JPS5917564Y2 - 研摩皿 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は加工物を高精度の平面に研摩する研摩皿に関す
るものである。

加工物を高精度の平面に研摩するために、従来、３面で
すり合せた研摩皿が用いられている。

この方法は、３つの異なる平面を相互にすり合せ、３面
中どの２面の組合せに於いても全面にわたって均一に接
触する状態になるよう仕上げた平面すなわち完全な平面
を研摩皿として用いる方法である。

このようにすることによって研摩皿の平面度が加工物に
転写される。

反面、加工の進行に伴って研摩皿のほうも減耗し、研摩
皿に加工物の平面度が転写されることにもなる。

したがって、研摩皿の平面度を長時間にわたって保持す
ることは容易ではない。

一般に、研摩皿と加工物のいずれについても、加工に関
与する表面の各点の減耗ＷはＷ−α、５３Ｐ−Ｖ−ｄｔ によって表わせることが検験的に知られている。

ここに、αは材料と研摩に用いる砥粒などによって定ま
る定数、Ｐは各点の加工圧力、■は加工物と研摩皿の相
対する点がすべるときの相対速度、ｔは研摩時間である
。

研摩皿と加工物の各々について、加工に関与する表面の
全体にわたって均一な減耗を得るため、従来から、研摩
機の運動が工夫されている。

第１図は、レンズ研摩機の運動を示すもので研摩皿１が
回転軸１１によって矢印ａの方向に回転させられ、加工
物２は研摩皿１からの摩擦力によって矢印すの方向に回
転させられるとともに揺動ピン３によって矢印Ｃおよび
Ｃ′の方向に往復運動させられる。

高い平面度を得るためには研摩皿］の回転速度、加工物
の揺動中心位置、その振り幅及び速度、揺動ピン３を介
して垂直方向に加工物にかけられる荷重の適切な組合せ
で加工する。

これらの条件の組合せは作業者の経験と熟練によって定
められるため常に高い平面度を再現することが容易では
ない。

第２図は、修正輪式研摩機であって、ドーナツ型の研摩
皿１上に円環状の修正輪４が置かれ、その内部に加工物
２が保持される。

修正輪４はガイドローラ５を介して、支持＠６によって
垂直軸回りの自転自由に支持される。

７は支持腕６を基台（図示せず）に連絡する。

この研摩機に於いて、研摩皿１が矢印ａの方向に回転す
ると、修正輪４及び加工物２は摩擦力によって矢印すの
方向に回転する。

修正輪４は研摩皿１が減耗して平面が低下した場合圧力
分布が自動的に変化して研摩皿の高い部分を選択的に減
耗させて、研摩皿１を平面に復元させる作用をし、した
がって、加工物２の平面度を高める作用をする。

しかし、きわめて高い平面を得ようとする場合には、修
正輪４の効果だけでは十分でないため支持腕６を矢印Ｃ
／／の方向に移動調整して、研摩皿の中心部もしくは外
周部を他の部分に比してより多く減耗させる方法を併用
する。

さらに、場合によっては、修正輪を摩擦車（図示せず）
などによって強制的に回転させ研摩皿表面の減耗速さを
制御する方法も行われる。

この方法に於いても、高平面度を達成する条件は経験に
よって試行錯誤的に求められる場合が多い。

第３図は、両面同時研摩機の研摩皿の部分を示す図であ
って、下側研摩皿１上に、加工物２がうすいキャリヤ４
′で相互位置が定められた状態で配置され、この上に上
側研摩皿１′がのせられている。

加工は、下側研摩皿１が矢印ａ方向に回転させられ、研
摩皿１′が矢印ａ′の方向に研摩皿１の回転速度と等し
い回転速度で回転させられることによって行われる。

この場合にも、研摩時間の増加に伴って、研摩皿が減耗
するので、高い平面度を得ようとするときには、上下の
研摩皿１，１′を一定時間ごとに修正することが必要で
ある。

以上、いずれの場合においても、加工物並びに研摩皿の
加工に関係した面の平面度がくずれるのは、両者の表面
の減耗によるものであって、その形態は第４図のＡ図と
Ｂ図の場合に大別できる。

Ａ図の場合には研摩皿１は、その外周部が内周部よりも
多く減耗することによって全体として凸状となっており
、加工物２はこれに対応して凹面を形成する。

Ｂ図の場合には研摩皿１は、その内周部が外周部よりも
多く減耗して凹面を形威し、加工物２はこれに対応して
凸面となる。

Ａ図、Ｂ図いずれの場合にも、凸面の主曲率は凹面のそ
れよりわずかに大となっているのは、円滑な運動には、
わずかのがたが必要なためである。

以上に述べた平面度修正の方法はいずれも、加工物と研
摩皿の加工に関与している表面の減耗速さの分布を変化
させることを原理としているため、修正に時間を要する
とともに、修正条件を経験によって定めなければならな
い欠点があった。

