JPH08257886A - 軸非対称形状金型の加工方法 - Google Patents
軸非対称形状金型の加工方法Info
- Publication number
- JPH08257886A JPH08257886A JP7071688A JP7168895A JPH08257886A JP H08257886 A JPH08257886 A JP H08257886A JP 7071688 A JP7071688 A JP 7071688A JP 7168895 A JP7168895 A JP 7168895A JP H08257886 A JPH08257886 A JP H08257886A
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- JP
- Japan
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- workpiece
- grindstone
- axis table
- plane
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- Pending
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 軸非対称形の非球面形状を有する金型、レン
ズ等を研削により加工するための工法を提供する。 【構成】 回転割り出し可能な回転軸３に被加工物８を
回転中心から所望の距離Ｒで固定し、回転軸３を旋回さ
せて、被加工物８に円弧を加工すると共に、ＸＹ軸の同
時２軸ＮＣ制御により、被加工物８に非球面形状の加工
を高精度に行う。
ズ等を研削により加工するための工法を提供する。 【構成】 回転割り出し可能な回転軸３に被加工物８を
回転中心から所望の距離Ｒで固定し、回転軸３を旋回さ
せて、被加工物８に円弧を加工すると共に、ＸＹ軸の同
時２軸ＮＣ制御により、被加工物８に非球面形状の加工
を高精度に行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主に軸非対称の非球面
形状を有する金型、レンズ等を研削により加工するため
の加工方法に関するものである。
形状を有する金型、レンズ等を研削により加工するため
の加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学素子は成形により形成され、
各社で量産されている。成形に用いる金型は超精密切削
及び研削加工法を用いて所望する形状精度と表面粗さに
加工される。
各社で量産されている。成形に用いる金型は超精密切削
及び研削加工法を用いて所望する形状精度と表面粗さに
加工される。
【０００３】また、レーザー光の利用効率をより高める
ために、レーザービームを自在に整形出来る光学素子が
望まれている。例えば、レーザービームプリンターの走
査光学系では、レーザー光の伝達効率を高めるために、
コリメータ、ビーム整形プリズム、球面レンズ、シリン
ダーレンズなどの機能を１枚に持たせた片面もしくは両
面がトーリック面、あるいはアナモフィック面の様な軸
非対称な光学素子が考えられる。
ために、レーザービームを自在に整形出来る光学素子が
望まれている。例えば、レーザービームプリンターの走
査光学系では、レーザー光の伝達効率を高めるために、
コリメータ、ビーム整形プリズム、球面レンズ、シリン
ダーレンズなどの機能を１枚に持たせた片面もしくは両
面がトーリック面、あるいはアナモフィック面の様な軸
非対称な光学素子が考えられる。
【０００４】トーリック面、或はアナモフィック面の加
工としては、ＮＣフライス盤等によるボールエンドミル
工具を用いた金型加工、或はＮＣ平面研削盤による砥石
の外周面にＲ形状した砥石を用いた金型、レンズ加工が
ある。両者とも工具あるいは砥石と被加工物との相対位
置を制御することで加工を行うものである。
工としては、ＮＣフライス盤等によるボールエンドミル
工具を用いた金型加工、或はＮＣ平面研削盤による砥石
の外周面にＲ形状した砥石を用いた金型、レンズ加工が
ある。両者とも工具あるいは砥石と被加工物との相対位
置を制御することで加工を行うものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ＮＣフライス盤による
金型加工の場合、ボールエンドミル工具の真球精度、摩
耗等により０．１μｍ以下の形状精度は困難であり、表
面粗さのＰＶ値で０．１μｍ以下は望めない。
金型加工の場合、ボールエンドミル工具の真球精度、摩
耗等により０．１μｍ以下の形状精度は困難であり、表
面粗さのＰＶ値で０．１μｍ以下は望めない。
【０００６】また、ＮＣ平面研削盤による加工の場合
