JPH05138520A - レンズ研削方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 研削工具の加工面を均一に電解ドレッシング
する。これにより、研削工具の加工面の形状を保ち、精
度のよい光学素子を短時間で連続的に得る。 ［構成］ 回転軸１の先端に備えられた貼り付け皿２に
は研削工具４が貼り付けられている。研削工具４は２つ
のセグメント１０，１１より成り、セグメント１０，１
１の間には非導電性樹脂１２が充填されている。研削工
具４の加工面３に当接する被加工物５は保持具６で保持
されており、保持具６はカンザシ７で揺動される。電解
ドレス用電源９の陰極はカンザシ７と接続し、陽極は切
り替えスイッチ１３を介してセグメント１０，１１に接
続されている。１６は弱電性クーラント１５を供給する
クーラントノズルである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、従属加工方式による電
解インプロセスドレツシングのレンズ研削方法および装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、従属加工方式による光学素子の球
面研削，研磨加工に電解インプロセスドレツシング研削
加工を適用した例としては、例えば、特開平３−４３１
４４号公報記載の発明がある。上記発明は、図９に示す
様に、図示を省略した駆動装置と連結した回転・揺動自
在な回転軸８１の上端は導電性の研削工具８２が取着さ
れている。この研削工具８２の加工面は半球の凹形状に
形成されている。研削工具８２の加工面には回転可能な
保持皿８３に保持された被加工部材８４が当接してい
る。

【０００３】保持皿８３の下端外周面の電極８５は研削
工具８２の加工面と僅かな隙間ｌを確保できる様に設定
されている。回転軸８１と保持皿８３とにはそれぞれブ
ラシ８６，８７が接触する様に配設されている。ブラシ
８６，８７は、ブラシ８６へ陽極をブラシ８７へ陰極を
印加できる様に電源８８と接続されている。また、研削
工具８２の加工面と電極８５との隙間ｌに弱電性クーラ
ント８９を供給できる様にパイプ９０が設置されてい
る。

【０００４】上記構成の研削装置は、研削工具８２を回
転・揺動駆動するとともに、研削工具８２の加工面と電
極８５との隙間ｌに弱電性クーラント８９を供給し、同
時に研削工具８２へ陽極を電極８５へ陰極を印加して研
削工具８２の電解ドレッシングを行いつつ加工を行うも
のである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、前記従来技
術においては、マイナス電極がリング状をしており、研
削工具上で揺動運動しながら電解ドレツシングを行って
いるために、研削工具の加工面の各点における電解ドレ
ツシングの進行に差が生ずる。例えば、加工中に被加工
部材であるレンズに覆われる時間の長い加工面の中心部
とマイナス電極に覆われる時間の長い加工面外周部とで
は外周部のドレッシング速度のほうが速くなる。従っ
て、上記のようなリング状の電極では、電解インプロセ
スドレツシング研削加工中に加工面の形状が崩れ、被加
工部材の形状精度が低下する問題があった。

【０００６】因って、本発明は前記従来技術における問
題点に鑑みて開発されたもので、研削工具の加工面を均
一に電解ドレツシングすることにより、研削工具の加工
面の形状を保ち、精度のよい光学素子を短時間で連続的
に得られるレンズ研削方法および装置の提供を目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、導電性研削工
具に陽極を印加し、導電性研削工具の加工面との間に一
定の距離を保ちつつワークとは相対的な移動のない電極
に陰極を印加し、導電性研削工具と陰極との間に弱電性
クーラントを介しつつ導電性研削工具とワークとが摺動
する電解インプロセスドレッシング研削方法において、
陽極を印加する前記導電性研削工具のセグメントを切り
替えながら加工する方法である。

【０００８】また、導電性研削工具と、ワークとは相対
的移動がなく導電性研削工具の加工面と一定距離を保つ
電極と、導電性研削工具に陽極を電極に陰極を印加する
電源と、導電性研削工具と電極との間に弱電性クーラン
トを供給する供給手段とから成る電解インプロセスドレ
ッシング研削装置において、前記導電性研削工具の加工
面は回転軸を中心とする同心円状で互いに電気的に絶縁
されたセグメントにて形成するとともに、各セグメント
と前記電源との間に接続の切換えスイッチを設けて構成
したものである。

