JP2005125442A - Diamond working method and device - Google Patents

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  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently and precisely grind the whole cut surfaces of diamond, by using a numerically controlled machine. <P>SOLUTION: A girdle 3 is ground by a grinding wheel 18 while rotating a work holding shaft 54 by coaxially holding the diamond 100 with a table 4 as a reference between a work shaft 14 and a tail stock spindle 30, by using a first processing apparatus 10 having the work shaft 14 and the tail stock shaft 14, by setting the table 4 of the roughly processed diamond 100 as a temporary reference surface of processing. Afterwards, the diamond 100 is held by the work holding shaft 58 so that its rotational symmetry axis becomes coaxial, by using a second processing apparatus 50 having an indexing means 62 on the work holding shaft 58. The table 4 is finally finished by grinding the cut surface by a grinding wheel 83, while indexing the respective cut surfaces of a pavilion 2 and a crown 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ダイヤモンドの加工方法および装置に係り、特に、宝飾に用いるダイヤモンドの外面を仕上げるためのダイヤモンドの加工方法および装置に関する。   The present invention relates to a diamond processing method and apparatus, and more particularly to a diamond processing method and apparatus for finishing the outer surface of diamond used for jewelry.

ダイヤモンド、ルビー、サファイヤなどの宝石は、原石から様々な加工工程を経て、カット構造をもつ宝石に仕上げられる。宝石の美しさは、カット構造に依存しているといってもよいくらいであり、精密な加工があって宝石の価値は高まる。   Gemstones such as diamond, ruby, and sapphire are finished from gemstones through various processing steps to gems with cut structures. The beauty of jewels can be said to depend on the cut structure, and the value of the jewels is enhanced by the precise processing.

例えば、宝石の代表例としてダイヤモンドについて説明すると、ダイヤモンドは、等軸晶系に属する炭素の単結晶である。ダイヤモンドの原石は、その結晶の形が歪んだり、変形した形で産出されるものがほとんどであり、ダイヤモンド原石そのものは、くすんでいて輝きなどほとんどみられないただの結晶体である。ところが、原石を削ったり研磨して平滑な面をカットすると、カットされた面から入射した光が反射することによって艶のある美しい輝きが生まれる。ダイヤモンドの宝石としての価値は、加工技術の確立によりはじめて生み出されたとされている。   For example, when diamond is described as a representative example of gemstones, diamond is a single crystal of carbon belonging to the equiaxed system. The rough diamonds are mostly produced in a deformed or deformed form, and the rough diamonds themselves are just crystals that are dull and rarely shine. However, when a rough surface is cut by grinding or polishing the rough, light incident from the cut surface is reflected to produce a beautiful glossy shine. The value of diamond as a gemstone is said to have been created only by the establishment of processing technology.

ダイヤモンドの輝きを最大限に引き出すカット構造については様々な試行錯誤が行われ、数学者のマルセル トルコフスキーが光を最高度に反射させるアイデアリーカットを1919年に数学的に証明した以後、近年では、ダイヤモンドはこのアイデアリーカットに準じて各部分の角度と比率が規定されているカット構造(以下、ブリリアントカットという)に加工されている。   Various cuts and trials have been carried out on the cut structure that maximizes the brightness of the diamond, and since the mathematician Marcel Turkey Fusky mathematically proved the ideally cut in 1919 that reflects light to the highest degree, The diamond is processed into a cut structure (hereinafter referred to as a brilliant cut) in which the angle and ratio of each part are defined in accordance with this ideal cut.

そこで、図11は、ダイヤモンドのブリリアントカットを示す。ブリリアントカットの各部は、次のような名称が与えられている。すなわち、大きく分けると、上部のクラウン1、下部のパビリオン2に分かれ、クラウン1とパビリオン2の境の周縁がガードル3と呼ばれている。クラウン1の天井面がテーブル4、クラウン1の斜面がベゼル5、パビリオン2の頂点がキューレット6と呼ばれている。   Thus, FIG. 11 shows a brilliant cut of diamond. Each part of the brilliant cut is given the following name. In other words, it is roughly divided into an upper crown 1 and a lower pavilion 2, and the periphery of the boundary between the crown 1 and the pavilion 2 is called a girdle 3. The ceiling surface of the crown 1 is called a table 4, the slope of the crown 1 is called a bezel 5, and the apex of the pavilion 2 is called a curette 6.

このようなブリリアントカットのダイヤモンドは、58面体カットになっており、クラウン1、パビリオン2、テーブル4などの各部の寸法比率は厳密に規定されている。そして、ダイヤモンドの輝きを最大限に引き出せるかどうかは、ダイヤモンドを精密に設計通りのブリリアントカットにする加工技術にかかっており、ブリリアントカットのカット面のシンメトリーがわずかでも狂うと、光はパビリオン2から漏れてしまい輝きは減少し、宝石としての商品価値は大きく低下する。   Such a brilliant-cut diamond has a 58-hedron cut, and the dimensional ratio of each part such as the crown 1, the pavilion 2, and the table 4 is strictly defined. Whether or not to maximize the brightness of the diamond depends on the processing technology to make the diamond precisely brilliant cut as designed. If the symmetry of the cut surface of the brilliant cut is slightly out of order, Leakage will decrease and the shine will decrease, and the commercial value of jewelry will be greatly reduced.

ダイヤモンドは、宝石としての価値が追求される一方で、その比類のない固さを利用して工具に広く利用されている。そして、工業用ダイヤモンドの分野では、宝石的価値は問題とされないため加工が容易であり、ダイヤモンドツールや超硬合金ツールのR部を研磨するための工作機械がいろいろと発明されている(例えば特許文献1参照)。
特開平2−224961号公報
While diamond values are pursued as gemstones, diamonds are widely used in tools because of their unparalleled hardness. In the field of industrial diamond, gem value is not a problem, and processing is easy. Various machine tools for polishing the R portion of diamond tools and cemented carbide tools have been invented (for example, patents). Reference 1).
JP-A-2-224961

しかしながら、宝石としての価値を追求するダイヤモンドを扱う分野では、工業製品としてのダイヤモンドの場合と異なり、歴史的に世界の特定の地域(イスラエル、インド等)でダイヤモンド加工産業が成り立っているという労働集約的な産業しての特殊事情がある上に、高い技量をもつ職人により加工することが価値の高い宝石を生み出すという考え方が浸透している。   However, in the field of dealing with diamonds that pursue value as gems, unlike diamonds as industrial products, labor concentration that the diamond processing industry has historically been established in certain parts of the world (Israel, India, etc.) In addition to the special circumstances of a traditional industry, the idea that processing by highly skilled craftsmen produces high-value gems has permeated.

したがって、従来のダイヤモンドの仕上げ加工は、職人が拡大鏡等を用いて形状を丹念に確認しながら、粗加工されたダイヤモンドを砥石に押し当てて研削しているため、加工効率が低いままであるのが現状である。   Therefore, in the conventional diamond finishing process, the craftsman carefully checks the shape using a magnifying glass, etc., and grinds the roughly processed diamond against the grindstone, so the processing efficiency remains low. is the current situation.

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、NC化された機械を利用して、ダイヤモンドのすべてのカット面の研削を効率良くできるようにしたダイヤモンドの加工方法および装置を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems of the prior art and to use a NC machine to efficiently grind all cut surfaces of the diamond. Is to provide.

