JPH07148602A - 球面加工方法及びその装置並びにそれに用いる治具 - Google Patents
球面加工方法及びその装置並びにそれに用いる治具Info
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- JPH07148602A JPH07148602A JP5280196A JP28019693A JPH07148602A JP H07148602 A JPH07148602 A JP H07148602A JP 5280196 A JP5280196 A JP 5280196A JP 28019693 A JP28019693 A JP 28019693A JP H07148602 A JPH07148602 A JP H07148602A
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Abstract
々の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に被加
工面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中心点
とする仮想球面上に位置させて固定配置可能な加工用治
具と、加工治具を上記回転軸線を軸線として回転させる
主軸を有する回転機構と、仮想球面の中心点を含む平面
内で母線に沿って刃物を倣い送り可能なマスタープレー
トを有する倣い機構とを具備してなる。 【効果】 複数個の被加工物の各被加工面の全てに上記
仮想球面の一部をなす球面加工を行うことができ、交差
二方向の階段状のパルス送りによる加工ではないから、
切削面形状は階段状の面にならずに滑らかな切削面を呈
し、それだけ表面粗さを向上することができる。
Description
の円筒形小物部品の先端部を球面に加工する際に用いら
れる球面加工方法及びその装置並びにそれに用いる治具
に関するものである。
材を中心にレンズやミラー等の超精密機械加工、鏡面加
工に対する精度要求が益々高まっており、中でも球面の
鏡面加工はそれら機器の基本性能を実現する核の技術と
して位置し、同時に技術の困難さを伴う事として知られ
ている。一方、大型コンピューターのハードウェアにお
いても、円筒形小物部品の端面に高精度な球面機械加工
が要求されるようになっていると共に加工の量産性も合
わせて要求されることとなった。
物を保持部材に取付け、保持部材を主軸により回転さ
せ、ダイヤモンドバイトを被加工面としての球面に合わ
せてX軸及びZ軸方向にNC制御し、階段状にパルス送
りして球面加工する構造のものが知られている。
構造の場合、主軸の軸受け、X軸スライド、Z軸スライ
ドに空気静圧軸受けを採用すると共に各軸の分解能を可
能な限り小さく、例えば0.01μに設定してNC制御
で球面加工を行っているものの、切削面形状は階段状の
パルス送りのため階段状の切削面を呈することは避けら
れず、従って表面粗さに自ずと一定の限界が生ずるとい
う不都合を有している。また上記従来構造の場合、微小
送りを正確に行うための制御機能と加工エリア内の温度
制御が必要なために、構造が複雑なものとなって非常に
高価な加工機となっていると共に保守、保全の面でも厄
介なものとなっている。
工物を真空チャックにて一個ずつ取り付けているため、
バイトの刃先の芯高を数μに合わせる必要があり、球面
の中心には必ずダボが残り、被加工物の取付け基準が底
面であるため円筒部品の外径に対する球面のふれ精度が
安定しないこともあり、従って、部品単価は高額にな
り、機械設置環境も制御されている。また従来から倣い
加工と呼ばれるマスター形状品をそのままもう一方の加
工品に形状転写させる方法はあったが、主に単一品同士
のコピー加工に止まり、高精度量産加工へ応用したもの
は未だ出現していない。
合を解決することを目的とするもので、第一の発明の球
面加工方法は、被加工物としての複数個の軸状部材をそ
の各々の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に
被加工面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中
心点とする仮想球面上に位置させて配置し、該複数個の
被加工物を上記回転軸線を軸線として回転させ、刃物を
上記球面の中心点を含む平面内で母線に沿って倣い送り
して複数個の被加工物の被加工面を同時に球面加工する
ことを特徴とするものである。
物としての複数個の軸状部材をその各々の軸線を回転軸
線上の定点に集束合致させる共に被加工面としての各々
の端面を該回転軸線上の定点を中心点とする仮想球面上
に位置させて固定配置可能な加工用治具と、該加工治具
を上記回転軸線を軸線として回転させる主軸を有する回
転機構と、上記仮想球面の中心点を含む平面内で母線に
沿って刃物を倣い送り可能なマスタープレートを有する
倣い機構とを具備して構成したことを特徴とするもので
ある。
工物としての複数個の軸状部材をその各々の軸線を回転
軸線上の定点に集束合致させる共に被加工面としての各
々の端面を該回転軸線上の定点を中心点とする仮想球面
上に位置させて配置可能な仮想正多角形の頂点を中心と
して形成された複数個の挿入穴と、該仮想正多角形の中
心に配置され、該挿入穴に挿入されている複数個の被加
工物を同時に各々の挿入穴の内面に圧接可能な圧接部材
を具備したことを特徴とするものである。
の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に被加工
面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中心点と
する仮想球面上に位置させて配置し、この状態で複数個
の被加工物を上記回転軸線を軸線として回転させ、刃物
を上記仮想球面の中心点を含む平面内で母線に沿って倣
い送りすると、複数個の被加工物の各被加工面の全てに