【０００９】

【作用】本発明では、研削工具全面に対してドレッシン
グムラの発生を阻止することができる。

【００１０】

【実施例１】図１および図２は本実施例で用いる装置を
示し、図１は正面図、図２は研削工具の平面図である。
図示しない駆動源装置と連結した回転軸１の先端に備え
られた導電性を有する貼り付け皿２の上面部に半球の凸
形状の加工面３を形成した研削工具４が回転自在に貼り
付けられている。そして、前記加工面３に対して被加工
物５が当接しており、この被加工物５を装着保持し、揺
動自在な保持具６が加圧配設されている。この保持具６
をカンザシ７を介して揺動させることにより、被加工物
５を球面に研削加工できる様に構成されている。前記加
工面３の上面には、加工面３の曲率半径と近似曲率半径
を持ったマイナス電極８が加工面３と微小な隙間ｌ（好
ましくは０．１〜０．３mm）を有して設けられており、
カンザシ７を介して電解ドレス用電源９のマイナス極と
電気的に接続されている。

【００１１】研削工具４はその回転中心を中心として同
心円状に配設された２つのセグメント１０，１１より成
り、隣接するセグント１０，１１の間には、加工中の被
加工物５との接触によって摩滅する非導電性樹脂１２が
充填されており、隣接するセグメント１０，１１間では
電流が流れない様に構成されている。また、非導電性樹
脂１２はセグメント１０，１１どうしを固定する様に働
く。

【００１２】１３は切替えスイッチで、切り替えスイッ
チ１３は前記電解ドレス用電源９側の陽極配線を研削工
具４の各セグメント１０，１１に導通する摺動ブラシ１
４からの配線の接続を任意に切り替えることによって、
直流電圧を印加するセグメント１０，１１を変更可能に
するものである。前記マイナス電極８の近傍には、マイ
ナス電極８と研削工具４の加工面３との微小な隙間ｌに
弱電性クーラント１５を供給するため、図示を省略した
クーラント供給装置に接続されたクーラントノズル１６
が設置されている。

【００１３】以上の構成から成るレンズ研削装置を用い
ての研削方法は、まず加工面３に被加工物５を押圧し、
研削工具４を回転させながら、カンザシ７を揺動（矢印
Ａ方向）させる。同時に、切り替えスイッチ１３によっ
て、電解ドレス用電源９のプラス極と接続する研削工具
４のセグメント１０，１１を選択し、クーラントノズル
１６より供給される弱電性クーラント１５をマイナス電
極８と加工面３との間に介在させながら、電解ドレス用
電源９より電流を供給することにより、加工面３を電解
ドレツシングする。これにより、被加工物５は研削工具
４によって球面に電解インプロセスドレツシング研削加
工される。

【００１４】本実施例によれば、電解インプロセスドレ
ツシング研削加工中に加工面３のドレッシングムラが発
生しても、切り替えスイッチ１３の操作によりドレッシ
ングが進みすぎているセグメント１０，１１の配線を切
り、ドレッシングが遅れているセグメント１０，１１の
電解ドレツシングを開始することによって、加工面３を
均一に電解ドレッシングすることができる。

【００１５】

【実施例２】図３および図４は本実施例で用いる装置を
示し、図３は正面図、図４は研削工具の平面図である。
本実施例は、前記実施例１における研削工具４を廃止
し、代わりに３つのセグメントから成る研削工具にて構
成した点が異なり、他の構成は同一な構成部分から成る
もので、同一構成部分には同一番号を付してその説明を
省略する。

【００１６】研削工具２１はその回転中心を中心とする
同心円状に３つのセグメント２２，２３，２４からな
り、隣接するセグメント２２，２３，２４の間には、加
工中の被加工物５との接触によって摩滅する非導電性樹
脂１２が充填されており、隣接するセグメント２２，２
３，２４間では電流が流れない様に構成されている。以
下、前記実施例１と同様な構成であり、構成の説明を省
略する。本実施例の作用は、前記実施例１と同様な作用
であり、作用の説明を省略する。

