動される。

即ち、コントロールボックス１３０の駆動装置１２１の
スイッチをＯＮにすることにより、ブランク１０１を保
持する保持部材が案内部材の板カム１０３の曲率Ｒに従
い揺動を開始すると同時に、前述の如くセンサ１２７に
より揺動開始を検知し、センサ１２７からの信号に基づ
きコントロールボックス１３０内の制御回路を介して駆
動装置１２１′に対してＯＮ信号を与える。

そして、−このＯＮ信号により駆動装置１２１′が始動
して異面率曲面の形成が行われる。尚、形成皿１０２が
揺動されないか、揺動の振幅が小さい場合は、曲率ｒは
“ならい”加工されることになる。

従って、以上の如き方法により比較的大きな曲率Ｒ及び
曲＄ｒを有する異面率曲面が、案内部材となる板カム１
０３の精度、形成＠１０２の精度、及びブランク１０１
を保持する保持部材（基準板１１２）等の精度などを保
つことにより、簡便且つ精度良く形成される。

本実施例では、案内部材となる板カム１０３上を、軸受
１０４を介してブランク１０１を保持する保持部材を揺
動させているが１例えば、第２図に示す曲率Ｒを有する
凹状の板カムの代わりに曲率Ｒを有する凸状の板カムを
保持部材の底部、例えば中板１０Ｂの底に固接し、底板
１０６上に保持部材を支持する事が可能で且つ回転可能
なローラー等を設置して、このローラー上を凸状の板カ
ムを滑らせて揺動させても良い、尚、この構成と類似の
機構はｔ＆述する第５図、第６図に示す実施例に於て形
ｒ＆皿を揺動する為に用いられている。

又、ブランク１０１を保持する保持部材や形成＠１０２
を揺動させる為に１本実施例に於ては揺動ユニットアー
ム１２０，１２０’を駆動装置により前後にピストン駆
動しているが、揺動させる手段はこれに限られるもので
はない０例えば、第２図の板カム１０３の曲面の曲率中
心からこの中心に対して回動可能な腕状部材を伸ばして
例えばシャフト受板１０７に固接し、この腕状部材を所
定の駆動機構で回動させ保持部材を揺動させても良い、
当然の事ではあるが。

この機構は形成＠１０２を揺動させる場合に対しても応
用できる。又、保持部材の中に小型の駆動装置を組込み
、この駆動装置により保持部材の底部に設けた車輪を駆
動して自走式の保持部材を構成しても良い、この場合、
同時に制御装置を組み込むか、又は外部のコンピュータ
等により保持部材を所定の速度で往復運動させる様に正
確に制御する必要がある。

又１本実施例では一対の板カム１０３上を２組の軸受１
０５を介して保持部材を揺動させているが、軸受１０５
の数を更に増やしたり、ローラー等に置き換えても良く
、軸受−個あたりに対する負荷を軽減できると共に、揺
動の際の安定性を高めることにもなる。

第２図に示す板カム１０３の如き機構は、図を見ても明
らかな様に特に曲率が小さい曲面を形成するのに有効で
あり、本発明の目的に適した機構となっている。その反
面、あまり曲率が大きくなると装置自体を構成するのが
困難となり、好ましくない。

第３図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る異曲率曲面形成方
法に基づいた加工装置の他の構成例で、第３図（Ａ）は
本装置の正面断面図、第３図（Ｂ）は側面断面図を示す
０図中、第２図に示した部材と同じ部材には同符番を符
し、又、１３１は形成すべき異面率曲面の一方の曲率ｒ
を形成する際使用する第２の案内部材、１３２は案内部
材１３１上を移動する軸受、１３３は軸受１３２を介し
て第２の案内部材上を移動する移動部材で、この移動部
材は下部に支点コマ１１５を有する支点ホルダー１１６
を備えている。１３４は移動部材１３３を往復移動させ
る為の揺動ユニットアームを示す。

