JP4336092B2 - 磨きユニット付きｎｃ加工機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，ワークを把持した主軸に対して往復移動するスライダに設けたＹ軸バイトによって主軸の回転に同期してスライダを高速高加速度で往復移動させてワークを切削加工し，次いで磨きユニットによって切削加工されたワークの加工表面を磨き加工する磨きユニット付きＮＣ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，旋削後のワークを主軸のチャックから取り外すことなく，直ちに研磨加工が可能な旋盤への研磨盤の取付装置として知られているものがある。該旋盤への研磨盤の取付装置は，送り制御装置を備える旋盤のベッド上の往復台に横送り台を設ける。横送り台の水平状頂面の手前側に刃物台を取り付け，その向こう側にモータ付き研磨体の水平状底面付き基板に取り付け，また，研磨盤の軸心を旋盤の主軸心と平行にほぼ等高に設けている（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
また，複合加工旋盤の機能を犠牲にすることなく高能率且つ高精度の非真円加工又は偏心加工を行うことができるアタッチメントが知られている。該アタッチメントは，複合加工旋盤のタレット刃物台の回転工具取付ステーションに取り付けられた非真円及び偏心加工アタッチメントが切削位置に割り出され，刃物台本体内の駆動軸端の爪クラッチとアタッチメントの回転軸端の爪クラッチが係合する。刃物台本体内のＮＣ駆動の回転位置制御可能なサーボモータにより回転軸が駆動され，ピニオン・ラックを介してＸ軸直線案内上の刃物取付台が移動され，主軸モータと回転軸用駆動モータの同期制御により主軸回転角に対する刃物のＸ軸位置制御を行って非真円又は偏心加工をする（例えば，特許文献２参照）。
【０００４】
また，ＮＣ加工機を用いて，短時間に高精度に非軸対称非球面を加工する加工方法が知られている。該加工方法では，加工の際にはＮＣ加工機における主軸台を載置したＺ軸テーブルは移動しないように固定されている。主軸台のチャックには，工作物が取り付けられ，工作物はスピンドルモータによって回転駆動される。バイトを保持したスライダはＮＣ制御装置によってＺ軸方向に往復運動する。また，スライダを載置したＸ軸テーブルはＸ軸方向に往復運動する。スライダ及びＸ軸テーブルは，工作物の回転に同期して互いに往復運動するように構成されている（例えば，特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２７６１０４号公報（第１頁，図１）
【特許文献２】
特開平８−５７７０２号公報（第１頁，図１）
【特許文献３】
特開平１１−３０９６０２号公報（第１頁，図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，現在では，ＮＣ加工機では，ワークの端面及び外径に対する任意の曲面を主軸の回転軸，Ｘ軸及びＹ軸の３軸で加工している。ワークに対する加工プログラムは，特定の時間単位に動くインクリメンタル量で構成されており，外部のパソコンから高速バスを経由してＮＣ加工機に送られ，ＤＮＣ運転されている。更に，Ｘ軸及びＹ軸については，学習機能を使っている。勿論，Ｚ軸についても，Ｘ軸やＹ軸の制御と同様な制御を行うことが可能である。
【０００７】
ところで，本出願人は，図４に示すようなＮＣ加工機を開発し，先に特許出願した（例えば，特願２００１−２９１４４１号参照）。該ＮＣ加工機は，複数のレンズ等のワーク９Ａを同時切削加工するものであり，加工機ベース２に配設された主軸台５に回転可能に配置されたスピンドルモータ７で回転駆動する主軸１０，主軸１０の回転中心に回転中心を位置させてブロック治具１７を把持するチャック装置８，ブロック治具１７の回転中心から隔置した周方向の複数箇所にそれぞれ固定されたワーク９Ａ，主軸台５が載置され且つサーボモータ６によって主軸１０の軸方向であるＺ軸方向に往復移動するＺ軸テーブル３，Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向にサーボモータ１９によって往復移動するＸ軸テーブル４，主軸１０に対向してＸ軸テーブル４に固定されたスライドベース１と各種のＸ軸バイト２４が取り付けられた刃物台２３，スライドベース１に固定されたスライドブロック１６，スライドブロック１６上でＸ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するＹ軸バイト２０を取り付けたスライダ１８，及び主軸１０の回転に同期してスライダ１８を往復移動させる駆動装置を有している。また，上記ＮＣ加工機は，ブロック治具１７にセットされたワークの予め決められたそれぞれの加工形状に基づいて主軸１０の回転に同期してスライダ１８をＹ軸方向に往復移動させてＹ軸バイト２０によってワーク９Ａの加工形状を順次に切削加工するものである。また，スライダ１８は，リニアモータによって往復駆動される。リニアモータは，電磁コイルと該電磁コイルに対して相対移動する界磁マグネットから構成され，電磁コイルと界磁マグネットとの何れか一方がスライダ１８に組み込まれ，他方がスライドブロック１６に組み込まれている。
【０００８】
また，従来のＮＣ加工機では，バイトの刃先のＲ形状が特定の公差に入っている単結晶ダイヤモンド等のバイトでワークを加工している。しかしながら，ワークが光学関係の透明樹脂の加工においては，ワークの加工面に切削後の送り目が残り，切削加工だけでは，十分な商品価値を出すことができず，そのため，次の加工工程でワークの表面を磨いている。従って，従来の加工機では，ワークに対して形状創成加工を行い，次いで，ワークに対して鏡面仕上げ加工を行う仕上げを行うのが一般的であり，それらの形状創成加工と鏡面仕上げ加工とは，それぞれ別の専用加工機を用いているのが一般的である。その理由は，ワークに対する形状創成加工と，面精状（面粗さ）加工，即ち磨き加工とはその加工方式が異なり，同一の装置では実現されていないのが現状である。そのため，形状創成加工機によってワークに対して形状創成加工を行った後に，ワークを形状創成加工機から取り外して仕上げ加工機にセットする必要があり，ワークを加工機間で移動させることによって，ハンドリングによる歩留りの低下が生じていた。また，ワークを別の加工機に再設定することが必要であり，そのため，例えば，ワークの軸心と加工機の回転軸とを高精度に一致させることが困難であり，ワークの加工機への再設定のために不良品ができる要因にもなっていた。即ち，ワークへの形状創成加工を行う工程と，面精状（面粗さ）加工を行う工程とにおいて，ワークの加工形状が完全に一致していない状態を避けるため，次工程の面精状加工の工程でその設定誤差を含んだ量を加工することが必要になり，加工時間が長くなると共に，予め決められた加工形状と加工後の加工形状では若干の差が発生し，この量によっては製品が最終仕様に合致しない場合も発生し，製品の歩留りの低下を招いていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記課題を解決することであり，Ｙ軸バイトを取り付けたスライダが有する慣性力の小さい高速往復運動性能に着目し，合成樹脂等のワークに対して非球面等の加工形状を高速高加速度で高精度に切削加工し，次いで，ワークをチャック装置から外すことなく，直ちにワークの加工形状に従って磨き加工を行い，ワークの加工面に送り目の残るのを防止し，高精度に磨き加工を行うことを可能にし，１台の加工機によって切削加工と磨き加工との両加工を行うことができる磨きユニット付きＮＣ加工機を提供することである。
