JPH0929629A - 鏡面加工用砥石の成形方法及び表面評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、非球面のミラーやレンズ等の鏡
面加工用砥石の成形方法及びその加工された表面を評価
する表面評価方法に関し、高能率であって且つ高精度な
鏡面加工を可能にした砥石の成形方法を提供すると共
に、砥石の表面の状態を無接触で評価し得るようにした
表面評価方法を提供する。 【解決手段】 複数のダイヤモンド粒が円周上に配列さ
れて埋め込まれてなる尖鋭状の部位を有した回転ダイヤ
モンド工具５を用い、鏡面加工用の砥石３を回転させな
がら、回転ダイヤモンド工具５を回転させ且つ砥石の表
面に沿って移動させながら該表面を削り取って砥石の形
状を整え、砥石の切れ刃３ｂの部位に対しては、セラミ
ック製チップ７を用い、砥石を回転させながら、セラミ
ック製チップ７を押し付け且つ当該切れ刃の形状に倣っ
て適宜に移動させて、切れ刃の形状と幅寸法と表面粗さ
とを整えて、砥石を成形する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスやセラミッ
クスからなる非球面のミラーやレンズあるいはその金型
等の鏡面加工用砥石の成形方法及びその加工された表面
を評価する表面評価方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】硬脆性材料を曲面に加工し且つ鏡面に仕
上げるには、研削によって曲面形状を創成してから、ポ
リシングによって表面を鏡面加工することが必要とされ
てきた。しかし、ポリシングは材料を除去するための能
率が低いことと、加工表面の形状の精度を確保すること
が困難である等の課題が残っている。代って近年では、
研削工法のみで０．１μｍＲｍａｘ以下の鏡面に仕上げ
るようにした鏡面研削法の開発が盛んになっている。従
来の鏡面研削加工方法としては、砥粒を数μｍ以下の微
粒にして結合材には砥粒を弾性的に保持するようにした
レジンボンドを用いてなるレジンボンド砥石による加工
方法とか、３μｍ以下の微細砥粒を用いて成形されたメ
タルボンド砥石を電解により目立てしながら研削するよ
うにしたＥＬＩＤ研削加工方法が代表的であって、公知
の技術となっている。しかし前者においては、砥石の切
れ味が悪く、砥石の摩耗が大であって、加工面の形状や
精度が出し難く、ツルーイング及びドレスのインターバ
ルが短い等の問題がある。又、従来のレジンボンド砥石
の切れ刃をツルーイングする方法としては、図１２に示
すように、円筒形の砥石４０の全面を切れ刃４０ｂと共
にＧＣ砥石４１で成形する方法がとられていた。そして
後者においては、金属ボンドで砥粒を高剛性に保持して
いるので砥石の摩耗は減少するが、鏡面仕上げのために
はレジンボンドを使用した場合よりも砥粒を更に細かく
する必要がある。そして電解のための附帯装置の干渉に
より加工物の形状に制約があり、又、切れ刃を電解によ
って形成するのでその位置変動が生じ易く、曲面加工時
の形状や精度が得られ難い等の問題がある。

【０００３】後者の技術に対処して、特開平５−１６０
７０号公報においては、メタル砥石を電解により目立て
した後、砥粒先端のみを研磨して整えてから研削に使用
する手法が記載されている。又、砥石の加工された表面
を評価する表面評価方法としては、特開平５−１２３９
６６号公報があり、これは、メタルボンド砥石の表面に
導電性の針を接触させながら走査する方式となってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平５−１６０７０号公報による技術では、砥石の切
れ刃を成形するための段取りに多くの手数がかかり、よ
って曲面加工には実用的ではないという問題がある。
又、特開平５−１２３９６６号公報による技術では、電
気的な導通の有無によって砥粒とボンドとの識別をして
いるので、ボンド材が導電性であることを条件としてい
てその適用に制約があり、そして軟質ボンドのレジン砥
石や多孔質のポーラス砥石に対しては、所要の導通が得
られないので適用できないという問題がある。

