JPH05138521A - 非球面の創成装置および方法 - Google Patents
非球面の創成装置および方法Info
- Publication number
- JPH05138521A JPH05138521A JP33424691A JP33424691A JPH05138521A JP H05138521 A JPH05138521 A JP H05138521A JP 33424691 A JP33424691 A JP 33424691A JP 33424691 A JP33424691 A JP 33424691A JP H05138521 A JPH05138521 A JP H05138521A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- work
- tool
- axis
- shaft
- machining
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 非球面レンズの研削、研磨加工にて砥石が加
工レンズに対し切り込み量を少なくして加工精度を上げ
る研磨装置。 【構成】 L字状のフレーム101の上端部側壁面に、
矢印Zにて示す上下動可能に構成した工具回転軸部10
2が工具移動部103を介して装着している。この工具
回転軸102の先端部にはモータにより回動する回転軸
104を設け、その先端に円板状の加工工具105が装
着している。上記工具回転軸部102と対向する下方位
置のフレーム101内には、先端を上方向に向けて配設
したワーク軸部106が吊架装着されている。このワー
ク軸部106には、軸心に設けたワーク軸108の先端
部に着脱自在に構成したワーク107が装着されて、ワ
ーク107を装着した回転軸108は、モータにより矢
印B方向に回動する。ワーク軸部はワーク107に示す
O1 点を支点として矢印Aに揺動と工具105の上下動
Zと、ワーク軸106のY軸を含む平面に垂直なワーク
揺動軸を中心に矢印Y方向に作動構成されている。
工レンズに対し切り込み量を少なくして加工精度を上げ
る研磨装置。 【構成】 L字状のフレーム101の上端部側壁面に、
矢印Zにて示す上下動可能に構成した工具回転軸部10
2が工具移動部103を介して装着している。この工具
回転軸102の先端部にはモータにより回動する回転軸
104を設け、その先端に円板状の加工工具105が装
着している。上記工具回転軸部102と対向する下方位
置のフレーム101内には、先端を上方向に向けて配設
したワーク軸部106が吊架装着されている。このワー
ク軸部106には、軸心に設けたワーク軸108の先端
部に着脱自在に構成したワーク107が装着されて、ワ
ーク107を装着した回転軸108は、モータにより矢
印B方向に回動する。ワーク軸部はワーク107に示す
O1 点を支点として矢印Aに揺動と工具105の上下動
Zと、ワーク軸106のY軸を含む平面に垂直なワーク
揺動軸を中心に矢印Y方向に作動構成されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光学ガラスレンズ金型
などにおける非球面の創成装置とその創成方法に関す
る。
などにおける非球面の創成装置とその創成方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】非球面の創成装置に関する従来技術とし
ては、特開昭61−8270号公報がある。この公報に
記載された技術を図面に基づいて説明する。
ては、特開昭61−8270号公報がある。この公報に
記載された技術を図面に基づいて説明する。
【0003】図8は、上記公報の第3図として記載され
た曲面創成研磨装置を示す斜視図である。図に示すよう
にベース17上には垂直に配設された静圧空気軸受など
の高精度軸受を用いた回転スピンドル7に装着され、3
0,000rpm〜100,000rpmの高速回転す
るダイヤモンド砥石などの粗加工用工具4が設けられて
いる。また、この粗加工用工具4と上記スピンドル7上
に重ね構成されてダイヤモンド砥石などの精加工用工具
5が配設されている。上記粗加工用工具4およひ精加工
用工具5(以下加工工具4,5と称する)の下方向位置
には、上記した回転スピンドル7を保持しているスライ
ドテーブル8が配設している。上記スライドテーブル8
は、粗加工用工具4と精加工用工具5とを切り換えるた
めに、ベース17に固定した駆動モータ9の駆動ネジに
よって上下方向(f方向)に移動可能に備えられてい
る。
た曲面創成研磨装置を示す斜視図である。図に示すよう
にベース17上には垂直に配設された静圧空気軸受など
の高精度軸受を用いた回転スピンドル7に装着され、3
0,000rpm〜100,000rpmの高速回転す
るダイヤモンド砥石などの粗加工用工具4が設けられて
いる。また、この粗加工用工具4と上記スピンドル7上
に重ね構成されてダイヤモンド砥石などの精加工用工具
5が配設されている。上記粗加工用工具4およひ精加工
用工具5(以下加工工具4,5と称する)の下方向位置
には、上記した回転スピンドル7を保持しているスライ
ドテーブル8が配設している。上記スライドテーブル8
は、粗加工用工具4と精加工用工具5とを切り換えるた
めに、ベース17に固定した駆動モータ9の駆動ネジに
よって上下方向(f方向)に移動可能に備えられてい
