JP2001025949A - 研磨工具 - Google Patents

研磨工具

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JP2001025949A
JP2001025949A JP11198305A JP19830599A JP2001025949A JP 2001025949 A JP2001025949 A JP 2001025949A JP 11198305 A JP11198305 A JP 11198305A JP 19830599 A JP19830599 A JP 19830599A JP 2001025949 A JP2001025949 A JP 2001025949A
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JP
Japan
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tool
polishing
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diameter
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JP11198305A
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English (en)
Inventor
Kaname Furukawa
要 古川
Manabu Ando
学 安藤
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Canon Inc
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Canon Inc
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  • Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
  • Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小径工具の追随性を向上させ、加工点に研磨
液を確実に供給する。 【解決手段】 小面積の研磨面を有する工具本体10
は、ベアリング24を介して磁石21によって工具ホル
ダ20に回転自在に支持される。工具ホルダ20は、磁
石21によって、支持体30に吸着され、凸球面20a
と凹球面30aの間に保持された球体31によって、揺
動自在である。工具本体10と、工具ホルダ20と支持
体30の中心に設けられた穴33a〜33cにはチュー
ブ35が挿入され、ホース口34から供給された研磨液
を工具本体10の研磨面に噴出する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミラーやレンズ等
の光学素子の曲面等を研磨加工するための研磨工具に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】各種光学機器に用いられるミラーやレン
ズ等の曲面を研磨する加工方法として、ワークの被加工
面に比べて充分小さい外径の小径工具を用いるいわゆる
ローカル研磨法が知られている。
【0003】図3は従来のローカル研磨法に用いられる
小径工具を示すもので、これは、図示下向きの研磨面を
有するポリシャ111と、緩衝材112と、ポリシャ支
持部材113からなる工具本体110と、複数個の球体
121を工具本体110に当接するホルダ120を備え
ている。
【0004】ポリシャ支持部材113とホルダ120間
に案内部材122があり、複数個の球体121によって
工具本体110は回転自在となっている。ポリシャ支持
部材113の凸球面113aの中央には、工具本体11
0を中心軸Oのまわりに回転させるための回転伝達部材
130が固定されている。この回転伝達部材130は、
円弧状の溝部131とピン132からなるユニバーサル
ジョイントによって揺動自在に構成されている。
【0005】また、ホルダ120と工具本体110の間
の空間はシール部材140によって密封されている。
【0006】図示しないワークの被加工面とポリシャ1
11の間には、研磨工具の側傍に配置されたノズル等か
ら、研磨屑除去等を促進して研磨ムラや加工効率の低下
を防ぐための研磨液が供給される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、研磨時に研磨工具の研磨面とワークの
接する部分(加工点)に外部から研磨液を供給するた
め、特に研磨工具の加圧力が大きい場合や、運動速度が
速い等の加工条件においては、研磨工具の研磨面とワー
クの被加工面の間に研磨液が充分に供給されない状況が
生ずる。
【0008】また、研磨工具を回転させるための回転伝
達部材がユニバーサルジョイントを有するため、曲率半
径の小さなワークを研磨する時などには、ジョイント部
の摩擦抵抗のために充分な追随性が得られないという未
解決の課題もある。
【0009】さらに、ホルダの案内部においても、球体
が回転するときの球体と案内部材の摩擦が大きくて、曲
率半径の小さなワークを研磨する時や、高速回転での研
磨には不向きである。
【0010】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、いかなる条件下にお
いても充分に加工点に研磨液を供給でき、さらには研磨
工具の動きをスムーズにして追随性を大幅に向上させる
ことのできる高性能な研磨工具を提供することを目的と
するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の研磨工具は、小面積の研磨面を有する小径工具
本体と、該小径工具本体を保持する工具保持部材と、該
工具保持部材を揺動自在に支持する球面状の案内部を備
えた支持手段と、該支持手段を介して前記小径工具本体
を被加工物に押圧する加圧手段を有し、前記小径工具本
体と前記工具保持部材と前記支持手段が、互いに連通す
る内部配管を備えており、前記支持手段に接続された研
磨液供給源から前記内部配管を通して研磨液が前記小径
工具本体の前記研磨面に噴出されるように構成されてい
ることを特徴とする。
【0012】工具保持部材が、小径工具本体を吸着保持
するための磁気手段を備えており、該磁気手段によって
前記工具保持部材が支持手段に吸着されているとよい。
【0013】支持手段の案内部と工具保持部材の間に複
数の球体が配設されているとよい。
【0014】内部配管が、小径工具本体から支持手段ま
でのびるチューブを備えているとよい。
【0015】内部配管を通る研磨液の一部分が、支持手
段と工具保持部材の間に流出するように構成されていて
もよい。
【0016】
【作用】小面積の研磨面を有する小径工具本体とこれを
保持する工具保持部材等の内部配管を通って、研磨面に
研磨液を噴出する。加圧手段から研磨工具に与えられる
加圧力が大きくても、被加工物との間に確実に研磨液を
供給して、研磨ムラや研磨除去量の変動を防ぐことがで
きる。
【0017】これによって、加工効率が高く、しかも高
精度で安定した研磨加工を行なうことができる。
【0018】また、小径工具本体を保持する工具保持部
材を、磁気手段によって支持手段に吸着し、該支持手段
との間に球体や、内部配管から供給される研磨液の一部
を介在させる構成であるため、小径工具本体がスムーズ
に揺動自在であり、被加工物の被加工面に対する追随性
が極めて良好である。
【0019】このように被加工面に対する追随性が良好
で、しかも研磨液を加工点に確実に供給できるため、特
に曲率半径の小さな被加工物を研磨する場合や、高速度
で研磨する等のあらゆる加工条件において極めて高精度
で安定した研磨加工を行なうことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。
【0021】図1は第1の実施の形態による研磨工具を
示すもので、これは、図示しない被加工物(ワーク)の
被加工面に対して充分小さい小面積の研磨面を有するポ
リウレタン等のシートからなるポリシャ11と、弾性体
層12と、ポリシャ支持部材13からなる小径工具本体
である工具本体10を備えている。該工具本体10を保
持する工具保持部材である工具ホルダ20は、凸球面2
0aを有する金属等の磁性体からなり、その中心部に
は、磁気手段である磁石21を保持する金属製の磁石ホ
ルダ22がネジ23によって固定されている。
【0022】工具本体10は、ポリシャ支持部材13の
上部が工具ホルダ20内のベアリング24に嵌合され、
該ベアリング24とともに工具ホルダ20の穴に組み込
まれ、磁石21の磁力によって工具ホルダ20に吸着保
持されている。
【0023】磁石21の磁力に抗して工具本体10を引
き離すことにより、工具本体10とベアリング24を工
具ホルダ20から抜き取ることができるように構成され
ている。
【0024】工具ホルダ20の凸球面20aは、その中
心が工具本体10の研磨面の中心軸Оと一致する。
【0025】金属等の磁性体からなる支持手段である支
持体30には工具ホルダ20を揺動自在に支持する球面
状の案内部である凹球面30aが形成されており、凹球
面30aの中心は前記研磨面の中心軸Оと一致する。工
具ホルダ20は、その凸球面20aと支持体30の凹球
面30aとの間にステンレススチール等の非磁性体から
なる3個の球体31を挟んだ状態で、前記磁石21の磁
力によって支持体30に吸着されている。
【0026】各球体31は、工具ホルダ20が支持体3
0に対してどのように揺動運動を行なっても自由に転が
ることができ、リテナー32によって、工具本体10の
中心軸まわりに常に120°の間隔に保持される。各球
体31の外径は、工具ホルダ20の凸球面20aの半径
と支持体30の凹球面30aの半径の差に等しくなって
いる。なお、球体31の数は3個に限らず、いくつでも
よい。
【0027】支持体30にはネジ32によってコネクタ
33が固定されている。コネクタ33は、支持体30を
介して工具本体10に加圧力を与える加圧手段等に連結
され、コネクタ33の内部には内部配管である穴33a
が設けられ、図示しない研磨液供給源に接続されるホー
ス口34が固定されている。コネクタ33の穴33aに
挿入されたチューブ35は、支持体30の内部配管であ
る穴33bを通り、さらに、工具ホルダ20の磁石2
1、工具本体10のポリシャ支持部材13、弾性体層1
2を貫通する内部配管である穴33cを通り、ポリウレ
タン等のポリシャ11の研磨面に開口しており、チュー
ブ35と工具本体10の間はОリング36でシールされ
ている。
【0028】本実施の形態によれば、支持体や工具ホル
ダ、工具本体の回転中心に配設された内部配管を通って
ポリシャの研磨面に研磨液を噴出するものであるため、
研磨工具の外部に配設されたノズル等から研磨液を供給
する場合に比べて、加工点に確実に研磨液を供給でき
る。
【0029】研磨工具をワークに押圧する加圧力が大き
い場合や、運動速度が速い研磨条件のもとにおいても、
研磨工具の研磨面とワークの被加工面の間に常に研磨液
が供給されるため、研磨屑の除去等を効率的に行なうこ
とができる。これによって、研磨ムラの発生や、研磨除
去量すなわち加工効率の変動等を効果的に回避して、高
精度で生産性の高い研磨加工を行なうことができる。
【0030】なお、工具ホルダは、その凸球面に押圧さ
れる球体とともにいわゆるエコライズ機構を構成し、工
具本体とともに揺動自在に支持されている。従って、ワ
ークの被加工面が曲率半径の小さい曲面である場合でも
スムーズに追随できる。
【0031】図2は第2の実施の形態を示す。これは、
図1の装置の球体を省略し、工具ホルダ40の凸球面4
0aと支持体50の凹球面50aの間に研磨液が侵入で
きるような隙間Sをもたせて、支持体50と工具ホルダ
40と工具本体10を貫通する内部配管55の中断部分
55aから前記隙間Sに研磨液の一部が流出するように
構成したものである。
【0032】工具本体10、磁石21、コネクタ33等
については第1の実施の形態と同様であるので、同一符
号で表わし、説明は省略する。
【0033】エコライズ機構の球体の替わりに、工具ホ
ルダの凸球面と支持体の凹球面の間に研磨液を介在させ
ることにより、支持体に対して工具ホルダが自由に揺動
運動できる構成にする。これによって、ワークの被加工
面に追随する研磨工具の動きがスムーズになり、曲率半
径の小さなワークを研磨するときや、高速度で加工する
場合の加工精度と加工効率を大幅に改善できる。
【0034】研磨液が研磨工具の内部を通って確実に加
工点に供給される点は、第1の実施の形態と同様であ
る。
【0035】
【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
【0036】研磨液が研磨工具の内部を通って研磨面に
噴出されるため、加圧力が高くてもワークとの間の加工
点に研磨液を確実に供給できる。また、工具本体がスム
ーズに揺動できるように構成されているため、研磨工具
の追随性が良好である。
【0037】このように研磨工具の追随性が良好で、し
かも加工点に確実に研磨液を供給することができるた
め、加圧力が高い場合や、被加工物の曲率半径が小さい
場合、あるいは高速度で研磨加工する等のあらゆる加工
条件において、加工効率が高く、しかも研磨ムラや研磨
除去量の変動等のない高精度で安定した研磨加工を行な
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態による研磨工具を示す模式断
面図である。
【図2】第2の実施の形態による研磨工具を示す模式断
面図である。
【図3】一従来例による研磨工具を示す模式断面図であ
る。
【符号の説明】
10 工具本体 11 ポリシャ 12 弾性体層 13 ポリシャ支持部材 20,40 工具ホルダ 21 磁石 22 磁石ホルダ 24 ベアリング 30,50 支持体 31 球体 33 コネクタ 33a,33b,33c 穴 35 チューブ 55 内部配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3C011 EE01 3C047 GG01 GG14 3C049 AA07 AA11 AA14 AA16 AC04 BB03 BC02 CA01 CB01 CB03

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 小面積の研磨面を有する小径工具本体
    と、該小径工具本体を保持する工具保持部材と、該工具
    保持部材を揺動自在に支持する球面状の案内部を備えた
    支持手段と、該支持手段を介して前記小径工具本体を被
    加工物に押圧する加圧手段を有し、前記小径工具本体と
    前記工具保持部材と前記支持手段が、互いに連通する内
    部配管を備えており、前記支持手段に接続された研磨液
    供給源から前記内部配管を通して研磨液が前記小径工具
    本体の前記研磨面に噴出されるように構成されているこ
    とを特徴とする研磨工具。
  2. 【請求項2】 工具保持部材が、小径工具本体を吸着保
    持するための磁気手段を備えており、該磁気手段によっ
    て前記工具保持部材が支持手段に吸着されていることを
    特徴とする請求項1記載の研磨工具
  3. 【請求項3】 支持手段の案内部と工具保持部材の間に
    複数の球体が配設されていることを特徴とする請求項1
    または2記載の研磨工具。
  4. 【請求項4】 内部配管が、小径工具本体から支持手段
    までのびるチューブを備えていることを特徴とする請求
    項1ないし3いずれか1項記載の研磨工具。
  5. 【請求項5】 内部配管を通る研磨液の一部分が、支持
    手段と工具保持部材の間に流出するように構成されてい
    ることを特徴とする請求項1または2記載の研磨工具。
JP11198305A 1999-07-13 1999-07-13 研磨工具 Pending JP2001025949A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006507136A (ja) * 2002-11-26 2006-03-02 コマデュア エス.エー. 鉱物材料例えばサファイアの形状を形成する整形する、特に時計用クリスタルの光学表面を整形する回転ツール
CN111531450A (zh) * 2020-06-19 2020-08-14 湘潭大学 一种带断屑槽硬质合金刀片化学机械抛光设备
CN114850979A (zh) * 2022-07-11 2022-08-05 太原精钨数控科技股份有限公司 一种硬质合金刀具刃口机械钝化设备

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