JP2003094204A - 複数のレンズ等のワークを同時切削加工するｎｃ加工機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 このＮＣ加工機は，スライドベースに設けた
Ｙ軸方向への往復移動するスライダに取り付けたバイト
によって複数のレンズ等のワークを非対称非球面形状に
同時に切削加工し，加工速度をアップする。 【解決手段】 このＮＣ加工機は，ワーク９をブロック
治具１７の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に
固定し，Ｘ軸テーブル４にスライドベース１と各種のＸ
軸バイト２４を取り付け，スライドベース１上のスライ
ドブロック１６上でＹ軸方向に往復移動するスライダ１
８にＹ軸バイト２０を取り付け，ブロック治具１７にセ
ットされたワーク９の予め決められたそれぞれの加工形
状に基づいて主軸１０の回転に同期してスライダ１８を
Ｙ軸方向に往復移動させ，Ｙ軸バイト２０によって所定
の加工形状にワーク９を順次に同時に切削加工する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は，ワークに対して
回転対面加工，回転側面加工等の切削加工を行うため，
主軸の回転軸方向と同方向のＹ軸方向に往復移動するス
ライダにＹ軸バイトを設け，Ｙ軸バイトを主軸に同期さ
せて高速高加速度で往復運動させてワークを切削加工す
る複数のレンズ等のワークを同時加工するＮＣ加工機に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来，光学デバイスや情報機器デバイス
等には，種々の種類の光学レンズが組み込まれている。
光学レンズは一般に軸対称非球面をしており，ガラスの
表面を成形又は加工し，仕上げとして研磨装置で研磨し
て製作される。また，非軸対称非球面を研磨して製作す
る方法としては，特開平８−１９２３４８号公報に開示
された研削研磨方法が知られている。

【０００３】また，特開平８−２４２９０３号公報に開
示された軸偏心レンズの研磨装置は，複数個の軸偏心レ
ンズの研磨加工を同時に行うものであり，球面形状の保
持面を持つリセス式レンズホルダーは研磨加工時の回転
軸となるホルダー軸を有している。ホルダーの保持面に
は，加工される軸偏心レンズの光軸をホルダー軸と一致
する位置から保持面の外周側へずらし，光軸ずらしに応
じて被加工物の配置位置を保持面の外周側位置へ移動さ
せ，被加工物が保持できるようにする。

【０００４】更に，特開平１１−１９８０１４号公報に
開示されたプラスチックレンズの製造方法は，ブロッキ
ング工程で多数必要なプリズムリングを廃止し，自動化
できると共に，切削工程や研磨工程で必要な加工精度や
品質が得られるものであり，ブロック材として従来の低
融点金属の代わりに熱可塑性樹脂を用いて加工ワークの
凸面全体をブロック治具に固定したものである。

【０００５】また，特開平８−２４３９０１号公報に開
示されたレンズ加工方法は，軸偏心レンズの加工がで
き，複数個のレンズの研削や研磨が同時に行えるもので
あり，一枚のガラス被加工物を所定の曲率の球面状に研
削加工し，このガラス被加工物を切断して２枚の軸偏心
レンズを形成し，軸偏心した形状を考慮せずに研削を行
い，複数個の加工を同時に行うことを可能にしたもので
ある。

【０００６】また，特開２０００−３３４６４７号公報
に開示されたレンズ加工用治具は，複数のレンズを貼り
付けるための平坦面又は湾曲面からなるレンズ貼付面
と，該レンズ貼付面から突出して前記レンズを位置決め
するリブ状又はピン状の突出部を有するものである。

【０００７】また，慣性力を小さくして高速往復運動を
可能にしたＮＣ加工機として，特開平１１−３０９６０
２号公報に開示されたＮＣ加工機が知られている。該公
報に開示されたＮＣ加工機は，図１６及び図１７に示す
ように，主軸（Ｃ軸）の長手方向であるＺ軸方向に移動
可能なＺ軸テーブル３と，Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向
に移動可能なＸ軸テーブル４とが加工機ベース２に載置
されている。加工機ベース２上のＺ軸テーブル３には，
主軸台５が載置されている。Ｚ軸テーブル３は，ベース
２に取り付けられたサーボモータ６によって駆動され，
Ｚ軸方向に往復運動することができる。また，主軸台５
には，主軸Ｃを回転させるスピンドルモータ７が組み込
まれている。主軸Ｃの先端にはチャック装置８が設けら
れ，チャック装置８にはワーク９が保持されている。

【０００８】また，Ｘ軸テーブル４は，ワーク９と対向
する位置に設置され，サーボモータ１９によって駆動さ
れ，Ｘ軸方向に移動可能である。また，Ｘ軸テーブル４
には，各種のバイト２４が取り付けられる刃物台２３，
及びターナ１１が載置されている。ターナ１１は，Ｚ軸
方向に往復運動し得るスライダ１２と，スライダ１２を
駆動する駆動装置とから構成されている。スライダ１２
は，先端部にバイトホルダ２６を有しており，バイトホ
ルダ２６にはＹ軸バイト１５が取り付けられる。また，
駆動装置はＸ軸テーブル４に取り付けられたスライドベ
ース１３上に載置されたサーボモータ１４と，スライダ
１２をＺ軸方向に移動可能に支持する軸受を備えてい
る。スライダ１２は，サーボモータ１４の駆動軸と一体
構造の回転軸に形成した雄ねじに螺合するナット部材に
固定されており，回転軸の回転運動に応じて往復運動す
ることができる。

【０００９】ＮＣ加工機でワーク９を切削加工する際に
は，主軸台５を載置したＺ軸テーブル３は動かないよう
に固定される。ワーク９は，主軸台５の主軸Ｃの先端に
設けられたチャック装置８によって保持され，スピンド
ルモータ７によって主軸Ｃによって，例えば，５００ｒ
ｐｍの回転速度で回転する。ワーク９は，金属の他に，
プラスチック材，非金属等の素材で作製されている。ス
ライダ１２の先端に取り付けられたバイト１５は，スラ
イダ１２の往復運動に伴ってＺ軸方向に往復運動すると
共に，Ｘ軸テーブル４と一緒にＸ軸方向にも往復運動す
る。ＮＣ加工機は，スライダ１２の重量やターナ１１を
載置したＸ軸テーブル４の重量がかなり小さいので，慣
性力も小さくなり，高速高加速度の往復運動ができる。

【００１０】ＮＣ加工機によるワーク９に対する切削加
工は，予め決定されたデータに基づいて主軸駆動用のサ
ーボモータ６及びスライダ１２を駆動するサーボモータ
１４を制御することにより行われるが，刻々変化する主
軸Ｃの回転角は高分解能のロータリエンコーダによって
連続的に検出され，スライダ１２の往復運動によるバイ
ト１５の刻々変わる実際の移動量はサーボモータ１４に
設けられたパルスコーダにより連続的に検出され，該検
出値はＮＣ制御装置の記憶情報と比較され，比較情報に
基づいてサーボモータ６，１４は制御される。また，Ｘ
軸テーブル４の位置もパルスコーダによって検出され，
Ｘ軸テーブル４駆動用のサーボモータ１９がＮＣ制御さ
れる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら，上記公
報に開示された研削研磨方法及び非球面研削機を使用し
た研削方法は，いずれにしても，研磨による方法である
から，ワークに対する加工速度が遅く，加工に長時間を
要するという問題がある。また，通常のＮＣ加工機で
は，テーブルの慣性力が大きいためにテーブルが高速で
往復移動に追従できないという理由から，加工物の回転
速度も遅くなり，バイトで切削して非軸対称非球面を製
作することは困難であると考えられてきた。しかしなが
ら，研磨による方法は，加工に長時間を要するという問
題があることから，非軸対称非球面を短時間で製作する
ことが要望されていた。また，従来のＮＣ加工機は，ボ
ールねじによるモータ回転をエンコーダによって検出し
た位置データをフィードバックし，セミクロス制御をし
ていたが，高精度の制御や高速高加速度の加工が期待で
きなかった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の目的は，上記
課題を解決することであり，ＮＣ加工機のＹ軸バイトを
取り付けたスライダが有する慣性力の小さい高速往復運
動性能に着目し，ワークに対して非軸対称非球面等を高
速高加速度で高精度に切削加工させると共に，複数のレ
ンズ等のワークを回転中心から隔置した位置にチャック
爪，接着剤等で固着し，複数のワークを同時に切削加工
し，スライダに設けたＹ軸バイトの往復移動を主軸の回
転に同期させてワーク毎に加工形状に応じたプログラム
に従ってワークに対する面加工を行い，複数のワークを
同時に切削加工することによってワークの切削加工のサ
イクルタイムを短縮して短時間で切削加工ができる複数
のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機を提
供することである。

