JPH04304961A - 曲面加工方法 - Google Patents

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、曲面加工方法に係り、
特に、累進多焦点レンズなどのようにその表面が自由曲
面で構成されているレンズ及びレンズ型の成形に適する
曲面加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】累進多焦点レンズの一つに老視用眼鏡レ
ンズがある。このレンズは一枚のレンズの表面内でレン
ズの度数が連続して変化しており、したがって、レンズ
の表面は単純な球面ではなく、複雑な自由曲面で構成さ
れている。したがって、このようなレンズを加工する方
法としては、例えば、図６乃至図９に示すような方法が
おこなわれている。すなわち、図６に示すように、研削
部１が半径ｒの凹型円弧で形成された円板形状の研削砥
石２を使用し、３軸以上の制御軸を有する工作機械で研
削砥石２を回転させつつワーク３に当接して、図７乃至
図９に矢印Ａ，Ｂ及びＣで示すように３次元に移動して
自由曲面の加工をおこなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、上記のよう
な加工方法では、研削砥石２の研削部１がワーク３に当
接する研削ポイント（Ｐ）は、図７及び図８に示すよう
に凹型の曲面上を移動するので、凸型円弧に形成された
研削部１の全周面が研削ポイント（Ｐ）になる。したが
って、研削砥石２はその研削部１の形状を凸型としてワ
ーク３との干渉を避けるとともに、研削部１の半径ｒを
正確な円弧とすることによりワーク３に形成される自由
曲面の精度を保持する必要がある。

【０００４】また、研削ポイント（Ｐ）は、図７乃至図
９に示すように３次元の動きとなるので、曲面加工のた
めの制御プログラムが非常に複雑になる。したがって、
研削砥石の形状と精度の管理及び制御プログラムの複雑
化により加工コストがアップする等の問題があった。

【０００５】本発明はこれに鑑み、曲面加工におけるワ
ークと研削砥石との相対的な動きを２次元の動きとし、
研削砥石の形状と精度に影響されることのない曲面加工
方法を提供することを目的としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明においては、ワークをワーク主軸に設けた面板
に装着し、砥石主軸に装着された研削砥石をワークに当
接して研削砥石を回転させるとともにワーク割出し機構
によりワークにワーク主軸の回転角の角度変化を与えつ
つワークあるいは研削砥石のいずれか一方を移動手段に
よりワーク主軸の軸線方向に相対的に移動させ、かつ、
研削砥石あるいはワークのいずれか一方を移動手段によ
りワーク主軸の軸線に直角な方向に相対的に移動させる
ことによりワークに所要の曲面を形成することを特徴と
するものである。

【０００７】

【作用】ワーク主軸に設けた面板にワークを装着し、研
削砥石をワークに当接して研削砥石を回転させ、ワーク
割出し機構によりワークにワーク主軸の回転角の角度変
化を与えつつワークをワーク主軸の軸線方向に相対的に
移動させ、かつ、研削砥石をワーク主軸の軸線に直角な
方向に相対的に移動させることにより、研削砥石とワー
クとの相対的な動きは２次元の平面内でおこなわれ、ワ
ークに曲面が形成される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の方法を実施するための曲面加
工装置を図１乃至図５に示す実施例を参照し、従来技術
と同一の構成部材には同一符号を用いて説明する。

【０００９】曲面加工装置４は、主軸台５と、砥石台６
とを備えている。

【００１０】主軸台５は、ワーク主軸７を有し、このワ
ーク主軸７の先端（図１の右側）にはワーク３をワーク
主軸７に装着させるための円板形状の面板８が設けられ
ている。また、ワーク主軸７の後端（図１の左側）には
ワーク３にワーク主軸７の回転角の角度変化を与えるた
めのワーク割出し機構９が設けられている。そして、主
軸台５の下部には主軸往復台１０が設けられておりこの
主軸往復台１０は図示しない往復動機構によりテーブル
１１上を図１に示す矢印Ｘ方向にスライド自在とされて
いる。

【００１１】砥石台６は、その側面に研削砥石２を回転
させるための駆動機構１２が設けられており、この駆動
機構１２の砥石主軸１２ａに研削砥石２が装着されるよ
うになっている。そして、砥石台６の下部には砥石往復
台１３が設けられておりこの砥石往復台１３は図示しな
い往復動機構によりテーブル１１上を図２に示す矢印Ｙ
方向にスライド自在とされている。

