JPH01205972A - Polishing device - Google Patents

Polishing device

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JPH01205972A
JPH01205972A JP2766288A JP2766288A JPH01205972A JP H01205972 A JPH01205972 A JP H01205972A JP 2766288 A JP2766288 A JP 2766288A JP 2766288 A JP2766288 A JP 2766288A JP H01205972 A JPH01205972 A JP H01205972A
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nose
tape
polishing
abrasive
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Toyohiko Hiyoshi
日吉 豊彦
Masanori Suzuki
正則 鈴木
Kazuo Watanabe
和雄 渡辺
Mikio Iwata
岩田 三樹男
Shinkichi Okawa
大河 眞吉
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  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Abstract

PURPOSE:To feed a uniform and fresh abrasive at all times, stabilize a polishing amount and enhance machining accuracy by providing a tape feed means for supplying and travelling a tape having an abrasive between the machined plane of a rotating workpiece and an oscillating polishing tool. CONSTITUTION:A drive motor is actuated to turn a feed screw and cause the slide of a slide axis 32 toward a workpiece 1, thereby clamping a nose 38 fitted to an abrasive supply device 40 fixed to the said axis 32 between lap tapes 39 and causing the hitting of the nose 38 to the workpiece 1. Then, the workpiece 1 is turned with a drive motor 22 and another drive motor is to cause the lap tapes 39 to travel on tension in an approximately vertical direction along the curvature of the tip of the nose 38, and the abrasive on the lap tapes 39 polishes an area where the tip of the nos 38 and the workpiece 1 are in contact with each other. In this case, the nose 38 is oscillated with an oscillation device 201 and pressed to the workpiece 1 with a weight 33 by the predetermined pressing force.

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】 本発明は研摩装置に関し、特にレンズやモールド型等の
光学鏡面を有するワークの面形状の部分修正研摩に好適
な研摩装置に関する。 【従来の技術] レンズ等のワーク(工作物)を設計の面形状に高精度に
加工し、滑らかな光学鏡面を得るには、研削加工等によ
り創成加工された面を均等研摩加工により仕上げ、形状
測定の後、その測定結果に基づいて部分的な形状誤差を
除去しつつ表面を研摩する部分修正研摩加工が必要とさ
れる。この部分修正研摩加工に用いられる従来装置を第
37図に示す。 本図において、1は回転するレンズ等のワーク、2は駆
動モータ3で回転するスピンドル4の先端に取付られた
フェルトであり、スピンドル4は玉釉受を介してブラケ
ット5に支持され、ブラケット5はワーク1の方向に移
動可能なスライド軸6に取付けられている。 従来装置では、以上の構成において、回転させたワーク
1に研摩材を塗布したフェルト2を押し当て、駆動モー
タ3でフェルト2を回転させて、ワーク1を部分修正研
摩していた。 [発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上述のような従来装置では、スピンドル
4の支持に玉軸受を使用しているので、高精度の回転が
得られず、そのためフェルト2の振れ回り(回転ぶれ)
が大きくなってワーク1の加工面に当る部分が広くなり
、微小範囲の部分研摩がしにくいという問題がある。 また、フェルト2のワーク1に当る部分が常に同じ位置
であるので、フェルト2に塗布した研摩材が目づまりを
起こしてワーク1の研摩量が安定しないという問題があ
る。また、ツール(工具)としては上述のフェルトの他
に、ベークライト5鋳鉄が使用され、研摩材としては、
ねり状のダイヤモンド+グリスやダイヤモンド牛油(ま
たは*)の混合物等が用いられているが、研摩材がいず
れも浮遊砥粒のために研摩量が一定にとれず安定しない
という問題がある。 そこで、本発明は上述の従来の問題点に鑑み、微小部分
の修正研摩の研摩量が安定して、より高精度で良好な面
形状の研摩加工が得られる研摩装置を提供することを目
的とする。 E問題点を解決するための手段] かかる目的を達成するため、本発明は、回転する加工物
加工面に研摩工具を定圧で押付ける加圧手段と、研摩工
具と加工物加工面との間に研摩材付テープを供給走行す
るテープ供給手段と、研摩工具を揺動させる揺動手段と
を具備したことを特徴とする。 [作 用] 本発明は、回転する加工物加工面とt!動する研摩工具
°との間に研摩材付テープを供給走行し、テープを研摩
工具により加工物加工面に揺動させながら定圧で押付け
るようにしたので、均一な新しい研摩材が加工面に常に
供給されて研摩量が極めて安定し、これにより例えば光
学鏡面を加工する際の部分的な形状誤差を除去しつつ研
摩する部分修正研摩において加工精度を向上させること
ができ、また部分的に修正を行った際に生ずる加工面と
非加工面との段差を滑らかにし、良好な加工面形状を得
ることができる。 [実施例] 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。 A、研摩装置の全体構成 第1図および第2図に、本発明を適用した研摩装置の実
施例の全体構成を示す。正面の全体の装置外観を示す第
1図において、10は定盤、11は定盤上に固定し、水
平に回転可能な旋回テーブル、12は旋回テーブル11
の上方に固定した大径の歯車、13は歯車12と噛み合
う小径の歯車14を介して旋回テーブル11の回転が伝
えられ、旋回テーブル11の回転角(以下、旋回角と称
する)を読み取るエンコーダ(角度検出器)、15はエ
ンコーダ13を定盤lO上に固定するブラケットである
。 16は旋回テーブル11の旋回角の原点を検出する
原点スイッチ、17は原点スイッチ16を定盤1G上に
固定する支柱である。 18は旋回テーブル11の回転歯車12に固定したワー
ク側のベース、19はベース18に固定したリニアガイ
ドレール、20はリニアガイドレール19に搭載されて
リニアガイドレール19上を摺動可能なスライダ、21
はスライダ20上に取付けたスピンドル、22はスピン
ドル21を介してスピンドル21の先端に装着されたワ
ーク1を回転するワーク駆動モータである。23はスラ
イダ20を駆動してワーク1の曲率中心と旋回テーブル
11の旋回中心とを一致させるためのワーク送り用ハン
ドル、24はスライダ20の動きを止めるロックねじで
ある。 25は定盤lOに固定した工具側のベース、26はベー
ス25に固定したリニアガイドレール、27はリニアガ
イドレール26に搭載したスライダ、28はスライダ2
7を直進に水平方向に摺動させる送りねじ、29は送り
ねじ28に取付けたハンドル、30は送りねじ28をベ
ース25上で支持している軸受、31はスライダ27に
固定した軸受箱、32は軸受箱31に支持されて水平方
向に摺動するエアースライド軸、33はスライド軸32
に加重をかけるおもり(iiilりである。 おもり33は、スライド軸32の端部に突設したピン3
4に固定されて、軸受箱31に取付けられた滑車35に
巻回されたワイヤ36の下端に取付けられ、自重により
スライド軸32をワーク1の方向に定圧で押圧する作用
をする。37はスライダ27の動きを止めるロックねじ
である。 38はスライド軸32の先端部分に装着され、ラップテ
ープ39をワーク1に押付ける先端球状の工具(以下、
ノーズと称する)であり、そのラップテープ39のワー
ク側の片側表面には研摩材が均一に塗布固着され、テー
プ39の移動によりワーク1の表面に残った微小突起部
分を均一な研摩材で削り落して鏡面研摩する。40はラ
ップテープ39をワーク1とノーズ38間に供給する研
摩材供給装置であり、テープ送り出しの供給リール41
とテープ巻取りの巻取リール42とを有する。 201は研摩材供給装置40をテープ供給方向と直角方
向に揺動させる揺動装置である。 次に、上方からの全体の装置外観を示す第2図において
、43は旋回テーブル11を旋回させる旋回テーブル駆
動モータ、44はスライダ20をスライドさせる送りね
じであり、この送りねじ44にハンドル23が取付けら
れている。45は送りねじ44を支持している軸受であ
る。46はベース25に取付けたスケール、47はスケ
ール46の原点を検出する原点スイッチ、48はスライ
ド軸32をスライドさせるスライド軸駆動モータ、49
は軸受箱31に固定したモータブラケット、50は送り
ねじ、51は送りねじ50に取付けたストッパである。 以上の構成において、ワーク1は種々のサイズのものが
あり、スピンドル21に着脱自由に取付けられるように
なっている。作業開始時には、作業者(操作者)は木口
の右側のハンドル23を回してスケール46の値を読み
ながら、スライダ20をワーク1のサイズに合った位置
まで動かし、ロックねじ24を締めてスライダ20の動
きを固定する。 次に、作業者は木口の左側のハンドル29を回して研摩
材供給装置(テープ送り装置)40に取付けたノーズ3
8がワーク1の近くにくるまでスライダ27をスライド
させ、ロックねじ37でスライダ27を固定する。 次に、作業者がスタートボタン(図示しない)を押下げ
ると、駆動モータ48が起動して送りねじ50を回転さ
せ、スライド軸32をワーク1の方向にスライドさせる
。この時、軸受箱31を空気静圧軸受にすることにより
、スライド軸32の走り(動き)を高精度に制御できる
。このようにして、スライド軸32に固定された研摩材
供給装置40に取付けたノーズ38をラップテープ39
を間にはさんでワーク1に突き当てる。この時、ワーク
1にラップテープ39の研摩材塗布面が当る。また、ス
ライド軸32にはおもり33が作用するのでノーズ38
はワーク1に定圧で押圧することとなる。 続いて、駆動モータ22を起動してワーク1を回転させ
、同時に後述の駆動モータによってラップテープ39を
ノーズ38の先端の曲面に沿って略垂直上方向に緊張走
行し、ラップテープ39上の研摩材によりノーズ38の
先端とワーク1が当っている部分の研摩が行われる。 この時、ラップテープ39で研摩する量はワーク1をノ
ーズ38が加圧する力と、その加圧時間、ワーク1の回
転数、ラップテープ39の走行速度とラップテープ39
に塗布された研摩材の種類によって変化する。そのワー
ク1をノーズ38が加圧する力Fはおもり33の重MW
によって調整できる。また、駆動モータ43の速度を変
化させることにより、ワーク1のある角度にラップテー
プ39を介してノーズ38が接触している加圧時間Tを
調整できる。 また、ワーク1を部分的に研摩するために、駆動モータ
43を駆動させて旋回テーブル11を、ワーク1の研摩
したい部分にノーズ38が当る位置(旋回角)まで比較
的高速で旋回させる。このときの旋回角はエンコーダ1
3で読み取る。また、旋回テーブル11の軸受に、空気
静圧軸受を使用することにより高精度の回転制御が得ら
れる。 B、揺動装置の構成 第32図は第1図における揺動装置201の一構成例を
示す。 同図において、202はL字型のブラケット、203a
および203bは板ばね、204および205はプレー
トである。一対の板ばね203a、 203bは所定間
隔あけて並べたプレート204 、205の両端面にボ
ルトにより固定されており、一方のプレート204はブ
ラケット202にボルトで固定されている。 206は他方のプレート205の一端に取り付けたプラ
ンジャーピン、207はブラケット202の側面にプラ
ンジャーピン206とほぼ同一方向に取り付けられたモ
ータ(揺動モータ) 、208はモータ207のシャフ
