JP2006055961A - Method and apparatus for machining axially symmetric aspheric surface by surface grinding machine - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、光学部品として開発が期待されている軸対称非球面レンズ、ミラー、あるいはこれらを製造する金型を高精度、高能率に加工することのできる平面研削盤による軸対称非球面の加工方法及び装置に関する。 Axisymmetric aspherical surface machining by a surface grinding machine capable of machining an axisymmetric aspherical lens, a mirror, or a mold for manufacturing the same, which is expected to be developed as an optical component, with high accuracy and high efficiency. The present invention relates to a method and an apparatus.
軸対称非球面レンズ、あるいはミラーは、収差がないという特徴のために最近、光学部品として開発が期待されている。現在の軸対称非球面レンズとしては、ガラスを直接研削加工するものよりも、研削加工した金型を使用するプラスチック製が主流である。これは、金型材料として加工しやすい軟らかい金属を使用できる上、直径0.1mmから100mm以上という広い範囲のレンズを射出成形により容易に量産できるからである。ただしプラスチック製レンズには熱変形が大きい、環境や経年による劣化が大きい、疵がつきやすい等の弱点がある。 Axisymmetric aspherical lenses or mirrors have recently been expected to be developed as optical components because of their absence of aberrations. The current axisymmetric aspherical lens is mainly made of plastic using a ground metal mold, rather than directly grinding glass. This is because a soft metal that can be easily processed as a mold material can be used, and a wide range of lenses having a diameter of 0.1 mm to 100 mm or more can be easily mass-produced by injection molding. However, plastic lenses have weak points such as large thermal deformation, large deterioration due to environment and aging, and easy wrinkling.
したがって高精度な光学部品としては、耐熱性、耐久性に優れたガラス製レンズが要求される。ガラス製軸対称非球面レンズを量産するには金型によるガラスプレス成形法があるが、硬いガラスを高温に熱して成形を行うため、金型材として超硬合金やセラミックスのような耐熱性と耐摩耗性を併せ持つ材料が必要である。しかしこのような材料は高硬度のため通常の切削では加工できないので、研削加工方法がいろいろ試みられてきた。 Therefore, a glass lens excellent in heat resistance and durability is required as a highly accurate optical component. There is a glass press molding method using a mold to mass-produce a glass axisymmetric aspherical lens. However, since molding is performed by heating hard glass to a high temperature, the mold material is heat resistant and resistant like cemented carbide and ceramics. A material having both wear characteristics is required. However, since such materials cannot be processed by ordinary cutting because of their high hardness, various grinding methods have been tried.
例えば特許文献1には、砥石の種類は特定されていないが、回転する砥石の送り方向を制御することによって研削条痕を低減し、ポリッシングなどの鏡面加工による精度低下を抑制することが記載されている。 For example, in Patent Document 1, although the type of the grindstone is not specified, it is described that the grinding streak is reduced by controlling the feeding direction of the rotating grindstone, and the accuracy degradation due to mirror finishing such as polishing is suppressed. ing.
ところで一般にガラスレンズに求められる形状精度は1μm以下、表面粗さは10nmRz以下である。上記のガラスプレス成形では表面状態がそのままレンズに転写されるから、金型にはレンズと同等の形状精度が要求される。また、ガラスプレス成形では、加熱して成形されたガラスレンズを冷却する際に熱収縮により変形が発生する。したがって、レンズ金型はこの変形を考慮に入れて設計、製作する必要があり、その加工精度はレンズの形状精度の1桁下、すなわち0.1μmが要求される。 By the way, generally, the shape accuracy required for the glass lens is 1 μm or less, and the surface roughness is 10 nm Rz or less. In the above glass press molding, the surface state is transferred to the lens as it is, so that the mold must have the same shape accuracy as the lens. In glass press molding, deformation occurs due to thermal contraction when a glass lens molded by heating is cooled. Accordingly, it is necessary to design and manufacture the lens mold taking this deformation into consideration, and the processing accuracy is required to be one digit lower than the lens shape accuracy, that is, 0.1 μm.