本考案は、研摩皿の減耗分布の不均一を、研摩皿の弾性
変形によって修正することを特徴とし、その目的は、高
い平面度の加工を行うことにある。

第５図は本考案の実施例であって、１は円板形の研摩皿
、１２は１に接着された樹脂等のライナ、１３は中央部
に円孔をもつ円板状の基準板、１４はリング、１５は研
摩皿１と基準板１３をリング１４を介して締結するボル
ト、１６は有底円筒状で底部に細孔を有する反力支持ブ
ロック、１７は上側調整おねじ、１８は中心に通し孔を
もつ下側調整おねじ、１９は上部でおねじ１７と噛み合
い下部ではおねじ１８と噛み合う差動用めわじ、２０は
下側調整おねじの通し孔に挿入されためねじ回しで、そ
の上部に設けたトルクアーム２４は差動用めねじの上・
下ねし部の中間に嵌めこまれ、その下部は反力支持ブロ
ックの中央部から下方に突出している。

２１は研摩皿１とおねじ１７を締結するボルト、２２は
反力支持ブロック１６とおねじ１８を締結するボルト、
２３は基準板１３と反力支持ブロック１６を締結するボ
ルトである。

おねじ１７とおねじ１８は同符号のノード角で、そのピ
ッチはわずかに異なるものとする。

これを動作するには、めねじ回し２０を回転することに
よって、１回転あたりおねヒ１７と１８のピッチ差に相
当する分だけ、１７．１８．１９が一体となったブロッ
クが上下に伸縮する。

すなわち、研摩皿１の中央部がその周辺部に対して上下
し、それに応じて研摩皿は凹もしくは凸に変形する。

換言すれば、研摩皿の周辺部と中央部は相対的に上下に
変位する。

この際、リング１４の研摩皿と接触する部分は円弧断面
をもつよう加工しであるので、研摩皿１の周辺はボルト
１５の弾性変形の範囲内で傾きうる。

なお、ボルト１５は、研摩皿１の周辺を一様に微小傾き
可能のように締結するので複数本、特に１２〜３６本程
度が形状精度、実用性の上で適切である。

このような構造になっているから、その効果としては研
摩用ライナの減耗変形に応じて差動用めねじを回転させ
、研摩皿を平面近く修正することかで゛きる。

さらには、わずかに凹や凸をなす加工物も迅速に得るこ
とができる。

さらには、パルスモータなどを内蔵することにより、加
工中にも任意に研摩皿形状を制御することができる。

以上説明したように、研摩皿の平面度を迅速に変化させ
ることができるから、高い平面度を必要とするラッピン
グやポリシングに於いて、加工時間を短縮できる利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレンズ研摩機の研摩皿と加工物の相対運
動を示す斜視図、第２図は従来の修正輪式研摩機の研摩
皿と修正輪の相対運動を示す斜視図、第３図は従来の両
面同時研摩機の研摩皿と加工物の相対運動を示す斜視図
、第４図は研摩皿の摩耗による変形とこれに対応する加
工物の平面度を示す断面図、第５図は本考案の研摩皿の
１実施例を示す断面図である。 １・・・・・・研摩皿、１２・・・・・・ライナ、１３
・・・・・・基準板、１４・・・・・・リング、１５・
・・・・・ボルト、１６・・・・・・反力支持ブロック
、１７・・・・・・上側調整おねじ、１８・・・・・・
下側調整おねじ、１９・・・・・・差動用めねし、２０
・・・・・・めねじ回し、２１・・・・・・ボルト、２
２・・・・・・ボルト、２３・・・・・・ボルト、２４
・・・・・・Ｉ−ルクアーム。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 有底円筒状であって底部に細孔を有する反力支持ブロッ
   クにボルトで締結された中央部に円孔をもつ円板状基準
   板、この基準板上面の周縁に同心的に配された断面に円
   弧を含むリングを介して該リング断面の円弧部で接する
   よう複数のボルトで締結されていてライナを有する円板
   形の研摩皿、この研摩皿の中心部下面にボルトで締結さ
   れた上側調整おねじ、上記反力支持ブロックの円筒内底
   面に同心的にボルトで締結されていて中心に通し孔をも
   ち上記上側調整おねじと同符号のリード角でピッチがわ
   ずかに異なる下側調整おねじ、上部では上記上側調整お
   ねじと噛み合い下部では上記下側調整おねじと噛み合う
   差動用めねし及び下側調整おねじの通し孔に挿入されて
   その下部は反力支持ブロックより突出しかつその上部に
   設けたトルクアームが差動用めねじの上・下ねし部の中
   間に嵌めこまれているめねじ回しより戊り、上記めねじ
   回しが回転することにより、上記上側調整おねじ、下側
   調整おねじ及び上記差動用めねじが一体となったブロッ
   クが上下に伸縮し、研摩皿の周辺部と中央部が相対的に
   上下に変位することを特徴とする研摩皿。