【００１０】
この発明は，主軸台に回転可能に配置された主軸に設けられ且つワークを把持するチャック装置，前記主軸台が載置され且つ前記主軸の軸方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル，前記Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル，前記Ｘ軸テーブルに固定されたスライドベース，前記スライドベース上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するスライダ，前記ワークを切削加工するため前記スライダに取り付けられたＹ軸バイト，前記スライドベースに隣接して前記Ｘ軸テーブルに設けられた磨きユニット，並びに前記主軸，前記Ｚ軸テーブル，前記Ｘ軸テーブル及び前記スライダの駆動制御を行うコントローラを有し，
前記磨きユニットは，前記Ｘ軸テーブルに固定されたバフベース，前記バフベース上に取り付けられた前記ワークに加工液をかけるノズル，前記ベースに支持台を介して設けられた駆動モータ，前記駆動モータの回転が減速機を介して伝達されるスピンドル，及び前記スピンドルに取り付けられた前記ワークを磨くバフから構成されており，
前記コントローラは，前記主軸の回転に同期して前記スライダ，前記Ｘ軸テーブル及び前記Ｚ軸テーブルを往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記ワークを予め決められた所定の加工形状に切削加工し，次いで前記ワークの前記チャック装置による把持状態を変更することなく前記磨きユニットによって前記ワークの切削加工されたプログラム面形状に従って前記ワークの前記加工形状の加工表面を磨き加工する制御を行うものであって，前記ワークを前記加工形状に応じて前記主軸の回転と前記Ｙ軸方向の前記Ｙ軸バイトの刃先の位置データによって決められたプログラムに従って切削加工する制御を行い，次いで，前記Ｙ軸バイトによる前記ワークの切削加工において磨き取り代分を残した状態の前記加工形状になるように制御し，次いで切削加工後のプログラム面形状に従って切削することなく前記磨きユニットによって前記加工表面を磨くように制御を行うことから成る磨きユニット付きＮＣ加工機に関する。
【００１１】
前記スライダは，前記スライドベースに配設されたスライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するように構成されている。また，前記スライドブロックには前記Ｙ軸方向に延びる軌道レールが設けられ，前記スライダは前記軌道レールに沿って前記スライドブロック上を前記Ｙ軸方向にリニアモータの電磁力によって高速高加速度で往復移動し，前記リニアモータを構成する電機子コイル及び界磁マグネットのいずれか一方が前記スライドブロックに設けられ，他方が前記スライダに設けられている。
【００１２】
この磨きユニット付きＮＣ加工機は，前記ワークの前記加工形状の前記加工表面の磨き加工時に，前記ワークの前記加工表面に対して前記ノズルから噴出する前記加工液をミスト状にしてかけるものである。
【００１３】
前記ワークは，レンズ保持体に固着されたレンズ素材であり，前記レンズ保持体を前記チャック装置が把持している。
【００１４】
また，前記ワークは，前記Ｘ軸テーブルに配設された刃物台に取り付けられたＸ軸バイトによって前記加工形状に荒切削加工され，次いで，前記Ｙ軸バイトによって仕上げ切削加工される。
【００１５】
この磨きユニット付きＮＣ加工機は，上記のように構成されているので，従来のボールねじによるモータ回転をエンコーダによって検出した位置データをフィードバック制御したＮＣ加工機に比較して，スライダが高速高加速度の往復移動に追従でき，主軸の回転速度をアップしてワークを高速高加速度で切削加工し，次いでワークをチャック装置に保持したままでワークを磨き加工し，それによって，サイクルタイムを短縮できる。また，このＮＣ加工機は，スライダの往復移動にリニアモータ又はサーボモータを利用でき，リニアモータでスライダを往復移動させる場合には，往復移動するスライダそのものを極めて軽量に構成できるので，スライダに発生する慣性力を小さく抑えることができ，主軸の回転速度を上昇させても，主軸の高速度に追従して，スライダの応答性を良好にして高速高加速度に駆動でき，ワークを高精度に短時間で切削加工することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機の実施例を説明する。また，この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機は，図４に示すＮＣ加工機と比較して主軸，Ｚ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル及びＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブルは対応しているので，それらの部品には同一の符号を付して説明する。
【００１７】
この磨きユニット付きＮＣ加工機は，例えば，加工機ベース２に設けられたＺ軸ベース３３上を主軸１０の長手方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３，及びＺ軸テーブル３とは独立して加工機ベース２に設けられたＸ軸ベース３２上をＺ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４を有している。Ｚ軸テーブル３には，主軸台５が載置されている。Ｚ軸テーブル３は，加工機ベース２上のＺ軸ベース３３に取り付けられたサーボモータ６によって駆動され，Ｚ軸方向に往復運動するように構成されている。また，主軸台５は，主軸１０の長手方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３上に載置されている。主軸台５には，主軸１０を回転させるスピンドルモータ７が組み込まれている。主軸１０の先端には，チャック装置８が設けられている。ワーク９は，チャック装置８に把持され，主軸１０の回転駆動によって回転させられる。
