JP2001252870A - 研削砥石の研削及び目立て方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、一回の工程で研削及び目立ての双
方を実行でき、作業時間の短縮化、作業能率の向上を図
ることが可能な研削砥石の研削及び目立て方法を提供す
る。 【解決手段】 光学部材加工用の研削砥石５の研削及び
目立て方法において、少なくとも１層がツルーイング用
砥石１０、少なくとも他の１層がドレッシング用砥石１
１からなる複数層の形状創成用砥石に、研削砥石５を当
てて一方向に移動することにより、前記研削砥石５の研
削及び目立てを一工程で行うことを特徴とするものであ
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、レンズやプリズム
等の光学部材を研削する研削砥石の先端を形状修正する
研削砥石の研削及び目立て方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】レンズやプリズム等の光学ガラスを球面
及び平面に研削加工するためには研削砥石が用いられ
る。この研削砥石の先端部は、光学ガラスの仕上げ精度
を良好にするために所望の形状に仕上げられている必要
がある。そのため、研削砥石の先端部は所望の形状に研
磨、修正するためにツルーイングが行われる。

【０００３】従来の研削砥石の研磨方法として、特開平
４−２４００７１号公報に開示されたものが知られてい
る。

【０００４】従来の研削砥石の研磨方法は、図１１に示
すように、カップホイール（研削砥石）１０１には環状
砥石１０２が備え付けられ、所望の球面形状に創成され
超硬性部材からなる研磨部材１０３に環状砥石１０２の
先端部１０４を位置決めして当接させる。

【０００５】研磨部材１０３は、粗研磨用研磨曲面１０
５、中研磨用研磨曲面１０６及び精研磨用研磨曲面１０
７の３段階に分かれており、環状砥石１０２は１つの研
磨面で操作を終える毎に次の研磨面に移行してこの操作
を繰り返す。

【０００６】つまり、環状砥石１０２の先端部１０４
を、まず粗研磨用研磨曲面１０５に当接させて粗研磨を
行った後、再度環状砥石１０２を図１１中の上下左右方
向に移動させて、中研磨用研磨曲面１０６に当接させる
ために位置決めして中研磨を行う。さらに、環状砥石１
０２を前記同様の動作により移動させて、先端部１０４
を精研磨用研磨曲面１０７に当接させて精研磨を行う。
これにより段階的に先端部１０４を所望の球面形状に仕
上げることが可能となる。

【０００７】一方、上記研削方法により研削砥石１０２
の形状修正を行った後、通常次のようなドレッシングが
必要となる。

【０００８】研削（ツルーイング）終了時の砥石表面で
は、砥粒と結合剤が同一球面又は同一平面に存在する。
加工を行うためには結合剤から砥粒が突き出している必
要があるため、目立て（ドレッシング）が行われる。す
なわち、研削砥石１０２にドレッシング用砥石（ドレッ
サ）を当接させて研削砥石１０２の砥粒以外の結合剤を
除去するものである。このドレッシング操作が十分行わ
れていない場合には、被加工物を加工中に加工抵抗が上
昇して加工不良となる場合がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の研削方法では、粗研磨、中研磨及び精研磨の３
つの段階的な操作が必要となり、多くの作業時間が必要
であった。

【００１０】さらに３段階に分けてカップホイール１０
１を不連続な動作、即ち、研磨部材１０３のそれぞれの
粗研磨用研磨曲面１０５、中研磨用研磨曲面１０６及び
精研磨用研磨曲面１０７に先端部１０４を当接させるた
めに、上下左右にその都度カップホイール１０１を移動
させる必要があり、多くの動作時間と上下左右への不連
続な動作により、先端部１０４を研磨部材１０３に当接
させるための位置制御や位置決めの誤差等が生じやす
い。また、上述した従来の研削方法では、形状修正によ
るツルーイングのみしか行わないため、後工程で研削砥
石１０２のドレッシングを別途行う必要があった。

