JPH09262750A - Method and device for grinding aspheric surface - Google Patents

Method and device for grinding aspheric surface

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JPH09262750A
JPH09262750A JP8072225A JP7222596A JPH09262750A JP H09262750 A JPH09262750 A JP H09262750A JP 8072225 A JP8072225 A JP 8072225A JP 7222596 A JP7222596 A JP 7222596A JP H09262750 A JPH09262750 A JP H09262750A
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JP
Japan
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grindstone
work
spindle
aspherical surface
work spindle
Prior art date
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Application number
JP8072225A
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Japanese (ja)
Inventor
Koju Handa
幸樹 半田
Toshiyuki Yoshihara
敏幸 吉原
Masataka Shimada
正隆 島田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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Publication of JPH09262750A publication Critical patent/JPH09262750A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a machining time and the occurrence of wear of a grinding wheel by a method wherein a grinding wheel spindle part and a work spindle part are relatively moved in the direction of the shaft lengths of the rotary shafts thereof and by pressing a work against a form grinding wheel, a contact between the form grinding wheel and the work forms a linear contact. SOLUTION: In such a state to rotate a form grinding wheel 29 and a glass lens 43, a work slide table part 19 is moved in parallel to the rotary shaft of a work spindle part 17 by a DC servo motor 23 and a feed screw 25. A grinding wheel shift table part 33 is moved by a stepping motor 37 and a feed screw 39 and a glass lens 43 is forcibly pressed against the form grinding wheel 29. This constitution transfers the aspherical shape of the form grinding wheel 29 to a glass lens 43 and forms the glass lens 43 into an aspherical shape.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、砥石を用いてレン
ズや金型の非球面加工を行う非球面研削方法および非球
面研削装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an aspherical surface grinding method and an aspherical surface grinding apparatus for processing an aspherical surface of a lens or a mold using a grindstone.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、光学分野においてレンズ等に用
いられる非球面は軸対称非球面が多く、従来、このよう
な非球面は、数値制御加工機による軌跡制御による加工
で創成されている。そして、従来、数値制御加工機によ
る加工方式として、例えば、図4に示すような3つの方
式が知られている。
2. Description of the Related Art Generally, many aspherical surfaces used for lenses and the like in the optical field are axisymmetric aspherical surfaces, and conventionally such aspherical surfaces have been created by processing by trajectory control by a numerical control processing machine. Then, conventionally, as a processing method by a numerically controlled processing machine, for example, three methods as shown in FIG. 4 are known.

【0003】第1の方式は、図4の(a)に示すよう
に、被加工物1をY軸回りに回転させながら、研削面が
R形状をした砥石2をX,Y平面内で所望の非球面形状
曲線に沿って運動させるものであり、X,Y同時二軸制
御の加工機であれば加工可能である。しかしながら、こ
のような同時二軸制御では、砥石2の加工点2a,2b
が加工位置によって変わるため、砥石2が完全な円弧R
でないと非球面形状に誤差が発生する。
In the first method, as shown in FIG. 4 (a), while the workpiece 1 is rotated around the Y axis, a grindstone 2 having an R-shaped grinding surface is desired in the X and Y planes. It is made to move along the aspherical shape curve of, and can be processed by a processing machine of simultaneous X, Y biaxial control. However, in such simultaneous biaxial control, the processing points 2a, 2b of the grindstone 2 are
Is different depending on the machining position, so the whetstone 2 has a perfect arc R
Otherwise, an error will occur in the aspherical shape.

【0004】なお、このような二軸制御方式の非球面研
削装置として、従来、例えば、「日経メカニカル 19
85年 1月28日号 104頁」に記載の非球面研削
装置が知られている。第2の方式は、図4の(b)に示
すように、図4の(a)の同時二軸制御の欠点を補うた
めに、θ軸を付加してθ軸により砥石2または被加工物
1を旋回させ、砥石の加工点2cが加工運動中に変わら
ないようにしたものであり、同時三軸制御の加工機を用
いて行われる。
A conventional two-axis control type aspherical surface grinding machine is, for example, "Nikkei Mechanical 19".
The aspherical surface grinding machine described in "January 28, 1985, p. 104" is known. In the second method, as shown in FIG. 4 (b), in order to compensate for the drawback of the simultaneous biaxial control of FIG. 4 (a), the θ axis is added and the grindstone 2 or the workpiece is processed by the θ axis. 1 is turned so that the machining point 2c of the grindstone does not change during the machining movement, and is performed using a simultaneous three-axis control machining machine.