る。
【0004】ベース17上の上記加工工具4,5に対向
する位置には、静圧空気軸受を用いた高精度の被加工物
回転スピンドル10の先端に固定された光学ガラスなど
の被加工物6が配設されている。上記被加工物回転スピ
ンドル10は、駆動モータ11により、0.2〜200
rpmに回転制御される。被加工物回転スピンドル10
の下端面には、被加工物回転スピンドル10を載置し、
これを加工工具4,5の回転軸に対し、直交する面内で
所定の非球面形状を加工工具4或いは5の接点で描くご
とく動作する直交2軸の高精度スライドテーブル12が
配設されており、それぞれに直交2軸を駆動するDCサ
ーボモータ13,14が装着されている。更に、上記直
交2軸の作動方向g,kの移動量を検出し、NC閉ルー
プ制御を行うためのレーザー測長システムが組み込まれ
ている。ベース17の左側方の直方体は、側長用レーザ
ー光源15と干渉系光学システム16である。
する位置には、静圧空気軸受を用いた高精度の被加工物
回転スピンドル10の先端に固定された光学ガラスなど
の被加工物6が配設されている。上記被加工物回転スピ
ンドル10は、駆動モータ11により、0.2〜200
rpmに回転制御される。被加工物回転スピンドル10
の下端面には、被加工物回転スピンドル10を載置し、
これを加工工具4,5の回転軸に対し、直交する面内で
所定の非球面形状を加工工具4或いは5の接点で描くご
とく動作する直交2軸の高精度スライドテーブル12が
配設されており、それぞれに直交2軸を駆動するDCサ
ーボモータ13,14が装着されている。更に、上記直
交2軸の作動方向g,kの移動量を検出し、NC閉ルー
プ制御を行うためのレーザー測長システムが組み込まれ
ている。ベース17の左側方の直方体は、側長用レーザ
ー光源15と干渉系光学システム16である。
【0005】上記構成の曲面創成研磨装置の作用を説明
する。まず、所定の曲面を創成研磨するに当たり、高速
回転する加工工具4,5の回転運動半径をもとに、被加
工物6を所定の曲面形状に研削加工する如く、被加工物
6を径方向(g)、軸方向(h)に動作させるために、
予め組み込まれたプログラムに従って、作動制御データ
をコンピュータで演算する。
する。まず、所定の曲面を創成研磨するに当たり、高速
回転する加工工具4,5の回転運動半径をもとに、被加
工物6を所定の曲面形状に研削加工する如く、被加工物
6を径方向(g)、軸方向(h)に動作させるために、
予め組み込まれたプログラムに従って、作動制御データ
をコンピュータで演算する。
【0006】上記、加工用工具4,5および被加工物6
を回転させると共に、被加工物6を上記作動制御データ
を基に移動させ、所定の曲面を創成するというものであ
る。
を回転させると共に、被加工物6を上記作動制御データ
を基に移動させ、所定の曲面を創成するというものであ
る。
【0007】しかしながら、上記した公報に記載されて
いる曲面創成研磨装置においては、砥石のワークに対す
る高さは一定(固定)で変化しないため、ワークへの砥
石の切り込みは、直交したワークの軸方向(h)および
ワークの径方向(g)によってのみ制御されることにな
る。従って、厚肉部と薄肉部の肉厚の差が顕著な非球面
のレンズの場合、レンズに対する砥石の切り込み量が多
くなり、加工抵抗が増すため、加工精度を上げることが
極めて難しいという問題があった。
いる曲面創成研磨装置においては、砥石のワークに対す
る高さは一定(固定)で変化しないため、ワークへの砥
石の切り込みは、直交したワークの軸方向(h)および
ワークの径方向(g)によってのみ制御されることにな
る。従って、厚肉部と薄肉部の肉厚の差が顕著な非球面
のレンズの場合、レンズに対する砥石の切り込み量が多
くなり、加工抵抗が増すため、加工精度を上げることが
極めて難しいという問題があった。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたもので、非球面の加工に際し、切り込
み量を最少となるように調整できるようにして、高精度
で品質のよい非球面レンズの加工を可能とした非球面創
成装置とその創成方法を提供することを目的とするもの
である。
に鑑みてなされたもので、非球面の加工に際し、切り込
み量を最少となるように調整できるようにして、高精度
で品質のよい非球面レンズの加工を可能とした非球面創
成装置とその創成方法を提供することを目的とするもの
である。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の概念を図面に基
づいて説明する。図1は、本発明の曲面の創成装置の概
念を示す側面図である。図2および図3は、図1に示す
ワークと砥石とによる非球面の創成加工の作用状態の要
部を示す側面図である。図に示すように、本発明の非球
面の創成装置は、加工する工具を装着する工具軸部と、
ワークを装填するワーク軸部とにより構成されている。
即ち、側面形状がL字形状に形成されたフレーム101
の上端部側壁面には、矢印Zに示すように上下動可能に
構成された工具回転軸部102の側面が工具移動部10
3を介して装着されている。この工具回転軸部102の
先端部(下端部)には、工具回転軸部102の上部に設
けられたモータにより回転駆動する回転軸104を配設
し、その先端には円板状の加工工具(砥石)105が装
