JP2000127016A - 加工装置 - Google Patents
加工装置Info
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- JP2000127016A JP2000127016A JP10297767A JP29776798A JP2000127016A JP 2000127016 A JP2000127016 A JP 2000127016A JP 10297767 A JP10297767 A JP 10297767A JP 29776798 A JP29776798 A JP 29776798A JP 2000127016 A JP2000127016 A JP 2000127016A
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- JP
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- work
- workpiece
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】球面および自由曲面を高精度に加工できる小型
の加工装置を提供する。 【解決手段】被加工物１２が取付けられる加工槽１９
は、ワーク台１１に固定され、このワーク台１１は、ｙ
軸周りに回転するＤ軸に固定されている。さらに、Ｄ軸
を保持したステー２０は、ｘ軸周りに回転するＣ軸に固
定され、このＣ軸を保持したステー１９は、Ｘ軸８上を
ｙ軸方向に直動するＹ軸９に固定されている。そして、
Ｘ軸８は、ベース上をｘ軸方向に直動する。一方、加工
工具１３が取付けられるツール軸１４は、ハウジング１
８に保持され、このハウジング１８は、ｙ軸周りに回転
するＢ軸に固定されている。さらに、Ｂ軸を保持したス
テー２２は、ｘ軸周りに回転するＡ軸に固定され、この
Ａ軸を保持したステー２１は、ｚ軸方向に直動するＺ軸
１０に固定されている。
の加工装置を提供する。 【解決手段】被加工物１２が取付けられる加工槽１９
は、ワーク台１１に固定され、このワーク台１１は、ｙ
軸周りに回転するＤ軸に固定されている。さらに、Ｄ軸
を保持したステー２０は、ｘ軸周りに回転するＣ軸に固
定され、このＣ軸を保持したステー１９は、Ｘ軸８上を
ｙ軸方向に直動するＹ軸９に固定されている。そして、
Ｘ軸８は、ベース上をｘ軸方向に直動する。一方、加工
工具１３が取付けられるツール軸１４は、ハウジング１
８に保持され、このハウジング１８は、ｙ軸周りに回転
するＢ軸に固定されている。さらに、Ｂ軸を保持したス
テー２２は、ｘ軸周りに回転するＡ軸に固定され、この
Ａ軸を保持したステー２１は、ｚ軸方向に直動するＺ軸
１０に固定されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学素子、金型等
の自由曲面の修正加工に適した加工装置に関する。
の自由曲面の修正加工に適した加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】被加工物の表面形状を修正加工するため
の加工装置として、特公平４−５０１５２号公報の非球
面加工機、特公平３−２６２８号公報記載の球面研磨機
および特開平５−５７６０６号公報記載の研磨装置が知
られている。特公平４−５０１５２号公報の非球面加工
機は、被加工物と工具とをそれぞれ回転させながら、さ
らに工具側を揺動させることによって、非球面形状を創
成するものである。特公平３−２６２８号公報記載の球
面研磨機は、研磨液に浸漬された被加工物に、その曲率
半径よりも小径の研磨ポリシャの側面を押し当てなが
ら、被加工物と研磨ポリシャとをそれぞれ回転させ、さ
らに被加工物を揺動させることによって、球面形状を創
成するものである。特開平５−５７６０６号公報記載の
研磨装置は、研磨液中に被加工物を浸漬させ、その被加
工物の形状データに基づいて研磨工具を揺動させること
によって、研磨工具と被加工物とを摺動させるものであ
る。
の加工装置として、特公平４−５０１５２号公報の非球