上記仮想球面の一部をなす球面加工が行われることにな
る。
し、図1乃至図5は第一実施例、図6は第二実施例を示
し、この場合純胴製の外径8mmの被加工物Wとしての
軸状部材の端面に表面粗度20nm、形状誤差2μ、球
面曲率半径5,500mmの球面加工を行う装置に適用
したものである。
加工用治具であって、被加工物Wとしての複数個の軸状
部材をその各々の軸線Nを回転軸線L上の定点Oに集束
合致させる共に被加工面Fとしての各々の端面をその回
転軸線L上の定点Oを中心点とする仮想球面M上に位置
させて配置可能な仮想正多角形Kの頂点を中心として形
成された挿入穴2が複数個形成され、この場合仮想正三
角形Kの頂点を中心として形成された三個の挿入穴2が
多数組形成され、この正三角形の中心に各挿通穴2に開
口接続する配置穴1bを形成し、配置穴1bに割溝3a
を有する圧接部材3を配置し、圧接部材3の中心にテー
パー穴面3bを有する挿通穴3cを形成し、挿通穴3c
にテーパー面4aを有する取付ボルト4を挿通し、取付
ボルト4を加工用治具1の螺子穴1aに螺着し、テーパ
ー穴面3bとテーパー面4aとのテーパー圧接作用によ
り圧接部材3を拡径動作し、圧接部材3により各挿入穴
2に挿入されている三個の被加工物Wを同時に各々の挿
入穴2の内面に圧接して固定するように構成している。
構造の軸受台6に主軸7を軸受し、主軸7を図外のモー
タにより上記回転軸線Lを中心として回転させるように
構成されている。
より駆動される空気軸受構造のX軸スライド9を配設
し、このX軸スライド9上に空気軸受構造のZ軸スライ
ド10を配置し、Z軸スライド10にダイヤモンドバイ
トからなる刃物11を取付け、かつ先端を球面としたピ
ン状のスタイラス12を取付け、このスタイラス12に
対向して板状のマスタープレート13を配置し、マスタ
ープレート13にスタイラス12の先端が摺接可能な高
精度にラップ加工を施した滑動面14を形成し、滑動面
14を上記仮想球面Mの中心点Oを含む平面内で母線H
に沿って刃物11を倣い送り可能な曲面に形成し、この
滑動面14にスタイラス12の先端部を弾圧可能なバネ
部材15を配設して構成したものである。
加工物Wとしての複数個の軸状部材を加工用治具1によ
り、その各々の軸線Nを回転軸線L上の定点Oに集束合
致させる共に被加工面Fとしての各々の端面を回転軸線
L上の定点Oを中心点とする仮想球面M上に位置させて
配置し、この状態で回転機構5により加工用治具1を回
転軸線Lを軸線として回転し、加工用治具1の回転によ
り複数個の被加工物Wを回転軸線Lを軸線として回転さ
せ、刃物11を倣い機構8のX軸スライド9の送り及び
スタイラス12とマスタープレート13とによる倣い作
用により仮想球面Mの中心点としての定点Oを含む平面
内で母線に沿って倣い送りすることにより、複数個の被
加工物Wの各被加工面Fの全てに上記仮想球面Mの一部
をなす球面加工が行われることになる。
ス送りによる加工ではないから、切削面形状は階段状の
面にならずに滑らかな切削面を呈し、それだけ表面粗さ
を向上することができ、高精度で品質の安定した超精密
球面加工を行うことができ、またマスタープレート13
のサイズ交換により高精度量産専用機としてだけでなく
加工の汎用性及び融通性を高めることができ、更には簡
素な構造及び制御回路とすることができ、装置コスト及
び加工原価を著しく低減することができる。
ての複数個の軸状部材を配置可能な仮想正多角形Kの頂
点を中心として形成された複数個の挿入穴2と、この仮
想正多角形Kの中心に配置される圧接部材3から構成さ
れているから、複数個の被加工物Wを同時に各々の挿入
穴2の内面に圧接することができ、被加工物Wの着脱作
業を容易に行うことができるとともに作業能率を向上す
ることができる。
造を示し、この場合被加工物Wとしての複数個の軸状部
材をその各々の軸線Nを回転軸線L上の定点Oに集束合
致させる共に被加工面Fとしての各々の端面をその回転
軸線L上の定点Oを中心点とする仮想球面M上に位置さ
せて配置可能な仮想正五角形Kの頂点を中心として形成
された五個の挿入穴2が多数組形成され、この正五角形
の中心に各挿通穴2に開口接続する配置穴1bを形成
し、配置穴1bに割溝3aを有する圧接部材3を配置
し、圧接部材3の中心にテーパー穴面3bを有する挿通
穴3cを形成し、挿通穴3cにテーパー面4aを有する
取付ボルト4を挿通し、取付ボルト4を加工用治具1の
螺子穴1aに螺着し、テーパー穴面3bとテーパー面4
aとのテーパー圧接作用により圧接部材3を拡径動作
し、圧接部材3により各挿入穴2に挿入されている五個
の被加工物Wを同時に各々の挿入穴2の内面に圧接して
固定するように構成している。
も、上記第一実施例のものと同様な作用効果を得ること
ができる。
はなく、加工用治具1、倣い機構8等の構造は、被加工
物Wの大きさに応じて適宜変更して設計される。
述の如く、被加工物としての複数個の軸状部材をその各
々の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に被加
工面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中心点
とする仮想球面上に位置させて配置し、この状態で複数
個の被加工物を上記回転軸線を軸線として回転させ、刃
物を上記仮想球面の中心点を含む平面内で母線に沿って
倣い送りすることにより複数個の被加工物の各被加工面
の全てに上記仮想球面の一部をなす球面加工を行うこと
ができ、交差二方向の階段状のパルス送りによる加工で
はないから、切削面形状は階段状の面にならずに滑らか
な切削面を呈し、それだけ表面粗さを向上することがで
き、高精度で品質の安定した超精密球面加工を行うこと
ができるとともに簡素な構造及び制御回路とすることが
でき、装置コスト及び加工原価を著しく低減することが
できる。
物としての複数個の軸状部材を配置可能な仮想正多角形
の頂点を中心として形成された複数個の挿入穴と、この
