JP2003150216A

JP2003150216A - ワークの曲面加工システム及び曲面加工方法

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Publication number: JP2003150216A
Application number: JP2001350551A
Authority: JP
Inventors: Isamu Kachi; 勇加地; Hisakiyo Samejima; 久清鮫島
Original assignee: Ikegai Corp
Current assignee: Ikegai Corp
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2003-05-23
Anticipated expiration: 2021-11-15
Also published as: JP3749970B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズ等の製造に必要な一連の曲面加工を単
一の加工機で行うことができ、短時間で粗仕上げから仕
上げまで自動加工することができるワークの曲面加工シ
ステムを提供する。【解決手段】曲面加工機１と、ワークＷの基本情報を
入力する入力手段２０２と、曲面加工機１で加工される
ワークＷ，加工工程，加工条件に関する情報が記憶され
た第一の記憶手段２３１と、コントロールプログラムを
記憶した第二の記憶手段２３２と、ワークＷの加工を行
うためのＮＣプログラムを自動作成するＮＣプログラム
自動作成手段２１０と、作成されたＮＣプログラムを記
憶する第三の記憶手段２３３と、コントロールプログラ
ム及びＮＣプログラムに基づいて曲面加工機１にワーク
Ｗの加工を行うための指令を出力する制御手段２００と
を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ等のワーク
に曲面加工を施すための曲面加工機を備えた曲面加工シ
ステム，この曲面加工システムによるワークの曲面加工
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】球面レンズや非球面レンズのように曲面
を有するワークに曲面加工を施す加工機として、例え
ば、回転自在な主軸に砥石を装着して回転させるととも
に前記ワークを回転させ、前記砥石と前記ワークとを相
対的に移動及び揺動させることで、前記ワークに対して
曲面（球面）加工を施す球面研削盤が知られている。そ
して、このような球面研削盤においては、円筒状のカッ
プ砥石の一端を球面の一部に当接させて行なうカーブジ
ェネレータ法が一般的に利用されている。ところで、レ
ンズは、ガラス等の材料を研削してレンズの外形を形成
する粗加工工程、粗加工されたレンズの表面を研磨する
中仕上げ加工工程及び中仕上げ加工されたレンズをさら
に研磨して仕上げる仕上げ加工工程を経て製造される。
前記球面研削盤は粗加工工程において使用され、中仕上
げ加工及び仕上げ加工は、前記球面研削盤とは別の工程
及び別の加工機で、研磨によって行なわれている。

【０００３】しかしながら、粗加工及び中仕上げ加工と
仕上げ加工は、前記したように別々の工程及び加工機で
行なわれているため、レンズの製造に多大な時間を要
し、製造コストも高いという問題がある。また、近年で
は、球面レンズの他に非球面レンズや非対称レンズの需
要も高まってきているが、このようなレンズの加工は容
易ではなく、多数の工程の加工を多数の加工機に分担さ
せて行なっているのが現状である。なお、二つの主軸を
有し、各主軸に装着した異なる種類の砥石を使い分けな
がら球面加工を行なう球面研削盤も提案されているが、
この球面研削盤によっても二種類の球面加工しか行なう
ことができず、レンズの加工に必要な上記全ての工程を
単一の加工機で連続して行なうことはできない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点にかんがみてなされたもので、レンズ等のワークの製
造において必要な一連の曲面加工を単一の加工機で行う
ことができ、しかも短時間で粗仕上げから仕上げまで自
動加工することができるコスト的に有利なワークの曲面
加工システム及び曲面加工方法を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、主軸に装着された曲面加工工具とワーク保持部に
保持されたワークとを相対的に移動，回転及び揺動させ
ながら前記ワークに曲面加工を施す曲面加工機と、次に
加工すべきワークを特定するのに必要な基本情報を入力
するための入力手段と、前記曲面加工機で加工されるワ
ークに関する情報、ワークの加工工程に関する情報及び
加工条件に関する情報が記憶された第一の記憶手段と、
前記ワークの加工を行うために必要な一連の処理と判断
を行うコントロールプログラムを記憶した第二の記憶手
段と、このコントロールプログラムの中で指定された加
工を行うためのＮＣプログラムを、前記第一の記憶手段
に記憶された前記情報に基づいて自動作成するＮＣプロ
グラム自動作成手段と、作成された前記ＮＣプログラム
を記憶する第三の記憶手段と、前記入力手段から入力さ
れた前記基本情報に基づいて、前記第一の記憶手段，前
記第二の記憶手段及び前記第三の記憶手段の記憶内容の
検索を行い、検索の結果特定された前記情報，前記コン
トロールプログラム及び前記ＮＣプログラムに基づい
て、前記曲面加工機に前記ワークの加工を行うための指
令を出力する制御手段とを有する構成としてある。

【０００６】この構成によれば、オペレータが、入力手
段を用いて加工すべきワークの基本情報を入力すると、
この基本情報に基づいて、制御手段が第一の記憶手段の
記憶内容の中から所定のワークに関する情報を選択す
る。この第一の記憶手段に記憶されているワークに関す
る情報には、ワークの形状に関する情報、ワークの加工
に必要な行程に関する情報、ワークの加工を行う際の曲
面加工工具や切削速度等の加工条件に関する情報等が含
まれる。制御手段は、第一の記憶手段の中から所定のワ
ークに関する情報を選択すると、次に、当該ワークに関
連するコントロールプログラムを第二の記憶手段の中か
ら読み出す。また、第一の記憶手段から選択された前記
ワークに関する情報をＮＣプログラム自動作成手段に送
って、ＮＣプログラムを自動作成する。自動作成された
ＮＣプログラムは第三の記憶手段に記憶されるが、この
ＮＣプログラムは、コントロールプログラム実行中に指
定されたステップで、適宜に第三の記憶手段から読み出
されてワークの加工に供される。

【０００７】請求項２に記載の発明は、前記曲面加工工
具の摩耗にともなう前記ワークのツールパスのずれに関
する情報に基づいて、前記ツールパスのずれを補正する
ための情報を作成するツールパス補正情報作成手段と、
このツールパス補正情報作成手段によって得られた補正
情報を記憶する第四の記憶手段とを有し、この第四の記
憶手段に記憶された前記補正情報に基づいて前記制御手
段がツールパスの補正を行いながら前記ワークの加工を
行う指令を出力する構成としてある。

【０００８】ワークの曲面を精密に加工するには、予め
設定されたツールパスに対する実際のツールパスのずれ
を補正する必要がある。ずれを生じさせる要因には、曲
面加工機及び曲面加工工具の機械剛性に起因する加工中
のたわみや温度変化に伴う熱変位の他に、曲面加工工具
の摩耗がある。たわみは曲面加工機の剛性を高めること
でその影響を小さくすることができ、熱変位によるずれ
は、恒温下で加工を行うか、公知の熱補正を行うことで
その影響を小さくすることができる。

【０００９】曲面加工工具の摩耗によるずれは、この発
明のように、第四の記憶手段を設けて、この第四の記憶
手段に所定の加工条件下における曲面加工工具の摩耗に
ともなうツールパスのずれを補正するための情報を蓄積
しておくとよい。この情報は、スカラー的なずれ量であ
ってもよいし、摩耗した曲面加工工具によるツールパス
（加工経路）そのものであってもよい。また、ツールパ
スの補正を行うための補正量そのものであってもよい。
補正手段は、同一加工条件下又は近似した加工条件下に
おける前記情報を前記第四の記憶手段の中から検索し、
この情報に基づいて前記曲面加工工具のツールパスの補
正を行う。このようにすることで、ワークの曲面を精密
に加工することができる上、短時間で加工を終了させる
ことができる。

【００１０】請求項３に記載の発明は、前記ツールパス
上の複数箇所で前記ツールパスのずれを補正するための
前記補正情報を求め、この補正情報に基づいて前記曲面
加工工具の位置補正を行いながら、前記曲面加工工具を
前記ツールパスの一端から他端まで移動させるように構
成してある。この構成によれば、曲面加工工具の加工中
の摩耗を予測して、ツールパスを当該摩耗に応じて補正
しながら加工を行うことができ、高い精度でワークの曲
面加工を行うことが可能になる。

【００１１】請求項４に記載の発明は、前記曲面加工工
具の摩耗を検出するための工具摩耗検出手段と、前記曲
面加工工具によるワークの加工部位の測定を行うワーク
測定手段と、前記工具摩耗検出手段によって得られた工
具摩耗情報と、前記ワーク測定手段によって得られた前
記ワークの加工部位の測定情報と、前記曲面加工工具及
び前記ワークに関する情報とに基づいて、前記制御手段
がワーク加工中の摩耗による前記曲面加工工具のツール
パスのずれに関する情報を求める構成してある。このよ
うに構成することで、第四の記憶手段に、曲面加工工具
の摩耗にともなうツールパスのずれに関する情報を逐次
蓄積又は更新することができ、この情報を用いて、曲面
加工工具の摩耗量に応じたツールパスの補正を行うこと
で、より精密にワークの曲面加工を行うことができるよ
うになる。

【００１２】請求項５に記載の発明は、前記第一の記憶
手段，前記第二の記憶手段，前記第三の記憶手段及び前
記制御手段が、前記曲面加工機に設けられた数値制御装
置内に設けられ、前記ＮＣプログラム自動作成手段が、
前記曲面加工機の外部に設けられて前記数値制御装置と
通信線によって接続されている構成としてある。このよ
うに構成することで、実際の加工を数値制御（ＮＣ）装
置に分担させ、ＮＣプログラムの作成をパソコン等のＮ
Ｃプログラム自動作成装置に分担させることができ、Ｎ
Ｃ装置の負担を軽減することができる。また、ＮＣ装置
と独立してＮＣプログラム自動作成装置を設けること
で、曲面加工機でのワークの加工中に、次に加工を行う
べきワークのＮＣプログラムを自動作成させることがで
きる。

【００１３】請求項６に記載の発明は、前記入力手段
を、ネットワーク上の一つ又は複数のクライアント端末
装置に設け、前記クライアントが前記ワークの加工依頼
を前記基本情報とともに前記クライアント端末装置から
前記制御手段に送信するように構成してある。このよう
に構成することで、クライアントは、ネットワークを利
用して所望のワークの加工を発注することができる。こ
の場合、クライアントは、加工を依頼するワークの基本
情報を、前記ネットワークを介して前記制御手段に送信
すればよい。

【００１４】この場合、請求項７に記載するように、前
記曲面加工システム内に複数の前記曲面加工機が設けら
れている場合において、前記複数の曲面加工機の加工ス
ケジュールを管理するスケジュール管理手段を設け、前
記クライアント端末装置から前記ワークの加工依頼が送
信されたときに、前記スケジュール管理手段が前記加工
スケジュールを参照して、適宜の前記曲面加工機を選択
するように構成するとよい。このように構成すること
で、スケジュール管理手段が加工待ちの曲面加工機又は
最も早く加工が終了する曲面加工機を選択し、曲面加工
機の稼働率を向上させることができるほか、より短時間
でワークの曲面加工を終了させることができる。

【００１５】本発明の目的は、請求項８〜１２に記載の
方法によっても達成することができる。すなわち、請求
項８に記載の発明は、主軸に装着された曲面加工工具と
ワーク保持部に保持されたワークとを相対的に移動，回
転及び揺動させながら前記ワークに曲面加工を施す曲面
加工機によるワークの曲面加工方法において、ワークの
曲面加工を開始するにあたり、加工しようとするワーク
に関する基本設定値を入力し、この入力値に基づいて、
予めワークに関する情報及びワークの加工に関する情報
が記憶された情報ベースの中から前記加工しようとする
ワークに関する前記情報を選択し、選択された前記ワー
クを加工するためのコントロールプログラムを読み出
し、このコントロールプログラム中のワーク加工ステッ
プに関するＮＣプログラムを自動プログラミングにより
作成し、前記コントロールプログラムを実行して前記曲
面加工機の各駆動部の制御を行うとともに、ＮＣプログ
ラムの実行によって前記曲面加工工具と前記ワークとを
相対的に移動させて加工を行う方法である。

【００１６】請求項９に記載の発明は、前記コントロー
ルプログラムが、前記ワークの粗加工から仕上げ加工ま
での一連の行程を制御する方法である。請求項１０に記
載の発明は、前記曲面加工工具の摩耗にともなう前記ワ
ークのツールパスのずれを、前記曲面加工工具が前記ツ
ールパスの一端から他端まで移動する間に補正しなが
ら、前記曲面加工工具によって前記ワークの加工を行う
方法である。請求項１１に記載の発明は、前記曲面加工
工具の摩耗を検出するとともに、この曲面加工工具によ
って加工されるワークの加工部位の寸法を計測し、前記
曲面加工工具の摩耗量と前記ワークの加工部位の寸法と
から前記曲面加工工具の摩耗によるツールパスのずれに
関する情報を作成し、前記ずれを補正する方向に前記曲
面加工工具の位置又はワークの位置を修正しながら、前
記ワークの曲面加工を行う方法である。請求項１２に記
載の発明は、前記曲面加工工具の摩耗の検出を随時行う
とともに、この摩耗にともなうワークの前記加工部位の
寸法の計測を随時行い、得られた情報を随時蓄積又は得
られた情報で過去の情報を更新する方法である。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態
を、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の
説明では、曲面加工の一形態として球面加工を例に挙げ
て説明するが、本発明の曲面加工システムによれば、こ
のような球面に限らず非球面や非対称球面等、あらゆる
形態の曲面加工が可能である。また、曲面加工を施すワ
ークとしてレンズを例に挙げて説明するが、本発明はこ
のようなレンズに限らず、曲面加工を一部又は全部に施
すことのある他のワーク、例えば、セラミックやホタル
石等の非金属ワーク，ゲルマニウム等の金属ワークにも
適用が可能である。