【００１１】本発明は上記問題を解決するためになされ
たものであり、一回の工程で研削及び目立ての双方を実
行でき、作業時間の短縮化、作業能率の向上を図ること
が可能な研削砥石の研削及び目立て方法を提供するもの
である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
光学部材加工用の研削砥石の研削及び目立て方法におい
て、少なくとも１層が研削用砥石、少なくとも他の１層
が目立て用砥石からなる複数層の形状創成用砥石に、研
削砥石を当てて一方向に移動することにより、前記研削
砥石の研削及び目立てを一工程で行うことを特徴とする
ものである。

【００１３】本発明によれば、研削用砥石、目立て用砥
石からなる複数層の形状創成用砥石を用いて研削砥石の
研削及び目立てを行うため、段階的に行うべき操作を一
工程で行うことができ、かつ、研削砥石の先端部の研削
及び目立てを一回の工程で完了することができ、作業時
間が短縮し、作業能率の向上を図ることが可能となる。

【００１４】請求項２記載の発明は、光学部材加工用の
研削砥石の研削及び目立て方法において、少なくとも１
層が研削用砥石、少なくとも他の１層が目立て用砥石か
らなる複数層の形状創成用砥石に、研削砥石を当てて一
方向に移動し前記研削用砥石による研削砥石の砥石部の
研削と、前記目立て用砥石による研削砥石の砥石部の目
立てとを一工程で行うことを特徴とするものである。

【００１５】本発明によれば、請求項１記載の発明の場
合と同様、研削用砥石、目立て用砥石からなる複数層の
形状創成用砥石を用いて研削砥石の研削及び目立てを行
うため、段階的に行うべき操作を一工程で行うことがで
き、かつ、研削砥石の先端部の研削及び目立てを一回の
工程で完了することができ、作業時間が短縮し、作業能
率の向上を図ることが可能となる。

【００１６】請求項３記載の発明は、光学部材加工用の
研削砥石の研削及び目立て方法において、砥粒の大きさ
が大小に異なる２層の研削用砥石と、１層の目立て用砥
石からなる３層の形状創成用砥石に、研削砥石を当てて
一方向に移動し、前記２層の研削用砥石による研削砥石
の砥石部の粗密２段階研削と、前記目立て用砥石による
研削砥石の砥石部の目立てとを一工程で行うことを特徴
とするものである。

【００１７】本発明によれば、２層の研削用砥石と、１
層の目立て用砥石からなる３層の形状創成用砥石を用い
て研削砥石の粗密２段階研削と目立てとを一工程で行う
ため、作業時間が短縮し、作業能率の向上を図れること
に加えて、研削砥石の研削面の形状精度を高めることが
できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を詳
細に説明する。

【００１９】（実施の形態１） （構成）図１は、本発明の実施の形態の研削砥石の研削
（以下「ツルーイング」ともいう）及びドレッシング
（以下「目立て」ともいう）方法を示す概略構成図、図
２は研削砥石の部分拡大図、図３はツルーイング工程を
示す説明図、図４はツルーイング工程の部分拡大図、図
５はドレッシング工程を示す説明図、図４はドレッシン
グ工程の部分拡大図である。

【００２０】本実施の形態１は、球面を研削する研削砥
石２をツルーイング及びドレッシングするものである。

【００２１】即ち、図１に示すように、砥石スピンドル
１に取り付けられた研削砥石２は、球心３を支点として
砥石旋回方向４に旋回することができ、予め所望のＲ
（曲面）形状に近似している形状の砥石部５を有してい
る。

【００２２】砥石部５は図２に示すように、ワーク（図
中に記載なし）を加工する砥粒６とこの砥粒６を保持す
る結合剤７とから形成されている。尚、図１に示す砥石
旋回方向４は、時計回り方向及び反時計回り方向の双方
を指す。