【０００５】本発明は、高能率であって且つ高精度な鏡
面加工を可能にした鏡面加工用砥石の成形方法を提供す
ると共に、該鏡面加工用砥石の表面の状態を非接触で評
価し得るようにした表面評価方法を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、請
求項１の発明は、２個以上のダイヤモンド粒が円周上に
配列されて埋め込まれてなる尖鋭状の部位を有した回転
ダイヤモンド工具よりなる第１のツルーイング工具を用
い、鏡面加工用の砥石を回転させながら、第１のツルー
イング工具を回転させ且つ砥石の表面に沿って移動させ
ながら該表面を削り取って砥石の形状を整え、砥石の切
れ刃の部位に対しては、硬脆性材料よりなる第２のツル
ーイング工具を用い、砥石を回転させながら、第２のツ
ルーイング工具を押し付け且つ当該切れ刃の形状に倣っ
て適宜に移動させて、切れ刃の形状と幅寸法と表面粗さ
とを整えて、鏡面加工用砥石を成形することを特徴とす
るものである。

【０００７】そして請求項２の発明は、請求項１におけ
る第１のツルーイング工具の尖鋭状の部位の厚さが５０
μｍ乃至５００μｍであり、ダイヤモンド粒の直径が尖
鋭部位の厚さよりも大であることを特徴とするものであ
る。そして請求項３の発明は、請求項１における鏡面加
工用の砥石が、多孔質のビトリファイドボンドにて形成
されていて、その砥粒は＃１０００乃至＃５０００のダ
イヤモンド粒であることを特徴とするものである。

【０００８】そして請求項４の発明は、請求項１におけ
る硬脆性材料が、ＨV１５００以上の硬度を有したセラ
ミックス材又はタングステンカーバイドを主成分として
いて鏡面加工用の砥石の硬度より高い硬度の超硬合金で
あることを特徴とするものである。そして請求項５の発
明は、鏡面加工用の砥石の稜線状に形成された切れ刃部
の断面方向の形状を、軸対称凸曲面をなした鏡面の加工
用としては直線状に成形し、軸対称凹面又は軸対称凹凸
複合面をなした鏡面の加工用としては凸の円弧線状に成
形することを特徴とするものである。

【０００９】そして請求項６の発明は、鏡面加工用の砥
石の被測定部に光軸を対向させて投光し且つ被測定部位
を変えて走査しながらその反射光を受光し該走査に伴っ
て各被測定部位の凹凸に係わる変位と反射光量の変動と
を測定し、該変位のデータと変動のデータとから砥石の
表面状態を評価することを特徴とするものである。そし
て請求項７の発明は、請求項６における、投光し且つ受
光して測定する手段として、レーザ光による非接触型の
変位計を用い、該変位計は、被測定部上においてレーザ
ビームの直径が一定に保持されるようにしたオートフォ
ーカス機構を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】そして請求項８の発明は、請求項６におけ
る、投光し且つ受光して測定する手段として、レーザ光
による非接触型の変位計を用い、該変位計は、反射率が
２％以上である被測定部の変位を検知し得る感度を有
し、被測定部より反射した反射光量のデータと前記変位
のデータとを同期させて出力可能にしてなることを特徴
とするものである。

【００１１】そして請求項９の発明は、請求項６におけ
る、投光し且つ受光して測定する手段として、レーザ光
による非接触型の変位計を用い、被測定部上におけるレ
ーザビームの直径が３μｍ以下であることを特徴とする
ものである。そして請求項１０の発明は、測定された変
位の波形の谷部を所定の下限レベルによって除去して整
形し、該整形された波形の山部と反射光量のデータの谷
部とが走査による共通の位相に発生したことを検知し
て、その検知された位相に対応の被測定部位における突
起を識別して砥石の表面状態を評価することを特徴とす
るものである。

【００１２】請求項１乃至請求項５記載の発明では、鏡
面加工用の砥石を回転させながら、第１のツルーイング
工具を回転させ且つ砥石の表面に沿って移動させると該
表面が削り取られて砥石の形状が整えられ、砥石の切れ
刃の部位に対しては、砥石を回転させながら、第２のツ
ルーイング工具を押し付け且つ当該切れ刃の形状に倣っ
て適宜に移動させると、切れ刃の形状と幅寸法と表面粗
さとが整えられて、鏡面加工用砥石が成形される。

