JP4639014B2

JP4639014B2 - 複数のレンズ等のワークを同時切削加工するｎｃ加工機

Info

Publication number: JP4639014B2
Application number: JP2001291441A
Authority: JP
Inventors: 敏郎森川
Original assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Current assignee: Seibu Electric and Machinery Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2011-02-23
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003094204A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は，ワークに対して回転対面加工，回転側面加工等の切削加工を行うため，主軸の回転軸方向と同方向のＹ軸方向に往復移動するスライダにＹ軸バイトを設け，Ｙ軸バイトを主軸に同期させて高速高加速度で往復運動させてワークを切削加工する複数のレンズ等のワークを同時加工するＮＣ加工機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来，光学デバイスや情報機器デバイス等には，種々の種類の光学レンズが組み込まれている。光学レンズは一般に軸対称非球面をしており，ガラスの表面を成形又は加工し，仕上げとして研磨装置で研磨して製作される。また，非軸対称非球面を研磨して製作する方法としては，特開平８−１９２３４８号公報に開示された研削研磨方法が知られている。
【０００３】
また，特開平８−２４２９０３号公報に開示された軸偏心レンズの研磨装置は，複数個の軸偏心レンズの研磨加工を同時に行うものであり，球面形状の保持面を持つリセス式レンズホルダーは研磨加工時の回転軸となるホルダー軸を有している。ホルダーの保持面には，加工される軸偏心レンズの光軸をホルダー軸と一致する位置から保持面の外周側へずらし，光軸ずらしに応じて被加工物の配置位置を保持面の外周側位置へ移動させ，被加工物が保持できるようにする。
【０００４】
更に，特開平１１−１９８０１４号公報に開示されたプラスチックレンズの製造方法は，ブロッキング工程で多数必要なプリズムリングを廃止し，自動化できると共に，切削工程や研磨工程で必要な加工精度や品質が得られるものであり，ブロック材として従来の低融点金属の代わりに熱可塑性樹脂を用いて加工ワークの凸面全体をブロック治具に固定したものである。
【０００５】
また，特開平８−２４３９０１号公報に開示されたレンズ加工方法は，軸偏心レンズの加工ができ，複数個のレンズの研削や研磨が同時に行えるものであり，一枚のガラス被加工物を所定の曲率の球面状に研削加工し，このガラス被加工物を切断して２枚の軸偏心レンズを形成し，軸偏心した形状を考慮せずに研削を行い，複数個の加工を同時に行うことを可能にしたものである。
【０００６】
また，特開２０００−３３４６４７号公報に開示されたレンズ加工用治具は，複数のレンズを貼り付けるための平坦面又は湾曲面からなるレンズ貼付面と，該レンズ貼付面から突出して前記レンズを位置決めするリブ状又はピン状の突出部を有するものである。
【０００７】
また，慣性力を小さくして高速往復運動を可能にしたＮＣ加工機として，特開平１１−３０９６０２号公報に開示されたＮＣ加工機が知られている。該公報に開示されたＮＣ加工機は，図１６及び図１７に示すように，主軸（Ｃ軸）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と，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とが加工機ベース２に載置されている。加工機ベース２上の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，ベース２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ことができる。また，主軸台５には，主軸Ｃ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Ｃの先端にはチャック装置８が設けられ，チャック装置８にはワーク９が保持されている。
【０００８】
また，Ｘ軸テーブル４は，ワーク９と対向する位置に設置され，サーボモータ１９によって駆動され，Ｘ軸方向に移動可能である。また，Ｘ軸テーブル４には，各種のバイト２４が取り付けられる刃物台２３，及びターナ１１が載置されている。ターナ１１は，Ｚ軸方向に往復運動し得るスライダ１２と，スライダ１２を駆動する駆動装置とから構成されている。スライダ１２は，先端部にバイトホルダ２６を有しており，バイトホルダ２６にはＹ軸バイト１５が取り付けられる。また，駆動装置はＸ軸テーブル４に取り付けられたスライドベース１３上に載置されたサーボモータ１４と，スライダ１２をＺ軸方向に移動可能に支持する軸受を備えている。スライダ１２は，サーボモータ１４の駆動軸と一体構造の回転軸に形成した雄ねじに螺合するナット部材に固定されており，回転軸の回転運動に応じて往復運動することができる。
【０００９】