は、砥石の高精度なツルーイングが必要であり、砥石形
状の誤差が被加工物の形状精度に大きく影響する。
は、砥石の高精度なツルーイングが必要であり、砥石形
状の誤差が被加工物の形状精度に大きく影響する。
【０００７】また、使用される砥石が一般的に大きいこ
とと、砥石の半径以下の曲率を持つ凹面形状の加工が不
可能であることから、比較的大きなＲにしか対応できな
い。
とと、砥石の半径以下の曲率を持つ凹面形状の加工が不
可能であることから、比較的大きなＲにしか対応できな
い。
【０００８】本発明は、上記欠点を解消し軸非対称の非
球面形状を高精度に形成することのできる加工法を提供
する事にある。
球面形状を高精度に形成することのできる加工法を提供
する事にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】被加工物の加工面をＸＹ
Ｚ面のＹＺ面、或はＸＺ面に配置し、回転スピンドルを
備えた砥石軸をＸＹ面と直交に配置する。被加工物は被
加工物回転軸の中心より所望の円弧Ｒの位置に固定し、
砥石を回転させ、一方の被加工面を任意の回転角で回転
位置決め行う毎に、一方の被加工面を、ＸＹ軸をＮＣ制
御により非円弧に加工する。この作業を繰り返して軸非
対称の非球面形状を形成する。
Ｚ面のＹＺ面、或はＸＺ面に配置し、回転スピンドルを
備えた砥石軸をＸＹ面と直交に配置する。被加工物は被
加工物回転軸の中心より所望の円弧Ｒの位置に固定し、
砥石を回転させ、一方の被加工面を任意の回転角で回転
位置決め行う毎に、一方の被加工面を、ＸＹ軸をＮＣ制
御により非円弧に加工する。この作業を繰り返して軸非
対称の非球面形状を形成する。
【００１０】或いは、一方の被加工面の非円弧方向を任
意のピッチに分割し、一方の被加工面を分割停止毎に被
加工物を固定した回転軸を所定の角度回転させ円弧を形
成する。これを繰り返すことにより軸非対称の非球面形
状を形成する。
意のピッチに分割し、一方の被加工面を分割停止毎に被
加工物を固定した回転軸を所定の角度回転させ円弧を形
成する。これを繰り返すことにより軸非対称の非球面形
状を形成する。
【００１１】
【作用】本発明は、前記した構成により、同一面上の一
方が円弧で、直交するもう一方が非円弧である軸非対称
の非球面形状を研削加工で行う方法であり、被加工物回
転軸により円弧側を形成し、ＸＹ軸をＮＣ制御により非
円弧側を形成するもので、軸非対称形状を高精度に加工
できる。
方が円弧で、直交するもう一方が非円弧である軸非対称
の非球面形状を研削加工で行う方法であり、被加工物回
転軸により円弧側を形成し、ＸＹ軸をＮＣ制御により非
円弧側を形成するもので、軸非対称形状を高精度に加工
できる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の軸非対称形状金型の加工方法
の一実施例を図面を参照しながら説明する。
の一実施例を図面を参照しながら説明する。
【００１３】図１は、本実施例の方法を具現化した加工
機械の正面図であり、図２はその上面図である。
機械の正面図であり、図２はその上面図である。
【００１４】図３は、図１の加工機械の要部正面図、図
４はその上面図、図５はその側面図である。
４はその上面図、図５はその側面図である。
【００１５】図３、図４、図５において被加工物８は、
Ｙ軸テーブル２の上に設けられた被加工物回転軸３に保
持具９を介して取り付けられており、被加工物割り出し
回転装置６により回転軸中心に任意の角度θで位置決め
および回転できる。
Ｙ軸テーブル２の上に設けられた被加工物回転軸３に保
持具９を介して取り付けられており、被加工物割り出し
回転装置６により回転軸中心に任意の角度θで位置決め
および回転できる。
【００１６】１はＸ軸テーブルであり、４はその駆動装
置である。５はＹ軸テーブル駆動装置である。砥石７は
回転スピンドル１０によりＸ軸Ｙ軸に直交して取り付け
られ、被加工物の接線と砥石とが常に直角に接するよう
に回転スピンドル１０をＸ軸テーブル１の上に取り付け
られている。
置である。５はＹ軸テーブル駆動装置である。砥石７は
回転スピンドル１０によりＸ軸Ｙ軸に直交して取り付け
られ、被加工物の接線と砥石とが常に直角に接するよう
に回転スピンドル１０をＸ軸テーブル１の上に取り付け
られている。
【００１７】軸非対称形状の形成方法は、図６（ａ）に
示すように、被加工物８を被加工物回転中心から所望す
る円弧Ｒの距離Ｄのところへ被加工物保持具９を介して
取り付ける。
示すように、被加工物８を被加工物回転中心から所望す
る円弧Ｒの距離Ｄのところへ被加工物保持具９を介して
取り付ける。
【００１８】次に、被加工物回転軸３を旋回させ、図６
（ｂ）に示す被加工物８の先端を砥石７加工点と一致す