【００１３】請求項６乃至請求項１０記載の発明では、
鏡面加工用の砥石の被測定部に光軸を対向させて投光す
るとその反射光が受光される。被測定部位を変えて走査
すると該走査に伴って各被測定部位の凹凸に係わる変位
と反射光量の変動とが測定され、該変位のデータと変動
のデータとから砥石の表面状態が評価される。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて具体的に説明する。図１，図２は本発明に係わる
鏡面加工用砥石によって軸対称非球面を鏡面研削する方
法例を示す図である。図１は鏡面加工用砥石を３軸制御
によりワークとの接触角を可変制御し且つ該各接触角に
保持するようにしたものであり、同図において、１はワ
ーク、２はワーク軸、３は円筒状の砥石である。ワーク
１はワーク軸２を回転中心として回転駆動される。砥石
３は砥石軸３ａを回転中心として回転駆動されながらワ
ーク１の被加工面に沿って移動制御され、且つ砥石軸３
ａが３軸制御されてワーク１に対する切れ刃３ｂの接触
角が可変制御される。

【００１５】図２は鏡面加工用砥石を２軸制御によりワ
ークとの接触角を可変制御し且つ該各接触角に保持する
ようにしたものであり、同図において、１はワーク、２
はワーク軸、４はそろばん玉状の砥石である。ワーク１
はワーク軸２を回転中心として回転駆動される。砥石４
は砥石軸４ａを回転中心として回転駆動されながらその
円周に形成された切れ刃４ｂをワーク１の被加工面に当
接させ且つ該被加工面に沿って移動制御される。

【００１６】図３は３軸制御による砥石を鏡面加工用に
ツルーイングする方法の説明図であり、図３の（ａ）は
３軸制御による円筒状の砥石３の表面をツルーイングす
る方法の説明図である。図中、５は第１のツルーイング
工具としてのそろばん玉状の回転ダイヤモンド工具であ
る。図４は回転ダイヤモンド工具５の構成を示す図であ
り、（ａ）はその正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は部
分断面図である。回転ダイヤモンド工具５は、その円周
上に複数のダイヤモンド粒６が一列に配列されて埋め込
まれていて、これが尖鋭部５ｂを形成している。尖鋭部
５ｂの先端幅Ｂ（尖鋭部位の厚さ）は、ツルーイングさ
れる砥石３の被成形性によって所要の寸法に変えるが、
その場合、主として砥石３の表面にびびり等のうねりが
発生しないように考慮されて調整される。回転ダイヤモ
ンド工具による成形では、従来法と比較して加工抵抗が
高まりがちであるが、実験によれば、＃３０００のダイ
ヤモンド砥粒を用いたダイヤモンドビトリファイド砥石
を上記のように形成した場合に、先端幅Ｂを０．０５ｍ
ｍ〜０．３ｍｍにするとびびりを生ずることなく、加工
動作中における回転ダイヤモンド工具５の摩耗も非常に
少なく、安定したツルーイングを行うことができた。回
転ダイヤモンド工具５に使用されるダイヤモンド粒子の
直径は、先端幅Ｂよりも大きいことが必要であり、上記
の先端幅Ｂのものに対しては０．５ｍｍ〜３ｍｍ程度が
望ましく、又、これより大きいものなら使用可能であ
る。上記のダイヤモンドビトリファイド砥石を＃１００
０乃至＃５０００のダイヤモンド粒を用いて構成するこ
とによって、砥石が目つぶれ状態になった場合にも、メ
タルボンド砥石やレジンボンド砥石に比べて研削能力の
低下が少なく、研削効率を高く維持した状態で鏡面研削
が実現される。

【００１７】砥石３は砥石軸３ａを回転中心として回転
駆動され、回転ダイヤモンド工具５が工具軸５ａを回転
中心として回転駆動されながら砥石３の表面に押し付け
られ、所定の切込みを入れて工具軸５ａと並行な方向に
該表面に沿って移動される。このようにして該表面が削
り取られて砥石３の形状が整えられる。この移動速度は
遅いほど精密なツルーイングが可能になる。砥石３の円
筒面と平面との交線は稜線状の切れ刃３ｂを形成する。