しかし金型材は前記のとおり高硬度材料のため、
a)従来の軸対称非球面加工機は小型の加工物にしか対応できず、例えば直径50mm以上という大型の軸対称非球面の高精度な加工はできない。
b)一般の研削加工ではレンズに必要な表面粗さが得られず、研磨液によるラッピングなどの遊離砥粒による研磨工程を必要とするためこれによる形状の崩れが発生するほか、加工時間と経費が大幅に増大する。これは金型の寸法が大きくなるほど顕著である。
などの問題点がある。
However, because the mold material is a high hardness material as described above,
a) A conventional axially symmetric aspherical surface processing machine can only deal with small workpieces, and cannot perform high-precision processing of a large axisymmetric aspherical surface having a diameter of 50 mm or more, for example.
b) In general grinding processing, the surface roughness required for the lens cannot be obtained, and a polishing process using loose abrasive grains such as lapping with a polishing liquid is required. Increases significantly. This becomes more conspicuous as the mold size increases.
There are problems such as.
したがって、現在ガラスプレス成形で商品化されている軸対称非球面レンズは、直径5mm以下がほとんどであり、大型の軸対称非球面レンズ金型の加工プロセス、あるいは大型の軸対称非球面レンズのガラスプレス成形による製造、量産は実現していない。このため現在の大型の軸対称非球面レンズは、ガラスプレス成形ではなくガラスを直接研削・研磨して一つづつ加工する方法によっているため、量産するには多くの設備を必要とし、かつ多くの時間とコストがかかる。 Therefore, most of the axisymmetric aspherical lenses that are currently commercialized by glass press molding have a diameter of 5 mm or less, and the processing process of a large axisymmetric aspherical lens mold or a glass of a large axisymmetric aspherical lens. Manufacture and mass production by press molding have not been realized. For this reason, the current large-scale axisymmetric aspherical lens is not a glass press molding but a method that directly grinds and polishes glass one by one, so it requires a lot of equipment for mass production, and many It takes time and money.
高硬度材の大型の軸対称非球面加工技術は、レンズ用金型だけでなく軸対称非球面ミラーの製造にもつながるので、反射光学系の光学機器からも望まれている技術であるが、上記の問題点から直径50mm以上のものについてはまだ実用化されていない。 The large-scale axisymmetric aspherical processing technology for high-hardness materials leads to the production of not only lens molds but also axisymmetric aspherical mirrors, so it is a technology that is also desired from the optical equipment of reflective optics. From the above problems, those having a diameter of 50 mm or more have not been put into practical use.
さきに本発明者らは非軸対称非球面の研削加工方法を提案し特許文献2により公開されているが、この加工方法によって軸対称非球面の加工は一応可能である。しかし平面研削盤の左右方向と前後方向との位置決め精度の違いや、平面研削盤自身や砥石の前後方向と左右方向との剛性の違いなどにより、加工物を完全な軸対称形状にすることは困難であった。
本発明は、上記の問題点を解消し、直径50mm以上の大型軸対称非球面レンズの生産を可能にする高精度・高能率なガラスプレス成形用金型の平面研削盤による軸対称非球面の加工方法及び装置を実現することを目的とする。 The present invention eliminates the above-mentioned problems and enables the production of a large axisymmetric aspherical lens having a diameter of 50 mm or more, which is capable of producing an axisymmetric aspherical surface by a surface grinder of a high-precision and high-efficiency glass press molding die. It aims at realizing the processing method and apparatus.
本発明は、レジノイドボンドダイヤモンド砥石を水平軸回りに回転させて軸対称非球面を研削加工する平面研削盤による軸対称非球面の加工方法であって、軸対称とするための加工物の回転を前記平面研削盤のテーブル上に設けた回転テーブルを縦方向の回転軸回りに回転させることによって行うことを特徴とする平面研削盤による軸対称非球面の加工方法であり、望ましくは前記回転テーブルの回転が毎分50〜500回転である前記の平面研削盤による軸対称非球面の加工方法であり、あるいはまた前記回転テーブルの回転軸が垂直方向に対して傾斜している前記の平面研削盤による軸対称非球面の加工方法であり、さらに前記レジノイドボンドダイヤモンド砥石を、加工物を装着した回転テーブルの回転方向と互いに直交あるいは平行する送り方向、および上下の切り込み方向に移動させて行う前記の平面研削盤による軸対称非球面の加工方法である。 The present invention relates to an axisymmetric aspherical surface processing method using a surface grinder that rotates a resinoid bond diamond grindstone around a horizontal axis to grind an axially asymmetric aspheric surface. A method of processing an axially symmetric aspherical surface by a surface grinder, wherein the rotating table provided on the table of the surface grinder is rotated around a rotation axis in the vertical direction, preferably the rotating table A method of processing an axisymmetric aspherical surface by the surface grinder having a rotation speed of 50 to 500 revolutions per minute, or by the surface grinder having a rotation axis of the rotary table inclined with respect to the vertical direction. An axisymmetric aspherical processing method, wherein the resinoid bond diamond grindstone is orthogonal to or parallel to the rotational direction of the rotary table on which the workpiece is mounted. That the feed direction, and a vertical incision is moved in the direction the axisymmetric aspherical surface processing method by a plane grinder performed.
