JP2003071690A - 凹球面加工装置及び加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 深い凹球面を被加工物に加工する際にも、球
状工具の偏摩耗や凹球面の偏心を抑え、加工液の供給・
排出を円滑に行って、加工品質及び加工能率を向上させ
る。 【解決手段】 被加工物１に凹球面を加工する球状工具
２と、球状工具２と接触した状態で回転駆動源からの動
力を球状工具に伝達して球状工具を少なくとも一の方向
に転動させる動力伝達手段６と、球状工具２と被加工物
１とを所定の荷重で当接させる加圧手段１１と、球状工
具２が被加工物１から離間した状態となるように保持す
ると共に当該保持の解除を行う保持手段１５と、砥粒が
分散した加工液７を球状工具２の転動方向上流側から球
状工具２と被加工物１との当接部位に対して供給する加
工液供給手段９とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は球状工具を用いてレ
ンズ等の被加工物を凹球面に加工する加工装置および加
工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１１（ａ）及び（ｂ）は、レンズ等の
被加工物に凹球面を加工するために、特開平１１−３３
３７０２号公報に記載された従来の加工装置である。こ
の装置は、加工工具として球状工具を用い、球状工具に
超音波振動を伝達して凹球面を加工するものである。

【０００３】図１１（ａ）に示すように、加工を行う側
の工具軸部１４０が上方に、加工が施される側のワーク
軸部１４１が下方に配置されている。加工軸部１４０は
図示を省略した架台上部に取り付けたガイド１２１に沿
って上下方向に移動可能になっているとともに、この移
動が定位置で固定されるようになっている。

【０００４】加工軸部１４０はコントローラー１２０に
よって出力が制御された超音波発振器１０１と、超音波
発振器１０１の下端部に一体に設けられた軸体１０２
と、軸体１０２の下端部に固定されたホーン１０３とを
備えており、ホーン１０３の下端部には、鋼球からなる
球状工具１０４が取り付けられている。

【０００５】図１１（ｂ）はホーン１０３における工具
１０４の取り付け部を示し、ホーン１０３の下端部には
球状工具１０４と同じ形状及び曲率となっている窪み状
の保持部１０３ａが形成されており、この保持部１０３
ａ内に工具１０４が挿入されて保持される。このホーン
１０３は被加工物であるレンズ１０５に向かって先細り
するテーパ状の外形に成形されている。従って、超音波
発振器１０１からの超音波を増幅して球状工具１０４に
伝達することができる。また、保持部１０３ａが球状工
具１０４と同じ形状及び曲率のため、球状工具１０４の
曲率中心とホーン１０３の軸心とが一致し、精度の良い
加工が可能となる。

【０００６】ワーク軸部１４１は被加工物であるレンズ
１０５が接着により固定される載置台１０６と、載置台
１０６を支持するシリンダ１０７とを有している。シリ
ンダ１０７は球状工具１０４とレンズ１０５とが当接し
た状態の載置台１０６を上方に押圧して、工具軸部１４
０方向へ荷重をかける加圧手段として作用するものであ
る。

【０００７】載置台１０６の上面には、マイクローター
１０８が当接しており、レンズ１０５への凹球面の創成
に伴う載置台１０６の上下方向の変位量を測定する。こ
のマイクロメーター１０８はレンズ１０５への凹球面１
０５ｂ（図１２参照）の創成に伴って載置台１０６が変
位する変位量を測定する。

【０００８】工具１０４とレンズ１０５との当接部位
に、砥粒１１１としてのダイヤモンドパウダーを水１１
２に分散させた加工液１０９を滴下して供給するディス
ペンサー１１０が設けられている。

【０００９】この加工装置では、シリンダ１０７によっ
てレンズ１０５と球状工具１０４とを所定の荷重で当接
させると共に、これらの当接部位にディスペンサー１１
０から加工液１０９を供給する。この状態で、ホーン１
０３を介して超音波発振器１０１からの超音波振動を球
状工具１０４に伝達して加工を行う。

【００１０】加工が進行してレンズ１０５に凹球面１０
５ｂが創成されるのに伴って、載置台１０６が上方に変
位し、この変位をマイクロメーター１０８で検出し、所
定の変位量となった時点で加工を終了する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た加工装置による加工では、以下のような問題点が生じ
ている。

【００１２】図１２に示すように、加工の進行に伴って
レンズ１０５の凹球面１０５ｂが深くなれば深くなるほ
ど、レンズ１０５と球状工具１０４との当接部位に対す
る加工液１０９の供給及び排出が困難になる。特に、劣
化した砥粒１１１を含む古い加工液１０９が凹球面１０
５ｂの底部に溜まっていると、新しい加工液を供給して
も古い加工液１０９が排出しにくいため、新しい加工液
が凹球面１０５ｂの底部に到達することができず、劣化
した加工液１０９による加工が継続される。そして、こ
のように劣化した加工液１０９を使用し続けることによ
り、加工能率が低下したり、加工形状精度が劣化する等
の不具合が生じる。

【００１３】また、加工中に球状工具１０４は超音波振
動するが、その動きはごく僅かであり、場合によっては
偏った動きをすることがある。これに伴い、球状工具１
０４の偏摩耗が発生し、結果的に凹球面１０５ｂの形状
精度の劣化や偏心の発生を促すことになる。

【００１４】さらに、超音波を使用しながら加工を行う
際に、縦方向の振動波を使用すると、砥粒１１１を叩く
ようにして加工が進行する。これにより、球状工具１０
４及びホーン１０３側にもレンズ１０５と同様の負荷が
かかり、それが加工中継続することにより球状工具１０
４やホーン１０３の摩耗が著しくなり、形状精度の劣化
や球状工具１０４の寿命低下などが生じる。

【００１５】本発明は、このような従来の問題点を考慮
してなされたものであり、深い凹球面を被加工物に加工
する際、球状工具の偏摩耗や凹球面の偏心を抑えると共
に、加工液の供給・排出を円滑に行うことにより、加工
品質及び加工能率を向上させることが可能な凹球面加工
装置及び加工方法を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１の発明の凹球面加工装置は、被加工物に凹
球面を加工する球状工具と、球状工具と接触した状態で
回転駆動源からの動力を球状工具に伝達して球状工具を
少なくとも一の方向に転動させる動力伝達手段と、球状
工具と被加工物とを所定の荷重で当接させる加圧手段
と、球状工具が被加工物から離間した状態となるように
保持すると共に当該保持の解除を行う保持手段と、砥粒
が分散した加工液を球状工具の転動方向上流側から球状
工具と被加工物との当接部位に対して供給する加工液供
給手段と、を備えていることを特徴とする。

【００１７】この装置では、保持手段の解除によって球
状工具が被加工物に当接する。そして、加圧手段が球状
工具と被加工物とを所定の荷重で当接させ、この状態
で、球状工具に接触している動力伝達手段からの動力に
よって球状工具が一の方向に沿って転動すると共に、こ
の転動に伴って加工液供給手段が球状工具の転動方向の
上流側から加工液を供給して凹球面の加工が行われる。

【００１８】このような発明では、球状工具が一の方向
に沿って転動するため、その方向に沿った流れが加工液
に発生すると共に、加工液が球状工具の転動方向の上流
側から供給されるため、古い加工液の排出及び新たな加
工液の供給・補充を円滑に行うことができる。また、球
状工具が転動して加工を行うため、球状工具の全面を加
工に使用することができ、偏摩耗することがなくなる。
これらによって、被加工物に深い凹球面を加工する場合
であっても、凹球面の形状精度を向上させることができ
ると共に、球状工具の形状劣化を抑制することができ、
さらには、加工能率を向上させることができる。

【００１９】請求項２の発明は、請求項１記載の凹球面
加工装置であって、前記動力伝達手段は、球状工具が被
加工物と当接しながら転動するように球状工具に接触し
た状態で走行する少なくとも一の動力伝達ベルトである
ことを特徴とする。