【００１８】
また，Ｚ軸テーブル３のＺ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４は，主軸１０のチャック装置８に取り付けられたワーク９と対向する位置の加工機ベース２上のＸ軸ベース３２に配置されている。Ｘ軸テーブル４には，スライドベース１，スライドベース１に隣接して磨きユニット１１，及び磨きユニット１１に隣接して各種のＸ軸バイト２４が取り付けられる刃物台２３が固定されている。スライドベース１には，例えば，長手方向に延びる凹部をそれぞれ備えた一対のスライドブロック部材から成るスライドブロック１６が取り付けられている。スライドブロック１６は，図示していないが，例えば，スライドベース１上にスライドブロック部材の凹部を互いに対向状態に配置し，一方のスライドブロック部材をスライドベース１に形成された係止段部に当接させ，スライドブロック部材の対向面に他方のスライドブロック部材の対向面を当接させてスライドベース１に設けた幅決めブロックで固定することによって組み立ててスライドベース１に固定されている。
【００１９】
このＮＣ加工機は，ワーク９を主軸１０の回転に従ってＹ軸バイト２０で切削加工し，次いで磨きユニット１１によってワーク９の磨き加工をすることを特徴としている。ここで，磨きユニット１１による磨き加工とは，ワーク９の加工形状を変更するような研削加工は含んでいないものである。このＮＣ加工機は，加工機ベース２に配設された主軸台５に回転可能に配置された主軸１０，主軸１０に設けられてチャック装置８に把持されたワーク９，主軸台５が載置され且つ主軸１０の軸方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３，Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４，主軸１０に対向してＸ軸テーブル４に固定されたスライドベース１，スライドベース１に配設されたスライドブロック１６上でＸ軸方向に直交するＹ軸方向（即ち，Ｚ軸方向と同方向）に往復移動するスライダ１８，スライダ１８に取り付けられ且つワーク９を切削加工するＹ軸バイト２０，スライドベース１に隣接して主軸１０に対向してＸ軸テーブル４に設けられた磨きユニット１１，並びに主軸１０の回転に同期してＺ軸テーブル３，Ｘ軸テーブル４及びスライダ１８を駆動制御するコントローラ（図示せず）を有している。
【００２０】
コントローラは，主軸１０の回転に同期してスライダ１８を往復移動させてＹ軸バイト２０によってワーク９を予め決められた所定の加工形状に切削加工し，次いで，チャック装置８にワーク９を保持したままの状態で磨きユニット１１によってワーク９の切削加工されたプログラム面形状に従ってワーク９の加工形状の加工表面３１を磨き加工する制御を行うように構成されている。また，コントローラは，ワーク９を加工形状に応じて主軸１０の回転とＹ軸方向のＹ軸バイト２０の刃先の位置データによって決められたプログラムに従って切削加工する制御を行うように構成されている。また，コントローラは，スライドベース１上で摺動移動するスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってチャック装置８に把持されたワーク９を所定の加工形状に切削加工し，次いで，スライドベース４上に設けた磨きユニット１１によって，切削加工されたばかりのワーク９をチャック装置８に把持したそのままの状態で加工形状の表面３１を磨き加工するようにプログラムされている。
【００２１】
このＮＣ加工機において，特に，コントローラは，Ｙ軸バイト２０によるワーク９の曲面等の形状への切削加工において磨き取り代分（例えば，コンマ数μｍ〜数μｍ）を残した状態の加工形状になるように制御する。次いで，コントローラは，Ｙ軸バイト２０によるワーク９の切削加工後のプログラム面形状に従って加工表面３１を切削することなく，磨きユニット１１によって加工表面３１を磨くように制御し，ワーク９の加工表面３１の面粗さを向上させる。また，ワーク９の加工表面３１の磨き工程では，パラメータとして，合成樹脂等の材料に対応して，バフ２７の材質を選定すると共にバフ２７を回転させるスピンドル３０の回転数を適正に設定する。また，このＮＣ加工機では，磨きユニット１１によるワーク９の加工表面３１の磨き工程では，コントローラは学習機能やＤＮＣ運転を使って忠実に加工表面３１を磨くことは勿論であり，また，レンズ等のワーク９の加工表面３１の磨き工程後に，例えば，磨き表面にコーティング等を施す場合には，加工表面３１へのコーティングが良好になるように，表面粗さを調整することは勿論である。
【００２２】
磨きユニット１１は，Ｘ軸テーブル４に固定されたバフベース１２，バフベース１２上に取り付けられたワーク９に冷却用の水溶性や油性の加工液をかけるノズル１３，バフベース１２に支持台１４を介して設けられた駆動モータ２１，駆動モータ２１の回転を減速機２２を介して回転させられるスピンドル３０，及びスピンドル３０に取り付けられたワーク９の加工表面３１を磨くバフ２７から構成されている。また，ワーク９の加工形状の加工表面３１の磨き加工時に，ワーク９の加工表面３１に対してノズル１３から噴出する加工液を冷却のため，例えば，ワーク９の材質等に対応させてミスト状又は液状にしてかけるように構成されている。この時，場合によっては，水溶性加工液に研磨材を含有させることもできる。更に，ワーク９の加工形状の加工表面３１へのバフ２７の送りについては，ワーク９の材質，加工形状等に応じて加工表面３１によって，一定速度送り，ランダム速度送り，揺動送り等を適正に選定すればよいことは勿論である。また，ワーク９の加工形状の加工表面３１へのバフ２７の押し付け力については，ワーク９の材質，加工形状等に応じて一定の押圧力，或いは加工形状等に応じてランダムな押圧力を適正に選択することができる。
【００２３】
支持台１４には，Ｌ形ヘッド１５が固定されている。Ｌ形ヘッド１５には，駆動モータ２１，駆動モータ２１の回転を減速する減速機２２，減速機２２からの出力で回転するスピンドル３０を回転可能に支持するスピンドルハウジング２５，スピンドル３０を把持するコレットチャック２６，及びスピンドル３０の先端に取り付けられたバフ２７が設けられている。ワーク９は，レンズ保持体２８に固着された合成樹脂等の材料から成るレンズ素材であり，レンズ保持体２８はチャック装置８に把持されている。ワーク９は，Ｘ軸テーブル４に配設された刃物台２３に取り付けられたＸ軸バイト２４によって加工形状の近似面に荒切削加工され，次いで，Ｙ軸バイト２０によって仕上げ切削加工されるようにコントロールされている。
【００２４】