また本発明は、水平軸にレジノイドボンドダイヤモンド砥石を取り付けた平面研削盤のテーブル上に、加工物を取り付けて縦方向の回転軸回りに回転させる回転テーブルを設けたことを特徴とする平面研削盤による軸対称非球面の加工装置であり、望ましくは前記回転テーブルが静圧流体軸受等の精密軸受で回転支持されている前記の平面研削盤による軸対称非球面の加工装置であり、あるいはまた前記回転テーブルの回転軸を垂直方向に対して傾斜させる傾斜機構を有する前記の平面研削盤による軸対称非球面の加工装置である。 Further, the present invention provides a surface grinder characterized in that a rotary table is provided on a table of a surface grinder having a resinoid bond diamond grindstone mounted on a horizontal axis and the workpiece is mounted and rotated about a vertical rotation axis. An axisymmetric aspherical processing device according to the above, preferably an axially symmetric aspherical processing device by the above-mentioned surface grinding machine in which the rotary table is rotatably supported by a precision bearing such as a hydrostatic fluid bearing or the like. It is an axisymmetric aspherical surface processing apparatus using the above-mentioned surface grinder having an inclination mechanism for inclining the rotation axis of the rotary table with respect to the vertical direction.
本発明によれば、平面研削盤を使用して、高硬度材料の高精度・高能率な大型軸対称非球面の研削加工が実現し、その結果、光学性能に優れた大型のガラスプレス成形用金型やガラス製レンズ、ミラーを安価に量産することができ、光学機器のコスト削減と高性能化が実現するという、すぐれた効果を奏する。 According to the present invention, a high-precision, high-efficiency large-size axisymmetric aspherical surface of a high-hardness material is ground using a surface grinder, and as a result, for large-sized glass press molding with excellent optical performance. Molds, glass lenses, and mirrors can be mass-produced at low cost, and the excellent effect is achieved in that cost reduction and high performance of optical devices are realized.
従来の軸対称非球面加工機では、小径の砥石を高速度で回転させて加工するタイプがほとんどであるため、加工機の剛性が低く、砥石の摩耗の影響が大きい。 Most conventional axisymmetric aspherical processing machines rotate a small-diameter grindstone at a high speed, so that the rigidity of the processing machine is low and the influence of wear on the grindstone is large.
また、従来の軸対称非球面加工機は、加工物の回転軸が重力に対して直角方向、すなわち水平方向の旋盤タイプがほとんどであり、加工物を装着する回転テーブル(チャック)にわずかでも偏心があると、重心が上下に移動するときに回転動力の変動が発生し、これが回転振れを増大させる。この現象は、大型の金型などの重量物を装着したときにより顕著である。 In addition, the conventional axisymmetric aspherical processing machines are mostly lathe types in which the rotation axis of the workpiece is perpendicular to the gravity, that is, the horizontal direction, and even a slight eccentricity on the rotary table (chuck) on which the workpiece is mounted. If there is, fluctuations in rotational power occur when the center of gravity moves up and down, which increases rotational runout. This phenomenon is more prominent when a heavy object such as a large mold is attached.