以下、第３図（Ａ）、（Ｂ）を参照して本実施例に係る
異曲率曲面形成装置に関して説明する。尚、ここでも前
記実施例同様凹形トロイド面を形成する場合を挙げて説
明を行う。

基準板１１２の外形定規１２９を異曲率曲面形成すべき
ブランク１０１の寸法に合わせてセットし、この外形定
規１２９にブランク１０１を嵌合する０次に吸引口１１
３を介して不図示の真空ポンプ等の吸引装置によりブラ
ンク１０１を基準板１１２の吸着面１１４に吸着させる
。この時、ブランク１０１に歪が生じない様に無歪でセ
ットすることが好ましい、続いて、ブランク１０１上に
形成すべき異面率曲面の一方の曲率、例えば曲率ｒを有
する形成皿１０２を選び、この形成皿１０２をその中心
とブランク１０１の中心とが大略一致するようにブラン
ク１０１上に配置する。更に移動部材１３３が具備する
支点ホルダー１１６に設けた２木の支点コマ１１５を形
成皿１０２に施された溝穴１１５′にセットする。そし
て、ブランクｌｏｔと形成皿１０２の間に所定の粒度又
は種類の砥粒を供給する。尚、板カム１０３の曲率はブ
ランク１０１に形成すべき一方の曲率Ｒから成る。

ブランク１０１の加工開始は、第１に不図示のコントロ
ールボックス内のスイッチをＯＮにする。スイッチＯＮ
が入力されると、所定の駆動装置（例えば第２図の駆動
装置１２１）に連結された揺動ユニットアーム１２０が
往復運動し、この揺動ユニットアーム１２０を介して板
カム１０３の曲率Ｒに従いブランク１０１の保持部材（
軸受１０５．軸受シャツ）　１０４　、シーｊｙ７ト受
板１０７．中板１ｏ８．主柱１ｏ９゜連続板１１０．天
板１１１．基準板１１２）が弧形運動する。又、この時
基準板１１２は両端に位置する基準板側板１２５との間
の基準板ガイド１２４を介して移動する為に横ブレする
ことなく安定して往復運動を行う。尚、基準板側板１２
５は天板１１１にセットしてあり、ブランク１０１の保
持部材が移動可能な様に連続板１１０は天板１１１の逃
げ溝穴１１１′の中を移動する。又、保持部材の移動に
伴ない、基準板１１２の所定の位置にセットした検出棒
１２８と天板ｉｌｌにセンサホルダ１２６を介して取付
けられたセンサ１２７との組合せにより基準板１１２の
位置、即ちブランク１０１の形成皿１０２に対する相対
位置やブランク１０１の移動開始を検出する。従って、
センサ１２７で得られる保持部材（ブランク１ｏｔ）の
位置情報又は移動開始情報は不図示のコントロールボッ
クスに所定の信号伝達系を介して送られ、所定の駆動装
置の駆動制御に用いられる。

一方、形成すべき異面率曲面の一方の曲率ｒを形成する
為の形成皿１０２は、所定の駆動装置により揺動ユニッ
トアーム１３１、移動部材１３３、支点ホルダー１１６
、及び支点コマ１１５と一体と成り１曲率ｒを有する第
２の案内部材１３１に従って軸受１３２を介してプラン
クｌ０ＩＪ：、を揺動しつつ図中矢印の如く往復移動す
る。尚、この移動方向はブランク１０１の移動方向と略
直交する方向である。即ち、不図示のコントロールボッ
クスのスイッチをＯＮにすることにより、ブランク１０
１を保持する保持部材が案内部材である板カム１０３の
曲率Ｒの曲面に従い揺動を開始すると同時に、前述の如
くセンサ１２７により揺動開始を検知し、センサ１２７
からの信号に基づき不図示のコントロールボックス内の
制御回路を介して揺動ユニットアーム１３１の駆動装置
に対してＯＮ信号を与える。そして、このＯＮ信号によ
り揺動ユニットアーム１３１の駆動装置が始動して前記
実施例同様異曲率曲面の形成が始められる。