面加工機、特公平３−２６２８号公報記載の球面研磨機
および特開平５−５７６０６号公報記載の研磨装置が知
られている。特公平４−５０１５２号公報の非球面加工
機は、被加工物と工具とをそれぞれ回転させながら、さ
らに工具側を揺動させることによって、非球面形状を創
成するものである。特公平３−２６２８号公報記載の球
面研磨機は、研磨液に浸漬された被加工物に、その曲率
半径よりも小径の研磨ポリシャの側面を押し当てなが
ら、被加工物と研磨ポリシャとをそれぞれ回転させ、さ
らに被加工物を揺動させることによって、球面形状を創
成するものである。特開平５−５７６０６号公報記載の
研磨装置は、研磨液中に被加工物を浸漬させ、その被加
工物の形状データに基づいて研磨工具を揺動させること
によって、研磨工具と被加工物とを摺動させるものであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
加工装置のうち、加工中に被加工物を回転させる装置
(特公平４−５０１５２号公報の非球面加工機、特公平
３−２６２８号公報記載の球面研磨機)は、回転非対称
形の被加工物の加工には不向きである。また、液中研磨
を行う装置(特開平５−５７６０６号公報記載の研磨装
置、特公平３−２６２８号公報記載の球面研磨機)は、
被加工物の形状の曲率がきついと、工具軸等も研磨液中
に浸漬されてしまうため、曲率のきつい被加工物の加工
には不向きである。
加工装置のうち、加工中に被加工物を回転させる装置
(特公平４−５０１５２号公報の非球面加工機、特公平
３−２６２８号公報記載の球面研磨機)は、回転非対称
形の被加工物の加工には不向きである。また、液中研磨
を行う装置(特開平５−５７６０６号公報記載の研磨装
置、特公平３−２６２８号公報記載の球面研磨機)は、
被加工物の形状の曲率がきついと、工具軸等も研磨液中
に浸漬されてしまうため、曲率のきつい被加工物の加工
には不向きである。
【０００４】また、特開平５−５７６０６号公報記載の
研磨装置は、被加工物を動かさずに、被加工物の表面の
加工点における法線方向に追従させて工具軸を傾斜させ
るものであるため、半球もしくはそれに近い形状の被加
工物の研磨加工には不向きである。すなわち、このよう
な研磨装置は、その工具軸の傾斜角が、工具軸傾斜機構
の機構上の制約により制限されるため、工具軸を４５度
以上傾斜させることが必要となる被加工物(半球に近い
形状の被加工物)を研磨するのは困難である。また、工
具軸をほぼ９０度傾斜させることが必要となる被加工物
(半球の被加工物)を研磨するのは、ほとんど不可能であ
る。また、工具軸の傾斜角が大きくなるにしたがって、
工具軸傾斜機構と被加工物との干渉も生じやすくなる。
研磨装置は、被加工物を動かさずに、被加工物の表面の
加工点における法線方向に追従させて工具軸を傾斜させ
るものであるため、半球もしくはそれに近い形状の被加
工物の研磨加工には不向きである。すなわち、このよう
な研磨装置は、その工具軸の傾斜角が、工具軸傾斜機構
の機構上の制約により制限されるため、工具軸を４５度
以上傾斜させることが必要となる被加工物(半球に近い
形状の被加工物)を研磨するのは困難である。また、工
具軸をほぼ９０度傾斜させることが必要となる被加工物
(半球の被加工物)を研磨するのは、ほとんど不可能であ
る。また、工具軸の傾斜角が大きくなるにしたがって、
工具軸傾斜機構と被加工物との干渉も生じやすくなる。
【０００５】そこで、本発明は、球面および自由曲面を
精度良く加工することができ、かつ、小型化に適した加
工装置を提供することを目的とする。
精度良く加工することができ、かつ、小型化に適した加
工装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、被加工物を取り付けるためのワーク軸
と、加工工具を取り付けるためのツール軸と、前記ツー
ル軸を回転させるツール軸回転手段と、前記ワーク軸と
前記ツール軸とを相対的に移動させる移動機構とを備え
た加工装置であって、少なくとも２方向に前記ワーク軸