本発明では、つぎのような手段によりこれらの問題に対処し、大型の軸対称非球面加工を可能とした。
a)加工機として平面研削盤を使用する。平面研削盤は本体部分の剛性が高く、大型の加工物の研削に十分対処できる。使用する砥石が従来の軸対称非球面加工機の場合直径1〜60mm程度であったのに対し、平面研削盤では100〜1000mmと大きく、砥石表面積にして100倍以上の違いがあるので、砥石の摩耗の影響がきわめて少ない。
b)平面研削盤の通常のテーブル上に、特別に縦方向の回転軸回りに回転する回転テーブルを設けている。重力の方向と回転テーブルの回転軸の方向がほぼ平行であるから、前記のような回転振れは発生しにくい。
In the present invention, these problems are addressed by the following means, and a large-scale axisymmetric aspherical surface processing is made possible.
a) A surface grinder is used as a processing machine. The surface grinder has a high rigidity of the main body and can sufficiently handle grinding of large workpieces. In the case of a conventional axisymmetric aspherical processing machine, the diameter of the grinding wheel used was about 1 to 60 mm in diameter, but in the surface grinding machine, it is as large as 100 to 1000 mm, and the grinding stone surface area is more than 100 times different. The influence of wear is extremely small.
b) On a normal table of a surface grinder, a rotary table that rotates around a vertical rotation axis is provided. Since the direction of gravity and the direction of the rotation axis of the rotary table are substantially parallel, the above-described rotational shake is unlikely to occur.
またこの回転テーブルは通常のテーブルに加工物を固定する固定手段で取り付けできるので着脱が容易であり、加工内容に合わせて仕様の異なる回転テーブルを選択使用できる。 Further, since this rotary table can be attached to a normal table with a fixing means for fixing the workpiece, it can be easily attached and detached, and a rotary table having different specifications can be selected and used according to the processing content.
このような理由で本発明は特に大型の軸対称非球面加工で威力を発揮し、直径10〜50mmの範囲のものに対応できるのはもちろんであるが、50mm以上の軸対称非球面レンズ用金型の加工に好適である。 For this reason, the present invention is particularly effective for large-scale axisymmetric aspherical processing, and of course it can be used in a diameter range of 10 to 50 mm. Suitable for mold processing.
また前記の特許文献2における加工方法で軸対称非球面加工を行った場合に問題となっていた方向による加工精度や剛性の違いが、軸対称とするための加工物の回転を従来のテーブル上に設けた回転テーブルで行うことにより解消し、完全な軸対称形状が得られるようになった。
Further, the difference in machining accuracy and rigidity depending on the direction which has been a problem when the axisymmetric aspherical machining is performed by the machining method in the above-mentioned
さらに、砥石として鏡面の得やすいレジノイドボンドダイヤモンド砥石を使用することにより、従来の加工方法において加工時間や加工コストの多くを占めていた研磨工程を省略できるか、あるいは大幅に削減することができ、大型の軸対称非球面加工の能率を大きく向上させることが可能となった。 Furthermore, by using a resinoid bond diamond grindstone that is easy to obtain a mirror surface as a grindstone, the polishing process that occupies much of the processing time and processing cost in the conventional processing method can be omitted or greatly reduced, The efficiency of large-scale axisymmetric aspherical machining can be greatly improved.
以下本発明の実施形態を図面により詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明に係わる平面研削盤を示す概念図で、左右方向をX軸、前後方向をY軸、上下方向をZ軸とすれば、1はコラム、2はコラム1に沿ってZ方向に上下する砥石、3はテーブル、Wはテーブル3の上面に取り付けられた加工物である。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing a surface grinding machine according to the present invention. If the left-right direction is the X-axis, the front-rear direction is the Y-axis, and the vertical direction is the Z-axis, 1 is the column, 2 is the Z direction along the column 1 3 is a table, W is a workpiece attached to the upper surface of the table 3.
テーブル3はX、Y両方向に移動可能であるが、いまX方向を一定としてテーブル3をY方向に移動させながら同時に砥石をZ方向に切り込んで研削を行う場合をパラレル研削、逆にY方向を一定としてテーブル3をX方向に移動させながら同時に砥石をZ方向に切り込んで研削を行う場合をクロス研削と呼ぶことにする。ちなみにZ方向は砥石の上下方向である。 The table 3 can be moved in both X and Y directions. Parallel grinding is used when the table 3 is moved in the Y direction while keeping the X direction constant. The case where the table 3 is moved in the X direction and the grinding wheel is cut in the Z direction at the same time to perform grinding is referred to as cross grinding. Incidentally, the Z direction is the vertical direction of the grindstone.
