JPH05104439A

JPH05104439A - 電解ドレツシング研削装置

Info

Publication number: JPH05104439A
Application number: JP29243091A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Akita; 俊哉秋田; Hisayuki Takei; 久幸武井
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1991-10-11
Filing date: 1991-10-11
Publication date: 1993-04-27

Abstract

(57)【要約】【目的】電解ドレッシング時における研削工具のドレ
ッシングむらを防止する。【構成】回転する工具軸１に導電性の研削工具２を保
持し、保持具８に保持した被加工部材７を研削工具２に
当接して、研削加工する。加工時にノズル１０から弱導
電性クーラントを供給し、研削工具２をドレッシングす
る。被加工部材７と反対側に陰電極３を設け、陰電極３
と研削工具２との間隔ｅを保つ。陰電極３の表面形状を
研削工具２への電解作用が均等になる形状とする。陰電
極３に電解電源５の陰極を印加し、研削工具２に陽極を
印加する。被加工物７が揺動して陰電極３と当接したと
き、陰電極３が研削工具２から離反し陰電極への印加を
中断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、レンズ等の被加工物の
倣い研削におけるドレッシングむらを防止する電解ドレ
ッシング研削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１７は、特願平１−１７４８１号に記
載された従来の研削装置を示す。図示されていない駆動
装置と連結した回転軸１０６の先端に一体形成された導
電性を有し、その先端部に半球の凹形状に形成された研
削工具１１６の上面（凹面）、即ち、半球形状の研削面
には、研削面と対応した同形状の被加工物を有する被加
工部材１１７の凸形状の半球面を当接させている。この
被加工部材１１７は、その下端面が同径形状に形成され
た保持皿１１８に保持されている。この保持皿１１８の
中心には，基端が駆動源（図示省略）と接続されて回転
駆動する円柱形の先端が接続されており、加圧手段（図
示省略）にて、上記保持皿１１８を介して被加工部材１
１７を押圧加工するよう構成されている。

【０００３】また、被加工部材１１７を保持した状態で
研削工具１１６の加工面と保持皿１１８の外周縁、即ち
電極１１５との間に僅かな隙間Ｌ（好ましくは０．１ｍ
ｍ〜０．２ｍｍ）を確保するような位置に保持皿１１８
を調整配設している。

【０００４】図中において、被加工部材１１７と研削工
具１１６間の側方には図示されていない供給装置と連結
したパイプ１１２が配され、このパイプ１１２からは被
加工部材１１７と研削工具１１６間に供給するクーラン
ト（冷却媒体）１１１が噴出する。上記研削工具１１６
は、ダイヤモンド粉末などの砥粒を導電性を有するボン
ドで結合したもので、ある。

【０００５】図中符号１１３は、放電加工用のパルス電
圧を発生する直流電源である。この直流電源１１３の＋
極は、研削工具１１６の回転軸１０６の外周壁にブラシ
１１４にて接続印加される。また、−極は、保持皿１１
８の上端面に形成した段部にブラシ１１９に接続し、保
持皿１１８を介して、保持皿１１８の外周壁に配設した
電極１１５に印加される。また、電極１１５は、被加工
部材１１７を保持皿１１８に保持した状態で研削工具１
１６の加工面との間に僅かの隙間Ｌを設けるよう保持皿
１１８に固定されている。研削工具１１６と電極１１５
の隙間Ｌには、クーラント１１１が介在し、それぞれに
印加した電圧によって研削工具１１６の加工面が電解に
よつてドレッシングされるように設定されている。