スライドブロック１６には，Ｙ軸方向に延びる軌道レール（図示せず）が設けられ，スライダ１８は軌道レールに沿ってスライドブロック１６上をＹ軸方向にリニアモータによる電磁力等の駆動力によって高速高加速度で往復移動できるように構成されている。例えば，スライダ１８をＹ軸方向に往復移動させる駆動装置は，例えば，本出願人に係る特開２００２−１２６９０７号公報に開示されたリニアモータ（図示せず）が適用できる。この場合には，リニアモータは，界磁マグネットと該界磁マグネットに対して相対移動する電磁コイルから構成され，界磁マグネットと電磁コイルとの何れか一方がスライダ１８に組み込まれ，他方がスライドブロック１６に組み込むことができる。この場合には，スライドブロック１６には，スライドベース１上に固定されたＸ軸方向に直交するＹ軸方向（Ｚ軸方向と同一方向）に延びるリニアガイドを構成する軌道レールが複数箇所に固定されている。スライダ１８には，スライドガイドが固定されており，スライダ１８は，スライドブロック１６に設けた軌道レールに沿ってスライドガイドをＹ軸方向に往復移動させることによって，スライダ１８は，スライドベース１上を高速高加速度で往復移動できる。
【００２５】
スライダ１８の移動範囲において，リニアモータコイルに沿って延びるリニアスケールとリニアスケール検出器が設けられている。従って，スライダ１８のスライドブロック１６に対する移動量は，リニアスケール検出器によって直ちに検出され，その移動量の情報はコントローラにフィードバックされ，次のスライダ１８の移動制御に反映される。このＮＣ加工機に設けられたコントローラは，予め決められた加工指令値に基づいてスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってワーク９の切削加工を行わせ，その切削加工情報をフィードバックさせ，切削加工情報と加工指令値との差を零に近づける制御をし，ワーク９に対する次の切削加工に活かす学習機能を備えている。また，コントローラは，予め備えている切削能力を考慮してスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってワーク９の切削加工を行わせる予見機能を備えている。
【００２６】
この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機は，上記に実施例では，Ｚ軸テーブル３上に主軸台５が載置され，Ｘ軸テーブル４上に磨きユニット１１，Ｙ軸バイト２０及び刃物台２３が設けられているが，逆に，Ｘ軸テーブル４上に主軸台が載置され，Ｚ軸テーブル３上に磨きユニット，Ｙ軸バイト及び刃物台が設けられても同等の構成であることは勿論である。また，スライドベース１には，１本のＹ軸バイト２０が示され，また，Ｘ軸テーブル４に１個の刃物台２３が設けられているが，複数本のＹ軸バイトをセットすることもでき，また，複数個の刃物台を設けることもできることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機は，上記のように構成されているので，例えば，合成樹脂製のワークに対して非軸対称非球面等の加工形状をＹ軸バイトで高速高加速度で，高精度に切削加工して短時間にワークの切削加工を達成し，次いでワークをチャック装置で把持換えすることなく，磨きユニットによってワークの加工形状の表面を磨き，Ｙ軸バイトの切削目を排除する。このＮＣ加工機は，まず，Ｙ軸バイトによってチャック装置に把持されたワークを切削加工し，次いで，Ｙ軸バイトを配設したスライドベース上に設けた磨きユニットによって，切削加工されたばかりのワークをチャック装置に把持したそのままの状態で磨き加工するので，ワークの切削加工と磨き加工とを高精度に行うことができ，サイクル効率を向上させて迅速にワークの加工を行うことができ，ワークの加工時間を短縮し，ワークのチャック装置による持ち換え等によるワークへの損傷が発生することなく，予期せぬ事故の発生を未然に防ぐことができ，設備投資等への費用を削減できる。
【００３１】
また，この磨きユニット付きＮＣ加工機は，スライダをリニアモータで構成した場合には，スライダ自体を軽量に構成でき，スライダの慣性力を低減し，スライダを主軸の回転に対応させて追従性，応答性を向上させ，高速高加速度に対応でき，Ｙ軸バイトによるワークの切削加工が高速高加速度で，しかも高精度に切削加工を達成することができ，短時間でワークを切削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機を説明する概略平面図である。
【図２】 図１のＮＣ加工機に設けた磨きユニットを示す一部断面の正面図である。
【図３】 図２の磨きユニットの一部断面の平面図である。
【図４】 先行技術のワークを同時切削加工するＮＣ加工機を説明する平面図である。
【符号の説明】
１ スライドベース
３ Ｚ軸テーブル
４ Ｘ軸テーブル
５ 主軸台
８ チャック装置
９ ワーク
１０ 主軸
１１ 磨きユニット
１２ バフベース
１３ ノズル
１４ 支持台
１６ スライドブロック
１７ ブロック治具
１８ スライダ
２０ Ｙ軸バイト
２１ 駆動モータ
２２ 減速機
２３ 刃物台
２４ Ｘ軸バイト
２７ バフ
２８ レンズ保持体
３０ スピンドル
３１ ワークの加工表面
【発明の属する技術分野】
この発明は，例えば，ワークを把持した主軸に対して往復移動するスライダに設けたＹ軸バイトによって主軸の回転に同期してスライダを高速高加速度で往復移動させてワークを切削加工し，次いで磨きユニットによって切削加工されたワークの加工表面を磨き加工する磨きユニット付きＮＣ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，旋削後のワークを主軸のチャックから取り外すことなく，直ちに研磨加工が可能な旋盤への研磨盤の取付装置として知られているものがある。該旋盤への研磨盤の取付装置は，送り制御装置を備える旋盤のベッド上の往復台に横送り台を設ける。横送り台の水平状頂面の手前側に刃物台を取り付け，その向こう側にモータ付き研磨体の水平状底面付き基板に取り付け，また，研磨盤の軸心を旋盤の主軸心と平行にほぼ等高に設けている（例えば，特許文献１参照）。
【０００３】
また，複合加工旋盤の機能を犠牲にすることなく高能率且つ高精度の非真円加工又は偏心加工を行うことができるアタッチメントが知られている。該アタッチメントは，複合加工旋盤のタレット刃物台の回転工具取付ステーションに取り付けられた非真円及び偏心加工アタッチメントが切削位置に割り出され，刃物台本体内の駆動軸端の爪クラッチとアタッチメントの回転軸端の爪クラッチが係合する。刃物台本体内のＮＣ駆動の回転位置制御可能なサーボモータにより回転軸が駆動され，ピニオン・ラックを介してＸ軸直線案内上の刃物取付台が移動され，主軸モータと回転軸用駆動モータの同期制御により主軸回転角に対する刃物のＸ軸位置制御を行って非真円又は偏心加工をする（例えば，特許文献２参照）。
【０００４】