前記の目的を達成するために、本発明は、クラウン、パビリオン、テーブルおよびガードルを構成部分とする多面体カット構造のダイヤモンドを研削により仕上げるダイヤモンドの加工方法であって、粗加工されたダイヤモンドのテーブルを加工の仮基準面と設定し、ワーク保持軸と心押軸とを有する第1の加工装置を用い前記ダイヤモンドをワーク保持軸と心押軸との間で前記テーブルを基準にして同軸に保持し、ワーク軸を回転させながら砥石でガードルを研削する第1の研削工程と、ワーク軸に割出手段を有する第2の加工装置を用い前記ダイヤモンドをその回転対称軸が同軸になるようにワーク軸に保持し、パビリオンおよびクラウンの各カット面を割り出しながらカット面を砥石で研削し、最後にテーブルを仕上げる第2の研削工程と、からなることを特徴としている。   To achieve the above object, the present invention provides a diamond processing method for grinding a polyhedral cut diamond comprising a crown, a pavilion, a table, and a girdle as a constituent part. The diamond is set coaxially with respect to the table between the workpiece holding shaft and the tailstock shaft using a first processing device that is set as a temporary reference surface for processing and has a workpiece holding shaft and a tailstock shaft. A first grinding step of grinding the girdle with a grindstone while rotating the workpiece axis, and a second machining apparatus having an indexing means on the workpiece axis, so that the rotational axis of the diamond is coaxial. 2nd grinder that finishes the table by grinding the cut surface with a grindstone while indexing each cut surface of the pavilion and crown When it is characterized in that it consists of.

また、本発明は、クラウン、パビリオン、テーブルおよびガードルを構成部分とする多面体カット構造のダイヤモンドを研削により仕上げるダイヤモンドの加工装置であって、ベッド上をZ軸方向に移動しカップ状の砥石を有する砥石回転装置と、ワーク軸に対向する心押軸を有する心押台を備えベッド上をX軸方向に移動するワーク軸回転装置とを備え、ダイヤモンドのガードルを研削する第1の加工装置と、円盤状の砥石車と、この砥石車を水平面内で回転させる砥石軸を有する砥石回転装置と、ベッド上をX軸方向に移動するX軸テーブルと、前記X軸テーブル上をZ軸方向に移動するコラムと、前記コラムの案内に沿って鉛直のY軸方向に移動するサドルと、チャック部に保持されるダイヤモンドのカット面を割り出す割出手段を有し前記サドルに旋回軸A軸を介して取り付けられたワーク保持軸とを備え、ダイヤモンドのクラウン、パビリオンおよびテーブルを研削する第2の加工装置と、からなることを特徴としている。   Further, the present invention is a diamond processing apparatus for finishing a diamond having a polyhedral cut structure including a crown, a pavilion, a table, and a girdle by grinding, and has a cup-shaped grindstone that moves on the bed in the Z-axis direction. A first processing apparatus for grinding a diamond girdle, comprising: a grindstone rotating apparatus; a work shaft rotating apparatus that includes a tailstock having a tailstock opposed to the work axis and moves on the bed in the X-axis direction; A disk-shaped grinding wheel, a grinding wheel rotating device having a grinding wheel shaft that rotates the grinding wheel in a horizontal plane, an X-axis table that moves on the bed in the X-axis direction, and a movement on the X-axis table in the Z-axis direction Column, a saddle that moves in the vertical Y-axis direction along the column guide, and indexing means for indexing the diamond cut surface held by the chuck portion. And a work holding shaft which is mounted via a pivot axis A-axis on the saddle, diamond crown, and a second processing device for grinding the pavilion and the table, characterized in that it consists of.

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、粗加工されたダイヤモンドのテーブルを仮基準面としてガードルの研削を最初にすることで、ダイヤモンドのブリリアントカットの全てカット面を順序立てて正確に効率良く研削して仕上げることができる。   As is clear from the above description, according to the present invention, all the brilliant cut surfaces of the diamond are accurately ordered in order by first grinding the girdle using the rough diamond table as a temporary reference surface. Can be ground efficiently.

以下、本発明によるダイヤモンドの加工方法および装置の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
本実施形態によるダイヤモンド加工装置は、図1に示す第1の加工装置と、図4に示す第2の加工装置とから構成される。そこで、まず、図1乃至図3を参照しながら、第1の加工装置について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a diamond processing method and apparatus according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The diamond processing apparatus according to the present embodiment includes a first processing apparatus shown in FIG. 1 and a second processing apparatus shown in FIG. First, the first processing apparatus will be described with reference to FIGS.

第1の加工装置10のベッド11上にはX軸に沿って移動するX軸テーブル12が設けられ、このX軸テーブル12の上にはX軸と直交する(図面に垂直)Z軸に沿って移動するZ軸テーブル13が配置されている。X軸テーブル12にはX軸に平行するA軸を中心に回転するワーク軸14を回転させるワーク軸回転装置16と、心押台29が配置されている。Z軸テーブル13上には、カップ状の砥石18を回転させる砥石回転装置20が設けられている。参照番号21は数値制御装置である。   An X-axis table 12 that moves along the X-axis is provided on the bed 11 of the first processing apparatus 10, and the Z-axis is perpendicular to the X-axis (perpendicular to the drawing) along the Z-axis. A Z-axis table 13 that moves is arranged. The X axis table 12 is provided with a work axis rotating device 16 that rotates a work axis 14 that rotates about an A axis parallel to the X axis, and a tailstock 29. A grindstone rotating device 20 that rotates a cup-shaped grindstone 18 is provided on the Z-axis table 13. Reference numeral 21 is a numerical controller.

X軸ベース22の端部には、X軸送り機構を駆動するX軸サーボモータ23が配置されている。24は、ワーク軸14を駆動するA軸サーボモータである。なお、図1において、参照番号25は、Z軸テーブル13のを送るZ軸送り機構のボールねじを示し、このボールねじ25は、図1に示されない反対側に配置されるZ軸サーボモータによって駆動される。   An X-axis servomotor 23 that drives the X-axis feed mechanism is disposed at the end of the X-axis base 22. Reference numeral 24 denotes an A-axis servomotor that drives the work shaft 14. In FIG. 1, reference numeral 25 denotes a ball screw of a Z-axis feed mechanism that feeds the Z-axis table 13, and this ball screw 25 is driven by a Z-axis servomotor arranged on the opposite side not shown in FIG. Driven.

次に、図2において、ワーク軸14を駆動するワーク軸回転装置16には、ブラケット26を介して心押台ベース27が連結されている。この心押台ベース27には、心押台29がガイド27aを介してA軸方向に移動自在に配置されている。心押台29には、ワーク軸14に対向して同軸上に心押軸30が取り付けられている。参照番号31は、ワーク軸14と心押軸30との間でワークであるダイヤモンド100を保持するために、心押台29を付勢する押圧機構を示す。この押圧機構31は、コイルばねとエアシリンダを組み合わせたもので、コイルばねによって心押台29が常時ワーク軸14側に押し付けられるとともに、エアシリンダを作動させエアの圧力を調整して押し付け力を調整することができるようになっている。ワーク軸14の端面には、図3に示すように、略円錐状に窪む受け溝14aが同心に形成されている。   Next, in FIG. 2, a tailstock base 27 is connected via a bracket 26 to the work shaft rotating device 16 that drives the work shaft 14. A tailstock 29 is disposed on the tailstock base 27 so as to be movable in the A-axis direction via a guide 27a. A tailstock 30 is attached to the tailstock 29 concentrically so as to face the work shaft 14. Reference numeral 31 indicates a pressing mechanism that biases the tailstock 29 in order to hold the diamond 100 that is a workpiece between the workpiece shaft 14 and the tailstock 30. The pressing mechanism 31 is a combination of a coil spring and an air cylinder. The tailstock 29 is constantly pressed against the work shaft 14 by the coil spring, and the air cylinder is operated to adjust the pressure of the air to increase the pressing force. It can be adjusted. As shown in FIG. 3, a receiving groove 14 a that is recessed in a substantially conical shape is formed concentrically on the end surface of the work shaft 14.