【００１８】図１は、本発明の曲面加工システムに用い
られる曲面加工機の一実施形態にかかり、その主要部の
構成を説明するための正面図である。曲面加工機１のベ
ッド２上には、Ｘ軸方向にＸ軸方向ガイド２ａが形成さ
れ、このＸ軸方向ガイド２ａに、図示しない駆動機構に
よりＸ軸方向ガイド２ａに沿って進退移動するサドル３
が載置されている。このサドル３の上には、Ｘ軸と直交
するＹ軸方向にＹ軸方向ガイド３ａが形成され、このＹ
軸方向ガイド３ａに、図示しない駆動機構によりＹ軸方
向ガイド３ａに沿って進退移動するコラム５が載置され
ている。

【００１９】コラム５の前面には、Ｙ軸方向と同方向の
軸７を中心に図１中矢印Ｉ方向に回動する支持体６が設
けられている。この支持体６には、左右二つの主軸ヘッ
ド１０Ｌ，１０Ｒが取り付けられ、この主軸ヘッド１０
Ｌ，１０Ｒに、回転自在な主軸１１Ｌ，１１Ｒが支持さ
れている。主軸１１Ｌ，１１Ｒには、曲面加工工具であ
る曲面加工砥石１３Ｌ，１３Ｒ（なお、これらを総称し
て、曲面加工砥石１３と記載する場合がある）が装着さ
れる。また、主軸１１Ｌ，１１Ｒは、それぞれの主軸軸
線ＣＬ，ＣＲが、Ｚ軸軸線と同方向になるように支持さ
れているとともに、軸７を中心に左右対称位置に配置さ
れている。そして、支持体６の上端に設けられた主軸モ
ータＭ１の駆動が、図示しない駆動伝達機構によって各
主軸１１Ｌ、１１Ｒに伝達されるようになっている。

【００２０】図１中矢印Ｉへの支持体６の回動は、コラ
ム５に設けられた割出し回転部８によって行なわれる。
この割出し回転部８は、割出しモータＭ２と、この割出
しモータＭ２の回転軸Ｍ２ａに取り付けられたウォーム
ギヤ８ａと、軸７に取り付けられ、ウォームギヤ８ａと
噛合するウォームホイル８ｂと、図示しないバックラッ
シュ除去機構等によって構成されている。割出しモータ
Ｍ２は、パルスモータやサーボモータのように、回転軸
Ｍ２ａ，ウォームギヤ８ａ及びウォームホイル８ｂを介
して支持体６を予め設定された回転角度位置に精度良く
回転させることができるものである。

【００２１】また、支持体６は、軸７を中心として、図
１中矢印Ｉの方向に少なくとも１８０°回動が可能であ
る。そして、主軸軸線ＣＬ，ＣＲをＺ軸と同方向に向け
た位置と、この位置から左右に９０°回動させた位置と
の間の任意の角度位置で、支持体６の位置決めが行なわ
れる。なお、支持体６の回動位置決めが可能で、かつ、
支持体６を揺動させてレンズＷの曲面加工を行うことが
可能であれば、支持体６を回動又は揺動させる機構は上
記のようなモータ，ウォームギヤ，ウォームホイル等か
ら構成されるものには限られない。

【００２２】レンズＷを保持するレンズ保持部４は、球
面加工中にレンズＷが移動しないように固定するための
もので、曲面加工機１のベッド２に設けられた台座状の
テーブル９の上に形成されている。また、レンズ保持部
４は、図示しないモータによって、テーブル９とともに
Ｚ軸と同方向の回転軸Ｃを中心に回転自在である。レン
ズ保持部４を回転させる前記のモータは、レンズ保持部
４を任意の回転角度位置で位置決めして停止させること
ができるパルスモータ又はサーボモータとするとよい。
さらに、レンズ保持部４は、図示しないＺ軸方向モータ
とＺ軸方向ガイドとによって、テーブル９とともにＺ軸
方向に昇降及び位置決めが自在である。

【００２３】上記の態様により、コラム５のＸ，Ｙ軸方
向の移動及びレンズ保持部４のＺ軸方向の移動と、主軸
１１Ｌ又は主軸１１Ｒの回転と、レンズ保持部４の回転
と、主軸１１Ｌ及び主軸１１Ｒの揺動とによって、レン
ズＷの球面加工が行なわれる。この場合、主軸１１Ｌ及
び主軸１１ＲのＸ，Ｙ軸方向の移動及び軸７を中心とす
る揺動に加えて、Ｚ軸を中心とするレンズＷの回転角度
位置を制御することで、球面レンズに限らず、非球面レ
ンズや非対称レンズ等、あらゆる形態のレンズの加工が
可能になる。

【００２４】図２は、図１の曲面加工システムの主軸に
装着される曲面加工砥石の拡大断面図である。なお、左
右の曲面加工砥石１３Ｌ，１３Ｒにおいてその構成に違
いはないので、左側の主軸１１Ｌに装着される曲面加工
砥石１３Ｌについてのみ説明し、右側の主軸１１Ｒに装
着される曲面加工砥石１３Ｒについては図示及び説明は
省略する。曲面加工砥石１３Ｌは、有底円筒状のカップ
砥石１３６と、このカップ砥石１３６の外周の途中部位
に取り付けられた円盤砥石１３５とから概略構成されて
いる。カップ砥石１３６及び円盤砥石１３５としては公
知のものを用いることができるが、ガラス等の難削材の
研削に適するものであって、可能な限り耐摩耗性と耐熱
性に優れるものを用いるのがよい。カップ砥石１３６の
一端には軸部１３６ａが形成されていて、この軸部１３
６ａの先端を主軸１１Ｌの嵌合孔１１ｂに嵌め込み、主
軸１１Ｌの外周面から一つ又は複数のボルト１３４を軸
部１３６ａに向けて螺入することで、主軸１１Ｌにカッ
プ砥石１３６を装着することができる。

【００２５】円盤砥石１３５は、軸部１３６ａ側からカ
ップ砥石１３６に嵌め込まれる。カップ砥石１３６の途
中部位には段付き部１３６ｃが形成されていて、カップ
砥石１３６に嵌め込まれた円盤砥石１３５がこの段付き
部１３６ｃに当接することで、カップ砥石１３６に対す
る円盤砥石１３５の位置が決定される。円盤砥石１３５
は、ボス１３５ａにボルト１３２を螺入することによっ
て、カップ砥石１３６に取り付けられる。したがって、
このボルト１３２を緩めて円盤砥石１３５を取り外すこ
とで、例えば、粒度や形状，外径の異なる他の円盤砥石
１３５に交換することが可能である。

【００２６】有底筒状のカップ砥石１３６は、他端に開
口を有する穴１３６ｄが形成されている。この穴１３６
ｄは、レンズＷの球面加工を行なう際に、カーブジェネ
レータとして作用する。また、穴１３６ｄの底部には、
球面加工中のレンズＷ及びカップ砥石１３６にクーラン
トを供給するためのクーラント供給部１３７が、ボルト
１３３で取り付けられている。一方、主軸１１Ｌにはク
ーラント供給孔１１ａが形成され、このクーラント供給
孔１１ａが、軸部１３６ａに貫通形成されたクーラント
流通孔１３６ｂを介して、クーラント供給部１３７に貫
通形成されたクーラント流通孔１３７ａに連通してい
る。したがって、主軸１１Ｌ内のクーラント供給孔１１
ａからクーラント供給部１３７に供給されたクーラント
が、クーラント流通孔１３７ａからレンズＷ及びカップ
砥石１３６に向けて噴射される。