るようにし、Ｘ軸テーブル１とＹ軸テーブル２をＮＣ制
御により非円弧に駆動させ加工する。被加工物８を被加
工物割り出し回転装置６によって、図６（ｂ）に示すθ
方向に割り出し固定する。
（ｂ）に示す被加工物８の先端を砥石７加工点と一致す
るようにし、Ｘ軸テーブル１とＹ軸テーブル２をＮＣ制
御により非円弧に駆動させ加工する。被加工物８を被加
工物割り出し回転装置６によって、図６（ｂ）に示すθ
方向に割り出し固定する。
【００１９】再びＸ軸テーブル１とＹ軸テーブル２をＮ
Ｃ制御により非円弧に駆動させ加工する。この作業を繰
り返すことにより円弧側は、被加工物回転軸３により形
成され、非円弧側は、Ｘ軸テーブル１とＹ軸テーブル２
のＮＣ制御によって形成される。
Ｃ制御により非円弧に駆動させ加工する。この作業を繰
り返すことにより円弧側は、被加工物回転軸３により形
成され、非円弧側は、Ｘ軸テーブル１とＹ軸テーブル２
のＮＣ制御によって形成される。
【００２０】もう一方の手段は、図６（ａ）に示すよう
に、被加工物８を被加工物回転軸中心から所望の円弧Ｒ
の距離Ｄのところへ被加工物保持具９を介して取り付け
る。
に、被加工物８を被加工物回転軸中心から所望の円弧Ｒ
の距離Ｄのところへ被加工物保持具９を介して取り付け
る。
【００２１】次に、被加工物回転軸３を旋回させ、図６
（ｂ）に示す被加工物８の先端を砥石７加工点と一致す
るようにし、Ｘ軸テーブル１とＹ軸テーブル２を駆動す
る非円弧ＮＣ数値データーを任意の駆動幅に分割停止さ
せる。
（ｂ）に示す被加工物８の先端を砥石７加工点と一致す
るようにし、Ｘ軸テーブル１とＹ軸テーブル２を駆動す
る非円弧ＮＣ数値データーを任意の駆動幅に分割停止さ
せる。
【００２２】非円弧方向に停止させた後、被加工物回転
軸３を図６（ｂ）に示す被加工物加工範囲角度のα角を
連続して回転させ円弧を形成する。その後、再び非円弧
方向に任意の駆動幅を駆動させ固定し、α角回転させ
る。
軸３を図６（ｂ）に示す被加工物加工範囲角度のα角を
連続して回転させ円弧を形成する。その後、再び非円弧
方向に任意の駆動幅を駆動させ固定し、α角回転させ
る。
【００２３】この作業を繰り返すことにより円弧側は被
加工物回転軸３により形成され、非円弧側は、Ｘ軸テー
ブル１とＹ軸テーブル２のＮＣ制御によって形成され
る。
加工物回転軸３により形成され、非円弧側は、Ｘ軸テー
ブル１とＹ軸テーブル２のＮＣ制御によって形成され
る。
【００２４】本発明に係わる同一面上の一方が円弧であ
る軸非対称の非球面において、凹面凸面に拘らず、また
どの組み合わせであっても適応できる。
る軸非対称の非球面において、凹面凸面に拘らず、また
どの組み合わせであっても適応できる。
【００２５】非球面加工機の構成についても、本発明の
説明ではＹ軸テーブル２上に被加工物回転軸３を設けて
いるが、被加工物回転軸３をＸ軸テーブル１上に配置し
ても同様である。つまり、被加工物を精度良く割り出し
位置決めでき連続的にも回転できる機構と、二つのＮＣ
駆動軸と、砥石を具備した回転軸を装備した構成であれ
ば適応は可能であり、説明に用いた構成にとらわれな
い。
説明ではＹ軸テーブル２上に被加工物回転軸３を設けて
いるが、被加工物回転軸３をＸ軸テーブル１上に配置し
ても同様である。つまり、被加工物を精度良く割り出し
位置決めでき連続的にも回転できる機構と、二つのＮＣ
駆動軸と、砥石を具備した回転軸を装備した構成であれ
ば適応は可能であり、説明に用いた構成にとらわれな
い。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、同一面上
の一方が円弧で、直交するもう一方が非円弧である軸非
対称の非球面形状を研削加工で行う方法であり、被加工
物回転軸３により円弧側を形成し、ＸＹ軸をＮＣ制御に
より非円弧側を形成するもので、軸非対称形状を高精度
に加工できる加工方法である。
の一方が円弧で、直交するもう一方が非円弧である軸非
対称の非球面形状を研削加工で行う方法であり、被加工
物回転軸３により円弧側を形成し、ＸＹ軸をＮＣ制御に
より非円弧側を形成するもので、軸非対称形状を高精度
に加工できる加工方法である。
【図１】本発明の加工方法を具現化した加工機械の正面
図
図
【図２】図１に示す加工機械の上面図
【図３】図１に示す加工機械の要部正面図
【図４】図３に示す要部の側面図
【図５】図３に示す要部の上面図
【図６】図１の加工機械による加工工程の説明図
１ Ｘ軸テーブル ２ Ｙ軸テーブル ３ 被加工物回転軸 ４ Ｘ軸テーブル駆動装置 ５ Ｙ軸テーブル駆動装置 ６ 被加工物割り出し回転装置 ７ 砥石 ８ 被加工物 ９ 被加工物保持具 １０ 砥石回転スピンドル １１ 砥石回転軸
Claims (1)