また，ＮＣ加工機を用いて，短時間に高精度に非軸対称非球面を加工する加工方法が知られている。該加工方法では，加工の際にはＮＣ加工機における主軸台を載置したＺ軸テーブルは移動しないように固定されている。主軸台のチャックには，工作物が取り付けられ，工作物はスピンドルモータによって回転駆動される。バイトを保持したスライダはＮＣ制御装置によってＺ軸方向に往復運動する。また，スライダを載置したＸ軸テーブルはＸ軸方向に往復運動する。スライダ及びＸ軸テーブルは，工作物の回転に同期して互いに往復運動するように構成されている（例えば，特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−２７６１０４号公報（第１頁，図１）
【特許文献２】
特開平８−５７７０２号公報（第１頁，図１）
【特許文献３】
特開平１１−３０９６０２号公報（第１頁，図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，現在では，ＮＣ加工機では，ワークの端面及び外径に対する任意の曲面を主軸の回転軸，Ｘ軸及びＹ軸の３軸で加工している。ワークに対する加工プログラムは，特定の時間単位に動くインクリメンタル量で構成されており，外部のパソコンから高速バスを経由してＮＣ加工機に送られ，ＤＮＣ運転されている。更に，Ｘ軸及びＹ軸については，学習機能を使っている。勿論，Ｚ軸についても，Ｘ軸やＹ軸の制御と同様な制御を行うことが可能である。
【０００７】
ところで，本出願人は，図４に示すようなＮＣ加工機を開発し，先に特許出願した（例えば，特願２００１−２９１４４１号参照）。該ＮＣ加工機は，複数のレンズ等のワーク９Ａを同時切削加工するものであり，加工機ベース２に配設された主軸台５に回転可能に配置されたスピンドルモータ７で回転駆動する主軸１０，主軸１０の回転中心に回転中心を位置させてブロック治具１７を把持するチャック装置８，ブロック治具１７の回転中心から隔置した周方向の複数箇所にそれぞれ固定されたワーク９Ａ，主軸台５が載置され且つサーボモータ６によって主軸１０の軸方向であるＺ軸方向に往復移動するＺ軸テーブル３，Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向にサーボモータ１９によって往復移動するＸ軸テーブル４，主軸１０に対向してＸ軸テーブル４に固定されたスライドベース１と各種のＸ軸バイト２４が取り付けられた刃物台２３，スライドベース１に固定されたスライドブロック１６，スライドブロック１６上でＸ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するＹ軸バイト２０を取り付けたスライダ１８，及び主軸１０の回転に同期してスライダ１８を往復移動させる駆動装置を有している。また，上記ＮＣ加工機は，ブロック治具１７にセットされたワークの予め決められたそれぞれの加工形状に基づいて主軸１０の回転に同期してスライダ１８をＹ軸方向に往復移動させてＹ軸バイト２０によってワーク９Ａの加工形状を順次に切削加工するものである。また，スライダ１８は，リニアモータによって往復駆動される。リニアモータは，電磁コイルと該電磁コイルに対して相対移動する界磁マグネットから構成され，電磁コイルと界磁マグネットとの何れか一方がスライダ１８に組み込まれ，他方がスライドブロック１６に組み込まれている。
【０００８】
また，従来のＮＣ加工機では，バイトの刃先のＲ形状が特定の公差に入っている単結晶ダイヤモンド等のバイトでワークを加工している。しかしながら，ワークが光学関係の透明樹脂の加工においては，ワークの加工面に切削後の送り目が残り，切削加工だけでは，十分な商品価値を出すことができず，そのため，次の加工工程でワークの表面を磨いている。従って，従来の加工機では，ワークに対して形状創成加工を行い，次いで，ワークに対して鏡面仕上げ加工を行う仕上げを行うのが一般的であり，それらの形状創成加工と鏡面仕上げ加工とは，それぞれ別の専用加工機を用いているのが一般的である。その理由は，ワークに対する形状創成加工と，面精状（面粗さ）加工，即ち磨き加工とはその加工方式が異なり，同一の装置では実現されていないのが現状である。そのため，形状創成加工機によってワークに対して形状創成加工を行った後に，ワークを形状創成加工機から取り外して仕上げ加工機にセットする必要があり，ワークを加工機間で移動させることによって，ハンドリングによる歩留りの低下が生じていた。また，ワークを別の加工機に再設定することが必要であり，そのため，例えば，ワークの軸心と加工機の回転軸とを高精度に一致させることが困難であり，ワークの加工機への再設定のために不良品ができる要因にもなっていた。即ち，ワークへの形状創成加工を行う工程と，面精状（面粗さ）加工を行う工程とにおいて，ワークの加工形状が完全に一致していない状態を避けるため，次工程の面精状加工の工程でその設定誤差を含んだ量を加工することが必要になり，加工時間が長くなると共に，予め決められた加工形状と加工後の加工形状では若干の差が発生し，この量によっては製品が最終仕様に合致しない場合も発生し，製品の歩留りの低下を招いていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は，上記課題を解決することであり，Ｙ軸バイトを取り付けたスライダが有する慣性力の小さい高速往復運動性能に着目し，合成樹脂等のワークに対して非球面等の加工形状を高速高加速度で高精度に切削加工し，次いで，ワークをチャック装置から外すことなく，直ちにワークの加工形状に従って磨き加工を行い，ワークの加工面に送り目の残るのを防止し，高精度に磨き加工を行うことを可能にし，１台の加工機によって切削加工と磨き加工との両加工を行うことができる磨きユニット付きＮＣ加工機を提供することである。
【００１０】
この発明は，主軸台に回転可能に配置された主軸に設けられ且つワークを把持するチャック装置，前記主軸台が載置され且つ前記主軸の軸方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル，前記Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル，前記Ｘ軸テーブルに固定されたスライドベース，前記スライドベース上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するスライダ，前記ワークを切削加工するため前記スライダに取り付けられたＹ軸バイト，前記スライドベースに隣接して前記Ｘ軸テーブルに設けられた磨きユニット，並びに前記主軸，前記Ｚ軸テーブル，前記Ｘ軸テーブル及び前記スライダの駆動制御を行うコントローラを有し，
前記磨きユニットは，前記Ｘ軸テーブルに固定されたバフベース，前記バフベース上に取り付けられた前記ワークに加工液をかけるノズル，前記ベースに支持台を介して設けられた駆動モータ，前記駆動モータの回転が減速機を介して伝達されるスピンドル，及び前記スピンドルに取り付けられた前記ワークを磨くバフから構成されており，