【００２０】動力伝達ベルトが球状工具と接触しながら
走行することにより、球状工具に回転力が作用し、球状
工具が動力伝達ベルトの走行方向に沿って円滑に転動す
る。このため、加工液の交換や供給及び球状工具の全面
での加工を確実に行うことができ、加工効率が向上す
る。

【００２１】請求項３の発明は、請求項１記載の凹球面
加工装置であって、前記動力伝達手段は、球状工具が被
加工物と当接しながら転動するように球状工具に接触し
た状態で走行する複数の動力伝達ベルトと、それぞれの
動力伝達ベルトの走行速度及び／または走行方向を制御
するベルト制御手段とを有していることを特徴とする。

【００２２】この発明では、複数の動力伝達ベルトが球
状工具と接触することにより、それぞれの動力伝達ベル
トから球状工具に回転力が作用する。そして、ベルト制
御手段がそれぞれの動力伝達ベルトの走行速度及び／ま
たは走行方向を制御することにより、球状工具の転動を
任意に変化させることができる。このため、球状工具の
転動の自由度が増大し、回転方向が複合するように球状
工具を転動させることが可能となる。これにより、加工
液の供給、球状工具の偏摩耗、被加工物に加工される凹
球面の偏心を抑制することができ、加工品質、加工能率
を向上させることができる。

【００２３】請求項４の発明は、請求項１記載の凹球面
加工装置であって、前記保持手段は、磁力によって球状
工具を吸着して保持する電磁石と、電磁石への通電を制
御する電磁石制御手段とを有していることを特徴とす
る。

【００２４】このように電磁石によって球状工具の保持
及びその解放を行うことにより、球状工具を掴んだり、
引っ掛ける等の機械的な保持を行う必要がなく、球状工
具を傷付けることがなくなる。

【００２５】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載の凹球面加工装置であって、前記球状工具の外
周面に溝が形成されていることを特徴とする。

【００２６】球状工具の外周面に溝を形成することによ
り、加工液が溝内に侵入して加工に有効に作用すること
ができると共に、加工で発生した切り屑を溝を通して排
出することができる。このため、加工効率を向上させる
ことができる。

【００２７】請求項６の発明の凹球面加工方法は、砥粒
が分散した加工液を被加工物と球状工具との当接部位に
供給しながら被加工物と球状工具とを所定の荷重で当接
させた状態で、球状工具に動力伝達手段を接触させて球
状工具を少なくとも一の方向に転動させると共に、前記
加工液を球状工具の転動方向上流側から供給することを
特徴とする。

【００２８】このように、球状工具と被加工物とを所定
の荷重で当接させ、加工液を供給しながら球状工具を転
動させることにより、被加工物に凹球面を加工すること
ができる。この発明では、球状工具の転動方向の上流側
から加工液を供給するため、古い加工液の排出及び新た
な加工液の供給・補充を円滑に行うことができる。ま
た、球状工具が転動して加工を行うため、球状工具の全
面を加工に使用することができ、偏摩耗することがなく
なる。従って、被加工物に深い凹球面を加工する場合で
あっても、凹球面の形状精度を向上させることができる
と共に、球状工具の形状劣化を抑制することができ、さ
らには、加工能率を向上させることができる。

【００２９】請求項７の発明は、請求項６記載の凹球面
加工方法であって、複数の動力伝達手段を球状工具に接
触させると共に、それぞれの動力伝達手段から伝達され
る動力の大きさ及び／または方向が異なるように制御す
ることを特徴とする。

【００３０】このように複数の動力伝達手段を用いると
共に、それぞれの動力伝達手段殻の動力の大きさ及び／
または方向を異ならせることにより、球状工具の転動の
自由度が増大し、複合した回転方向に球状工具を転動さ
せることができ、これにより、加工液の供給、球状工具
の偏摩耗、被加工物に加工される凹球面の偏心を抑制す
ることができ、加工品質、加工能率を向上させることが
できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示する実施の形
態により具体的に説明する。なお、各実施の形態におい
て、同一の部材は同一の符号を付して対応させてある。