- 【請求項１】被加工物の加工面をＸＹＺ面のＹＺ面、或
はＸＺ面に配置する工程と、回転スピンドルを備えた砥
石軸をＸＹ面と直交に配置する工程と、一方の被加工物
の加工面を円弧運動させ、前記円弧運動が相対的に所定
ピッチ、もしくは所定回転角を割り出しする工程と、一
方の被加工物の加工面を砥石軸と相対的にＸＹ軸で非円
弧運動させる工程とを具備し、被加工物の加工面を研削
で行なうことを特徴とする軸非対称形状金型の加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071688A JPH08257886A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 軸非対称形状金型の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7071688A JPH08257886A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 軸非対称形状金型の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08257886A true JPH08257886A (ja) | 1996-10-08 |
Family
ID=13467750
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7071688A Pending JPH08257886A (ja) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | 軸非対称形状金型の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08257886A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000079322A1 (fr) * | 1999-06-23 | 2000-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Objectif pour disque optique, dispositif a tete optique et appareil d'enregistrement/reproduction d'informations optiques le contenant, moule de formation de lentilles, procede d'usinage de moule et de formation de lentilles et instrument de mesure de forme |
| TWI427329B (zh) * | 2007-11-23 | 2014-02-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 非球面鏡面集成加工系統及方法 |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP7071688A patent/JPH08257886A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000079322A1 (fr) * | 1999-06-23 | 2000-12-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Objectif pour disque optique, dispositif a tete optique et appareil d'enregistrement/reproduction d'informations optiques le contenant, moule de formation de lentilles, procede d'usinage de moule et de formation de lentilles et instrument de mesure de forme |
| US7099260B2 (en) | 1999-06-23 | 2006-08-29 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Objective lens for optical disk |
| TWI427329B (zh) * | 2007-11-23 | 2014-02-21 | Hon Hai Prec Ind Co Ltd | 非球面鏡面集成加工系統及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |