JPH04223875A

JPH04223875A - レンズ研削用砥石

Info

Publication number: JPH04223875A
Application number: JP40707190A
Authority: JP
Inventors: Masakatsu Inaba; 稲葉　正勝
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1990-12-26
Filing date: 1990-12-26
Publication date: 1992-08-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学ガラス製のレンズ
表面を研削するためのレンズ研削用砥石に係わり、特に
、金属めっき相の摩耗および耐食性を高めて長寿命化を
図るための改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学レンズを製造する方法としては、従
来より、溶融ガラスを粗成形した後、カーブジェネレー
ター等の砥石を用いて粗研削を行ない、次いで遊離砥粒
を用いたラッピングを施し、さらにポリッシングにより
仕上げ研摩する方法が長く採られてきた。

【０００３】この加工方法では、単純な構成の加工装置
により高精度の光学レンズが製造できる利点があるが、
反面、作業者の技能依存度が高く、生産性が低いという
問題を有している。

【０００４】また、非球面レンズを製造する場合には、
球面研削や平面研削のように、レンズと研摩体とを相対
運動させるともずり的なラッピング加工が不可能である
ため、研削加工の段階で表面精度を高め、後工程での加
工量を極力少なくすることが重要である。

【０００５】このため最近では、技能依存度を減らして
自動化・省力化を図り、かつ非球面レンズの加工を可能
とする目的で、前述の粗研削加工の代わりに精密研削加
工によって光学ガラスに高精度の形状を付与し、ラッピ
ングを省いて、直接ポリッシングを行なう方法が有力視
されつつある。

【０００６】一部では既に、ダイヤモンド砥粒を含有す
るレジンボンド砥石あるいはビトリファイドボンド砥石
により、レンズの精密研削を行なうことが試みられてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のレジン
ボンド砥石あるいはビトリファイドボンド砥石では、結
合相の硬度が低く、摩耗しやすいために研削面の形状変
化が大きく、頻繁に形状修正を行なわねば十分な精密研
削精度が維持できない問題があった。

【０００８】そこで本発明者らは、結合相として前記２
種の砥石よりも耐摩耗性の高いＮｉめっき相を用いた電
着砥石により、光学レンズの精密研削を行なう方法を発
案し、実際に種々の砥石を作成して実験を行なった。

【０００９】その結果、光学ガラスの精密研削において
良好な仕上げ面粗さ（例えばＲｚ：０．４μｍ以下）が
得られ、研削効率も良好であったのは、超砥粒の平均粒
径が３〜１６μｍ　、かつ砥粒層中の超砥粒の含有量が
２５〜５０ｖｏｌ％　の範囲の砥石であった。

【００１０】ところが上記砥石では、超砥粒の平均粒径
が通常の研削砥石に比して極めて小さいため、切刃とな
る超砥粒の脱落頻度が大きく、切れ味が早期に低下して
寿命が短いうえ、脱落した超砥粒が研削面と被削面の間
に挟まって被削面を深く傷付け、仕上げ面粗さを悪化さ
せる問題があった。

【００１１】また、この種のレンズ研削の際には、研削
液として腐食性を有する液体を使用することがあるが、
このような場合には、研削液による金属めっき相の腐食
と、被削材と金属めっき相との摩擦の相互作用、すなわ
ち擦過腐食により、金属めっき相を構成するＮｉ　が比
較的大きな速度で摩耗し、この点からも砥石寿命が短く
なる欠点も判明した。

【００１２】そこで本発明者らは、金属めっき相の保持
力不足および擦過腐食の問題を詳細に研究し、以下のよ
うな知見を得るに至った。

【００１３】（１）金属めっき相を非晶質合金（非晶質
状合金を含む）によって構成することにより、めっき相
の耐摩耗性および耐食性が向上し、超砥粒の脱落頻度が
低減できるとともに、擦過腐食を防止する効果が得られ
る。

【００１４】（２）特に、非晶質合金としてＮｉ基合金
、Ｃｏ基合金、あるいはＮｉ−Ｃｏ基合金を使用した場
合に　　の効果が顕著となる。

【００１５】（３）金属めっき相にＰ，Ｂ，Ｍｏ，Ｗ，
Ｒｅ等の元素を添加すると、金属めっき相が非晶質化す
ると同時に、金属めっき相の自己不動態化作用が促進さ
れ、表面に再生力の強い不動態皮膜が形成されるため、
耐食性を一段と向上することができる。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたもので、電着砥粒層中の超砥粒の平
均粒径を３〜１６μｍ、超砥粒の含有量を２５〜５０ｖ
ｏｌ％にするとともに、金属めっき相を非晶質合金で構
成したことを特徴とする。