図2は本発明の軸対称非球面加工装置の要部を示す説明図で、4はテーブル3上に設けられた回転テーブルである。aは砥石2の回転方向、bは回転テーブル4の回転方向である。特に図示しないが、平面研削盤に内蔵された数値制御装置により砥石2の回転軸をZ方向に位置制御するとともにテーブル3をX、Y両方向に位置制御し、かつ砥石2の回転数ならびに回転テーブル4の回転数を制御して研削加工を行う。
FIG. 2 is an explanatory view showing a main part of the axially symmetric aspherical surface processing apparatus of the present invention, and 4 is a rotary table provided on the table 3. a is the rotational direction of the
本発明では、砥石2は通常の平面研削盤と同様、Y軸に平行な水平軸回りに回転させる。砥石2としてはレジノイドボンドダイヤモンド砥石を使用する。その理由は、加工物が超硬合金製の金型の場合、一般の砥石では研削できないからである。レジノイドボンドダイヤモンド砥石は、粗研削、仕上げ研削ともに粒度番号が#1000番よりも細かいものを使用して行ってもよいが、仕上げ研削のみに#1000番よりも細かいものを使用してもよい。また、レジノイドボンドダイヤモンド砥石はボンド内に気孔を有する有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石でも、無気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石でもよい。
In the present invention, the
砥石2のツルーイング・ドレッシングは例えばステンレスロール法を用い、図3に示すようにステンレスロール5を用いて外周を円弧状に成形したものを使用するのがよい。P1はドレッシングの際の砥石2の軌跡である。
For the truing dressing of the
図4は図3の砥石2を用いて研削加工を行う場合の説明図である。砥石2を軌跡P2のように移動させたとき、外周のプロフィルが円弧状であると、研削溝の境に残るカスプが突出せず鏡面加工が容易であり、また砥石の側面の広い面積を研削に使用するので能率がよい。
FIG. 4 is an explanatory diagram when grinding is performed using the
本発明では、加工面を軸対称とするための加工物の回転を、テーブル3上に設けた回転テーブル4を縦方向の回転軸回りに回転させることによって行う。図示しないモータ等の回転機構による回転テーブルの回転は毎分50〜500回転である。この回転数の範囲はさまざまな加工条件による実験により決定した。50回転以下では回転させる効果が現れない。また500回転以上では回転が不安定になり、加工精度が得られない。 In the present invention, the workpiece is rotated in order to make the machining surface axially symmetric by rotating the rotary table 4 provided on the table 3 around the vertical rotation axis. The rotation of the rotary table by a rotation mechanism such as a motor (not shown) is 50 to 500 rotations per minute. The range of the number of rotations was determined by experiments under various processing conditions. Below 50 rotations, the effect of rotating does not appear. Further, when the rotation is 500 rotations or more, the rotation becomes unstable and the processing accuracy cannot be obtained.
前記したようにレンズ、あるいは金型の表面精度は1μm以下、あるいは0.1μmのオーダーであり、一般の回転機構ではこの精度を維持することは困難であるから、回転テーブルの回転支持には気体、あるいは液体の静圧流体軸受、精密ボールベアリング等の精密軸受を使用することが望ましい。 As described above, the surface accuracy of the lens or mold is on the order of 1 μm or less or 0.1 μm, and it is difficult to maintain this accuracy with a general rotating mechanism. Alternatively, it is desirable to use a precision bearing such as a liquid hydrostatic bearing or a precision ball bearing.
図5はパラレル研削を示す説明図で、(a)は平面図、(b)は側面図である。X方向を一定としてテーブル3をY方向に移動させながら研削を行い、順次X方向に送って研削を行う。また図6はクロス研削を示す説明図で、(a)は平面図、(b)は正面図である。Y方向を一定としてテーブル3をX方向に移動させながら研削を行い、Y方向に送って研削を行う。 FIG. 5 is an explanatory view showing parallel grinding, in which (a) is a plan view and (b) is a side view. Grinding is performed while moving the table 3 in the Y direction with the X direction being constant, and then sequentially feeding in the X direction for grinding. FIG. 6 is an explanatory view showing cross grinding, where (a) is a plan view and (b) is a front view. Grinding is performed while moving the table 3 in the X direction while keeping the Y direction constant, and the grinding is performed in the Y direction.