【００３２】（実施の形態１）図１〜図５は本発明の実
施の形態１を示し、図１は加工装置全体の正面図、図２
は加工前の状態を示す正面図、図３は加工状態を示す斜
視図、図４は球状工具及び保持手段を示す正面図、図５
は動力伝達手段の構成を示す断面図である。

【００３３】この実施の形態では、被加工物としてレン
ズ１を用い、レンズを加工する工具として球状工具２を
用いるものである。

【００３４】レンズ１は接着等によって固定されること
によりレンズ保持台１０に保持されている。レンズ保持
台１０は加圧手段としての加圧シリンダ１１に支持され
ており、加圧シリンダ１１が作動することにより、レン
ズ１及び球状工具２を所定の荷重で当接させるようにな
っている。

【００３５】レンズ支持台１０の上方には、上軸１２が
配置されている。上軸１２はガイド１３によって上下動
自在に支持されており、その先端には球状工具２が転動
自在に配置されている。球状工具２の材質は、鋼、鉄な
どの磁性体によって形成されており、磁気を帯びること
により、後述する保持手段によって保持されるようにな
っている。

【００３６】加工中は加工液供給装置（加工液供給手
段）９から、遊離砥粒を含んだ加工液７がノズル８から
球状工具２及びレンズ１の接触面に向けて供給される。
加工液７は球状工具２の転動する方向の上流側から行わ
れるものである。

【００３７】加工前において、レンズ１の加工面１ａに
はテーパ溝１４が予め形成されている。テーパ溝１４は
三角形断面となっており、球状工具２によって球面加工
を行う際に、加工初期の心ズレを抑えるように作用す
る。

【００３８】次に図３〜図５により、この実施の形態に
おける保持手段及び動力伝達手段を説明する。

【００３９】保持手段は図４に示すように、上軸１２の
下端部分に配置された電磁石１５及び電磁石１５への通
電を制御する電磁石制御手段１６から構成されている。
電磁石１５はリング状となっており、上軸１２の下端部
分に嵌め込み、接着等によって取り付けられている。電
磁石制御手段１６は電磁石１５への通電のＯＮ、ＯＦＦ
を切り換えるものであり、通電をＯＮとすることによ
り、球状工具２が電磁石１５に吸引される。これによ
り、上軸１２が球状工具２を保持した状態となる。一
方、電磁石１５への通電をＯＦＦとすることにより、球
状工具２の保持が解放されて球状工具２は転動可能な自
由状態となる。このように電磁石１５によって球状工具
２の保持及び解放を行う構造では、磁力による保持のた
め、掴んだり、引っ掛ける等の機械的な保持を行う必要
がなく、球状工具２を傷付けることがなくなる。

【００４０】これに加えて、電磁石１５の内側には、保
持リング３が取り付けられている。保持リング３は合成
ゴム、シリコンゴムなどのゴムやポリウレタン、四フッ
化エチレン樹脂などの弾性体からなり、球状工具２より
も小さな径となっている。従って、球状工具２は保持リ
ング３と接触した状態で転動するため、硬質の電磁石１
５や上軸１２と接触することがなく、球状工具２の表面
の傷付きを少なくすることができる。

【００４１】動力伝達手段は図３及び図４に示すよう
に、動力伝達ベルト６を備えると共に、動力伝達ベルト
６を走行させる上下一対の伝動用プーリ４及び駆動用プ
ーリ５を備えて構成されている。動力伝達ベルト６は保
持リング３と同様なゴム、樹脂等の弾性体によって無端
状に形成されており、球状工具２と接触しながら走行す
ることにより、球状工具２に回転力を作用させる。この
実施の形態において、動力伝達ベルト６は平行となった
２本が配置されており、それぞれが走行することにより
球状工具２に回転力を作用させるようになっている。な
お、動力伝達ベルト６及びプーリ４，５のセットは１セ
ットあれば問題がないが、球状工具２を駆動するにあた
り、滑り等が生じて動力伝達が良好にできない場合に
は、複数設置するのが望ましい。