【0005】なお、このような三軸制御方式の非球面研
削装置として、従来、例えば、「超精密生産技術大系
第2巻 実用技術 208頁」に記載の非球面研削装置
が知られている。第3の方式は、図4の(c)に示すよ
うに、被加工物1をY軸回りに回転させながら、被加工
物1の回転軸に対して直交する面内で、半径rの砥石3
を回転させ、砥石3の外周面を所定の非球面断面形状に
沿って運動させることにより非球面断面形状を創成する
ものであり、この場合、砥石3の半径rは砥石3の回転
軸の精度に依存する。
As an example of such a three-axis control type aspherical surface grinding machine, there is a conventional method such as "Ultra Precision Production Technology System".
The aspherical surface grinding machine described in "Volume 2, Practical Technology, p. 208" is known. The third method is, as shown in FIG. 4C, rotating the work piece 1 around the Y axis and, within a plane orthogonal to the rotation axis of the work piece 1, having a radius r. Three
Is rotated and the outer peripheral surface of the grindstone 3 is moved along a predetermined aspherical cross-sectional shape to create an aspherical cross-sectional shape. In this case, the radius r of the grindstone 3 is the accuracy of the rotation axis of the grindstone 3. Depends on.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
非球面研削装置では、砥石2,3を軌跡制御により非球
面形状に沿わせて加工する方式であるため、砥石2,3
の被加工物1に当接して加工する部分が点当たりとな
り、この結果、加工に時間がかかり、また砥石2,3の
当接する部分が限られてくるので、砥石2,3の摩耗が
速いという問題があった。
However, in the conventional aspherical surface grinding machine, since the grindstones 2 and 3 are processed along the aspherical surface shape by the trajectory control, the grindstones 2 and 3 are processed.
The portion to be contacted with the workpiece 1 to be processed becomes a spot contact, and as a result, the processing takes time and the portion to be contacted with the grindstones 2 and 3 is limited, so that the grindstones 2 and 3 wear quickly. There was a problem.

【0007】また、X,Yの2軸あるいはθを含めた3
軸の誤差が、そのまま被加工物1の形状の誤差に反映す
るため、高精度な形状を得るためには、高精度な運動性
能および制御性能が必要になるという問題があった。本
発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたも
ので、簡易な構成により加工時間および砥石の摩耗を従
来より大幅に低減することができる非球面加工方法およ
び非球面研削装置を提供することを目的とする。
In addition, two axes of X and Y or 3 including θ
Since the error of the axis is directly reflected in the error of the shape of the workpiece 1, there is a problem that highly accurate motion performance and control performance are required to obtain a highly accurate shape. The present invention has been made to solve such conventional problems, and provides an aspherical surface processing method and an aspherical surface grinding device that can significantly reduce the processing time and the wear of the grindstone with a simple configuration. The purpose is to

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1の非球面研削方
法は、砥石を回転する砥石スピンドル部の回転軸と、被
加工物を回転するワークスピンドル部の回転軸を平行に
位置させるとともに、前記砥石スピンドル部に、前記被
加工物に形成すべき軸対称非球面の対称軸の片側半部に
対応する形状の砥石面が形成される総型砥石を装着し、
前記総型砥石および被加工物を回転させた状態で、前記
砥石スピンドル部およびワークスピンドル部をこれ等の
回転軸の軸長方向に相対移動し、前記総型砥石の砥石面
に前記被加工物を押圧し、前記総型砥石の砥石面の形状
を前記被加工物に転写することを特徴とする。
According to the aspherical surface grinding method of the present invention, the axis of rotation of the grindstone spindle for rotating the grindstone and the axis of rotation of the work spindle for rotating the workpiece are positioned in parallel. The grindstone spindle portion, a grindstone in which a grindstone surface having a shape corresponding to one half of the symmetry axis of the axisymmetric aspherical surface to be formed on the workpiece is formed is mounted,
In a state in which the general-purpose grindstone and the workpiece are rotated, the grindstone spindle portion and the work spindle portion are relatively moved in the axial direction of these rotary shafts, and the workpiece is attached to the grindstone surface of the general-type grindstone. Is pressed to transfer the shape of the grindstone surface of the full-form grindstone to the workpiece.

【0009】請求項2の非球面研削方法は、請求項1記
載の非球面研削方法において、前記砥石スピンドル部お
よびワークスピンドル部をこれ等の回転軸の軸長方向に
所定の速度で相対移動することを特徴とする。請求項3
の非球面研削方法は、請求項1記載の非球面研削方法に
おいて、前記砥石スピンドル部およびワークスピンドル
部をこれ等の回転軸の軸長方向に、前記総型砥石の砥石
面への前記被加工物の押圧力が一定になるように相対移
動することを特徴とする。
The aspherical surface grinding method according to a second aspect is the aspherical surface grinding method according to the first aspect, in which the grindstone spindle portion and the work spindle portion are relatively moved at a predetermined speed in the axial direction of these rotary shafts. It is characterized by Claim 3
The aspherical surface grinding method according to claim 1 is the aspherical surface grinding method according to claim 1, wherein the grindstone spindle portion and the work spindle portion are formed on the grindstone surface of the general-purpose grindstone in the axial direction of the rotary shafts thereof. It is characterized by relative movement so that the pressing force of the object becomes constant.

【0010】請求項4の非球面研削装置は、被加工物の
中心を軸心として回転させる回転軸を備えたワークスピ
ンドル部と、前記ワークスピンドル部を載置し、前記ワ
ークスピンドル部の回転軸の軸長方向に移動可能なワー
クスライドテーブル部と、総型砥石を保持し、前記ワー
クスライドテーブル部の移動方向に平行に位置され前記
総型砥石の中心を通る軸を回転軸とした砥石スピンドル
部と、前記砥石スピンドル部を載置し、前記ワークスラ
イドテーブル部の移動方向と直交する方向に移動可能と
される砥石シフトテーブル部とを有してなることを特徴
とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an aspherical surface grinding machine, wherein a work spindle part having a rotary shaft for rotating the work piece about its center, and the work spindle part are mounted on the work spindle part. Of the work slide table, which is movable in the axial direction, and a grindstone, and a grindstone spindle having a rotation axis which is an axis passing through the center of the grindstone and parallel to the moving direction of the work slide table. And a grindstone shift table part on which the grindstone spindle part is mounted and which is movable in a direction orthogonal to the moving direction of the work slide table part.