【００２７】図３は、上記構成の曲面加工機１を有する
本発明の曲面加工システムの構成を説明するブロック図
である。曲面加工機１の各駆動部の動作制御を行う制御
手段は、オペレータにレンズＷの曲面加工に関する基本
情報の入力を促すべく、必要な情報を表示するディスプ
レイ２０１と、このディスプレイ２０１の表示に従って
前記基本情報を入力するための入力手段であるキーボー
ド２０２と、ディスプレイ２０１の初期画面に表示する
表示用の情報を記憶するとともに、キーボード２０２に
よって入力された基本情報とレンズＷ及びレンズＷの加
工に関する諸情報とを記憶する第一の記憶部２３１と、
この第一の記憶部２３１から前記基本情報や前記諸情報
を受け取り、レンズＷを加工するためのＮＣプログラム
を自動作成するＮＣプログラム自動作成部２１０と、こ
のＮＣプログラム自動作成部２１０で作成されたＮＣプ
ログラムを、サブプログラムとして記憶する第二の記憶
部２３２と、レンズＷを加工するのに必要な一連の工程
を制御するためのコントロールプログラムを記憶する第
三の記憶部２３３とを有している。

【００２８】なお、上記した第一の記憶部２３１〜第三
の記憶部２３３及び後述の第四の記憶部２３４は、メモ
リやハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク
（ＦＤ），光ディスク（ＣＤ，ＭＯ，ＤＶＤ）等の記憶
媒体で構成することができる。第一の記憶部２３１〜第
三の記憶部２３３は、別々の前記記憶媒体で構成しても
よいが、単一の前記記憶媒体の内部に三つの記憶部２３
１，２３２，２３３を設けてもよい。また、第一の記憶
部２３１に記憶される前記諸情報には、レンズＷの形状
や加工工程、加工条件など、レンズＷ及びレンズＷの加
工に関する情報が含まれる。また、レンズＷの形状に
は、凸形，凹形，球面，非球面などの情報が含まれ、加
工工程には、粗加工、中仕上げ加工、仕上げ加工などの
情報が含まれ、加工条件には、曲面加工砥石１３の種類
やレンズＷ及び曲面加工砥石１３の回転速度，送り速
度，切り込み量などの情報が含まれている。

【００２９】さらに、この実施形態の制御手段は、曲面
加工砥石１３の摩耗量を計測するための工具摩耗センサ
２４１と、加工後のレンズＷの計測を行うワーク計測セ
ンサ２４２を備えていて、これらセンサ２４１，２４２
から得られた計測結果に基づいて、ツールパスの補正量
を求めるツールパス補正部２２０と、このツールパス補
正部２２０によって得られた情報を記憶する第四の記憶
部２３４とを有している。

【００３０】上記したディスプレイ２０１，キーボード
２０２，第一〜第三の記憶部２３１，２３２，２３３は
曲面加工機１のＮＣ装置に設けられ、このＮＣ装置のＣ
ＰＵ２００とバス２００ａによって接続されている。Ｎ
Ｃプログラム自動作成部２１０，ツールパス補正部２２
０及び第四の記憶部２３４はＮＣ装置の外部に設けられ
たパソコンＰＣに設けられ、ＲＳ２３２Ｃやイーサネッ
ト等を介してバス２００ａに接続されている。なお、Ｎ
Ｃプログラムの自動作成及びツールパスの補正を分担す
るパソコンＰＣは、イーサネット等の通信回線を介して
前記ＮＣ装置と接続することで、複数の曲面加工機１で
単一のパソコンＰＣを共有させることができる。

【００３１】工具摩耗センサ２４１は、一つの曲面加工
砥石１３による一つのツールパスに沿ったレンズＷの曲
面加工が終了したときに、曲面加工砥石１３の摩耗量を
計測するためのものである。また、ワーク計測センサ２
４２は、当該曲面加工砥石１３による曲面加工の終了後
に、前記ツールパスに沿ってレンズＷの形状を計測する
ためのものである。ツールパス補正部２２０は、ワーク
計測センサ２４２によって計測されたレンズＷの形状か
ら導かれる実際のツールパスと、第二の記憶部２３２の
ＮＣプログラムから導かれる目標となるツールパスとの
ずれ量を演算によって求め、当該曲面加工砥石１３及び
当該レンズＷと関連付けて、ツールパス補正情報として
第四の記憶部２３４に記憶させる。このツールパス補正
情報は、処理時間に悪影響を与えない範囲内で可能な限
り多いことが好ましく、レンズＷを加工するごと、又は
定期的に曲面加工砥石１３の摩耗とレンズＷの形状の計
測を行って、前記ツールパス情報を蓄積又は変更するの
がよい。

【００３２】ツールパス補正の一例を、図４を参照しな
がら説明する。なお、以下の説明では、円盤砥石１３５
によって曲面加工を行う場合の補正の手順を説明する
が、カップ砥石１３６の場合も同様である。図４に示す
ように、円盤砥石１３５による加工経路上に、例えば距
離Δｌごとに複数の補正対象点，・・をとる。そし
て、各補正対象点，・・・ごとに、円盤砥石１３５
の摩耗による実際のツールパスｉと目標ツールパスｉｉ
との間のずれ量を計測する。このずれ量は、前記したよ
うに、ＮＣプログラム上のツールパスとワーク計測セン
サ２４２の検出結果とから求めることができる。

【００３３】ずれ量δは、補正対象点，・・におけ
る加工点Ｐ１をとおる円盤砥石１３５の加工軸線ＣＴに
沿った距離であり、これをＸ方向とＺ方向に分解した距
離δx，δzがすなわち補正量である。したがって、補正
対象点，・・ごとに、円盤砥石１３５の先端の位置
座標を指定するＮＣプログラムにおいて、加工点Ｐ２に
相当する位置座標のＸ，Ｚ要素に−δx，−δzを加算す
るとよい。これにより、実際のツールパスｉが目標とな
るツールパスｉｉとほぼ一致し、レンズＷの曲面を精密
に仕上げることができる。

【００３４】上記構成の曲面加工機１によれば、二つの
主軸１１Ｌ，１１Ｒに装着した二つの曲面加工砥石１３
Ｌ，１３Ｒの、円盤砥石１３５とカップ砥石１３６を切
り替えることで、四種類の曲面加工を行なうことが可能
になる。すなわち、主軸軸線ＣＬ，ＣＲをＺ軸方向に差
し向けた状態でカップ砥石１３６によるレンズＷの球面
加工を行ない、主軸軸線ＣＬ，ＣＲをＸ軸方向に差し向
けた状態で円盤砥石１３５によるレンズＷの球面加工を
行なうことが可能である。この場合、レンズＷの球面に
倣った円盤砥石１３５とカップ砥石１３６の回動の制御
は、レンズＷの球面の曲率半径Ｒ、レンズＷの直径ｄ、
カップ砥石１３６の直径Ｄ、カップ砥石１３６の先端の
曲率半径ｒに対して、幾何学的な手法により求められた
以下の式に基づいて行なうことができる。