着されている。
づいて説明する。図1は、本発明の曲面の創成装置の概
念を示す側面図である。図2および図3は、図1に示す
ワークと砥石とによる非球面の創成加工の作用状態の要
部を示す側面図である。図に示すように、本発明の非球
面の創成装置は、加工する工具を装着する工具軸部と、
ワークを装填するワーク軸部とにより構成されている。
即ち、側面形状がL字形状に形成されたフレーム101
の上端部側壁面には、矢印Zに示すように上下動可能に
構成された工具回転軸部102の側面が工具移動部10
3を介して装着されている。この工具回転軸部102の
先端部(下端部)には、工具回転軸部102の上部に設
けられたモータにより回転駆動する回転軸104を配設
し、その先端には円板状の加工工具(砥石)105が装
着されている。
【0010】上記工具回転軸部102と対向する下方位
置のフレーム101内には、先端を上方向に向けて配設
したワーク軸部106が吊架装着されている。このワー
ク軸部106には、軸心に配設されたワーク軸(回転
軸)108の突出した先端部(上端)に着脱自在に構成
されたワーク107が装着されて、ワーク107を装着
した回転軸108はフレーム101内に配設したモータ
により矢印に示すB方向に回転駆動されている。ワーク
軸部は、上記装着したワーク107に示すO点を支点と
して、前後動方向(矢印に示すA方向)への揺動と、工
具移動部による加工工具105の上下動Zと、ワーク軸
部106の前後動Yとを含む平面に垂直なワーク揺動軸
を中心に揺動方向(矢印に示すY方向)とに作動するよ
うに構成されている。
置のフレーム101内には、先端を上方向に向けて配設
したワーク軸部106が吊架装着されている。このワー
ク軸部106には、軸心に配設されたワーク軸(回転
軸)108の突出した先端部(上端)に着脱自在に構成
されたワーク107が装着されて、ワーク107を装着
した回転軸108はフレーム101内に配設したモータ
により矢印に示すB方向に回転駆動されている。ワーク
軸部は、上記装着したワーク107に示すO点を支点と
して、前後動方向(矢印に示すA方向)への揺動と、工
具移動部による加工工具105の上下動Zと、ワーク軸
部106の前後動Yとを含む平面に垂直なワーク揺動軸
を中心に揺動方向(矢印に示すY方向)とに作動するよ
うに構成されている。
【0011】
【作用】図2、図3を用いて本発明の曲面創成装置の非
球面創成方法を説明する。図2に示すように、まず、予
め所望の曲面を非球面に近似した球面に形成されたワー
ク107をワーク軸部106に固定装着する。次に砥石
である加工工具105を矢印方向Cに回転作動させて、
図2に示すような状態にワーク107の研削表面(砥石
加工点D)に当接させると共に、その表面へ加工液を供
給する。次にワーク107を揺動軸中心に揺動作動Aさ
せる。このワーク107の揺動作動Aにより、ワーク1
07に予め、形成された近似球面の曲率中心O2 は、ワ
ーク107が揺動する前の位置(図2の状態)からワー
ク107の前後動方向Yと加工工具(砥石)105の上
下動方向Zへの移動する。図2、図3中Dは加工工具1
05の加工点、Gは非球面を創成するためにワーク内に
設定された、加工工具105の加工点Dの次の加工点、
Eは前記加工点Gから、前記近似球面の表面までの径方
向の距離を表している。このときの加工工具105の加
工点は、所望の非球面にするための次の加工点Gと一致
した状態にはなっていない。即ち、加工工具105の加
工点Dと非曲面にするための加工点Gとを一致するため
には、まず加工工具105の回転軸104に平行で、か
つ加工工具105の加工点Dを含む直線上にワーク10
7の近似球面140の曲率中心を一致させなければなら
ない。そのために、ワーク107を前後作動Yさせる。
同時に、加工工具105の加工点Dがワーク107の近
似球面140に達する位置まで、加工工具105を上下
動Zさせる。続いて、加工工具105の加工点Dがワー
ク107の所望非球面143の加工点Gに達するまでの
径方向のズレ量(E)分加工工具105を上下作動させ
ることにより、図3に示すような加工状態となる。即
ち、加工工具105の外線縁における加工点Dの切り込
み量が常に近似球面140の曲率中心O2 に向くことに
なり、加工工具105の切り込み量が少なくなる。この
ような作動を数値制御装置によって、3軸を同時に制御
する。以後繰り返し作動することにより高精度の非球面
の創成加工ができる。
球面創成方法を説明する。図2に示すように、まず、予
め所望の曲面を非球面に近似した球面に形成されたワー
ク107をワーク軸部106に固定装着する。次に砥石
である加工工具105を矢印方向Cに回転作動させて、
図2に示すような状態にワーク107の研削表面(砥石
加工点D)に当接させると共に、その表面へ加工液を供
給する。次にワーク107を揺動軸中心に揺動作動Aさ
せる。このワーク107の揺動作動Aにより、ワーク1
07に予め、形成された近似球面の曲率中心O2 は、ワ
ーク107が揺動する前の位置(図2の状態)からワー
ク107の前後動方向Yと加工工具(砥石)105の上
下動方向Zへの移動する。図2、図3中Dは加工工具1
05の加工点、Gは非球面を創成するためにワーク内に
設定された、加工工具105の加工点Dの次の加工点、
Eは前記加工点Gから、前記近似球面の表面までの径方