本実施例では、形成すべき異面率曲面の内、比較的小さ
な曲率Ｒが板カム１０３上をブランク１０１を保持する
保持部材が往復移動することにより形成されるだけでな
く、他方の曲率ｒも、板カムの如き自車ｒを有する第２
の案内部材１３１上で移動部材１３３を往復移動させる
ことにより形成している。更に移動部材１３３の往復移
動には形成皿１０２の揺動も付加されており、強制的な
加工と所謂゛°ならいパ加工とが良好に混合されて曲率
ｒは形成される。従って、前記実施例に比べて短時間に
異面率曲面が形成可能であり、面精度も十分に得ること
が出来る。又１本実施例に於ても形成皿及び砥粒の種類
、及び保持部材や移動部材の往復運動の周期を順次変え
て加工してやることにより、平板ブランクを用い荒摺工
程から精密研磨までを本装置だけ行なう車が可能である
。又、ブランクは予め荒摺工程を経た曲面を有するもの
を用いても良い。

第４図（Ａ）、（Ｂ）も本発明に係る異面率曲面形成方
法に基づいた加工装置の他の構成例で、第４図（Ａ）は
正面断面図、第４図（Ｂ）は側面断面図を示す０図中、
第２図及び第３図に示した部材と同じ部材には同符番を
符し、又、１３５及び１３８はラグビーポール状の形成
皿１０２を図中の矢印の毎く回転させる為のモータ、１
３７は形成皿１０２を支持し且つ回転可能な支持ユニッ
トを示す。

以下、第４図（Ａ）、（Ｂ）を参照して本実施例に係る
異面率曲面形成装置に関して説明する。尚、再度凹形ト
ロイド面を加工する場合を挙げて説明を行なうことにす
る。

基準板１１２の外形定規１２９を異面率曲面を形成すべ
きブランク１０１の寸法に合わせてセットし、この外形
定規１２９にブランク１０１を嵌合する０次に、吸引口
１１３を介して不図示の真空ポンプ等の吸引装置により
ブランク１０１を基準板１１２の吸着面１１４に吸着さ
せる。この時、ブランク１０１に歪が生じない様に無歪
でセットすることが好ましい、続いて、ブランク１０１
上に形成すべき異面率曲面の一方の曲率、例えば曲率ｒ
を母線方向（長手方向）に沿って有するラグビーポール
状の形成皿１０２を選び、この形成皿１０２をその中心
とブランク１０１の中心とが大略一致するようにブラン
ク１０１上に配置する。更に形成皿（モーター１３６が
付いている。）１０２を支持ユニット１３７に取り付け
、ブランク１０１と形成皿１０２の間に所定の粒度を有
する砥粒を供給する。前記実施例同様、板カム１０３の
曲率はブランク１０１の形成すべき他方の曲率Ｒから成
る。

ブランク１０１の加工開始は、第１に不図示のコントロ
ールボックス内のスイッチをＯＮにする。スイッチＯＮ
が入力されると、所定の駆動装置（例えば第２図の駆動
装置１２１）に連結された揺動ユニットアーム１２０が
往復運動し、この揺動ユニットアーム１２０を介して板
カム１０３の曲率Ｒに従いブランク１０１の保持部材（
軸受１０５．軸受シャツ）１０４．シャフト受板１０７
．中板１０８．主柱１０９゜連続板１１０．天板１１１
．基準板１１２）が弧形連動する。又、この時基準板１
１２は両端に位置する基準板側板１２５との間の基準板
ガイド１２４を介して移動する為に横ブレすることなく
安定して往復運動を行なう、尚、基準板側板１２５は天
板１１１にセットしてあり、ブランク１０１の保持部材
が移動可能な様に連続板１１０は天板１１１の逃げ溝穴
１１１′の中を移動する。又、保持部材の移動に伴ない
、基準板１１２の所定の位置にセットした検出棒１２８
と天板にセンサホルダ１２６を介して取付けられたセン
サ１２７との組合せにより基準板１１２の位置、即ちブ
ランク１０１の形成皿１０２に対する相対位置やブラン
ク１０１の移動開始を検出する。交って、センサ１２７
で得られる保持部材（ブランク１０１）の位置情報又は
移動開始情報は不図示のコントロールボックスに所定の
信号伝達系を介して送られ、所定の駆動装置の駆動制御
に用いられる。