トに取付けられた円筒カムである。その円筒カム208
のカム面208aにはプランジャーピン206の先端が
当接しており、モータ207により円筒カム208を回
転させることにより、プランジャーピン206を介して
プレート205にラップテープ39の供給方向と直角方
向の往復動(すなわち揺動)を行なわせる。 以上の構成からなる揺動装置201のブラケット202
はスライド軸32の端面に固定され、またプレート20
5には研摩材供給装置40のブラケット62がブラケッ
トプレート62aを介して固定されている。ブラケット
62の先端には研摩工具であるノーズ38が取付けられ
ている。すなわち、これによりノーズ38を含む研摩材
供給装置40は揺動装置201により揺動可能にスライ
ド軸32に取り付けられていることとなる。 よって、モータ207により円筒カム208を回転させ
ると、カム面208aに当接したプランジャーピン20
6を介してプレート205が揺動運動を行なう結果、ノ
ーズ38に本図の矢印fの方向への揺動運動を行なわせ
ることができる。 C8研摩材供給装置の構成 第3図〜第8図は、本発明を適用した研摩材供給装置4
0の一実施例の構成を示し、第3図は正面図、第4図は
右側面図、第5図は平面図、第6図は第3図のA−^断
面、第7図は第3図のB−8断面および第8図は第3図
のC−C断面を示す。 第3図において、55〜60はガイドコロであり、供給
リール41から供給されるラップテープ39はガイドコ
ロ55〜60および回転駆動されるゴム輪61の順に巻
回されて送られ、最後に巻取リーム42で巻取られる。 ガイドコロ55.56,58.60はコロ軸55a、5
6a。 58a、60aを介してブラケット62に回転自由に固
定されているが、ガイドコロ57はアーム63を介して
支持!Thk64を中心に自重により本図実線の位置か
ら本図破線の位置まで移動可能に支持されてあり、上下
のストッパ65. [i6により上方と下方への移動範
囲を制限されている。 ラップテープ39が供給リール41にほとんど残り少な
くなったり、ガイドコロ等からはずれたりすると、ラッ
プテープ39の張力が低下するのでガイドコロ57は自
重によりただちに降下し、マイクロスイッチ67はこの
ガイドコロ57の降下を検出棒68を介して検出する。 69はラップテープ39に適切な張力を与えるテンショ
ンコロであり、70はテンションコロ69を支持するテ
ンションアーム、71はテンションアーム70を引張る
引張ばね、72はテンションアーム70を回転自在に支
持する支持軸、73は引張ばネ71のばね支持軸である
。テンションアーム70は引張ばね71に付勢されて、
テンションコロ69をゴム輪61に押し付け、テンショ
ンコロ69とゴム輪61間を走行するラップテープ39
に適切な張力を与える。 74はラップテープ39がノーズ38からはずれるのを
防止するスリーブであり、ラップテープ39はスリーブ
74の内側を通ってノーズ38の先端で反転し、再びス
リーブ74の内側を通ってガイドコロ59へ行く。75
は巻取リール42に回転力を伝えるベルトである。 次に、第4図において、76は巻取リール42とゴム輪
61を駆動するリール駆動モータ、77aと77bは駆
動モータ76の回転をプーリー軸78に伝える一対の傘
歯車、79aと79bはプーリー軸78の軸受であり、
プーリーId178に上述のゴム輪61が固定されてい
る。80は従動側のプーリー軸であり、ベルト75を介
して原動側のプーリー軸78から駆動力が伝達される。 81はプーリー軸80の軸受、82はプーリー11it
h80の止め輪、83は巻取リール42の両側面に配設
したスラストワッシャ、84は巻取リール42の軸受、
85は巻取リール42の押え座金、86は圧縮ばね、8
7は圧縮ばね86を介して巻取リール42をプーリー@
80に固定する押えねじである。 第5図において、88は供給リール42の支持軸であり
、ブラケット62に固定される。89〜93の部材は供
給リール42の着脱等に用いられるもので、89はスラ
ストワッシャ、90は軸受、91は押え座金、92は圧
縮ばね、93は押えねじである。 第6図はアーム63の近傍の構造を示し、ここで94は
ガイドコロ57のコロ軸57aに設けた軸受、95はガ
イドコロ57のぬけ落ちを防止する止め輪であり、ガイ
ドコロ57の周面にはラップテープ39を案内する溝部
(ガイド溝)57bが形成されている。96はガイドコ
ロ57を取付けたアーム63を回転自由に支持する軸受
であり、支持軸64に取付けられて、止め輪97により
ぬけ止めされている。 第7図はテンションアーム70の近傍の構造を示し、こ
こで98は支持Ii[1172に取付けた止め輪、99
はテンションアーム70に取付けた圧縮ばね、100は
圧縮ばね99の止め輪、101はテンションコロ69の
止−め輪、102はテンションコロ69の止めピン、1
03はストッパ軸である。 また、第8図はガイドコロ60の近傍の構造を示す。こ
こで104はガイドコロ60の軸受、105は止め輪で
あり、ガイドコロ60はコロ軸60aによりブラケット
62に回転自由に固定される。ガイドコロ60の周面に
はラップテープ39を案内する溝部(ガイド溝)60b
が形成されている。第3図に示す他の固定のガイドコロ
55.56,58.59も第8図のガイドコロ60とほ
ぼ同様の構造をしている。 第1図および第32図に示すように、研摩材供給装置(
テープ送り9董)40は、そのブラケット62が揺動装
置201を介してスライド軸32に取付けられ、スライ
ド軸32のスライドによりノーズ38と一体に動く。第
3図および第4図に示すように供給リール42に巻かれ
ていたラップテープ39はガイドコロ55,56,57
,58 、ノーズ38の先端部、ガイドコロ59.60
の順で通り、プーリー軸78に取付けられたゴム輪61
とテンションコロ69にはさまれ、回転する巻取リール
14に巻かれていく。 このとき、プーリー軸78は歯車77a、78bを介し
て駆動モータ76により回転し、ゴム輪61を回転させ
る。駆動モータ76の回転数は任意に変えることができ
、これによりラップテープ39の走行速度を可変にでき
る。 プーリー軸78が回転すると、ベルト75を介してプー
リー軸80が回転し、回転したプーリー軸80はスラス
トワッシャ83の摩擦力によって巻取リール41を回転
させる。スラストワッシャ83の摩擦力は押えねじ87
の位置により調整でき、押えねじ87によりたわませた
圧縮ばね80の付勢力によりスラストワッシャ83の摩
擦力を生じさせている。 巻取り−ル41に巻取られたラップテープ39はしだい
に巻取径を増し、巻取速度が早くなってゴム輪61で走
行させているテープ速度よりも早くな°ってしまうので
、プーリー@80と巻取り−ル41とがスラストワッシ
ャ83を介して滑るようにしてあり、これによりラップ
テープ39の走行速度を常に一定に保つように構成しで
ある。また、テンションコロ69のゴム輪61に押付け
る力は引張ばね71によって行われ、その押付ける力は
テンションアーム70の引張ばね71を引っかける穴位
置を変えることにより変えられる。 ノーズ38には後述のようにラップテープ39がはずれ
ない様にテープ案内溝が切ってあり、そのノーズ38の
先端部の形状はワーク1の微小部分の研摩が可能なよう
に球状に加工してあって、ワーク1と点で当るようにな
っている。また、ノーズ38の外周には円筒状のスリー
ブ74が嵌着されており、ラップテープ39はスリーブ
74とノーズ38の上下の溝間を通って送られるのでラ
ップテープ39はノーズ38からはずれない。 また、ガイドコロ57はアーム63に取付けられていて
、ラップテープ39の張力により支えられている。供給
リール42に巻かれていたラップテープ39は上述のよ
うに巻取り−ル41によって巻取られて行き、最後にラ
ップテープ39が供給リール42からはずれてラップテ
ープ39の張力が低下するので、ガイドコロ57を支え
切れなくなり、ガイドコロ57が下端方向へ下がる。ガ
イドコロ57が下がるとただちにマイクロスイッチδ7
が作動し、駆動モータ76を停止してラップテープ39
の走行を止める。 一方、供給リール42は第5図に示すように、スラスト
ワッシャ89の摩擦力によりブレーキがかけられ、ラッ
プテープ39に張力を与えている。スラストワッシャ8
9の摩擦力は押えねじ93を調整して圧縮ばね92をた
わませ、そのばね力により与えられる。 研摩材供給装置40を長期間保管する時に、テンション
コロ69をゴム輪61に押えつけたままにしておくと、
ゴム輪61が変形して加工時にラップテープ39の走行
が不安定になるので、ブラケット62に開けた穴にスト
ッパ軸103を入れてテンションコロ69を固定し、テ
ンションコロ69がゴム輪61と離れるようにしている
(第7図参照)。 D、ノーズ(加工工具)の構成 第9図〜第18図は、本発明実施例のノーズ38の構成
例を示す。 第9図は研摩加工時のノーズ38部分の縦断面、第1θ
図は第9図のX−X断面、第11図はノーズ38のみの
縦断面、第12図はその右側面を示す。第9図〜第12
図において、38aはラップテープ39の走行方向に沿
って成形したノーズ38のテープ案内溝、38bはノー
ズ38の先端部の球状部分(凸状曲面)である。 また、ノーズ38の溝部38aの位置で、溝部38aを
覆う円筒形のスリーブ74が嵌着されている。ラップテ
ープ39はガイドコロ58に案内されてノーズ38の下
側の溝部38aとスリーブ74の間に入り、ノーズ38
の露出した球状先端38bを通ってノーズ38の上側の
溝部38aとスリーブ74の間に再び入り、ガイドコロ
59に導かれる。このように、スリーブ74が溝部38
aを覆っているので、ラップテープ39は正確に案内さ
れてはずれることがない、また、ノーズ38の先端部分
38bは球状なので、ワーク1と点で当り、ワーク1の
微小部分の研摩が可能となる。 ノーズ38の先端形状は、正しい加工位置へ圧力を作用
させる為に高い形状精度が要求されるが、特に本発明実
施例では高精度の真球度が要求される。しかし、第9図
〜第12図に示すような一体形状のノーズ38では先端
部38bの球面の加工が難しく、高精度の球面を得にく
い。 第13図〜第18図は、ノーズ38の先端部分に別体の
鋼球106を取付けて高精度の球面を得るようにした実
施例を示す、鋼球106は要求される高い真球度のもの
が容易に手に入り、例えば市販の鋼球(例えばベアリン
グ球)も用いることができる。 この鋼球106を接着剤等によりノーズ本体38cの先
端に固着して取付け、ノーズ本体38と鋼球106の上
面と下面にテープ案内溝IQ6aを形成する。ワーク1
の加工量が多い場合には第13図〜第16図の実施例に
示すような比較的大径の鋼球10Bを用いて研摩量を多
くし、小径ワークの如き加工量が少ない場合には第17
図・第18図に示すように比較的小径の鋼球108を用
いると良い。 E、加工原理 第19図〜第21図は本発明実施例の加工原理を示す。 第19図に示すように、ラップテープ39の研摩材が塗
布された面をワーク1側にして、ワーク1の研摩したい
部分にノーズ38の先端をラップテープ39をはさんで
押し当て、ワーク1を矢印時計方向に回転し、ラップテ
ープ39を上方向に走行すると、そのノーズ38が当っ
たワーク1の部分が研摩される。 ラップテープ39上の研摩材は均一に塗布できるので、
従来の浮遊砥粒のような問題は生ぜず、研摩量を一定に
することができる。また、ラップテープ39の走行によ
り研摩中はワーク1に対して常に新しい研摩材が供給さ
れるので、研摩材の目づまりは生ぜず、常に理想的な切
れ刃により加工面が研摩されるので研摩量が安定化し、
高精度な鏡面仕上げが得られる。 また、工具(ノーズ)38自体は回転させないので、工
具の回転ぶれによる問題は生ぜず、かつノーズ38の先
端を真球面にしたので、ワークlにノーズ38が点で当
り、極めて微小範囲の部分研摩を高精度にできる。さら
に、ノーズ38をワークlに押し当てる定圧力はおもり
33によって調整されるので、最適な加工圧でワーク1
を研摩することができ、加工量を安定化できる。 ここで、ラップテープ39により研摩される研摩量は、
上述のように、ワーク1の回転数とラップテープ39の
走行速度、ラップテープ39に塗布された研摩材の種類
およびノーズ38のワーク1に押し当てる加圧力と加圧
時間で定まる。 従って、第20図に示すように、ワーク1が速度v2で
等速回転され、ラップテープ39が速度V。 で等速走行し、ノーズ38のワーク1に押当てる加圧力
Fがおもり33により一定圧に調整され、ラップテープ
20の研摩材の種類が一定であるとすれば、ノーズ38
がワーク1に押し当てる加圧時間を調整制御することに
より、研摩される全を適切に制御して高精度の鏡面研摩
を得ることができることがわかる。 だが、ワーク1上の微小突起部分107は一般に大/j
)さまざまであり、その位置も第21図に示すようにば
らついているので、実際には研摩する突起部分107の
位置と大きさを予め測定し、その測定した位置にワーク
1を移動してノーズ38を押し当て、突起107の大き
さに応じてその押し当てる加圧時間を増減する必要があ
る。 このワーク1の移動は旋回テーブル11の旋回角度を駆
動モータ43で制御することにより達成され、加圧時間
は旋回テーブル11の旋回速度を可変制御することによ
り達成される。また、上述の加工量と旋回速度は逆比例
の関係にあることが実験によっても確認されている。 また、揺動装置201によりラップテープ39をワーク
1の加工面に揺動接触させて研摩加工を行なうと、その
加工時にワーク1の加工面に生ずる微小な段差の傾斜を
滑らかにすることができるので、良好な加工面形状を得
ることができる。 例えば、前述した加工原理によると、ラップテープ39
を揺動させない場合は第33図(八)に示すように、ワ