【００３５】以下、レンズＷの球面に倣った円盤砥石１
３５とカップ砥石１３６の回動の制御を行なうための基
本的な概念を、図５及び図６を参照しながら説明する。
図５は、円盤砥石１３５によってレンズＷの球面加工を
行なう場合の、主軸軸線ＣＬの傾き角度αと、レンズＷ
の球面加工位置との関係を示す図である。円盤砥石１３
５の先端がレンズＷの回転軸Ｃ上の位置（ｉ）にあると
きは、主軸軸線ＣＬはＸ軸と同方向を向いている。ま
た、このとき、Ｚ軸と同方向の垂線と主軸軸線ＣＬとの
間の角度で表される傾き角度α１は９０°である。

【００３６】コラム５とともに主軸１１Ｌが＋Ｘ軸方向
に移動して、円盤砥石１３５の先端が球面上の任意の位
置(ii)まで来たとき、傾き角度αxは以下の式で表され
る。 αx＝cos^−１（Ｘ／Ｒ）（１）ＮＣ装置は、コラム５のＸ方向の移動量Ｘに対して傾き
角度αxが式（１）を満足するように、割出しモータＭ
２を制御する。円盤砥石１３５の先端がレンズＷの端縁
の位置(iii)まで来たとき、傾き角度α３は、上記の
（１）式にＸ＝ｄ／２を代入して、 α３＝cos^−１（（ｄ／２）／Ｒ）（２）となる。

【００３７】このことは、主軸１１Ｌに装着される円盤
砥石１３５の主要諸元がＮＣ装置に予め入力されていれ
ば、オペレータが基本情報として入力した球面加工を行
なうべきレンズＷの曲率半径ＲとレンズＷの直径ｄを用
いて、自動的に円盤砥石１３５のＸ方向の移動に対する
主軸軸線ＣＬの傾き角度αが決定され、この決定内容に
したがってレンズＷの球面の自動加工をスタートさせる
ことができるということを意味している。

【００３８】同様に、図６は、カップ砥石１３６によっ
てレンズＷの球面加工を行なう場合の、主軸軸線ＣＬの
傾き角度βと、レンズＷの球面加工位置との関係を示す
図である。カップ砥石１３６が、図５において回転軸Ｃ
寄りの位置（ｉ）にあるとき、カップ砥石１３６の先端
はレンズＷの回転軸Ｃ上に位置している。この位置
（ｉ）は、カップ砥石１３６による球面加工の開始位置
又は終了位置である。このとき、Ｚ軸と同方向の垂線と
主軸軸線ＣＬとの間の角度で表される傾き角度β１は以
下の式で表される。 β１＝sin^−１（（Ｄ−２ｒ）／２）／（Ｒ＋ｒ））（３）

【００３９】カップ砥石１３６がレンズＷの端縁寄りの
位置（ii）にあるとき、カップ砥石１３６の先端はレン
ズＷの回転軸Ｃ上に位置している。この位置(ii)は、カ
ップ砥石１３６による球面加工の終了位置又は開始位置
である。このとき、Ｚ軸と同方向の垂線と主軸軸線ＣＬ
との間の角度で表される傾き角度は式（３）の傾き角度
β１と等しい。したがって、カップ砥石１３６が球面加
工開始位置（位置（ｉ））から球面加工終了位置（位置
(ii)）まで移動するときの主軸軸線ＣＬの傾き角度β２
は、 β２＝sin^−１（（ｄ／２）／Ｒ）−２β１（４）で表される。

【００４０】コラム５は、カップ砥石１３６が位置
（ｉ）から位置(ii)まで移動するとき、Ｘ＝Ｒsinβ１
〜Ｘ＝Ｒsin（β１＋β２）の範囲内で移動する。すな
わち、カップ砥石１３６が選択されている場合、ＮＣ装
置は、コラム５がＲsinβ１≦Ｘ≦Ｒsin（β１＋β２）
の範囲内でＸ軸方向に移動するように設定するととも
に、任意の位置の主軸１１Ｌの傾き角度βxが、βx＝si
n^−１（Ｘ／Ｒ）となるように割出しモータＭ２の制御
を行なう。

【００４１】この場合も、図５で説明したように、主軸
１１Ｌに装着されるカップ砥石１３６の主要諸元がＮＣ
装置に予め入力されていれば、オペレータが基本情報と
して入力した球面加工を行なうべきレンズＷの曲率半径
ＲとレンズＷの直径ｄとから、自動加工をスタートさせ
ることができるということを意味している。なお、特に
説明しないが、凹レンズ等のような凹状の球面を有する
レンズの加工においても、同様の手順及び同様の考え方
によって、コラム５の移動量Ｘに対する割出しモータＭ
２の駆動量を制御することが可能である。

【００４２】次に、図７〜図１２を参照しながら、上記
構成の曲面加工システムによるレンズＷの加工の手順を
説明する。図７は、レンズＷの一連の加工を制御するコ
ントロールプログラムの処理手順を説明するフローチャ
ートである。レンズＷの加工を開始する際には、まずコ
ントロールプログラムを第三の記憶部２３３から読み出
して起動させる（ステップＳ１）。このコントロールプ
ログラムが起動（ステップＳ１）すると、曲面加工機１
の初期状態のチェックが行われる（ステップＳ２）。コ
ラム５や主軸１１Ｌ，１１Ｒ，支持体８等曲面加工機１
の各動作部が予め設定された初期状態にないときは、Ｃ
ＰＵ２００が異常と判断してエラーをディスプレイや警
告灯で報知し、オペレータに注意を促す（ステップＳ
３）。前記初期状態が正常であると判断したときは、レ
ンズＷの加工に必要な基本情報の入力画面をディスプレ
イ２０１に表示させ、オペレータに前記基本情報の入力
を促す（ステップＳ４）。

【００４３】基本情報の入力を促す表示画面を、図８に
示す。この実施形態では、予め加工するレンズＷの種類
に応じて、レンズＷの形状や加工工程，加工条件等が設
定され、これら情報がレンズ管理番号によって管理され
ているものとする。したがって、加工しようとするレン
ズＷをレンズ管理番号によって入力することで、基本情
報をはじめとする全ての情報が決定される。図８は、レ
ンズ管理番号００４２のレンズＷの基本情報を示してい
る。このレンズ管理番号００４２によって管理されてい
るレンズＷは、曲率半径が２１３．９０ｍｍ，肉厚が２
０．００ｍｍの凸形非球面レンズである。このレンズＷ
を形成するための素材は、直径が８３mmで肉厚が２０mm
である。したがって、この条件を満たす素材をジグ厚さ
５０ｍｍのレンズ保持部４に固定すればよい。

【００４４】なお、レンズ形状，凸OR凹レンズの区別、
楕円係数等を入力することで、加工しようとするレンズ
Ｗ及び当該レンズＷが属するレンズ管理番号を、第一の
記憶部２３１内で検索することができる。また、一部の
条件を入力して検索を実行し、検索の結果発見された複
数のレンズＷの候補の中から、所望の条件を満たすレン
ズＷを選択するようにしてもよい。