【００１７】本実施例によれば、前記実施例１よりも研
削工具２１を形成するセグメント２２，２３，２４の数
が多い分、より細かくドレッシングムラを無くすことが
できる。

【００１８】

【実施例３】図５および図６は本実施例で用いる装置を
示し、図５は正面図、図６は研削工具の平面図である。
本実施例は、前記実施例２における研削工具２１を廃止
し、代わりに砥粒の集中度が異なる３つのセグメント３
２，３３，３４で形成した研削工具３１により構成した
点が異なり、他の構成は同一な構成部分から成るもの
で、同一構成部分には同一番号を付し、構成の説明を省
略する。

【００１９】本実施例においては、研削工具３１は各セ
グメント３２，３３，３４間で砥粒の集中度が異なって
いる。一般に、砥粒の集中度が高い場合、砥石の加工に
よる磨耗速度は遅くなる。したがって、砥粒の集中度の
高いセグメントをドレッシングが進みやすい箇所に、ま
た砥粒の集中度の低いセグメントをドレッシングが進み
にくい箇所に配設し、それと同時に任意にドレッシング
するセグメント３２，３３，３４を切り替えることによ
って、更に精度よく均一な電解ドレッシングを行う。

【００２０】本実施例によれば、更に精度のよい電解イ
ンプロセスドレツシング研削による光学素子の研削加工
を連続して行える。

【００２１】

【実施例４】図７および図８は本実施例で用いる装置を
示し、図７は、正面図、図８は研削工具の平面図であ
る。本実施例は、前記実施例３における研削工具３１を
廃止し、代わりに移動可能なセグメントで形成した研削
工具により構成した点が異なり、他の構成は同一な構成
部分から成るもので、同一構成部分には同一番号を付し
てその説明を省略する。

【００２２】回転軸４１の先端部に設けられたねじ部に
は、円筒形状でその基端部が前記円筒形状の外径より大
径となっている非導電性（本実施例においてはファイン
セラミックス）のセグメント保持部材４２が螺合される
とともに、ナット４３により固定されている。さらに、
回転軸４１のねじ部にはセグメント保持部材４２の基端
部より先端に、外径がセグメント保持部材４２の円筒形
状部分の内径より小径であるリング状のセグメント保持
部材４４がねじによりその軸心方向に移動可能な状態で
螺合されている。

【００２３】また、セグメント保持部材４２の円筒形状
部分の外周にはリング状のセグメント保持部材４５がね
じによりその軸心方向に移動可能に螺合されている。セ
グメント保持部材４４および４５は、保持部材４２と同
様な非導電性のファインセラミックスで形成されてい
る。また、セグメント保持部材４４および４５の軸心方
向の寸法は、セグメント保持部材４５よりセグメント保
持部材４４の方が長く形成されている。

【００２４】回転軸４１の先端部分には、１輪帯目のセ
グメント４６として粗加工用低メッシュが貼り付けられ
ている。また、セグメント保持部材４４の上端部には、
２輪帯目のセグメント４７として、精加工用高メッシュ
が貼り付けられている。さらに、セグメント保持部材４
２の円筒形状部分の上端部には、３輪帯目のセグメント
４８として、１輪帯目のセグメント４６と同様な粗加工
用低メッシュが貼り付けられている。また、セグメント
保持部材４５の上端部には、４輪帯目のセグメント４９
として、２輪帯目のセグメント４７と同様な精加工用高
メッシュが貼り付けられている。上記１輪帯目から４輪
帯目の各セグメント４６，４７，４８，４９のメッシュ
の加工面である先端部分は、セグメント保持部材４４お
よび４５が回転軸４１の軸心方向においてある一定の位
置にあるとき、それぞれが同じ曲率を有する１つの球形
状となる様に構成されている。

【００２５】セグメント保持部材４５の側面には、加工
中にセグメント保持部材４５が回転してしまわないよう
に、その軸心が回転軸の軸心に対して垂直方向で、セグ
メント保持具４２の円筒形状部分の側面に当接するねじ
５０が備えられている。また、セグメント保持具４２の
円筒形状部分の側面には、加工中にセグメント保持部材
４４が回転してしまわないように、その軸心が回転軸の
軸心に対して垂直でセグメント保持部材４４の側面に当
接するねじ５１が備えられている。