向の距離を表している。このときの加工工具105の加
工点は、所望の非球面にするための次の加工点Gと一致
した状態にはなっていない。即ち、加工工具105の加
工点Dと非曲面にするための加工点Gとを一致するため
には、まず加工工具105の回転軸104に平行で、か
つ加工工具105の加工点Dを含む直線上にワーク10
7の近似球面140の曲率中心を一致させなければなら
ない。そのために、ワーク107を前後作動Yさせる。
同時に、加工工具105の加工点Dがワーク107の近
似球面140に達する位置まで、加工工具105を上下
動Zさせる。続いて、加工工具105の加工点Dがワー
ク107の所望非球面143の加工点Gに達するまでの
径方向のズレ量(E)分加工工具105を上下作動させ
ることにより、図3に示すような加工状態となる。即
ち、加工工具105の外線縁における加工点Dの切り込
み量が常に近似球面140の曲率中心O2 に向くことに
なり、加工工具105の切り込み量が少なくなる。この
ような作動を数値制御装置によって、3軸を同時に制御
する。以後繰り返し作動することにより高精度の非球面
の創成加工ができる。
【0012】
【実施例1】本発明の非球面の創成装置と創成方法の実
施例を図面に基づいて説明する。図4は、本発明の非球
面の創成装置の実施例1に係る側面よりの断面図であ
る。図5は、図4の一部を断面にした正面図である。図
6〜図9は、本実施例の非球面の創成方法の作用状態の
要部を示す各側面よりの説明図である。なお、図中にお
いて、上記図1〜図3にて示す同一構成および同一部材
については、同一符号を付し、その説明は省略する。
施例を図面に基づいて説明する。図4は、本発明の非球
面の創成装置の実施例1に係る側面よりの断面図であ
る。図5は、図4の一部を断面にした正面図である。図
6〜図9は、本実施例の非球面の創成方法の作用状態の
要部を示す各側面よりの説明図である。なお、図中にお
いて、上記図1〜図3にて示す同一構成および同一部材
については、同一符号を付し、その説明は省略する。
【0013】図4および図5に示すように非球面の創成
装置110には、側面形状がL字形状に構成されたフレ
ーム101と、フレーム101の上端に垂直にて装着さ
れた支柱状の工具装着部112と、その下端に連装着さ
れた箱体形状のワーク装着部113とにより構成されて
いる。工具装着部112の先端面には、モータ114を
装着し、その下方向に延設したリード螺子115などに
より、その正面側面に沿って上下動自在に摺動支持装着
された工具上下動部103を設けている。前記工具上下
動部103には、砥石105を回転駆動させ、かつその
回転軸114の軸線が前記工具上下動部103の上下動
方向と平行となるように備えられたモータ116を有す
る工具回転軸部102が配置されている。
装置110には、側面形状がL字形状に構成されたフレ
ーム101と、フレーム101の上端に垂直にて装着さ
れた支柱状の工具装着部112と、その下端に連装着さ
れた箱体形状のワーク装着部113とにより構成されて
いる。工具装着部112の先端面には、モータ114を
装着し、その下方向に延設したリード螺子115などに
より、その正面側面に沿って上下動自在に摺動支持装着
された工具上下動部103を設けている。前記工具上下
動部103には、砥石105を回転駆動させ、かつその
回転軸114の軸線が前記工具上下動部103の上下動
方向と平行となるように備えられたモータ116を有す
る工具回転軸部102が配置されている。
【0014】前記、工具回転軸部102の下方位置のワ
ーク装着部113の下端(基端)には、ハウジング10
6を介して回転自在に支持構成され、その軸線が前記工
具回転軸104と同一平面内に含まれる回転軸108が
備えられている。前記回転軸108の上端面には、被加
工物である半球形状のワーク107が固定装着されてい
る。更に、回転軸108の下端部(基端)には、図に示
すようにプーリ118を固設し、ベルト120を介して
駆動モータ121の先端に固設したプーリ119と連接
続して連動するよう構成されている。
ーク装着部113の下端(基端)には、ハウジング10
6を介して回転自在に支持構成され、その軸線が前記工
具回転軸104と同一平面内に含まれる回転軸108が
備えられている。前記回転軸108の上端面には、被加
工物である半球形状のワーク107が固定装着されてい
る。更に、回転軸108の下端部(基端)には、図に示
すようにプーリ118を固設し、ベルト120を介して
駆動モータ121の先端に固設したプーリ119と連接
続して連動するよう構成されている。
【0015】回転軸108を支持するハウジング106
の上部のそれぞれの外周側壁面には、図4に示すように
左右対応してL字形状のアーム122,123が装着さ
れている。このアーム122,123のL字型の上部端
部には、それぞれ外側方向に水平的に突出形成した回動
軸(揺動軸)124,125が前記ワーク回転軸108
の軸線に対して垂直に、かつ一体的に装着されている。
上記回動軸124,125は、スライドベース130,
131の上端部にスライド可能に備えられた回動支持ベ
ース126,127の水平方向に穿設した孔128,1
29に挿入嵌合装着さている。すなわち、回転軸108
は、アーム122,123の回動支持ベース126,1
27を介して回動軸124と125の軸線を支点として