前記コントローラは，前記主軸の回転に同期して前記スライダ，前記Ｘ軸テーブル及び前記Ｚ軸テーブルを往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記ワークを予め決められた所定の加工形状に切削加工し，次いで前記ワークの前記チャック装置による把持状態を変更することなく前記磨きユニットによって前記ワークの切削加工されたプログラム面形状に従って前記ワークの前記加工形状の加工表面を磨き加工する制御を行うものであって，前記ワークを前記加工形状に応じて前記主軸の回転と前記Ｙ軸方向の前記Ｙ軸バイトの刃先の位置データによって決められたプログラムに従って切削加工する制御を行い，次いで，前記Ｙ軸バイトによる前記ワークの切削加工において磨き取り代分を残した状態の前記加工形状になるように制御し，次いで切削加工後のプログラム面形状に従って切削することなく前記磨きユニットによって前記加工表面を磨くように制御を行うことから成る磨きユニット付きＮＣ加工機に関する。
【００１１】
前記スライダは，前記スライドベースに配設されたスライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するように構成されている。また，前記スライドブロックには前記Ｙ軸方向に延びる軌道レールが設けられ，前記スライダは前記軌道レールに沿って前記スライドブロック上を前記Ｙ軸方向にリニアモータの電磁力によって高速高加速度で往復移動し，前記リニアモータを構成する電機子コイル及び界磁マグネットのいずれか一方が前記スライドブロックに設けられ，他方が前記スライダに設けられている。
【００１２】
この磨きユニット付きＮＣ加工機は，前記ワークの前記加工形状の前記加工表面の磨き加工時に，前記ワークの前記加工表面に対して前記ノズルから噴出する前記加工液をミスト状にしてかけるものである。
【００１３】
前記ワークは，レンズ保持体に固着されたレンズ素材であり，前記レンズ保持体を前記チャック装置が把持している。
【００１４】
また，前記ワークは，前記Ｘ軸テーブルに配設された刃物台に取り付けられたＸ軸バイトによって前記加工形状に荒切削加工され，次いで，前記Ｙ軸バイトによって仕上げ切削加工される。
【００１５】
この磨きユニット付きＮＣ加工機は，上記のように構成されているので，従来のボールねじによるモータ回転をエンコーダによって検出した位置データをフィードバック制御したＮＣ加工機に比較して，スライダが高速高加速度の往復移動に追従でき，主軸の回転速度をアップしてワークを高速高加速度で切削加工し，次いでワークをチャック装置に保持したままでワークを磨き加工し，それによって，サイクルタイムを短縮できる。また，このＮＣ加工機は，スライダの往復移動にリニアモータ又はサーボモータを利用でき，リニアモータでスライダを往復移動させる場合には，往復移動するスライダそのものを極めて軽量に構成できるので，スライダに発生する慣性力を小さく抑えることができ，主軸の回転速度を上昇させても，主軸の高速度に追従して，スライダの応答性を良好にして高速高加速度に駆動でき，ワークを高精度に短時間で切削加工することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機の実施例を説明する。また，この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機は，図４に示すＮＣ加工機と比較して主軸，Ｚ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル及びＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブルは対応しているので，それらの部品には同一の符号を付して説明する。
【００１７】
この磨きユニット付きＮＣ加工機は，例えば，加工機ベース２に設けられたＺ軸ベース３３上を主軸１０の長手方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３，及びＺ軸テーブル３とは独立して加工機ベース２に設けられたＸ軸ベース３２上をＺ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４を有している。Ｚ軸テーブル３には，主軸台５が載置されている。Ｚ軸テーブル３は，加工機ベース２上のＺ軸ベース３３に取り付けられたサーボモータ６によって駆動され，Ｚ軸方向に往復運動するように構成されている。また，主軸台５は，主軸１０の長手方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３上に載置されている。主軸台５には，主軸１０を回転させるスピンドルモータ７が組み込まれている。主軸１０の先端には，チャック装置８が設けられている。ワーク９は，チャック装置８に把持され，主軸１０の回転駆動によって回転させられる。
【００１８】
また，Ｚ軸テーブル３のＺ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４は，主軸１０のチャック装置８に取り付けられたワーク９と対向する位置の加工機ベース２上のＸ軸ベース３２に配置されている。Ｘ軸テーブル４には，スライドベース１，スライドベース１に隣接して磨きユニット１１，及び磨きユニット１１に隣接して各種のＸ軸バイト２４が取り付けられる刃物台２３が固定されている。スライドベース１には，例えば，長手方向に延びる凹部をそれぞれ備えた一対のスライドブロック部材から成るスライドブロック１６が取り付けられている。スライドブロック１６は，図示していないが，例えば，スライドベース１上にスライドブロック部材の凹部を互いに対向状態に配置し，一方のスライドブロック部材をスライドベース１に形成された係止段部に当接させ，スライドブロック部材の対向面に他方のスライドブロック部材の対向面を当接させてスライドベース１に設けた幅決めブロックで固定することによって組み立ててスライドベース１に固定されている。
【００１９】
このＮＣ加工機は，ワーク９を主軸１０の回転に従ってＹ軸バイト２０で切削加工し，次いで磨きユニット１１によってワーク９の磨き加工をすることを特徴としている。ここで，磨きユニット１１による磨き加工とは，ワーク９の加工形状を変更するような研削加工は含んでいないものである。このＮＣ加工機は，加工機ベース２に配設された主軸台５に回転可能に配置された主軸１０，主軸１０に設けられてチャック装置８に把持されたワーク９，主軸台５が載置され且つ主軸１０の軸方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル３，Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル４，主軸１０に対向してＸ軸テーブル４に固定されたスライドベース１，スライドベース１に配設されたスライドブロック１６上でＸ軸方向に直交するＹ軸方向（即ち，Ｚ軸方向と同方向）に往復移動するスライダ１８，スライダ１８に取り付けられ且つワーク９を切削加工するＹ軸バイト２０，スライドベース１に隣接して主軸１０に対向してＸ軸テーブル４に設けられた磨きユニット１１，並びに主軸１０の回転に同期してＺ軸テーブル３，Ｘ軸テーブル４及びスライダ１８を駆動制御するコントローラ（図示せず）を有している。