【０００６】上記構成において、被加工部材１１７に対
して研削加工を行うと、保持皿１１８の回転駆動と研削
工具１１６の回転および揺動駆動と同時に供給装置も駆
動して研削工具１１６と電極１１５との隙間Ｌにクーラ
ント１１１がパイプ１１２より噴出し介在する。また、
電極１１５により研削工具１１６の加工面（砥粒面）に
電解が生じ、それによって加工面がドレッシングされ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来装
置においては、１回の加工中にリング状の電極１１５が
研削工具１１６全面に作用することが可能ではあるが、
研削工具１１６の各点の上に電極１１５が作用する時
間、即ち、研削工具１１６の各点で電解ドレッシングを
行う時間は研削工具１１６の各点によって異なる。その
ために、研削工具１１６全面が均等に電解ドレッシング
されず、ドレッシングむらが発生する。そして、このド
レッシングむらに起因して研削加工が進行するにつれて
研削工具１１６の形状が崩れ、被加工部材１１７の形状
精度が低下する問題を生じていた。そこで、本発明は電
極を研削工具全面に均等に作用させる構造とすることに
より、ドレッシングむらを生じることなく、形状精度を
維持した加工を可能とした電解ドレッシング研削装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段および作用】図１は上記目
的を達成するための本発明の基本構成を示す。図示され
てない駆動源と連結した工具軸１の先端に凸球面形状に
形成された導電性を有する研削工具２に対し、被加工部
材７が当接している。この被加工部材７はその保持面と
反対側の中心部に棒状のカンザシ９の先端球形部と係合
する凹部を有する揺動自在な保持具８によって加圧保持
されている。加工に際しては研削工具２を回転させなが
ら、カンザシ９を揺動させることにより、被加工部材７
を球面に研削加工する。

【０００９】被加工部材７の当接位置と異なる研削工具
２の対向部位には球面形状の研削工具の研削面とほぼ一
定の隙間ｅを形成する曲率半径を有した陰電極３が近接
配置されている。この陰電極３の表面形状は、研削工具
２各部への電解作用が均等になるように外周になるほど
面積が増えるように設定している。また、揺動により被
加工物７が研削工具２の回転中心を越える場合は、陰電
極３が移動部材（図示省略）の作用によって研削工具２
と近接離反するようになっており、陰電極３が研削工具
２に近接した場合にのみ、接点４から陰電極３に印加が
なされるようになっている。

【００１０】陽極は給電ブラシ６にて工具軸１に接続さ
れている。直流電源５はパルス電圧を発生する。弱導電
性クーラントはノズル１０より供給される。これによ
り、研削工具２各部への電解作用を研削工具の形状を維
持するようにして、レンズの形状精度を維持しながら加
工を行うことができる。

【００１１】

【実施例１】図２および図３は本発明の実施例１を示
す。図２において、図示を省略した駆動源により回転す
る工具軸１の端部に導電性を有する研削工具２が装着さ
れている。被加工物であるレンズ７はその保持面と反対
側の中心部に棒状のカンザシ９の先端球形部と係合する
揺動自在な保持具８によって加圧保持され、研削工具２
の研削工具面に当接している。この場合、保持具８の揺
動はレンズ７の外周縁が工具軸１の回転中心を越えない
範囲となっている。研削工具２に対しては、その球面形
状の研削工具面とほぼ一定の隙間ｅを形成する曲率半径
を有した陰電極３が図示しない装置本体のフレームに固
定された状態で設けられている。この陰電極３の平面形
状は、図３に示すように研削工具各部への電解作用が均
等になるように外周になるほど面積が増えるように設定
されている。一方、電解電源５の陽極は給電ブラシ６に
て工具軸１に接続されている。弱導電性を有するクーラ
ントはノズル１０より吐出される。

【００１２】次に、本装置による加工について説明す
る。電解電源５の設定電圧を６０ｖ、短絡電流値を５
Ａ，陰電極３と研削工具２との隙間ｅを０．３ｍｍに設
定すると共に、研削工具２の直径を４０ｍｍ、曲率半径
を４０ｍｍとし、レンズ７の直径を２０ｍｍとした。そ
して、図示を省略した駆動源によって研削工具２を回転
させながら、加圧当接させたレンズ７にカンザシ９、保
持具８を通して揺動αを与えて研削加工を行った。この
結果、電解を行わない場合の２乃至３倍の加工能力が得
られたと共に、得られた球面の精度も球欠高さで±１μ
ｍ以内であった。以上のように、本実施例によれば、電
解ドレッシングによる高い研削能力を確保しつつ、球面
精度も維持した加工を行うことができる。