【0011】請求項5の非球面研削装置は、被加工物の
中心を軸心として回転させる回転軸を備えたワークスピ
ンドル部と、前記ワークスピンドル部を載置し、前記ワ
ークスピンドル部の回転軸の軸長方向に移動可能なワー
クスライドテーブル部と、前記ワークスピンドル部と前
記ワークスライドテーブル部の間に介在され、前記ワー
クスピンドル部を、前記ワークスピンドル部の回転軸の
軸長方向に所定圧力で押圧移動させる定圧スライド機構
と、総型砥石を保持し、前記ワークスライドテーブル部
の移動方向に平行に位置され前記総型砥石の中心を通る
軸を回転軸とした砥石スピンドル部と、前記砥石スピン
ドル部を載置し、前記ワークスライドテーブル部の移動
方向と直交する方向に移動可能とされる砥石シフトテー
ブル部とを有してなることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an aspherical surface grinding machine, wherein a work spindle part having a rotary shaft for rotating the work piece about its center, and the work spindle part are mounted on the work spindle part. And a work slide table part movable in the axial direction of the work spindle part, and the work spindle part is interposed between the work spindle part and the work slide table part. A constant pressure slide mechanism that presses and moves with a grindstone, and a grindstone spindle section that holds the full-scale grindstone and that has a rotation axis that is positioned parallel to the movement direction of the work slide table section and that passes through the center of the gross-shape grindstone. And a grindstone shift table section on which the spindle section is mounted and which is movable in a direction orthogonal to the movement direction of the work slide table section. And wherein the Rukoto.

【0012】請求項6の非球面研削装置は、請求項5記
載の非球面研削装置において、前記定圧スライド機構
は、前記ワークスピンドル部が固定され前記ワークスピ
ンドル部の回転軸の軸長方向に移動可能なリニアガイド
と、前記ワークスライドテーブル部に固定され前記リニ
アガイドを総型砥石側に押圧するアクチュエータとを有
することを特徴とする。
An aspherical surface grinding apparatus according to a sixth aspect is the aspherical surface grinding apparatus according to the fifth aspect, wherein the work pressure spindle mechanism is fixed and the constant pressure slide mechanism moves in the axial direction of the rotary shaft of the work spindle section. It is characterized by having a possible linear guide and an actuator which is fixed to the work slide table section and presses the linear guide toward the forming tool grindstone.

【0013】(作用)請求項1の非球面研削方法では、
砥石スピンドル部の回転軸とワークスピンドル部の回転
軸を平行になるように配置し、総型砥石を砥石スピンド
ル部に、被加工物をワークスピンドル部に取り付けた
後、総型砥石および被加工物を回転させた状態で、砥石
スピンドル部およびワークスピンドル部をこれ等の回転
軸の軸長方向に相対移動させ、総型砥石に被加工物を押
し当てることにより、総型砥石の砥石面の非球面形状が
被加工物に転写され、被加工物に非球面形状が形成され
る。
(Operation) In the aspherical surface grinding method according to claim 1,
Arrange the rotary axis of the grindstone spindle and the rotary axis of the work spindle parallel to each other, and attach the grooving stone to the grindstone spindle section and the work piece to the work spindle section. While rotating, the grindstone spindle part and the work spindle part are moved relative to each other in the axial direction of these rotary shafts, and the workpiece is pressed against the grindstone so that the grindstone surface of the grindstone is not The spherical shape is transferred to the workpiece, and an aspherical shape is formed on the workpiece.

【0014】請求項2の非球面研削方法では、砥石スピ
ンドル部およびワークスピンドル部をこれ等の回転軸の
軸長方向に所定の速度で強制的に相対移動され、比較的
精度の粗い強制研削が行われる。請求項3の非球面研削
方法では、砥石スピンドル部およびワークスピンドル部
をこれ等の回転軸の軸長方向に、総型砥石の砥石面への
被加工物の押圧力が一定になるように相対移動され、比
較的精度の高い定圧研削が行われる。
In the aspherical surface grinding method according to the second aspect of the present invention, the grindstone spindle portion and the work spindle portion are forcibly moved relative to each other in the axial direction of these rotary shafts at a predetermined speed, and relatively coarse forced grinding is performed. Done. According to the aspherical surface grinding method of claim 3, the grindstone spindle portion and the work spindle portion are arranged relative to each other in the axial direction of these rotary shafts so that the pressing force of the workpiece against the grindstone surface of the full-scale grindstone is constant. It is moved, and constant pressure grinding with relatively high accuracy is performed.

