JP2001054872A

JP2001054872A - 円筒面研削砥石

Info

Publication number: JP2001054872A
Application number: JP11232750A
Authority: JP
Inventors: Masami Masuko; 正美益子
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1999-08-19
Filing date: 1999-08-19
Publication date: 2001-02-27

Abstract

(57)【要約】【課題】円筒面研削砥石の製造において作業者の熟練
を必要とせず、レンズを円筒面形状に加工するための研
削加工においては研削能率が安定して優れ、局部的な摩
耗を起こさずに研削寿命の長い円筒面研削砥石を得る。【解決手段】円筒面研削砥石１の形状を円柱形状と
し、基体曲面部３の表面に研削液や砥粒層７から脱落す
る砥粒６を排出するための逃げ溝４を円周方向および該
円周方向と直交する軸方向に配置し、前記砥粒層７を無
電解めっき法によりダイヤモンド砥粒６を含有するめっ
き被膜で構成し、前記基体２の両端部には研削機（不図
示）に取り付けるための手段として取り付けネジ穴５を
設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズを円筒面形
状に研削加工するために使用される砥石に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来からレンズを円筒面形状に研削する
加工方法の一つとして、前記レンズの加工設計曲率を表
面に有する矩形形状の鋳鉄製などの研削皿を用いて、該
研削皿の表面にダイヤモンド砥粒を含有させたペースト
状の研削液を供給しながら、前記研削皿とレンズを押圧
させて、前記研削皿と前記レンズのいずれか一方を一方
向に並進運動させ、残るもう一方を前記方向と直交する
方向に並進運動させて摺り合わせる、いわゆる遊離砥粒
方式による研削加工が行われていた。しかし、この方式
では研削部外への砥粒の脱落が多いためにレンズの研削
能率が悪く、また加工に使用する研削皿そのものの曲率
も変化しやすいという欠点を有していた。

【０００３】そこで前記遊離砥粒方式を改良したものと
して、あらかじめ所望の曲率を有する矩形の基体上にダ
イヤモンド砥粒と結合剤（たとえばエポキシ樹脂）とか
ら構成される砥粒層を備えたレジンボンドのペレット型
砥石や、結合剤に銅や錫などの金属焼結体を用いたメタ
ルボンドのペレット型砥石を、複数個配置し接着させて
製作した研削皿を用いて、レンズと摺り合わせて研削加
工する固定砥粒方式が広く行われている。

【０００４】ところが、前述のレジンボンドやメタルボ
ンドのペレット型砥石自身の表面形状は曲率のない平面
形状であるため、前記ペレット型砥石を曲率の付いた基
体に取り付けても、各々のペレット型砥石の表面ではレ
ンズの設計曲率に対応した曲率形状にはならない。そこ
で、所望の曲率形状を得るために、レンズの設計曲率と
同じ曲率を有する鋳鉄製の修正皿を準備して、該修正皿
の表面にペースト状の研削液を供給しながら、研削皿の
基体に取り付けてあるペレット型砥石を前記修正皿と摺
り合わせて所望の曲率形状に創成する修正作業が必要で
あった。しかし、ダイヤモンド砥粒を含有した前記ペレ
ット型砥石を減耗させることは容易ではなく、精度の良
い曲率に仕上げるためには多大な時間を必要とし、ま
た、修正作業の最終工程は手作業に頼らざるを得ないた
めに作業者の熟練を必要としていた。また、前述のよう
にして所望の曲率形状が得られた研削皿によるレンズの
研削加工において、前記研削皿の研削能率は良好だが、
前記結合剤の硬度が低いために砥粒層の耐摩耗性が弱く
寿命が短い。また研削加工中にレンズ表面と最も多く接
触する部分の砥粒層の摩耗は少ない部分よりも激しくな
るために、研削皿の曲率形状が変化しやすく研削加工の
安定性に欠けるという問題点も有していた。