回転軸108を中心に回動(揺動)自在に構成されてい
る。
の上部のそれぞれの外周側壁面には、図4に示すように
左右対応してL字形状のアーム122,123が装着さ
れている。このアーム122,123のL字型の上部端
部には、それぞれ外側方向に水平的に突出形成した回動
軸(揺動軸)124,125が前記ワーク回転軸108
の軸線に対して垂直に、かつ一体的に装着されている。
上記回動軸124,125は、スライドベース130,
131の上端部にスライド可能に備えられた回動支持ベ
ース126,127の水平方向に穿設した孔128,1
29に挿入嵌合装着さている。すなわち、回転軸108
は、アーム122,123の回動支持ベース126,1
27を介して回動軸124と125の軸線を支点として
回転軸108を中心に回動(揺動)自在に構成されてい
る。
【0016】図5に示すスライドベース130の上部外
側壁面に設けられた孔128,129には、回動軸12
4の軸端部に歯車134と噛み合う歯車133を有する
揺動軸124を配設し、前記歯車134は、スライドベ
ース130に配設された回動用サーボモータ133と連
設した歯車134と噛み合い構成されている。即ち、回
転軸108は、前記回動用サーボモータ133を介して
回動中心O1 を中心として矢印にて示すA方向に任意の
角度θにて回動自在に構成されている。
側壁面に設けられた孔128,129には、回動軸12
4の軸端部に歯車134と噛み合う歯車133を有する
揺動軸124を配設し、前記歯車134は、スライドベ
ース130に配設された回動用サーボモータ133と連
設した歯車134と噛み合い構成されている。即ち、回
転軸108は、前記回動用サーボモータ133を介して
回動中心O1 を中心として矢印にて示すA方向に任意の
角度θにて回動自在に構成されている。
【0017】前述のように上記回動支持ベース126,
127はスライドベース130,131をそれぞれ介し
て前記工具回転軸104および前記揺動軸に対して垂直
方向にスライド移動するよう構成されている。即ち、図
4に示す矢印Y方向(水平方向)にスライド移動自在の
構成となっている。また、回動支持ベース127には、
水平方向に移動する送り螺子135が螺着されている。
前記送り螺子135は、スライドベース131に装着さ
れた支持部材136に装着されたサーボモータ137に
連動連結されている。即ち、ワーク軸部106は、サー
ボモータ137と送り螺子135とを介して工具軸部1
02の軸線および前記揺動軸の軸線に直交する水平方向
(図に示す左右方向)Yに移動制御自在の構成となって
いる。上記した2個のサーボモータ133と137の制
御は、図示していないが、数値制御装置を介して制御さ
れるように設定されている。
127はスライドベース130,131をそれぞれ介し
て前記工具回転軸104および前記揺動軸に対して垂直
方向にスライド移動するよう構成されている。即ち、図
4に示す矢印Y方向(水平方向)にスライド移動自在の
構成となっている。また、回動支持ベース127には、
水平方向に移動する送り螺子135が螺着されている。
前記送り螺子135は、スライドベース131に装着さ
れた支持部材136に装着されたサーボモータ137に
連動連結されている。即ち、ワーク軸部106は、サー
ボモータ137と送り螺子135とを介して工具軸部1
02の軸線および前記揺動軸の軸線に直交する水平方向
(図に示す左右方向)Yに移動制御自在の構成となって
いる。上記した2個のサーボモータ133と137の制
御は、図示していないが、数値制御装置を介して制御さ
れるように設定されている。
【0018】上記のように、構成された非球面創成装置
110における非球面創成方法を図に基づいて説明す
る。図6は、ワーク107が加工開始前に加工工具(砥
石)105に当接した状態の要部を示す側面図である。
図7は、ワーク107が揺動支点O2 を中心に角度θ揺
動した状態の要部を示す側面図である。図8は、ワーク
107が揺動した後と、ワーク107を前後作動Yさせ
て加工工具105の回転軸104に平行でかつ、加工工
具105の加工点139を含む直線にワーク107の近
似球面140の曲率中心点(揺動支点)111を一致さ
せた状態の要部を示す側面図である。図9は、加工工具
105の加工点139が所望の非球面の加工点143に
達するまで加工工具105を上下動させた状態の要部を
示す側面図である。
110における非球面創成方法を図に基づいて説明す
る。図6は、ワーク107が加工開始前に加工工具(砥
石)105に当接した状態の要部を示す側面図である。
図7は、ワーク107が揺動支点O2 を中心に角度θ揺
動した状態の要部を示す側面図である。図8は、ワーク
107が揺動した後と、ワーク107を前後作動Yさせ
て加工工具105の回転軸104に平行でかつ、加工工
具105の加工点139を含む直線にワーク107の近
似球面140の曲率中心点(揺動支点)111を一致さ
せた状態の要部を示す側面図である。図9は、加工工具
105の加工点139が所望の非球面の加工点143に
達するまで加工工具105を上下動させた状態の要部を
示す側面図である。
【0019】予め、所望の非球面形状に近似した非球面
140に形成されたワーク107をワーク軸108の先
端部に固定装着し、モータ121と116を駆動させて
ワーク107および砥石105をそれぞれの回転軸10