【００２０】
コントローラは，主軸１０の回転に同期してスライダ１８を往復移動させてＹ軸バイト２０によってワーク９を予め決められた所定の加工形状に切削加工し，次いで，チャック装置８にワーク９を保持したままの状態で磨きユニット１１によってワーク９の切削加工されたプログラム面形状に従ってワーク９の加工形状の加工表面３１を磨き加工する制御を行うように構成されている。また，コントローラは，ワーク９を加工形状に応じて主軸１０の回転とＹ軸方向のＹ軸バイト２０の刃先の位置データによって決められたプログラムに従って切削加工する制御を行うように構成されている。また，コントローラは，スライドベース１上で摺動移動するスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってチャック装置８に把持されたワーク９を所定の加工形状に切削加工し，次いで，スライドベース４上に設けた磨きユニット１１によって，切削加工されたばかりのワーク９をチャック装置８に把持したそのままの状態で加工形状の表面３１を磨き加工するようにプログラムされている。
【００２１】
このＮＣ加工機において，特に，コントローラは，Ｙ軸バイト２０によるワーク９の曲面等の形状への切削加工において磨き取り代分（例えば，コンマ数μｍ〜数μｍ）を残した状態の加工形状になるように制御する。次いで，コントローラは，Ｙ軸バイト２０によるワーク９の切削加工後のプログラム面形状に従って加工表面３１を切削することなく，磨きユニット１１によって加工表面３１を磨くように制御し，ワーク９の加工表面３１の面粗さを向上させる。また，ワーク９の加工表面３１の磨き工程では，パラメータとして，合成樹脂等の材料に対応して，バフ２７の材質を選定すると共にバフ２７を回転させるスピンドル３０の回転数を適正に設定する。また，このＮＣ加工機では，磨きユニット１１によるワーク９の加工表面３１の磨き工程では，コントローラは学習機能やＤＮＣ運転を使って忠実に加工表面３１を磨くことは勿論であり，また，レンズ等のワーク９の加工表面３１の磨き工程後に，例えば，磨き表面にコーティング等を施す場合には，加工表面３１へのコーティングが良好になるように，表面粗さを調整することは勿論である。
【００２２】
磨きユニット１１は，Ｘ軸テーブル４に固定されたバフベース１２，バフベース１２上に取り付けられたワーク９に冷却用の水溶性や油性の加工液をかけるノズル１３，バフベース１２に支持台１４を介して設けられた駆動モータ２１，駆動モータ２１の回転を減速機２２を介して回転させられるスピンドル３０，及びスピンドル３０に取り付けられたワーク９の加工表面３１を磨くバフ２７から構成されている。また，ワーク９の加工形状の加工表面３１の磨き加工時に，ワーク９の加工表面３１に対してノズル１３から噴出する加工液を冷却のため，例えば，ワーク９の材質等に対応させてミスト状又は液状にしてかけるように構成されている。この時，場合によっては，水溶性加工液に研磨材を含有させることもできる。更に，ワーク９の加工形状の加工表面３１へのバフ２７の送りについては，ワーク９の材質，加工形状等に応じて加工表面３１によって，一定速度送り，ランダム速度送り，揺動送り等を適正に選定すればよいことは勿論である。また，ワーク９の加工形状の加工表面３１へのバフ２７の押し付け力については，ワーク９の材質，加工形状等に応じて一定の押圧力，或いは加工形状等に応じてランダムな押圧力を適正に選択することができる。
【００２３】
支持台１４には，Ｌ形ヘッド１５が固定されている。Ｌ形ヘッド１５には，駆動モータ２１，駆動モータ２１の回転を減速する減速機２２，減速機２２からの出力で回転するスピンドル３０を回転可能に支持するスピンドルハウジング２５，スピンドル３０を把持するコレットチャック２６，及びスピンドル３０の先端に取り付けられたバフ２７が設けられている。ワーク９は，レンズ保持体２８に固着された合成樹脂等の材料から成るレンズ素材であり，レンズ保持体２８はチャック装置８に把持されている。ワーク９は，Ｘ軸テーブル４に配設された刃物台２３に取り付けられたＸ軸バイト２４によって加工形状の近似面に荒切削加工され，次いで，Ｙ軸バイト２０によって仕上げ切削加工されるようにコントロールされている。
【００２４】
スライドブロック１６には，Ｙ軸方向に延びる軌道レール（図示せず）が設けられ，スライダ１８は軌道レールに沿ってスライドブロック１６上をＹ軸方向にリニアモータによる電磁力等の駆動力によって高速高加速度で往復移動できるように構成されている。例えば，スライダ１８をＹ軸方向に往復移動させる駆動装置は，例えば，本出願人に係る特開２００２−１２６９０７号公報に開示されたリニアモータ（図示せず）が適用できる。この場合には，リニアモータは，界磁マグネットと該界磁マグネットに対して相対移動する電磁コイルから構成され，界磁マグネットと電磁コイルとの何れか一方がスライダ１８に組み込まれ，他方がスライドブロック１６に組み込むことができる。この場合には，スライドブロック１６には，スライドベース１上に固定されたＸ軸方向に直交するＹ軸方向（Ｚ軸方向と同一方向）に延びるリニアガイドを構成する軌道レールが複数箇所に固定されている。スライダ１８には，スライドガイドが固定されており，スライダ１８は，スライドブロック１６に設けた軌道レールに沿ってスライドガイドをＹ軸方向に往復移動させることによって，スライダ１８は，スライドベース１上を高速高加速度で往復移動できる。
【００２５】
スライダ１８の移動範囲において，リニアモータコイルに沿って延びるリニアスケールとリニアスケール検出器が設けられている。従って，スライダ１８のスライドブロック１６に対する移動量は，リニアスケール検出器によって直ちに検出され，その移動量の情報はコントローラにフィードバックされ，次のスライダ１８の移動制御に反映される。このＮＣ加工機に設けられたコントローラは，予め決められた加工指令値に基づいてスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってワーク９の切削加工を行わせ，その切削加工情報をフィードバックさせ，切削加工情報と加工指令値との差を零に近づける制御をし，ワーク９に対する次の切削加工に活かす学習機能を備えている。また，コントローラは，予め備えている切削能力を考慮してスライダ１８に設けたＹ軸バイト２０によってワーク９の切削加工を行わせる予見機能を備えている。