【００４２】図５は動力伝達ベルト６の駆動系を示す。
伝動用プーリ４はシャフト２１により支持されており、
シャフト２１はベアリング２２を介して伝動用プーリ固
定枠１７に回転自在に支承されている。駆動用プーリ５
はモータシャフト２０により支持されており、モータシ
ャフト２０はベアリング２０を介して駆動用プーリ固定
枠１８に回転自在に支承されている。モータシャフト２
０はプーリ駆動用モータ２３に接続されており、プーリ
駆動用モータ２３の回転駆動力がモータシャフト２０を
介して駆動用プーリ２３に伝達される。プーリ駆動用モ
ータ２３はベルト制御手段としての回転数・正逆転制御
装置２４に接続されて、その駆動が制御されている。ま
た、駆動用プーリ固定枠１８は伝動用プーリ固定枠１７
の内側に配置されており、これらは張力調整ナット１９
により相対的位置が微調整可能となって、動力伝達ベル
ト６に適切な張力を付与している。

【００４３】上記の構成によりレンズ１に対して球面加
工を行う場合、レンズ１と球状工具２とが当接した段階
で、加工液供給装置９からノズル８を通して加工液７が
その当接位置に供給される。その際、電磁石１５により
保持されていた球状工具２は、電磁石制御装置１６が電
磁石１５の磁力をＯＦＦにすることにより、転動自在の
状態になる。この場合、球状工具２は保持リング３とレ
ンズ１の間に挟持された状態となっているため、上下左
右には転がることがない。

【００４４】次に、加圧シリンダ１１によりレンズ１を
球状工具２に押圧すると共に、プーリ駆動用モータ２３
を駆動して駆動用プーリ５を駆動する。駆動用プーリ５
の回転により動力伝達ベルト６がプーリ５と同期して走
行し、伝動用プーリ４に動力が伝達され同プーリ４が回
転する。なお、プーリ駆動用モータ２３の回転数及び回
転方向は回転数・正逆転制御装置２４によって任意に設
定されるようになっている。

【００４５】動力伝達ベルト６は球状工具２に接触して
おり、動力伝達ベルト６の走行の動きが球状工具２に伝
わる。これにより、球状工具２はＸ軸（図３参照）を回
転軸として縦方向に回転運動する。従って、球状工具２
とレンズ１の凹球面１ｂの間に遊離砥粒を含む加工液５
が介在した状態で、球状工具２の回転運動、レンズ１側
からの加圧の要素が加わりレンズ１の加工が進行する。

【００４６】また、図４に示すように、球状工具２がＸ
軸を中心に反時計回りに回転するのに対し、加工液７は
その回転方向の上流側である左方向から供給される。こ
のため、加工液７が球状工具２の回転に追従して流れる
ことができ、新しい加工液がレンズ１の凹球面１ｂの底
部に円滑に供給されると共に、凹球面１ｂの底部にあっ
た古い加工液は右方向に円滑に排出される。

【００４７】このような実施の形態によれば、古い加工
液の排出及び新たな加工液の供給・補充を円滑に行うこ
とができ、しかも、球状工具２が転動して加工を行うた
め、球状工具２の全面を加工に使用することができ、球
状工具２の偏摩耗及び凹球面１ｂの偏心を防止すること
ができる。これにより、深い凹球面１ｂの加工に際して
も、加工品質及び加工能率を向上させることが可能とな
る。

【００４８】なお、駆動用プーリ５の回転数及び／また
回転方向を変えて、球状工具２の回転数及び／または回
転方向を変えることも可能であり、これにより加工品
質、加工能率に応じて加工条件を調整することも容易と
なっている。

【００４９】（実施の形態２）図６〜図９は本発明の実
施の形態２を示し、図６は加工状態を示す斜視図であ
り、平行な２本の動力伝達ベルト６が駆動用プーリ５
ａ、５ｂによってそれぞれ走行が制御されている。この
実施の形態では、駆動用プーリ５ａ及び駆動用プーリ５
ｂがそれぞれ異なる回転数で制御される。これに伴い、
動力伝達ベルト６から球状工具２に伝達される回転駆動
力が実施の形態１と異なっている。