ＮＣ加工機でワーク９を切削加工する際には，主軸台５を載置したＺ軸テーブル３は動かないように固定される。ワーク９は，主軸台５の主軸Ｃの先端に設けられたチャック装置８によって保持され，スピンドルモータ７によって主軸Ｃによって，例えば，５００ｒｐｍの回転速度で回転する。ワーク９は，金属の他に，プラスチック材，非金属等の素材で作製されている。スライダ１２の先端に取り付けられたバイト１５は，スライダ１２の往復運動に伴ってＺ軸方向に往復運動すると共に，Ｘ軸テーブル４と一緒にＸ軸方向にも往復運動する。ＮＣ加工機は，スライダ１２の重量やターナ１１を載置したＸ軸テーブル４の重量がかなり小さいので，慣性力も小さくなり，高速高加速度の往復運動ができる。
【００１０】
ＮＣ加工機によるワーク９に対する切削加工は，予め決定されたデータに基づいて主軸駆動用のサーボモータ６及びスライダ１２を駆動するサーボモータ１４を制御することにより行われるが，刻々変化する主軸Ｃの回転角は高分解能のロータリエンコーダによって連続的に検出され，スライダ１２の往復運動によるバイト１５の刻々変わる実際の移動量はサーボモータ１４に設けられたパルスコーダにより連続的に検出され，該検出値はＮＣ制御装置の記憶情報と比較され，比較情報に基づいてサーボモータ６，１４は制御される。また，Ｘ軸テーブル４の位置もパルスコーダによって検出され，Ｘ軸テーブル４駆動用のサーボモータ１９がＮＣ制御される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上記公報に開示された研削研磨方法及び非球面研削機を使用した研削方法は，いずれにしても，研磨による方法であるから，ワークに対する加工速度が遅く，加工に長時間を要するという問題がある。また，通常のＮＣ加工機では，テーブルの慣性力が大きいためにテーブルが高速で往復移動に追従できないという理由から，加工物の回転速度も遅くなり，バイトで切削して非軸対称非球面を製作することは困難であると考えられてきた。しかしながら，研磨による方法は，加工に長時間を要するという問題があることから，非軸対称非球面を短時間で製作することが要望されていた。また，従来のＮＣ加工機は，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し，セミクロス制御をしていたが，高精度の制御や高速高加速度の加工が期待できなかった。
【００１２】
【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，ＮＣ加工機の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，ワークに対して非軸対称非球面等を高速高加速度で高精度に切削加工させると共に，複数のレンズ等のワークを回転中心から隔置した位置にチャック爪，接着剤等で固着し，複数のワークを同時に切削加工し，スライダに設けたＹ軸バイトの往復移動を主軸の回転に同期させてワーク毎に加工形状に応じたプログラムに従ってワークに対する面加工を行い，複数のワークを同時に切削加工することによってワークの切削加工のサイクルタイムを短縮して短時間で切削加工ができる複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機を提供することである。
【００１３】
この発明は，主軸台に回転可能に配置された主軸，前記主軸の回転中心に回転中心を位置させてブロック治具を把持するチャック装置，前記ブロック治具の前記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，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，前記主軸に対向して前記Ｘ軸テーブルに固定されたスライドベースと各種のＸ軸バイトが取り付けられた刃物台，前記スライドベースに固定されたスライドブロック，前記スライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交し且つ前記Ｚ軸方向と同一方向であるＹ軸方向に往復移動するＹ軸バイトを取り付けたスライダ，及び前記主軸の回転に同期して前記スライダを往復移動させる駆動装置を有し，前記ブロック治具にセットされた前記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前記主軸の回転に同期して前記スライダをＹ軸方向に往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記ワークの前記加工形状を順次に切削加工させることから成る複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機に関する。
【００１４】
前記ワークはそれぞれの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軸バイトの刃先のデータによって決められたプログラムによってそれぞれ順次に同時に切削加工され，前記ワークはそれぞれのプログラムに従って同一又は異なった加工形状にそれぞれ切削加工される。
【００１５】
前記ワークはレンズ保持体にそれぞれ固着されたレンズであり，前記レンズ保持体は前記主軸の回転中心から隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転バランスして前記ブロック治具にチャック爪又は接着剤でそれぞれ固着されている。