一方、形成すべき異曲率曲面の一方の曲率ｒを形成する
為の形成皿１０２は、モータ１３５によりブランク１０
１の加工面に対して垂直な軸の回りに回転し、且つ又、
モータ１３６によりラグビーボール状の形成皿１０２の
母線となる軸の回りに回転する。

即ち、不図示のコントロールボックスのスイッチをＯＮ
することにより、ブランク１０１を保持する保持部材が
板カム１０３の曲率Ｒに従い揺動を開始すると同時に、
センサ１２７により揺動開始を検知し、センサ１２７か
らの信号に基づき不図示のコントロールボックス内の制
御回路を介してモータ１３５及びモータ１３６にＯＮ信
号を与える。そして、モータ１３５及びモータ１３６が
ＯＮになり形成皿１０２に２種類の回転が加えられ、前
記実施例同様異曲率曲面の形成が始められる。

本実施例では前記実施例とは異なり形成皿１０２に２種
類の回転を与えて、加工時間の更なる短縮を図っている
。但し、双方の回転速度共極端に高くするのは、振動等
が生じる為に好ましくなく、又、加工精度にも影響を及
ぼす。

従って、この回転速度は、加工工程、ブランク材料及び
砥粒、そしてブランクの保持部材の往復運動の周期等を
加味して適宜選択する。

第５図は本発明に係る異曲率曲面形成装置の他の構成例
を示す斜視図である０図中、前述までの実施例で示され
た部材と同部材には同符番を符す。又、１３８は揺動ユ
ニットアーム１３４を駆動する為の駆動装置、１３９は
モータ１３６の回転をベルト１４１に介して伝達部材１
４０に伝える伝達部材、１４０は前述の伝達部材で、モ
ータ１３６の回転をラグビーボール状の形成皿１０２に
伝達する。１４１は前述のベルト、１４２は駆動装置１
３８を支持固定する支持台を示す。

本実施例に於ても前記実施例同様にブランク１０１に凹
トロイダル面を形成する形態を示しており、ブランク１
０１を固定し保持する保持部材（１０５，１０７，１１
２）をブランク１０１に形成すべき異曲率曲面の一方の
小さな曲率Ｒを有する板カム１０３上で揺動させ、相対
的に揺動する形成皿１０２をブランク１０１に押圧する
ことで曲率Ｒの曲面を形成している。更に本実施例の特
徴は、形成すべき異曲率曲面の他方の大きな曲率ｒを母
線方向（長手方向）に宥するラグビーボール状の形成皿
１０２に、伝達部材１３９，１４０．ベルト１３９を用
いてモータ１３６の回転を与えて母線軸の回りに回転さ
せると共に、この形成皿１０２を支持する支持ユニット
１３７に曲率ｒを有する第２の案内部材１３１を設け、
この第２の案内部材１３１をローラの丘に設置して、揺
動ユニットアーム１３４を駆動装置１３８で駆動するこ
とにより板カムｌ’０３に従う揺動方向と略直交する方
向へ支持ユニット１３７で支持された形成皿１０２を揺
動させて曲率ｒの曲面を形成している点である。従って
、第４図の実施例の如く２種類の回転に起因する振動等
はあまり存在せず、安定してブランク１０１を加工出来
る。

又、モータの回転軸が形成皿１０２と一体化していない
為に安定した構成をとることが出来た。

尚、本装置を用いて異曲率曲面を形成する場合も前記実
施例とほぼ同様の手順に従って実行することが出来る。

又、本実施例の形成子１０２に多数の細孔を設け、砥粒
がこの多数の細孔から供給できる様にして砥粒液中でブ
ランクの加工を行なえば、所謂フロートポリッシングを
行なう事が可能であり、より精密な研磨に適した構成と
することができる。

第６図は第５図の実施例の変形例を示す斜視図である。

図中の符番は全て第５図に示す符番と対応しており、凸
トロイダル面を形成する場合の装置を示しである。従っ
て、本実施例の第５図の実施例との違いは、板カム１０
３の形状が凹面ではなく凸面を有している点、形成皿１
０２の形状がラグビーポール状ではなく曲率ｒを母線方
向に持つ凹曲面を有する糸巻状である点、及び支持ユニ
ット１３７に形成された第２の案内部材１３１の形状が
凸面ではなく曲率ｒを持つ凹面を有している点である。

従って、本実施例の装置に於ても第５図の装置同様、安
定して且つ高精度に異面率曲面を形成出来、又、前記実
施例と同様の手順に従った加工も可能となる。

以上説明した実施例では凸トロイド面及び凹トロイド面
を形成する方法と装置に関して説明したが、本発明の異
曲率曲面形成方法では、この種の曲面に限らず様々な形
状の曲面を形成出来る。即ち、トロイド面は一般的に母
線及び子線方向に夫々曲率Ｒ１曲率ｒ（Ｒ＞ｒ）を有す
る曲面であるが、３種以上の異なる曲面を備えた曲面を
形成することも可能である。これは、例えば、各実施例
で使用している形成子の形状を変えてやることにより達
成出来るし、又、ブランクを保持する保持部材を揺動さ
せる際に、案内部材である板カム等のカム機構を数値制
御化することでも容易に達成出来る、従って、本発明の
方法に基づく加工装置では、板カム等、案内部材及び形
成皿を交換してやる事で異種類の曲面が同一の装置を用
いて形成出来ることになる。

又、各実施例で示した異面率曲面形成装看は本発明の異
曲率曲面形成方法を達成する為の一形態にすぎず、本発
明の方法に基づく種々の形成装置を構成することが可能
である。更に本発明の方法も更なる段階を加えた種々の
変形が可能であることは言うまでもない。

即ち、異面率曲面の一方の曲率、特に小さい方の曲率Ｒ
を形成する為に、従来の方式では形成すべき曲率の中心
から丁度曲率半径の大きさだけ離れた位置でブランクと
形成皿とを接触させ、相対的に曲率中心のまわりに回動
させて加工していたのに対し１本発明ではブランクと形
成皿とが接触し加工される位置は前記曲率半径の位置か
ら所定の距離離れた所になる様に構成している。この構
成を達成する為、本発明ではブランクを保持部材で保持
し、この保持部材を所定の曲率Ｒを有する案内部材上で
揺動させるという手段をとっており、これにより形成す
べき曲率が非常に小さい場合でも比較的小型の装置によ
り容易に所望の異面率曲面を形成できるものである。依
って、この基本思想んに基づき装置を設計すれば良いの
であって、他方大きい方の曲率ｒを形成する為の機構に
関しては言うまでもなく多くのバリエーションが存在す
る。

〈発明の効果〉 以上、本発明に係る異曲率曲面形成方法及び形成装置は
、小さな曲率、例えばＸ線用の反射鏡等の様に数ｍに近
い曲率を少なくとも一方に有するトロイド面を形成する
際でも比較的小型の形成装置を用いる事が可能で、優れ
た面精度を持つ曲面を安定して形成出来る方法及び装置
である。

又、平板ブランク等に対し荒摺工程から超精密研磨等の
研磨工程まで同一装置を用いて加工することが出来、設
定段取時間に要するアイドルタイムを大幅に節減して生
産性を向上させることも出来る。