を傾斜させるワーク傾斜機構と、少なくとも２方向に前
記ツール軸を傾斜させるツール傾斜機構とを備えること
を加工装置を提供する。
め、本発明は、被加工物を取り付けるためのワーク軸
と、加工工具を取り付けるためのツール軸と、前記ツー
ル軸を回転させるツール軸回転手段と、前記ワーク軸と
前記ツール軸とを相対的に移動させる移動機構とを備え
た加工装置であって、少なくとも２方向に前記ワーク軸
を傾斜させるワーク傾斜機構と、少なくとも２方向に前
記ツール軸を傾斜させるツール傾斜機構とを備えること
を加工装置を提供する。
【０００７】本発明に係る加工装置によれば、ワーク軸
およびツール軸の双方を少なくとも２方向に傾斜させる
ことができるため、加工工具および被加工物の双方に任
意の姿勢をとらせることが可能となり、被加工物に対し
て加工工具がとりうる相対的な姿勢の範囲が広がる。従
って、球面等の曲率がきつい形状、自由曲面等をも加工
することができ、ツール軸その他の部品と被加工物との
干渉も生じにくい。また、加工中に被加工物側を回転さ
せないため、回転対称形の被加工物のみならず、四角形
等の非回転対称形の被加工物であっても加工することが
できる。また、ツール軸だけを傾斜をさせる従来の研磨
装置よりも移動機構をコンパクトにすることができ、装
置の小型化を図りやすい。さらに、被加工物を浸漬させ
る研磨液を蓄えるための研磨液槽を設けた場合であって
も、ワーク軸およびツール軸の双方を少なくとも２方向
に傾斜させることができるため、加工工具だけを研磨液
中に浸漬させることができる。
およびツール軸の双方を少なくとも２方向に傾斜させる
ことができるため、加工工具および被加工物の双方に任
意の姿勢をとらせることが可能となり、被加工物に対し
て加工工具がとりうる相対的な姿勢の範囲が広がる。従
って、球面等の曲率がきつい形状、自由曲面等をも加工
することができ、ツール軸その他の部品と被加工物との
干渉も生じにくい。また、加工中に被加工物側を回転さ
せないため、回転対称形の被加工物のみならず、四角形
等の非回転対称形の被加工物であっても加工することが
できる。また、ツール軸だけを傾斜をさせる従来の研磨
装置よりも移動機構をコンパクトにすることができ、装
置の小型化を図りやすい。さらに、被加工物を浸漬させ
る研磨液を蓄えるための研磨液槽を設けた場合であって
も、ワーク軸およびツール軸の双方を少なくとも２方向
に傾斜させることができるため、加工工具だけを研磨液
中に浸漬させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照しなが
ら、本発明に係る実施の一形態について説明する。
ら、本発明に係る実施の一形態について説明する。
【０００９】最初に、図１により、直交座標系ｘｙｚを
用いて、本実施の形態に係る加工装置の基本構成につい
て説明する。ここでは、被加工物を研磨液中で研磨する
液中研磨用の研磨装置を例に挙げて説明するが、通常の
研磨装置、研削装置等にも本発明が適用可能であること
は言うまでもない。
用いて、本実施の形態に係る加工装置の基本構成につい
て説明する。ここでは、被加工物を研磨液中で研磨する
液中研磨用の研磨装置を例に挙げて説明するが、通常の
研磨装置、研削装置等にも本発明が適用可能であること
は言うまでもない。
【００１０】内部に加工物１２の取付部を有する研磨液
槽１６は、ワーク台１１上に固定されている。このワー
ク台１１は、Ｄ軸モータ４の駆動によってｙ軸周りに回
転するＤ軸(不図示)に固定されている。そして、Ｄ軸を
回転可能に保持したＤ軸ステー２０は、Ｃ軸モータ３の
駆動によってｘ軸周りに回転するＣ軸(不図示)に固定さ
れている。そして、Ｃ軸を回転可能に保持したＣ軸ステ
ー１９は、Ｘ軸８上に重ねられたＹ軸９に固定されてい
る。そして、Ｙ軸９は、Ｙ軸モータ２の駆動によって、
Ｘ軸８上をｙ軸方向に直動し、Ｘ軸８は、Ｘ軸モータ１
の駆動によって、ベース上をｘ軸方向に直動する。
槽１６は、ワーク台１１上に固定されている。このワー
ク台１１は、Ｄ軸モータ４の駆動によってｙ軸周りに回