【００１２】駆動機構１２に装着される研削砥石２は、
円板形状でその外周面には凸型円弧形状の研削部１が形
成されており水平面内で回転するようになっている。

【００１３】この曲面加工方法は、研削砥石２の回転と
、主軸台５及び砥石台６のワーク３に対する相対的な移
動と、研削砥石２に対するワーク３の角度変化によって
、ワーク３の曲面加工を行なうので、研削砥石２の研削
部１の頂点１４と、ワーク主軸７の回転中心を通る直径
線とを正確に一致させて研削砥石２に対するワーク３の
位置決めをする必要がある。図３はこの位置決め方法の
一例を示すもので、ダイヤモンドチップ１５をその先端
部１６が面板８の直径線上に位置するようにして面板８
に固定し、研削砥石２を回転させながら面板８を旋回さ
せ、ダイヤモンドチップ１５の先端部１６が研削砥石２
の研削部１の凸型円弧に沿って移動すると研削砥石２の
頂点１４とワーク主軸７の回転中心を通る直径線とが一
致していると判断されるので、この面板８にワーク３を
装着することによりワーク３と研削砥石２との位置決め
が正確におこなわれる。

【００１４】次に、この曲線加工装置４を使用した曲面
加工方法について説明する。先ず、前述の図３に示す方
法等により研削砥石２と面板８との位置決めをおこない
面板８にワーク３を装着する。そして、主軸往復台１０
と砥石往復台１３とをスライドさせて研削砥石２の研削
部１の頂点１４をワーク３の外周端に当接させる。しか
るのち、加工プログラムである自由曲面の点群データを
ＮＣデータとしてＮＣ装置に入力し、駆動機構１２によ
り研削砥石２を回転させる。すると、図５（ａ）〜（ｄ
）に示すワーク割出し機構９によるワーク３の回転角の
角度変化と、図４に示す主軸台５のＸ方向、砥石台６の
Ｙ方向の動きとにより、ワーク３のａ−ａ間〜ｄ−ｄ間
…のそれぞれに対してＸ方向とＹ方向との動きがおこな
われて研削されるので、２次元の平面内でワーク３の表
面を研削することができる。したがって、加工プログラ
ムの作成において、自由曲面の点群データ（３次元）に
対し、２次元の平面内で研削砥石２の半径分のオフセッ
トをかければよいので、ＮＣ装置の工具径補正機能を使
用すれば自由曲面の点群データをそのままＮＣデータと
して使用することができる。複雑な３次元のオフセット
ベクトルの計算が不要となる。

【００１５】なお、本実施例では、ワーク主軸の軸線方
向にワークを移動させ、かつ、ワーク主軸の軸線に直角
な方向に研削砥石を移動させるものとしたが、ワーク主
軸の軸線方向に研削砥石を移動させ、かつ、ワーク主軸
の軸線に直角な方向にワークを移動させてもよく、これ
らに限定されるものではない。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明による曲面加
工方法は、研削砥石を回転し、ワークあるいは研削砥石
のいずれか一方をワーク主軸の軸線方向に相対的に移動
させ、かつ、研削砥石あるいはワークのいずれか一方を
ワーク主軸の軸線に直角な方向に相対的に移動させると
ともに割出し機構によりワークにワーク主軸の回転角の
角度変化を与えて曲面加工をするようにしたので、研削
砥石とワークとの相対的な動きは２次元の平面内でおこ
なわれる。したがって、研削砥石の頂点が上下方向の研
削ポイントとなるので、この頂点をワーク主軸の回転中
心を通る直径線と一致させれば研削砥石のツルーイング
が簡単におこなえる。また、頂点が曲面加工をおこなう
ので、研削砥石の研削部の形状もワークと干渉しないよ
うな形状であればよく、また、研削砥石の研削部の真円
度も加工誤差にはならず、研削砥石の形状精度が加工精
度に影響することがないので、加工精度の維持が簡単に
なる。さらに、２次元加工なので、加工プログラムの作
成が容易となって加工能率が向上し、安価な装置によっ
て初期の目的を達成することができるなどの優れた効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の曲面加工方法に使用する曲面加工装置
の一実施例を示す側面図。

【図２】曲面加工装置の正面図。

【図３】研削砥石のツルーイングの説明図。

【図４】研削砥石とワークの動きを示す説明図。

【図５】研削砥石の研削順序を示す説明図。

【図６】研削砥石の研削部の部分拡大図。

【図７】従来の加工方法による研削砥石の研削ポイント
の変化を示す側面図。

【図８】従来の加工方法による研削砥石の研削ポイント
の変化を示す平面図。

【図９】従来の加工方法による研削砥石の動きを示す概
念図。

【符号の説明】

２　　研削砥石 ３　　ワーク ５　　主軸台 ６　　砥石台 ９　　ワーク割出し機構

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ワークをワーク主軸に設けた面板に装着し
   、砥石主軸に装着された研削砥石をワークに当接して研
   削砥石を回転させるとともにワーク割出し機構によりワ
   ークにワーク主軸の回転角の角度変化を与えつつワーク
   あるいは研削砥石のいずれか一方を移動手段によりワー
   ク主軸の軸線方向に相対的に移動させ、かつ、研削砥石
   あるいはワークのいずれか一方を移動手段によりワーク
   主軸の軸線に直角な方向に相対的に移動させることによ
   りワークに所要の曲面を形成することを特徴とする曲面
   加工方法。