4とワーク軸108を介して回動させると共に、図示し
ていないが加工液供給手段により、加工液をワーク10
7の加工球面に供給する。
140に形成されたワーク107をワーク軸108の先
端部に固定装着し、モータ121と116を駆動させて
ワーク107および砥石105をそれぞれの回転軸10
4とワーク軸108を介して回動させると共に、図示し
ていないが加工液供給手段により、加工液をワーク10
7の加工球面に供給する。
【0020】図6の状態から、ワーク107を揺動用サ
ーボモータ133を駆動させて揺動軸124,125を
中心に揺動させると、図7に示すようにワーク107
は、揺動の中心109を支点にワーク107は揺動す
る。即ち、ワーク107は図6に示す位置より図7に示
す位置に、前後動軸方向(図7中矢印Y方向)141と
上下動方向(図7中矢印Z方向)に移動量142にそれ
ぞれ移動する。この移動によるワーク107の曲率中心
111の上下動方向のズレ量142は、揺動後のワーク
107に形成された近似球面に対する砥石105の前記
上下動方向のズレ量200に等しい。
ーボモータ133を駆動させて揺動軸124,125を
中心に揺動させると、図7に示すようにワーク107
は、揺動の中心109を支点にワーク107は揺動す
る。即ち、ワーク107は図6に示す位置より図7に示
す位置に、前後動軸方向(図7中矢印Y方向)141と
上下動方向(図7中矢印Z方向)に移動量142にそれ
ぞれ移動する。この移動によるワーク107の曲率中心
111の上下動方向のズレ量142は、揺動後のワーク
107に形成された近似球面に対する砥石105の前記
上下動方向のズレ量200に等しい。
【0021】上記の場合、砥石105の加工点139
は、所望の非球面の加工点143と一致した状態ではな
いので砥石105の加工点139と、所望の非球面の加
工点143とを一致させるための操作をする。図8にて
示すようにズレ量分だけワーク107を前後動(Y方
向)させ、砥石105を上動(Z方向)させる。まず、
砥石105の回転軸104に平行で、かつ砥石105の
加工点139を含む直線上に近似球面140の曲率中心
111を一致させるために、ズレ量141分ワーク10
7をY方向に移動させる。次に、図9にして示すよう
に、ワーク107を移動141させた後、砥石105の
加工点139がワーク107の近似球面143に達する
位置までのズレ量142の分だけ砥石105をZ方向に
上動させる。続いて、砥石105の加工点139が所望
の非球面の加工点143に達するまでのズレ量201の
分、砥石105をX方向に下降させることで砥石105
の加工点139と所望の非球面の加工点143とを一致
させることができる。以上のような作用(方法)を球面
上の各加工点に対して、図示していない数値制御手段に
よって3軸同時に制御される。以後、この作用を繰り返
すことによって非球面の創成加工が精度良く製造するこ
とができる。
は、所望の非球面の加工点143と一致した状態ではな
いので砥石105の加工点139と、所望の非球面の加
工点143とを一致させるための操作をする。図8にて
示すようにズレ量分だけワーク107を前後動(Y方
向)させ、砥石105を上動(Z方向)させる。まず、
砥石105の回転軸104に平行で、かつ砥石105の
加工点139を含む直線上に近似球面140の曲率中心
111を一致させるために、ズレ量141分ワーク10
7をY方向に移動させる。次に、図9にして示すよう
に、ワーク107を移動141させた後、砥石105の
加工点139がワーク107の近似球面143に達する
位置までのズレ量142の分だけ砥石105をZ方向に
上動させる。続いて、砥石105の加工点139が所望
の非球面の加工点143に達するまでのズレ量201の
分、砥石105をX方向に下降させることで砥石105
の加工点139と所望の非球面の加工点143とを一致
させることができる。以上のような作用(方法)を球面
上の各加工点に対して、図示していない数値制御手段に
よって3軸同時に制御される。以後、この作用を繰り返
すことによって非球面の創成加工が精度良く製造するこ
とができる。
【0022】
【実施例2】図10は、本発明に係る非球面の創成装置
の実施例2の要部を示す側面図である。図中における上
記実施例1と同一構成および同一部材については、同一
符号を付し、その説明は省略する。図に示すように本実
施例と上記実施例1との相違は加工工具(砥石)105
を装着した工具回転軸102をワーク107をワーク揺
動軸に対して垂直に配設した構成である。即ち、L字形
状のフレーム101上の上端面上に逆L字形状の支持部
材144を装着し、その支持端部に垂直に螺合装着され
た螺子部材145を設け、その上端部にモータ146を
装着して回動するよう構成されている。また、螺子部材
145の先端(図に示す下端)には、上記フレーム10
1の垂直側壁面を上下摺動し、砥石105を載置するよ
うにL字形状の取付部材である工具移動部147垂直形
成部の中央位置と接続構成されている。また、上記砥石
105を装着した回転軸104の基端部には、モータ1
46が装着されて、砥石105を工具軸部102を介し
て図に示す矢印方向に回転するように装着されている。
上記構成による本実施例の作用(創成加工方法)は、実
施例1と同一に付きその説明は省略する。
