JP4566840B2 - 反射鏡の穿孔方法 - Google Patents
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Description
すなわち、この穿孔方法は、精密ボール盤を使用し、図9bに示すように、椀形状の反射鏡73の光軸を通る垂直断面において被加工部(孔開け部)の外面の接線がほぼ水平となるように(被加工部の外側の接平面がほぼ水平方向に沿って配置されるように)、反射鏡73を保持する専用の固定治具72に反射鏡73を固定し、ドリル75を垂直に下降させて、椀形状の反射鏡73の外面側から内面側に貫通する貫通孔を形成するものである。しかしながら、このように、反射鏡73の片面側から貫通孔を形成する方法では、反射鏡73に対しドリル75を貫通させる際に、貫通孔における反射鏡73内側の開口端の周縁部に、高い確率でチッピング(欠け)が生じる。
すなわち、反射鏡の内外両面からの穿孔方法では、反射鏡を裏返してセットする手間がかかる上、内外両面別々に加工を施すため、その分、多くの加工時間を要する。また、この際、安定した加工を行うためには、図9a、図9bに示すように、外側穿孔用及び内側穿孔用にそれぞれに専用の固定治具71、72を用意する必要があり、これに加えて、形状やサイズの異なる反射鏡ごとに個別の固定治具をそれぞれ2組ずつ用意する必要がある。
つまり、この方法は、図9aに示した反射鏡73の内面側から穿孔の工程で、ドリル75として比較的短い長さのものを使用し、ドリルコレット74と反射鏡73とが接触しない範囲で最大限ドリルの侵入角が被加工部の表面に対して垂直に近くなるように反射鏡73の内面側から被加工部の肉厚の1/2〜2/3程度まで穿孔し、次いで、図9bに示したように、反射鏡73の外面側から残りの肉厚部分を切削加工して貫通孔を形成するものである。
さらに、この発明では、椀形状の反射鏡の開口部の端縁を、例えば、傾斜を持たせた載置面を有する固定治具上に載せることで、被加工部をほぼ垂直に保持することができ、セッティング作業を容易に行うことが可能となる。ここで、ドリルの軸方向を水平方向に向けるのは、反射鏡の開口部を下向きに載置することが簡単になることと、下記の障害を回避するためである。つまり、被加工部を水平に設置しようとすると、反射鏡の曲面部分を支持しなければならず、しかも、鉛直方向にドリルの軸方向を向けた設置では、下側のドリルの駆動部へ切削屑や切削液が飛散、侵入して故障の原因となる。
また、この発明では、被加工部を鉛直に保持し、ドリルの軸方向を水平方向に設定しているので、ドリルが被加工部にほぼ垂直に当接して穿孔が行われる。ここで、ドリルの進入角が垂直でないと、例えば比較的長さの長い内側加工用のドリルの先端が被加工部に当接する際にドリルの逃げが発生し、反射鏡の内側からの穿孔部分と外側からの穿孔部分とに位置ずれが生じたり、また、ドリルの進入面にチッピングや傷が付いたりするが、上記した発明によれば、これらの現象が防止され直線的な貫通孔を高精度に穿孔することができる。
図1は、本発明の反射鏡の穿孔方法に使用される穿孔装置を概略的に示す正面図、図2は、図1の穿孔装置のワーク加工部の構成を一部断面で示す図、図3は、図2のワーク加工部を矢視A方向からみた矢視図、図4は、加工対象となる反射鏡を示す断面図、図5は、図1の穿孔装置に設けられた一対のコアドリルの構造を示す断面図である。
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
(実施例1)
実施例1では、上記発明を実施するための最良の形態の欄(主に図5及び図6a〜図6e参照)で説明した貫通孔の穿孔方法を適用するものであって、一人の作業者が、反射鏡3を反射鏡固定治具20にセットし、反射鏡3の両側面から穿孔を行い、貫通孔33が形成された後、反射鏡3を反射鏡固定治具20から取り外すまでが1サイクルとなる。ここで、試験に使用した一対のコアドリル13a、13bのダイヤモンド粒度(粒径)は、#140(平均粒径107μm)のものを用いた。