【００１３】この発明は，主軸台に回転可能に配置され
た主軸，前記主軸の回転中心に回転中心を位置させてブ
ロック治具を把持するチャック装置，前記ブロック治具
の前記回転中心から隔置した周方向の複数箇所にそれぞ
れ固定されたワーク，前記主軸台が載置され且つ前記主
軸の軸方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル，
前記Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テー
ブル，前記主軸に対向して前記Ｘ軸テーブルに固定され
たスライドベースと各種のＸ軸バイトが取り付けられた
刃物台，前記スライドベースに固定されたスライドブロ
ック，前記スライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交す
るＹ軸方向に往復移動するＹ軸バイトを取り付けたスラ
イダ，及び前記主軸の回転に同期して前記スライダを往
復移動させる駆動装置を有し，前記ブロック治具にセッ
トされた前記ワークの予め決められたそれぞれの加工形
状に基づいて前記主軸の回転に同期して前記スライダを
Ｙ軸方向に往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記
ワークの前記加工形状を順次に切削加工させることから
成る複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加
工機に関する。

【００１４】前記ワークはそれぞれの加工形状に応じて
前記主軸の回転と前記Ｙ軸方向の前記Ｙ軸バイトの刃先
のデータによって決められたプログラムによってそれぞ
れ順次に同時に切削加工され，前記ワークはそれぞれの
プログラムに従って同一又は異なった加工形状にそれぞ
れ切削加工される。

【００１５】前記ワークはレンズ保持体にそれぞれ固着
されたレンズであり，前記レンズ保持体は前記主軸の回
転中心から隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転バ
ランスして前記ブロック治具にチャック爪又は接着剤で
それぞれ固着されている。

【００１６】また，前記レンズ保持体を前記ブロック治
具に固着する前記チャック爪は，前記ブロック治具の回
転中心から隔置した周方向に等間隔に複数箇所にそれぞ
れ固定された固定チャック爪と，前記ブロック治具の回
転中心から隔置した周方向に前記固定チャック爪に対向
してそれぞれ設けられた移動可能な可動チャック爪とか
ら構成されている。

【００１７】更に，前記レンズ保持体は，前記レンズを
保持するレンズ保持部と前記レンズ保持部と一体で且つ
前記チャック爪によって挟持される挟持部とから構成さ
れている。

【００１８】或いは，前記ワークは前記ブロック治具に
それぞれ固着されたレンズであり，前記ブロック治具に
形成された前記レンズを固着する保持凹部は前記ブロッ
ク治具の回転中心から隔置した周方向の複数箇所に回転
バランスして等間隔にそれぞれ設けられている。

【００１９】前記ワークは，前記Ｘ軸バイトによって荒
切削加工され，次いで，前記Ｙ軸バイトによって仕上げ
切削加工され，それによって，前記ワークの加工速度を
アップさせることができる。

【００２０】前記スライドブロックには前記スライダを
往復摺動させるため前記Ｙ軸方向に延びる軌道レールが
設けられ，前記スライダは前記軌道レールに沿って前記
スライドブロック上を前記Ｙ軸方向に高速高加速度で摺
動可能である。

【００２１】前記スライダは，リニアモータによって往
復駆動され，前記リニアモータを構成する電磁コイルと
該電磁コイルに対して相対移動する界磁マグネットから
構成され，前記電磁コイルと前記界磁マグネットとの何
れか一方が前記スライダに組み込まれ，他方が前記スラ
イドブロックに組み込まれている。前記リニアモータ
は，例えば，本出願人に係る特願２０００−３２２２３
９号公報に開示されたものが適用できる。

【００２２】このＮＣ加工機は，上記のように構成され
ているので，従来のボールねじによるモータ回転をエン
コーダによって検出した位置データをフィードバック制
御したＮＣ加工機に比較して，スライダが高速高加速度
の往復移動に追従でき，主軸の回転速度をアップして複
数のワークを高速高加速度に同時に切削加工してサイク
ルタイムを短縮することができる。また，スライダの往
復移動にリニアモータ又はサーボモータを利用すること
ができ，例えば，特願２０００−３２２２３９号公報に
開示されたリニアモータでスライダを往復移動させる場
合には，往復移動するスライダそのものを極めて軽量に
構成でき，スライダに発生する慣性力を小さく抑えるこ
とができ，主軸の回転速度を上昇させても，主軸の高速
度に追従してスライダの動きを高速高加速度に高精度に
制御することができる。