【0015】請求項4の非球面研削装置では、砥石スピ
ンドル部の回転軸とワークスピンドル部の回転軸を平行
になるように配置し、総型砥石を砥石スピンドル部に、
被加工物をワークスピンドル部に取り付けた後、総型砥
石および被加工物を回転させた状態で、ワークスライド
テーブル部をワークスピンドル部の回転軸と平行に移動
させ、総型砥石に被加工物を強制的に押し当てることに
より、総型砥石の非球面形状が被加工物に転写され、被
加工物に非球面形状が形成される。
In the aspherical surface grinding machine according to a fourth aspect of the present invention, the rotary shaft of the grindstone spindle portion and the work spindle portion are arranged parallel to each other, and the full-form grindstone is mounted on the grindstone spindle portion.
After the work piece is mounted on the work spindle part, the work slide table part is moved parallel to the rotation axis of the work spindle part while rotating the work piece grinding stone and the work piece, and the work piece is attached to the work piece grinding stone. By forcibly pressing, the aspherical shape of the full-form grindstone is transferred to the workpiece, and the aspherical shape is formed on the workpiece.

【0016】請求項5の非球面研削装置では、ワークス
ピンドル部が、定圧スライド機構により総型砥石の砥石
面への被加工物の押圧力が一定になるように移動され、
比較的精度の高い定圧研削が行われる。請求項6の非球
面研削装置では、リニアガイドがアクチュエータにより
押圧され、ワークスピンドル部が、総型砥石の砥石面へ
の被加工物の押圧力が一定になるように移動される。
In the aspherical surface grinding machine according to a fifth aspect of the present invention, the work spindle unit is moved by the constant pressure slide mechanism so that the pressing force of the workpiece on the grindstone surface of the full-scale grindstone becomes constant.
Constant pressure grinding with relatively high precision is performed. In the aspherical grinding device of the sixth aspect, the linear guide is pressed by the actuator, and the work spindle part is moved so that the pressing force of the workpiece on the grindstone surface of the full-scale grindstone is constant.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面を用いて詳細
に説明する。図1は、本発明の非球面研削装置の第1の
実施形態を示しており、この非球面研削装置は、ワーク
部11と砥石部13により主体部分が構成されている。
ワーク部11には、ワーク15を回転する図示しない回
転軸を備えたワークスピンドル部17が配置されてい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows a first embodiment of an aspherical surface grinding apparatus of the present invention. In this aspherical surface grinding apparatus, a work part 11 and a grindstone part 13 constitute a main part.
A work spindle unit 17 having a rotation shaft (not shown) that rotates the work 15 is arranged in the work unit 11.

【0018】このワークスピンドル部17は、モータ内
蔵型のスピンドルであり、ワークスライドテーブル部1
9に固定されている。ワークスライドテーブル部19
は、リニアガイド21上に移動自在に配置されている。
このワークスライドテーブル部19は、リニアガイド2
1を案内として、DCサーボモータ23および送り螺子
25により移動される。
The work spindle portion 17 is a spindle with a built-in motor, and the work slide table portion 1 is provided.
9 is fixed. Work slide table section 19
Are movably arranged on the linear guide 21.
This work slide table section 19 is provided with the linear guide 2
1 is used as a guide, and is moved by the DC servo motor 23 and the feed screw 25.

【0019】そして、ワークスライドテーブル部19の
位置は、DCサーボモータ23に装着されるエンコーダ
27および送り螺子25のリードにより確認可能とされ
ている。砥石部13には、ワーク15を研削する総型砥
石29と、この総型砥石29を保持して回転する砥石ス
ピンドル部31とが配置されている。
The position of the work slide table portion 19 can be confirmed by the encoder 27 mounted on the DC servo motor 23 and the leads of the feed screw 25. A grindstone 29 for grinding the workpiece 15 and a grindstone spindle portion 31 for holding and rotating the grindstone 29 are arranged in the grindstone 13.

【0020】砥石スピンドル部31は、モータ内蔵型の
スピンドルであり、砥石シフトテーブル部33に固定さ
れている。砥石シフトテーブル部33は、リニアガイド
35上に移動自在に配置されている。この砥石シフトテ
ーブル部33は、リニアガイド35を案内として、ステ
ッピングモータ37および送り螺子39により移動され
る。
The grindstone spindle section 31 is a spindle with a built-in motor and is fixed to the grindstone shift table section 33. The grindstone shift table portion 33 is movably arranged on the linear guide 35. The grindstone shift table portion 33 is moved by a stepping motor 37 and a feed screw 39 using the linear guide 35 as a guide.

【0021】そして、砥石シフトテーブル部33の位置
は、ディジタルマイクロメータ41により確認可能とさ
れている。以下、上述した非球面研削装置により、硝子
レンズの非球面加工を行う場合の動作について説明す
る。先ず、図2の(a)に示すようなワーク15が、ワ
ークスピンドル部17に固定される。
The position of the grindstone shift table 33 can be confirmed by the digital micrometer 41. Hereinafter, the operation when the aspherical surface of the glass lens is processed by the above-described aspherical surface grinding device will be described. First, the work 15 as shown in FIG. 2A is fixed to the work spindle portion 17.

【0022】このワーク15は、被加工物である硝子レ
ンズ43を治具45に密蝋で接合して形成されている。
そして、ワーク15は、治具45を介してボルト47に
より、ワークスピンドル部17に固定される。一方、図
2の(b)に示すように、総型砥石29には、被加工物
である硝子レンズ43への対向面に、硝子レンズ43に
形成すべき軸対称非球面の対称軸の片側半部に対応する
形状の砥石面29aが形成されており、総型砥石29
は、ボルト49により砥石スピンドル部31に螺子止め
される。
The work 15 is formed by joining the glass lens 43, which is the work piece, to the jig 45 with beeswax.
Then, the work 15 is fixed to the work spindle 17 by the bolt 47 via the jig 45. On the other hand, as shown in FIG. 2 (b), the full-scale grindstone 29 has one side of the axis of symmetry of the axisymmetric aspheric surface to be formed on the glass lens 43 on the surface facing the glass lens 43 as the workpiece. A grindstone surface 29a having a shape corresponding to the half portion is formed, and
Is screwed to the grindstone spindle portion 31 with a bolt 49.

【0023】この実施形態の非球面研削装置では、主
に、強制研削による粗研削加工が行われる。先ず、総型
砥石29とワ−ク15の接触面との関係が、砥石シフト
テーブル部33の移動により調整される。次に、砥石ス
ピンドル部31とワ−クスピンドル部17とが回転され
る。
In the aspherical surface grinding machine of this embodiment, rough grinding is mainly performed by forced grinding. First, the relationship between the overall-shaped grindstone 29 and the contact surface of the work 15 is adjusted by moving the grindstone shift table portion 33. Next, the grindstone spindle portion 31 and the work spindle portion 17 are rotated.

【0024】そして、この状態でDCサーボモータ23
により、ワークスライドテーブル部19を定速で移動す
ることにより強制研削が行われる。次に示す表1は、こ
の時の加工条件を示している。
In this state, the DC servo motor 23
As a result, the work slide table portion 19 is moved at a constant speed to perform forced grinding. Table 1 below shows the processing conditions at this time.

【表1】 この表1の加工条件では、硝子レンズ43の中心厚換算
で数百μm〜数mmの加工量に対して、形状精度数μm以
内の加工を、従来に比較して非常に短時間で行うことが
できた。
[Table 1] Under the processing conditions shown in Table 1, for a processing amount of several hundreds μm to several mm in terms of the center thickness of the glass lens 43, processing with a shape accuracy within several μm is performed in an extremely short time compared with the conventional method. I was able to.

【0025】以上のように構成された非球面研削装置で
は、総型砥石29および硝子レンズ43を回転させた状
態で、ワークスライドテーブル部19をワークスピンド
ル部17の回転軸と平行に移動させ、総型砥石29に硝
子レンズ43を強制的押し当てることにより、総型砥石
29の非球面形状が硝子レンズ43に転写されるため、
比較的精度の粗い強制研削を容易に行なうことができ
る。
In the aspherical surface grinding machine configured as described above, the work slide table section 19 is moved in parallel with the rotation axis of the work spindle section 17 while the shaping wheel 29 and the glass lens 43 are rotated. By forcibly pressing the glass lens 43 against the all-round grindstone 29, the aspherical shape of the all-round grindstone 29 is transferred to the glass lens 43.
It is possible to easily perform relatively coarse forced grinding.

【0026】また、上述した非球面研削方法では、総型
砥石29および硝子レンズ43を回転させた状態で、砥
石スピンドル部31およびワークスピンドル部17をこ
れ等の回転軸の軸長方向に相対移動させ、総型砥石29
に硝子レンズ43を押し当てることにより、総型砥石2
9の非球面形状が硝子レンズ43に転写され、硝子レン
ズ43に非球面形状が形成されるため、総型砥石29と
硝子レンズ43との当たりが線当たりになり、加工時間
および砥石の摩耗を従来より大幅に低減することができ
る。
In the aspherical surface grinding method described above, the grindstone spindle portion 31 and the work spindle portion 17 are moved relative to each other in the axial direction of the rotary shafts thereof while the shaping wheel 29 and the glass lens 43 are rotated. Let's make a pattern grindstone 29
By pressing the glass lens 43 against the
Since the aspherical shape of 9 is transferred to the glass lens 43 and the aspherical shape is formed on the glass lens 43, the contact between the full-scale grinding stone 29 and the glass lens 43 comes into line contact, and the processing time and the abrasion of the grinding stone are reduced. It can be significantly reduced compared to the conventional one.

【0027】さらに、上述した非球面研削方法では、砥
石スピンドル部31およびワークスピンドル部17をこ
れ等の回転軸の軸長方向に所定の速度で強制的に相対移
動するようにしたので、比較的精度の粗い強制研削を容
易に行なうことができる。図3は、本発明の非球面研削
装置の第2の実施形態を示すもので、この非球面研削装
置では、ワークスピンドル部17とワークスライドテー
ブル部19の間に、ワークスピンドル部17を、ワーク
スピンドル部17の回転軸の軸長方向に所定圧力で押圧
移動させる定圧スライド機構51が配置されている。
Further, in the aspherical surface grinding method described above, since the grindstone spindle portion 31 and the work spindle portion 17 are forcibly moved relative to each other in the axial direction of these rotary shafts at a predetermined speed, they are relatively moved. Forced grinding with coarse accuracy can be easily performed. FIG. 3 shows a second embodiment of the aspherical surface grinding device of the present invention. In this aspherical surface grinding device, the work spindle part 17 is provided between the work spindle part 17 and the work slide table part 19. A constant pressure slide mechanism 51 is arranged to press and move with a predetermined pressure in the axial direction of the rotary shaft of the spindle unit 17.

【0028】この定圧スライド機構51は、ワークスピ
ンドル部17が固定されるリニアガイド53を有してい
る。リニアガイド53は、ワークスライドテーブル部1
9に固定される案内テーブル54に案内され、ワークス
ピンドル部17の回転軸の軸長方向に移動可能とされて
いる。
The constant pressure slide mechanism 51 has a linear guide 53 to which the work spindle 17 is fixed. The linear guide 53 is the work slide table 1
It is guided by a guide table 54 which is fixed to 9 and is movable in the axial direction of the rotary shaft of the work spindle unit 17.

【0029】そして、ワークスライドテーブル部19に
は、リニアガイド51を総型砥石29側に押圧するアク
チュエータであるエアーシリンダ55が固定されてい
る。なお、上述した部分以外は、図1に示した非球面研
削装置と同様に構成されているため、同一部分には同一
符号を付して詳細な説明を省略する。この実施形態の非
球面研削装置では、主に、定圧研削による精研削加工が
行われる。
Further, an air cylinder 55, which is an actuator for pressing the linear guide 51 toward the shaping wheel 29 side, is fixed to the work slide table section 19. It should be noted that, except for the above-mentioned portion, it has the same configuration as the aspherical surface grinding apparatus shown in FIG. 1, and therefore, the same portions will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. The aspherical surface grinding machine of this embodiment mainly performs precise grinding by constant pressure grinding.

【0030】先ず、総型砥石29とワ−ク15の接触面
との関係が、砥石シフトテーブル部33の移動により調
整される。次に、砥石スピンドル部31とワ−クスピン
ドル部17とが回転される。そして、この状態でエアー
シリンダ55により、リニアガイド53を総型砥石29
側に所定の一定の圧力で押圧移動することにより定圧研
削が行われる。
First, the relationship between the full-form grindstone 29 and the contact surface of the work 15 is adjusted by the movement of the grindstone shift table portion 33. Next, the grindstone spindle portion 31 and the work spindle portion 17 are rotated. Then, in this state, the air guide 55 is used to move the linear guide 53 to the full-form grindstone 29.
Constant pressure grinding is performed by pressing and moving to the side with a predetermined constant pressure.

【0031】次に示す表2は、この時の加工条件を示し
ている。
Table 2 below shows the processing conditions at this time.

【表2】 この表2の加工条件では、硝子レンズ43の中心厚換算
で数十μmの加工量に対して、十分の数μmの形状精度
が得られた。以上のように構成された非球面研削装置で
は、硝子レンズ43への総型砥石29の押圧力が一定に
なるようにして定圧研削が行われるため、精度の高い研
削加工を容易に行うことができる。
[Table 2] Under the processing conditions shown in Table 2, a sufficient shape accuracy of several μm was obtained for a processing amount of several tens μm in terms of the center thickness of the glass lens 43. In the aspherical surface grinding machine configured as described above, constant pressure grinding is performed so that the pressing force of the full-form grindstone 29 against the glass lens 43 is constant, so that highly accurate grinding can be easily performed. it can.

【0032】また、上述した非球面研削装置では、ワー
クスピンドル部17が固定されるリニアガイド53をエ
アーシリンダ55により押圧するようにしたので、総型
砥石29の砥石面29aへの硝子レンズ43の押圧力が
一定になるようにワークスピンドル部17を容易に移動
することができる。そして、上述した非球面研削方法で
は、硝子レンズ43への総型砥石29の押圧力が一定に
なるようにして定圧研削が行われるため、精度の高い研
削加工を容易に行うことができる。
Further, in the above-mentioned aspherical surface grinding device, the linear guide 53 to which the work spindle 17 is fixed is pressed by the air cylinder 55, so that the glass lens 43 is attached to the grindstone surface 29a of the full-form grindstone 29. The work spindle unit 17 can be easily moved so that the pressing force becomes constant. Further, in the above-described aspherical surface grinding method, constant pressure grinding is performed so that the pressing force of the full-form grindstone 29 against the glass lens 43 is constant, so that highly accurate grinding can be easily performed.

【0033】なお、上述した実施形態では、被加工物に
硝子レンズ43を適用した例について述べたが、本発明
はかかる実施形態に限定されるものではなく、例えば、
プラスチックレンズや非球面レンズ成形用の金型であっ
ても良い。また、軸対称非球面レンズであれば、凸レン
ズに限定されるものではなく、凹レンズでも良い。
In the above embodiment, the glass lens 43 is applied to the workpiece, but the present invention is not limited to this embodiment.
It may be a mold for molding a plastic lens or an aspherical lens. Further, as long as it is an axially symmetric aspherical lens, it is not limited to a convex lens, and a concave lens may be used.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上述べたように、請求項1の非球面研
削方法では、総型砥石および被加工物を回転させた状態
で、砥石スピンドル部およびワークスピンドル部をこれ
等の回転軸の軸長方向に相対移動させ、総型砥石に被加
工物を押し当てることにより、総型砥石の非球面形状が
被加工物に転写され、被加工物に非球面形状が形成され
るため、総型砥石と被加工物との当たりが線当たりにな
り、加工時間および砥石の摩耗を従来より大幅に低減す
ることができる。
As described above, in the aspherical surface grinding method according to the first aspect of the present invention, the grindstone spindle portion and the work spindle portion are provided with the axes of their rotating shafts while the full-scale grindstone and the workpiece are rotated. By relatively moving in the long direction and pressing the work piece against the forming tool, the aspherical shape of the forming tool is transferred to the work piece, and the aspherical shape is formed on the work piece. The contact between the grindstone and the work piece comes into contact with the line, and the processing time and the wear of the grindstone can be significantly reduced as compared with the conventional case.