従来法では、精密ボール盤を2台を用意するとともに、図9aに示したように、反射鏡3の内側加工用の固定治具71を用意し、図9bに示したように、外側加工用の固定治具72を用意し、使用するドリルは、加工孔径が2.65mm、ドリルコレットからの突出長は、内側加工用のドリルが65mm、外側加工用のドリルが30mmのもの、ドリルのダイヤモンド粒度(粒径)は、#100(平均粒径150μm)、ドリル回転数は17500rpm、反射鏡3の被加工部34を水槽に浸漬させた状態で切削加工を行った。
従来法の工程では、一人の作業者が、図9aに示すように、内側加工用の固定治具71に反射鏡3をセットし、精密ボール盤により反射鏡3の内側面からの穿孔を行い、次いで、内側加工用の固定治具71から反射鏡3を取り外すとともに、図9bに示すように、外側加工用の固定治具72に反射鏡3をセットして外側面からの穿孔を行い、貫通孔形成後、固定治具72から反射鏡3を取り外すまでが1サイクルとなる。
実施例2は、貫通孔33を穿孔しつつ貫通孔33の外側の開口端に面取りを行う穿孔方法である。この実施例2では、穿孔装置1に設けられていた外側(外壁面側F)加工用のコアドリル13aに代えて、図7aに示すように、外側加工用のコアドリル19aが適用される。コアドリル19aは、該ドリルの最先端部から基端部側に延び且つ反射鏡3の被加工部34に穿孔すべき貫通孔の長さより短い長さ(長さt2)で形成された円筒部57aと、この円筒部57aの最基端部から該ドリルの基端部方向に向かって膨径するテーパ部56aとを備えた刃部54aを有する。また、予め操作盤17により、貫通孔33の外側の開口端に面取りを行なう制御プログラムを設定しておく。
実施例3は、貫通孔33が穿孔された後、貫通孔33の内側の開口端に面取りを行う穿孔方法である。この実施例3では、実施例2の外側加工用のドリルと内側加工用のドリルとのそれぞれを逆側に配置した構成に類似するものとなる。すなわち、内側加工用のコアドリルは、該ドリルの最先端部から基端部側に延び且つ前記反射鏡の被加工部34に穿孔すべき前記貫通孔の長さより短い長さで形成された円筒部と、この円筒部の最基端部から該ドリルの基端部方向に向かって膨径するテーパ部とを備えた刃部を有する。
実施例4は、図8に示すように、貫通孔33の内外の各開口端にそれぞれ面取りを行う穿孔方法である。この実施例4では、穿孔装置1に設けられていた外側加工用のコアドリル13a及び内側加工用のコアドリル13bに代えて、図8に示すように、外側(外壁面側F)加工用のコアドリル19a及び内側(内壁面側R)加工用のコアドリル19bが適用される。
Claims (7)
- それぞれ同軸上を進退自在に移動するよう対向配置され、椀形状の反射鏡を内外から切削加工する内側加工用と外側加工用とで一対のドリルの先端部どうしの間に、前記反射鏡の被加工部を介在させる工程と、
前記反射鏡の被加工部が前記先端部どうしの間に介在された前記一対のドリルをそれぞれ前進させて前記反射鏡の内外両側から前記被加工部の切削を開始する工程と、
前記被加工部の内外両側からの切削が進行し前記被加工部に所定の厚みが残る加工状態で、前記反射鏡側から前記内側加工用のドリルを後退させる工程と、
前記内側加工用のドリルを後退させた後、前記外側加工用のドリルをさらに前進させて前記反射鏡の被加工部に貫通孔を形成する工程と、を有し、
前記一対のドリルは、各々の軸方向が水平方向に向く状態で対向設置され、且つ前記外側加工用のドリルが前記内側加工用のドリルよりも短く形成されており、
さらに、前記椀形状の反射鏡は、反射光を放出するための開口部が下向きとなる状態で且つ前記被加工部の接平面が鉛直方向に沿った方向になるように前記一対のドリルの先端部どうしの間に前記被加工部を介在させる状態で設置され、
この設置状態で切削加工が行われることを特徴とする反射鏡の穿孔方法。 - 前記内側加工用のドリルは、前記被加工部に所定の厚みが残る最前進位置に到達した状態での該ドリルの長手方向において、前記反射鏡の縁部と該ドリルのチャッキング部とが所定の間隔を空けて離間する長さを有し、
さらに、前記内側加工用のドリルの回転数は、7000rpm以下に調整されることを特徴とする請求項1記載の反射鏡の穿孔方法。 - 前記内側加工用のドリルの回転数は、500〜4000rpmに調整されることを特徴とする請求項2記載の反射鏡の穿孔方法。
- 前記一対のドリルは、軸心部分を通って先端部に開口する切削液の供給流路を有し、この先端部から1.5〜5MPaの圧力で前記切削液を噴出させつつ切削加工を行うことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の反射鏡の穿孔方法。
- 前記外側加工用のドリルは、該ドリルの最先端部から基端部側に延び且つ前記反射鏡の被加工部に穿孔すべき前記貫通孔の長さより短い長さで形成された円筒部と、この円筒部の最基端部から該ドリルの基端部方向に向かって膨径するテーパ部とを備えた刃部を有し、
前記内側加工用のドリルを後退させる工程では、前記内側加工用のドリルの前記円筒部の先端から前記切削液を噴出させつつ前記被加工部から後退させた前記内側加工用のドリルを前記被加工部の内側に近接する内側近接位置に待機させ、
前記貫通孔を形成する工程では、前記内側加工用のドリルが前記切削液を噴出しつつ前記内側近接位置に待機している状態で、前記外側加工用のドリルによって貫通孔を穿孔しつつ該ドリルの前記テーパ部によって前記貫通孔の外側の開口部に面取りを行うことを特徴とする請求項4記載の反射鏡の穿孔方法。 - 前記内側加工用のドリルは、該ドリルの最先端部から基端部側に延び且つ前記反射鏡の被加工部に穿孔すべき前記貫通孔の長さより短い長さで形成された円筒部と、この円筒部の最基端部から該ドリルの基端部方向に向かって膨径するテーパ部とを備えた刃部を有し、
前記貫通孔を形成する工程が実施された後、前記外側加工用のドリルの前記円筒部の先端から前記切削液を噴出させつつ前記外側加工用のドリルを前記貫通孔の形成位置から後退させ、さらに前記外側加工用のドリルを前記貫通孔の外側の開口部に近接する外側近接位置に待機させる工程と、
前記外側加工用のドリルが前記切削液を噴出しつつ前記外側近接位置に待機している状態で、前記内側加工用のドリルを前記反射鏡側に前進させて前記内側加工用のドリルのテーパ部によって前記貫通孔の内側の開口部に面取りを行う工程と、
をさらに有することを特徴とする請求項4記載の反射鏡の穿孔方法。 - 前記一対のドリルは、当該各ドリルの最先端部から基端部側に延び且つ前記反射鏡の被加工部に穿孔すべき前記貫通孔の長さより短い長さで形成された円筒部と、この円筒部の最基端部から前記各ドリルの基端部方向に向かって膨径するテーパ部とを備えた刃部をそれぞれ有し、
前記内側加工用のドリルを後退させる工程に代えて、
前記被加工部の内外両側からの切削が進行し前記被加工部に所定の厚みが残る加工状態で、内側加工用若しくは外側加工用のいずれか一方のドリルの前記円筒部の先端から前記切削液を噴出させつつ前記一方のドリルを前記被加工部から後退させ、さらに前記一方のドリルを前記被加工部の内側若しくは外側に近接する内側/外側近接位置に待機させる工程を実施し、
前記貫通孔を形成する工程に代えて、
前記一方のドリルが前記切削液を噴出しつつ前記内側/外側近接位置に待機している状態で、前記他方のドリルをさらに前進させて貫通孔を穿孔しつつ該他方のドリルのテーパ部によって前記貫通孔の他方の開口部に面取りを行う工程を実施し、
さらに、前記他方のドリルのテーパ部によって前記貫通孔の他方の開口部に面取りを行う工程が実施された後、前記他方のドリルの円筒部の先端から切削液を噴出させつつ前記他方のドリルを前記貫通孔の形成位置から後退させ、さらに前記他方のドリルを前記貫通孔の他方の開口部に近接する近接位置に待機させる工程と、
前記他方のドリルが切削液を噴出しつつ前記貫通孔の他方の開口部に近接する近接位置に待機している状態で、前記一方のドリルを前記反射鏡側に前進させて前記一方のドリルのテーパ部によって前記貫通孔の一方の開口部に面取りを行う工程と、
を有し、
前記他方のドリルは、前記外側加工用のドリルであって、前記一方のドリルは、前記内側加工用のドリルである、
ことを特徴とする請求項4記載の反射鏡の穿孔方法。
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