【００１３】

【実施例２】図４および図５は本発明の実施例２を示
し、実施例１と同一の要素は同一の符号で対応させてあ
る。本実施例では図４に示すように、陰電極３がガイド
部材１１に支持されることにより工具軸１に対して垂直
方向に近接、離反が可能となっている。ガイド部材１１
は陰電極３が摺動するガイドプレート１２を下部に有す
ると共に、陰電極３の長手方向に挿入されるガイドシャ
フト１１ａを有している。また、ガイド部材１１と陰電
極３との間にはばね４０が介挿され、このばね４０によ
って陰電極３は研削工具２方向に移動するように付勢さ
れている。また、陰電極３の接点３ａは、電解電源５の
陰極と接続されている陰電極接点４に対向しており、ば
ね４０の付勢により陰電極３が研削工具２に近接した状
態では陰電極３に陰極が印加されて加工に際しての電解
が行われる一方、陰電極３が研削工具２から離反する
と、その接点３ａが陰電極接点４から離反されて印加が
切れ、電解が停止するようになっている。

【００１４】上記構成において、レンズ７の直径を２５
ｍｍとする以外は実施例１と同一の条件で加工を行っ
た。この加工に際してレンズ７が揺動し、その外周部が
陰電極３の先端部に接触すると、陰電極３が研削工具２
から離反し、これにより電解が中断する。従って、加工
時の揺動に伴って陰電極３の近接，離反と、これに基づ
いて電解の入，切が断続的に行われる。従って、本実施
例によればレンズ７の球欠が深く揺動量が大きい場合で
あっても、電極との干渉を回避しながら電解ドレッシン
グを行うことができ、高い加工能力と球面精度を維持し
た加工を両立させて行うことができる。

【００１５】なお、レンズが当接する陰電極３の先端部
分には、図４に示すように保護部材４１が設けられてお
り、レンズ７と陰電極３との直接接触が回避されてい
る。これによりレンズ７の良好な面精度の加工を行うこ
とができる。図６は本実施例の変形例を示し、陰電極３
に吸気孔４２が開口されており、この吸気孔４２に吸入
管１３が接続されている。吸入管１３は圧縮空気を吸気
孔４２に供給するものであり、供給された圧縮空気は陰
電極３とガイドシャフト１１ａとの間に形成された空洞
部４３に貯留される。このような構成では、空洞部４３
に貯留された圧縮空気によって陰電極３を研削工具２方
向へ付勢することがてきる。さらに、吸入管１３には調
整弁１４が設けられており、この調整弁１４によりレン
ズ７が当接した際の陰電極３の離反が円滑に行われるよ
うになっている。

【００１６】

【実施例３】図７ないし図１０は本発明の実施例３を示
す。図７において、図示を省略した駆動源により回転す
る工具軸１の端部に導電性を有する研削工具２が装着さ
れている。被加工物であるレンズ７は保持面と反対側の
中心部に棒状のカンザシ９の先端球形部と係合した揺動
自在な保持具８によって加圧保持されている。研削工具
２に対して、被加工部材であるレンズ７が当接、揺動す
る反対側に球面形状の研削工具面とほぼ一定隙間ｅを形
成するための曲率半径を有した一対の陰電極２３ａ，２
３ｂが設けられている（図９参照）。

