JP2001212713A - プラスチックレンズ用ヤゲンカッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヤゲン加工の作業能率を向上させる。 【解決手段】 外周に４個の切刃取付部１１と切刃溝１
３が周方向に等間隔をおいて交互に形成されたカッタ本
体９と、各切刃取付部１１に取付けられる切刃１０とで
レンズ用ヤゲンカッタ６を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズの外周にヤ
ゲンを加工形成する加工装置に用いられるプラスチック
レンズ用ヤゲンカッタに関し、特にプラスチック製の眼
鏡レンズのヤゲン加工に用いて好適なプラスチックレン
ズ用ヤゲンカッタに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、レンズ玉型（未加工のレンズ）
を眼鏡フレームの枠形状に合った形状に加工する縁摺り
加工は、砥石でレンズ周面（コバ面）を研削する研削方
式を採っている。その場合、コバ面の全周にヤゲンと称
するＶ字状の環状突起を形成し、このヤゲンをレンズ枠
の内周面に形成した溝に嵌め込むことによりレンズをレ
ンズ枠に固定している。このため、砥石は周面にヤゲン
溝と称する溝を有し、この溝にレンズのコバ面を押し付
けて研削するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記したように従来は
砥石による研削方式によって眼鏡レンズの周面にヤゲン
を形成している。砥石は焼結ダイアモンド等の超硬研削
材を砥粒として用い、これを結合剤で結合しているた
め、普通の切削工具では削れない超硬合金でも研削で
き、また、砥粒の粒度が非常に小さいため研削面を高い
精度で研削できるなどの利点を有する反面、以下に列記
するような砥石特有の問題があった。 結合剤の強度が大きく、表面の気孔が十分でないと切
り屑が気孔に詰まって目詰まりを起こし、砥石の切れ味
が悪くなる。 結合剤の強度が大きく、砥粒の硬さ、靭性が不十分で
あると、砥粒が摩耗して目潰れを生じ、切れ味が悪くな
る。 研削熱により切り屑が砥粒に溶着すると、切れ味が悪
くなり、仕上げ面に傷を付けたり、研削焼けが生じる。 結合剤の強度が小さいと、砥粒が脱落して消耗が早
く、仕上げ面が粗くなる。このため、砥石の選択が難し
く、通常はできるだけ柔らかい砥石を用いることが望ま
しいが、柔らかいと砥石の寿命が短く、頻繁に交換しな
ければならず、また、適宜目立て（ドレッシング）して
表面形状を整形（トルーイング）する必要があるため、
作業能率が低いという問題があった。さらに、砥粒の脱
落、自生により外径が徐々に減少するため、研削時のレ
ンズの移動制御が難しいという問題もあった。

【０００４】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、作業能
率を向上させるようにしたプラスチックレンズ用ヤゲン
カッタを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明は、外周に複数個の切刃取付部と切刃溝が
周方向に等間隔をおいて交互に形成されたカッタ本体
と、前記各切刃取付部に取付けられる切刃とを備え、前
記切刃取付部の回転方向前方壁面を前記切刃の取付面と
し、前記切刃の先端刃にヤゲン溝を形成したものであ
る。

【０００６】第２の発明は上記第１の発明において、切
刃および切刃取付部の前面にヤゲン溝に連通する溝を形
成したものである。

【０００７】第３の発明は上記第１または第２の発明に
おいて、切刃を少なくとも４個備えているものである。

【０００８】第４の発明は上記第１、第２または第３の
発明において、ポリカーボネート系、アクリル系、ジエ
チレングリコールビスアリルカーボネート系、ポリウレ
タン系から選択されるプラスチックレンズ用材料の加工
に用いられるものである。

【０００９】第１の発明においては、フライスと同様に
切刃を用いた切削工具であるため、砥石における切り屑
の目詰まりや砥粒の目潰れといった問題が生じない。し
たがって、ドレッシング作業が不要となる。

【００１０】第２の発明においては、溝を備えているの
で、レンズに形成したヤゲンがヤゲンカッタに干渉して
削られることがない。

【００１１】第３の発明においては、切刃を少なくとも
４個備えているので、バイトと異なり寿命が長く切削効
率が高い。

【００１２】第４の発明においては、ポリカーボネート
系、アクリル系、ジエチレングリコールビスアリルカー
ボネート系、ポリウレタン系から選択されるプラスチッ
ク製のレンズの加工に好適である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係るヤ
ゲンカッタを眼鏡レンズの縁摺り加工装置に用いた加工
状態の断面図、図２は同カッタの側面図、図３は同カッ
タの要部の拡大図、図４は切刃すくい角と円周逃げ角を
示す図、図５は図２のＤ矢視図である。これらの図にお
いて、１は未加工のプラスチック製レンズ（以下、レン
ズと称する）で、２つの主面、すなわち凸側レンズ面１
ａおよび凹側レンズ面１ｂの中央が縁摺り加工装置のク
ランプ軸２，３によって挾持されている。一方のクラン
プ軸２は、先端部にレンズ１を吸着保持する着脱自在な
レンズホルダ４を備え、他方のクランプ軸３は先端部に
ゴム等の弾性材からなる押圧部材５を備えている。ま
た、クランプ軸２，３は軸線方向（Ｚ方向）に進退自在
で、レンズ１の切削時には矢印Ａ、Ｂ方向にそれぞれ回
転されると同時にレンズ枠形状データに基づいて軸線と
直交する方向（Ｙ方向）に移動制御される。

【００１４】６はレンズ１のコバ面１ｃをレンズ枠の形
状に沿って切削するヤゲンカッタで、カッタ本体９と、
このカッタ本体９の外周部に取付けられた４個の切刃１
０とでフライスを構成し、前記クランプ軸２，３と平行
な軸７に取付けられている。前記カッタ本体９は、超硬
合金等によって卍形に形成されることにより、外周に４
個の切刃取付部１１が周方向に等間隔をおいて形成さ
れ、中心には前記軸７が嵌合する中心孔１２が形成され
ている。切刃取付部１１は、側面視形状が左右非対称な
台形の突起部分からなり、隣り合う切刃取付部間が切刃
溝１３を形成している。切刃取付部１１の回転方向（図
２の矢印Ｃ方向）の前方壁面１１ａは、切刃溝１３の回
転方向後方側溝壁面と一致し、この前方壁面１１ａに切
刃取付用凹部１４が形成され、前記切刃１０がろう付け
されている。切刃取付部１１の前方壁面１１ａと後方壁
面１１ｂは互いに直交し、これら両壁面１１ａ，１１ｂ
を円弧面１１ｃと直線面１１ｄとで接続している。円弧
面１１ｃは、切刃１０の刃先円軌跡１５より小さい曲率
半径を有し、直線面１１ｄは前記前方壁面１１ａと略平
行になるように形成されている。

【００１５】図１、図３および図４において、前記切刃
１０は、超硬合金等のチップ１０Ａの表面にダイアモン
ド焼結体１０Ｂを焼結して形成したものが用いられ、先
端刃１０ａの幅方向中間部にＶ字状のヤゲン溝１６が形
成されている。また、先端刃１０ａのヤゲン溝１６より
図３において左側部分１０ａ-1はレンズカッタ６の軸線
と略平行な直線状に形成され、右側部分１０ａ-2は左側
部分１０ａ-1より長くかつ左側部分１０ａ-1に対して
３．５〜５°程度傾斜して形成されている。この傾斜角
度は、レンズ１の裏面側外周をフレーム枠から逃がすた
めのものである。