【００５０】この実施の形態において、凹球面加工を行
う場合、実施の形態１と同様にレンズ１と球状工具２が
当接した段階で、加工液供給装置９からノズル８を通し
て加工液７をその当接位置に供給する。そして、加圧シ
リンダ１１が上昇してレンズ１を球状工具２に押し付
け、次に、プーリ駆動用モータ２３を駆動して駆動用プ
ーリ５を回転させることにより、動力伝達ベルト６を走
行し、動力伝達ベルト６と接触している球状工具２を転
動させて加工を進行させる。

【００５１】この実施の形態においても、回転数・正逆
転制御装置２４によって各駆動用プーリ５ａ、５ｂの回
転数及び回転方向を任意に設定することが可能であり、
このため、駆動用プーリ５ａを駆動用プーリ５ｂより速
い回転数で駆動する。これにより、球状工具２はＸ軸を
回転軸として縦方向に回転するが、それと同時に、遅い
回転数の駆動用プーリ５ｂから速い回転数の駆動用プー
リ５ａの方向に向かう回転力、すなわちＸ軸と直交する
鉛直方向のＺ軸を回転軸とした回転力も生じる（図７参
照）。これにより、縦方向の回転と横方向の回転を同時
に行うことが可能となる。このような回転制御を行うこ
とにより、球状工具２の全面が均等に摩耗制御すること
ができる。すなわち、実施の形態１においては、Ｘ軸と
平行に近い部分から球状工具２が摩耗するため、図８の
破線から実線で示すように外形が楕円になるのに対し、
この実施の形態では、球状工具２が縦方向の回転・横方
向の回転を複合的に行うため、均等に球状工具２が摩耗
するものである。

【００５２】図９は駆動用プーリ５ａ、５ｂの別の制御
方法を示している。図９において、駆動プーリ５ａの回
転速度が破線で示すＶａ、駆動用プーリ５ｂの回転速度
が実線で示すＶｂであり、これらの回転速度を加工時間
ｔに対して変化させて制御する場合を示している。

【００５３】図９に示すように、加工初期においては回
転速度ＶａとＶｂを同じ値に設定しておき、あらかじめ
設定しておいた加工時間に到達した段階で回転速度Ｖａ
の値を大きくする。その後、その状態を一定時間維持し
た後、再度Ｖａの値をＶｂと同じにする。その後、回転
速度ＶａをＶｂより小さい値にする。このような制御を
行うことにより、ＶａがＶｂと同じ値のときはＸ軸を回
転軸として縦方向の回転のみを行い、ＶａがＶｂより大
きい値の時は図７のようにＺ軸を回転軸として時計方向
への横回転が加わる。また、ＶａがＶｂより小さい場合
は、これと逆で図７のＺ軸を回転軸として反時計方向へ
の横回転が加わる。

【００５４】このような制御以外にも回転数・正逆転制
御装置２４を用い、片方の駆動用プーリを逆回転させる
ことにより、さらに横方向の回転を大きくすることも可
能である。なお、回転速度ＶａがＶｂと同じ値で方向の
み逆の制御の場合は、縦方向の回転は生じない。

【００５５】このような実施の形態では、実施の形態１
と同様に、球状工具２が常に動くことにより、深い凹球
面の加工に対しても、劣化した加工波の排出及び新しい
加工液の供給が円滑に行われると共に、球状工具２の偏
摩耗や凹球面１ｂの偏心を抑えることができ、加工品質
及び加工能率を向上させることが可能となる。

【００５６】これに加えて、この実施の形態では、球状
工具２に対しＸ軸と直行する鉛直方向のＺ軸を回転軸と
した横方向の回転を加えることにより、球状工具２の形
状精度の劣化を防止することができる。