転するＤ軸(不図示)に固定されている。そして、Ｄ軸を
回転可能に保持したＤ軸ステー２０は、Ｃ軸モータ３の
駆動によってｘ軸周りに回転するＣ軸(不図示)に固定さ
れている。そして、Ｃ軸を回転可能に保持したＣ軸ステ
ー１９は、Ｘ軸８上に重ねられたＹ軸９に固定されてい
る。そして、Ｙ軸９は、Ｙ軸モータ２の駆動によって、
Ｘ軸８上をｙ軸方向に直動し、Ｘ軸８は、Ｘ軸モータ１
の駆動によって、ベース上をｘ軸方向に直動する。
【００１１】このような機構により、研磨液槽１６が取
り付けられたワーク台１１は、ｘ軸方向の直動、ｙ軸方
向の直動、ｘ軸周りの回転、ｙ軸周りの回転の４自由度
を有することになるため、研磨液槽１９内に固定された
被加工物１２は、機構上の制約の範囲内においてｘｙ平
面内の任意の位置で任意の姿勢をとることができる。
り付けられたワーク台１１は、ｘ軸方向の直動、ｙ軸方
向の直動、ｘ軸周りの回転、ｙ軸周りの回転の４自由度
を有することになるため、研磨液槽１９内に固定された
被加工物１２は、機構上の制約の範囲内においてｘｙ平
面内の任意の位置で任意の姿勢をとることができる。
【００１２】一方、加工工具１３(ポリシャ、砥石等)
は、ツール軸ハウジング１８に回転可能に保持されたツ
ール軸１４に固定されている。このツール軸１４には、
ツール軸ハウジング１８内部のツール軸モータ(不図示)
から回転運動を与えられると共に、アクチュエータ１５
(エアーシリンダー、バネ、ボイスコイルモータ等)か
ら、被加工物１２に加工工具１３を押し当てるための荷
重が与えられる。ツール軸ハウジング１８は、Ｂ軸モー
タ６の駆動によってｙ軸周りに回転するＢ軸(不図示)に
固定されている。そして、このＢ軸を回転可能に保持し
たＢ軸ステー２２は、Ａ軸モータ５の駆動によってｘ軸
周りに回転するＡ軸(不図示)に固定されている。そし
て、このＡ軸を回転可能に保持したＡ軸ステー２１は、
Ｚ軸１０に固定されている。さらに、このＺ軸１０は、
ベース(不図示)に立設されたＺ軸支持台１７に移動可能
に保持され、Ｚ軸モータ７の駆動によってｚ軸方向に直
動する。なお、Ｚ軸支持台１７の裏側には、Ｚ軸１０等
の重量をキャンセルするためのバランサー(不図示)が配
置されている。
は、ツール軸ハウジング１８に回転可能に保持されたツ
ール軸１４に固定されている。このツール軸１４には、
ツール軸ハウジング１８内部のツール軸モータ(不図示)
から回転運動を与えられると共に、アクチュエータ１５
(エアーシリンダー、バネ、ボイスコイルモータ等)か
ら、被加工物１２に加工工具１３を押し当てるための荷
重が与えられる。ツール軸ハウジング１８は、Ｂ軸モー
タ６の駆動によってｙ軸周りに回転するＢ軸(不図示)に
固定されている。そして、このＢ軸を回転可能に保持し
たＢ軸ステー２２は、Ａ軸モータ５の駆動によってｘ軸
周りに回転するＡ軸(不図示)に固定されている。そし
て、このＡ軸を回転可能に保持したＡ軸ステー２１は、
Ｚ軸１０に固定されている。さらに、このＺ軸１０は、
ベース(不図示)に立設されたＺ軸支持台１７に移動可能
に保持され、Ｚ軸モータ７の駆動によってｚ軸方向に直
動する。なお、Ｚ軸支持台１７の裏側には、Ｚ軸１０等
の重量をキャンセルするためのバランサー(不図示)が配
置されている。
【００１３】このような機構により、加工工具１３は、
ｚ軸方向への移動、ｘ軸周りの回転、ｙ軸周りの回転の
３自由度を有することになるため、機構上の制約の範囲
内において、ｚ軸上の任意の位置で任意の姿勢をとるこ
とができる。
ｚ軸方向への移動、ｘ軸周りの回転、ｙ軸周りの回転の
３自由度を有することになるため、機構上の制約の範囲
内において、ｚ軸上の任意の位置で任意の姿勢をとるこ
とができる。
【００１４】そして、制御装置(不図示)は、ｚ軸に対す
るツール軸１４の傾斜角α1と、ｚ軸に対するワーク台
１１の傾斜角β2との比α1／β2が、ｚ軸に対するツー
ル軸１４の最大傾斜角αmaxと、ワーク台１１の最大傾
斜角βmaxとの比αmax／βmaxに等しくなるように、Ａ
ＢＣＤ軸をそれぞれ回転させるモータ３,４,５,６の回
転角を制御すると共に、ＮＣデータによって表された経