【００１７】なお、金属めっき相は、Ｎｉ基合金，Ｃｏ
基合金あるいはＮｉ−Ｃｏ基合金のいずれかにより構成
されていることが望ましい。また、金属めっき相にはＰ
，Ｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅから選択される一種以上の元素が
添加されていてもよい。

【００１８】

【作用】このレンズ研削用砥石によれば、超砥粒の平均
粒径が３〜１６μｍ　、超砥粒の含有量が２５〜５０ｖ
ｏｌ％　であるため、光学ガラスに対して良好な仕上げ
面粗さおよび切れ味が得られる。

【００１９】また、金属めっき相が非晶質合金で構成さ
れているため、めっき相が結晶質である従来の砥石に比
べて格段に耐摩耗性が高く、超砥粒の脱落頻度が低減さ
れて砥石の使用寿命が延長できる。

【００２０】さらに、脱落砥粒が減少することにより、
脱落砥粒が被削面と研削面との間に挟まって被削面を傷
付けることが少なくなるから、被削面に深い条痕を形成
するおそれが低減できるうえ、金属めっき相の耐食性が
向上するため、腐食性を有する研削液を使用した場合に
も金属めっき相の擦過腐食を防ぐことが可能である。

【００２１】

【実施例】図１および図２は、本発明に係わるレンズ研
削用砥石の一実施例を示す縦断面図および底面図である
。

【００２２】図中符号１は円板状の基体で、その上面中
央には回転軸２のフランジ部４が同軸に固定される一方
、基体１の下面には、加工すべきレンズの曲面形状に対
応した曲面１Ａが形成されている。この曲面１Ａは球面
、非球面のいずれでもよく、また図示のような凹曲面に
限らず、凹面加工用として曲面１Ａを凸曲面にしてもよ
い。

【００２３】基体１の材質としては、Ａｌ合金，ステン
レス合金，銅合金等の金属のみならず、曲面１Ａを導電
体で構成すればセラミックス等の非導電体も使用可能で
ある。ただし、基体１の冷却効率を高め、かつ昇温によ
る研削面の変形を低減するには、熱伝導性が高く、熱膨
張率が低い材質が好ましく、この観点からすれば銅合金
が特に適している。

【００２４】曲面１Ａには、全面に一定厚の電着砥粒層
６が形成されている。この電着砥粒層６は、図２に示す
ように金属めっき相１０でダイヤモンドまたはＣＢＮ等
の超砥粒８を多層状（または単層状）に固着したもので
、超砥粒８の平均粒径は３〜１６μｍ　、含有量は２５
〜５０ｖｏｌ％とされている。

【００２５】超砥粒８の平均粒径が３μｍ　未満の場合
には光学ガラスを研削すると目詰まりが激しく、十分な
研削効率が得られないことが本発明者らの実験で確認さ
れている。一方、平均粒径が１６μｍより大では、超砥
粒８により被削面に形成される条痕が深く、レンズ研削
に必要な仕上げ面精度（例えばＲｚ：０．４μｍ以下）
が得られない。

【００２６】一方、超砥粒８の含有量が２５ｖｏｌ％未
満では研削面における超砥粒８の分布密度が小さすぎ、
金属めっき相１０と被削面とが摩擦して研削抵抗が増す
。また、含有量が５０ｖｏｌ％より大では超砥粒８の分布
密度が大きすぎ、目詰まりが生じやすくなる。

【００２７】金属めっき相１０は、Ｎｉ基合金，Ｃｏ基
合金あるいはＮｉ−Ｃｏ基合金を主組成物とし、Ｐ，Ｂ
，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅから選ばれる一種以上の元素が添加さ
れたものが望ましい。このような組成によれば、金属め
っき相１０の結晶構造が添加元素により乱され、非晶質
化されると同時に、金属めっき相１０の自己不動態化作
用が促進される。

【００２８】添加元素の含有量は、総量で金属めっき相
１０の１〜３０ｗｔ％とされている。１ｗｔ％未満であ
ると前記自己不動態化作用が不十分となり、３０ｗｔ％
より大きいとめっき相の強度が逆に低下する。なお、こ
のような砥石を製造するには、添加元素の化合物を溶解
した金属めっき液を用い、基体１の曲面１Ａに超砥粒８
を分散させつつ、曲面１Ａに順次金属めっき相１０を析
出させて超砥粒８を固着すればよい。なお、電着方法と
しては、電解めっき法、無電解めっき法のいずれも採用
可能である。