【００２３】また、図１に示すワークスピンドル８に
は、所望の外径９を有するツルーイング用砥石１０とド
レッシング用砥石１１とがチャック１２により取り付け
られており、円柱形状をしたドレッシング用砥石１１の
外周を囲むようにしてリング形状をしたツルーイング用
砥石１０が配置されている。

【００２４】尚、ツルーイング用砥石１０はツルーイン
グを行うための砥石で、好ましくはそれぞれＧＣ砥石が
良く、また、ドレッシング用砥石１１はドレッシングを
行うための砥石で、好ましくはＷＡ砥石が良い。

【００２５】ここに、ＧＣ砥石とは、グリーンカーボン
砥石を、ＷＡ砥石とは、ホワイトアランダム砥石を意味
し、ＧＣ砥石の硬さはＷＡ砥石の硬さよりも硬くなって
いる。前記ドレッシング用砥石１１に用いられるホワイ
トアランダム砥石は、砥粒が酸化アルミニウムであり、
ドレッシングを受ける研削砥石２の砥粒であるダイヤモ
ンドよりは軟質な砥粒である。

【００２６】また、ホワイトアランダム砥石は、非常に
脆い低結合砥石であり、研削砥石２の砥粒であるダイヤ
モンドにより削られる。

【００２７】しかし、研削砥石２の結合剤７には砥石と
して作用し、結合剤７と接触する領域においては結合剤
７を摩滅させる機能を発揮する。

【００２８】同時に、低結合であることから、ダイヤモ
ンドにより削られたホワイトアランダム砥石のカスが研
削砥石２との界面に介在することで、ラッピング作用を
発揮し、結合剤７の摩耗を誘発する。

【００２９】また、前記砥石スピンドル１、ワークスピ
ンドル８は各々回転可能となっている。さらに、砥石ス
ピンドル１は砥石軸１３に沿って砥石スラスト方向１４
に移動可能であり、ワークスピンドル８はワーク軸１５
に沿ってワークスラスト方向１６に移動可能であり、こ
れにより、切込み量１７を設定できるようにしている。
さらに、図１に示す砥石摩耗量１８は、ツルーイングに
より砥石部５が加工されて摩耗する量である。

【００３０】（作用）次に、本実施の形態１のツルーイ
ング及びドレッシング方法について、図３乃至図６をも
参照して説明する。

【００３１】本実施の形態１のツルーイング及びドレッ
シング方法において、研削砥石２の砥石部５は、図１に
示すように、ツルーイング用砥石１０の外径９に接触し
ない位置まで砥石旋回方向４に沿って移動されている。
図３に示すようにワークスピンドル８を切込み量１７だ
けワークスラスト方向１６に移動することにより、ツル
ーイング用砥石１０及びドレッシング用砥石１１を位置
決めする。次いで、砥石スピンドル１を砥石旋回方向４
に移動させ砥石部５をツルーイング用砥石１０に当接さ
せ、ツルーイングを開始する。

【００３２】即ち、図４に示すように、ツルーイング用
砥石１０と、砥粒６及び結合剤７を当接させることによ
り、砥粒６と結合剤７を除去して両者が同一球面上にな
るように形状修正する。

【００３３】ツルーイング用砥石１０には、砥粒６及び
結合剤７の両者を除去する機能があるため形状修正が可
能となる。このツルーイング作用により、砥石部５はツ
ルーイング用砥石１０によって加工され、砥石摩耗量１
８だけ磨耗することになる。

【００３４】さらに、図５に示すように、砥石スピンド
ル１を砥石旋回方向４に旋回させてドレッシング用砥石
１１に研削砥石２を当接させてドレッシングを行う。

【００３５】即ち、図６に示すように、ドレッシング用
砥石１１により結合剤７を除去して砥粒６を突き出させ
るものである。

【００３６】ドレッシング用砥石１１には、強度的に砥
粒６を除去する機能はなく、既述した結合剤７を摩耗さ
せる機能によって結合剤７のみを選択的に除去するもの
である。

【００３７】尚、ドレッシング開始時にはすでにツルー
イングは終了しており、研削砥石２に対してツルーイン
グとドレッシングが同時に作用することはない。

【００３８】さらに、砥石スピンドル１を旋回させてド
レッシング用砥石１１のみに砥石部５が当接させる。こ
のようにして研削砥石２に対ツルーイング及びドレッシ
ングが終了する。

【００３９】（効果）本実施の形態１によれば、研削砥
石２の球面研削において１度の工程でツルーイング及び
ドレッシングを同時に行うことができ、さらに砥石スピ
ンドル１の砥石旋回方向４への連続した移動だけでよい
ため、一連の工程の時間短縮も可能である。

【００４０】（実施の形態２） （構成）図７は、本発明の実施の形態２の研削砥石のツ
ルーイング及びドレッシング方法を示す概略構成図であ
る。尚、実施の形態１の場合と同一の要素には同一の符
号を付し、その詳細説明は省略する。

【００４１】本実施の形態２においては、研削砥石２の
砥石部５、ツルーイング用砥石１０及びドレッシング用
砥石１１は、各々ほぼ平面に近似している。尚、ツルー
イング用砥石１０及びドレッシング用砥石１１は、実施
の形態１と同様にそれぞれＧＣ砥石及びＷＡ砥石が好ま
しい。また、砥石スピンドル１は砥石軸１３と垂直方
向、つまり、砥石移動方向１９に移動可能である。さら
に、砥石軸１３とワーク軸１５とは、図７において上下
方向及び紙面に直角方向に関して各々平行に配置されて
いる。

【００４２】（作用）本実施の形態２によおいて、砥石
スピンドル１を砥石移動方向１９に移動してツルーイン
グ用砥石１０の外径９に当接しない位置に配置する。そ
しワークスピンドル８をワークスラスト方向１６に移動
することにより、ツルーイング用砥石１０及びドレッシ
ング用砥石１１の切込み量１７を設定する。

【００４３】その後、研削砥石２を砥石移動方向１９に
移動して砥石部５をツルーイング用砥石１０に当接させ
る。この場合、ツルーイング用砥石１０は前記実施の形
態１と同様に砥石部５の砥粒６及び結合剤７を除去し
て、砥粒６及び結合剤７を同一平面にツルーイングして
形状修正を行う。

【００４４】次に、砥石部５をさらに砥石移動方向１９
に移動して、砥石部５をドレッシング用砥石１１に当接
させる。この場合も前記実施の形態１と同様にしてドレ
ッシング用砥石１１は砥石部５の結合剤７のみを除去
し、砥石６を突き出させるドレッシングを行う。最終的
に砥石部５をドレッシング用砥石１１のみに当接させて
ツルーイング及びドレッシングが完了する。

【００４５】これにより砥石部５の砥粒６の先端が揃っ
た状態になり、かつ、砥粒６の突き出し量を確保でき
る。

【００４６】（効果）本実施の形態２によれば、研削砥
石２の平面研削において１度の工程でツルーイング及び
ドレッシングを同時に行うことができ、また、砥石スピ
ンドル１の連続した砥石移動方向１９への移動により、
砥石スピンドル１の停止時間もなく一連の工程の時間短
縮が可能である。

【００４７】（実施の形態３） （構成）図８乃至図１０は、本発明の実施の形態３を示
すものであり、図８は、本実施の形態３の研削砥石のツ
ルーイング及びドレッシング方法を示す概略構成図、図
９は研削砥石の部分拡大図、図１０は研削砥石の部分拡
大図である。尚、実施の形態１と同一の要素には同一の
符号を付し、その詳細説明は省略する。