路上を加工工具１３が移動するように、ＸＹＺ軸をそれ
ぞれ直動させるモータ１,２,７の回転角を制御してい
る。なお、ツール軸１４は、被加工物１２の法線方向か
ら０度〜３０度傾斜するように制御される。
るツール軸１４の傾斜角α1と、ｚ軸に対するワーク台
１１の傾斜角β2との比α1／β2が、ｚ軸に対するツー
ル軸１４の最大傾斜角αmaxと、ワーク台１１の最大傾
斜角βmaxとの比αmax／βmaxに等しくなるように、Ａ
ＢＣＤ軸をそれぞれ回転させるモータ３,４,５,６の回
転角を制御すると共に、ＮＣデータによって表された経
路上を加工工具１３が移動するように、ＸＹＺ軸をそれ
ぞれ直動させるモータ１,２,７の回転角を制御してい
る。なお、ツール軸１４は、被加工物１２の法線方向か
ら０度〜３０度傾斜するように制御される。
【００１５】以上述べたように、本加工装置によれば、
機構上の制約の範囲内においてではあるが、加工工具１
３および被加工物１２の双方が任意の姿勢をとることが
できるため、被加工物１２に対して加工工具１３がとり
うる相対的な姿勢の範囲が広がり、球面等の曲率がきつ
い形状、自由曲面等をも加工することができ、ツール軸
その他の部品と被加工物との干渉も生じにくい。
機構上の制約の範囲内においてではあるが、加工工具１
３および被加工物１２の双方が任意の姿勢をとることが
できるため、被加工物１２に対して加工工具１３がとり
うる相対的な姿勢の範囲が広がり、球面等の曲率がきつ
い形状、自由曲面等をも加工することができ、ツール軸
その他の部品と被加工物との干渉も生じにくい。
【００１６】また、加工中に被加工物１２を回転させな
いため、回転対称形の被加工物のみならず、四角形等の
非回転対称形の被加工物であっても加工することができ
る。また、ツール軸だけを傾斜をさせる従来の研磨装置
よりもＸ軸およびＹ軸を短くすることができるため、装
置の小型化を図ることができる。
いため、回転対称形の被加工物のみならず、四角形等の
非回転対称形の被加工物であっても加工することができ
る。また、ツール軸だけを傾斜をさせる従来の研磨装置
よりもＸ軸およびＹ軸を短くすることができるため、装
置の小型化を図ることができる。
【００１７】尚、本実施の形態では、研磨液槽１６をワ
ーク台１１上に固定し、ワーク台１１と共に研磨液槽１
６も揺動させるようにしているが、必ずしも、このよう
にする必要はない。例えば、研磨液槽１６をＣ軸ステー
１９に固定し、研磨液槽１６を揺動させずに、その内部
でワーク台１１だけを揺動させるようにすれば、ツール
傾斜機構を構成する部品と研磨液槽１６との干渉を防止
することができる。さらに、研磨液槽１６からの研磨液
漏れが生じにくいため、十分な研磨液を研磨液槽１６に
満たすことができる。但し、この場合には、研磨液槽１
６とワーク台１１との隙間にシール装置を設ける必要が
ある。
ーク台１１上に固定し、ワーク台１１と共に研磨液槽１
６も揺動させるようにしているが、必ずしも、このよう
にする必要はない。例えば、研磨液槽１６をＣ軸ステー
１９に固定し、研磨液槽１６を揺動させずに、その内部
でワーク台１１だけを揺動させるようにすれば、ツール
傾斜機構を構成する部品と研磨液槽１６との干渉を防止
することができる。さらに、研磨液槽１６からの研磨液
漏れが生じにくいため、十分な研磨液を研磨液槽１６に
満たすことができる。但し、この場合には、研磨液槽１
６とワーク台１１との隙間にシール装置を設ける必要が
ある。
【００１８】また、本実施の形態では、ワーク台１１を
ｘ方向およびｙ方向に移動させ、加工工具１２をｚ軸方
向に移動させるようにしているが、ワーク台１１と加工
工具１２との運動方向の組合せは、これに限られるもの
ではない。例えば、ワーク台１１をｘ軸方向に移動さ
せ、加工工具１２をｘ方向およびｙ方向に移動させるよ
うにしても構わない。
ｘ方向およびｙ方向に移動させ、加工工具１２をｚ軸方
向に移動させるようにしているが、ワーク台１１と加工
工具１２との運動方向の組合せは、これに限られるもの
ではない。例えば、ワーク台１１をｘ軸方向に移動さ