【００５７】（実施の形態３）図１０は本発明の実施の
形態３を示す。この実施の形態では、球状工具２の表面
に溝２５が形成されている。溝２５は円周上に複数設け
られており、この実施の形態では、それぞれ直交するよ
うに溝２５が３本設けられている。

【００５８】この実施の形態においても、凹球面の加工
を行う場合、レンズ１と球状工具２とが当接した段階
で、加工液供給装置６からノズル９を通して加工液５が
その当接位置に供給され、さらに、加圧シリンダ１１が
上昇してレンズ１を球状工具２に押し付け、次に、プー
リ駆動用モータ２３が駆動して駆動用プーリ５が回転
し、動力伝達ベルト６が走行することにより、動力伝達
ベルト６が接触している球状工具２が転動して加工が進
行する。

【００５９】この実施の形態では、球状工具２には溝２
５が設けられているため、加工中に供治された加工液７
が球面工具２の溝２５の中にも浸透してレンズ１の加工
に寄与する。また、加工中に発生する切り屑（スラッ
ジ）も、球面工具２とレンズ１の凹球面との界面に滞留
することなく、溝２５を通して外部に円滑に排出され
る。

【００６０】従って、この実施の形態においても、実施
の形態１及び２と同様な作用及び効果を有しているが、
これに加えて、球状工具２に設けられている溝２５によ
り、レンズ１の凹球面の深い位置に加工液が到達し易く
なるため、さらに加工能率を向上させることができる。
また、加工中に発生するスラッジが排出され易いため、
球状工具２の偏摩耗をさらに抑制することができ、従っ
て、形状精度の高い加工を行うことが可能となる。

【００６１】なお、溝２５の本数は１本以上あれば良
く、本数を多くすることにより、溝を設けたことによる
効果を発揮し易くなる。ただし、溝の本数が多すぎると
球状工具２の表面積が相対的に減少するため、溝２５は
その総面積が球面工具２の表面積の２０％程度を上限と
して設定するのが望ましい。また、溝の幅についても特
に限定すべき点はないが、上記の上限値を目安として溝
の本数と共に設定することが望ましい。溝の深さについ
ても任意の設定で良いが、球状工具２の直径に対して１
０％程度を目安とするのが望ましい。

【００６２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、古い加工液の
排出及び新たな加工液の供給・補充を円滑に行うことが
でき、球状工具が転動して加工を行うことにより球状工
具の全面を加工に使用することができるため、偏摩耗す
ることがなくなり、これにより被加工物に深い凹球面を
加工する場合であっても、凹球面の形状精度を向上させ
ることができると共に、球状工具の形状劣化を抑制する
ことができ、加工能率を向上させることができる。

【００６３】請求項２の発明によれば、請求項１の発明
の効果を有するのに加えて、球状工具が動力伝達ベルト
の走行方向に沿って円滑に転動するため、加工液の交換
や供給及び球状工具の全面での加工を確実に行うことが
でき、加工効率が向上する。

【００６４】請求項３の発明によれば、請求項１の発明
の効果を有するのに加えて、球状工具の転動を任意に変
化させることができるため、球状工具の転動の自由度が
増大し、回転方向が複合するように球状工具を転動させ
ることが可能となり、これにより、加工液の供給、球状
工具の偏摩耗、被加工物に加工される凹球面の偏心を抑
制することができ、加工品質、加工能率を向上させるこ
とができる。

【００６５】請求項４の発明によれば、請求項１の発明
の効果を有するのに加えて、球状工具の保持及びその解
放の際に、球状工具を必要以上に傷付けることがなくな
る。

【００６６】請求項５の発明によれば、請求項１〜４の
発明の効果を有するのに加えて、溝内に侵入した加工液
が加工に有効に作用すると共に、加工で発生した切り屑
を溝を通して排出することができ、加工効率を向上させ
ることができる。