【００４５】基本情報が入力されるとＣＰＵ２００は当
該基本情報が適正なものであるかどうかのチェックを行
う（ステップＳ５）。例えば、第一の記憶部２３１に記
憶されていないレンズＷに関する基本情報が入力された
ときは、エラーであるとしてエラーメッセージをディス
プレイや警告灯で表示し、オペレータに注意を促す（ス
テップＳ３）。基本情報が適正であれば、加工工程と加
工条件の検索を、第一の記憶部２３１内で行う（ステッ
プＳ６）。検索の結果発見された加工工程及び加工条件
は、ディスプレイ２０１に表示される。もちろん、ツー
ルマガジン及び自動工具交換装置（ＡＴＣ）を設け、指
定された加工工程及び加工条件にしたがって曲面加工砥
石１３の自動準備と自動装着を行うようにすることも可
能である。

【００４６】ディスプレイ２０１に表示された上記管理
番号００４２のレンズの加工工程画面を図９に示す。図
９に示す画面では、このレンズＷの加工は、左右の四つ
の砥石を全て使用して加工を行うことを示している。す
なわち、左側の砥石１３Ｌのカップ砥石１３６を使った
粗加工工程、右側の砥石１３Ｒのカップ砥石１３６を使
った中間加工工程、左側の砥石１３Ｌの円盤砥石１３５
を使った中仕上げ加工工程及び右側の砥石１３Ｒの円盤
砥石１３５を使った仕上げ加工工程である。カップ砥石
１３６による加工はレンズＷを昇降させることなく行
い、円盤砥石１３５による加工はレンズＷを昇降させな
がら行う。また、これら砥石１３５，１３６を使った加
工のためのＮＣプログラムは、PR番号で指定された第二
の記憶部２３２内のアドレスに格納されている。

【００４７】次に、上記管理番号００４２のレンズＷの
加工条件情報を図１０に示す。加工条件では、レンズＷ
を昇降させるかどうかのほか、取代や切込量、送り速度
等、加工に必要な情報が設定されている。なお、図中、
「左Ｃ」は左側の主軸１１Ｌのカップ砥石１３６を意味
し、「右Ｄ」は右側の主軸１１Ｒの円盤砥石１３５を意
味している。オペレータは、ディスプレイ２０１の表示
画面に「番手」によって指定された曲面加工砥石１３を
準備し、主軸１１Ｌ，１１Ｒに装着する。

【００４８】加工工程及び加工条件にしたがって準備を
行った後（ステップＳ６）、加工を開始するのであれば
（ステップＳ７）、ＣＰＵ２００が第二の記憶部２３２
からＮＣプログラムを読み込み、加工を開始する（ステ
ップＳ８）。この場合、図９に示した加工工程情報に従
って加工が行われ、左カップ砥石を用いた粗加工から加
工が開始される。この加工に必要なＮＣプログラムは、
第二の記憶部２３２内の指定されたアドレスから読み出
される。以後、ＮＣプログラムにしたがって、工具選
択，レンズＷの回転（ステップＳ９），加工開始点へ工
具移動（ステップＳ１０），ツールパスに沿った工具移
動（ステップＳ１１）が行われ、レンズＷの曲面加工が
行われる。

【００４９】ＮＣプログラムのエンドまでくると、コン
トロールプログラムが加工が終了したかどうかを判断し
（ステップＳ１２）、終了していないときは、第二の記
憶部２３２内の指定されたアドレスから次のＮＣプログ
ラムを読み出して、ステップＳ９〜Ｓ１１の作業を繰り
返す。加工が終了すれば（ステップＳ１２）、レンズＷ
の計測を行うかどうかを判断し（ステップＳ１４）、計
測を行うのであれば、計測結果をメモリ等に一時的に記
憶し（ステップＳ１５）する。また、工具摩耗を計測す
るかどうかを判断し（ステップＳ１６）、工具摩耗を計
測するのであれば、その結果をメモリ等に一時的に記憶
する（スップＳ１９）。メモリに記憶されたレンズＷの
計測結果及び曲面加工工具の摩耗の計測結果は、適宜に
ツールパス補正部２２０に送られ、ここで補正量が演算
によって求められて、その結果が第四の記憶部２３４に
記憶される。

【００５０】次に、図１１及び図１２を参照しながら、
上記構成の曲面加工機１及び曲面加工砥石１３Ｌ，１３
Ｒを用いたレンズＷの球面加工の一例を説明する。な
お、この実施形態では、粗加工，中間加工，中仕上げ加
工及び仕上げ加工の四つの工程を経てレンズＷを製造す
るものとして説明する。図１１は、左右の曲面加工砥石
１３Ｌ，１３Ｒのカップ砥石１３６，１３６を使ってレ
ンズＷの粗加工及び中間加工を行なう例を示す図、図１
２は、図１１で示した球面加工の後に、左右の曲面加工
砥石１３Ｌ，１３Ｒの円盤砥石１３５，１３５を使っ
て、レンズＷの中仕上げ加工及び仕上げ加工を行なう例
を示す図である。

【００５１】加工を開始する前に、粗加工用のカップ砥
石１３６及び中仕上げ加工用の円盤砥石１３５を有する
左側の曲面加工砥石１３Ｌと、中間加工用のカップ砥石
１３６及び仕上げ加工用の円盤砥石１３５を有する右側
の曲面加工砥石１３Ｒとを準備して、左側の主軸１１Ｌ
に左側の曲面加工砥石１３Ｌを装着し、右側の主軸１１
Ｒに右側の曲面加工砥石１３Ｒを装着する。

【００５２】粗加工は、図１１（ａ）に示すように、回
転軸線Ｃを中心にして、レンズＷを図中矢印IIに示す方
向に回転させ、曲面加工砥石１３Ｌのカップ砥石１３６
を図中矢印IIIで示す方向に送りながら、軸７（図１参
照）を中心にカップ砥石１３６を揺動させて行なう。こ
のとき、主軸軸線ＣＬの移動範囲、Ｒsinβ１≦Ｘ≦Ｒs
in（β１＋β２）内で、βx＝sin^−１（Ｘ／Ｒ）となる
ようにＮＣ装置が割出しモータＭ２を制御する。次い
で、コラム５をＸ軸方向に移動させて主軸１１Ｌ，１１
Ｒの切り替えを行なう。図１１（ｂ）に示すように、図
中矢印IVに示す方向にカップ砥石１３６を送りながら軸
７（図１参照）を中心にカップ砥石１３６を揺動させ
て、中間加工を行なう。このときも、主軸軸線ＣＬの移
動範囲、Ｒsinβ１≦Ｘ≦Ｒsin（β１＋β２）内で、β
x＝sin^−１（Ｘ／Ｒ）となるようにＮＣ装置が割出しモ
ータＭ２を制御する。

【００５３】次に、コラム５をＸ軸方向に移動させて主
軸１１Ｌ，１１Ｒの切り替えを行なう。図１２（ａ）に
示すように、中仕上げ加工は左側の曲面加工砥石１３Ｌ
の円盤砥石１３５を用いて行なう。割出しモータＭ２を
駆動して支持体６とともに左右の主軸ヘッド１０Ｌ，１
０Ｒを図１中反時計回り方向に回動させる。そして、回
転軸線Ｃを中心にして、レンズＷを図中矢印IIに示す方
向に回転させ、図中矢印Ｖに示す方向に円盤砥石１３５
を送りながら、軸７（図１参照）を中心に円盤砥石１３
５を揺動させて、曲面加工を行う。このとき、コラム５
のＸ軸方向の移動量Ｘと主軸軸線ＣＬの傾き角αxとの
関係が、αx＝cos^−１（Ｘ／Ｒ）となるように、ＮＣ装
置が割出しモータＭ２の駆動を制御する。