せ、加工工具１２をｘ方向およびｙ方向に移動させるよ
うにしても構わない。
【００１９】また、本実施の形態では、Ｃ軸およびＡ軸
をＸ軸に平行に設け、Ｄ軸およびＢ軸をＹ軸に設けてい
るが、必ずしも、このようにする必要はない。但し、本
実施の形態のような位置関係で各軸を設けたほうが、計
算が容易である点において望ましい。
をＸ軸に平行に設け、Ｄ軸およびＢ軸をＹ軸に設けてい
るが、必ずしも、このようにする必要はない。但し、本
実施の形態のような位置関係で各軸を設けたほうが、計
算が容易である点において望ましい。
【００２０】次に、加工工具およびその姿勢制御方法に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２１】加工工具およびその姿勢制御方法は、加工
の目的に応じて使い分けることが望ましい。
の目的に応じて使い分けることが望ましい。
【００２２】例えば、研削加工を行う場合には、被加工
物の最小曲率よりも小さな曲率の球面形状の砥石を用い
ることが望ましい。そして、被加工物の中央領域におい
ては、被加工面の加工点における法線方向と砥石の自転
軸とが一致し、被加工物の外周領域においては、被加工
面の加工点における法線方向と砥石の自転軸とが一定角
度θ(好ましくは、０°＜θ≦３０°)をなすように、砥
石の姿勢を制御すれば、被加工物の外縁まで良好に研削
することができる。あるいは、砥石の自転軸と、被加工
面の加工点における法線方向とが一定角度θ(好ましく
は、０°＜θ≦３０°)をなすようにしてもよい。な
お、研削の場合には、必ずしもアクチュエータによって
ツール軸を押圧する必要はなく、砥石と被加工物とを位
置決めするだけでもよい。
物の最小曲率よりも小さな曲率の球面形状の砥石を用い
ることが望ましい。そして、被加工物の中央領域におい
ては、被加工面の加工点における法線方向と砥石の自転
軸とが一致し、被加工物の外周領域においては、被加工
面の加工点における法線方向と砥石の自転軸とが一定角
度θ(好ましくは、０°＜θ≦３０°)をなすように、砥
石の姿勢を制御すれば、被加工物の外縁まで良好に研削
することができる。あるいは、砥石の自転軸と、被加工
面の加工点における法線方向とが一定角度θ(好ましく
は、０°＜θ≦３０°)をなすようにしてもよい。な
お、研削の場合には、必ずしもアクチュエータによって
ツール軸を押圧する必要はなく、砥石と被加工物とを位
置決めするだけでもよい。
【００２３】また、研磨加工を行う場合には、被加工物
の最小曲率よりも小さな曲率の球面形状のポリシャ、あ
るいは、被加工物の形状に倣うように整形されたポリシ
ャを用いることが望ましい。但し、自由曲面を研磨する
場合には、ポリシャが弾性を有していることが望まし
い。そして、被加工物の最小曲率よりも小さな曲率の球
面形状のポリシャを用いる場合には、その姿勢を、前述
の研削加工中における砥石と同様に制御すればよい。ま
た、被加工物の形状に倣うように整形されたポリシャを
用いる場合には、砥石の自転軸と、被加工面の加工点に
おける法線方向とが一定角度θ(好ましくは、０°＜θ
≦３０°)をなすように、ポリシャの姿勢を制御するこ
とが望ましい。
の最小曲率よりも小さな曲率の球面形状のポリシャ、あ
るいは、被加工物の形状に倣うように整形されたポリシ
ャを用いることが望ましい。但し、自由曲面を研磨する
場合には、ポリシャが弾性を有していることが望まし
い。そして、被加工物の最小曲率よりも小さな曲率の球
面形状のポリシャを用いる場合には、その姿勢を、前述
の研削加工中における砥石と同様に制御すればよい。ま
た、被加工物の形状に倣うように整形されたポリシャを
用いる場合には、砥石の自転軸と、被加工面の加工点に
おける法線方向とが一定角度θ(好ましくは、０°＜θ
≦３０°)をなすように、ポリシャの姿勢を制御するこ
とが望ましい。
【００２４】ところで、以上においては、ｙ軸周りおよ
びｘ軸周りへの回転機構(Ｄ軸およびＣ軸)によってワー
ク台１１の任意方向への傾斜を実現しているが、ワーク
台１１の任意方向への傾斜は、他の機構、例えば、図２