【００２９】上記構成からなるレンズ研削用砥石におい
ては、以下のような優れた効果が得られる。

【００３０】（１）超砥粒８の平均粒径が３〜１６μｍ
　、含有量が２５〜５０ｖｏｌ％　であるため、光学ガ
ラスに対して良好な仕上げ面粗さおよび切れ味が得られ
る。

【００３１】（２）金属めっき相１０は非晶質合金で構
成されているから、結晶質のＮｉ　めっき相を用いた従
来の砥石に比べて金属めっき相１０の耐摩耗性が高く、
超砥粒８の脱落頻度が低減され、砥石の使用寿命が大幅
に延長できる。

【００３２】（３）超砥粒８の脱落が減るため、脱落砥
粒が被削面と研削面との間に挟まって被削面を傷付ける
ことが少なくなり、被削面に深い条痕を形成するおそれ
が低減できる。

【００３３】（４）非晶質化により金属めっき相１０の
耐食性が向上し、腐食性を有する研削液を使用した場合
にも、金属めっき相１０の擦過腐食を防いで、この点か
らも長寿命化が図れる。

【００３４】なお、上記実施例では基体１が円板状であ
ったが、本発明は円板状に限られることはなく、例えば
図３および図４に示すように、回転軸２に対して非対照
な形状に変更してもよい。

【００３５】また、上記各実施例では、金属めっき相１
０を非晶質にする目的と、金属めっき相１０の自己不動
態化作用を促進する目的とを同時に満たすためにＰ，Ｂ
，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅを添加していたが、これら以外の元素
を添加することによって非晶質化を図ることも可能であ
る。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わるレ
ンズ研削用砥石によれば、超砥粒の平均粒径が３〜１６
μｍ　、超砥粒の含有量が２５〜５０ｖｏｌ％　である
ため、光学ガラスに対して良好な仕上げ面粗さおよび切
れ味が得られる。

【００３７】また、金属めっき相を非晶質合金で構成し
ているため、めっき相が結晶質Ｎｉである従来の砥石に
比べて格段に耐摩耗性が高く、超砥粒の粒径が小さい場
合にも超砥粒の脱落頻度が減って砥石の使用寿命が大幅
に延長できるうえ、脱落砥粒が被削面に深い条痕を形成
するおそれを低減することが可能である。さらに、非晶
質化により金属めっき相の耐食性が向上するため、腐食
性を有する研削液を使用した場合にも、金属めっき相の
擦過腐食を防ぐことができる。

【００３８】一方、金属めっき相がＮｉ基合金，　Ｃｏ
基合金，Ｎｉ−Ｃｏ基合金のいずれかで構成され、さら
にＰ，Ｂ，Ｍｏ，Ｗ，Ｒｅから選ばれる一種以上の元素
が添加された場合には、金属めっき相の非晶質化が図れ
るだけでなく、金属めっき相の自己不動態化作用を促進
してさらに耐食性が高められる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わるレンズ研削用砥石の一実施例を
示す縦断面図である。

【図２】同実施例の底面図である。

【図３】本発明の他の実施例を示す平面図である。

【図４】他の実施例の縦断面図である。

【符号の説明】

１　　基体１Ａ　　曲面２　　回転軸４　　フランジ部６　　砥粒層８　　超砥粒１０　　金属めっき相

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　光学レンズの製品形状と対応した曲面
を有する基体と、前記曲面に超砥粒を金属めっき相で固
着してなる電着砥粒層とを具備するレンズ研削用砥石で
あって、前記電着砥粒層中の超砥粒の平均粒径は３〜１
６μｍ、超砥粒の含有量は２５〜５０ｖｏｌ％とされる
とともに、前記金属めっき相は非晶質合金で構成されて
いることを特徴とするレンズ研削用砥石。
【請求項２】　　前記金属めっき相は、Ｎｉ基合金，Ｃ
ｏ基合金およびＮｉ−Ｃｏ基合金のいずれかで構成され
ていることを特徴とする請求項１記載のレンズ研削用砥
石。
【請求項３】前記金属めっき相には、Ｐ，Ｂ，Ｍｏ，Ｗ
，Ｒｅから選択される一種以上の元素が添加されている
ことを特徴とする請求項１または２記載のレンズ研削用
砥石。