【００２３】また，このＮＣ加工機では，特に，主軸に
対して回転中心から隔置した位置に複数のレンズ等のワ
ークが固着されるので，ワークに対するＹ軸バイトの速
度零を無くしてワークの切削加工面に突起の発生を避
け，個々のワークの加工軌跡はワークの全面にわたって
円弧状になり，個々のワークに対するプログラミングに
よってワークには同一又は異なった加工形状を同時に切
削加工することができる。また，このＮＣ加工機では，
ワークの加工面が均一な円弧状切削加工面となり，加工
面の面粗さが均一であるので，引き続いて行われるワー
クの切削加工面の仕上げのための研磨を容易に且つ良好
に行うことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下，図面を参照して，この発明
による複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ
加工機の実施例を説明する。図１はこの発明によるＮＣ
加工機を説明する概略平面図，及び図２〜図１５はこの
ＮＣ加工機における主軸にワークを取り付けるブロック
治具の種々の実施例を示す概略説明図である。また，こ
の発明によるＮＣ加工機は，図１６及び図１７に示すＮ
Ｃ加工機と比較して主軸，Ｚ軸方向に移動可能なＺ軸テ
ーブル及びＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブルは対応し
ているので，それらの部品には同一の符号を付して説明
する。また，この発明によるＮＣ加工機におけるスライ
ドベース１は，図１６及び図１７に示すＮＣ加工機にお
けるスライドベース１３に対応している。

【００２５】このＮＣ加工機は，例えば，複数のプラス
チック製レンズ９Ｌ等のワーク９を同時切削加工するも
のであり，ワーク９に対して切削加工を行うＸ軸バイト
２４（ここではＸ軸方向に往復移動するバイトをいう）
と，Ｙ軸バイト２０（ここでは，Ｘ軸方向とＹ軸方向へ
往復移動するバイトをいう）を設けたものであり，Ｘ軸
バイト２４は一般的な高速の切削加工を行うためＸ軸テ
ーブル４に取り付けられ，また，Ｙ軸バイト２０は高速
高加速度でＹ軸方向に往復移動できるスライダ１８に取
り付けられている。スライダ１８は，コントローラによ
って，主軸１０の回転運動に同期させてＹ軸方向に往復
移動させられると共に，外部データ入力等に追従して制
御されて高速高加速度で往復移動可能であり，Ｙ軸バイ
ト２０でワーク９の対面を高速高加速度で切削加工する
ことを可能にする。

【００２６】このＮＣ加工機は，特に，以下で説明する
各実施例では，ワーク９がブロック治具１７に固着され
た複数個（２〜４個）のレンズ９Ｌであり，これらのレ
ンズ９Ｌの対面を，所定の加工形状，即ち，レンズ面等
の凸面，凹面，円弧面等の非軸対称非球面形状に高速高
速度で短時間で同時に切削加工することを可能にしたも
のである。即ち，このＮＣ加工機は，特に，Ｙ軸バイト
２０のみを設定して軽量に構成できるスライダ１８に高
速で且つ高加速度で往復移動させ，それによって，ブロ
ック治具１７にセットされたワーク９の予め決められた
それぞれの加工形状に基づいて，主軸１０の回転に同期
してスライダ１８をＹ軸方向に往復移動させ，Ｙ軸バイ
ト２０によってワーク９の対面を順次に切削加工させ，
それぞれのワーク９に予め決められた同一又は異なった
加工形状をそれぞれ同時に切削加工させることができる
ことを特徴としている。

【００２７】このＮＣ加工機は，主軸１０の長手方向で
あるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３と，Ｚ軸テー
ブル３とは独立してＺ軸方向に直交するＸ軸方向に移動
可能なＸ軸テーブル４とが加工機ベース２に載置されて
いる。Ｚ軸テーブル３には主軸台５が載置されている。
Ｚ軸テーブル３は，加工機ベース２に取り付けられたサ
ーボモータ６によって駆動され，Ｚ軸方向に往復運動す
るように構成されている。また，主軸台５には，主軸１
０を回転させるスピンドルモータ７が組み込まれてい
る。主軸１０の先端にはチャック装置８が設けられてお
り，チャック装置８にはブロック治具１７を介してワー
ク９が保持され，ワーク９は回転駆動される。主軸台５
は，主軸１０の長手方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ
軸テーブル３上に載置されている。