また、心押台ベース27には切替レバー28が設けられ、この切替レバー28を時計回り方向に回すと、心押台29をワーク軸14から遠ざかる方向に移動させることができる。また、切替レバー28を反時計回り方向に回すと、心押台29をワーク軸16に向けて移動させることができる。   Further, the tailstock base 27 is provided with a switching lever 28, and when the switching lever 28 is rotated in the clockwise direction, the tailstock 29 can be moved away from the work shaft 14. Further, when the switching lever 28 is turned counterclockwise, the tailstock 29 can be moved toward the work shaft 16.

砥石18は、ダイヤモンドの微粉末が混入されたカップ形状の砥石である。この砥石18の端面が砥石面32になっている。砥石面32の軸線は、Z軸と平行であり、砥石面32は鉛直面内を回転する。砥石18の内径は、図2において心押軸30の先端から心押台29の後端までのA軸方向の長さよりも長くなっており、砥石18の中空部33に対応した位置に心押台29を配置することができる。このため、心押台29を砥石18の中空部33に入れ込んで配置することができ、心押台29と砥石18の砥石面32が干渉しないようになっている。   The grindstone 18 is a cup-shaped grindstone mixed with fine diamond powder. The end surface of the grindstone 18 is a grindstone surface 32. The axis of the grindstone surface 32 is parallel to the Z axis, and the grindstone surface 32 rotates in the vertical plane. In FIG. 2, the inner diameter of the grindstone 18 is longer than the length in the A-axis direction from the tip of the tailstock 30 to the rear end of the tailstock 29, and the tailstock is positioned at a position corresponding to the hollow portion 33 of the grindstone 18. A table 29 can be arranged. Therefore, the tailstock 29 can be placed in the hollow portion 33 of the grindstone 18 so that the tailstock 29 and the grindstone surface 32 of the grindstone 18 do not interfere with each other.

次に、本実施形態によるダイヤモンド加工装置を構成する第2の加工装置について説明する。図4は、第2の加工装置の側面図で、図5は第2の加工装置の平面図である。図4、図5において、参照番号50は、第2の加工装置の全体を示す。参照番号52は、ベッドを示している。この加工装置50は、X軸テーブル54、コラム55、サドル56、ワーク保持軸58、砥石回転装置60などから構成されている。   Next, the second processing apparatus constituting the diamond processing apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 4 is a side view of the second processing apparatus, and FIG. 5 is a plan view of the second processing apparatus. 4 and 5, reference numeral 50 indicates the entire second processing apparatus. Reference numeral 52 indicates a bed. The processing device 50 includes an X-axis table 54, a column 55, a saddle 56, a work holding shaft 58, a grindstone rotating device 60, and the like.

ベッド52の上面には、砥石回転装置60とテーブル台61が設置されている。砥石回転装置60は、砥石車62を備えている。この加工装置50では、砥石車62を基準にしてこの砥石車62に対して接近しあるいは離れる方向がZ軸の方向で、Z軸の方向に直交する方向であって砥石車62に対して並行する方向がX軸で、鉛直方向がY軸である。   A grindstone rotating device 60 and a table base 61 are installed on the upper surface of the bed 52. The grinding wheel rotating device 60 includes a grinding wheel 62. In this processing device 50, the direction toward or away from the grinding wheel 62 with respect to the grinding wheel 62 is the direction of the Z axis, and the direction perpendicular to the direction of the Z axis is parallel to the grinding wheel 62. The direction to do is the X axis, and the vertical direction is the Y axis.

テーブル台61の上面には、X軸方向と平行に延びるX軸案内63a、63bが敷設され、X軸テーブル54は、このX軸案内63a、63bに案内されて移動することができる。そしてX軸テーブル54の上には、Z軸方向と平行に延びるZ軸案内64a、64bが敷設されており、X軸テーブル54に設置されているコラム55は、Z軸案内24a、24bに沿って移動するようになっている。このコラム55の正面には、Y軸案内65a、65bを介してサドル56が鉛直方向に移動可能に取り付けられている。参照番号66は、X軸テーブル54を送るボールねじ機構を駆動するX軸サーボモータを示し、参照番号67がコラム55を送るボールねじ機構を駆動するZ軸サーボモータを示し、参照番号68は、サドル56を送るボールねじ機構を駆動するY軸サーボモータである。   X-axis guides 63a and 63b extending in parallel with the X-axis direction are laid on the upper surface of the table base 61, and the X-axis table 54 can be guided and moved by the X-axis guides 63a and 63b. On the X-axis table 54, Z-axis guides 64a and 64b extending in parallel with the Z-axis direction are laid, and a column 55 installed on the X-axis table 54 extends along the Z-axis guides 24a and 24b. To move. A saddle 56 is attached to the front surface of the column 55 via Y-axis guides 65a and 65b so as to be movable in the vertical direction. Reference numeral 66 indicates an X-axis servo motor that drives a ball screw mechanism that sends the X-axis table 54, reference numeral 67 indicates a Z-axis servo motor that drives the ball screw mechanism that sends the column 55, and reference numeral 68 indicates This is a Y-axis servomotor that drives a ball screw mechanism that feeds the saddle 56.

サドル56には、研削対象のワークとしてダイヤモンド100を保持するチャック部70を有するワーク保持軸58が取り付けられており、次に、このワーク保持軸58について説明する。   A work holding shaft 58 having a chuck portion 70 for holding the diamond 100 as a work to be ground is attached to the saddle 56. Next, the work holding shaft 58 will be described.

図6は、ワーク保持軸58の側面を示す図で、図7はワーク保持軸58の旋回軸部の断面を示す図である。
ワークであるダイヤモンド100は、チャック部70の先端部において着脱可能に保持される。このチャック部70は、ダイヤモンド100のカット面を割り出す割出手段を構成するカービックカップリング72(米国グリーソン社の登録商標)と同軸に連結されている。このカービックカップリング72は、一周360°を32分割して割り出すことができる。図7に示すように、このカービックカップリング72は、エアシリンダ73にエアが供給されピストン73aが下がると、クランプが外れカービックカップリング72の下半分とともチャック部70を1/32周毎に手動で割り出すことができるようになっている。チャック部70の先端ではダイヤモンド100が強固に保持されるようになっている。ダイヤモンド100の保持は圧入方式によっている。
FIG. 6 is a view showing a side surface of the work holding shaft 58, and FIG. 7 is a view showing a cross section of the turning shaft portion of the work holding shaft 58.
The diamond 100 that is a workpiece is detachably held at the tip of the chuck portion 70. The chuck portion 70 is coaxially coupled to a Kirbic coupling 72 (registered trademark of US Gleason Corporation) that constitutes an indexing means for indexing the cut surface of the diamond 100. The Kirvic coupling 72 can be determined by dividing 360 degrees around 32 degrees. As shown in FIG. 7, when the air cylinder 73 is supplied with air and the piston 73a is lowered, the carbic coupling 72 is released from the clamp and moves the chuck part 70 together with the lower half of the carbic coupling 72 1/32 times. It can be manually determined every time. The diamond 100 is firmly held at the tip of the chuck portion 70. The diamond 100 is held by a press-fitting method.

図6、図7において、参照番号74は、ワーク保持軸58の旋回軸を示しており、この旋回軸74は、X軸の方向と平行である。サドル56には、ブラケット75が取り付けられ、このブラケット75には、支持ブロック76が固着されている。この支持ブロック76の内側にはベアリング77が取り付けられており、このベアリング77によって旋回軸74は回動可能に支承されている。旋回軸74には、U字形の継手部材78が取り付けられており、シリンダ73の上端部は、この継手部材78に固定されている。したがって、継手部材78、エアシリンダ73、カービックカップリング72、チャック部70から構成されるワーク保持軸58は、一体として旋回軸74を中心にY−Z平面内を旋回できるようになっている。この旋回運動の制御軸がA軸である。   6 and 7, reference numeral 74 indicates a turning axis of the work holding shaft 58, and this turning axis 74 is parallel to the direction of the X axis. A bracket 75 is attached to the saddle 56, and a support block 76 is fixed to the bracket 75. A bearing 77 is attached to the inside of the support block 76, and the pivot shaft 74 is rotatably supported by the bearing 77. A U-shaped joint member 78 is attached to the turning shaft 74, and the upper end portion of the cylinder 73 is fixed to the joint member 78. Therefore, the work holding shaft 58 constituted by the joint member 78, the air cylinder 73, the carbide coupling 72, and the chuck portion 70 can be swung in the YZ plane around the swivel shaft 74 as a unit. . The control axis of this turning motion is the A axis.

図7において、参照番号80は、旋回軸74と接続されているA軸サーボモータを示している。このロータリエンコーダを内蔵しているA軸サーボモータ80の本体は、支持ブロック76に固定された枠体71に取り付けられ、A軸サーボモータ80の回転軸80aは、継手79を介して旋回軸74と連結されている。なお、ワーク保持軸58は、手動による操作で旋回することも可能になっており、参照番号86は手動操作のときに旋回角度を固定するためのクランパーを示す。   In FIG. 7, reference numeral 80 indicates an A-axis servomotor connected to the turning shaft 74. The main body of the A-axis servo motor 80 incorporating this rotary encoder is attached to the frame 71 fixed to the support block 76, and the rotation shaft 80 a of the A-axis servo motor 80 is connected to the turning shaft 74 via a joint 79. It is connected with. The work holding shaft 58 can be turned by manual operation, and reference numeral 86 indicates a clamper for fixing the turning angle during manual operation.

次に、図4、図5において、砥石回転装置60について説明する。
円盤状の砥石車62は、同軸に砥石軸82が連結されており、この砥石軸82が回転すると、砥石車62は、水平面(X−Z平面)内を回転することができる。図2に示されるように、砥石車62の上面には、円環形の砥石83が固着されている。この砥石83には、ダイヤモンドの粉が混入させてある。
Next, the grindstone rotating device 60 will be described with reference to FIGS.
The disc-shaped grinding wheel 62 has a grinding wheel shaft 82 connected coaxially, and when the grinding wheel shaft 82 rotates, the grinding wheel 62 can rotate in a horizontal plane (XZ plane). As shown in FIG. 2, an annular grinding wheel 83 is fixed to the upper surface of the grinding wheel 62. The grindstone 83 is mixed with diamond powder.

図4において、参照番号90は、数値制御装置を示している。この実施形態では、第2の加工装置50をX軸、Y軸、Z軸、A軸の4軸制御の数値制御工作機械として構成している。   In FIG. 4, reference numeral 90 indicates a numerical controller. In this embodiment, the second machining apparatus 50 is configured as a numerically controlled machine tool for four-axis control of the X axis, Y axis, Z axis, and A axis.

この数値制御装置90は、宝石類の研削に係る加工プログラムを解析して演算した指令をサーボドライブユニット92に送り、このサーボドライブユニット92は、その指令に基づいて、X軸サーボモータ66、Z軸サーボモータ67、Y軸サーボモータ68、A軸サーボモータ80を制御する。位置等をフィードバック制御する制御ループについては、図示が省略されている。参照番号94は、モニターなどの表示部を示している。   The numerical controller 90 sends a command calculated by analyzing a processing program related to jewelry grinding to the servo drive unit 92. The servo drive unit 92, based on the command, sends an X-axis servo motor 66 and a Z-axis servo. The motor 67, the Y-axis servo motor 68, and the A-axis servo motor 80 are controlled. The control loop for feedback control of the position and the like is not shown. Reference numeral 94 indicates a display unit such as a monitor.

また、砥石回転装置60の砥石軸82は、砥石モータ84によって駆動される。この砥石モータ84は、数値制御装置90から指令された回転速度で回転する。   Further, the grindstone shaft 82 of the grindstone rotating device 60 is driven by a grindstone motor 84. The grindstone motor 84 rotates at a rotational speed commanded from the numerical controller 90.

本実施形態によるダイヤモンド加工装置は、以上のように構成されるものであり、次に、このダイヤモンド加工装置を使用して実施するダイヤモンドの加工方法について説明する。   The diamond processing apparatus according to the present embodiment is configured as described above. Next, a diamond processing method performed using the diamond processing apparatus will be described.

本実施形態では、ダイヤモンドのブリリアントカットの構造的な特徴をうまく利用して数値制御による研削加工を行うため、まず、ダイヤモンド100のブリリアントカットの研削対象の各カット面について説明する。   In the present embodiment, in order to perform grinding by numerical control by making good use of the structural features of the brilliant cut of diamond, first, each cut surface to be ground of the brilliant cut of the diamond 100 will be described.

研削対象のダイヤモンド100は、図11に示した58面体カットのブリリアントカットのダイヤモンドである。図12は、同じくブリリアントカットをクラウン1の方からみた平面図であり、図13は、ダイヤモンドのブリリアントカットをパビリオン2の方からみた平面図である。   The diamond 100 to be ground is the brilliant-cut diamond of 58 plane cut shown in FIG. FIG. 12 is a plan view of the brilliant cut as seen from the crown 1, and FIG. 13 is a plan view of the brilliant cut of diamond as seen from the pavilion 2.

ダイヤモンドのブリリアントカットは、テーブル4の中心からキューレット6を通る軸線が回転対称軸110である。クラウン1のカット面は32面、パビリオン2には24面のカット面があり、テーブル4のカット面が1面、キューレット6のカット面が1面で、合計58面である。   In the brilliant cut of diamond, the axis passing through the curette 6 from the center of the table 4 is a rotationally symmetric axis 110. The crown 1 has 32 cut surfaces, the pavilion 2 has 24 cut surfaces, the table 4 has 1 cut surface, and the curette 6 has 1 cut surface, for a total of 58 surfaces.