【００１７】図９に示すように、陰電極２３ａ，２３ｂ
は研削工具２の中心または近傍を頂点とした扇形状とな
っており、対称軸を中心に分離可能となっている。ま
た、各陰電極２３ａ，２３ｂの先端部分には陰電極２３
ａ，２３ｂとレンズ７との直接当接を防止するための保
護部材２４ａ、２４ｂが設けられており、保護部材２４
ａ，２４ｂにレンズ７が当接すると、陰電極２３ａ，２
３ｂが相互に離反作動する。陰電極２３ａ，２３ｂは互
いに近接・離反する回動できるようにピン２０ａ，２０
ｂにより絶縁部材２１に軸支されている。さらに、陰電
極２３ａ，２３ｂの後端部は絶縁部材２１に固定したば
ね２２ａ，２２ｂにより互いに閉じる方向に付勢されて
おり、レンズ７が保護部材２４ａ，２４ｂに押されてい
ないときは両陰電極２３ａ，２３ｂが閉じ方向に合わさ
っている（図９参照）。また、一方の保護部材２４ａの
上面には絶縁体２５により陰電極２３ａと絶縁された状
態で、パルス電圧を発生する直流電源５の陰極に接続さ
れた接点２６ｂが固定されている。この接点２６ｂは、
陰電極２３ａ，２３ｂが閉じているときに、陰電極２３
ａ側の接点２６ａと接触するようになっている。さら
に、接続コード２７により陰電極２３ａと２３ｂとが接
続されており、陰電極２３ａ，２３ｂに同時に陰極が印
加するようになっている。前記研削工具２へは給電ブラ
シ６により陽極を印加する。陰電極２３ａ，２３ｂと研
削工具２との隙間ｅには、図示を省略したクーラント供
給装置のノズル１０より弱導電性クーラントを介在さ
せ、研削工具２の電解ドレッシングを行う。

【００１８】図１０はレンズ７の加工時に揺動して保護
部材２４ａ，２４ｂに当接した状態を示し、レンズ７に
より保護部材２４ａ，２４ｂが押されると、陰電極２３
ａ，２３ｂはそれぞれピン２０ａ，２０ｂを中心に回動
し、互いに離反する。このとき、接点２６ａと２６ｂが
離れ、陰電極２３ａ，２３ｂが印加されず、電解ドレッ
シングが停止する。なお、絶縁部材２１は図示省略した
ＸＹテーブルに固定され、工具軸１に対して、平行、垂
直方向に微調整が可能となっており、さらに、ＸＹテー
ブルは、工具軸１と相対的な移動がないように工具軸１
を固定する部材（図示省略）に固定されている。

【００１９】本実施例においては、加工中にレンズ７が
研削工具の回転中心方向に揺動したとき、陰電極２３
ａ，２３ｂの先端部に設けられた保護部材２４ａ，２４
ｂをレンズ７または保持具８が押圧するため、陰電極２
３ａ，２３ｂが両側に離反する。そのとき、接点２６ａ
と２６ｂが離れることにより陰電極２３ａ，２３ｂは印
加されず、電解ドレッシングが停止する。次にレンズ７
が研削工具２の外周側に揺動すると、保護部材２４ａ，
２４ｂからレンズ７または保持具８が離れるため、陰電
極２３ａ，２３ｂは、ばね２２ａ，２２ｂの付勢により
元の位置まで戻り、接点２６ａと２６ｂが接触して通電
し、電解ドレッシングが開始される。加工中はこの動作
が断続的に行われる。また、被加工物を着脱するとき
も、電解ドレッシングが可能である。

【００２０】このような構成では、レンズ７が保護部材
２４ａ，２４ｂに当たらないとき、すなわち、陰電極２
３ａ，２３ｂが研削工具全面に均等な隙間でセットされ
ているときだけ間欠的または、連続的に電解ドレッシン
グが行われるので、研削工具２のドレッシングむらを防
止した電解ドレッシング研削が可能となる。