【００１６】ヤゲン溝１６としては、小ヤゲン溝と大ヤ
ゲン溝の２種類がある。ヤゲン角θは、１１０〜１２５
°程度で、ヤゲン高さＨは、小ヤゲン溝を有するカッタ
の場合は例えば０．４〜０．６８ｍｍ、大ヤゲン溝を有
するカッタの場合は０．７〜０．９ｍｍ程度である。切
刃１０のすくい角αは３０°程度、円周逃げ角βは４５
°程度である。すくい角αは、レンズカッタ６の回転中
心Ｏと先端刃１０ａとを結ぶ仮想線１８に対する切刃１
０の傾斜角度で、この角度を大きくすると切削抵抗が少
なくなり切削能力は増加するが、刃先が弱くなり、寿命
が低下する。円周逃げ角βは、刃先円軌跡１５の接線１
９と切刃１０の前面１０ｂとのなす角度で、この角度を
大きくすると仕上げ面との摩擦が少なくなり摩耗は減少
するが、切削熱の逃げが少なくなり、刃先が弱くなる。
したがって、レンズ１の材質、カッタの寿命、切削熱等
に応じてすくい角αと円周逃げ角βを設定することが望
ましい。なお、円周逃げ角βの直後にすきま角を付ける
と、切り屑の排出をより一層よくすることができる。以
上のような本実施例のヤゲンカッタ６は、すくい角αを
３０°と多くとってレンズ加工能力を高めるとともに、
チップ１０Ａの保持力も十分備えた構成になっているの
で、耐久性も備えた構造となっており、レンズの加工中
にバリなどを生じさせず、シャープなヤゲン形状を形成
することができる。また、ヤゲンカッタ６の前方壁面１
１ａ−切刃溝１３−後方壁面１１ｂ−直線面１１ｄと続
く面は、直交する平面に形成されているので、複雑な曲
面を用いない設計にしてカッタを容易かつ精度よく製作
できるようなっている。

【００１７】前記切刃１０は、先端刃１０ａを前記切刃
取付部１１の円弧面１１ｃより外側に突出させて前記切
刃取付用凹部１４に取付けられている。また、切刃１０
の前面１０ｂと前記円弧面１１ｃには、図５に示すよう
にヤゲン溝１６に連通するＶ字状の溝２０が形成されて
いる。この溝２０は、レンズ１の外周に形成されたヤゲ
ン２１がヤゲンカッタ６に接触しないようにするために
必要とされる。

【００１８】前記切刃溝１３は、矩形の凹部からなり、
溝幅Ｗ（図２）を大きくすると、前記切刃取付部１１の
強度が低下し切削抵抗に対して弱くなる。

【００１９】次に、ヤゲンカッタによるレンズのヤゲン
加工について説明する。

【００２０】先ず、未加工のレンズ１をヤゲンカッタ６
に対して位置決めしてクランプ軸２，３のレンズホルダ
４と押圧部材５とでレンズ１の凸側レンズ面１ａと凹側
レンズ面１ｂを挟持する。また、レンズ枠形状データに
基づいて加工プログラムを作成し、加工装置の制御部に
入力する。

【００２１】切削方法としては、ヤゲンカッタ６の回転
方向によって上向き削りと下向き削りがあるが、本実施
の形態においては図２に示すように下向き削りの場合を
示している。この下向き削りは、切刃１０が上から下に
向かうようにヤゲンカッタ６を矢印Ｃ方向に回転させ、
レンズ１をヤゲンカッタ６と同方向に回転させることに
よりレンズ１のコバ面１ｃを切刃１０によって切削する
方法である。

【００２２】レンズ１とヤゲンカッタ６を図２に矢印で
示すように同方向に回転させ、レンズ１を加工プログラ
ムにしたがって矢印Ｙ方向に移動させてコバ面１ｃをレ
ンズカッタ６に接触させると、切刃１０の先端刃１０ａ
がコバ面１ｃに食い込んで所定の切り込み量だけ切削し
てゆき、最終的にフレーム枠の形状と略一致する輪郭形
状で周面にヤゲン２１を有するレンズが製作される。

【００２３】ここで、本発明に係るプラスチックレンズ
用ヤゲンカッタは、ポリカーボネート系、アクリル系、
ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系、ポリ
ウレタン系から選択される眼鏡用プラスチックレンズ材
料のヤゲン加工用として開発されたもので、特に好まし
くは ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系
の切削に良好である。

【００２４】また、ヤゲン加工は、これらの材質に応じ
て加工スピード（加工の周回数）が設定されている。一
般的にポリカーボネート系、アクリル系は材質が硬く、
高い切削能力が必要とされ、周回数が多く設定されてい
る。ジエチレングリコールビスアリルカーボネート系は
最も加工性がよく、他の材質と比較して周回数が少なく
設定されている。そのときのレンズ保持軸の回転速度
は、毎秒１０〜７０回転程度を用いることができ、ヤゲ
ンカッタの回転速度は２５００ｒｐｍ〜１００００ｒｐ
ｍ程度の値が好ましい。このような加工条件下により前
記プラスチックレンズ材料の良好な切削加工が可能とな
る。

【００２５】このようなヤゲンカッタ６によれば、従来
の砥石による研削方式に比べて作業能率を向上させるこ
とができる。すなわち、砥石の場合は、切り屑により目
詰まりが生じたり、砥粒の目潰れが生じると研削能率が
低下するため、適宜加工を中断して砥石のドレッシング
を行う必要があるが、ヤゲンカッタ６の場合はフライス
と同様な切削工具であるため、目詰まりや目潰れを起す
ことがなく、ドレッシング作業が不要である。したがっ
て、作業能率を高めることができる。また、旋盤等に用
いられるバイトと異なり切刃１０を４個備えているの
で、カッタ自体の寿命が長く、加工時間を短縮すること
ができる。さらに、切刃１０と切刃取付部１１の前面に
溝２０を形成しているので、レンズ１に形成されたヤゲ
ン２１がレンズカッタ６に接触して削り取られることも
なく、良好なレンズの切削を行うことができる。

【００２６】なお、上記した実施の形態においては、カ
ッタ本体９にチップ状の切刃１０をろう付けしたヤゲン
カッタ６に適用した例を示したが、本発明はこれに何等
限定されるものではなく、カッタ本体自体の外周に切刃
を一体に形成したものであってもよい。また、切刃１０
の数は４個に限らず４個以上であってもよい。ただし、
３個以下は切削効率が低いため好ましくない。さらに、
本発明に係るヤゲンカッタは、切刃１０にヤゲン溝を形
成せずにフラットの状態にした場合には、平摺りレンズ
用カッタとして使用でき、縁なしフレーム用のレンズの
切削に使用できる。そして、ヤゲン形成用カッタとし
て、プラスチックレンズ用の大ヤゲン用カッタ、メタル
フレーム用の小ヤゲン用カッタおよび平摺りカッタを１
つの軸に配置し、この軸を軸線方向に移動させて前記３
つのカッタを選択使用することにより、全ての眼鏡レン
ズに対応できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るプラス
チックレンズ用ヤゲンカッタは、レンズの外周を切削す
る複数の切刃を備えているので、目詰まり、目潰れ等が
生じることがなく、砥石による研削方式に比べて作業能
率を向上させることができ、特にプラスチック製の眼鏡
レンズのヤゲン加工に用いて好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るヤゲンカッタを眼鏡レンズの縁
摺り加工装置に用いた加工状態の断面図である。

【図２】 同カッタの側面図である。

【図３】 同カッタの要部の拡大図である。

【図４】 切刃のすくい角と円周逃げ角を示す図であ
る。

【図５】 図２のＤ矢視図である。

【符号の説明】

１…レンズ、２，３…クランプ軸、４…レンズホルダ、
５…保持部材、６…ヤゲンカッタ、７…軸、９…カッタ
本体、１０…切刃、１０ａ…先端刃、１１…切刃取付
部、１３…切刃溝、１６…ヤゲン溝、２０…溝、２１…
ヤゲン。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周に複数個の切刃取付部と切刃溝が周
   方向に等間隔をおいて交互に形成されたカッタ本体と、
   前記各切刃取付部に取付けられる切刃とを備え、前記切
   刃取付部の回転方向前方壁面を前記切刃の取付面とし、
   前記切刃の先端刃にヤゲン溝を形成したことを特徴とす
   るプラスチックレンズ用ヤゲンカッタ。
2. 【請求項２】 請求項１記載のプラスチックレンズ用ヤ
   ゲンカッタにおいて、切刃と切刃取付部の前面にヤゲン
   溝に連通する溝を形成したことを特徴とするプラスチッ
   クレンズ用ヤゲンカッタ。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載のプラスチックレ
   ンズ用ヤゲンカッタにおいて、 切刃を少なくとも４個備えていることを特徴とするプラ
   スチックレンズ用ヤゲンカッタ。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載のプラスチッ
   クレンズ用ヤゲンカッタにおいて、 ポリカーボネート系、アクリル系、ジエチレングリコー
   ルビスアリルカーボネート系、ポリウレタン系から選択
   されるプラスチックレンズ用材料の加工に用いられるこ
   とを特徴とするプラスチックレンズ用ヤゲンカッタ。