【００２８】また，Ｚ軸テーブル３のＺ軸方向に直交す
るＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４は，主軸１０の
チャック装置８に取り付けられたワーク９と対向する位
置の加工機ベース２上に配置されている。Ｘ軸テーブル
４には，直接或いは刃物台テーブルを介在してスライド
ベース１が固定されると共に，主軸１０に対向して各種
のＸ軸バイト２４が取り付けられる刃物台２３が固定さ
れている。スライドベース１には，長手方向に延びる凹
部をそれぞれ備えた一対のスライドブロック部材から成
るスライドブロック１６が取り付けられている。スライ
ドブロック１６は，図示していないが，例えば，スライ
ドベース１上にスライドブロック部材の凹部を互いに対
向状態に配置し，一方のスライドブロック部材をスライ
ドベース１に形成された係止段部に当接させ，スライド
ブロック部材の対向面に他方のスライドブロック部材の
対向面を当接させてスライドベース１に設けた幅決めブ
ロックで固定することによって組み立ててスライドベー
ス１に固定されている。

【００２９】このＮＣ加工機は，特に，複数のレンズ９
Ｌ等のワーク９を主軸１０の回転に従って同時に切削加
工することを特徴とし，主として，加工機ベース２上に
設置された主軸台５，主軸台５に回転可能に設けられた
主軸１０，主軸１０に設けられたワーク９を取り付けた
ブロック治具１７を把持するチャック装置８，主軸台５
が載置され且つ主軸１０の軸方向であるＺ軸方向に移動
可能なＺ軸テーブル３，Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に
移動可能なＸ軸テーブル４，主軸１０に対向してＸ軸テ
ーブル４に固定されたスライドベース１と各種のＸ軸バ
イト２４が取り付けられた刃物台２３，スライドベース
１上に固定されたＸ軸方向に直交するＹ軸方向（即ち，
Ｚ軸方向と同一方向）に延びるスライドブロック１６，
スライドブロック１６上で往復移動するＹ軸バイト２０
が取り付けられたスライダ１８，及び主軸１０の回転に
同期してスライダ１８を往復移動させる駆動装置（図示
せず）を有している。

【００３０】このＮＣ加工機において，ワーク９である
レンズ９Ｌは，例えば，図２，図３，図７，図９，図１
４及び図１５に示すように，チャック装置８によって主
軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所にそ
れぞれ固定され，それぞれのレンズ９Ｌは少なくともＹ
軸バイト２０によって主軸１０の回転に同期してスライ
ダ１８がＹ軸方向に往復移動して順次に同時に切削加工
されることを特徴としている。即ち，レンズ９Ｌは，図
２〜図１３に示すように，アルミニウム製等のレンズ保
持体３０を介してブロック治具１７に固着されるか，又
は図１４と図１５に示すように，ブロック治具１７に直
接固着されている。また，レンズ９Ｌをレンズ保持体３
０に固着する場合には，レンズ９Ｌは，レンズ保持体３
０に接着剤等で保護シートを介して固着され，或いは半
田付け等で固着部３１で固着されている。スライダ１８
は，主軸１０の回転に同期してＹ軸方向に往復摺動し，
レンズ９Ｌの加工形状は，主軸１０の回転とＹ軸方向の
Ｙ軸バイト２０の刃先のデータによって決められたプロ
グラムによってそれぞれ同時に切削加工され，レンズ９
Ｌはそれぞれのプログラムに従って同一又は異なった加
工形状に同時に切削加工される。

【００３１】ブロック治具１７には，図２及び図３に示
すように，レンズ９Ｌが主軸１０の回転中心Ｏから隔置
した周方向上の複数箇所（図では４箇所）に等間隔に回
転バランスしてそれぞれ設けられている。又は，ブロッ
ク治具１７はチャック装置８で固定されるが，ブロック
治具１７には，図４〜図６に示すように，主軸１０の回
転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に等間隔にそれ
ぞれ設けられたチャック爪２１が設けられており，チャ
ック爪２１によってレンズ保持体３０がそれぞれ位置決
めされて把持される。レンズ保持体３０は，レンズ９Ｌ
を固着するレンズ保持部３７と，レンズ保持部３７に一
体でチャック爪２１によって把持される挟持部３３から
構成されている。レンズ保持体３０の位置決めは，位相
出し部材２８が挟持部３３に形成された位相出し溝２２
に嵌合することによって所定の角度の姿勢に位置設定さ
れる。

【００３２】このＮＣ加工機では，図２〜図８に示すよ
うに，ワーク９はレンズ保持体３０にそれぞれ固着され
たレンズ９Ｌであり，レンズ保持体３０は主軸１０の回
転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転
バランスしてブロック治具１７にチャック爪２１でそれ
ぞれ固着されている。また，チャック爪２１は，それぞ
れのチャック爪が可動なもので構成されている。或い
は，チャック爪２１は，図７及び図８に示すように，ブ
ロック治具１７の回転中心Ｏから隔置した周方向に等間
隔に複数箇所にそれぞれ固定された固定チャック爪２７
と，ブロック治具１７の回転中心Ｏから隔置した周方向
に固定チャック爪２７に対向してそれぞれ設けられた移
動可能な可動チャック爪２５とから構成されている。