【００５４】次に、コラム５をＸ軸方向に移動させて主
軸１１Ｌ，１１Ｒの切り替えを行なう。図１２（ｂ）に
示すように、中仕上げ加工は左側の曲面加工砥石１３Ｒ
の円盤砥石１３５を用いて行なう。割出しモータＭ２を
駆動して支持体６とともに左右の主軸ヘッド１０Ｌ，１
０Ｒを図１中反時計回り方向に回動させる。そして、回
転軸線Ｃを中心にして、レンズＷを図中矢印IIに示す方
向に回転させ、図中矢印VIに示す方向に円盤砥石１３５
を送りながら、軸７（図１参照）を中心に円盤砥石１３
５を揺動させて、曲面加工を行う。このとき、コラム５
のＸ軸方向の移動量Ｘと主軸軸線ＣＬの傾き角αxとの
関係が、αx＝cos^−１（Ｘ／Ｒ）となるように、ＮＣ装
置が割出しモータＭ２の駆動を制御する。なお、上記し
た粗加工，中間加工，中仕上げ加工及び仕上げ加工にお
ける円盤砥石１３５及びカップ砥石１３６の送りは、一
方向送りであってもよいし往復送りであってもよい。

【００５５】［曲面加工システムの他の実施形態］次
に、図１３及び図１４を参照しながら、曲面加工システ
ムの他の実施形態について説明する。この実施形態の曲
面加工システムの基本構成は、図３に示した上記実施形
態の曲面加工システムと同じである。この実施形態の曲
面加工システムは、複数台（この実施形態では３台）の
曲面加工機１Ａ，１Ｂ，１Ｃと、パソコンＰＣとがイー
サネット２９０で接続され、入力手段である端末装置３
１０が、通信回線３００を介してイーサネット２９０に
接続されている。曲面加工機１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、レン
ズＷの加工を請け負う一つ又は複数の加工業者に設けら
れ、端末装置３１０は、前記加工業者にレンズＷの加工
を依頼する一つ又は複数のクライアントに設けられてい
る。

【００５６】また、イーサネット２９０には、各曲面加
工機１Ａ，１Ｂ，１Ｃの加工スケジュールを管理するた
めのスケジュール管理装置２５０と、受発注を管理する
ためのパソコン２６０がさらに接続されている。この実
施形態においてスケジュール管理装置２５０は、稼働中
の曲面加工機１のＮＣ装置に代わって基本情報の入力，
コントロールプログラムの起動，加工プログラムの作成
指令等を行うもので、図３に示した第一の記憶部２３
１，第二の記憶部２３２及び第三の記憶部２３３に相当
する記憶部を備えている。クライアントが、端末装置３
１０を操作してスケジュール管理装置２５０にアクセス
すると、前記記憶部に記憶されたコントロールプログラ
ムが読み出されて起動し、クライアントに対して基本情
報の入力を促す。クライアントが基本情報の入力を行う
と、この内容が適正かどうかのチェックがなされ、適正
であるならば、各曲面加工機１Ａ，１Ｂ，１Ｃのスケジ
ュールを検索して、最も早く加工が終了する曲面加工機
を割り出す。

【００５７】スケジュール管理は、例えば、図１４に示
すようなタイムテーブルで表され、加工中又は加工予定
のレンズＷから各曲面加工機１Ａ，１Ｂ，１Ｃの加工終
了予定時間を割り出す。図１４のスケジュールの例で
は、曲面加工機１Ｂの加工が最も早く終了することを示
しているため、レンズ管理番号００１５なるレンズＷの
加工終了後に当該クライアントの発注にかかるレンズＷ
の加工を曲面加工機１Ｂの加工スケジュールに組み込む
ことで、最も早くレンズＷの加工を開始させることがで
きる。

【００５８】スケジュール管理装置２５０は、パソコン
ＰＣが作成したＮＣプログラムを受け取り、曲面加工機
１Ｂの加工が終了するまで待機する。曲面加工機１Ｂの
加工が終了すると、クライアントが入力した基本情報及
びＮＣプログラムを曲面加工機１ＢのＮＣ装置に受け渡
す。以後、図７のフローチャートのステップＳ６以下の
処理が行われ、レンズＷが加工される。この実施形態に
よれば、遠隔地にいるクライアントが直接基本情報を入
力してレンズＷの加工を指示することができ、加工のた
めの待ち時間を短縮することができるうえ、加工業者に
おいても曲面加工機の稼働率を高めることができ、レン
ズＷの加工のコストダウンを図ることができるという利
点がある。

【００５９】本発明の好適な実施形態について説明した
が、本発明はこの実施形態により何ら限定されるもので
はない。例えば、上記では、曲面加工機のＮＣ装置が各
駆動部の駆動の制御を行うものとして説明したが、いわ
ゆるパソコンＮＣのように、パソコンによって前記駆動
部の駆動の制御を行うようにしてもよい。さらに、上記
の説明では曲面加工工具として曲面加工砥石を例に挙げ
て説明したが、曲面加工が可能であれば、砥石以外の他
の工具に本発明を適用することも可能である。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、例えば、レンズ等のワ
ークの加工に必要な一連の工程を単一の曲面加工機で行
なわせることが可能になる。また、多数の加工を連続し
て行なうことができる曲面加工システムを得ることがで
き、非球面レンズや非対称レンズのような複雑な形状の
ワークも単一又は少数の曲面加工機で製造することが可
能になる。そのため、レンズ等のワークの製造におい
て、加工工程数の大幅削減と製造コストの大幅削減を実
現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の曲面加工システムの一実施形態にかか
り、曲面加工システムの主要部の構成を説明するための
正面図である。