【００１８】砥石３の各表面の形状が整えられた後に、
砥石３の切れ刃３ｂの部位がツルーイングされる。図３
の（ｂ）は砥石３の切れ刃３ｂの断面方向の形状を示す
図、図３の（ｃ），（ｄ）は砥石３の切れ刃３ｂの部位
をツルーイングする方法の説明図である。切れ刃３ｂの
部位に対しては、第２のツルーイング工具として、図３
の（ｃ）に示すようなダイヤモンド粒を含まないで成形
されたセラミック製チップ７を用いる。該セラミック製
チップ７はＨｖ１５００以上の硬脆性材料で且つワーク
と同等以上の硬度を有することが必要である。砥石３が
強靱であってセラミック製チップ７ではその摩耗が激し
く、切れ刃３ｂの成形が進まないようなときには、切れ
刃３ｂ荒成形用として、第２のツルーイング工具とし
て、図３の（ｄ）に示すような、タングステンカーバイ
ドを主成分としてダイヤモンド粒を混入させて成形され
た金属製チップ８を用い、その後に、セラミック製チッ
プ７で仕上げる。切れ刃３の部位のツルーイングは、図
３の（ｃ），（ｄ）に示すように、砥石３が回転駆動さ
れながら、稜線状に形成された切れ刃３ｂの部位に対し
て所定の角度で押し付けられ、切れ刃３ｂの面取り幅の
方向に沿って移動されて、所定の面取り形状、この場
合、平面状の所定の面取り幅Ｗにツルーイングされる。
その結果、切れ刃３ｂの断面方向の形状が直線状にな
り、このようにしてツルーイングされた砥石３はワーク
の凸曲面の鏡面加工に適用される。この面取り幅Ｗは、
切れ刃３ｂの位置決めのし易さから、３０μｍ〜１００
μｍ程度が適当である。上記の硬脆性材料として、ＨV
１５００以上の硬度のセラミックス製チップ７又は金属
製チップ８を用いたことにより、切れ刃の成形時におい
て、これらツルーイング工具の切り粉による目づまりが
抑制されると共に、高品質の鏡面研削が可能になる。

【００１９】図５はワークの凹曲面の鏡面加工に係わる
説明図である。同図の（ａ）において、１１はワーク、
１２は円筒状の砥石である。ワーク１１は図１における
と同様に回転駆動される。砥石１２は砥石軸１２ａを回
転中心として回転駆動されながらワーク１の被加工面に
沿って移動制御され、且つ砥石軸１２ａが３軸制御され
てワーク１に対する切れ刃１２ｂの接触角が可変制御さ
れる。円筒状の砥石１２の表面は図３におけると同様に
してその形状が整えられる。砥石１２の円筒面と平面と
の交線は稜線状の切れ刃１２ｂを形成する。

【００２０】砥石１２の各表面の形状が整えられた後
に、砥石１２の切れ刃１２ｂの部位がツルーイングされ
る。図５の（ｂ）は砥石１２の切れ刃１２ｂの部位を示
す部分断面図、図５の（ｃ）は砥石１２の切れ刃１２ｂ
の部位をツルーイングする方法の説明図である。切れ刃
１２ｂの部位に対しては、第２のツルーイング工具とし
て、図３の（ｃ）におけると同様なセラミック製チップ
７を用い、該セラミック製チップ７を所定の曲率半径Ｒ
の円弧に倣って揺動させてツルーイングされる。その結
果、切れ刃１２ｂの断面方向の形状が円弧状になり、こ
のようにしてツルーイングされた砥石１２はワークの凹
曲面又は凹凸複合面の鏡面加工に適用される。この曲率
半径Ｒは、加工しようとするワークの曲面上の最小曲率
半径以下であればよく、この範囲内で曲率半径Ｒが大き
いほど切れ刃１２ｂの摩耗が抑制される。上記の切れ刃
１２ｂは、ワークの曲面を一点接触状態で加工すること
が可能になり、適正な加工面の形状による所要の加工精
度が得られる。

【００２１】図６は２軸制御による砥石を鏡面加工用に
ツルーイングする方法の説明図であり、図６の（ａ）は
２軸制御によるそろばん玉状の砥石４の表面をツルーイ
ングする方法の説明図である。図中、５は第１のツルー
イング工具としての図３におけると同様なそろばん玉状
の回転ダイヤモンド工具である。砥石４が回転駆動さ
れ、回転ダイヤモンド工具５が回転駆動されながら砥石
４の表面に押し付けられ、所定の切込みを入れて該表面
に沿って移動される。このようにして該表面が削り取ら
れて砥石４の形状が整えられ、砥石４の円周上に切れ刃
４ｂを形成する。