【００１６】
また，前記レンズ保持体を前記ブロック治具に固着する前記チャック爪は，前記ブロック治具の回転中心から隔置した周方向に等間隔に複数箇所にそれぞれ固定された固定チャック爪と，前記ブロック治具の回転中心から隔置した周方向に前記固定チャック爪に対向してそれぞれ設けられた移動可能な可動チャック爪とから構成されている。
【００１７】
更に，前記レンズ保持体は，前記レンズを保持するレンズ保持部と前記レンズ保持部と一体で且つ前記チャック爪によって挟持される挟持部とから構成されている。
【００１８】
或いは，前記ワークは前記ブロック治具にそれぞれ固着されたレンズであり，前記ブロック治具に形成された前記レンズを固着する保持凹部は前記ブロック治具の回転中心から隔置した周方向の複数箇所に回転バランスして等間隔にそれぞれ設けられている。
【００１９】
前記ワークは，前記Ｘ軸バイトによって荒切削加工され，次いで，前記Ｙ軸バイトによって仕上げ切削加工され，それによって，前記ワークの加工速度をアップさせることができる。
【００２０】
前記スライドブロックには前記スライダを往復摺動させるため前記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軸方向に高速高加速度で摺動可能である。
【００２１】
前記スライダは，リニアモータによって往復駆動され，前記リニアモータを構成する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，前記電磁コイルと前記界磁マグネットとの何れか一方が前記スライダに組み込まれ，他方が前記スライドブロックに組み込まれている。前記リニアモータは，例えば，本出願人に係る特願２０００−３２２２３９号公報に開示されたものが適用できる。
【００２２】
この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複数のワークを高速高加速度に同時に切削加工してサイクルタイムを短縮することができる。また，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することができ，例えば，特願２０００−３２２２３９号公報に開示された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，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動きを高速高加速度に高精度に制御することができる。
【００２３】
また，このＮＣ加工機では，特に，主軸に対して回転中心から隔置した位置に複数のレンズ等のワークが固着されるので，ワークに対するＹ軸バイトの速度零を無くしてワークの切削加工面に突起の発生を避け，個々のワークの加工軌跡はワークの全面にわたって円弧状になり，個々のワークに対するプログラミングによってワークには同一又は異なった加工形状を同時に切削加工することができる。また，このＮＣ加工機では，ワークの加工面が均一な円弧状切削加工面となり，加工面の面粗さが均一であるので，引き続いて行われるワークの切削加工面の仕上げのための研磨を容易に且つ良好に行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下，図面を参照して，この発明による複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機の実施例を説明する。図１はこの発明によるＮＣ加工機を説明する概略平面図，及び図２〜図１５はこのＮＣ加工機における主軸にワークを取り付けるブロック治具の種々の実施例を示す概略説明図である。また，この発明によるＮＣ加工機は，図１６及び図１７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。また，この発明によるＮＣ加工機におけるスライドベース１は，図１６及び図１７に示すＮＣ加工機におけるスライドベース１３に対応している。
【００２５】
このＮＣ加工機は，例えば，複数のプラスチック製レンズ９Ｌ等のワーク９を同時切削加工するものであり，ワーク９に対して切削加工を行うＸ軸バイト２４（ここではＸ軸方向に往復移動するバイトをいう）と，Ｙ軸バイト２０（ここでは，Ｘ軸方向とＹ軸方向へ往復移動するバイトをいう）を設けたものであり，Ｘ軸バイト２４は一般的な高速の切削加工を行うためＸ軸テーブル４に取り付けられ，また，Ｙ軸バイト２０は高速高加速度でＹ軸方向に往復移動できるスライダ１８に取り付けられている。スライダ１８は，コントローラによって，主軸１０の回転運動に同期させてＹ軸方向に往復移動させられると共に，外部データ入力等に追従して制御されて高速高加速度で往復移動可能であり，Ｙ軸バイト２０でワーク９の対面を高速高加速度で切削加工することを可能にする。
【００２６】
このＮＣ加工機は，特に，以下で説明する各実施例では，ワーク９がブロック治具１７に固着された複数個（２〜４個）のレンズ９Ｌであり，これらのレンズ９Ｌの対面を，所定の加工形状，即ち，レンズ面等の凸面，凹面，円弧面等の非軸対称非球面形状に高速高速度で短時間で同時に切削加工することを可能にしたものである。即ち，このＮＣ加工機は，特に，Ｙ軸バイト２０のみを設定して軽量に構成できるスライダ１８に高速で且つ高加速度で往復移動させ，それによって，ブロック治具１７にセットされたワーク９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，Ｙ軸バイト２０によってワーク９の対面を順次に切削加工させ，それぞれのワーク９に予め決められた同一又は異なった加工形状をそれぞれ同時に切削加工させることができることを特徴としている。