更に形成子の形状を変えたり、ブランクを保持する保持
部材を揺動させる際の機構を数値制御したりする事で、
様々な異面率曲面を精度良く形成することが可能で、例
えばトロイド面を形成した際の母線と子線方向のクロス
精度等も非常に高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のトロイド面の加工法を説明する為の図。 第２図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る異曲率曲面形成方
法に基づく加工装置の構成例を示す図。 第３図（Ａ）、ＣＢ）は本発明に係る異曲率曲面形成方
法に基づく加工装置の他の構成例を示す図。 第４図（Ａ）、（Ｂ）は本発明に係る異曲率曲面形成方
法に基づく加工装置の他の構成例を示す図。 第５図は本発明に係る異面率曲面形成装置の他の例を示
す斜視図。 第６図は第５図に示す異面率曲面形成装置の変形例を示
す斜視図。 １０１−−−−−−−−−−−ブランク１０２−−−−
−−−−−−一形成皿 １０３−−−−−−−−−−一板カムから成る案内部材
１０４−−−−−−−−−−一軸受シャフト１０５．１
３２−ｍ−軸受 １０６−−−−−−−−−−−一底板 １０７−−−−−−−−−−−−シヤフト受板１０８−
−−−−−−−−−−一中板 １０９−一一−−−−−−−−−主板 １１０−−−−−−−−−−−一連続板ｔ　ｌ　ｔ　−
−−−−−−−−−−一天板Ｉ　Ｌ　２−−−−−−−
−−−−一基準板Ｌ　１３−−−−−−−−一一−−吸
引口１１４−−−−−−−−−−−一吸着面１１５−−
−−−−−−−−−一支点コマ１１６−−−−−−−−
−−−−支点ホルダー１１７−−−−−−−−−−−−
揺動ユニットｔ　ｔ　ａ−−−−−−−−−−−一支点
ホルダー受１　１９−−−−−−−−−−−−ウェイト
棒１２０．１２０’、１３４ 一一−−−−−−−−−−揺動ユニットアーム１２１．
１２１’、１３８ 一一一−−−−−−−−−駆動装置 １２２−−−−一一−−−−−−支点ピン１２３−−−
−−一一−−−−−支柱 １２４−−−−−−−−一一−−基準板ガイド１２５−
−−−−−−−−−−一基準板側板１２６−−−−−−
−−−−−−センサホルダー１２７−−−−−−−−−
−−−センサ１２８−−−−−−−−−−−一検出棒１
２９−−−−−−−−−−−一外形定規１３０−−−−
−−−−−−−−コントロールボックス１３１−−−−
−一一−−−−−第２の案内部材１３３−一一−−−−
−−−−−移動部材１３５．１３６−−−−モータ １３７−−−−−−−−−−−−支持ユニット１３９．
１４１−−−一伝達部材 １４０−−−−−−−−一一−−ベルト１４１−−−−
−−−−−−−一支持台第１０

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）加工すべき異曲率曲面の第１の曲率を有する案内
   部材と被加工物を保持する保持部材とを配する段階と、
   前記保持部材を前記案内部材に従って移動させる段階と
   、前記加工すべき異曲率曲面の第２の曲率を有する形成
   皿を前記被加工物の加工面に加圧接触させる段階と、前
   記形成皿を揺動又は回転させる段階とを含む異曲率曲面
   形成方法。
2. （２）被加工物を保持する保持手段と加工すべき異曲率
   曲面の第１の曲率を有し且つ前記保持手段を支持する案
   内部材と前記保持手段を前記案内部材に従って移動させ
   る第１の駆動手段と前記加工すべき異曲率曲面の第２の
   曲率を有する形成皿と前記形成皿を支持し且つ被加工物
   に加圧接触させる支持手段と前記形成皿を揺動又は回転
   させる第２の駆動手段とを有する異曲率曲面形成装置。