の実施例2の要部を示す側面図である。図中における上
記実施例1と同一構成および同一部材については、同一
符号を付し、その説明は省略する。図に示すように本実
施例と上記実施例1との相違は加工工具(砥石)105
を装着した工具回転軸102をワーク107をワーク揺
動軸に対して垂直に配設した構成である。即ち、L字形
状のフレーム101上の上端面上に逆L字形状の支持部
材144を装着し、その支持端部に垂直に螺合装着され
た螺子部材145を設け、その上端部にモータ146を
装着して回動するよう構成されている。また、螺子部材
145の先端(図に示す下端)には、上記フレーム10
1の垂直側壁面を上下摺動し、砥石105を載置するよ
うにL字形状の取付部材である工具移動部147垂直形
成部の中央位置と接続構成されている。また、上記砥石
105を装着した回転軸104の基端部には、モータ1
46が装着されて、砥石105を工具軸部102を介し
て図に示す矢印方向に回転するように装着されている。
上記構成による本実施例の作用(創成加工方法)は、実
施例1と同一に付きその説明は省略する。
【0023】図11は、本発明に係る非球面の創成装置
の実施例3の要部を示す側面図である。図中における上
部実施例1および実施例2と同一構成および同一部材に
ついては、同一符号を付し、その説明は省略する。図に
示すように、本実施例と上記実施例2との相違は工具回
転軸(図示省略)の軸線が、ワークの揺動軸の軸線と平
行に備えられていることである。なお、上記構成による
作用(創成加工方法)は、上記実施例1および実施例2
と同一につき省略する。
の実施例3の要部を示す側面図である。図中における上
部実施例1および実施例2と同一構成および同一部材に
ついては、同一符号を付し、その説明は省略する。図に
示すように、本実施例と上記実施例2との相違は工具回
転軸(図示省略)の軸線が、ワークの揺動軸の軸線と平
行に備えられていることである。なお、上記構成による
作用(創成加工方法)は、上記実施例1および実施例2
と同一につき省略する。
【0024】
【発明の効果】上記構成と作用による本発明によれば、
非球面の創成装置に砥石を回転軸に平行構成し、この砥
石の加工点を含む直線上にワークの近似球面の曲率中心
を一致させるために、ワークを前後動するように構成
し、更に砥石の加工点がワークの近似非球面に達する位
置まで上下動するように構成して砥石の加工点が所望の
非球面の加工点に達するまで上下動させるように構成し
て上記3軸を同時に制御するよう数値制御手段によって
制御するようにしたので、非球面が品質よく高精度に製
造できる効果は顕著である。
非球面の創成装置に砥石を回転軸に平行構成し、この砥
石の加工点を含む直線上にワークの近似球面の曲率中心
を一致させるために、ワークを前後動するように構成
し、更に砥石の加工点がワークの近似非球面に達する位
置まで上下動するように構成して砥石の加工点が所望の
非球面の加工点に達するまで上下動させるように構成し
て上記3軸を同時に制御するよう数値制御手段によって
制御するようにしたので、非球面が品質よく高精度に製
造できる効果は顕著である。
【図1】本発明の非球面の創成装置の概念を示す側面図
である。
である。
【図2】図1による創成装置の創成加工方法を示す側面
図である。
図である。
【図3】図1に続く創成加工方法を示す側面図である。
【図4】本発明の非球面の創成装置の実施例1に係る側
面よりの断面図である。
面よりの断面図である。
【図5】図4の正面よりの断面図である。
【図6】図4および図5の創成装置により創成加工状態
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図7】図6に続く創成加工方法を示す側面図である。
【図8】図7に続く創成加工方法を示す側面図である。
【図9】図8に続く創成加工方法を示す側面図である。
【図10】本発明の非球面の創成装置の実施例2の要部
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図11】本発明の非球面の創成装置の実施例3の要部
を示す側面図である。
を示す側面図である。
【図12】従来の曲面創成装置を示す斜視図である。
101 フレーム 102 工具回転軸部 103 工具移動部 104 回転軸 105 加工工具(砥石) 106 ワーク軸部 107 ワーク 108 ワーク軸(回転軸) 109 揺動軸 110 非球面創成装置 111 揺動支点(曲率中心点) 112 工具装着部 113 ワーク装着部 114,116,146 モータ 115 リード螺子 118,119 プーリ 120 ベルト 121 駆動モータ 122,123 アーム 124,125 回動軸 126,127 回動支持ベース 128,129 孔 130,131 スライドベース 133,137 サーボモータ 132,134 歯車 135 送り螺子 136 支持部材 139 加工点 140 近似非球面 141 前後動軸方向 142 上下動軸方向 143 所望の加工面 144 支持部材 145 螺子部材 147 取付部材
Claims (2)
- 【請求項1】 ワークをその軸線回りに回転自在、また
は回転駆動自在に保持するワーク軸と、前記ワーク軸を
その軸線と垂直な軸線(以下揺動軸線と称する)回りに
揺動させる機構と、ワークの加工面と対向して配置した