【００２７】
このＮＣ加工機は，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と，Ｚ軸テーブル３とは独立して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とが加工機ベース２に載置されている。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が設けられており，チャック装置８にはブロック治具１７を介してワーク９が保持され，ワーク９は回転駆動される。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。
【００２８】
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上に配置されている。Ｘ軸テーブル４には，直接或いは刃物台テーブルを介在してスライドベース１が固定されると共に，主軸１０に対向して各種の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，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。
【００２９】
このＮＣ加工機は，特に，複数のレンズ９Ｌ等のワーク９を主軸１０の回転に従って同時に切削加工することを特徴とし，主として，加工機ベース２上に設置された主軸台５，主軸台５に回転可能に設けられた主軸１０，主軸１０に設けられたワーク９を取り付けたブロック治具１７を把持するチャック装置８，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上に固定されたＸ軸方向に直交するＹ軸方向（即ち，Ｚ軸方向と同一方向）に延びるスライドブロック１６，スライドブロック１６上で往復移動するＹ軸バイト２０が取り付けられたスライダ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（図示せず）を有している。
【００３０】
このＮＣ加工機において，ワーク９であるレンズ９Ｌは，例えば，図２，図３，図７，図９，図１４及び図１５に示すように，チャック装置８によって主軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所にそれぞれ固定され，それぞれのレンズ９Ｌは少なくともＹ軸バイト２０によって主軸１０の回転に同期してスライダ１８がＹ軸方向に往復移動して順次に同時に切削加工されることを特徴としている。即ち，レンズ９Ｌは，図２〜図１３に示すように，アルミニウム製等のレンズ保持体３０を介してブロック治具１７に固着されるか，又は図１４と図１５に示すように，ブロック治具１７に直接固着されている。また，レンズ９Ｌをレンズ保持体３０に固着する場合には，レンズ９Ｌは，レンズ保持体３０に接着剤等で保護シートを介して固着され，或いは半田付け等で固着部３１で固着されている。スライダ１８は，主軸１０の回転に同期してＹ軸方向に往復摺動し，レンズ９Ｌの加工形状は，主軸１０の回転とＹ軸方向のＹ軸バイト２０の刃先のデータによって決められたプログラムによってそれぞれ同時に切削加工され，レンズ９Ｌはそれぞれのプログラムに従って同一又は異なった加工形状に同時に切削加工される。
【００３１】
ブロック治具１７には，図２及び図３に示すように，レンズ９Ｌが主軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向上の複数箇所（図では４箇所）に等間隔に回転バランスしてそれぞれ設けられている。又は，ブロック治具１７はチャック装置８で固定されるが，ブロック治具１７には，図４〜図６に示すように，主軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に等間隔にそれぞれ設けられたチャック爪２１が設けられており，チャック爪２１によってレンズ保持体３０がそれぞれ位置決めされて把持される。レンズ保持体３０は，レンズ９Ｌを固着するレンズ保持部３７と，レンズ保持部３７に一体でチャック爪２１によって把持される挟持部３３から構成されている。レンズ保持体３０の位置決めは，位相出し部材２８が挟持部３３に形成された位相出し溝２２に嵌合することによって所定の角度の姿勢に位置設定される。
【００３２】
このＮＣ加工機では，図２〜図８に示すように，ワーク９はレンズ保持体３０にそれぞれ固着されたレンズ９Ｌであり，レンズ保持体３０は主軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転バランスしてブロック治具１７にチャック爪２１でそれぞれ固着されている。また，チャック爪２１は，それぞれのチャック爪が可動なもので構成されている。或いは，チャック爪２１は，図７及び図８に示すように，ブロック治具１７の回転中心Ｏから隔置した周方向に等間隔に複数箇所にそれぞれ固定された固定チャック爪２７と，ブロック治具１７の回転中心Ｏから隔置した周方向に固定チャック爪２７に対向してそれぞれ設けられた移動可能な可動チャック爪２５とから構成されている。
【００３３】