【００２１】

【実施例４】図１１および図１２は本発明の実施例４を
示す。この実施例４では図１１に示すように、レンズ７
が当接、揺動する反対側の研削工具２に対し、その球面
形状の研削工具面とほぼ一定の隙間ｅ（好ましくは０．
１〜０．３ｍｍ）を形成する曲率半径を有した陰電極３
３が設けられている。この陰電極３３は、研削工具２ま
たはレンズ７の曲率半径の中心点Ｏを中心として図１２
に示すように、絶縁支持部材３４に設けられた軸受３２
により保持され、ｊ方向に回動自在となっている。ま
た、陰電極３３は扇型形状に成形されており、レンズ７
が後述する保護部材３５と接触しないときは、研削工具
２の回転中心に扇形状の頂点が位置する。さらに、陰電
極３３はパルス電圧を発生する電解電源５に接続され、
接点３０と陰電極３３と一体に回動するように固定され
た接点３１が当接することにより陰電極３３に陰極が印
加される。この場合、接点３０，３１は陰電極３３の扇
型の頂点を研削工具２の回転中心に一致する位置にセッ
トさせるストッパーとしても作用する。なお、研削工具
２は給電ブラシ６、工具軸１を通して陽極が印加され
る。陰電極３３と研削工具２との隙間ｅには図示省略し
たクーラント供給装置のノズル１０より弱導電性クーラ
ントを供給して介在させ、研削工具２の電解ドレッシン
グを行う。前記保護部材３５は、陰電極３３の頂点に設
けられ、陰電極３３がレンズ７もしくは保持具８に直接
当たらないようにしている。レンズ７によりこの保護部
材３５が押されたとき、すなわちレンズ７が研削工具２
の回転中心の方向に揺動したとき、陰電極３３は絶縁部
材３４に固定された軸受３２により回動する。このと
き、接点３０と接点３１が離れ、陰電極３３は印加され
ず、電解ドレッシングが停止する。なお、絶縁部材３４
は図示省略したＸＹテーブルに固定され、工具軸１に対
して、平行、垂直方向に微調整が可能となっており、さ
らにＸＹテーブルは工具軸１と相対的な移動がないよう
に工具軸１を固定する部材（図示省略）に固定されてい
る。

【００２２】このような構成では、加工中にレンズ７が
研削工具２の回転中心方向に揺動すると、陰電極３３の
先端部に固定された保護部材３５がレンズ７または保持
具８により押され、これにより陰電極３３がレンズ７の
揺動を妨げないように回動する。このとき、接点３０と
接点３１が離れることにより陰電極３３には陰極が印加
されず、電解ドレッシングが停止する。一方、レンズ７
が研削工具２の外周部に揺動すると、陰電極３３は接点
３１の錘の作用により元の位置まで戻り、接点３０と接
点３１が接触して通電し、陰電極３３が陰極に印加され
て電解ドレッシングが開始される。なお、図示例におい
ては凹面形状の研削工具２であるが凸面形状の研削工具
でも同様に行うことができる。このような実施例では、
レンズ７が陰電極３３に当たらないとき、すなわち、陰
電極３３が研削工具全面に均等にセットされているとき
だけ間欠的または、連続的に電解ドレッシングが行わる
ので、研削工具２のドレッシングむらを防止した状態で
の電解ドレッシング研削を行うことができる。

【００２３】

【実施例５】図１３ないし図１５は本発明の実施例５を
示し、図１３のように球面を有する研削工具２に対して
ほぼ一定の隙間ｅを形成する曲率半径を有した陰電極７
３が設けられている。陰電極７３は、研削工具２の回転
中心に対して、レンズ７が揺動する位置と反対側に取り
付けられている。陰電極７３の研削工具２と対向する面
には、図１４および図１５に示すように複数のクーラン
ト吐出用の穴８１が開けられており、継ぎ管８２を通し
てクーラントが各穴に供給される。このような構成で
は、加工に際して弱導電性クーラントが陰電極７３の複
数の吐出穴８１から陰電極７３表面と研削工具２の表面
の隙間に均等に供給することができるため、電解ドレッ
シングを研削工具２の表面に均一に作用させることがで
きる。したがって、研削工具２の球面精度が維持され、
高い面精度のレンズを連続的に加工することができる。

【００２４】

【実施例６】図１６は本発明の実施例６を示し、球面を
有する研削工具９２に対してほぼ一定の隙間ｅを形成す
る曲率半径を有した陰電極３が設けられている。この陰
電極３は研削工具９２の回転中心に対して、レンズ７が
揺動する位置と反対側に取り付けられている。研削工具
９２には複数のクーラント吐出用の吐出穴９２ｂが開け
られており、工具軸の中空穴１ａ，研削工具の連通部９
２ａを通して研削液が各穴に供給、吐出されるようにな
っている。このような構成では、加工に際して弱導電性
クーラントが研削工具９２の複数の吐出穴９２ｂから陰
電極３と研削工具９２の表面との隙間に均等に供給する
こことができるため、電解ドレッシングを研削工具９２
の表面に均一に作用させることができる。しかも、研削
に要するクーラントの供給も充分に行うことができる。
したがって、研削工具９２の球面精度が維持され、高い
面精度のレンズを連続的に加工することができる。