ーク1の加工面の加工部分mには段差りが生じ、その境
界部の傾斜Sは急になっている。ところが、ラップテー
プ39を揺動させつつ、接触させて研摩加工を行なうと
、同図(0)に示すように境界部の傾斜S′はゆるくな
り、加工面m′ と非加工面Pとが滑らかにつながり、
良好な面形状を示す。 本発明による上述の作用を実際の加工例を用いてさらに
詳しく説明する。第34図(A) 、 (B)は研摩加
工を行なったワーク1の加工面の干渉縞を示す、同図(
A) 、 (B)は第35図に示す断面形状のワーク1
の球面部を第1表に示す条件で、第36図のように加工
した場合の球面部の干渉縞の写真を模写した図である。 本実施例の揺動装置201を使用せずに研摩加工したワ
ーク1aの干渉縞写真の模写図である第34図(A)で
は、加工部(m)非加工部分(P)  との境界がはっ
きりしており傾斜(S)が急であることがわかる。一方
、+I動装Fa 2 Q lを使用して研摩加工したワ
ーク1bの干渉縞写真の模写図である第34図(B)で
は、加工部分(m) と非加工部分(P)との境界(S
′)がはっきりせず、加工面と非加工面とが滑らかに連
続していることがわかる。尚、第34図(A) 、 (
B)におけるワーク1の段差りは約0.02μm程度で
ある。 F、制御9音の構成 第22図は本発明実施例の制御系の回路構成例を示す。 本図において、110は制御用コンピュータであり、メ
モリ111 に予め格納した第23図に示すような制御
手順に従フて、本発明に係る加工制御を司る。 112はワーク1を回転する駆動モータ22を駆動制御
するワーク軸モータドライバ(駆動回路)、l13はラ
ップテープ39を送る駆動モータ76を駆動制御するテ
ープ送りモータドライバ: 114はノーズ38をスラ
イド軸32を介して送る駆動モータ48を駆動制御する
ノーズ送りモータドライバ、221は揺動モータ207
を駆動制御する揺動モータドライバであり、これらのモ
ータドライバ112〜114および221は制御コンピ
ュータ110の指令信号(制御信号)に応じて対応する
モータの回転を制御する。 115は旋回テーブル11の旋回角を検知するエンコー
ダ13からの出力を人力して、旋回軸角度データを制御
用コンピュータ110に送出する旋回軸角度検出器、2
11は後述の第24図の非接触測定器121の出力を人
力する測定器人力インタフェースである。118は旋回
テーブル11を回転(旋回)させる駆動モータ43を駆
動制御する旋回軸モータドライバである。 117はメインコンピュータ118から供給される後述
のような加ニブログラムを入力する加ニブログラム入力
部であり、加ニブログラムは旋回テーブル11の旋回角
度と旋回速度の組合せデータから成る。 119はフロ
ッピーディスク(FD)120を駆動制御するFDドラ
イバである。 次に、第23図のフローチャートを参照して1、本発明
実施例の制御動作例を説明する。 まず、ワーク1を部分修正する前に、制御コンピュータ
110は修正用プログラム(加ニブログラム)を加ニブ
ログラム人力部117から入力し、メモリ111の所定
領域に格納する(ステップSl)。 次に、作業者はハンドル29を回してワーク1の曲率中
心を旋回テーブル11の旋回中心に合致させるが、この
合致を制御コンピュータ110が確認したら(ステップ
S2)、次に制御コンピュータ110はメモリ111に
記憶した修正用プログラムに基づいて旋回軸モータドラ
イバ116に指令を出して駆動モータ43を作動させ、
ワーク1の修正部分まで旋回テーブル11を旋回させる
(ステップS3)。 続いて制御用コンピュータ110はワーク軸モータドラ
イバ112に指令を出して駆動モータ22を作動させ、
ワーク1を回転させるとともに、またテープ送りモータ
ドライバ113に指令を出して駆動モータ76を作動さ
せ、ラップテープ39を走行さ−せ、また揺動モーター
ドライバ221に指令を出して揺動モータ207を作動
させる(ステップS 4. )。 次に、制御用コンピュータ110はノーズ送りモータド
ライバ114に指令を出して駆動モータ48を作動させ
、ノーズ38をワーク1にラップテープ39を間にはさ
んだ状態で突き当て停止する(ステップS5)。 続いて、制御用コンピュータ110はメモリ111に記
t9された修正用プログラムに基づいて旋回軸モータド
ライバ116に旋回速度指令を与えてモータ43を作動
し、エンコーダ13から旋回角度データを旋回角度検出
器115を介して入力する(ステップS6)。 続いて、制御用コンピュータ110はメモリ111に記
憶された修正用プログラムに基づいて、検出旋回角度に
対応した旋回速度を旋回軸モータドライバ116に出力
し、モータ43の旋回速度を制御する(ステップS7)
。 上述のステップS6.S7の制御動作を、工、ンコ一ダ
13の検出値が修正用プログラムに記憶された所定の終
了角度に達するまで順次縁り返し、エンコーダ13で検
出された検出旋回角度が上述の所定の終了角度に到達し
たら(ステップS8)、制御コンピュータ110はノー
ズ送りモータドライバ114に指令を出して駆動モータ
48を作動して、ラップテープ39をワーク1から離し
くステップS9)、ワーク軸モータドライバ112とテ
ープ送りモータドライバ113 と揺動モータドライバ
221 とに指令を出して駆動モータ22゜207およ
び76を停止させ、ひとつの部分の修正研摩を終了する
(ステップSIO)。 修正プログラムのデータの全てが完了しないとき、すな
わちワーク1の他の部分も修正研摩するときには、上述
のステップS3に戻り、ステップS3からSIOまでの
処理を修正プログラムが完了するまで繰り返す(ステッ
プ5ll)。 G、加工量測定手段の構成 第1図に示した本発明実施例装置に非接触測定器を設け
ることにより、研摩加工の加工前後の加工量測定手段(
装置)としても簡単に使用(共用)できることを第24
図に示す。 第24図において、121は非接触測定器であり、非接
触電気マイクロメータ、レーザ測距計、光学スケール等
の一般的な非接触型の測定器を用いることができる。こ
の非接触測定器121の取付位置は、ノーズ38と一体
に変位するスライド軸32の変位が測定できる位置であ
ればどこででも良く、例えば木口のようにスライド軸3
2の後方に配置される。122は非接触測定器121を
取付位置に固定する位置調整可能なスタンド、123は
非接触測定器121の出力信号を増幅して表示すること
の可能な測定メータである。 非接触測定器121の測定データは増幅処理された後、
デジタル信号に変換され、第22図の制御用コンピュー
タ110に送られてIA埋される。 その他の構成部分は第1図の実施例と同様なので、その
詳細な説明は省略する。 以上の構成において、ワーク(加工物)1の加工面にラ
ップテープ(テープ状研摩部材)39を押圧して研削・
研摩する上述のノーズ(押圧部材)38から、そのラッ
プテープ39を取り外し、ノーズ38を加工量測定手段
の測定子としてワーク1に直接接触させる。 ノーズ38をワーク1に直接接触させた後、旋回テーブ
ル11の旋回角を原点位置にセットし、軸受箱31をロ
ックねじ37で固定し、旋回テーブル11を回転する。 このように、ノーズ38をワーク1に直接接触させた後
、ワーク1を旋回させれば、ノーズ38はおもり33の
押圧力によりスライド軸32を介して一定圧でワーク1
に接触しているので、第25図に示すように、ワーク1
の表面の形状および微細な凹凸に追従して変位し、ノー
ズ38が取付けられているスライド軸32も同時にノー
ズ38と一体に変位する。 どのスライド軸32の変位を非接触測定器121で所定
ピッチで測定し、制御用コンピュータ110へ出力する
。制御用コンピュータ110はその測定器121の測定
データとエンコーダ13から得られる旋回テーブル11
の旋回角度データとをメモリー11に一旦記憶した後、
ワーク1の設計データ(理想値)との差(誤差)を求め
て修正加工量とその加工位置からなる修正データを作成
する。 特に、本実施例では、スライド軸32が軸受箱31の空
気軸受に支持され、おもり33により適切な一定の接触
圧が与えられ、かつノーズ38の先端が点接触の球状に
形成されているので、極めて追従性が良く、ワーク1の
表面の微細な凹凸変化も非接触測定器121により、例
えば□□μmの単位で極めて精密に測定することができ
る。 また、このように、本実施例では、工具である抑圧部材
を測定子としても共用できるので、高価な専用測定装置
を用いる必要がなくなり、またワーク1のセット調整に
よる問題(セツティングずれ)が生じない利点があり、
かつ測定後、ただちに修正研削・研摩加工が行えるので
加工処理の大幅な短縮となる。さらに、測定から修正加
工まで全自動化が可能になるので操作作業が大幅に減少
し、製造コストダウンが達成で幹る。 H1加工データ作成手段の構成 第26図は第1図に示すような部分修正研摩装置に供さ
れる加工データ(修正用プログラム)を作成する加工デ
ータ作成手段の構成例を示す、本図において、131は
測定データと後述の理想曲線(データ)とから誤差曲線
(データ)を出力する測定器、132はその理想曲線を
測定器131°に与えるフロッピーディスク(FD)で
ある。 133は測定器131からの誤差曲線と後述の切削量曲
線(データ)とから加工データを出力する自動プログラ
マ、134はその切削量曲線を自動プログラマ133に
与えるフロッピーディスク、H5は自動プログラマ13
3から得られる加工データを修正用プログラムとして入
力し、部分修正研摩加工を行う第1図に示すような加工
機である。 測定器131は例えば第24図の非接触電気マイクロメ
ータ121の如き変位測定手段と、第22図の制御用コ
ンピュータまたはメインコンピュータ118の如き演算
制御手段等からなり、第22図のメモリ111の如き記
憶手段に予め格納された第29図に示すような処理手順
に従って、第27図(A)に示すような旋回角θとワー
ク1の球面からの偏差で示されるワーク1の測定値と、
フロッピーディスク132に記憶されている理想曲線(
設計曲線)との偏差γとから、第27図(B)に示すよ
うなγ−θ方式で表わした誤差曲線を演算出力する。 自動プログラマ133は例えば第22図のメインコンピ
ュータ118の如き演算制御手段等からなり、測定器1
31から供給される第27図(B)に示すような誤差曲
線と、フロッピーディスク134に記憶されている第2
7図(C) に示すような切削量曲線とから、第30図
に示すような処理手順に従って第27図(D)に示すよ
うな加工データを出力する。 ′fS27図(C)は、旋回テーブル11を一定速度で
旋回させた時の旋回角θと切削量との関係を表わす切削
量曲線を示す、旋回角θが乎(原点)に近い時には、ノ
ーズ38は回転するワーク1の中心近傍に位置し、旋回
角θが増大するにつれて、ノーズ38はワーク1の外周
方向に向って相対的に駆動するので、回転するワーク1
0周速度は中心はど低下し、旋回速度が一定ならば、旋
回角θの増大に応じて加工量が減少すること′を第27
図(C)は示している。また、切削量は旋回速度が速く
なれば少なくなり、遅くなれば多くなるので、第27図
(C)の破線の曲線で示すJうに、切削量は旋回速度に
反比例する関係となる。 そのため自動プログラマ−33では誤差曲線と切削量曲
線とを所定のピッチで(同一旋回角で)比較し、部分修
正加工時の各旋回角度に対する旋回速度を算出する。例
えば、ある旋回角e1において、誤差が5μm、一定旋
回速度v0での切削量が1μmであるとすると、加工時
のO 旋回速度VはV;−となる。また、実際の修正加工部分
はワーク1上にランダムに散乱していると考えられるの
で、加工機135に与えられる加工データは第28図に
示すように、ある旋回角度間を算出した旋回速度で旋回
する旨を指示する内容となる。 加工機135は加工データを修正用プログラムとして入
力し、第31図に示すようなIIJ御手順、または上述
した第23図に示すような制御手順に従って、ワーク1
の部分修正研摩加工を実行する。 次に、第29図のフローチャートを参照して上述の測定
器131の動作例を詳述する。 上述の第24図に示すように、非接触測定器(例えば、
非接触電気マイクロメータ)121をスライド軸32の
後方に配置し、ワーク1をスピンドル21に取付けて、
ハンドル29の操作によりワーク1の曲率中心と旋回テ
ーブル11の旋回中心とを合致させ、ノーズ38からラ
ップテープ39を取除いてハンドル29の操作によりノ
ーズ38をワーク1に近づけて軸受箱31をロックナツ
ト37で固定する。また、おもり33は適切な接触圧と
なるものが選択される。 操作者は以上の準備作業が完了したら、図示しない操作
卓上の測定開始ボタンを押し下げる。このボタンの押し
下げにより、第29図の制御手順が開始される。 まず、測定開始指示に応じて、制御用コンピュータ11
0は旋回軸モータドライバ116を介して1勤モータ4
3を起動し、旋回テーブル11の旋回角を原点O°にす
る。この原点位置は原点スイッチ16(第1図参照)に
より検出される(ステップ521)。 次いで、制御用コンピュータ110はノーズ送りそ一タ
ドライバ114を介して駆動モータ48を起動し、スラ
イド軸32を前進してノーズ(以下、接触子と称する)
38とワーク1とを直接接触させる(ステップ522)
 。 続いて、制御用コンピュータ110はスライド軸32の
現在位置を零にセットしくステップ523)、旋回軸モ
ータドライバ116に駆動信号を出力して旋回テーブル
11およびそのテーブルの歯車12を一定速度で回転し
ながら(ステップ524)、一定ピツチ角度(旋回角度
)毎にスライド軸32の位置を非接触測定器121から
入力して、メモリ111に順次記憶しくステップ525
)、これらのステップS24および525の処工里を旋
回テーブル11の終了角度になるまで繰り返す(ステッ
プ526)、旋回テーブル111の旋回角はエンコーダ
13で検知される。 これにより、メモリ111には第27図(A)  に示
すような測定値曲線のデータが格納される。 検出旋回角度が旋回テーブル111の所定終了角度に達
したら、制御用コンピュータ110はノーズ送すモータ
ドライバ114に指令信号を出力して駆動モータ48を
逆回転させ、これによりスライドN32を後退させて接
触子38をワーク1.6)ら離しくステップ527)、
続いてメモリ111 に格納した上述の測定データD1
からフロッピーディスク132の理想曲線(理想値デー
タ)D2を減算した値(DI−02)を誤差値γ(θ)
とする計算を旋回角θのピッチ角度毎に行い(ステップ
528)、その計算結果を誤差曲線(データ)として順
次フロッピーディスク112に書き込む(ステップ52
9) 。 次に、第30図のフローチャートを参照して上述の自動
プログラマ133の動作例を詳述する。 まず、制御用コンピュータ110(またはメインコンピ
ュータ118)は、FDドライバ119を介してフロッ
ピーディスク112から誤差曲線(測定データ)を読み
込み、メモリ111に格納する。また、フロッピーディ
スク113から切削量曲線(切削量データ)を読み込み
、メモリ111に格納する(ステップ531)。 次に、上述の切削量データ(切削量曲線)と測定データ
(誤差曲線)とから旋回角度毎の切削時間を算出しくス
テップ532)、算出した切削時間の逆数から該当旋回
角度毎の旋回速度を計算しくステップ533)、その計
算結果を加工データとしてフロッピーディスク120に
記憶する(ステップ534)。 第31図は上述の゛加工機135の動作例を示すが、上
述の第23図の制御手順とほぼ同様なのでその詳細な説
明は省略する−0 なお、上述の本発明実施例では、ワーク1の加工面の突
出部分を研削・研摩により取除く場合に、第20図に示
すように、ラップテープ39の速度v1を一定にして研
摩量(研削量)に反比例してワーク1の速度(本例では
旋回速度)V2を制御しているが、本発明はこれに限定
されず、例えばワーク1の速度v2の方を一定にしてラ
ップテープ39の速度V、を研摩47IC研削量)に比
例して制御するようにしてもよく、またその両方の制御
を組み合せてもよい。 ■、加圧手段の構成 研摩材供給装置を備えた研摩装置の工具に加工物方向の
加工圧力を作用せる手段としては、本発明実施例ではお
もり33を用い、第1図および第2図に示すように、研
摩材供給装置40を取付けたスライド軸32を軸受箱3
1の静圧空気軸受により静圧支持し、かつスライド軸3
2に一端を接続したワイヤ36を介しておもり33の自
重によリノーズ(工具)38に一定の加圧力を作用させ
るようにしている。 このように、おもり33で加工圧を作用させているので
、スライド軸32の移動に伴う加工圧力の変化がない、
また、スライド!1Ih32を静圧支持しているので、
掻く滑らかにノーズ38がワーク1の研摩面の形状にト
レースする。また、ラップテープ39のワーク1への押
圧力が常に一定であるので、安定した研摩が行える。 さらに、第24図に示すように、研摩量測定手段として
用いる場合にも、加圧手段による上述と同様な理由によ
り、極めて高精度な測定データが得られる。 なお、本発明は研削装置にも適用できるのは勿論である
。 [発明の効果] 以上説明したように、本発明によれば、回転する加工物
加工面と揺動する研摩工具との間に研摩材付テープを供
給走行し、テープを研摩工具により加工物加工面に揺動
させながら定圧で押し付けるようにしたので、均一な新
しい研摩材が常に供給されて研摩量が極めて安定し、こ
れにより、例えば光学鏡面を加工する際の部分的な形状
誤差を除去しつつ研摩する部分修正研摩において加工精
度を向上させることができ、また、部分的に修正を行な
った際に生ずる加工面と非加工面との段差を滑らかにし
、良好な加工面形状を得ることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a polishing device, and more particularly to a polishing device suitable for partially correcting and polishing the surface shape of a workpiece having an optical mirror surface, such as a lens or mold. [Conventional technology] In order to process a workpiece such as a lens into the designed surface shape with high precision and obtain a smooth optical mirror surface, the surface created by grinding etc. must be finished by uniform polishing. After shape measurement, a partial correction polishing process is required to polish the surface while removing local shape errors based on the measurement results. A conventional device used for this partial correction polishing process is shown in FIG. In this figure, 1 is a rotating work such as a lens, 2 is a felt attached to the tip of a spindle 4 rotated by a drive motor 3, and the spindle 4 is supported by a bracket 5 via a ball glaze holder. is attached to a slide shaft 6 that is movable in the direction of the workpiece 1. In the conventional apparatus, with the above configuration, the felt 2 coated with an abrasive material is pressed against the rotated work 1, and the felt 2 is rotated by the drive motor 3 to partially correct and polish the work 1. [Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional device as described above, since ball bearings are used to support the spindle 4, highly accurate rotation cannot be obtained, and as a result, the swinging of the felt 2 ( rotational shake)
There is a problem in that the area that contacts the processing surface of the workpiece 1 becomes larger, making it difficult to locally polish a minute area. Furthermore, since the portion of the felt 2 that contacts the workpiece 1 is always at the same position, there is a problem that the abrasive material applied to the felt 2 causes clogging and the amount of polishing of the workpiece 1 is unstable. In addition to the felt mentioned above, Bakelite 5 cast iron is used as a tool, and as an abrasive,
A mixture of diamond paste and grease or diamond oil (or *) has been used, but the problem is that the amount of polishing cannot be maintained constant because the abrasive materials are floating abrasive grains. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to provide a polishing device that can stabilize the amount of polishing for corrective polishing of minute parts and can provide polishing with higher precision and a better surface shape. do. Means for Solving Problem E] In order to achieve the above object, the present invention provides a pressure means for pressing an abrasive tool against a rotating workpiece processing surface with a constant pressure, and a pressurizing means for pressing an abrasive tool against a rotating workpiece processing surface, and The present invention is characterized by comprising a tape supply means for supplying and traveling an abrasive-attached tape to the polishing tool, and a swinging means for swinging the polishing tool. [Function] The present invention has a rotating workpiece machining surface and t! A tape with abrasive material is fed between the moving abrasive tool and the tape is oscillated by the abrasive tool and pressed against the machined surface of the workpiece with a constant pressure, so that a uniform new abrasive material is applied to the machined surface. The polishing amount is constantly supplied and the amount of polishing is extremely stable. This makes it possible to improve the processing accuracy in partial correction polishing, which removes local shape errors when polishing optical mirror surfaces, for example. It is possible to smooth the difference in level between the processed surface and the non-processed surface that occurs when performing this process, and to obtain a good processed surface shape. [Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. A. Overall Structure of Polishing Apparatus FIGS. 1 and 2 show the overall structure of an embodiment of a polishing apparatus to which the present invention is applied. In FIG. 1 showing the overall appearance of the device from the front, 10 is a surface plate, 11 is a turning table that is fixed on the surface plate and can be rotated horizontally, and 12 is a turning table 11.