【００２２】砥石４の各表面の形状が整えられた後に、
砥石４の切れ刃４ｂの部位がツルーイングされる。図６
の（ｂ）は砥石４の切れ刃４ｂの部位をツルーイングす
る方法の説明図である。切れ刃４ｂの部位に対しては、
第２のツルーイング工具として、図３におけると同様な
セラミック製チップ７を用いる。同図に示すように、砥
石４が回転駆動されながら、セラミック製チップ７が切
れ刃３ｂの部位に押し付けられ、砥石軸４ａと並行方向
に移動されて、平面状の所定の面取り幅にツルーイング
される。このようにしてツルーイングされた砥石４はワ
ークの凸曲面の鏡面加工に適用される。

【００２３】図６の（ｃ）は薄刃砥石２０を鏡面加工用
にツルーイングする方法の説明図である。図中、５は第
１のツルーイング工具としての図３におけると同様なそ
ろばん玉状の回転ダイヤモンド工具である。薄刃砥石２
０が回転駆動され、回転ダイヤモンド工具５が回転駆動
されながら薄刃２１の各表面に沿って移動されて該各表
面の形状が整えられる。各表面の形状が整えられた後
に、薄刃砥石２０の切れ刃２１ｂの部位がツルーイング
される。図６の（ｃ）は薄刃砥石２１の切れ刃２１ｂの
部位をツルーイングする方法の説明図である。切れ刃２
１ｂの部位に対しては、第２のツルーイング工具とし
て、図３におけると同様なセラミック製チップ７を用い
る。同図に示すように、薄刃砥石２０が回転駆動されな
がら、セラミック製チップ７が切れ刃２１ｂの部位に押
し付けられ、砥石軸２０ａと並行方向に移動されて、平
面状に面取りされてツルーイングされる。このようにし
てツルーイングされた薄刃砥石２０はワークの凸曲面の
鏡面加工に適用される。

【００２４】上記の各砥石３，４，２０は、これら第１
のツルーイング工具と第２のツルーーイング工具とでツ
ルーイングが適正に実行されることによって、その回転
振れを０．２μｍ以下に押えることができる。このよう
にして、レジンボンド研削と比較して高能率であって且
つ高精度な鏡面加工を可能にした鏡面加工用砥石を成形
することができる。

【００２５】次に、上記の各ツルーイングによって成形
された各砥石の鏡面加工用としての良否を評価するため
の表面評価方法を説明する。図７は砥石の切れ刃の断面
方向の形状を測定する手段の説明図である。図中、３０
はレーザ光を用いた非接触型の変位計であり、該変位計
は被測定面におけるビームの直径を一定に保つようにし
たオートフォーカス式であって、その応答周波数は３ｋ
Ｈｚである。

【００２６】停止状態にて固定された砥石３の切れ刃３
ｂに対して、変位計３０のレーザ光Ｒｅの光軸が垂直に
なるように設置されて、切れ刃の幅方向に走査される。
変位計３０は該走査に従って、切れ刃３ｂの凹凸に係わ
る変位と、これと同時に被測定面における反射光量の変
動を測定する。その変位データと反射光量の変動データ
は、アンプ３１を介して出力される。

【００２７】これらのデータは以下のようにして処理さ
れて砥石３の表面状態が評価される。図８は切れ刃３ｂ
の表面評価過程を示すフローチャート、図９は切れ刃３
ｂの断面方向の表面評価過程における各波形図である。
図９の（ａ）は走査位相ｘに対してアンプ３１から出力
された変位出力ｙの波形であり、切れ刃３ｂの断面方向
の形状を示している。ここで鏡面加工のために良好な切
れ刃の状態とは、切れ刃上の砥粒の先端の高さが揃って
いることと、その高さの揃った砥粒の数が多いこととそ
の砥粒の相互間隔のばらつきが小さいことが指標とな
る。よってこの高さの変動値ＰＶと、高さの揃った砥粒
の数ｎと、その砥粒の間隔ｘnのばらつきの３つのパラ
メータを上記の変位出力から抽出できれば砥石表面の定
量的評価が可能になる。