【００３３】このＮＣ加工機では，図９〜図１０に示す
ように，ワーク９は，レンズ保持体３０に接着剤又は溶
接でそれぞれ固着されたレンズ９Ｌであり，レンズ保持
体３０は，主軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向の
複数箇所に等間隔に回転バランスしてブロック治具１７
に位置決め部材３４で位置決めされて接着部３８でそれ
ぞれ固着されている。また，レンズ保持体３０は，図４
〜図６，図８又は図１１〜図１３に示すように，レンズ
９Ｌを保持するレンズ保持部３７と，レンズ保持部３７
と一体で且つチャック爪２１によって挟持される挟持部
３３から構成されている。

【００３４】或いは，図１１〜図１３に示すように，レ
ンズ保持体３０は，レンズ９Ｌを接着部３１に接着した
レンズ保持部３３とレンズ保持部３３に一体の挟持部３
７とから構成されているので，ブロック治具１７に設け
た位置決めブロック３４に，押さえ板２９の押さえ面３
６によってレンズ保持体３０の挟持部３７を押し付けて
位置決めし，ねじ３５で押さえ板２９をブロック治具１
７に固定することによって，レンズ保持体３０をブロッ
ク治具１７の所定の位置に位置決めして固着することが
できる。

【００３５】或いは，このＮＣ加工機では，図１４と図
１５に示されるように，ワーク９は，ブロック治具１７
にそれぞれ直接固着されたレンズ９Ｌであり，この場合
には，ブロック治具１７にレンズ９Ｌを固着するため，
ブロック治具１７には保持するレンズ９Ｌの数に対応す
るリセス即ち保持凹部３２がブロック治具１７の回転中
心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に回転バランスして
等間隔にそれぞれ設けられている。レンズ９Ｌは，保持
凹部３２に嵌入してブロック治具１７に接着剤で固着さ
れおり，保持凹部３２に堅固に保持されることになる。

【００３６】ワーク９は，Ｘ軸バイト２３によって荒切
削加工され，次いで，Ｙ軸バイト２０によって仕上げ切
削加工されるので，先ず，Ｘ軸バイト２３によってワー
ク９の素材に対する概略的な取り代を荒切削加工で極め
て高速で切削加工して切り抜け，次いで，Ｙ軸バイト２
０によってワーク９の所定の加工形状に仕上げ切削加工
を行うので，トータルとしての切削加工時間を短時間で
達成でき，しかもワーク９への加工軌跡が円弧面である
ので，次に行うワーク９の加工面に対する研磨加工をス
ムースに行うことができる。

【００３７】また，スライダ１８をＹ軸方向に往復移動
させる駆動装置は，例えば，本出願人に係る特願２００
０−３２２２３９号公報に開示されたリニアモータ（図
示せず）が適用でき，この場合には，リニアモータを構
成する界磁マグネットと該界磁マグネットに対して相対
移動する電磁コイルから構成され，界磁マグネットと電
磁コイルとの何れか一方がスライダ１８に組み込まれ，
他方がスライドブロック１６に組み込むことによって適
用できる。この場合には，スライドブロック１６には，
スライドベース１上に固定されたＸ軸方向に直交するＹ
軸方向（Ｚ軸方向と同一方向）に延びるリニアガイドを
構成する軌道レールが複数箇所に固定されている。スラ
イダ１８には，スライドガイドが固定されており，スラ
イダ１８は，スライドブロック１６に設けた軌道レール
に沿ってスライドガイドをＹ軸方向に往復移動させるこ
とによって，スライダ１８は，スライドベース１上を高
速高加速度で往復移動できる。

【００３８】スライダ１８の移動範囲において，リニア
モータコイルに沿って延びるリニアスケールとリニアス
ケール検出器が設けられている。従って，スライダ１８
のスライドブロック１６に対する移動量は，リニアスケ
ール検出器によって直ちに検出され，その移動量の情報
はコントローラにフィードバックされ，次のスライダ１
８の移動制御に反映される。このＮＣ加工機に設けられ
たコントローラは，予め決められた加工指令値に基づい
てスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってワーク
９の切削加工を行わせ，その切削加工情報をフィードバ
ックさせ，切削加工情報と加工指令値との差を零に近づ
ける制御をし，ワーク９に対する次の切削加工に活かす
学習機能を備えている。また，コントローラは，予め備
えている切削能力を考慮してスライダ１８に設けたＹ軸
バイト２０によってワーク９の切削加工を行わせる予見
機能を備えている。