The rotation of the turning table 11 is transmitted through a small diameter gear 14 that meshes with the large diameter gear 13 fixed above the gear 12, and an encoder (hereinafter referred to as the turning angle) that reads the rotation angle of the turning table 11 (hereinafter referred to as the turning angle). Angle detector), 15 is a bracket that fixes the encoder 13 on the surface plate IO. 16 is an origin switch for detecting the origin of the turning angle of the turning table 11, and 17 is a support for fixing the origin switch 16 on the surface plate 1G. 18 is a base on the work side fixed to the rotating gear 12 of the turning table 11; 19 is a linear guide rail fixed to the base 18; 20 is a slider mounted on the linear guide rail 19 and capable of sliding on the linear guide rail 19; 21
2 is a spindle mounted on the slider 20, and 22 is a workpiece drive motor that rotates the workpiece 1 attached to the tip of the spindle 21 via the spindle 21. 23 is a workpiece feed handle for driving the slider 20 to align the center of curvature of the workpiece 1 with the center of rotation of the turning table 11; and 24 is a lock screw for stopping the movement of the slider 20. 25 is a base on the tool side fixed to the surface plate lO, 26 is a linear guide rail fixed to the base 25, 27 is a slider mounted on the linear guide rail 26, and 28 is a slider 2
7 is a feed screw that slides linearly in the horizontal direction; 29 is a handle attached to the feed screw 28; 30 is a bearing that supports the feed screw 28 on the base 25; 31 is a bearing box fixed to the slider 27; 33 is an air slide shaft that is supported by a bearing box 31 and slides in the horizontal direction; 33 is a slide shaft 32;
The weight 33 is a pin 3 protruding from the end of the slide shaft 32.
4 and is attached to the lower end of a wire 36 wound around a pulley 35 attached to a bearing box 31, and acts to press the slide shaft 32 with a constant pressure in the direction of the workpiece 1 by its own weight. 37 is a lock screw that stops the movement of the slider 27. 38 is a tool with a spherical tip (hereinafter referred to as
An abrasive material is uniformly applied and fixed on one surface of the lap tape 39 on the workpiece side, and as the tape 39 moves, the minute protrusions remaining on the surface of the workpiece 1 are scraped with the uniform abrasive material. Drop and mirror polish. 40 is an abrasive supply device that supplies the lap tape 39 between the workpiece 1 and the nose 38, and a supply reel 41 for feeding out the tape.
and a take-up reel 42 for winding the tape. A swing device 201 swings the abrasive supply device 40 in a direction perpendicular to the tape supply direction. Next, in FIG. 2 showing the overall appearance of the device from above, 43 is a turning table drive motor that turns the turning table 11, 44 is a feed screw that slides the slider 20, and the handle 23 is attached to this feed screw 44. installed. 45 is a bearing that supports the feed screw 44. 46 is a scale attached to the base 25, 47 is an origin switch that detects the origin of the scale 46, 48 is a slide shaft drive motor that slides the slide shaft 32, 49
5 is a motor bracket fixed to the bearing box 31, 50 is a feed screw, and 51 is a stopper attached to the feed screw 50. In the above configuration, the work 1 is available in various sizes and can be freely attached to and detached from the spindle 21. When starting work, the worker (operator) turns the handle 23 on the right side of the butt end, reads the value on the scale 46, moves the slider 20 to a position that matches the size of the workpiece 1, tightens the lock screw 24, and moves the slider 20. fix the movement. Next, the operator turns the handle 29 on the left side of the butt end to remove the nose 3 attached to the abrasive supply device (tape feed device) 40.
Slide the slider 27 until 8 comes close to the work 1, and fix the slider 27 with the lock screw 37. Next, when the operator presses down a start button (not shown), the drive motor 48 starts, rotates the feed screw 50, and slides the slide shaft 32 in the direction of the workpiece 1. At this time, by using an aerostatic bearing as the bearing box 31, the running (movement) of the slide shaft 32 can be controlled with high precision. In this way, the nose 38 attached to the abrasive supply device 40 fixed to the slide shaft 32 is attached to the wrap tape 39.
Place it in between and hit it against work 1. At this time, the abrasive coated surface of the wrap tape 39 hits the work 1. Also, since the weight 33 acts on the slide shaft 32, the nose 38
is pressed against the workpiece 1 with a constant pressure. Next, the drive motor 22 is started to rotate the workpiece 1, and at the same time, the drive motor (described later) runs the lap tape 39 under tension in a substantially vertical upward direction along the curved surface of the tip of the nose 38, thereby polishing the lap tape 39. The part where the tip of the nose 38 and the workpiece 1 are in contact with the material is polished. At this time, the amount of polishing with the lap tape 39 depends on the force with which the nose 38 presses the workpiece 1, the pressurizing time, the rotational speed of the workpiece 1, the running speed of the lap tape 39, and the lap tape 39.
varies depending on the type of abrasive applied. The force F with which the nose 38 presses the workpiece 1 is the weight MW of the weight 33.
It can be adjusted by Further, by changing the speed of the drive motor 43, the pressurizing time T during which the nose 38 is in contact with a certain angle of the workpiece 1 via the wrap tape 39 can be adjusted. Further, in order to partially polish the workpiece 1, the drive motor 43 is driven to rotate the rotary table 11 at a relatively high speed to a position (swivel angle) where the nose 38 touches the portion of the workpiece 1 to be polished. The turning angle at this time is encoder 1
Read with 3. Further, by using an aerostatic bearing for the bearing of the turning table 11, highly accurate rotation control can be obtained. B. Structure of rocking device FIG. 32 shows an example of the structure of the rocking device 201 in FIG. 1. In the figure, 202 is an L-shaped bracket, 203a
and 203b are leaf springs, and 204 and 205 are plates. A pair of leaf springs 203a and 203b are fixed with bolts to both end surfaces of plates 204 and 205 arranged at a predetermined interval, and one plate 204 is fixed to a bracket 202 with bolts. 206 is a plunger pin attached to one end of the other plate 205, 207 is a motor (swing motor) attached to the side of the bracket 202 in almost the same direction as the plunger pin 206, and 208 is attached to the shaft of the motor 207. It is a cylindrical cam. The cylindrical cam 208
The tip of the plunger pin 206 is in contact with the cam surface 208a of the cam surface 208a, and by rotating the cylindrical cam 208 by the motor 207, it is applied to the plate 205 via the plunger pin 206 in a direction perpendicular to the supply direction of the wrap tape 39. A reciprocating motion (i.e., rocking) is performed. Bracket 202 of rocking device 201 having the above configuration
is fixed to the end face of the slide shaft 32, and the plate 20
5, a bracket 62 of the abrasive supply device 40 is fixed via a bracket plate 62a. A nose 38, which is a polishing tool, is attached to the tip of the bracket 62. That is, as a result, the abrasive supply device 40 including the nose 38 is attached to the slide shaft 32 so as to be swingable by the swinging device 201. Therefore, when the cylindrical cam 208 is rotated by the motor 207, the plunger pin 20 in contact with the cam surface 208a
As a result of the swinging motion of the plate 205 via the tip 6, the nose 38 can be caused to swing in the direction of the arrow f in the figure. Structure of C8 abrasive supply device FIGS. 3 to 8 show an abrasive supply device 4 to which the present invention is applied.
3 is a front view, FIG. 4 is a right side view, FIG. 5 is a plan view, FIG. 6 is a cross section taken along line A-^ in FIG. 3, and FIG. The B-8 cross section in FIG. 3 and the C-C cross section in FIG. 3 are shown in FIG. In FIG. 3, reference numerals 55 to 60 indicate guide rollers, and the wrap tape 39 supplied from the supply reel 41 is wound and fed in the order of the guide rollers 55 to 60 and a rotationally driven rubber ring 61, and is finally wound. It is wound up with a take-up ream 42. Guide rollers 55.56, 58.60 are roller shafts 55a, 5
6a. Although it is rotatably fixed to the bracket 62 via 58a and 60a, the guide roller 57 is supported via the arm 63! Thk 64 is supported movably by its own weight from the position shown by the solid line in the figure to the position shown by the broken line in this figure, and is supported by upper and lower stoppers 65. [The range of movement upward and downward is restricted by i6. When almost no wrap tape 39 remains on the supply reel 41 or when it comes off the guide roller, the tension of the wrap tape 39 decreases and the guide roller 57 immediately descends due to its own weight, and the microswitch 67 stops the guide roller 57 from descending. is detected via the detection rod 68. 69 is a tension roller that applies appropriate tension to the wrap tape 39; 70 is a tension arm that supports the tension roller 69; 71 is a tension spring that pulls the tension arm 70; and 72 is a support shaft that rotatably supports the tension arm 70. , 73 is a spring support shaft of the tension spring 71. The tension arm 70 is biased by a tension spring 71,
The wrap tape 39 presses the tension roller 69 against the rubber ring 61 and runs between the tension roller 69 and the rubber ring 61.
Apply appropriate tension to the 74 is a sleeve that prevents the wrap tape 39 from coming off the nose 38; the wrap tape 39 passes through the inside of the sleeve 74, turns over at the tip of the nose 38, and passes through the inside of the sleeve 74 again to go to the guide roller 59. . 75
is a belt that transmits rotational force to the take-up reel 42. Next, in FIG. 4, 76 is a reel drive motor that drives the take-up reel 42 and the rubber ring 61, 77a and 77b are a pair of bevel gears that transmit the rotation of the drive motor 76 to the pulley shaft 78, and 79a and 79b are pulleys. A bearing for the shaft 78,
The above-mentioned rubber ring 61 is fixed to the pulley Id178. 80 is a pulley shaft on the driven side, and the driving force is transmitted from the pulley shaft 78 on the driving side via the belt 75. 81 is the bearing of the pulley shaft 80, 82 is the pulley 11it
h80 is a retaining ring, 83 is a thrust washer arranged on both sides of the take-up reel 42, 84 is a bearing of the take-up reel 42,
85 is a presser washer for the take-up reel 42; 86 is a compression spring;
7 connects the take-up reel 42 via a compression spring 86 to a pulley @
This is a cap screw that fixes to 80. In FIG. 5, 88 is a support shaft of the supply reel 42, which is fixed to the bracket 62. Members 89 to 93 are used for attaching and detaching the supply reel 42, and 89 is a thrust washer, 90 is a bearing, 91 is a presser washer, 92 is a compression spring, and 93 is a presser screw. FIG. 6 shows the structure near the arm 63, where 94 is a bearing provided on the roller shaft 57a of the guide roller 57, and 95 is a retaining ring that prevents the guide roller 57 from falling off. A groove portion (guide groove) 57b for guiding the wrap tape 39 is formed on the surface. A bearing 96 rotatably supports the arm 63 to which the guide roller 57 is attached, and is attached to the support shaft 64 and prevented from slipping off by a retaining ring 97. FIG. 7 shows the structure near the tension arm 70, where 98 is a retaining ring attached to support Ii [1172;
1 is a compression spring attached to the tension arm 70, 100 is a retaining ring of the compression spring 99, 101 is a retaining ring of the tension roller 69, 102 is a retaining pin of the tension roller 69, 1
03 is a stopper shaft. Further, FIG. 8 shows the structure in the vicinity of the guide roller 60. Here, 104 is a bearing of the guide roller 60, 105 is a retaining ring, and the guide roller 60 is rotatably fixed to the bracket 62 by the roller shaft 60a. A groove portion (guide groove) 60b for guiding the wrap tape 39 is provided on the circumferential surface of the guide roller 60.