このＮＣ加工機では，図９〜図１０に示すように，ワーク９は，レンズ保持体３０に接着剤又は溶接でそれぞれ固着されたレンズ９Ｌであり，レンズ保持体３０は，主軸１０の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転バランスしてブロック治具１７に位置決め部材３４で位置決めされて接着部３８でそれぞれ固着されている。また，レンズ保持体３０は，図４〜図６，図８又は図１１〜図１３に示すように，レンズ９Ｌを保持するレンズ保持部３７と，レンズ保持部３７と一体で且つチャック爪２１によって挟持される挟持部３３から構成されている。
【００３４】
或いは，図１１〜図１３に示すように，レンズ保持体３０は，レンズ９Ｌを接着部３１に接着したレンズ保持部３３とレンズ保持部３３に一体の挟持部３７とから構成されているので，ブロック治具１７に設けた位置決めブロック３４に，押さえ板２９の押さえ面３６によってレンズ保持体３０の挟持部３７を押し付けて位置決めし，ねじ３５で押さえ板２９をブロック治具１７に固定することによって，レンズ保持体３０をブロック治具１７の所定の位置に位置決めして固着することができる。
【００３５】
或いは，このＮＣ加工機では，図１４と図１５に示されるように，ワーク９は，ブロック治具１７にそれぞれ直接固着されたレンズ９Ｌであり，この場合には，ブロック治具１７にレンズ９Ｌを固着するため，ブロック治具１７には保持するレンズ９Ｌの数に対応するリセス即ち保持凹部３２がブロック治具１７の回転中心Ｏから隔置した周方向の複数箇所に回転バランスして等間隔にそれぞれ設けられている。レンズ９Ｌは，保持凹部３２に嵌入してブロック治具１７に接着剤で固着されおり，保持凹部３２に堅固に保持されることになる。
【００３６】
ワーク９は，Ｘ軸バイト２３によって荒切削加工され，次いで，Ｙ軸バイト２０によって仕上げ切削加工されるので，先ず，Ｘ軸バイト２３によってワーク９の素材に対する概略的な取り代を荒切削加工で極めて高速で切削加工して切り抜け，次いで，Ｙ軸バイト２０によってワーク９の所定の加工形状に仕上げ切削加工を行うので，トータルとしての切削加工時間を短時間で達成でき，しかもワーク９への加工軌跡が円弧面であるので，次に行うワーク９の加工面に対する研磨加工をスムースに行うことができる。
【００３７】
また，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，本出願人に係る特願２０００−３２２２３９号公報に開示されたリニアモータ（図示せず）が適用でき，この場合には，リニアモータを構成する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に組み込むことによって適用できる。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。
【００３８】
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。
【００３９】
スライドブロック１６には，リニアモータコイルを冷却するための冷却プレートが設けられている。リニアモータコイルには，リニアモータ磁石板がスライダ１８の往復移動に伴って磁力を切るが，その時に熱が発生し，高温になる。そこで，冷却プレートは，リニアモータコイルに発生した熱を冷却するため設けられている。また，スライドベース１のＹ軸とＺ軸テーブル３のＺ軸との平行度を調整するため基準ブロックがＸ軸テーブル４に取り付けられている。スライドベース１には調節ブロックが設けられているので，調節ブロックに設けた調整ねじによって，スライドベース１を基準ブロックに対して調整し，Ｙ軸とＺ軸との平行度が調整される。また，スライドブロック１６と軌道レールの間には，スライダ１８のスライドブロック１６に対する移動範囲の位置決めをするＬＭ部ライナが設けられている。スライドブロック１６には，スライダ１８のストロークを規制するためのストッパが設けられている。
【００４０】
【発明の効果】
この発明による複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機は，上記のように構成されているので，ワークに対して非軸対称非球面等の加工形状を高速高加速度で，高精度に切削加工せて短時間にワークの切削加工が達成され，特に，ワークがレンズである場合には，レンズが回転中心から隔置した位置にチャック爪，接着剤等で固着することによって取り付けられ，同時切削加工が可能になり，加工軌跡が円弧形状になってバイトの速度零が無くなってレンズの切削面の中心に突起が発生せず，スライダに設けたＹ軸バイトの往復移動を主軸の回転に同期させてワーク毎に加工形状に応じたプログラムに従ってワークに対する面加工を行い，ワークの切削加工を高精度に且つ短時間で達成できる複数のレンズ等のワークを同時切削加工できる。
【００４１】
また，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，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】この発明による複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機を説明する概略平面図である。
【図２】ワークであるレンズをレンズ保持体に複数取り付けた状態の一実施例を示す平面図である。
【図３】図２の側面図である。