仮想正多角形の中心に配置される圧接部材から構成され
ているから、複数個の被加工物を同時に各々の挿入穴の
内面に圧接することができ、被加工物の着脱作業を容易
に行うことができるとともに作業能率を向上することが
できる。
きる。
ある。
図である。
平面図である。
図である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 被加工物としての複数個の軸状部材をそ
の各々の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に
被加工面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中
心点とする仮想球面上に位置させて配置し、該複数個の
被加工物を上記回転軸線を軸線として回転させ、刃物を
上記仮想球面の中心点を含む平面内で母線に沿って倣い
送りして複数個の被加工物の被加工面を同時に球面加工
することを特徴とする球面加工方法。 - 【請求項2】 被加工物としての複数個の軸状部材をそ
の各々の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に
被加工面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中
心点とする仮想球面上に位置させて固定配置可能な加工
用治具と、該加工治具を上記回転軸線を軸線として回転
させる主軸を有する回転機構と、上記仮想球面の中心点
を含む平面内で母線に沿って刃物を倣い送り可能なマス
タープレートを有する倣い機構とを具備したことを特徴
とする球面加工装置。 - 【請求項3】 被加工物としての複数個の軸状部材をそ
の各々の軸線を回転軸線上の定点に集束合致させる共に
被加工面としての各々の端面を該回転軸線上の定点を中
心点とする仮想球面上に位置させて配置可能な仮想正多
角形の頂点を中心として形成された複数個の挿入穴と、
該仮想正多角形の中心に配置され、該挿入穴に挿入され
ている複数個の被加工物を同時に各々の挿入穴の内面に
圧接可能な圧接部材を具備したことを特徴とする球面加
工用治具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5280196A JPH07148602A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 球面加工方法及びその装置並びにそれに用いる治具 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5280196A JPH07148602A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 球面加工方法及びその装置並びにそれに用いる治具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07148602A true JPH07148602A (ja) | 1995-06-13 |
Family
ID=17621649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5280196A Pending JPH07148602A (ja) | 1993-10-13 | 1993-10-13 | 球面加工方法及びその装置並びにそれに用いる治具 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07148602A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007229875A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 軌条輪などの踏面の現場据付形切削装置 |
CN104525974A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种利用普通立式车床加工凸轮外曲面的装置及方法 |
CN104525975A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 利用普通立式车床仿形加工曲面回转体工件的装置及方法 |
CN104625095A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-05-20 | 安徽人防设备有限公司 | 弧面工件加工车床 |
-
1993
- 1993-10-13 JP JP5280196A patent/JPH07148602A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007229875A (ja) * | 2006-03-02 | 2007-09-13 | Toyo Electric Mfg Co Ltd | 軌条輪などの踏面の現場据付形切削装置 |
CN104625095A (zh) * | 2014-12-08 | 2015-05-20 | 安徽人防设备有限公司 | 弧面工件加工车床 |
CN104525974A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种利用普通立式车床加工凸轮外曲面的装置及方法 |
CN104525975A (zh) * | 2014-12-16 | 2015-04-22 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 利用普通立式车床仿形加工曲面回转体工件的装置及方法 |
CN104525974B (zh) * | 2014-12-16 | 2017-01-04 | 中冶陕压重工设备有限公司 | 一种利用普通立式车床加工凸轮外曲面的装置及方法 |
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