is formed. The other fixed guide rollers 55, 56, 58, 59 shown in FIG. 3 have substantially the same structure as the guide roller 60 shown in FIG. 8. As shown in FIGS. 1 and 32, the abrasive supply device (
The tape feeder 9) 40 has its bracket 62 attached to the slide shaft 32 via the swinging device 201, and moves together with the nose 38 as the slide shaft 32 slides. As shown in FIGS. 3 and 4, the wrap tape 39 wound around the supply reel 42 is
, 58, tip of nose 38, guide roller 59.60
The rubber ring 61 attached to the pulley shaft 78
It is sandwiched between the tension rollers 69 and wound around the rotating take-up reel 14. At this time, the pulley shaft 78 is rotated by the drive motor 76 via gears 77a and 78b, causing the rubber ring 61 to rotate. The rotational speed of the drive motor 76 can be changed arbitrarily, thereby making it possible to vary the running speed of the wrap tape 39. When the pulley shaft 78 rotates, the pulley shaft 80 rotates via the belt 75, and the rotated pulley shaft 80 rotates the take-up reel 41 by the frictional force of the thrust washer 83. The friction force of the thrust washer 83 is
The friction force of the thrust washer 83 is generated by the biasing force of the compression spring 80 bent by the retaining screw 87. The wrap tape 39 wound around the winding wheel 41 gradually increases its winding diameter, and the winding speed becomes faster than the speed at which the tape is running on the rubber ring 61. @80 and the winding wheel 41 are configured to slide through a thrust washer 83, so that the running speed of the wrap tape 39 is always kept constant. Further, the force with which the tension roller 69 presses against the rubber ring 61 is exerted by a tension spring 71, and the pressing force can be changed by changing the position of the hole in the tension arm 70 on which the tension spring 71 is hooked. As will be described later, a tape guide groove is cut into the nose 38 to prevent the wrap tape 39 from coming off, and the tip of the nose 38 is shaped into a spherical shape to enable polishing of minute parts of the workpiece 1. Therefore, it matches workpiece 1 at a point. Further, a cylindrical sleeve 74 is fitted around the outer periphery of the nose 38, and the wrap tape 39 is fed between the upper and lower grooves of the sleeve 74 and the nose 38, so that the wrap tape 39 does not come off the nose 38. Further, the guide roller 57 is attached to the arm 63 and supported by the tension of the wrap tape 39. The wrap tape 39 wound on the supply reel 42 is wound up by the take-up reel 41 as described above, and finally the wrap tape 39 is removed from the supply reel 42 and the tension of the wrap tape 39 is reduced. The guide rollers 57 can no longer be supported, and the guide rollers 57 move downward toward the lower end. As soon as the guide roller 57 is lowered, the micro switch δ7
is activated, the drive motor 76 is stopped, and the wrap tape 39 is
stop running. On the other hand, as shown in FIG. 5, the supply reel 42 is braked by the frictional force of the thrust washer 89, applying tension to the wrap tape 39. Thrust washer 8
The frictional force 9 is applied by adjusting the cap screw 93 to deflect the compression spring 92. When storing the abrasive supply device 40 for a long period of time, if the tension roller 69 is kept pressed against the rubber ring 61,
Since the rubber ring 61 is deformed and the running of the wrap tape 39 becomes unstable during processing, the stopper shaft 103 is inserted into the hole drilled in the bracket 62 to fix the tension roller 69, and the tension roller 69 separates from the rubber ring 61. (See Figure 7). D. Structure of Nose (Processing Tool) FIGS. 9 to 18 show examples of the structure of the nose 38 according to the embodiment of the present invention. Figure 9 is a longitudinal section of the nose 38 portion during polishing, 1θ
The drawings show a cross section taken along line XX in FIG. 9, FIG. 11 shows a longitudinal section of only the nose 38, and FIG. 12 shows its right side. Figures 9 to 12
In the figure, 38a is a tape guide groove of the nose 38 formed along the running direction of the wrap tape 39, and 38b is a spherical portion (convex curved surface) at the tip of the nose 38. Furthermore, a cylindrical sleeve 74 that covers the groove 38a of the nose 38 is fitted at the position of the groove 38a. The wrap tape 39 is guided by the guide rollers 58 and enters between the groove 38a on the lower side of the nose 38 and the sleeve 74, and
It passes through the exposed spherical tip 38b and reenters between the groove 38a on the upper side of the nose 38 and the sleeve 74, and is guided to the guide roller 59. In this way, the sleeve 74
a, the wrap tape 39 is guided accurately and does not come off. Also, since the tip portion 38b of the nose 38 is spherical, it makes contact with the workpiece 1 at a point, making it possible to polish minute parts of the workpiece 1. Become. The shape of the tip of the nose 38 is required to have high shape accuracy in order to apply pressure to the correct processing position, and particularly in the embodiment of the present invention, highly accurate sphericity is required. However, in the integrally shaped nose 38 as shown in FIGS. 9 to 12, it is difficult to process the spherical surface of the tip portion 38b, and it is difficult to obtain a highly accurate spherical surface. 13 to 18 show an embodiment in which a separate steel ball 106 is attached to the tip of the nose 38 to obtain a highly accurate spherical surface.The steel ball 106 has the required high sphericity. For example, commercially available steel balls (such as bearing balls) can also be used. This steel ball 106 is fixedly attached to the tip of the nose body 38c with an adhesive or the like, and tape guide grooves IQ6a are formed on the upper and lower surfaces of the nose body 38 and the steel ball 106. Work 1
When the amount of machining is large, the amount of polishing is increased by using a steel ball 10B with a relatively large diameter as shown in the embodiment shown in FIGS. 17th
As shown in FIG. 18, it is preferable to use a steel ball 108 with a relatively small diameter. E. Processing Principle FIGS. 19 to 21 show the processing principle of the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 19, with the surface of the lap tape 39 coated with the abrasive material facing the workpiece 1, press the tip of the nose 38 against the part of the workpiece 1 to be polished with the lap tape 39 sandwiched between the workpieces 1 and 1. When the wrap tape 39 is rotated in the clockwise direction of the arrow and the wrap tape 39 is run upward, the part of the workpiece 1 that the nose 38 hits is polished. Since the abrasive material on the wrap tape 39 can be applied uniformly,
There are no problems like with conventional floating abrasive grains, and the amount of polishing can be kept constant. In addition, new abrasive material is always supplied to the workpiece 1 during polishing by the running of the lap tape 39, so clogging of the abrasive material does not occur, and the machined surface is always polished with an ideal cutting edge, so the polishing The amount is stabilized,
A highly accurate mirror finish can be obtained. In addition, since the tool (nose) 38 itself is not rotated, there is no problem caused by rotational wobbling of the tool, and since the tip of the nose 38 is made into a true spherical surface, the nose 38 hits the work l at a point, and only a very small area is affected. Polishing can be done with high precision. Furthermore, since the constant pressure with which the nose 38 is pressed against the workpiece L is adjusted by the weight 33, the workpiece 1 is pressed at the optimum machining pressure.
can be polished, and the amount of processing can be stabilized. Here, the amount of polishing performed by the lap tape 39 is:
As mentioned above, it is determined by the rotational speed of the workpiece 1, the traveling speed of the wrap tape 39, the type of abrasive material applied to the wrap tape 39, and the pressure and pressurization time with which the nose 38 is pressed against the workpiece 1. Therefore, as shown in FIG. 20, the workpiece 1 is rotated at a constant speed v2, and the wrap tape 39 is rotated at a speed V. If the nose 38 travels at a constant speed, the pressing force F that the nose 38 presses against the workpiece 1 is adjusted to a constant pressure by the weight 33, and the type of abrasive material in the lap tape 20 is constant, then the nose 38
It can be seen that by adjusting and controlling the pressurizing time for pressing the workpiece 1 against the workpiece 1, it is possible to appropriately control the polishing area and obtain highly accurate mirror polishing. However, the microprotrusion portion 107 on the workpiece 1 is generally large/j
), and its position also varies as shown in FIG. 38, and it is necessary to increase or decrease the pressing time depending on the size of the protrusion 107. This movement of the workpiece 1 is achieved by controlling the rotation angle of the rotation table 11 with the drive motor 43, and the pressurization time is achieved by variable control of the rotation speed of the rotation table 11. Furthermore, it has been confirmed through experiments that the amount of machining described above and the rotation speed are in an inversely proportional relationship. Furthermore, when polishing is performed by bringing the lap tape 39 into rocking contact with the processing surface of the workpiece 1 using the swinging device 201, it is possible to smooth out the inclination of minute steps that occur on the processing surface of the workpiece 1 during the processing. Therefore, a good machined surface shape can be obtained. For example, according to the processing principle described above, the wrap tape 39
When not rocking, as shown in FIG. 33 (8), a step is created in the machined portion m of the machined surface of the workpiece 1, and the slope S at the boundary becomes steep. However, when the lap tape 39 is oscillated and brought into contact with each other for polishing, the slope S' at the boundary becomes gentler as shown in FIG. Connects smoothly,
Shows good surface shape. The above-mentioned effects of the present invention will be explained in more detail using actual processing examples. FIGS. 34(A) and 34(B) show interference fringes on the machined surface of workpiece 1 that has been polished.
A) and (B) are workpiece 1 with the cross-sectional shape shown in Fig. 35.
36 is a reproduction of a photograph of the interference fringes of the spherical portion when the spherical portion is processed as shown in FIG. 36 under the conditions shown in Table 1. FIG. In FIG. 34 (A), which is a copy of an interference fringe photograph of the workpiece 1a that was polished without using the rocking device 201 of this embodiment, the boundary between the processed part (m) and the unprocessed part (P) is It is clear that the slope (S) is steep. On the other hand, in Fig. 34 (B), which is a copy of the interference fringe photograph of workpiece 1b polished using +I Moso Fa 2 Q l, the boundary between the processed part (m) and the unprocessed part (P) is shown. (S
′) is not clear, and it can be seen that the machined and unprocessed surfaces are smoothly continuous. In addition, Fig. 34 (A), (
The height difference of the workpiece 1 in B) is about 0.02 μm. F. Control 9 Sound Structure FIG. 22 shows an example of the circuit structure of the control system according to the embodiment of the present invention. In this figure, reference numeral 110 denotes a control computer, which controls the processing according to the present invention in accordance with the control procedure shown in FIG. 23, which is stored in advance in a memory 111. 112 is a work shaft motor driver (drive circuit) that drives and controls the drive motor 22 that rotates the workpiece 1; 113 is a tape feed motor driver that drives and controls the drive motor 76 that sends the wrap tape 39; 114 is a drive shaft that drives the nose 38 to the slide shaft 32; A nose feed motor driver 221 drives and controls the drive motor 48 that is sent via the swing motor 207.
These motor drivers 112 to 114 and 221 control the rotation of the corresponding motors in accordance with command signals (control signals) from the control computer 110. Reference numeral 115 denotes a rotation axis angle detector 2 that manually inputs the output from the encoder 13 that detects the rotation angle of the rotation table 11 and sends rotation axis angle data to the control computer 110.
11 is a measuring device manual interface for manually inputting the output of a non-contact measuring device 121 shown in FIG. 24, which will be described later. Reference numeral 118 denotes a pivot shaft motor driver that drives and controls the drive motor 43 that rotates (swivels) the pivot table 11 . Reference numeral 117 denotes a cannibal program input unit for inputting a cannibal program as described below supplied from the main computer 118, and the cannibal program is composed of combined data of the rotation angle and rotation speed of the rotation table 11. Reference numeral 119 is an FD driver that drives and controls a floppy disk (FD) 120. Next, an example of the control operation of the embodiment of the present invention will be explained with reference to the flowchart of FIG. First, before partially correcting the workpiece 1, the control computer 110 inputs a correction program (cannibal program) from the cannibal program manual section 117 and stores it in a predetermined area of the memory 111 (step Sl). Next, the operator turns the handle 29 to align the center of curvature of the workpiece 1 with the center of rotation of the rotating table 11, but when the control computer 110 confirms this alignment (step S2), the control computer 110 controls the memory 111. issues a command to the rotation axis motor driver 116 to operate the drive motor 43 based on the correction program stored in the
The turning table 11 is turned to the part to be corrected on the workpiece 1 (step S3). Next, the control computer 110 issues a command to the work shaft motor driver 112 to operate the drive motor 22,
While rotating the workpiece 1, a command is issued to the tape feed motor driver 113 to operate the drive motor 76 to run the wrap tape 39, and a command is issued to the swing motor driver 221 to start the swing motor 207. Activate it (step S4.). Next, the control computer 110 issues a command to the nose feed motor driver 114 to operate the drive motor 48, and stops the nose 38 against the workpiece 1 with the wrap tape 39 sandwiched therebetween (step S5). Subsequently, the control computer 110 gives a rotation speed command to the rotation axis motor driver 116 based on the modification program written in the memory 111 to operate the motor 43, and transmits rotation angle data from the encoder 13 to the rotation angle detector. 115 (step S6). Next, the control computer 110 outputs the rotation speed corresponding to the detected rotation angle to the rotation axis motor driver 116 based on the correction program stored in the memory 111, and controls the rotation speed of the motor 43 (step S7). )
. Step S6 above. The control operation in S7 is sequentially repeated until the detected value of the encoder 13 reaches the predetermined end angle stored in the correction program, and the detected rotation angle detected by the encoder 13 reaches the above-mentioned predetermined end angle. When the angle is reached (step S8), the control computer 110 issues a command to the nose feed motor driver 114 to operate the drive motor 48 to separate the wrap tape 39 from the workpiece 1 (step S9), and the workpiece axis motor driver 112 and A command is issued to the tape feed motor driver 113 and the swing motor driver 221 to stop the drive motors 22, 207 and 76, and the correction polishing of one part is completed (step SIO). When all of the data in the correction program is not completed, that is, when other parts of the work 1 are also to be corrected and polished, the process returns to step S3 described above and the processes from step S3 to SIO are repeated until the correction program is completed (step 5ll). . G. Structure of machining amount measuring means By providing a non-contact measuring device to the apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the machining amount measuring means (
The 24th point is that it can be easily used (shared) as a device).
As shown in the figure. In FIG. 24, 121 is a non-contact measuring device, and a general non-contact measuring device such as a non-contact electric micrometer, a laser range finder, an optical scale, etc. can be used. The non-contact measuring device 121 may be installed at any position as long as it can measure the displacement of the slide shaft 32 that is integrally displaced with the nose 38.
It is placed behind 2. 122 is a position-adjustable stand that fixes the non-contact measuring device 121 at a mounting position, and 123 is a measuring meter that can amplify and display the output signal of the non-contact measuring device 121. After the measurement data of the non-contact measuring device 121 is amplified,
It is converted into a digital signal, sent to the control computer 110 in FIG. 22, and embedded in the IA. Other components are the same as those in the embodiment shown in FIG. 1, so detailed explanation thereof will be omitted. In the above configuration, the lap tape (tape-like abrasive member) 39 is pressed against the processing surface of the workpiece (workpiece) 1 for grinding and
The wrap tape 39 is removed from the above-mentioned nose (pressing member) 38 to be polished, and the nose 38 is brought into direct contact with the workpiece 1 as a probe of a processing amount measuring means. After bringing the nose 38 into direct contact with the workpiece 1, the turning angle of the turning table 11 is set to the original position, the bearing box 31 is fixed with the lock screw 37, and the turning table 11 is rotated. In this way, when the workpiece 1 is rotated after the nose 38 is brought into direct contact with the workpiece 1, the nose 38 is moved against the workpiece at a constant pressure via the slide shaft 32 by the pressing force of the weight 33.
As shown in Fig. 25, the workpiece 1
The slide shaft 32 to which the nose 38 is attached is also displaced integrally with the nose 38 at the same time. The displacement of which slide shaft 32 is measured at a predetermined pitch using a non-contact measuring device 121 and outputted to the control computer 110. The control computer 110 uses the measurement data of the measuring device 121 and the rotation table 11 obtained from the encoder 13.
After temporarily storing the turning angle data in the memory 11,
The difference (error) from the design data (ideal value) of the workpiece 1 is determined, and correction data consisting of the correction processing amount and its processing position is created. In particular, in this embodiment, the slide shaft 32 is supported by an air bearing in the bearing box 31, an appropriate constant contact pressure is applied by the weight 33, and the tip of the nose 38 is formed into a spherical shape for point contact. The non-contact measurement device 121 has extremely good followability, and even minute changes in unevenness on the surface of the workpiece 1 can be measured extremely accurately, for example, in units of □□ μm. Furthermore, in this embodiment, the suppression member, which is a tool, can also be used as a probe, so there is no need to use an expensive dedicated measuring device, and problems caused by setting adjustment of the workpiece 1 (setting deviation) can be avoided. There are advantages that do not arise;
In addition, corrective grinding and polishing can be performed immediately after measurement, resulting in a significant reduction in processing time. Furthermore, since it becomes possible to fully automate everything from measurement to correction processing, operational work is significantly reduced, leading to reductions in manufacturing costs. H1 Structure of processing data creation means FIG. 26 shows an example of the structure of the processing data creation means for creating processing data (correction program) provided to the partial correction polishing apparatus as shown in FIG. 131 is a measuring device that outputs an error curve (data) from measurement data and an ideal curve (data) to be described later, and 132 is a floppy disk (FD) that provides the ideal curve to the measuring device 131°. 133 is an automatic programmer that outputs machining data from an error curve from the measuring device 131 and a cutting amount curve (data) to be described later; 134 is a floppy disk that provides the cutting amount curve to the automatic programmer 133; H5 is an automatic programmer 13;
This is a processing machine as shown in FIG. 1 which inputs the processing data obtained from Step 3 as a correction program and performs partial correction polishing processing. The measuring device 131 includes, for example, a displacement measuring means such as the non-contact electric micrometer 121 shown in FIG. 24, and arithmetic control means such as the control computer or main computer 118 shown in FIG. According to the processing procedure as shown in FIG. 29 stored in advance in the storage means, the measured value of the workpiece 1 represented by the turning angle θ and the deviation from the spherical surface of the workpiece 1 as shown in FIG. 27(A),
The ideal curve (
Based on the deviation γ from the design curve), an error curve expressed using the γ-θ method as shown in FIG. 27(B) is calculated and output. The automatic programmer 133 includes arithmetic control means such as the main computer 118 shown in FIG.
31 and the error curve as shown in FIG.
Based on the cutting amount curve as shown in FIG. 7(C), machining data as shown in FIG. 27(D) is output according to the processing procedure shown in FIG. 30. 'fS27 Figure (C) shows a cutting amount curve that represents the relationship between the turning angle θ and the cutting amount when the turning table 11 is turned at a constant speed. 38 is located near the center of the rotating work 1, and as the turning angle θ increases, the nose 38 relatively drives toward the outer circumferential direction of the work 1.
The 0 circumferential speed decreases at the center, and if the turning speed is constant, the machining amount decreases as the turning angle θ increases.
Figure (C) shows. Further, the amount of cutting decreases as the rotation speed increases, and increases as the rotation speed decreases, so the amount of cutting is inversely proportional to the rotation speed, as shown by the broken line curve J in FIG. 27(C). Therefore, the automatic programmer 33 compares the error curve and the cutting amount curve at a predetermined pitch (at the same turning angle), and calculates the turning speed for each turning angle during partial correction machining. For example, at a certain turning angle e1, if the error is 5 μm and the cutting amount at a constant turning speed v0 is 1 μm, the turning speed V during machining becomes V;-. In addition, since the actual correction machining parts are thought to be scattered randomly on the workpiece 1, the machining data given to the processing machine 135 is calculated at a turning speed between certain turning angles, as shown in FIG. This is an instruction to make a turn. The processing machine 135 inputs the processing data as a correction program and processes the workpiece 1 according to the IIJ control procedure as shown in FIG. 31 or the control procedure as shown in FIG. 23 described above.
Perform partial correction polishing. Next, an example of the operation of the measuring device 131 described above will be described in detail with reference to the flowchart in FIG. As shown in FIG. 24 above, a non-contact measuring device (e.g.
A non-contact electric micrometer) 121 is placed behind the slide shaft 32, the workpiece 1 is attached to the spindle 21,
By operating the handle 29, align the center of curvature of the workpiece 1 with the center of rotation of the turning table 11, remove the wrap tape 39 from the nose 38, bring the nose 38 closer to the workpiece 1 by operating the handle 29, and lock the bearing box 31 with the lock nut. Fix it at 37. Further, the weight 33 is selected to provide an appropriate contact pressure. After completing the above preparation work, the operator presses a measurement start button on the operation desk (not shown). By pressing this button, the control procedure shown in FIG. 29 is started. First, in response to a measurement start instruction, the control computer 11
0 is connected to the 1st shift motor 4 via the rotation axis motor driver 116.
3 and set the rotation angle of the rotation table 11 to the origin O°. This origin position is detected by the origin switch 16 (see FIG. 1) (step 521). Next, the control computer 110 starts the drive motor 48 via the nose feeder driver 114 to advance the slide shaft 32 to move the nose (hereinafter referred to as a contact).
38 and workpiece 1 are brought into direct contact (step 522)
. Next, the control computer 110 sets the current position of the slide shaft 32 to zero (step 523), and outputs a drive signal to the rotation axis motor driver 116 to rotate the rotation table 11 and the gear 12 of the table at a constant speed. At the same time (step 524), the position of the slide shaft 32 is inputted from the non-contact measuring device 121 at every fixed pitch angle (swivel angle), and is sequentially stored in the memory 111 (step 525).
), these steps S24 and 525 are repeated until the end angle of the turning table 11 is reached (step 526), and the turning angle of the turning table 111 is detected by the encoder 13. As a result, data of a measured value curve as shown in FIG. 27(A) is stored in the memory 111. When the detected rotation angle reaches the predetermined end angle of the rotation table 111, the control computer 110 outputs a command signal to the nose sending motor driver 114 to reversely rotate the drive motor 48, thereby causing the slide N32 to retreat and make contact. step 527) separating the child 38 from the workpiece 1.6);
Subsequently, the above-mentioned measurement data D1 stored in the memory 111
The value (DI-02) obtained by subtracting the ideal curve (ideal value data) D2 of the floppy disk 132 from the error value γ (θ)
The calculation is performed for each pitch angle of the turning angle θ (step 528), and the calculation results are sequentially written to the floppy disk 112 as an error curve (data) (step 52).