【００３９】スライドブロック１６には，リニアモータ
コイルを冷却するための冷却プレートが設けられてい
る。リニアモータコイルには，リニアモータ磁石板がス
ライダ１８の往復移動に伴って磁力を切るが，その時に
熱が発生し，高温になる。そこで，冷却プレートは，リ
ニアモータコイルに発生した熱を冷却するため設けられ
ている。また，スライドベース１のＹ軸とＺ軸テーブル
３のＺ軸との平行度を調整するため基準ブロックがＸ軸
テーブル４に取り付けられている。スライドベース１に
は調節ブロックが設けられているので，調節ブロックに
設けた調整ねじによって，スライドベース１を基準ブロ
ックに対して調整し，Ｙ軸とＺ軸との平行度が調整され
る。また，スライドブロック１６と軌道レールの間に
は，スライダ１８のスライドブロック１６に対する移動
範囲の位置決めをするＬＭ部ライナが設けられている。
スライドブロック１６には，スライダ１８のストローク
を規制するためのストッパが設けられている。

【００４０】

【発明の効果】この発明による複数のレンズ等のワーク
を同時切削加工するＮＣ加工機は，上記のように構成さ
れているので，ワークに対して非軸対称非球面等の加工
形状を高速高加速度で，高精度に切削加工せて短時間に
ワークの切削加工が達成され，特に，ワークがレンズで
ある場合には，レンズが回転中心から隔置した位置にチ
ャック爪，接着剤等で固着することによって取り付けら
れ，同時切削加工が可能になり，加工軌跡が円弧形状に
なってバイトの速度零が無くなってレンズの切削面の中
心に突起が発生せず，スライダに設けたＹ軸バイトの往
復移動を主軸の回転に同期させてワーク毎に加工形状に
応じたプログラムに従ってワークに対する面加工を行
い，ワークの切削加工を高精度に且つ短時間で達成でき
る複数のレンズ等のワークを同時切削加工できる。

【００４１】また，スライダをリニアモータで構成した
場合には，スライダ自体を軽量に構成でき，スライダの
慣性力を低減し，スライダを主軸の回転に対応させて追
従性，応答性を向上させ，高速高加速度に対応でき，バ
イトによるワークの切削加工が高速高加速度で，しかも
高精度に切削加工を達成することができ，短時間でワー
クを切削加工することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による複数のレンズ等のワークを同時
切削加工するＮＣ加工機を説明する概略平面図である。

【図２】ワークであるレンズをレンズ保持体に複数取り
付けた状態の一実施例を示す平面図である。

【図３】図２の側面図である。

【図４】レンズ保持体を位置決めしてチャック爪で固定
する状態を示す断面図である。

【図５】図４のレンズ保持体の下面図である。

【図６】図４の側面図である。

【図７】ワークであるレンズをレンズ保持体に複数取り
付けた状態の別の実施例を示す平面図である。

【図８】図７のレンズ保持体をチャック爪で固定した状
態を示す断面図である。

【図９】ワークであるレンズをレンズ保持体に複数取り
付けた状態の更に別の実施例を示す平面図である。

【図１０】図９の側面図である。

【図１１】レンズをレンズ保持体に固定した状態を示す
断面図である。

【図１２】図１１のレンズ保持体をブロック治具に押さ
え板で固定した例を示す断面図である。

【図１３】図１２の平面図である。

【図１４】複数のレンズをブロック治具に直接取り付け
た状態の他の実施例を示す平面図である。

【図１５】図１４の断面図である。

【図１６】従来のＮＣ加工機を示す概略正面図である。

【図１７】図１６のＮＣ加工機の概略平面図である。

【符号の説明】

１ スライドベース ２ 加工機ベース ３ Ｚ軸テーブル ４ Ｘ軸テーブル ５ 主軸台 ６，１４，１９ サーボモータ ７ スピンドルモータ ８ チャック装置 ９ ワーク ９Ｌ レンズ １０ 主軸 １１ ターナ １６ スライドブロック １７ ブロック治具 １８ スライダ ２０ Ｙ軸バイト ２１ チャック爪（３爪） ２２ 位相出し溝 ２３ Ｘ軸刃物台 ２４ Ｘ軸バイト ２５ 可動チャック爪 ２６ バイトホルダ ２７ 固定チャック爪 ２８ 位相出し部材 ２９ 押さえ板 ３０ レンズ保持体 ３１ 固着部 ３２ 保持凹部 ３３ 挟持部 ３４ 位置決めブロック ３５ ねじ ３６ 押さえ面 ３７ レンズ保持部 ３８ 接着部 Ｏ 回転中心