【００４８】本実施の形態３においては、２種類のツル
ーイング用砥石１０ａ、１０ｂを使用することが特徴で
あり、この他の構成は実施の形態１の場合と同様であ
る。

【００４９】即ち、ツルーイング用砥石１０ａ、１０ｂ
は、リング形状をしており円柱形状をしたドレッシング
用砥石１１の外周を囲むようにして配置されている。

【００５０】両ツルーイング用砥石１０ａ、１０ｂの砥
粒（図示せず）の大きさは、ツルーイング用砥石１０ａ
の砥粒＞ツルーイング用砥石１０ｂの砥粒の関係となる
ように予め形成されている。

【００５１】例えば、ツルーイング用砥石１０ａの砥粒
径は５０μｍ、ツルーイング用砥石１０ｂの砥粒径は４
０μｍである。尚、ツルーイング用砥石１０ａ、１０ｂ
は、好ましくはＧＣ砥石が良く、ドレッシング用砥石１
１は好ましくはＷＡ砥石が良い。

【００５２】（作用）本実施の形態３において、まず、
砥石スピンドル１を砥石旋回方向４に旋回させてツルー
イング用砥石１０ａの外径９に砥石部５が当接しない位
置にする。

【００５３】次に、ワークスピンドル８をワークスラス
ト方向１６に移動することにより、切込み量１７を設定
する。

【００５４】次に、砥石スピンドル１を砥石旋回方向４
に旋回させてツルーイング用砥石１０ａに砥石部５を当
接させる。この場合、図９示すように砥石部５の先端形
状は凹凸状となる。つまり、ツルーイング用砥石１０ａ
の砥粒径は大きいため（例えば５０μｍ）、砥粒６及び
結合剤７はマクロ的には球面形状となるが、ミクロ的に
は球面形状にはならず、凹凸状となるのである。

【００５５】次に、砥石スピンドル１を砥石旋回方向４
にさらに旋回させて、砥石部５をツルーイング用砥石１
０ｂに当接させる。この場合、図１０に示すような砥石
部５の先端形状となる。つまりツルーイング用砥石１０
ｂの砥粒（例えば４０μｍ）はツルーイング用砥石１０
ａの砥粒より大きさが小さいため、凹凸のある球面形状
であった砥石部５の先端は、ツルーイング用砥石１０ｂ
により凹凸のない球面形状に形状修正されて砥粒６と結
合剤７は同一球面上に存在するようになる。

【００５６】即ち、１度に砥粒径の小さいツルーイング
用砥石を使用した場合よりも段階的に２つのツルーイン
グ用砥石１０ａ、１０ｂを使用した方が、砥石部５の先
端の形状を修正する上で有利となる。

【００５７】さらに詳述すると、所望球面形状から大き
く形状が崩れている砥石部５を、ツルーイング用砥石１
０ａの大きな砥粒で理想球面形状にマクロ的に近づけ、
次いでツルーイング用砥石１０ｂの小さな砥粒で砥石部
５の表面の数μｍ分を除去することにより、理想球面に
対して数μｍ以下の形状崩れに抑えることが可能とな
る。

【００５８】このようにして、所望球面形状に仕上げら
れた砥石部５を、砥石旋回方向４に旋回することによ
り、ドレッシング用砥石１１に当接する。この場合、ド
レッシング用砥石１１は、既述した実施の形態１の場合
と同様にして、砥石部５の結合剤７のみを除去して、砥
粒６は突き出た状態になる。

【００５９】したがって、研削砥石２の砥石部５の砥粒
６は所望の球面形状に保たれたまま、結合剤７を除去し
砥粒６を突き出させることができるため、砥石部５に加
工能力が備わることになる。最終的に砥石部５はドレッ
シング用砥石１１のみに当接するように旋回させて、ツ
ルーイング及びドレッシングが終了する。

【００６０】（効果）本実施の形態３によれば、球面研
削に使用する研削砥石２のツルーイング及びドレッシン
グ法において、１度の操作で砥石部５の砥粒６先端を精
度良くツルーイング及びドレッシングすることができ、
かつ、ツルーイングを２段階で行うことができる。