【図２】図１の曲面加工システムの主軸に装着される曲
面加工砥石の拡大断面図である。

【図３】図１の曲面加工機を有する本発明の曲面加工シ
ステムの構成を説明するブロック図である。

【図４】ツールパス補正の一例を示す図である。

【図５】円盤砥石によってレンズの球面加工を行なう場
合の、主軸軸線の傾き角度と、レンズの球面加工位置と
の関係を示す図である。

【図６】カップ砥石によってレンズの球面加工を行なう
場合の、主軸軸線の傾き角度と、レンズＷの球面加工位
置との関係を示す図である。

【図７】レンズの一連の加工を制御するコントロールプ
ログラムの処理手順を説明するフローチャートである。

【図８】基本情報の入力を促す表示画面の一例を示す図
である。

【図９】加工工程を示す表示画面の一例を示す図であ
る。

【図１０】加工条件を示す表示画面の一例を示す図であ
る。

【図１１】レンズの球面加工の一例を説明する図であ
る。

【図１２】レンズの球面加工の一例を説明する図であ
る。

【図１３】本発明の曲面加工システムの他の実施形態を
示すブロック図である。

【図１４】スケジュール管理の一例を示す図である。

【符号の説明】

１曲面加工機２ベッド３サドル４レンズ保持部５コラム７軸８割出し回転部（揺動手段、主軸方向変換手段）１０Ｌ，１０Ｒ主軸ヘッド１１Ｌ，１１Ｒ主軸１３Ｌ，１３Ｒ曲面加工砥石１３Ｌ′ 曲面加工砥石（他の実施形態）１３５円盤砥石（第一の砥石）１３６カップ砥石（第二の砥石）１３８砥石本体Ｗレンズ（ワーク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3C001 KA01 KA02 KB07 TB03 TC02 TD01 3C049 AA02 AA11 AA13 AA16 BB01 BB06 BB08 BB09 CA01 CB01 CB03 5H269 AB07 BB01 BB05 FF06 FF07 KK03 KK04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主軸に装着された曲面加工工具とワーク
保持部に保持されたワークとを相対的に移動，回転及び
揺動させながら前記ワークに曲面加工を施す曲面加工機
と、次に加工すべきワークを特定するのに必要な基本情報を
入力するための入力手段と、前記曲面加工機で加工されるワークに関する情報、ワー
クの加工工程に関する情報及び加工条件に関する情報が
記憶された第一の記憶手段と、前記ワークの加工を行うために必要な一連の処理と判断
を行うコントロールプログラムを記憶した第二の記憶手
段と、このコントロールプログラムの中で指定された加工を行
うためのＮＣプログラムを、前記第一の記憶手段に記憶
された前記情報に基づいて自動作成するＮＣプログラム
自動作成手段と、作成された前記ＮＣプログラムを記憶する第三の記憶手
段と、前記入力手段から入力された前記基本情報に基づいて、
前記第一の記憶手段，前記第二の記憶手段及び前記第三
の記憶手段の記憶内容の検索を行い、検索の結果特定さ
れた前記情報，前記コントロールプログラム及び前記Ｎ
Ｃプログラムに基づいて、前記曲面加工機に前記ワーク
の加工を行うための指令を出力する制御手段と、を有することを特徴とするワークの曲面加工システム。
【請求項２】前記曲面加工工具の摩耗にともなう前記
ワークのツールパスのずれに関する情報に基づいて、前
記ツールパスのずれを補正するための情報を作成するツ
ールパス補正情報作成手段と、このツールパス補正情報
作成手段によって得られた補正情報を記憶する第四の記
憶手段とを有し、この第四の記憶手段に記憶された前記
補正情報に基づいて前記制御手段がツールパスの補正を
行いながら前記ワークの加工を行う指令を出力すること
を特徴とする請求項１に記載のワークの曲面加工システ
ム。
【請求項３】前記ツールパス上の複数箇所で前記ツー
ルパスのずれを補正するための前記補正情報を求め、こ
の補正情報に基づいて前記曲面加工工具の位置補正を行
いながら、前記曲面加工工具を前記ツールパスの一端か
ら他端まで移動させることを特徴とする請求項２に記載
のワークの曲面加工システム。
【請求項４】前記曲面加工工具の摩耗を検出するため
の工具摩耗検出手段と、前記曲面加工工具によるワークの加工部位の測定を行う
ワーク測定手段と、前記工具摩耗検出手段によって得られた工具摩耗情報
と、前記ワーク測定手段によって得られた前記ワークの
加工部位の測定情報と、前記曲面加工工具及び前記ワー
クに関する情報とに基づいて、前記制御手段がワーク加
工中の摩耗による前記曲面加工工具のツールパスのずれ
に関する情報を求めることを特徴とする請求項２又は３
に記載のワークの曲面加工システム。
【請求項５】前記第一の記憶手段，前記第二の記憶手
段，前記第三の記憶手段及び前記制御手段が、前記曲面
加工機に設けられた数値制御装置内に設けられ、前記Ｎ
Ｃプログラム自動作成手段が、前記曲面加工機の外部に
設けられて前記数値制御装置と通信線によって接続され
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載
のワークの曲面加工システム。
【請求項６】前記入力手段を、ネットワーク上の一つ又
は複数のクライアント端末装置に設け、前記クライアン
トが前記ワークの加工依頼を前記基本情報とともに前記
クライアント端末装置から前記制御手段に送信すること
を特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のワークの
曲面加工システム。
【請求項７】前記曲面加工システム内に複数の前記曲
面加工機が設けられている場合において、前記複数の曲
面加工機の加工スケジュールを管理するスケジュール管
理手段を設け、前記クライアント端末装置から前記ワー
クの加工依頼が送信されたときに、前記スケジュール管
理手段が前記加工スケジュールを参照して、適宜の前記
曲面加工機を選択することを特徴とする請求項６に記載
のワークの曲面加工システム。
【請求項８】主軸に装着された曲面加工工具とワーク
保持部に保持されたワークとを相対的に移動，回転及び
揺動させながら前記ワークに曲面加工を施す曲面加工機
によるワークの曲面加工方法において、ワークの曲面加工を開始するにあたり、加工しようとす
るワークに関する基本設定値を入力し、この入力値に基づいて、予めワークに関する情報及びワ
ークの加工に関する情報が記憶された情報ベースの中か
ら前記加工しようとするワークに関する前記情報を選択
し、選択された前記ワークを加工するためのコントロールプ
ログラムを読み出し、このコントロールプログラム中のワーク加工ステップに
関するＮＣプログラムを自動プログラミングにより作成
し、前記コントロールプログラムを実行して前記曲面加工機
の各駆動部の制御を行うとともに、ＮＣプログラムの実
行によって前記曲面加工工具と前記ワークとを相対的に
移動させて加工を行うこと、を特徴とするワークの曲面加工方法。
【請求項９】前記コントロールプログラムが、前記ワ
ークの粗加工から仕上げ加工までの一連の行程を制御す
ることを特徴とする請求項８に記載のワークの曲面加工
方法。
【請求項１０】前記曲面加工工具の摩耗にともなう前
記ワークのツールパスのずれを、前記曲面加工工具が前
記ツールパスの一端から他端まで移動する間に補正しな
がら、前記曲面加工工具によって前記ワークの加工を行
うことを特徴とする請求項８又は９に記載のワークの曲
面加工方法。
【請求項１１】前記曲面加工工具の摩耗を検出すると
ともに、この曲面加工工具によって加工されるワークの
加工部位の寸法を計測し、前記曲面加工工具の摩耗量と
前記ワークの加工部位の寸法とから前記曲面加工工具の
摩耗によるツールパスのずれに関する情報を作成し、前
記ずれを補正する方向に前記曲面加工工具の位置又はワ
ークの位置を修正しながら、前記ワークの曲面加工を行
うことを特徴とする請求項８〜１０のいずれかに記載の
ワークの曲面加工方法。
【請求項１２】前記曲面加工工具の摩耗の検出を随時
行うとともに、この摩耗にともなうワークの前記加工部
位の寸法の計測を随時行い、得られた情報を随時蓄積又
は得られた情報で過去の情報を更新することを特徴とす
る請求項１１に記載のワークの曲面加工方法。