【図４】レンズ保持体を位置決めしてチャック爪で固定する状態を示す断面図である。
【図５】図４のレンズ保持体の下面図である。
【図６】図４の側面図である。
【図７】ワークであるレンズをレンズ保持体に複数取り付けた状態の別の実施例を示す平面図である。
【図８】図７のレンズ保持体をチャック爪で固定した状態を示す断面図である。
【図９】ワークであるレンズをレンズ保持体に複数取り付けた状態の更に別の実施例を示す平面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】レンズをレンズ保持体に固定した状態を示す断面図である。
【図１２】図１１のレンズ保持体をブロック治具に押さえ板で固定した例を示す断面図である。
【図１３】図１２の平面図である。
【図１４】複数のレンズをブロック治具に直接取り付けた状態の他の実施例を示す平面図である。
【図１５】図１４の断面図である。
【図１６】従来のＮＣ加工機を示す概略正面図である。
【図１７】図１６のＮＣ加工機の概略平面図である。
【符号の説明】
１スライドベース
２加工機ベース
３Ｚ軸テーブル
４Ｘ軸テーブル
５主軸台
６，１４，１９サーボモータ
７スピンドルモータ
８チャック装置
９ワーク
９Ｌレンズ
１０主軸
１１ターナ
１６スライドブロック
１７ブロック治具
１８スライダ
２０Ｙ軸バイト
２１チャック爪（３爪）
２２位相出し溝
２３Ｘ軸刃物台
２４Ｘ軸バイト
２５可動チャック爪
２６バイトホルダ
２７固定チャック爪
２８位相出し部材
２９押さえ板
３０レンズ保持体
３１固着部
３２保持凹部
３３挟持部
３４位置決めブロック
３５ねじ
３６押さえ面
３７レンズ保持部
３８接着部
Ｏ回転中心

Claims

主軸台に回転可能に配置された主軸，前記主軸の回転中心に回転中心を位置させてブロック治具を把持するチャック装置，前記ブロック治具の前記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，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，前記主軸に対向して前記Ｘ軸テーブルに固定されたスライドベースと各種のＸ軸バイトが取り付けられた刃物台，前記スライドベースに固定されたスライドブロック，前記スライドブロック上で前記Ｘ軸方向に直交し且つ前記Ｚ軸方向と同一方向であるＹ軸方向に往復移動するＹ軸バイトを取り付けたスライダ，及び前記主軸の回転に同期して前記スライダを往復移動させる駆動装置を有し，前記ブロック治具にセットされた前記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前記主軸の回転に同期して前記スライダをＹ軸方向に往復移動させて前記Ｙ軸バイトによって前記ワークの前記加工形状を順次に切削加工させることから成る複数のレンズ等のワークを同時切削加工するＮＣ加工機。
前記ワークはそれぞれの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軸バイトの刃先のデータによって決められたプログラムによってそれぞれ順次に同時に切削加工され，前記ワークはそれぞれのプログラムに従って同一又は異なった加工形状にそれぞれ切削加工されることから成る請求項１に記載のＮＣ加工機。
前記ワークはレンズ保持体にそれぞれ固着されたレンズであり，前記レンズ保持体は前記主軸の回転中心から隔置した周方向の複数箇所に等間隔に回転バランスして前記ブロック治具にチャック爪又は接着剤でそれぞれ固着されていることから成る請求項１又は２に記載のＮＣ加工機。
前記レンズ保持体を前記ブロック治具に固着する前記チャック爪は，前記ブロック治具の回転中心から隔置した周方向に等間隔に複数箇所にそれぞれ固定された固定チャック爪と，前記ブロック治具の回転中心から隔置した周方向に前記固定チャック爪に対向してそれぞれ設けられた移動可能な可動チャック爪とから構成されていることから成る請求項３に記載のＮＣ加工機。
前記レンズ保持体は，前記レンズを保持するレンズ保持部と前記レンズ保持部と一体で且つ前記チャック爪によって挟持される挟持部とから形成されている請求項３又は４に記載のＮＣ加工機。
前記ワークは前記ブロック治具にそれぞれ固着されたレンズであり，前記ブロック治具に形成された前記レンズを固着する保持凹部は前記ブロック治具の回転中心から隔置した周方向の複数箇所に等間隔にそれぞれ設けられていることから成る請求項１又は２に記載のＮＣ加工機。
前記ワークは，前記Ｘ軸バイトによって荒切削加工され，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１〜６のいずれか１項に記載のＮＣ加工機。
前記スライドブロックには前記スライダを往復摺動させるため前記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軸方向に高速高加速度で摺動可能であることから成る請求項１〜７のいずれか１項に記載のＮＣ加工機。
前記スライダはリニアモータによって往復駆動され，前記リニアモータを構成する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，前記電磁コイルと前記界磁マグネットとの何れか一方が前記スライダに組み込まれ，他方が前記スライドブロックに組み込まれていることから成る請求項１〜８のいずれか１項に記載のＮＣ加工機。