【００２５】以上、各実施例では単一のレンズの加工例
を示したが、本発明では多数貼りレンズ、或いは多数貼
りの研削砥石、研磨砥石であっても同様に行うことがで
きる。また、レンズの保持、揺動手段もカンザシに限定
するものでなく、レンズと研削工具間の揺動も相対的な
ものであるため、工具軸側の揺動により行うことができ
る。

【発明の効果】本発明によれば、マイナス電極が研削工
具全面に均等にかかるときだけ、電解ドレッシングする
ため、ドレッシングむらを生じることなく、均等な電解
ドレッシングを行うことができる。このため、研削工具
の形状が崩れることなく、安定した目立てが促進され、
被加工物の加工面が良好に仕上がり、効率の良い研削加
工を行うことができる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本構成を示す一部破断側面図。

【図２】本発明の実施例１の一部破断側面図。

【図３】図２のＸＹ線断面図。

【図４】本発明の実施例２の一部破断側面図。

【図５】図４のＸＹ線断面図。

【図６】実施例２の変形例を示す一部破断側面図。

【図７】本発明の実施例３の一部破断側面図。

【図８】図７のＡ矢視拡大図。

【図９】図７のＸＹ線断面図。

【図１０】作動を示す図７のＸＹ線断面図。

【図１１】本発明の実施例４の一部破断側面図。

【図１２】本発明の実施例４の平面図。

【図１３】本発明の実施例５の一部破断側面図。

【図１４】図１４のＢ−Ｂ線断面図。

【図１５】図１５のＣ−Ｃ線断面図。

【図１６】本発明の実施例６の一部破断側面図。

【図１７】従来装置の一部破断側面図。

【符号の説明】

２研削工具３陰電極７レンズ１０ノズル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極が印加された回転可能な導電性の
研削工具と、この研削工具の表面に近接配置され陰極が
印加された陰電極とを有し、前記研削工具と陰電極との
間に弱導電性クーラントを供給しながら被加工物を研削
する装置において、前記陰電極の表面形状を前記研削工
具の表面形状と対向して対をなす略等しい形状に成形し
たことを特徴とする電解ドレッシング研削装置。
【請求項２】陽極が印加された回転可能な導電性の研
削工具と、この研削工具の表面に近接配置され陰極が印
加された陰電極とを有し、前記研削工具と、陰電極との
間に弱導電性クーラントを供給しながら被加工物を研削
する装置において、前記研削工具の表面に電解作用が均
等に作用するように前記陰電極の形状が研削工具の回転
軸の径方向に向かって変化していることを特徴とする電
解ドレッシング研削装置。
【請求項３】陽極が印加された回転可能な導電性の研
削工具と、この研削工具の表面に近接配置され陰極が印
加された陰電極とを有し、前記研削工具と陰電極との間
に弱導電性クーラントを供給しながら被加工物を研削す
る装置において、前記研削工具と被加工物間の相対的な
揺動によって陰電極が近接離反可能となっていると共
に、この近接離反により陰電極への印加の切換えが行わ
れることを特徴とする電解ドレッシング研削装置。
【請求項４】陽極が印加された回転可能な導電性の研
削工具と、この研削工具の表面に近接配置され陰極が印
加された陰電極とを有し、前記研削工具と陰電極との間
に弱導電性クーラントを供給しながら被加工物を研削す
る装置において、前記陰電極が前記研削工具と対をなす
表面形状に成形される共に、この陰電極の表面から前記
弱導電性クーラントが供給されることを特徴とする電解
ドレッシング研削装置。
【請求項５】陽極が印加された回転可能な導電性の研
削工具と、この研削工具の表面に近接配置され陰極が印
加された陰電極とを有し、前記研削工具と陰電極との間
に弱導電性クーラントを供給しながら被加工物を研削す
る装置において、前記陰電極が前記研削工具と対をなす
表面形状に形成されており、陰電極との間に弱導電性ク
ーラントを供給する孔が前記研削工具の表面に複数形成
されていることを特徴とする電解ドレッシング研削装
置。