図12に示すように、ブリリアントカットのクラウン1のカット面は、その形および配置から区別すると、カット面a、カット面b、カット面c、カット面dの四種類のカット面からなっていることがわかる。このうち、カット面aは、クラウン1の外周に配列しており回転対称軸110に関して45°ずつ対称に8面ある。カット面bは、同じくカット面aに隣接するようにして回転対称軸110に関して45°ずつ対称に8面ある。カット面cは、カット面aとカット面bの間に回転対称軸110に関して45°ずつ8面ある。カット面dは、隣り合うカット面cの間に回転対称軸110に関して45°ずつ8面がある。したがって、ブリリアントカットのクラウン1のカット面については、回転対称軸110についてカット面a〜dのそれぞれの種類毎に1/8ずつ回すことで割り出すことができる。   As shown in FIG. 12, the cut surface of the brilliant-cut crown 1 consists of four types of cut surfaces: a cut surface a, a cut surface b, a cut surface c, and a cut surface d, as distinguished from the shape and arrangement thereof. I understand that. Of these, the cut surfaces a are arranged on the outer periphery of the crown 1 and are eight symmetrically with respect to the rotational symmetry axis 110 by 45 °. There are eight cut surfaces b symmetrically with respect to the rotational symmetry axis 110 so as to be adjacent to the cut surface a by 45 °. The cut surface c has eight surfaces of 45 ° with respect to the rotational symmetry axis 110 between the cut surface a and the cut surface b. The cut surface d has eight surfaces of 45 ° with respect to the rotational symmetry axis 110 between the adjacent cut surfaces c. Therefore, the cut surface of the brilliant-cut crown 1 can be determined by rotating the rotational symmetry axis 110 by 1/8 for each type of the cut surfaces a to d.

次に、図13において、ブリリアントカットのパビリオン2のカット面についてみると、パビリオン2では、カット面e、カット面f、カット面gの三種類のカット面からなる、各カット面e〜gはそれぞれ8面ずつ回転対称軸110に関して45°ずつ対称である。したがって、パビリオン2のカット面についても、回転対称軸110について種類毎に1/8ずつ回すことで割り出すことができる。   Next, in FIG. 13, regarding the cut surface of the brilliant-cut pavilion 2, the pavilion 2 includes three types of cut surfaces e, g, f, and g. Each of the eight planes is symmetric with respect to the rotational symmetry axis 110 by 45 °. Therefore, the cut surface of the pavilion 2 can also be determined by rotating the rotational symmetry axis 110 by 1/8 for each type.

本発明の加工方法は、荒削りにより加工されたダイヤモンド100を加工対象として、ガードル3の研削する加工工程と、パビリオン2、クラウン1およびテーブル4を研削して仕上げる加工工程とからなっている。   The processing method of the present invention includes a processing step of grinding the girdle 3 and a processing step of grinding and finishing the pavilion 2, the crown 1 and the table 4 using the diamond 100 processed by rough cutting as a processing target.

そこで、ガードル3の研削加工について、図2並びに図3を参照して説明する。ワークであるダイヤモンド100としては、前工程の荒削りにおいてテーブル4が加工の仮基準面とできる程度の精度に研削されているものが用いられる。   Therefore, the grinding process of the girdle 3 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. As the diamond 100 that is a workpiece, one in which the table 4 is ground to such an accuracy that it can be used as a temporary reference surface for processing in the roughing of the previous process is used.

まず、図2において、ワーク軸回転装置16のワーク軸14と心押台29の心押軸30との間にダイヤモンド100を配置する。そして切替レバー28を反時計回り方向に回し、心押台29を心押台ベース27上のガイド27aに沿ってワーク軸14側に向かって移動させる。これにより、ダイヤモンド100はワーク軸14と心押軸30との間で挟持される。   First, in FIG. 2, the diamond 100 is disposed between the work shaft 14 of the work shaft rotating device 16 and the tailstock 30 of the tailstock 29. Then, the switching lever 28 is turned counterclockwise to move the tailstock 29 along the guide 27a on the tailstock base 27 toward the work shaft 14 side. As a result, the diamond 100 is sandwiched between the work shaft 14 and the tailstock shaft 30.

図3に示されるように、このとき心押軸30の平坦な端面30aは、ダイヤモンド100のテーブル4に当接し、これによってダイヤモンド100の仮基準面となるテーブル4を心押軸30に垂直となるように位置決めすることができる。同時に、ダイヤモンド100のパビリオン2はワーク軸14の端面に設けられた略円錐状に窪む受け溝14aに受容されるので、ダイヤモンド100の回転対称軸110がワーク軸14および心押軸30の軸心に一致する。したがって、微妙な調整をしなくても簡単に、ダイヤモンド100のテーブル4を仮基準面としてダイヤモンド100の位置決めを正確に行うことができる。なお、押圧機構31のエアシリンダを作動させエアの圧力を調整すれば、心押軸30の押し付け力を調整することができる。   As shown in FIG. 3, the flat end face 30 a of the tailstock 30 at this time abuts against the table 4 of the diamond 100, thereby making the table 4 serving as a temporary reference surface of the diamond 100 perpendicular to the tailstock 30. Can be positioned as follows. At the same time, the pavilion 2 of the diamond 100 is received in a receiving groove 14 a that is recessed in a substantially conical shape provided on the end surface of the work shaft 14, so that the rotationally symmetric axis 110 of the diamond 100 is the axis of the work shaft 14 and the tailstock shaft 30. Match the heart. Therefore, the diamond 100 can be accurately positioned using the table 4 of the diamond 100 as a temporary reference surface without any fine adjustment. Note that the pressing force of the tailstock shaft 30 can be adjusted by operating the air cylinder of the pressing mechanism 31 and adjusting the air pressure.

次に、制御装置21からの指令により数値制御されたワーク軸回転装置14のA軸サーボモータ24に駆動されてワーク軸14が回転する。そしてワーク軸14、ダイヤモンド100、心押し軸30が一体になって回転する。   Next, the workpiece shaft 14 is rotated by being driven by the A-axis servomotor 24 of the workpiece shaft rotating device 14 that is numerically controlled by a command from the control device 21. Then, the work shaft 14, the diamond 100, and the tail shaft 30 rotate together.

そこで、Z軸移動により砥石18を送り、砥石18の砥石面32をダイヤモンド100のガードル3に当接させる。また、X軸テーブル12のX軸移動により、ダイヤモンド100を砥石面32の幅相当分の距離を往復移動させる。そして、Z軸移動により所定の切り込み量で砥石18を送ることにより、砥石面32を全体的に利用しながらダイヤモンド100のガードル3を研削することができる。   Therefore, the grindstone 18 is fed by Z-axis movement, and the grindstone surface 32 of the grindstone 18 is brought into contact with the girdle 3 of the diamond 100. Further, the X axis movement of the X axis table 12 causes the diamond 100 to reciprocate a distance corresponding to the width of the grindstone surface 32. Then, the girdle 3 of the diamond 100 can be ground while using the grindstone surface 32 as a whole by feeding the grindstone 18 with a predetermined cutting amount by moving the Z axis.

なお、X軸の往復移動の間、心押台29は砥石18の中空部33に入り込めるようになっているため、心押台29と砥石18との干渉を防止することができる。したがって、砥石18との干渉を避けるため、ワーク軸14または心押軸41を細長くしたり、心押台30を薄くする必要もないので、ダイヤモンド100を安定して保持でき、ダイヤモンド100のガードル3を精度良く加工することができる。   Since the tailstock 29 can enter the hollow portion 33 of the grindstone 18 during the reciprocating movement of the X axis, interference between the tailstock 29 and the grindstone 18 can be prevented. Therefore, in order to avoid interference with the grindstone 18, it is not necessary to make the work shaft 14 or the tailstock 41 elongated or to make the tailstock 30 thin, so that the diamond 100 can be stably held, and the girdle 3 of the diamond 100 Can be processed with high accuracy.

次に、パビリオン2、クラウン1およびテーブル4を研削して仕上げる加工工程について説明する。この加工工程は、図4乃至図8の第2加工装置50を使用して以下のように行われる。   Next, a processing step for grinding and finishing the pavilion 2, the crown 1, and the table 4 will be described. This processing step is performed as follows using the second processing apparatus 50 of FIGS. 4 to 8.

まず、ワークであるダイヤモンド100は、図6に示されるように、回転対称軸110がカービックカップリング72の中心線とが一致すように、チャック部70の先端部に保持される。この場合、前工程でダイヤモンド100のガードル3を仕上げてあるので、正確に位置決めすることができる。   First, as shown in FIG. 6, the diamond 100 that is a workpiece is held at the tip of the chuck portion 70 so that the rotational symmetry axis 110 coincides with the center line of the Kirvic coupling 72. In this case, since the girdle 3 of the diamond 100 is finished in the previous process, the positioning can be accurately performed.

図8において、ワーク保持軸58が旋回すると、これにより、ダイヤモンド100の研削すべき特定のカット面が砥石車62上の砥石83の表面に対して平行になる。また、テーブル54はX軸移動し、コラム55は、テーブル54上をZ軸移動し、これにより、ダイヤモンド100の位置は砥石83上の所定の位置に位置決めされる。   In FIG. 8, when the work holding shaft 58 turns, the specific cut surface of the diamond 100 to be ground becomes parallel to the surface of the grindstone 83 on the grindstone 62. Further, the table 54 moves in the X axis, and the column 55 moves in the Z axis on the table 54, whereby the position of the diamond 100 is positioned at a predetermined position on the grindstone 83.

ここで、ダイヤモンド100のパビリオン2(クラウン1の各カット面a〜dについても同様である)の研削では、図9において、カット面eを研削する場合と、カット面fを研削する場合、カット面gを研削する場合とで、各カット面e〜gを砥石83の表面に平行にしたときのワーク保持軸58の旋回角度θはそれぞれ異なる(本明細書において、ダイヤモンドのカット面に合わせてワーク保持軸58の旋回角度を合わせることをカット面の設定と定義する)。   Here, in the grinding of the pavilion 2 of the diamond 100 (the same applies to each of the cut surfaces a to d of the crown 1), in FIG. 9, when the cut surface e is ground and when the cut surface f is ground, the cutting is performed. The turning angle θ of the work holding shaft 58 when each of the cut surfaces e to g is parallel to the surface of the grindstone 83 differs depending on whether the surface g is ground (in this specification, according to the diamond cut surface). Matching the turning angle of the workpiece holding shaft 58 is defined as setting the cut surface).

したがって、カット面e〜gのいずれを研削するかによって、ワーク保持軸58の旋回角度θが変わってくると、当然、ダイヤモンド100のZ軸上の位置が変わってくることになるが、あらかじめダイヤモンド100のブリリアントカットの設計データに基づいて、各カット面について旋回角度θ、Z軸上の位置は計算されている。   Therefore, if the turning angle θ of the workpiece holding shaft 58 changes depending on which of the cut surfaces e to g is to be ground, the position of the diamond 100 on the Z axis naturally changes. Based on the design data of 100 brilliant cuts, the turning angle θ and the position on the Z-axis are calculated for each cut surface.

次に、第2の加工装置50において、X軸、Y軸、Z軸上でのダイヤモンド100を研削する位置について説明する。
ここで、図10は、砥石車62の砥石83上での研削位置の例を示している。この実施形態では、45°づつ対称に位置するP1からP8まで8箇所について、前もって試行的に研削を行って研削抵抗を測定し、これらのうち、研削抵抗の小さい方向に送りながら研削できる位置を確認しておく。そこで、例えば、研削位置P1において、X軸方向に送りながら研削すると研削抵抗が小さいとわかったとする。
Next, the position where the diamond 100 is ground on the X axis, the Y axis, and the Z axis in the second processing apparatus 50 will be described.
Here, FIG. 10 shows an example of a grinding position on the grinding wheel 83 of the grinding wheel 62. In this embodiment, eight positions from P1 to P8 that are positioned symmetrically by 45 ° are preliminarily ground to measure the grinding resistance, and among these, positions that can be ground while being fed in a direction with a small grinding resistance are measured. Check it. Therefore, for example, when grinding is performed while feeding in the X-axis direction at the grinding position P1, it is assumed that the grinding resistance is small.

以上のようなダイヤモンド100を研削する位置の他、ダイヤモンド100の研削の数値制御に必要なデータとしては、主なものとしてY軸方向の切り込み量Δy、砥石83の表面を幅方向にダイヤモンド100を往復させるX軸方向の移動量並びにその送り速度、砥石車62の回転速度などの数値データを用いて加工プログラムを作成し、この加工プログラムを数値制御装置90で実行することにより、以下のようにダイヤモンド100のパビリオン2の研削を半自動で行うことができる。   In addition to the position for grinding the diamond 100 as described above, the data necessary for numerical control of the grinding of the diamond 100 are mainly the amount of cut Δy in the Y-axis direction and the surface of the grindstone 83 in the width direction. A machining program is created using numerical data such as the amount of movement in the X-axis direction to be reciprocated, the feed speed thereof, and the rotational speed of the grinding wheel 62, and this machining program is executed by the numerical controller 90 as follows. Grinding of the pavilion 2 of the diamond 100 can be performed semi-automatically.

この実施形態では、ダイヤモンド100のパビリオン2の各カット面e〜gでは、カット面eを8面すべてを最初に研削してから、カット面f、カット面gの順番で進めるものとしている。   In this embodiment, in each of the cut surfaces e to g of the pavilion 2 of the diamond 100, all the eight cut surfaces e are ground first, and then the cut surface f and the cut surface g are advanced in this order.

まず、加工プログラムを実行すると、数値制御装置90により制御されて、まずA軸サーボモータ80が起動され、ワーク保持軸58は旋回角度θがその指令値に一致するまで旋回し、カット面角度の設定が行われる。以後、この旋回角度を保持する。また、テーブル54、コラム55、サドル56が移動し、上述したように、ワーク保持軸58の先端のダイヤモンド100は図8に示す砥石83の中心部上方の研削待機位置に位置決めされる。さらに、砥石回転装置60も同時に起動され、砥石車62は所定の回転数で回転を開始する。   First, when the machining program is executed, controlled by the numerical controller 90, the A-axis servo motor 80 is first activated, and the workpiece holding shaft 58 turns until the turning angle θ matches the command value. Settings are made. Thereafter, this turning angle is maintained. Further, the table 54, the column 55, and the saddle 56 move, and as described above, the diamond 100 at the tip of the work holding shaft 58 is positioned at the grinding standby position above the center of the grindstone 83 shown in FIG. Furthermore, the grindstone rotating device 60 is also activated at the same time, and the grindstone wheel 62 starts rotating at a predetermined number of revolutions.