工具を回転駆動自在に保持する工具保持部を上記揺動軸
線に対して垂直方向に直進移動させ、該工具を上記ワー
クと当接させる機構と、前記ワーク軸を前記工具保持部
の移動方向に対して垂直方向に移動させる機構とを装備
し、ワークと工具の相互の回転、ワークの揺動、ワーク
の直進移動および工具の直進移動により、被加工体を研
削研磨加工しうるように構成してなる研削研磨装置にお
いて、工具を回転駆動させるための回転駆動装置の回転
軸線が、前記揺動軸線と平行もしくは垂直に配置されて
いることを特徴とする非球面の創成装置。 - 【請求項2】 ワークに所望の非球面形状の近似球面を
設定し、加工工具の回転および移動と、ワークの回転と
揺動および移動とを数値制御プログラムにより制御し、
加工工具がワークの所望の近似球面の曲率中心に向かっ
て、その表面から所望の非球面形状の加工位置まで切り
込むことにより、非球面形状を創成加工することを特徴
とする非球面の創成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33424691A JPH05138521A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 非球面の創成装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33424691A JPH05138521A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 非球面の創成装置および方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05138521A true JPH05138521A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=18275184
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33424691A Withdrawn JPH05138521A (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | 非球面の創成装置および方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05138521A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0937542A1 (de) * | 1998-02-23 | 1999-08-25 | Schneider GmbH + Co. KG | Verfahren zum Polieren optischer Linsen und Mehrspindel-Poliermaschine mit verschiedenen Polierwerkzeugen zur Durchführung des Verfahrens |
CN103231297A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 大口径光学零件的大气等离子体加工方法 |
KR101508093B1 (ko) * | 2014-03-14 | 2015-04-07 | 최외철 | 볼밸브의 볼 연마장치 |
KR101508096B1 (ko) * | 2014-05-21 | 2015-04-07 | 최외철 | 볼밸브의 볼 연마장치 |
CN104493662A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 吉林大学 | 曲率半径可调式非球面凹透镜加工装置 |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP33424691A patent/JPH05138521A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0937542A1 (de) * | 1998-02-23 | 1999-08-25 | Schneider GmbH + Co. KG | Verfahren zum Polieren optischer Linsen und Mehrspindel-Poliermaschine mit verschiedenen Polierwerkzeugen zur Durchführung des Verfahrens |
CN103231297A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 大口径光学零件的大气等离子体加工方法 |
KR101508093B1 (ko) * | 2014-03-14 | 2015-04-07 | 최외철 | 볼밸브의 볼 연마장치 |
KR101508096B1 (ko) * | 2014-05-21 | 2015-04-07 | 최외철 | 볼밸브의 볼 연마장치 |
CN104493662A (zh) * | 2014-12-15 | 2015-04-08 | 吉林大学 | 曲率半径可调式非球面凹透镜加工装置 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990204 |