【００２６】セグメント保持部材４２の下端面には、２
輪帯目から４輪帯目の各セグメント４７，４８，４９に
対応する位置に、リング状の電極５２が埋設されてい
る。セグメント保持部材４２の円板形状部の上端面に
は、電極５２のうち、２輪帯目と４輪帯目のセグメント
４７，４９に対向している電極５２と対向する位置に、
リング状の電極５３が埋設されている。これら電極５２
と電極５３とは、前記保持部材４２内にて、リード線に
より接線されている。

【００２７】セグメント保持部材４４および４５の下端
面には、その先端部分に前記電極５３の電極面上を滑動
自在な電極５４を有する導電性の弾性部材５５が取り付
けられており、電極５４は、常時電極５３方向に付勢さ
れている。そして、セグメント保持部材４２，４４，４
５の内部には、電極５３または弾性部材５４とメッシュ
４７，４８，４９とを導電的に結ぶリード線が埋設され
ている。以下、前記実施例１と同様な構成であり、構成
の説明をする。

【００２８】以上の構成から成る装置を用いての研削方
法は、まず粗加工用低メッシュ砥石からなるセグメント
４６，４８を繰り出した状態で、切り替えスイッチ１３
の操作により、粗加工用セグメント４６，４８のみに電
流が流れるようにし、前記実施例１と同様に電解インプ
ロセスドレッシング研削加工をおこない、粗加工を終了
する。次に、仕上げ加工用高メッシュ砥石からなるセグ
メント４７，４９を繰り出し、切り替えスイッチ１３の
操作により、それらのセグメント４７，４９のみをドレ
ッシングしながら仕上げ加工を行う。

【００２９】本実施例によれば、セグメントごとのドレ
ッシング範囲の切り替えにより、高精度なドレッシング
ができるとともに、１つの砥石で粗加工から仕上げ加工
まで行えることにより、さらに高精度で高能率な研削加
工ができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明した様に、本実施例に係るレン
ズ研削方法および装置によれば、電解インプロセスドレ
ツシング研削加工を行う場合に、研削工具の同心円状の
セグメントごとに最も適したドレッシング条件で電解ド
レッシングできるために、研削工具全面に対してドレッ
シングムラがなく、均等な電解ドレッシングを行うこと
ができる。したがって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なうことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１を示す正面図である。

【図２】実施例１を示す平面図である。

【図３】実施例２を示す正面図である。

【図４】実施例２を示す平面図である。

【図５】実施例３を示す正面図である。

【図６】実施例３を示す平面図である。

【図７】実施例４を示す正面図である。

【図８】実施例４を示す平面図である。

【図９】従来例を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 回転軸 ２ 貼り付け皿 ４ 研削工具 ５ 被加工物 ６ 保持具 ７ カンザシ ８ マイナス電極 ９ 電解ドレス用電源 １０，１１ セグメント １２ 非導電性樹脂 １３ 切り替えスイッチ １４ 摺動ブラシ １５ 弱電性クーラント １６ クーラントノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性研削工具に陽極を印加し、導電性
   研削工具の加工面との間に一定の距離を保ちつつワーク
   とは相対的な移動のない電極に陰極を印加し、導電性研
   削工具と陰極との間に弱電性クーラントを介しつつ導電
   性研削工具とワークとが摺動する電解インプロセスドレ
   ッシング研削方法において、陽極を印加する前記導電性
   研削工具のセグメントを切り替えながら加工することを
   特徴とするレンズ研削方法。
2. 【請求項２】 導電性研削工具と、ワークとは相対的移
   動がなく導電性研削工具の加工面と一定距離を保つ電極
   と、導電性研削工具に陽極を電極に陰極を印加する電源
   と、導電性研削工具と電極との間に弱電性クーラントを
   供給する供給手段とから成る電解インプロセスドレッシ
   ング研削装置において、前記導電性研削工具の加工面は
   回転軸を中心とする同心円状で互いに電気的に絶縁され
   たセグメントにて形成するとともに、各セグメントと前
   記電源との間に接続の切換えスイッチを設けて構成した
   ことを特徴とするレンズ研削装置。