9). Next, an example of the operation of the automatic programmer 133 described above will be described in detail with reference to the flowchart in FIG. First, the control computer 110 (or the main computer 118) reads an error curve (measurement data) from the floppy disk 112 via the FD driver 119, and stores it in the memory 111. Further, the cutting amount curve (cutting amount data) is read from the floppy disk 113 and stored in the memory 111 (step 531). Next, calculate the cutting time for each turning angle from the above-mentioned cutting amount data (cutting amount curve) and measurement data (error curve) (Step 532), and calculate the turning speed for each corresponding turning angle from the reciprocal of the calculated cutting time. The calculation result is stored in the floppy disk 120 as processed data (step 534). FIG. 31 shows an example of the operation of the processing machine 135 described above, but since it is almost the same as the control procedure shown in FIG. 23 described above, detailed explanation thereof will be omitted. When removing the protruding part of the machined surface of the workpiece 1 by grinding and polishing, as shown in FIG. In the example, the turning speed (V2) is controlled, but the present invention is not limited to this. For example, the speed (V2) of the lap tape 39 is controlled in proportion to the polishing (47 IC grinding amount) while keeping the speed (V2) of the workpiece 1 constant. The control may be carried out using both controls, or both may be controlled in combination. (2) Composition of pressure means In the embodiment of the present invention, a weight 33 is used as a means for applying processing pressure in the direction of the workpiece to the tool of the polishing device equipped with the abrasive supply device, as shown in FIGS. 1 and 2. As shown, the slide shaft 32 with the abrasive supply device 40 attached is inserted into the bearing box 3.
The slide shaft 3 is statically supported by the static pressure air bearing 1.
A constant pressing force is applied to the re-nose (tool) 38 by the weight of the weight 33 via a wire 36 whose one end is connected to the re-nose (tool) 38. In this way, since the machining pressure is applied by the weight 33, there is no change in the machining pressure due to the movement of the slide shaft 32.
Also, slide! 1Ih32 is supported by static pressure, so
The nose 38 traces the shape of the polished surface of the workpiece 1 smoothly. Further, since the pressing force of the wrap tape 39 on the workpiece 1 is always constant, stable polishing can be performed. Furthermore, as shown in FIG. 24, even when used as a polishing amount measuring means, extremely highly accurate measurement data can be obtained for the same reason as described above using the pressurizing means. Note that the present invention can of course be applied to a grinding device. [Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, an abrasive tape is supplied between the rotating workpiece processing surface and a swinging polishing tool, and the tape is used to process the workpiece by the polishing tool. Since it is pressed against the surface with a constant pressure while oscillating, a uniform new abrasive material is constantly supplied and the amount of polishing is extremely stable.This eliminates local shape errors when processing optical mirror surfaces, for example. It is possible to improve the machining accuracy in partial correction polishing, which involves polishing while polishing, and it is also possible to smooth out the difference in level between the machined surface and the non-machined surface that occurs when performing partial correction, and to obtain a good machined surface shape. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明を適用した研摩装置の全体の構成例を示
す正面図、 第2図はその平面図、 第3図は第1図の研摩材供給装置の全体の構成例を示す
正面図、 第4図はその右側面図、 第5図はその正面図、 第6図は第3図の^−A切断線と沿う断面図、第7図は
第3図の8−’B切断線に沿う断面図、第8図は第3図
のC−C切断線に沿う断面図、第9図は第1図のノーズ
(研摩工具)の部分の構成例を示す縦断面図、 第10図は第9図のX−X切断線に沿う横断面図、第1
1図は第9図のノーズのみの構成を示す縦断面図、 第12図は第11図のノーズの右側面図、第13図はノ
ーズの他の実施例を示す縦断面図、第14図は第一13
図のノーズの右側面図、第15図はノーズの変形例を示
す縦断面図、第16図は第15図のノーズの右側面図、
第17図はノーズのさらに他の変形例を示す縦断面図、 第18図は第17図のノーズの右側面図、第19図は本
発明実施例の加工原理を示す要部斜視図、 第20図は本発明実施例の加工原理を示す模式第21図
は第19図のY−Y切断線に沿う断面図、第22図は本
発明実施例の制御系の回路構成例を示すブロック図、 第23図は本発明実施例の加工時の制御動作例を示すフ
ローチャート、 第24図は研摩装置を研摩量測定手段として共用する場
合の本発明実施例の構成を示す正面図、第25図は第2
4図の測定時のノーズ部分を示す水平方向の断面図、 第26図は加工データ作成システムの本発明実施例の構
成を示すブロック図、 第27図(A)〜(D)は第26図の実施例における出
力データの特性を示す線図、 第28図は第26図の加工データの具体例を示す説明図
、 第29図は第26図の測定器の動作例を示すフローチャ
ート、 第30図は第26図の自動プログラマの動作例を示すフ
ローチャート、 第31図は第26図の加工機の動作例を示すフローチャ
ート、 第32図は第1図の揺動装置の構成を示す平面図、 第33図は揺動装置を用いた加工の作用を示す説明図、 第34図は加工面の干渉縞を示す干渉計の写真を模写し
た図、 第35図は揺動装置の加工例を示すためのワークの形状
を示す断面図、 第36図は第35図のワークの加工範囲を説明するため
の断面図、 第37図は従来装置の構成を示す要部正面図である。 1・・・ワーク、 11・・・旋回テーブル、 13・・・エンコーダ、 16・・・原点スイッチ、 20・・・スライダ、 21・・・スピンドル、 22・・・ワーク駆動モータ、 23・・・ハンドル、 24・・・ロックねじ、 27・・・スライダ、 28・・・送りねじ、 29・・・ハンドル、 30・・・軸受箱、 32・・・スライド軸、 33・・・おもり、 37・・・ロックねじ、 38・・・ノーズ(接触子)、 39・・・ラップテープ、 40・・・研摩材供給装置、 41・・・供給リール、 42・・・巻取リール、 43・・・旋回テーブル駆動モータ、 46・・・スケール、 47・・・原点スイッチ、 48・・・スライド軸駆動モータ、 55〜60・・・ガイドコロ、 61・・・ゴム輪、 63・・・アーム、 67・・・マイクロスイッチ、 69・・・テンションコロ、 70・・・テンションアーム、 76・・・リール駆動モータ、 83・・・スラストワッシャ、 89・・・スラストワッシャ、 106°・・・鋼球、 110・・・制御用コンピュータ、 111−・・メモリ、 112〜114.116・・・モータドライバ、117
・・・加ニブログラム入力部、 121・・・非接触測定器、 131・・・測定器、 133・・・自動プログラマ、 135・・・加工機、 201・・・揺動装置、 207・・・揺動モータ、 221・・・揺動モータドライバ。 ロ n 、へ 、へ 、) 1ト ロ     4 (1’)                     
              (’)滌       
         除第17図     第18図 ] 第13図 第11図−御1面図 第13図の御1面図 第14図 ワーク回転向 第21図 第25図 宍絶イク1/)カロエテ゛−グの内忘に示す言免23月
図第28図 自動70グラマ 第30図 加工機 40.石片j撃イ共胎敦1イ 第32図 第33図(B) 第36図 樅県R蓋/)要部正面図 第37図
FIG. 1 is a front view showing an example of the overall configuration of a polishing device to which the present invention is applied, FIG. 2 is a plan view thereof, and FIG. 3 is a front view showing an example of the overall configuration of the abrasive supply device of FIG. 1. , Figure 4 is a right side view of the same, Figure 5 is a front view of the same, Figure 6 is a sectional view taken along the ^-A section line of Figure 3, and Figure 7 is a section taken along the 8-'B section line of Figure 3. 8 is a sectional view taken along the line C-C in FIG. 3, FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing an example of the structure of the nose (polishing tool) in FIG. 1, and FIG. is a cross-sectional view taken along the line X-X in FIG.
Fig. 1 is a vertical sectional view showing the configuration of only the nose in Fig. 9, Fig. 12 is a right side view of the nose in Fig. 11, Fig. 13 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of the nose, and Fig. 14. is the first 13
15 is a longitudinal sectional view showing a modified example of the nose; FIG. 16 is a right side view of the nose in FIG. 15;
FIG. 17 is a longitudinal sectional view showing still another modification of the nose, FIG. 18 is a right side view of the nose shown in FIG. 17, and FIG. FIG. 20 is a schematic diagram showing the processing principle of the embodiment of the present invention. FIG. 21 is a sectional view taken along the Y-Y cutting line in FIG. 19. FIG. 22 is a block diagram showing an example of the circuit configuration of the control system of the embodiment of the present invention. , FIG. 23 is a flowchart showing an example of control operation during machining in the embodiment of the present invention, FIG. 24 is a front view showing the configuration of the embodiment of the present invention when the polishing device is shared as a polishing amount measuring means, and FIG. 25 is the second
4 is a horizontal sectional view showing the nose portion during measurement, FIG. 26 is a block diagram showing the configuration of the processing data creation system according to the embodiment of the present invention, and FIGS. 27(A) to (D) are shown in FIG. 28 is an explanatory diagram showing a specific example of the processed data in FIG. 26; FIG. 29 is a flowchart showing an example of the operation of the measuring instrument in FIG. 26; 30. 31 is a flowchart showing an example of the operation of the processing machine shown in FIG. 26; FIG. 32 is a plan view showing the configuration of the swinging device shown in FIG. 1; Figure 33 is an explanatory diagram showing the effect of machining using a rocking device, Figure 34 is a reproduction of an interferometer photograph showing interference fringes on the machined surface, and Figure 35 shows an example of machining using a rocking device. 36 is a sectional view illustrating the processing range of the workpiece shown in FIG. 35, and FIG. 37 is a front view of main parts showing the configuration of a conventional apparatus. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Workpiece, 11... Turning table, 13... Encoder, 16... Origin switch, 20... Slider, 21... Spindle, 22... Work drive motor, 23... Handle, 24... Lock screw, 27... Slider, 28... Feed screw, 29... Handle, 30... Bearing box, 32... Slide shaft, 33... Weight, 37. ... Lock screw, 38 ... Nose (contactor), 39 ... Wrap tape, 40 ... Abrasive material supply device, 41 ... Supply reel, 42 ... Take-up reel, 43 ... Swivel table drive motor, 46...Scale, 47...Origin switch, 48...Slide shaft drive motor, 55-60...Guide roller, 61...Rubber ring, 63...Arm, 67 ... Micro switch, 69 ... Tension roller, 70 ... Tension arm, 76 ... Reel drive motor, 83 ... Thrust washer, 89 ... Thrust washer, 106° ... Steel ball, 110... Control computer, 111-... Memory, 112 to 114. 116... Motor driver, 117
. . . Cannibal program input unit, 121 . Swing motor, 221... Swing motor driver. Ron, he, he,) 1 Toro 4 (1')
(') 滌
Fig. 17 Fig. 18] Fig. 13 Fig. 11 - 1st view Fig. 13 - 1st view Fig. 14 Work rotation direction Fig. 21 Figure 28 Automatic 70 Grammar Figure 30 Processing machine 40. Figure 32 Figure 33 (B) Figure 36 Fir Prefecture R Lid /) Main part front view Figure 37

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)回転する加工物加工面に研摩工具を定圧で押付ける
加圧手段と、 前記研摩工具と前記加工物加工面との間に研摩材付テー
プを供給走行するテープ供給手段と、 前記研摩工具を揺動させる揺動手段と を具備したことを特徴とする研摩装置。
[Scope of Claims] 1) Pressure means that presses an abrasive tool against a rotating workpiece processing surface at a constant pressure; and a tape supply that supplies an abrasive tape between the polishing tool and the workpiece processing surface. A polishing device comprising: a means for rocking the polishing tool; and a rocking means for rocking the polishing tool.
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