【００２６】
この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機は，上記に実施例では，Ｚ軸テーブル３上に主軸台５が載置され，Ｘ軸テーブル４上に磨きユニット１１，Ｙ軸バイト２０及び刃物台２３が設けられているが，逆に，Ｘ軸テーブル４上に主軸台が載置され，Ｚ軸テーブル３上に磨きユニット，Ｙ軸バイト及び刃物台が設けられても同等の構成であることは勿論である。また，スライドベース１には，１本のＹ軸バイト２０が示され，また，Ｘ軸テーブル４に１個の刃物台２３が設けられているが，複数本のＹ軸バイトをセットすることもでき，また，複数個の刃物台を設けることもできることは勿論である。
【００２７】
【発明の効果】
この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機は，上記のように構成されているので，例えば，合成樹脂製のワークに対して非軸対称非球面等の加工形状をＹ軸バイトで高速高加速度で，高精度に切削加工して短時間にワークの切削加工を達成し，次いでワークをチャック装置で把持換えすることなく，磨きユニットによってワークの加工形状の表面を磨き，Ｙ軸バイトの切削目を排除する。このＮＣ加工機は，まず，Ｙ軸バイトによってチャック装置に把持されたワークを切削加工し，次いで，Ｙ軸バイトを配設したスライドベース上に設けた磨きユニットによって，切削加工されたばかりのワークをチャック装置に把持したそのままの状態で磨き加工するので，ワークの切削加工と磨き加工とを高精度に行うことができ，サイクル効率を向上させて迅速にワークの加工を行うことができ，ワークの加工時間を短縮し，ワークのチャック装置による持ち換え等によるワークへの損傷が発生することなく，予期せぬ事故の発生を未然に防ぐことができ，設備投資等への費用を削減できる。
【００３１】
また，この磨きユニット付きＮＣ加工機は，スライダをリニアモータで構成した場合には，スライダ自体を軽量に構成でき，スライダの慣性力を低減し，スライダを主軸の回転に対応させて追従性，応答性を向上させ，高速高加速度に対応でき，Ｙ軸バイトによるワークの切削加工が高速高加速度で，しかも高精度に切削加工を達成することができ，短時間でワークを切削加工することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明による磨きユニット付きＮＣ加工機を説明する概略平面図である。
【図２】 図１のＮＣ加工機に設けた磨きユニットを示す一部断面の正面図である。
【図３】 図２の磨きユニットの一部断面の平面図である。
【図４】 先行技術のワークを同時切削加工するＮＣ加工機を説明する平面図である。
【符号の説明】
１ スライドベース
３ Ｚ軸テーブル
４ Ｘ軸テーブル
５ 主軸台
８ チャック装置
９ ワーク
１０ 主軸
１１ 磨きユニット
１２ バフベース
１３ ノズル
１４ 支持台
１６ スライドブロック
１７ ブロック治具
１８ スライダ
２０ Ｙ軸バイト
２１ 駆動モータ
２２ 減速機
２３ 刃物台
２４ Ｘ軸バイト
２７ バフ
２８ レンズ保持体
３０ スピンドル
３１ ワークの加工表面
Claims (6)
- 主軸台に回転可能に配置された主軸に設けられ且つワークを把持するチャック装置，前記主軸台が載置され且つ前記主軸の軸方向であるＺ軸方向に移動可能なＺ軸テーブル，前記Ｚ軸方向に直交するＸ軸方向に移動可能なＸ軸テーブル，前記Ｘ軸テーブルに固定されたスライドベース，前記スライドベース上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動するスライダ，前記ワークを切削加工するため前記スライダに取り付けられたＹ軸バイト，前記スライドベースに隣接して前記Ｘ軸テーブルに設けられた磨きユニット，並びに前記主軸，前記Ｚ軸テーブル，前記Ｘ軸テーブル及び前記スライダの駆動制御を行うコントローラを有し，
前記磨きユニットは，前記Ｘ軸テーブルに固定されたバフベース，前記バフベース上に取り付けられた前記ワークに加工液をかけるノズル，前記ベースに支持台を介して設けられた駆動モータ，前記駆動モータの回転が減速機を介して伝達されるスピンドル，及び前記スピンドルに取り付けられた前記ワークを磨くバフから構成されており，
前記コントローラは，前記主軸の回転に同期して前記スライダ，前記Ｘ軸テーブル及び前記Ｚ軸テーブルを往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記ワークを予め決められた所定の加工形状に切削加工し，次いで前記ワークの前記チャック装置による把持状態を変更することなく前記磨きユニットによって前記ワークの切削加工されたプログラム面形状に従って前記ワークの前記加工形状の加工表面を磨き加工する制御を行うものであって，前記ワークを前記加工形状に応じて前記主軸の回転と前記Ｙ軸方向の前記Ｙ軸バイトの刃先の位置データによって決められたプログラムに従って切削加工する制御を行い，次いで，前記Ｙ軸バイトによる前記ワークの切削加工において磨き取り代分を残した状態の前記加工形状になるように制御し，次いで切削加工後のプログラム面形状に従って切削することなく前記磨きユニットによって前記加工表面を磨くように制御を行うことから成る磨きユニット付きＮＣ加工機。 - 前記スライダは，前記スライドベースに配設されたスライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交するＹ軸方向に往復移動することから成る請求項１に記載の磨きユニット付きＮＣ加工機。
- 前記スライドブロックには前記Ｙ軸方向に延びる軌道レールが設けられ，前記スライダは前記軌道レールに沿って前記スライドブロック上を前記Ｙ軸方向にリニアモータの電磁力によって高速高加速度で往復移動し，前記リニアモータを構成する電機子コイル及び界磁マグネットのいずれか一方が前記スライドブロックに設けられ，他方が前記スライダに設けられていることから成る請求項２に記載の磨きユニット付きＮＣ加工機。
- 前記ワークの前記加工形状の前記加工表面の磨き加工時に，前記ワークの前記加工表面に対して前記ノズルから噴出する前記加工液をミスト状にしてかけることから成る請求項１〜３のいずれか１項に記載の磨きユニット付きＮＣ加工機。
- 前記ワークは，レンズ保持体に固着されたレンズ素材であり，前記レンズ保持体を前記チャック装置が把持していることから成る請求項１〜４のいずれか１項に記載の磨きユニット付きＮＣ加工機。
- 前記ワークは，前記Ｘ軸テーブルに配設された刃物台に取り付けられたＸ軸バイトによって前記加工形状に荒切削加工され，次いで，前記Ｙ軸バイトによって仕上げ切削加工されることから成る請求項１〜５のいずれか１項に記載の磨きユニット付きＮＣ加工機。
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