いずれの場合も、砥石2の移動軌跡は、目的とする軸対称非球面を表わす式
f(x,y,z)=0
から加工物Wの中心を通る加工対称断面の各点における座標値を求め、つぎにこれら各点に対する工具(砥石)位置座標値を求め、その後加工方向に合わせて工具位置座標値を配列し、これらの加工データを用いて位置制御を行うのである。
In either case, the movement trajectory of the
f (x, y, z) = 0
To determine the coordinate value at each point of the machining symmetric cross-section passing through the center of the workpiece W, then determine the tool (grindstone) position coordinate value for each point, and then arrange the tool position coordinate values according to the machining direction, The position control is performed using these processing data.
回転テーブル4の回転軸は、回転機構の上ではZ方向と平行な状態がもっとも好ましいのではあるが、図7に示すようにテーブル3と回転テーブル4との中間に傾斜機構6を設けることにより、回転テーブル4をZ方向に対して角度θだけ傾斜させることもできる。傾斜させることにより、研削によって発生する切り屑や冷却水の研削溝からの排出がスムースになり加工能率が向上する。また加工の途中で傾斜を行うことによって、これまで使用されなかった砥石2の側面が加工物Wに接触することになり、砥石2が有効利用できる。このような目的であるから、θはせいぜい45°以内である。
The rotation axis of the rotary table 4 is most preferably parallel to the Z direction on the rotary mechanism, but by providing a
つづいて本発明の具体的な実施例を説明する。 Next, specific examples of the present invention will be described.
本発明の内容に基づき、CNC(コンピュータ数値制御)成形平面研削盤を使用し、テーブル上に回転テーブルを、その回転軸が砥石の切り込み方向(Z方向)と平行で、かつ重力方向と平行になるように設置し、数値制御装置により砥石位置とテーブル位置の制御を行いつつ凹形の軸対称非球面形状の研削加工を行った。 Based on the contents of the present invention, a CNC (computer numerical control) forming surface grinder is used, the rotary table is mounted on the table, the rotation axis thereof is parallel to the cutting direction (Z direction) of the grindstone, and parallel to the direction of gravity. A concave axisymmetric aspherical shape was ground while controlling the grinding wheel position and the table position with a numerical control device.
加工物は外径66mmの炭化タングステン微粒子と微量のコバルトからなる超硬合金で、回転テーブル上にワックスにより固定した。 The workpiece was a cemented carbide consisting of tungsten carbide fine particles with an outer diameter of 66 mm and a small amount of cobalt, and was fixed on a rotary table with wax.
砥石は粗研削、仕上げ研削ともに外径200mm、幅20mm、粒度番号#1500番の有気孔レジノイドボンドダイヤモンド砥石を使用し、そのツルーイング・ドレッシングにはステンレスロール法を用い、砥石外縁を半径33mmの円弧状とした。ツルーイング・ドレッシング条件を表1に示す。 The grindstone is a rough and final grind using a porous resinoid bond diamond grindstone with an outer diameter of 200 mm, width of 20 mm, and particle size number # 1500. It was arcuate. Table 1 shows the truing dressing conditions.
粗研削の条件は表2に、仕上げ研削条件は表3に示す。 Table 2 shows rough grinding conditions, and Table 3 shows finish grinding conditions.
砥石の送り方法は、砥石を、回転する加工物の外周から加工物の回転軸中心に向かってテーブル左右方向(X方向)に送るクロス研削、または砥石を加工物の外周から加工物の回転軸中心に向かって前後方向(Y方向)に送るパラレル研削とし、砥石と加工物の接触点が目標の非球面形状を描くよう、左右方向(X)および上下方向(Z)の移動を数値制御により行った。砥石の振れおよび回転数を常時監視し、砥石の目詰まりにより研削抵抗が大きくなる度にステンレスロール法によりツルーイング・ドレッシングを行った。ツルーイング・ドレッシングの際、および研削加工時には潤滑と冷却のためケミカルソリューションタイプの研削液を供給した。 The method of feeding the grindstone is cross-grinding that feeds the grindstone from the outer periphery of the rotating workpiece toward the center of the rotation axis of the workpiece in the horizontal direction of the table (X direction), or the grindstone from the outer periphery of the workpiece to the rotation axis of the workpiece. Parallel grinding is sent in the front-rear direction (Y direction) toward the center, and the movement in the left-right direction (X) and the up-down direction (Z) is numerically controlled so that the contact point between the grindstone and the workpiece draws the target aspheric shape went. The wobbling and rotation speed of the grindstone were constantly monitored, and truing dressing was performed by the stainless roll method every time the grinding resistance increased due to clogging of the grindstone. Chemical solution type grinding fluid was supplied for lubrication and cooling during truing and dressing and during grinding.