に示した機構によっても実現可能である。図２において
は、ワーク台１１の２個所にベアリング２４,２６が取
り付けられており、それぞれのベアリング２６,２４に
よって、ワーク台１１が、テーブル２５およびｘｙ面内
で直動するＥＦ軸２３に、ｚ軸に対して傾斜可能に取り
付けてられている。また、ベアリング２４からワーク台
１１が出入りできるように、ベアリング２４とワーク台
１１との間にはベアリング２７が介在させてある。この
構成においては、ＥＦ軸２３をｘｙ面内に直動させるこ
とによって、ｚ軸に対してワーク台１１を傾斜させるこ
とができる。このような直動機構(ＥＦ軸２３)によっ
て、ワーク台１１の任意方向への傾斜を実現すれば、ス
テー等を回転させる必要がないため、ｚ軸に対するワー
ク台１１の傾斜角が大きくなる場合であっても干渉が生
じないという利点が得られる。なお、ワーク台１１の傾
斜のみならず、ツール軸１４の傾斜を同様な機構によっ
て実現してもよい。
びｘ軸周りへの回転機構(Ｄ軸およびＣ軸)によってワー
ク台１１の任意方向への傾斜を実現しているが、ワーク
台１１の任意方向への傾斜は、他の機構、例えば、図２
に示した機構によっても実現可能である。図２において
は、ワーク台１１の２個所にベアリング２４,２６が取
り付けられており、それぞれのベアリング２６,２４に
よって、ワーク台１１が、テーブル２５およびｘｙ面内
で直動するＥＦ軸２３に、ｚ軸に対して傾斜可能に取り
付けてられている。また、ベアリング２４からワーク台
１１が出入りできるように、ベアリング２４とワーク台
１１との間にはベアリング２７が介在させてある。この
構成においては、ＥＦ軸２３をｘｙ面内に直動させるこ
とによって、ｚ軸に対してワーク台１１を傾斜させるこ
とができる。このような直動機構(ＥＦ軸２３)によっ
て、ワーク台１１の任意方向への傾斜を実現すれば、ス
テー等を回転させる必要がないため、ｚ軸に対するワー
ク台１１の傾斜角が大きくなる場合であっても干渉が生
じないという利点が得られる。なお、ワーク台１１の傾
斜のみならず、ツール軸１４の傾斜を同様な機構によっ
て実現してもよい。
【００２５】
【発明の効果】本発明に係る加工装置によれば、曲率の
きつい球面、自由曲面を高精度に加工することができ
る。また、Ｘ軸およびＹ軸を短くすることができるの
で、装置の小型化を図ることができる。
きつい球面、自由曲面を高精度に加工することができ
る。また、Ｘ軸およびＹ軸を短くすることができるの
で、装置の小型化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施形態に係る加工装置の基本構成
図である。
図である。
【図２】本発明の別の実施形態に係る加工装置の傾斜機
構の構成を説明するための断面図である。
構の構成を説明するための断面図である。
１…Ｘ軸モータ ２…Ｙ軸モータ ３…Ｃ軸モータ ４…Ｄ軸モータ ５…Ａ軸モータ ６…Ｂ軸モータ ７…Ｚ軸モータ ８…Ｘ軸 ９…Ｙ軸 １０…Ｚ軸 １１…ワーク台 １２…ワーク（被加工物） １３…加工工具 １４…ツール軸 １５…アクチュエータ １６…研磨液槽 １７…Ｚ軸支持台 １８…ツール軸ハウジング １９…Ｃ軸ステー ２０…Ｄ軸ステー ２１…Ａ軸ステー ２２…Ｂ軸ステー ２３…ＥＦ軸 ２４…ベアリング(回転および直動自由) ２５…テーブル ２６…ベアリング(回転自由）
Claims (6)
- 【請求項１】被加工物を取り付けるためのワーク軸と、
加工工具を取り付けるためのツール軸と、前記ツール軸
を回転させるツール軸回転手段と、前記ワーク軸と前記
ツール軸とを相対的に移動させる移動機構とを備えた加
工装置であって、 少なくとも２方向に前記ワーク軸を傾斜させるワーク傾
斜機構と、 少なくとも２方向に前記ツール軸を傾斜させるツール傾
斜機構とを備えることを特徴とする加工装置。 - 【請求項２】請求項１記載の加工装置であって、 前記ワーク傾斜機構および前記ツール傾斜機構のうちの
少なくとも一方の機構は、当該機構の前記軸を、少なく
とも２方向に傾斜可能に保持すテーブルを備えることを