【００２８】図９の（ａ）における変位出力波形の最大
値Ｐを検出し、該最大値Ｐより所定の変位量Ｃだけ下が
った値の下限レベルｙ0が設定される。この変位量Ｃは
砥石の性質や研削条件に応じて適当な値が選ばれるが、
一般には平均砥粒径の１／３〜２／３が適当である。次
に下限レベルｙ0以下の谷部が除去され下限レベルｙ0に
ホールドされて整形され、図９の（ｂ）の上段に示す、
整形された変位出力波形が得られる。この波形は山部の
みで形成される。図９の（ｂ）の下段に、反射光量デー
タによる波形を示しており、先の整形された波形の山部
と反射光量の波形の谷部とが照合される。この山部と谷
部とが共通の走査位相ｘに生じたときの該山部の突起形
状が、ダイヤモンド砥粒による突起とみなされる。これ
はダイヤモンド砥粒による反射率がボンド材による反射
率よりも格段に小さいことを利用したものである。

【００２９】このようにして砥粒の山部が識別される。
図９の（ｃ）は砥粒の山部を示す波形である。この波形
から砥粒の先端高さの変動値ＰＶ（ＰＶ＝先端最大高さ
−先端最小高さ）と、砥粒数ｎと、砥粒間隔ｘnのばら
つき（各砥粒間隔ｘ1…ｘnによる分散）を求めることが
できる。上記の３つのパラメータを複数の測定箇所につ
いて求めることによって測定結果の信頼性が向上する。

【００３０】切れ刃３ｂの状態は、上記の断面方向の測
定と以下の周方向の測定とによって評価される。図１０
は砥石の切れ刃３ｂの周方向の形状を測定する手段の説
明図である。砥石３の切れ刃３ｂに対して、変位計３０
のレーザ光Ｒｅの光軸が垂直になるように固定設置され
て、砥石３を回転させて切れ刃３ｂの周方向に走査され
る。変位計３０は該走査に従って、切れ刃３ｂの凹凸に
係わる変位と、これと同時に被測定面における反射光量
の変動を測定する。その変位データと反射光量の変動デ
ータは、アンプ３１を介して出力される。

【００３１】図１１は切れ刃３ｂの周方向の表面の各変
位出力波形図である。図１１の（ａ）は走査位相（砥石
回転角θ）に対してアンプ３１から出力された変位出力
ｙの波形図であり、切れ刃３ｂのツルーイングが不完全
であって回転振れが残っている状態であって、該波形に
は回転周期に対応したうねりが残っている。鏡面研削に
おいてはこのうねりが悪影響を及ぼすので、うねりを極
力低減させる必要があり、この状態ではツルーイングを
必要としている。図１１の（ｂ）はツルーイング後の周
方向の変位出力ｙの波形図である。周方向の変位出力波
形に対しても図８，図９におけると同様に処理されて砥
粒の山部が識別される。そして同様に３つのパラメータ
を複数の測定箇所について求めることによって測定結果
の信頼性が向上する。

【００３２】以上の切れ刃３ｂの断面方向と周方向の評
価データを基にして切れ刃３ｂの成形条件を最適化する
ことが可能になり、ダイヤモンド砥粒のビトリファイド
砥石による鏡面研削を適正に行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、回転ダイ
ヤモンド工具によって鏡面加工用の砥石の形状を整え、
切れ刃の部位に対しては、硬脆性材料よりなるツルーイ
ング工具によって形状と幅寸法と表面粗さとを整えて、
砥石を成形するようにしたので、従来のように加工中に
電解装置のような特別な附帯装置を必要としないで、従
来のレジンボンド研削する方法と比較して、迅速に砥石
の形状を整えることができ、よって砥石を高能率で且つ
高精度にツルーイングすることが可能になる。

【００３４】請求項２の発明によれば、請求項１におけ
る第１のツルーイング工具の尖鋭状の部位に埋め込まれ
たダイヤモンド粒の直径を該尖鋭状の部位の厚さよりも
大にしたので、該尖鋭状の部位の厚さ全域がダイヤモン
ド粒によってカバーされていて、第１のツルーイング工
具の偏摩耗が抑制され、高精度な成形能力が維持され
る。