【0035】請求項2の非球面研削方法では、砥石スピ
ンドル部およびワークスピンドル部をこれ等の回転軸の
軸長方向に所定の速度で強制的に相対移動するようにし
たので、比較的精度の粗い強制研削を容易に行なうこと
ができる。請求項3の非球面研削方法では、被加工物へ
の総型砥石の押圧力が一定になるようにして定圧研削が
行われるため、精度の高い研削加工を容易に行うことが
できる。
In the aspherical surface grinding method according to the second aspect of the present invention, since the grindstone spindle portion and the work spindle portion are forcibly moved relative to each other in the axial direction of these rotary shafts at a predetermined speed, the precision is relatively high. Rough forced grinding can be easily performed. In the aspherical surface grinding method according to the third aspect, constant pressure grinding is performed so that the pressing force of the full-scale grindstone on the workpiece is constant, so that highly accurate grinding can be easily performed.

【0036】請求項4の非球面研削装置では、総型砥石
および被加工物を回転させた状態で、ワークスライドテ
ーブル部をワークスピンドル部の回転軸と平行に移動さ
せ、総型砥石に被加工物を強制的押し当てることによ
り、総型砥石の非球面形状が被加工物に転写されるた
め、比較的精度の粗い強制研削を容易に行なうことがで
きる。請求項5の非球面研削装置では、被加工物への総
型砥石の押圧力が一定になるようにして定圧研削が行わ
れるため、精度の高い研削加工を容易に行うことができ
る。
In the aspherical surface grinding machine according to a fourth aspect of the present invention, the work slide table is moved parallel to the rotation axis of the work spindle while the general-purpose grindstone and the workpiece are being rotated, so that the total-form grindstone is processed. By forcibly pressing the object, the aspherical shape of the full-scale grindstone is transferred to the object to be processed, so that relatively precise forced grinding can be easily performed. In the aspherical surface grinding machine according to the fifth aspect, constant pressure grinding is performed so that the pressing force of the full-form grindstone on the workpiece is constant, so that highly accurate grinding can be easily performed.

【0037】請求項6の非球面研削装置では、ワークス
ピンドル部が固定されるリニアガイドをアクチュエータ
により押圧するようにしたので、総型砥石の砥石面への
被加工物の押圧力が一定になるようにワークスピンドル
部を容易に移動することができる。
In the aspherical surface grinding machine according to the sixth aspect of the present invention, since the linear guide to which the work spindle is fixed is pressed by the actuator, the pressing force of the workpiece on the grindstone surface of the general-purpose grindstone becomes constant. Thus, the work spindle part can be easily moved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の非球面研削装置の第1の実施形態を示
す上面図である。
FIG. 1 is a top view showing a first embodiment of an aspherical grinding device of the present invention.

【図2】図1のワークおよび総型砥石の構成を示す断面
図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing configurations of the work and the full-scale grindstone of FIG.

【図3】本発明の非球面研削装置の第2の実施形態を示
す側面図である。
FIG. 3 is a side view showing a second embodiment of the aspherical surface grinding device of the present invention.

【図4】従来の非球面研削方式を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional aspherical surface grinding method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 ワーク部 13 砥石部 15 ワーク 17 ワークスピンドル部 19 ワークスライドテーブル部 29 総型砥石 29a 砥石面 31 砥石スピンドル部 33 砥石シフトテーブル部 51 定圧スライド機構 53 リニアガイド 55 エアーシリンダ 11 work part 13 grindstone part 15 work 17 work spindle part 19 work slide table part 29 general-purpose grindstone 29a grindstone surface 31 grindstone spindle part 33 grindstone shift table part 51 constant pressure slide mechanism 53 linear guide 55 air cylinder

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 砥石を回転する砥石スピンドル部の回転
軸と、被加工物を回転するワークスピンドル部の回転軸
を平行に位置させるとともに、前記砥石スピンドル部
に、前記被加工物に形成すべき軸対称非球面の対称軸の
片側半部に対応する形状の砥石面が形成される総型砥石
を装着し、前記総型砥石および被加工物を回転させた状
態で、前記砥石スピンドル部およびワークスピンドル部
をこれ等の回転軸の軸長方向に相対移動し、前記総型砥
石の砥石面に前記被加工物を押圧し、前記総型砥石の砥
石面の形状を前記被加工物に転写することを特徴とする
非球面研削方法。
1. A rotation axis of a grindstone spindle section for rotating a grindstone and a rotation axis of a work spindle section for rotating a workpiece should be positioned in parallel with each other, and the grindstone spindle section should be formed on the workpiece. A grindstone having a grindstone surface having a shape corresponding to one half of an axis of symmetry of an axisymmetric aspherical surface is mounted, and the grindstone spindle portion and the workpiece are rotated with the grindstone and the workpiece being rotated. The spindle unit is relatively moved in the axial direction of these rotary shafts, the work piece is pressed against the grindstone surface of the general-purpose grindstone, and the shape of the grindstone surface of the general-type grindstone is transferred to the work object. An aspherical surface grinding method characterized by the above.
【請求項2】 請求項1記載の非球面研削方法におい
て、 前記砥石スピンドル部およびワークスピンドル部をこれ
等の回転軸の軸長方向に所定の速度で相対移動すること
を特徴とする非球面研削方法。
2. The aspherical surface grinding method according to claim 1, wherein the grindstone spindle part and the work spindle part are relatively moved at a predetermined speed in the axial direction of the rotary shafts thereof. Method.
【請求項3】 請求項1記載の非球面研削方法におい
て、 前記砥石スピンドル部およびワークスピンドル部をこれ
等の回転軸の軸長方向に、前記総型砥石の砥石面への前
記被加工物の押圧力が一定になるように相対移動するこ
とを特徴とする非球面研削方法。
3. The aspherical surface grinding method according to claim 1, wherein the grindstone spindle portion and the work spindle portion are arranged on the grindstone surface of the general-purpose grindstone in the axial direction of their rotary shafts. An aspherical surface grinding method, characterized in that relative movement is performed so that a pressing force becomes constant.
【請求項4】 被加工物の中心を軸心として回転させる
回転軸を備えたワークスピンドル部と、 前記ワークスピンドル部を載置し、前記ワークスピンド
ル部の回転軸の軸長方向に移動可能なワークスライドテ
ーブル部と、 総型砥石を保持し、前記ワークスライドテーブル部の移
動方向に平行に位置され前記総型砥石の中心を通る軸を
回転軸とした砥石スピンドル部と、 前記砥石スピンドル部を載置し、前記ワークスライドテ
ーブル部の移動方向と直交する方向に移動可能とされる
砥石シフトテーブル部と、を有してなることを特徴とす
る非球面研削装置。
4. A work spindle unit having a rotation shaft for rotating the center of an object to be processed as an axis, and the work spindle unit mounted on the work spindle unit and movable in the axial direction of the rotation shaft of the work spindle unit. A work slide table portion, a grindstone spindle portion which holds a shaving wheel and which is positioned in parallel to the moving direction of the work slide table portion and which has an axis passing through the center of the skeleton grinding wheel as a rotation axis, and the grindstone spindle portion. An aspherical surface grinding machine, comprising: a grindstone shift table portion that is placed and is movable in a direction orthogonal to the movement direction of the work slide table portion.
【請求項5】 被加工物の中心を軸心として回転させる
回転軸を備えたワークスピンドル部と、 前記ワークスピンドル部を載置し、前記ワークスピンド
ル部の回転軸の軸長方向に移動可能なワークスライドテ
ーブル部と、 前記ワークスピンドル部と前記ワークスライドテーブル
部の間に介在され、前記ワークスピンドル部を、前記ワ
ークスピンドル部の回転軸の軸長方向に所定圧力で押圧
移動させる定圧スライド機構と、 総型砥石を保持し、前記ワークスライドテーブル部の移
動方向に平行に位置され前記総型砥石の中心を通る軸を
回転軸とした砥石スピンドル部と、 前記砥石スピンドル部を載置し、前記ワークスライドテ
ーブル部の移動方向と直交する方向に移動可能とされる
砥石シフトテーブル部と、を有してなることを特徴とす
る非球面研削装置。
5. A work spindle unit having a rotation shaft for rotating the center of the work piece as an axis, and the work spindle unit is mounted and movable in the axial direction of the rotation shaft of the work spindle unit. A work slide table section, and a constant pressure slide mechanism interposed between the work spindle section and the work slide table section for pressing and moving the work spindle section with a predetermined pressure in the axial direction of the rotation axis of the work spindle section. A grindstone spindle unit that holds a general-purpose grindstone and that is positioned parallel to the moving direction of the work slide table and that has an axis passing through the center of the general-type grindstone as a rotation axis; and mounting the grindstone spindle unit, And a grindstone shift table part movable in a direction orthogonal to the moving direction of the work slide table part. Surface grinding apparatus.
【請求項6】 請求項5記載の非球面研削装置におい
て、 前記定圧スライド機構は、 前記ワークスピンドル部が固定され前記ワークスピンド
ル部の回転軸の軸長方向に移動可能なリニアガイドと、 前記ワークスライドテーブル部に固定され前記リニアガ
イドを総型砥石側に押圧するアクチュエータと、を有す
ることを特徴とする非球面研削装置。
6. The aspherical surface grinding apparatus according to claim 5, wherein the constant pressure slide mechanism includes a linear guide to which the work spindle unit is fixed, and which is movable in an axial direction of a rotation shaft of the work spindle unit. An aspherical surface grinding device, comprising: an actuator that is fixed to a slide table portion and presses the linear guide toward the full-form grindstone.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008036719A (en) * 2006-08-01 2008-02-21 Fukuoka Prefecture Manufacturing method of axially symmetric lens
CN102729117A (en) * 2012-06-19 2012-10-17 南京中科天文仪器有限公司 Numerical control aspherical lens polisher
CN103495916A (en) * 2013-07-05 2014-01-08 中科院南京天文仪器有限公司 Numerical control mirror grinding machine for grinding non-spherical optical mirror faces

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