【０００５】前述した固定砥粒方式のレジンボンドやメ
タルボンドのペレット型砥石に比べて砥粒層、特に結合
剤の摩耗性が優れており曲率形状が変化しにくい砥石と
して電着砥石が知られている。該電着砥石は、あらかじ
めレンズの加工設計曲率に近似した曲率に仕上げた矩形
形状の金属製基体表面に、電気めっき法によりダイヤモ
ンド砥粒などを析出する金属めっき層に固着させて砥粒
層を形成させたものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この電
気めっき法は、砥石の基体に突起部や角部を有している
とその部分に電流が集中してしまう特性があるため、必
ずしも砥粒層が均一に形成されるとは限らない。そこ
で、前述したレジンボンドやメタルボンドのペレット型
砥石と同様に鋳鉄製の修正皿と研削液を用いて、所望の
曲率形状を形成するための修正作業を必要としていた。
前記砥粒層を構成する金属めっき被膜は前述のように硬
質なのでダイヤモンド砥粒を含有した被膜の磨耗速度が
遅く、曲率形状の修正に長時間を必要とするうえ、前記
修正皿そのものも磨耗してしまい容易に作業ができない
といった問題点があった。

【０００７】また、前記電着砥石の砥粒層の耐摩耗性
は、前記ペレット型砥石に比べて優れているが、研磨皿
そのものの形状が同じために砥粒層の摩耗の状態は、前
記ペレット型砥石と同様に研削するレンズ表面と最も多
く接触する部分の砥粒層の摩耗が速く、前記ペレット型
砥石ほどではないが研削皿の曲率形状が変化してしまう
という欠点も有していた。また前記砥粒層は、上述の電
気めっき法の特性であるめっき分布の不均一性を避ける
ためにできるだけ薄膜にせねばならず、用いる砥粒の粒
径にもよるが前記砥粒を厚さ方向に複数個配置できるほ
ど厚くすることができないので、砥粒層の摩耗により砥
粒が脱落してしまうと研削速度が下がり研削加工が不安
定になる。したがって、砥石としての研削安定性だけで
比較すればレジンボンドやメタルボンドのペレット型砥
石よりも劣るものも多かった。

【０００８】そこで本発明はこのような従来の問題点に
鑑みてなされたもので、砥石の製造において作業者の熟
練を必要とせず、レンズを円筒面形状に加工するための
研削加工においては研削能率が安定して優れ、局部的な
摩耗を起こさずに研削寿命の長い砥石を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、請求項１に記載の発明に係わる円筒面
研削砥石では、前記円筒面の加工設計曲率に対応した同
一の曲率を有する円柱形状を備え、前記円柱形状の外周
面に逃げ溝を配置し、前記円柱形状の外周面に砥粒層が
形成されていることを特徴としている。

【００１０】また、請求項２に記載の円筒面研削砥石で
は、請求項１に記載の円筒面研削砥石において前記砥粒
層が無電解めっき法で形成されることを特徴としてい
る。請求項３に記載の円筒面研削砥石では、請求項２に
記載の円筒面研削砥石において、前記無電解めっき法
に、無電解ニッケルめっき液とダイヤモンド砥粒からな
る無電解めっき浴を用いることを特徴としている。

【００１１】さらに、請求項４に記載の円筒面研削砥石
では、請求項３に記載の円筒面研削砥石において、前記
ダイヤモンド砥粒の粒径が０．１μｍ〜１００μｍであ
ることを特徴としている。請求項５に記載の円筒面研削
砥石では、請求項１から請求項４のいずれかに記載の円
筒面研削砥石において、前記円柱形状の両端面に研削機
取り付け手段を有することを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に図面を用いて詳細に説明す
るが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではな
い。（第一の発明の実施の形態）図１に、本発明による円筒
面研削砥石の概略を示す。

【００１３】本研削砥石１は円柱形状を有しており、基
体２の材料にアルミニウム材を用いて、基体曲面部３の
表面には研削液や砥粒層７から脱落する砥粒６を排出す
るための逃げ溝４が円周方向および該円周方向と直交す
る軸方向に形成されており、前記基体２の両端部には研
削機（不図示）に取り付けるための手段として取り付け
ネジ穴５が設けられている。基体２の半径は、後工程で
砥粒層７を形成する厚みを考慮して、６１．７ｍｍ、長
さは１３０．０ｍｍに機械加工した。

【００１４】次に本研削砥石１の砥粒層７の形成方法を
説明する。まず、基体２全体を塩素系有機溶剤で脱脂し
た後に、研削機取り付け部となる取り付けネジ穴５をめ
っきマスキング剤（たとえばターコ５９８０−１Ａ）を
用いてマスキングする。次に、前記基体２をアルカリ脱
脂処理、希硫酸等による活性化処理、亜鉛置換処理をこ
の順に行った後、ダイヤモンド砥粒を分散させた無電解
ニッケルーリンめっき浴中に浸漬した。無電解ニッケル
ーリンめっき浴の容量は４５リットル、浴中に分散して
いるダイヤモンド砥粒の粒径は４μｍ〜８μｍのものを
用いて、その濃度を０．０１ｇ／リットルになるように
調製し、撹拌用スターラを８００ｒｐｍで回転させて均
一に分散させた。この時のめっき浴の設定条件は、液温
８５℃、ＰＨ５．０とした。前記条件で前記基体２を前
記無電解ニッケルーリンめっき浴に１５時間浸漬して、
厚さ３００μｍのめっき被膜を析出させて、砥粒層７を
得た。上記無電解めっき処理後、基体２を水洗し乾燥さ
せて、前記マスキング剤を塩素系有機溶剤で除去し、半
径が６２．０ｍｍの円柱状の円筒面研削砥石１を作製し
た。該円筒面研削砥石１は、前述のように基体２があら
かじめレンズの加工設計曲率に加工されており、さらに
無電解めっき法では均一な膜厚のめっき被膜が得られる
ため、従来の砥石作製工程において必要とされていた修
正皿による曲率形状の修正作業（本実施形態に対応する
従来砥石作製法では約８時間）が不要となった。

【００１５】次に、前記円筒面研削砥石１を取り付けネ
ジ穴５を介して研削機（不図示）に取り付け、幅４５ｍ
ｍ長さ１００ｍｍで加工設計曲率半径６２ｍｍの円柱面
をもつシリンドリカルガラスレンズ（素材ＢＫ７）の研
削加工を行ったところ、研削加工時間が従来のレジンボ
ンドやメタルボンドのペレット型砥石による研削皿に比
べて約１／３に短縮された。また、前記円筒面研削砥石
１の形状は従来の研削皿形状の矩形形状とは異なり円柱
形状なので、前記円筒面研削砥石１を回転させて砥粒層
７の局部的な摩耗を防ぎ、安定した研削加工が可能とな
り、砥石寿命が従来砥石と比べて約１０倍向上した。

【００１６】

【発明の効果】以上説明してきたとおり、従来の砥石作
製工程で必要とされていた修正皿を用いた曲率形状修正
作業が不要となったため作業者の熟練を必要とせず、製
造コストが低減される。また研削加工においても、本発
明による円筒面研削砥石ではダイヤモンド砥粒が砥粒層
の膜厚方向に複層含有されているため砥石の研削速度が
安定しており、また砥粒層の結合剤に硬度の高い無電解
めっき被膜を用いているので耐磨耗性が大幅に向上でき
る。

【００１７】さらに前記円筒面研削砥石では、従来の矩
形形状砥石と異なり円柱形状をしているため、前記円筒
面研削砥石を回転させて研削加工ができるので、研削面
を円周方向に一定の加工回数ごとに移動させて砥石の摩
耗を均等に制御することができ、砥粒層の部分的な摩耗
を防止して砥石寿命を長くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による円筒面研削砥石の概略図であ
る。

【符号の説明】

１・・・円筒面研削砥石２・・・基体３・・・基体表面４・・・逃げ溝５・・・研削機取り付け部（ネジ穴）６・・・砥粒（ダイヤモンド）７・・・砥粒層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒面の研削加工に用いられる円筒面研
削砥石において、前記円筒面の加工設計曲率に対応した
同一の曲率を有する円柱形状を備え、前記円柱形状の外
周曲面に逃げ溝を配置し、前記円柱形状の外周曲面に砥
粒層が形成されていることを特徴とする円筒面研削砥
石。
【請求項２】請求項１に記載の円筒面研削砥石におい
て、前記砥粒層が無電解めっき法で形成されることを特
徴とする円筒面研削砥石。
【請求項３】前記無電解めっき法に、無電解ニッケル
めっき液とダイヤモンド砥粒からなる無電解めっき浴を
用いることを特徴とする請求項２に記載の円筒面研削砥
石。
【請求項４】前記ダイヤモンド砥粒の粒径が０．１μ
ｍ〜１００μｍであることを特徴とする請求項３に記載
の円筒面研削砥石。
【請求項５】請求項１から請求項４のいずれかに記載
の円筒面研削砥石において、前記円柱形状の両端面に研
削機取り付け手段を有することを特徴とする円筒面研削
砥石。