【００３５】請求項３の発明によれば、請求項１におけ
る砥石を、多孔質のビトリファイドボンドにて形成し、
その砥粒に＃１０００乃至＃５０００のダイヤモンド粒
を用いたので、砥石が目つぶれ状態になった場合にも、
メタルボンド砥石やレジンボンド砥石に比べて研削能力
の低下が少なく、研削効率を高く維持した状態で鏡面研
削が実現される。

【００３６】請求項４の発明によれば、請求項１におけ
る硬脆性材料として、ＨV１５００以上の硬度を有した
セラミックス材又は超硬合金を用いたので、切れ刃の成
形時において、第２のツルーイング工具の切り粉による
目づまりが抑制されると共に、高品質の鏡面研削が可能
になる。請求項５の発明によれば、砥石の切れ刃部の断
面方向の形状を、軸対称凸曲面をなした鏡面の加工用と
しては直線状に成形し、軸対称凹面又は軸対称凹凸複合
面をなした鏡面の加工用としては凸の円弧線状に成形し
たので、加工面の形状によってこれらを使い分けること
によって、切れ刃の一点接触状態での加工が可能にな
り、適正な加工面の形状による所要の加工精度が得られ
る。

【００３７】請求項６の発明によれば、鏡面加工用の砥
石の被測定部に投光し被測定部位を変えて走査しながら
その反射光を受光して各被測定部位の凹凸に係わる変位
と反射光量の変動とを測定し、該変位のデータと変動の
データとから砥石の表面状態を評価するようにしたの
で、非接触で且つ確実に砥石の表面状態を評価すること
が可能になる。

【００３８】請求項７の発明によれば、請求項６におけ
る測定する手段として、レーザ光によるオートフォーカ
ス機構を備えた非接触型の変位計を用いたので、非接触
で且つ走査中に亙って高精度な分解能が可能になる。請
求項８の発明によれば、請求項６における測定する手段
として、レーザ光による非接触型の変位計を用い、該変
位計は、反射率が２％以上である被測定部の変位を検知
し得る感度を有し、被測定部より反射した反射光量のデ
ータと変位のデータとを同期させて出力可能にしたの
で、ダイヤモンド砥粒による砥石の変位を確実に識別し
て測定し得る。

【００３９】請求項９の発明によれば、請求項６におけ
る、測定する手段として、レーザ光による非接触型の変
位計を用い、被測定部上におけるレーザビームの直径が
３μｍ以下になるようにしたので、高精度な分解能が可
能になる。請求項１０の発明によれば、測定された変位
の波形の谷部を所定の下限レベルによって除去して整形
し、整形された波形の山部と反射光量のデータの谷部と
が走査による共通の位相に発生したことを検知して、そ
の検知された位相に対応の被測定部位における突起を識
別して砥石の表面状態を評価するようにしたので、砥石
の変位が確実に識別されて表面状態が評価される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる鏡面加工用砥石によって軸対称
非球面を鏡面研削する方法例を示す図である。