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 主軸台に回転可能に配置された主軸，前
   記主軸の回転中心に回転中心を位置させてブロック治具
   を把持するチャック装置，前記ブロック治具の前記回転
   中心から隔置した周方向の複数箇所にそれぞれ固定され
   たワーク，前記主軸台が載置され且つ前記主軸の軸方向
   であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル，前記Ｚ軸方
   向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル，前記
   主軸に対向して前記Ｘ軸テーブルに固定されたスライド
   ベースと各種のＸ軸バイトが取り付けられた刃物台，前
   記スライドベースに固定されたスライドブロック，前記
   スライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向
   に往復移動するＹ軸バイトを取り付けたスライダ，及び
   前記主軸の回転に同期して前記スライダを往復移動させ
   る駆動装置を有し，前記ブロック治具にセットされた前
   記ワークの予め決められたそれぞれの加工形状に基づい
   て前記主軸の回転に同期して前記スライダをＹ軸方向に
   往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記ワークの前
   記加工形状を順次に切削加工させることから成る複数の
   レンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機。
2. 【請求項２】 前記ワークはそれぞれの加工形状に応じ
   て前記主軸の回転と前記Ｙ軸方向の前記Ｙ軸バイトの刃
   先のデータによって決められたプログラムによってそれ
   ぞれ順次に同時に切削加工され，前記ワークはそれぞれ
   のプログラムに従って同一又は異なった加工形状にそれ
   ぞれ切削加工されることから成る請求項１に記載のＮＣ
   加工機。
3. 【請求項３】 前記ワークはレンズ保持体にそれぞれ固
   着されたレンズであり，前記レンズ保持体は前記主軸の
   回転中心から隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転
   バランスして前記ブロック治具にチャック爪又は接着剤
   でそれぞれ固着されていることから成る請求項１又は２
   に記載のＮＣ加工機。
4. 【請求項４】 前記レンズ保持体を前記ブロック治具に
   固着する前記チャック爪は，前記ブロック治具の回転中
   心から隔置した周方向に等間隔に複数箇所にそれぞれ固
   定された固定チャック爪と，前記ブロック治具の回転中
   心から隔置した周方向に前記固定チャック爪に対向して
   それぞれ設けられた移動可能な可動チャック爪とから構
   成されていることから成る請求項３に記載のＮＣ加工
   機。
5. 【請求項５】 前記レンズ保持体は，前記レンズを保持
   するレンズ保持部と前記レンズ保持部と一体で且つ前記
   チャック爪によって挟持される挟持部とから形成されて
   いる請求項３又は４に記載のＮＣ加工機。
6. 【請求項６】 前記ワークは前記ブロック治具にそれぞ
   れ固着されたレンズであり，前記ブロック治具に形成さ
   れた前記レンズを固着する保持凹部は前記ブロック治具
   の回転中心から隔置した周方向の複数箇所に等間隔にそ
   れぞれ設けられていることから成る請求項１又は２に記
   載のＮＣ加工機。
7. 【請求項７】 前記ワークは，前記Ｘ軸バイトによって
   荒切削加工され，次いで，前記Ｙ軸バイトによって仕上
   げ切削加工されることから成る請求項１〜６のいずれか
   １項に記載のＮＣ加工機。
8. 【請求項８】 前記スライドブロックには前記スライダ
   を往復摺動させるため前記Ｙ軸方向に延びる軌道レール
   が設けられ，前記スライダは前記軌道レールに沿って前
   記スライドブロック上を前記Ｙ軸方向に高速高加速度で
   摺動可能であることから成る請求項１〜７のいずれか１
   項に記載のＮＣ加工機。
9. 【請求項９】 前記スライダはリニアモータによって往
   復駆動され，前記リニアモータを構成する電磁コイルと
   該電磁コイルに対して相対移動する界磁マグネットから
   構成され，前記電磁コイルと前記界磁マグネットとの何
   れか一方が前記スライダに組み込まれ，他方が前記スラ
   イドブロックに組み込まれていることから成る請求項１
   〜８のいずれか１項に記載のＮＣ加工機。