【００６１】また砥石スピンドル１の連続した一方向へ
の移動工程だけでよく、一連のツルーイング及びドレッ
シング工程の時間短縮が可能である。

【００６２】尚、上述した各実施形態１乃至３におい
て、ツルーイング用砥石１０のＧＣ砥石及びドレッシン
グ用砥石１１のＷＡ砥石の層数は、１層あるいは２層に
限定されたものではなく、さらに多数層の構成とするこ
とも可能である。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、一回の操作で研削砥石
の研削及び目立てを一挙に行い、終了させることができ
るため、一連の作業工程の時間短縮を図り、作業性を向
上が可能な研削砥石の研削及び目立て方法を提供するこ
とができる。

【００６４】また、本発明によれば、上記効果に加え
て、研削砥石の研削面の形状精度を高めることができる
研削砥石の研削及び目立て方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の研削砥石のツルーイン
グ及びドレッシング方法を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施の形態１の研削砥石の部分拡大図
である。

【図３】本発明の実施の形態１のツルーイング工程を示
す説明図である。

【図４】本発明の実施の形態１のツルーイング工程の部
分拡大図である。

【図５】本発明の実施の形態１のドレッシング工程を示
す説明図である。

【図６】本発明の実施の形態１のドレッシング工程の部
分拡大図である。

【図７】本発明の実施の形態２の研削砥石のツルーイン
グ及びドレッシング方法を示す概略構成図である。

【図８】本実施の形態３の研削砥石のツルーイング及び
ドレッシング方法を示す概略構成図である。

【図９】本実施の形態３の凹凸のある研削砥石の部分拡
大図である。

【図１０】本実施の形態３の凹凸のない研削砥石の部分
拡大図である。

【図１１】従来装置による環状砥石の研削方法を示す概
略断面図である。

【符号の説明】

１ 砥石スピンドル ３ 球心 ４ 砥石旋回方向 ５ 砥石部 ６ 砥粒 ７ 結合剤 ８ ワークスピンドル １０ ツルーイング用砥石 １０ａ ツルーイング用砥石 １０ｂ ツルーイング用砥石 １１ ドレッシング用砥石 １２ チャック １３ 砥石軸 １４ 砥石スラスト方向 １５ ワーク軸 １６ ワークスラスト方向 １７ 切り込み量 １８ 砥石摩耗量 １９ 砥石移動方向

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学部材加工用の研削砥石の研削及び目
   立て方法において、 少なくとも１層が研削用砥石、少なくとも他の１層が目
   立て用砥石からなる複数層の形状創成用砥石に、研削砥
   石を当てて一方向に移動することにより、前記研削砥石
   の研削及び目立てを一工程で行うことを特徴とする研削
   砥石の研削及び目立て方法。
2. 【請求項２】 光学部材加工用の研削砥石の研削及び目
   立て方法において、 少なくとも１層が研削用砥石、少なくとも他の１層が目
   立て用砥石からなる複数層の形状創成用砥石に、研削砥
   石を当てて一方向に移動し前記研削用砥石による研削砥
   石の砥石部の研削と、前記目立て用砥石による研削砥石
   の砥石部の目立てとを一工程で行うことを特徴とする研
   削砥石の研削及び目立て方法。
3. 【請求項３】 光学部材加工用の研削砥石の研削及び目
   立て方法において、 砥粒の大きさが大小に異なる２層の研削用砥石と、１層
   の目立て用砥石からなる３層の形状創成用砥石に、研削
   砥石を当てて一方向に移動し、前記２層の研削用砥石に
   よる研削砥石の砥石部の粗密２段階研削と、前記目立て
   用砥石による研削砥石の砥石部の目立てとを一工程で行
   うことを特徴とする研削砥石の研削及び目立て方法。