次いで、ワーク保持軸58のチャック部70に保持されているダイヤモンド100のカット面eが砥石83で研削される位置まで、Y軸移動によりサドル56が下降する。そして、次のようなX軸移動による送りを行う。   Next, the saddle 56 is moved down by the Y-axis movement to a position where the cut surface e of the diamond 100 held by the chuck portion 70 of the workpiece holding shaft 58 is ground by the grindstone 83. Then, feeding by the following X-axis movement is performed.

図10において、研削加工の間、砥石車62は回転しており、ダイヤモンド100は、機械座標系上でX軸方向すなわち砥石車62の半径方向に砥石83の幅を横断するように位置(j)から位置(i)の間を往復する。そして、このダイヤモンド100が1往復する間に、砥石83の全面がダイヤモンド100に当たるように、数値制御装置90で砥石車62の回転速度およびダイヤモンド100の送り速度を指令して研削を行う。このような回転数、送り速度は、砥石83の砥石面の面積や、ダイヤモンド100のカット面の面積などによって違ってくるので、前もって試行的な研削を行って、回転数、送り速度の最適な値を求めておく。   In FIG. 10, the grinding wheel 62 is rotating during the grinding process, and the diamond 100 is positioned on the machine coordinate system so as to cross the width of the grinding wheel 83 in the X-axis direction, that is, in the radial direction of the grinding wheel 62. ) To and from position (i). Then, while the diamond 100 reciprocates once, grinding is performed by instructing the rotation speed of the grinding wheel 62 and the feed speed of the diamond 100 by the numerical control device 90 so that the entire surface of the grindstone 83 hits the diamond 100. Such rotation speed and feed speed vary depending on the surface area of the grindstone 83 and the area of the cut surface of the diamond 100. Therefore, trial grinding is performed in advance to optimize the rotation speed and feed speed. Find the value.

以後、ダイヤモンド100は、そのカット面eが砥石83の表面に接触しながら砥石83を幅方向に横断するようにX軸方向に往復し、1往復する間に砥石83の全面がダイヤモンド100にあたるようになる。そして、この往復動を続けながら微少な切り込み量Δyだけサドル56を下降させることで、最初の面のカット面eを研削することができる。   Thereafter, the diamond 100 reciprocates in the X-axis direction so that the cut surface e contacts the surface of the grindstone 83 and crosses the grindstone 83 in the width direction, and the entire surface of the grindstone 83 touches the diamond 100 during one reciprocation. become. Then, the cut surface e of the first surface can be ground by lowering the saddle 56 by a minute cutting amount Δy while continuing this reciprocation.

以上のようなX軸方向の送りは、研削抵抗の少ない送り方向に相当するので、研削の効率を高めることができる。しかも、ダイヤモンド100は砥石車62の砥石83に一様に当たるようになるので、片減り並びに片減りに起因する精度低下を未然に防ぐことができる。   Since the feed in the X-axis direction as described above corresponds to a feed direction with a small grinding resistance, the grinding efficiency can be increased. In addition, since the diamond 100 comes into contact with the grinding wheel 83 of the grinding wheel 62 uniformly, it is possible to prevent a decrease in accuracy due to the reduction of the piece and the reduction of the piece.

なお、図10において、研削位置P4での試行研削により、ここが研削抵抗の小さい方向であるとわかったときには、Z軸とX軸の合成送りにより、砥石83内側の位置(j’)から外側の位置(i’)の間を往復させ、同じようにして、ダイヤモンド100が1往復する間に、砥石83の全面がダイヤモンド100に当たるように、数値制御装置90で砥石車62の回転数およびダイヤモンド100の送り速度を指令して研削を行えばよい。   In FIG. 10, when trial grinding at the grinding position P4 reveals that this is the direction in which the grinding resistance is small, the composite feed of the Z axis and the X axis causes the outer side from the position (j ′) inside the grindstone 83 to move outward. The position of the grinding wheel 62 is adjusted by the numerical controller 90 so that the entire surface of the grindstone 83 hits the diamond 100 while the diamond 100 reciprocates once. Grinding may be performed by instructing a feed rate of 100.

こうして最初の面のカット面eの研削が終了したら、サドル56とともにワーク保持軸58は待機位置まで上昇し、ダイヤモンド100は砥石83から逃げる。   When the grinding of the cut surface e of the first surface is thus completed, the workpiece holding shaft 58 rises to the standby position together with the saddle 56, and the diamond 100 escapes from the grindstone 83.

その後、カービックカップリング72のエアシリンダ73にエアを供給して、手動でチャック部70を1/8回転だけ回すと、研削の終わった面の次のカット面eの面が砥石83の表面と平行になり次のカット面を割出を行うことができる。そして、エアをオフにしてカービックカップリング72を固定する。その後、最初のカット面と同じ動作がカット面eの全8面について繰り返される。   After that, when air is supplied to the air cylinder 73 of the Carbic coupling 72 and the chuck portion 70 is manually turned by 1/8 rotation, the surface of the grindstone 83 is the next cut surface e after the ground surface. And the next cut surface can be indexed. Then, the air is turned off to fix the Kirvic coupling 72. Thereafter, the same operation as the first cut surface is repeated for all eight cut surfaces e.

このようにしてダイヤモンド100のカット面eの全8面の研削が終了したら、再度、サドル56とともにワーク保持軸58は待機位置まで上昇する。そして、パビリオン2のカット面fに対応する旋回角度の指令に基づいてA軸サーボモータ80が制御され、カット面fのうち最初の面が砥石62の表面と平行になるように、ワーク保持軸58が旋回する。以下、カット面eの場合と同様にカット面fの全8面について研削とカット面割出を繰り返して行えばよい。   When the grinding of all the eight cut surfaces e of the diamond 100 is finished in this way, the workpiece holding shaft 58 is raised to the standby position together with the saddle 56 again. The A-axis servomotor 80 is controlled based on the turning angle command corresponding to the cut surface f of the pavilion 2, and the workpiece holding shaft is set so that the first surface of the cut surface f is parallel to the surface of the grindstone 62. 58 turns. Hereinafter, as in the case of the cut surface e, grinding and cut surface indexing may be repeated for all eight cut surfaces f.

ダイヤモンド100のパビリオン2において、残ったカット面gの研削についても、同様であり、説明の繰り返しを避けるために説明は省略する。   The same applies to the grinding of the remaining cut surface g in the pavilion 2 of the diamond 100, and the description thereof is omitted to avoid repeated description.

ダイヤモンド100のクラウン1の各カット面a〜dについても、ワーク保持軸58のチャック部70の先端からクラウン1が突き出るように図9とは逆向きにダイヤモンド100を保持し、パビリオン2と全く同じようにして研削することができる。   For each cut surface a to d of the crown 1 of the diamond 100, the diamond 100 is held in a direction opposite to that of FIG. 9 so that the crown 1 protrudes from the tip of the chuck portion 70 of the workpiece holding shaft 58, and is exactly the same as the pavilion 2. Thus, it can be ground.

最後に残ったダイヤモンド100のテーブル4については、カット面は1面だけであり、しかもこのカット面は、回転対称軸110と垂直である。したがって、クラウン1の各カット面すべての研削が完了してから、ワーク保持軸58を砥石83の表面に対して垂直に固定すれば、割出をすることが必要なく研削することができる。   The last remaining diamond 4 table 4 has only one cut surface, and this cut surface is perpendicular to the rotational symmetry axis 110. Therefore, if the workpiece holding shaft 58 is fixed perpendicularly to the surface of the grindstone 83 after grinding of each cut surface of the crown 1 is completed, grinding can be performed without the need for indexing.

本発明の一実施形態によるダイヤモンド加工装置を構成する第1の加工装置を示す正面図。The front view which shows the 1st processing apparatus which comprises the diamond processing apparatus by one Embodiment of this invention. 同第1の加工装置の要部を示す正面図。The front view which shows the principal part of the said 1st processing apparatus. 同第1の加工装置においてワーク軸と心押軸の間でダイヤモンドを保持した状態の説明図。Explanatory drawing of the state which hold | maintained the diamond between the workpiece | work axis | shaft and the tailstock in the said 1st processing apparatus. 本発明の一実施形態によるダイヤモンド加工装置を構成する第2の加工装置の側面図。The side view of the 2nd processing apparatus which comprises the diamond processing apparatus by one Embodiment of this invention. 同第2の加工装置の平面図。The top view of the said 2nd processing apparatus. 同第2の加工装置の備えるワーク保持軸を示す側面面図。The side view which shows the workpiece | work holding shaft with which the said 2nd processing apparatus is provided. 同ワーク保持軸の旋回軸部を示す一部切り欠き側面図。The partially notched side view which shows the turning axis | shaft part of the workpiece holding shaft. 同ワーク保持軸が加工待機位置に旋回した状態の側面図。The side view of the state in which the workpiece holding shaft was turned to the machining standby position. 本発明の加工方法の一実施形態によるダイヤモンドのブリリアントカットにおけるパビリオンの研削を示す説明図。Explanatory drawing which shows grinding of the pavilion in the brilliant cut of the diamond by one Embodiment of the processing method of this invention. 砥石車に対するダイヤモンドの研削位置および送り運動の例を示す図。The figure which shows the example of the grinding position and feed movement of a diamond with respect to a grinding wheel. ダイヤモンドのブリリアントカットの説明図。Explanatory drawing of brilliant cut of diamond. ダイヤモンドのブリリアントカットをクラウンの方からみた平面図。A plan view of a brilliant diamond cut from the crown. ダイヤモンドのブリリアントカットをパビリオンの方からみた平面図。The top view which looked at the brilliant cut of diamond from the direction of the pavilion.

符号の説明Explanation of symbols

1 クラウン
2 パビリオン
3 ガードル
4 テーブル
5 ベゼル
6 キューレット
10 第1の加工装置
11 ベッド
12 X軸テーブル
14 ワーク軸
16 ワーク軸回転装置
18 砥石
20 砥石回転装置
29 心押台
30 心押軸
50 第2の加工装置
52 ベッド
54 X軸テーブル
55 コラム
56 サドル
58 ワーク保持軸
60 砥石回転装置
62 砥石車
66 X軸サーボモータ
67 Z軸サーボモータ
68 Y軸サーボモータ
70 チャック部
72 カービックカップリング(割出手段)
74 旋回軸
80 A軸サーボモータ
82 砥石軸
83 砥石
100 ワーク(ダイヤモンド)
110 回転対称軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Crown 2 Pavilion 3 Girdle 4 Table 5 Bezel 6 Curette 10 1st processing apparatus 11 Bed 12 X-axis table 14 Work axis 16 Work axis rotation apparatus 18 Whetstone 20 Whetstone rotation apparatus 29 Tailstock 30 Tailstock 50 Second Machining device 52 Bed 54 X-axis table 55 Column 56 Saddle 58 Workpiece holding shaft 60 Grinding wheel rotating device 62 Grinding wheel 66 X-axis servo motor 67 Z-axis servo motor 68 Y-axis servo motor 70 Chuck part 72 Carbic coupling (indexing) means)
74 Rotating shaft 80 A-axis servo motor 82 Grinding wheel shaft 83 Grinding wheel 100 Workpiece (diamond)
110 rotational symmetry axis

Claims (2)

クラウン、パビリオン、テーブルおよびガードルを構成部分とする多面体カット構造のダイヤモンドを研削により仕上げるダイヤモンドの加工方法であって、
粗加工されたダイヤモンドのテーブルを加工の仮基準面と設定し、ワーク軸と心押軸とを有する第1の加工装置を用い前記ダイヤモンドをワーク軸と心押軸との間で前記テーブルを基準にして同軸に保持し、ワーク軸を回転させながら砥石でガードルを研削する第1の研削工程と、
ワーク保持軸に割出手段を有する第2の加工装置を用い前記ダイヤモンドをその回転対称軸が同軸になるようにワーク保持軸に保持し、パビリオンおよびクラウンの各カット面を割り出しながらカット面を砥石で研削し、最後にテーブルを仕上げる第2の研削工程と、
からなることを特徴とするダイヤモンドの加工方法。
A diamond processing method for finishing a diamond having a polyhedral cut structure including a crown, a pavilion, a table, and a girdle as a constituent part by grinding,
A rough processed diamond table is set as a temporary reference surface for processing, and the diamond is used as a reference between the work axis and the tailstock using the first processing apparatus having a work axis and a tailstock. A first grinding step in which the girdle is ground with a grindstone while being held coaxially and rotating the workpiece axis;
Using a second processing device having an indexing means on the workpiece holding shaft, the diamond is held on the workpiece holding shaft so that the rotational symmetry axis is coaxial, and the cut surface of the pavilion and crown is indexed while grinding the cut surface. A second grinding step of grinding at the end and finally finishing the table;
A method for processing diamond, comprising:
クラウン、パビリオン、テーブルおよびガードルを構成部分とする多面体カット構造のダイヤモンドを研削により仕上げるダイヤモンドの加工装置であって、
ベッド上をZ軸方向に移動しカップ状の砥石を有する砥石回転装置と、ワーク軸に対向する心押軸を有する心押台を備えベッド上をX軸方向に移動するワーク軸回転装置とを備え、ダイヤモンドのガードルを研削する第1の加工装置と、
円盤状の砥石車と、この砥石車を水平面内で回転させる砥石軸を有する砥石回転装置と、ベッド上をX軸方向に移動するX軸テーブルと、前記X軸テーブル上をZ軸方向に移動するコラムと、前記コラムの案内に沿って鉛直のY軸方向に移動するサドルと、チャック部に保持されるダイヤモンドのカット面を割り出す割出手段を有し前記サドルに旋回軸A軸を介して取り付けられたワーク保持軸とを備え、ダイヤモンドのクラウン、パビリオンおよびテーブルを研削する第2の加工装置と、
からなることを特徴とするダイヤモンドの加工装置。
A diamond processing apparatus that finishes a diamond having a polyhedral cut structure including a crown, a pavilion, a table, and a girdle by grinding,
A grindstone rotating device that moves on the bed in the Z-axis direction and has a cup-shaped grindstone, and a work shaft rotating device that includes a tailstock having a tailstock shaft facing the workpiece axis and moves on the bed in the X-axis direction. A first processing apparatus for grinding a diamond girdle;
A disk-shaped grinding wheel, a grinding wheel rotating device having a grinding wheel shaft that rotates the grinding wheel in a horizontal plane, an X-axis table that moves on the bed in the X-axis direction, and a movement on the X-axis table in the Z-axis direction And a saddle that moves in the vertical Y-axis direction along the guide of the column, and an indexing means for indexing a cut surface of the diamond held by the chuck portion. A second processing device for grinding a diamond crown, pavilion and table;
A diamond processing apparatus comprising:
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