以上の軸対称非球面加工を行った結果は表4に示すとおりである。 The results of the above axially symmetric aspherical processing are as shown in Table 4.
表4において、加工面の形状精度とは、加工した軸対称非球面の加工物外周から回転軸中心をとおり体面の加工物外周までの断面形状を、非接触式の三次元形状測定装置を用いて測定し、目標形状との高さ方向の偏差を示したものである。また加工面の表面粗さは、加工物上の任意の5か所を非接触三次元表面粗さ計により測定した最大高さ粗さの平均である。形状精度は1μm未満、表面粗さは50nmRz以下を達成しており、本発明により高精度でかつすぐれた鏡面を持つ軸対称非球面を容易に得ることができた。また加工時間は研削量100μmに対して16時間以下であり、大型の軸対称非球面形状を高能率に加工することができた。 In Table 4, the shape accuracy of the processed surface is the cross-sectional shape from the processed outer periphery of the axisymmetric aspherical surface to the outer periphery of the processed surface of the body surface using the non-contact type three-dimensional shape measuring device. It shows the deviation in the height direction from the target shape. The surface roughness of the processed surface is an average of the maximum height roughness measured at any five locations on the workpiece with a non-contact three-dimensional surface roughness meter. The shape accuracy was less than 1 μm, and the surface roughness was 50 nm Rz or less. According to the present invention, an axisymmetric aspherical surface having high accuracy and an excellent mirror surface could be easily obtained. The processing time was 16 hours or less for a grinding amount of 100 μm, and a large axisymmetric aspheric shape could be processed with high efficiency.
なお、ツルーイング・ドレッシングにおける砥石の周速度および研削加工における砥石の周速度は各表にも示したようにそれぞれ800m/分、1300m/分が最適であるが、いずれも800〜1300m/分の範囲で行えば好適である。 As shown in the tables, 800m / min and 1300m / min are optimum for the peripheral speed of the grindstone in truing dressing and in the grinding process, but both are in the range of 800-1300m / min. Is preferable.
1 コラム
2 砥石(レジノイドボンドダイヤモンド砥石)
3 テーブル
4 回転テーブル
5 ステンレスロール
6 傾斜機構
W 加工物
P1、P2 砥石軌跡
1
3 Table 4 Rotary table 5
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4491538B1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-06-30 | 野田金型有限会社 | Manufacturing method of machined elbow |
CN104341097A (en) * | 2013-07-26 | 2015-02-11 | 比亚迪股份有限公司 | Groove type glass processing apparatus and method |
WO2016162979A1 (en) * | 2015-04-08 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | Grinding method and grinding apparatus |
KR20230040212A (en) * | 2021-09-15 | 2023-03-22 | 김광자 | Polishing device for reflex mirror |
-
2004
- 2004-08-23 JP JP2004241826A patent/JP2006055961A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4491538B1 (en) * | 2009-05-22 | 2010-06-30 | 野田金型有限会社 | Manufacturing method of machined elbow |
JP2010269416A (en) * | 2009-05-22 | 2010-12-02 | Noda Kanagata Kk | Manufacturing method for precut elbow |
CN104341097A (en) * | 2013-07-26 | 2015-02-11 | 比亚迪股份有限公司 | Groove type glass processing apparatus and method |
WO2016162979A1 (en) * | 2015-04-08 | 2016-10-13 | 三菱電機株式会社 | Grinding method and grinding apparatus |
KR20230040212A (en) * | 2021-09-15 | 2023-03-22 | 김광자 | Polishing device for reflex mirror |
KR102623185B1 (en) * | 2021-09-15 | 2024-01-11 | 김광자 | Polishing device for reflex mirror |
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