特徴とする加工装置。 - 【請求項３】請求項１記載の加工装置であって、 前記ワーク軸傾斜機構は、 互いに異なる方向に前記ワーク軸を傾斜させる２つのワ
ーク傾斜軸と、 前記２つのワーク傾斜軸のそれぞれに設けられ、当該ワ
ーク傾斜軸を駆動する モータとを備え、 前記ツール傾斜機構は、 互いに異なる方向に前記ツール軸を傾斜させる２つのツ
ール傾斜軸と、 前記２つのツール傾斜軸のそれぞれに設けられ、当該ツ
ール傾斜軸を駆動するモータとを備え、 前記移動機構は、 前記ワーク軸および前記ツール軸の内の少なくとも一方
の軸を、互いに直交する３方向に移動させる３つの直動
軸と、 前記３つの直動軸のそれぞれに設けられ、当該直動軸を
駆動するモータと当該加工装置は、 前記各モータを制御する制御手段を備えることを特徴と
する加工装置。 - 【請求項４】請求項１、２および３のうちの何れか１項
記載の加工装置であって、 加工中、前記被加工物の表面の加工点における法線と前
記ツール軸とのなす角は、０度以上３０度以下の範囲の
一定角度を維持する、または、０度以上３０度以下の範
囲で変化することを特徴とする加工装置。 - 【請求項５】請求項４記載の加工装置であって、 前記ワーク軸の傾斜角と前記ツール軸の傾斜角との割合
を、前記ワーク軸の最大傾斜角と前記ツール軸の最大傾
斜角との割合に応じて定めることを特徴とする加工装
置。 - 【請求項６】請求項１、２、３、４および５のうちの何
れか１項記載の加工装置であって、 前記被加工物を浸漬させる研磨液を蓄えるための研磨液
槽を備えることを特徴とする加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10297767A JP2000127016A (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10297767A JP2000127016A (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000127016A true JP2000127016A (ja) | 2000-05-09 |
Family
ID=17850921
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10297767A Pending JP2000127016A (ja) | 1998-10-20 | 1998-10-20 | 加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000127016A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094268A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Toyoda Mach Works Ltd | 回動自在な主軸ヘッドを備えた工作機械 |
| DE102009006797B4 (de) | 2008-02-01 | 2024-02-29 | Kojima Engineering Co., Ltd. | Linsenbearbeitungsvorrichtung |
-
1998
- 1998-10-20 JP JP10297767A patent/JP2000127016A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003094268A (ja) * | 2001-09-21 | 2003-04-03 | Toyoda Mach Works Ltd | 回動自在な主軸ヘッドを備えた工作機械 |
| DE102009006797B4 (de) | 2008-02-01 | 2024-02-29 | Kojima Engineering Co., Ltd. | Linsenbearbeitungsvorrichtung |
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