【図２】本発明に係わる鏡面加工用砥石によって軸対称
非球面を鏡面研削する方法例を示す図である。

【図３】３軸制御による砥石を鏡面加工用にツルーイン
グする方法の説明図である。

【図４】回転ダイヤモンド工具の構成を示す図である。

【図５】ワークの凹曲面の鏡面加工に係わる説明図であ
る。

【図６】２軸制御による砥石を鏡面加工用にツルーイン
グする方法の説明図である。

【図７】砥石の切れ刃の断面方向の形状を測定する手段
の説明図である。

【図８】切れ刃の表面評価過程を示すフローチャートで
ある。

【図９】切れ刃の断面方向の表面評価過程における各波
形図である。

【図１０】砥石の切れ刃の周方向の形状を測定する手段
の説明図である。

【図１１】切れ刃の周方向の表面の各変位出力波形図で
ある。

【図１２】従来のレジンボンド砥石の切れ刃をツルーイ
ングする方法を示す図である。

【符号の説明】

１，１１ ワーク ２ ワーク軸 ３，４，１２，２０ 砥石 ３ａ，４ａ，１２ａ，２０ａ 砥石軸 ３ｂ，４ｂ，１２ｂ，２０ｂ 切れ刃 ５ 回転ダイヤモンド工具（第１のツルーイング工
具） ５ｂ 尖鋭部 ６ ダイヤモンド粒 ７ セラミック製チップ（第２のツルーイング工具） ８ 金属製チップ（第２のツルーイング工具） ３０ 変位計 ３１ アンプ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２個以上のダイヤモンド粒が円周上に配列
   されて埋め込まれてなる尖鋭状の部位を有した回転ダイ
   ヤモンド工具よりなる第１のツルーイング工具を用い、
   鏡面加工用の砥石を回転させながら、第１のツルーイン
   グ工具を回転させ且つ砥石の表面に沿って移動させなが
   ら該表面を削り取って砥石の形状を整え、砥石の切れ刃
   の部位に対しては、硬脆性材料よりなる第２のツルーイ
   ング工具を用い、砥石を回転させながら、第２のツルー
   イング工具を押し付け且つ当該切れ刃の形状に倣って適
   宜に移動させて、切れ刃の形状と幅寸法と表面粗さとを
   整えることを特徴とする鏡面加工用砥石の成形方法。
2. 【請求項２】第１のツルーイング工具は、尖鋭状の部位
   の厚さが５０μｍ乃至５００μｍであり、ダイヤモンド
   粒の直径が前記尖鋭部位の厚さよりも大であることを特
   徴とする請求項１記載の鏡面加工用砥石の成形方法。
3. 【請求項３】鏡面加工用の砥石は、多孔質のビトリファ
   イドボンドにて形成されていて、その砥粒は＃１０００
   乃至＃５０００のダイヤモンド粒であることを特徴とす
   る請求項１記載の鏡面加工用砥石の成形方法。
4. 【請求項４】硬脆性材料は、ＨV１５００以上の硬度を
   有したセラミックス材又はタングステンカーバイドを主
   成分としていて鏡面加工用の砥石の硬度より高い硬度の
   超硬合金であることを特徴とする請求項１記載の鏡面加
   工用砥石の成形方法。
5. 【請求項５】鏡面加工用の砥石の稜線状に形成された切
   れ刃部の断面方向の形状を、軸対称凸曲面をなした鏡面
   の加工用としては直線状に成形し、軸対称凹面又は軸対
   称凹凸複合面をなした鏡面の加工用としては凸の円弧線
   状に成形することを特徴とする請求項１記載の鏡面加工
   用砥石の成形方法。
6. 【請求項６】鏡面加工用の砥石の被測定部に光軸を対向
   させて投光し且つ被測定部位を変えて走査しながらその
   反射光を受光し該走査に伴って各被測定部位の凹凸に係
   わる変位と反射光量の変動とを測定し、該変位のデータ
   と変動のデータとから砥石の表面状態を評価することを
   特徴とする鏡面加工用砥石の表面評価方法。
7. 【請求項７】投光し且つ受光して測定する手段として、
   レーザ光による非接触型の変位計を用い、該変位計は、
   被測定部上においてレーザビームの直径が一定に保持さ
   れるようにしたオートフォーカス機構を備えたことを特
   徴とする請求項６記載の鏡面加工用砥石の表面評価方
   法。
8. 【請求項８】投光し且つ受光して測定する手段として、
   レーザ光による非接触型の変位計を用い、該変位計は、
   反射率が２％以上である被測定部の変位を検知し得る感
   度を有し、被測定部より反射した反射光量のデータと前
   記変位のデータとを同期させて出力可能にしてなること
   を特徴とする請求項６記載の鏡面加工用砥石の表面評価
   方法。
9. 【請求項９】投光し且つ受光して測定する手段として、
   レーザ光による非接触型の変位計を用い、被測定部上に
   おけるレーザビームの直径が３μｍ以下であることを特
   徴とする請求項６記載の鏡面加工用砥石の表面評価方
   法。
10. 【請求項１０】測定された変位の波形の谷部を所定の下
    限レベルによって除去して整形し、該整形された波形の
    山部と反射光量のデータの谷部とが走査による共通の位
    相に発生したことを検知して、その検知された位相に対
    応の被測定部位における突起を識別して砥石の表面状態
    を評価することを特徴とする請求項６記載の鏡面加工用
    砥石の表面評価方法。