【００６７】請求項６の発明によれば、古い加工液の排
出及び新たな加工液の供給・補充を円滑に行うことがで
きると共に、球状工具が転動して加工を行うため、球状
工具の全面を加工に使用することができ、偏摩耗するこ
とがなくなり、被加工物に深い凹球面を加工する場合で
あっても、凹球面の形状精度を向上させることができる
と共に、球状工具の形状劣化を抑制することができ、加
工能率を向上させることができる。

【００６８】請求項７の発明によれば、請求項６の発明
の効果を有するのに加えて、加工液の供給、球状工具の
偏摩耗、被加工物に加工される凹球面の偏心を抑制する
ことができ、加工品質、加工能率を向上させることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の全体正面図である。

【図２】加工前のレンズの正面図である。

【図３】実施の形態１における加工状態の斜視図であ
る。

【図４】球状工具及び保持手段を示す正面図である。

【図５】動力伝達手段の構成を示す断面図である。

【図６】実施の形態２の加工状態の斜視図である。

【図７】実施の形態２の加工状態における球状工具の平
面図である。

【図８】球状工具の摩耗を示す平面図である。

【図９】実施の形態の制御を説明する特性図である。

【図１０】実施の形態３の球状工具の斜視図である。

【図１１】従来の加工装置を示し、（ａ）は全体の正面
図、（ｂ）は加工部位の断面図である。

【図１２】従来の加工における作用を説明する断面図で
ある。

【符号の説明】

１ レンズ ２ 球状工具 ４ 伝動用プーリ ５ 駆動用プーリ ６ 動力伝達ベルト ７ 加工液 １０ 加工液供給装置 １１ 加圧シリンダ １２ 上軸 １５ 電磁石 １６ 電磁石制御装置 ２４ 回転数・正逆転制御装置 ２５ 溝

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C034 AA13 AA19 BB02 3C049 AA07 AA14 AA16 AC04 CA01 3C058 AA07 AA12 AA14 AA16 AC04 CA01 CB01

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物に凹球面を加工する球状工具
   と、 球状工具と接触した状態で回転駆動源からの動力を球状
   工具に伝達して球状工具を少なくとも一の方向に転動さ
   せる動力伝達手段と、 球状工具と被加工物とを所定の荷重で当接させる加圧手
   段と、 球状工具が被加工物から離間した状態となるように保持
   すると共に当該保持の解除を行う保持手段と、 砥粒が分散した加工液を球状工具の転動方向上流側から
   球状工具と被加工物との当接部位に対して供給する加工
   液供給手段と、を備えていることを特徴とする凹球面加
   工装置。
2. 【請求項２】 前記動力伝達手段は、球状工具が被加工
   物と当接しながら転動するように球状工具に接触した状
   態で走行する少なくとも一の動力伝達ベルトであること
   を特徴とする請求項１記載の凹球面加工装置。
3. 【請求項３】 前記動力伝達手段は、球状工具が被加工
   物と当接しながら転動するように球状工具に接触した状
   態で走行する複数の動力伝達ベルトと、それぞれの動力
   伝達ベルトの走行速度及び／または走行方向を制御する
   ベルト制御手段とを有していることを特徴とする請求項
   １記載の凹球面加工装置。
4. 【請求項４】 前記保持手段は、磁力によって球状工具
   を吸着して保持する電磁石と、電磁石への通電を制御す
   る電磁石制御手段とを有していることを特徴とする請求
   項１記載の凹球面加工装置。
5. 【請求項５】 前記球状工具の外周面に溝が形成されて
   いることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
   凹球面加工装置。
6. 【請求項６】 砥粒が分散した加工液を被加工物と球状
   工具との当接部位に供給しながら被加工物と球状工具と
   を所定の荷重で当接させた状態で、球状工具に動力伝達
   手段を接触させて球状工具を少なくとも一の方向に転動
   させると共に、前記加工液を球状工具の転動方向上流側
   から供給することを特徴とする凹球面加工方法。
7. 【請求項７】 複数の動力伝達手段を球状工具に接触さ
   せると共に、それぞれの動力伝達手段から伝達される動
   力の大きさ及び／または方向が異なるように制御するこ
   とを特徴とする請求項６記載の凹球面加工方法。