JP2005125442A - Diamond working method and device - Google Patents
Diamond working method and device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005125442A JP2005125442A JP2003362451A JP2003362451A JP2005125442A JP 2005125442 A JP2005125442 A JP 2005125442A JP 2003362451 A JP2003362451 A JP 2003362451A JP 2003362451 A JP2003362451 A JP 2003362451A JP 2005125442 A JP2005125442 A JP 2005125442A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diamond
- axis
- grinding
- shaft
- grindstone
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 239000010432 diamond Substances 0.000 title claims abstract description 128
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 123
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 238000003672 processing method Methods 0.000 claims description 8
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 2
- 239000010437 gem Substances 0.000 description 11
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 229910001751 gemstone Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003796 beauty Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000010979 ruby Substances 0.000 description 1
- 229910001750 ruby Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052594 sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010980 sapphire Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
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
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
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)。
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
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
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
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
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
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,
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
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
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
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
The
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,
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,
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
The disc-shaped
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,
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
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
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
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
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
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-
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-
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
Here, FIG. 10 shows an example of a grinding position on the grinding
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
74 Rotating
110 rotational symmetry axis
Claims (2)
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:
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:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003362451A JP4242249B2 (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Diamond processing method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003362451A JP4242249B2 (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Diamond processing method and apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005125442A true JP2005125442A (en) | 2005-05-19 |
JP2005125442A5 JP2005125442A5 (en) | 2006-11-09 |
JP4242249B2 JP4242249B2 (en) | 2009-03-25 |
Family
ID=34642109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003362451A Expired - Lifetime JP4242249B2 (en) | 2003-10-22 | 2003-10-22 | Diamond processing method and apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4242249B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100918839B1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-28 | 도영숙 | Grinding machine for jewelery |
KR101086268B1 (en) * | 2008-10-15 | 2011-11-24 | 서인갑 | Diamond bite processing angle catch of polishing machine |
WO2013031772A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 高知Fel株式会社 | Diamond polishing device |
CN106271963A (en) * | 2016-10-15 | 2017-01-04 | 佛山市业鹏机械有限公司 | Double abrasive wheel high efficiency diamond edge grinding machine |
-
2003
- 2003-10-22 JP JP2003362451A patent/JP4242249B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100918839B1 (en) * | 2008-02-22 | 2009-09-28 | 도영숙 | Grinding machine for jewelery |
KR101086268B1 (en) * | 2008-10-15 | 2011-11-24 | 서인갑 | Diamond bite processing angle catch of polishing machine |
WO2013031772A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-03-07 | 高知Fel株式会社 | Diamond polishing device |
CN103842131A (en) * | 2011-08-31 | 2014-06-04 | 高知Fel株式会社 | Diamond polishing device |
JPWO2013031772A1 (en) * | 2011-08-31 | 2015-03-23 | 高知Fel株式会社 | Diamond polishing equipment |
CN106271963A (en) * | 2016-10-15 | 2017-01-04 | 佛山市业鹏机械有限公司 | Double abrasive wheel high efficiency diamond edge grinding machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4242249B2 (en) | 2009-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5198739B2 (en) | Apparatus and method for processing optical workpieces, in particular plastic spectacle lenses | |
US6991525B2 (en) | Method and device for the surface machining of workpieces composed of non-brittle materials in optical lens manufacturing and tool for this purpose | |
US8827611B2 (en) | Free form cutting machine | |
US8500518B2 (en) | Method of grinding an indexable insert and grinding wheel for carrying out the grinding method | |
CN110355569A (en) | Equipment for carrying out chamfered edge processing to workpiece | |
JP2002103139A (en) | Gear grinding method, turret head for gear grinding, and gear grinding tool | |
JP2005125439A (en) | Grinding method of gems | |
JP2005125430A (en) | Gem grinding attachment | |
CN106346365A (en) | Trimming tool and front end shape forming method of cutting tool adopting trimming tool | |
JP4242249B2 (en) | Diamond processing method and apparatus | |
JP4319005B2 (en) | Jewelry grinding method | |
JP2006320970A (en) | Machining device | |
US5558564A (en) | Faceting machine | |
JPH08318456A (en) | Spindle tapered hole re-boring device | |
JP4712586B2 (en) | NC machine tool | |
JP2005125441A (en) | Gem grinding attachment | |
JP2005125437A (en) | Gem grinding attachment | |
JP4128515B2 (en) | Jewelry grinding equipment | |
JP2001353645A (en) | Cutting edge forming method and grinding machining device of machining tool | |
JP5010421B2 (en) | Centerless grinding method and centerless grinding apparatus for workpiece outer diameter surface and flat surface | |
US5454747A (en) | Faceting machine | |
JP2010221338A (en) | Apparatus for preparing processing plate and method for correcting processing plate | |
CN221313633U (en) | Numerical control diamond grinding system | |
JP2000052144A (en) | Manufacture and device of carbic coupling | |
JP2005028556A (en) | Machining method of free curved surface |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060922 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060922 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080129 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080131 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080327 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081014 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081024 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20081202 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081224 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120109 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4242249 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130109 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140109 Year of fee payment: 5 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |