JPS6312744B2 - - Google Patents

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JPS6312744B2
JPS6312744B2 JP58246682A JP24668283A JPS6312744B2 JP S6312744 B2 JPS6312744 B2 JP S6312744B2 JP 58246682 A JP58246682 A JP 58246682A JP 24668283 A JP24668283 A JP 24668283A JP S6312744 B2 JPS6312744 B2 JP S6312744B2
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JP
Japan
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polishing
shaft
guide
main shaft
drive shaft
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Application number
JP58246682A
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Japanese (ja)
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JPS60141463A (en
Inventor
Shunji Uchio
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HIKARI ENERUGI OYO KENKYUSHO KK
Original Assignee
HIKARI ENERUGI OYO KENKYUSHO KK
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Publication date
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Publication of JPS6312744B2 publication Critical patent/JPS6312744B2/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B37/00Lapping machines or devices; Accessories

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、金属及び硬質プラスチツク等の研磨
機に関し、更に詳しくは、光学的表面精度を必要
とするビデオデイスク用ニツケルスタンパーの研
磨や、特に非球面プラスチツクレンズ成形用金型
のレンズ転写面の研磨や、非球面プラスチツクレ
ンズそのものの光学研磨を行うための研磨機用部
品に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a polishing machine for metals, hard plastics, etc., and more specifically for polishing nickel stampers for video discs that require optical surface precision, and especially for molding aspherical plastic lenses. The present invention relates to parts for a polishing machine for polishing the lens transfer surface of a mold and optically polishing the aspherical plastic lens itself.

従来光学研磨では、ガラスのレンズやプリズム
の研磨が古くから行われてきている。しかし乍ら
これらの研磨はいずれも平面及び球面の研磨に限
つて行われている。
Conventional optical polishing has long been used to polish glass lenses and prisms. However, these polishing methods are limited to flat and spherical surfaces.

光学の分野では、非球面の研磨をどうやつて行
うかということが、その測定法の確立が期待され
ているのと同様に久しく望まれている。非球面の
光学面によつて、たとえば球面収差の補正が簡単
に行える等、そのメリツトは極めて大きなものが
あり、又新らしい光学技術の応用が考えられるか
らである。
In the field of optics, the question of how to polish aspherical surfaces has been desired for a long time, as is the establishment of a measurement method. This is because the aspheric optical surface has extremely great advantages, such as the ability to easily correct spherical aberration, and it also allows for the application of new optical technology.

更に最近になつて、プラスチツクの光学的な利
用範囲が広がり、例えばカメラの撮影用レンズに
非球面のプラスチツクレンズを使用したり、ビデ
オデイスク、コンピユータ用メモリーデイスク等
に硬質のプラスチツクが使用されはじめており、
それらを製造するために、新らしい光学研磨技術
の確立が望まれている。
Furthermore, in recent years, the range of optical uses for plastics has expanded, and for example, aspherical plastic lenses are being used for camera lenses, and hard plastics are being used for video disks, computer memory disks, etc. ,
In order to manufacture them, it is desired to establish a new optical polishing technology.

この様な分野での研磨の実情は、例えば非球面
プラスチツクレンズ成形用金型や、デイスク成形
用金型の場合、高い精度が要求されればされる
程、機械研磨が難しくなり、高度の研磨技術を有
した熟練工が手作業で研磨をし、それ故仕上がる
迄に長時間を要し、非能率な上に極めてコストの
高いものになつている。
The reality of polishing in such fields is that, for example, in the case of molds for molding aspherical plastic lenses or molds for disc molding, the higher precision is required, the more difficult mechanical polishing becomes. Polishing is done by hand by skilled workers, which takes a long time to complete, making it inefficient and extremely expensive.

一方、ここ数年来、工作機械の加工精度が飛躍
的に高められたものが開発されてきて、超精密機
械加工と呼ばれる分野が登場してきた。超精密機
械加工とは、例えば加工品の形状精度を3μm以下
の誤差に抑えることを指す。このような高精度の
機械加工が実用化されてきた理由として、第1に
空気軸受や静圧油軸受等の超精密軸受が実用化さ
れてきたこと、第2に位置や寸法、形状等の測定
にレーザ干渉計が使われるようになつてきたこ
と、第3に加工に使用するバイトや砥石の材質と
して、単結晶ダイヤモンドバイトや焼結ダイヤモ
ンド砥石、或はダイヤモンドに次いで硬いとされ
るボラゾン(立方晶窒化ほう素)製の切削・研削
用工具が開発されてきたこと等が挙げられる。
On the other hand, over the past few years, machine tools with dramatically improved machining accuracy have been developed, and a field called ultra-precision machining has emerged. Ultra-precision machining refers to, for example, suppressing the shape accuracy of processed products to an error of 3 μm or less. The reasons why such high-precision machining has been put into practical use are, firstly, that ultra-precision bearings such as air bearings and hydrostatic oil bearings have been put into practical use, and secondly, the fact that the position, dimensions, shape, etc. Laser interferometers have come to be used for measurements, and thirdly, the materials used for the cutting tools and grinding wheels used for processing include single-crystal diamond cutting tools, sintered diamond grinding wheels, and Borazone (which is said to be the second hardest material after diamond). For example, cutting and grinding tools made of cubic boron nitride have been developed.

こうした超精密加工機械により、金属やプラス
チツク等の素材を高い寸法精度や形状精度を有す
る製品に加工することができる。そうして、もし
光学的な表面精度が必要であれば、その加工面を
僅かに数μmの厚さだけ研磨することによつて、
必要な光学面にすることができる。
These ultra-precision processing machines can process materials such as metals and plastics into products with high dimensional and shape accuracy. Then, if optical surface precision is required, by polishing the processed surface to a thickness of only a few μm,
It can be made into any optical surface you need.

しかし乍らこのような研磨は、平面や球面に関
してであれば、前述したようにガラスのレンズや
プリズムの研磨技術の応用により、機械研磨を行
うことができるが、非球面や複雑な形状であるこ
との多い金型面の研磨に関しては、手作業による
しかないのが実情である。手作業による研磨で
も、1部にハンデイな研磨機が使われているが、
例えば広く大きなワークの上で、小さな研磨治具
を直線往復運動(振動)させたり、回転運動させ
たりしながら、ワークの全面にわたつて高精度の
光学面に仕上げをしていくのは、極めて困難で熟
練を要する仕事である。
However, when it comes to flat or spherical surfaces, mechanical polishing can be performed by applying the polishing technology for glass lenses or prisms as described above, but when it comes to aspherical surfaces or complex shapes, mechanical polishing can be performed. The reality is that polishing of mold surfaces, which is often the case, can only be done by hand. Hand-held polishing machines are used in some parts of manual polishing, but
For example, it is extremely difficult to finish a high-precision optical surface over the entire surface of a large workpiece by moving a small polishing jig in linear reciprocating motion (vibration) or rotating it over a large workpiece. It is a difficult and skilled job.

扨て、研磨のメカニズムについては、学問的に
今だに未解決の部分が多く、ガラスレンズ等の研
磨においても、現在も尚多くの研究がなされてい
る。金属やプラスチツクの研磨作用の解析につい
ても、まだこれから勢力的になされなければなら
ない分野である。
However, there are many aspects of the polishing mechanism that are still academically unresolved, and a lot of research is still being done on polishing glass lenses. Analysis of the polishing action of metals and plastics is also an area that still needs to be actively worked on.

本発明者は、精密機械加工面の微小部分の除去
研磨について、長年研究してきた結果、研磨のメ
カニズムについてある程度の解析をすることがで
きた。微小部分除去研磨では主に次の4つの作用
が働くものと考えられる。
As a result of many years of research into removal polishing of minute portions of precision machined surfaces, the inventor of the present invention was able to conduct a certain degree of analysis of the polishing mechanism. It is thought that the following four effects mainly occur in minute part removal polishing.

(1) 削り取る作用 (2) 押しつぶす作用 (3) 溶融させる作用 (4) 再結合の作用 以上4つの作用は被研磨面の材質によつて大き
く異なる。例えば(4)の再結合の作用は、プラスチ
ツクでは働かず、同じ金属でも非晶質にくらべ結
晶組織を持つものに強く作用し、特に結晶粒界に
おいて効果の著るしいことがわかつた。又(3)の溶
融させる作用は、金属よりもプラスチツクの研磨
の時に著るしいこともわかつた。
(1) Scraping action (2) Crushing action (3) Melting action (4) Recombination action The above four actions differ greatly depending on the material of the surface to be polished. For example, it was found that the recombination effect (4) does not work on plastics, but works more strongly on metals with a crystalline structure than on amorphous metals, and the effect is particularly pronounced at grain boundaries. It was also found that the melting effect of (3) is more pronounced when polishing plastics than metals.

研磨作業においては、研磨治具とワークの研磨
面との間に研磨材と研磨液とを介在させるが、こ
の時、研磨治具と研磨材と研磨面の3者に、それ
ぞれ異つた相対的な運動を与える必要のあること
がわかつた。更に硬さの異なる結晶組織が共存す
る場合、一般的な研磨作業では、結晶粒界におい
て微小な凹凸がみられる、いわゆるミカン肌(オ
レンジピール)を発生しやすいが、研磨治具に適
当な圧力を加えることによつて、たとえそのよう
な共晶多相構造の金属であつても、ミカン肌を発
生させることなく超鏡面が得られることを発見し
た。
In polishing work, an abrasive and a polishing liquid are interposed between the polishing jig and the polishing surface of the workpiece, but at this time, different relative I realized that I needed to give him some exercise. Furthermore, when crystal structures of different hardness coexist, ordinary polishing operations tend to produce so-called orange peel, where minute irregularities are seen at the grain boundaries. We discovered that by adding , a super-mirror surface can be obtained without causing tangerine skin, even for metals with such a eutectic multiphase structure.

更に重要なことは、本発明が対象としている微
小研磨作業において、前述の3者に与える相対運
動と研磨治具に与える圧力との間に、新らしい関
係を見い出したことである。
More importantly, in the micro-polishing work targeted by the present invention, a new relationship has been discovered between the relative motion given to the three components mentioned above and the pressure given to the polishing jig.

即ち従来は、自動研磨を考える場合、研磨効率
を上げるために、研磨治具に与える圧力を高くし
て、相対運動もできるだけ大きくするという方法
がとられてきた。この場合研磨治具と研磨材と研
磨面の3者がフリーな状態におかれることが少な
く、殆んど研磨治具と研磨材とがしつかり固定さ
れている。つまり砥石、サンドペーパー、研磨ベ
ルト、研磨布等で研磨する方法である。
That is, conventionally, when considering automatic polishing, in order to increase polishing efficiency, a method has been adopted in which the pressure applied to the polishing jig is increased and the relative movement is increased as much as possible. In this case, the polishing jig, the polishing material, and the polishing surface are rarely left in a free state, and in most cases, the polishing jig and the polishing material are firmly fixed. In other words, it is a method of polishing with a whetstone, sandpaper, polishing belt, polishing cloth, etc.

このような研磨方法では、研磨効率は上げるこ
とができるが、精密研磨は難しく、研磨面の形状
精度が狂つてしまい、光学的価値が失われてしま
う。又面そのものにも無数の細かな傷が発生して
面の粗らさということからも、光学的に使用する
には限界のあるものとなる。
With such a polishing method, polishing efficiency can be improved, but precision polishing is difficult, and the shape accuracy of the polished surface is lost, resulting in a loss of optical value. In addition, the surface itself has countless fine scratches and is rough, which limits its optical use.

本発明者は、微小研磨を詳細に検討した結果、
研磨治具と研磨材と研磨面とはそれぞれ接触しな
がらもフリーな状態にしておいて、しかも尚、研
磨治具は研磨材をある程度は捕捉し、又ある程度
は自由な状態にしておいた上で、研磨治具に一定
の圧力を加え乍ら、比較的ゆつくりした速度で3
者間に相対的な平行移動の運動を与えると、極め
て優れた研磨が行えることを見い出したのであ
る。
As a result of a detailed study of micro-polishing, the inventor found that
The polishing jig, the abrasive material, and the polishing surface are kept in contact with each other but in a free state, and the polishing jig captures some of the abrasive material and leaves it in a free state to some extent. Then, while applying constant pressure to the polishing jig, the polishing jig was polished at a relatively slow speed.
They discovered that extremely excellent polishing could be achieved by applying relative parallel movement between the two.

3者間の運動によつて、研磨面は極く僅かずつ
平たんになつていく。そうして研磨材は研磨面と
の衝突、或は研磨材同志の衝突によつて、少しず
つ小さく崩壊してゆく。そのことで更に研磨面は
平たんになつてゆく。ワークの面を全体にわたつ
て均一に研磨するには、研磨治具を面全体に均一
に移動させればよいのである。
Due to the movement between the three, the polished surface becomes flattened little by little. Then, the abrasive material gradually breaks down into smaller pieces due to collisions with the polishing surface or collisions between abrasive materials. As a result, the polished surface becomes even more flat. In order to uniformly polish the entire surface of the workpiece, it is sufficient to move the polishing jig uniformly over the entire surface.

このような研磨で、相対的な移動速度を早くす
ると、研磨面に深い傷が発生しやすいばかりでな
く、研磨による取り代が著るしく多くなり、研磨
面の形状が狂つてしまう。又深い傷の集積はミカ
ン肌を呈し、最終的な光学面を得ることができな
くなることがわかつた。以上のような研究結果か
ら、本発明者は以下に述べるように、微小部分の
除去に適した精密研磨機の完成に成功したのであ
る。
In such polishing, if the relative movement speed is increased, not only are deep scratches likely to occur on the polished surface, but also the amount of removal due to polishing increases significantly, causing the shape of the polished surface to be distorted. It has also been found that the accumulation of deep scratches gives the surface a tangerine-like appearance, making it impossible to obtain the final optical surface. Based on the above research results, the inventors of the present invention succeeded in completing a precision polishing machine suitable for removing minute parts, as described below.

本発明による研磨機によれば、プラスチツクや
金属の加工品の面を、平面や球面のみならず、非
球面でもコニカル面でも、或は馬の鞍のような複
雑な立体曲面でも、一定の形状及び寸法範囲内の
ものであれば、高精度の光学面に仕上げることが
できる。
According to the polishing machine of the present invention, the surface of a plastic or metal workpiece can be shaped into a certain shape, not only on a flat or spherical surface, but also on an aspherical or conical surface, or even a complex three-dimensional curved surface such as a horse's saddle. If the size is within this range, it is possible to finish the optical surface with high precision.

本発明の概略を述べると、独自に開発した回転
ユニバーサルヘツドのヘツドプレートに適切な形
状で且つ適切な材質の研磨治具を取付けて研磨を
行う。すなわち円盤状のヘツドプレートはそれ自
身と、押えのプレート、及びドライブシヤフトと
それに固定する2枚のガイドプレート、更にガイ
ドプレートにはさまれたガイドボールと、該ガイ
ドボールとヘツドプレートとを連結するガイドシ
ヤフトとによつて、回転ユニバーサルヘツドを構
成する。モータ等による回転力は、メインシヤフ
トから、ドライブシヤフトに伝えられ、ドライブ
シヤフトからガイドプレート、ガイドプレートか
らガイドシヤフトに伝えられる。ガイドシヤフト
によりヘツドプレートに伝えられた力で研磨治具
が回転して、研磨作業が行われるのである。
To summarize the present invention, polishing is carried out by attaching a polishing jig of an appropriate shape and material to the head plate of a rotating universal head that was originally developed. In other words, the disc-shaped head plate connects itself, the presser plate, the drive shaft, two guide plates fixed thereto, the guide ball sandwiched between the guide plates, and the guide ball and head plate. The rotating universal head is constituted by the guide shaft. The rotational force generated by the motor or the like is transmitted from the main shaft to the drive shaft, from the drive shaft to the guide plate, and from the guide plate to the guide shaft. The polishing jig is rotated by the force transmitted to the head plate by the guide shaft, and the polishing work is performed.

かかる設計によるユニバーサルヘツドを用いる
ことにより、適切な形状の研磨治具をワークの研
磨面に常に平行になるように接触させて研磨を行
うことができるのである。
By using a universal head with such a design, it is possible to perform polishing by bringing an appropriately shaped polishing jig into contact with the polishing surface of the workpiece so that it is always parallel to the polishing surface.

研磨面の傾斜に対してはユニバーサル機構が働
く。しかし本設計によるユニバーサル機構の傾斜
面追従性は、回転数がほゞ600RPM程度迄であ
る。本発明による研磨速度は、金属の場合でも
300RPM以下であるから、傾斜面での回転追従性
は十二分に余裕がある。更にワークの研磨面の高
低の変化に対しては、メインシヤフトとドライブ
シヤフトの中空状の端部の嵌合部分がスライドす
ることにより、対応することができる。又研磨圧
力の調整は、2つのシヤフトの中空状の部分に、
適当な圧縮バネを挿入することにより対処できる
が、より精密に研磨圧力の調整を行う場合には、
メインシヤフトもしくは回転駆動の原動機の側に
空気圧又は油圧の圧力調整機能をもたせればよ
い。
A universal mechanism works for the inclination of the polishing surface. However, the ability of the universal mechanism according to this design to follow an inclined surface is limited to a rotation speed of approximately 600 RPM. The polishing rate according to the present invention is even for metals.
Since it is less than 300 RPM, there is more than enough rotation followability on inclined surfaces. Furthermore, changes in the height of the polishing surface of the workpiece can be accommodated by sliding the fitting portions of the hollow ends of the main shaft and the drive shaft. To adjust the polishing pressure, use the hollow parts of the two shafts.
This can be solved by inserting an appropriate compression spring, but if you want to adjust the polishing pressure more precisely,
A pneumatic or hydraulic pressure adjustment function may be provided on the main shaft or rotationally driven prime mover side.

本設計のユニバーサル機構のメインシヤフト軸
に対するヘツドプレートの振れ角度は、最大25゜
以内である。このためメインシヤフト軸を垂直方
向に対し80゜以内の角度で振らすようにすれば、
曲率が非常に小さい場合を除き、殆んど如何なる
立体曲面に対しても、研磨治具は研磨面に対し正
しく接触して研磨を行うことができる。
The swing angle of the head plate with respect to the main shaft axis of the universal mechanism of this design is within 25 degrees at maximum. For this reason, if you swing the main shaft axis at an angle of less than 80 degrees with respect to the vertical direction,
Unless the curvature is very small, the polishing jig can properly contact and polish almost any three-dimensional curved surface.

更にワークの研磨面全体にわたつて均等な研磨
を行うために、本発明ではワークを置く載物台を
極めてゆつくり回転させ乍ら、水平方向に任意に
移動できるように工夫した。そしてワークの形状
によつては、回転載物台を回転させないで水平移
動させるだけでも、優れた鏡面研磨ができるよう
にした。しかしながら、研磨の取り代(研磨代)
が10μmをこえて大きくなると、ワークの回転及
び水平移動の運動だけでは、研磨面に微妙な不均
一性が現われることがわかつた。これを防ぐため
には、研磨治具が取りつけてあるユニバーサルヘ
ツドの方にも、ワークの水平移動及び回転の運動
とは全く無関係な、水平移動の運動(殆んど1方
向だけでよい)を与えてやればよいことがわかつ
た。
Furthermore, in order to perform uniform polishing over the entire polishing surface of the workpiece, in the present invention, the stage on which the workpiece is placed is rotated extremely slowly and is also movable horizontally as desired. Depending on the shape of the workpiece, excellent mirror polishing can be achieved by simply moving the rotary stage horizontally without rotating it. However, the removal allowance for polishing (polishing allowance)
It was found that when the diameter exceeds 10 μm, subtle non-uniformity appears on the polished surface when the workpiece is rotated and horizontally moved only. To prevent this, the universal head to which the polishing jig is attached must be given horizontal movement (almost only in one direction) that is completely unrelated to the horizontal movement and rotation of the workpiece. I found out what I should do.

以下図面により、本発明を詳細に説明する。 The present invention will be explained in detail below with reference to the drawings.

第1図は、メインシヤフトとユニバーサルヘツ
ドの断面を示したものである。図で1のメインシ
ヤフトの上の方の細くなつた端部を、回転用スク
ロールチヤツク等で把持して、回転力をメインシ
ヤフトに与えるのである。この部分の長さを適当
に長くしておくと、ワークの高さに応じてユニバ
ーサルヘツドの高さを、調整できるから都合がよ
い。2はドライブシヤフトであつて、下端が球状
に、上端が中空状に作つてあり、上端をメインシ
ヤフトの下端の中空状の部分に差し込んである。
ドライブシヤフトの中間にはスプラインが切つて
あつて、その球状側には、5のガイドプレートを
ドライブシヤフトに固定するための、フランジが
設けてある。スプラインには、メインシヤフトの
下端に固定したガイドシユー8の爪が嵌合してい
て、このためドライブシヤフトはメインシヤフト
から抜けることなく、スプラインの長さの分だけ
上下にスライドできるのである。そしてこの爪と
スプラインとの嵌合により、回転力がメインシヤ
フトからドライブシヤフトに伝えられるのであ
る。ドライブシヤフトが上下にスライドできるた
めにメインシヤフトの中空状の部分の長さは、メ
インシヤフトとドライブシヤフトが嵌合している
部分の長さに加えて、ドライブシヤフトのスプラ
インの長さより、数センチメートル長くしてお
く。こうすることにより、研磨圧力を高くするた
めの圧縮バネを、メインシヤフトとドライブシヤ
フトの中空状の部分に挿入したとしても、スライ
ドストロークに十分な余裕を持たせることができ
る。メインシヤフトとドライブシヤフトの嵌め合
い公差を小さく押えることができれば、2つのシ
ヤフトの中空状の部分の空気がバネの役目をし
て、プラスチツク研磨のように、研磨圧力を低く
したい時には、圧縮バネが不要である。
FIG. 1 shows a cross section of the main shaft and universal head. The tapered upper end of the main shaft (1) in the figure is gripped by a rotating scroll chuck or the like to apply rotational force to the main shaft. It is convenient if the length of this part is made appropriately long because the height of the universal head can be adjusted according to the height of the workpiece. A drive shaft 2 has a spherical lower end and a hollow upper end, and the upper end is inserted into the hollow portion of the lower end of the main shaft.
A spline is cut in the middle of the drive shaft, and a flange is provided on the spherical side of the spline for fixing the guide plate 5 to the drive shaft. A claw of a guide shoe 8 fixed to the lower end of the main shaft is fitted into the spline, so that the drive shaft can slide up and down by the length of the spline without coming off the main shaft. Due to the engagement between the pawl and the spline, rotational force is transmitted from the main shaft to the drive shaft. The length of the hollow part of the main shaft that allows the drive shaft to slide up and down is a few centimeters longer than the length of the spline of the drive shaft, in addition to the length of the part where the main shaft and drive shaft fit together. Make it meter long. By doing this, even if a compression spring for increasing the polishing pressure is inserted into the hollow portions of the main shaft and the drive shaft, sufficient margin can be provided for the slide stroke. If the fitting tolerance between the main shaft and drive shaft can be kept small, the air in the hollow parts of the two shafts will act as a spring, and when it is desired to lower the polishing pressure, such as when polishing plastic, a compression spring can be used. Not necessary.

3はドライブシヤフトの球状部分をはさむため
の押えのプレート、4は同じ役目を持ち又研磨治
具を取りつけるためのヘツドプレートである。両
者とも円盤状で、その中心部分の半球状空間でド
ライブシヤフトの球状部分をはさんで、数ケ所を
ビスとナツトでとめてある。但し押えのプレート
の方は、中心の半球状空間も、後述するその周辺
のガイドシヤフト用半球状空間も、その1部分は
各シヤフトを通すため欠けた状態にしてある。か
くて2枚のプレートは、ドライブシヤフトの球状
部分からはずれることなく自由に回転し、且つド
ライブシヤフトの軸に対し1定の角度範囲で、ど
の方向にも傾斜することができるのである。押え
のプレート及びヘツドプレートの中心から1定の
距離のところには2個以上(4個程度迄)の球状
空間があつて、この部分には円柱状でその1端が
球状のガイドシヤフト6の球状の部分をはさみこ
む。そしてガイドシヤフトの円柱状の部分は、前
述したドライブシヤフトのフランジに取り付けた
2枚のガイドプレート5にはさまれて、中心に貫
通孔を有し且つ自由に回転するガイドボール7
の、該貫通孔に、図に示したようにガイドボール
からはずれないような十分な長さをもつて貫通せ
しめる。なお、上記実施例はドライブシヤフト2
およびガイドシヤフト6の球状部を支持するため
に、ヘツドプレート4に対し、押えプレート3を
固定し、ガイドボール7を支持するために2枚の
ガイドプレート5を使用したが、これらの機構は
上記球状部およびガイドボール7が離脱しない様
にこれらを実質的に包囲する部分球面状の凹所を
形成することができる限り、その他の構成を取り
得ることは容易に理解できる。
3 is a holding plate for holding the spherical portion of the drive shaft; 4 is a head plate which has the same role and is used to attach a polishing jig. Both are disc-shaped, with the spherical part of the driveshaft sandwiched between the hemispherical space in the center and held in place with screws and nuts at several places. However, in the presser plate, both the center hemispherical space and the surrounding hemispherical space for guide shafts, which will be described later, are partially cut out to allow each shaft to pass through. Thus, the two plates can rotate freely without coming off the spherical portion of the drive shaft, and can be tilted in any direction within a certain angular range with respect to the axis of the drive shaft. There are two or more (up to about four) spherical spaces at a certain distance from the center of the presser foot plate and the head plate, and in this part there is a guide shaft 6 which is cylindrical and has a spherical end. Pinch the spherical part. The cylindrical part of the guide shaft is sandwiched between two guide plates 5 attached to the flange of the drive shaft described above, and has a guide ball 7 which has a through hole in the center and rotates freely.
As shown in the figure, the through hole is made to have a sufficient length so that it does not come off the guide ball. Note that in the above embodiment, the drive shaft 2
In order to support the spherical part of the guide shaft 6, the presser plate 3 was fixed to the head plate 4, and two guide plates 5 were used to support the guide ball 7, but these mechanisms are similar to those described above. It is easily understood that other configurations are possible as long as a partially spherical recess can be formed that substantially surrounds the spherical part and the guide ball 7 so that they do not come off.

かくして、ヘツドプレート4はドライブシヤフ
トの軸に対し1定の傾斜角を維持したまゝ、回転
を続けることができる。
Thus, the head plate 4 can continue to rotate while maintaining a constant angle of inclination with respect to the axis of the drive shaft.

即ちヘツドプレートに取りつけた研磨治具が適
切な形状であれば、研磨治具の研磨作業に携わる
面は、ワークの研磨面に正しく接して回転運動が
できるのである。ヘツドプレートがドライブシヤ
フトの軸に対し傾斜した状態で回転する時には、
ガイドシヤフトは、ガイドボールの貫通孔を軸方
向にスライドしつつ、而してガイドボールはミソ
スリ運動をしながら、ガイドシヤフトに回転力を
伝えるのである。
That is, if the polishing jig attached to the head plate has an appropriate shape, the surface of the polishing jig involved in the polishing operation can properly contact the polishing surface of the workpiece and perform rotational movement. When the head plate rotates at an angle to the drive shaft axis,
The guide shaft slides in the through hole of the guide ball in the axial direction, and the guide ball transmits rotational force to the guide shaft while making a sliding movement.

第1図の9は圧縮バネの案内ピンである。又1
0のネジ穴は、研磨治具を取りつけるための止め
ネジ用のものである。
Reference numeral 9 in FIG. 1 is a guide pin for the compression spring. Again 1
The screw hole 0 is for a set screw for attaching a polishing jig.

第2a図、第2b図と、第3図と第4図とにつ
いて説明すれば、本発明の全体像が理解できる筈
である。
By explaining FIGS. 2a and 2b, and FIGS. 3 and 4, the overall picture of the present invention should be understood.

第2a図、第2b図の11は、ワークを置く回
転載物台である。載物台の下の主軸は、軸受箱1
2内のスラスト及びラジアル軸受に嵌め込んであ
る。又主軸には載物台を回転させるために、チエ
ンスプロケツトが取りつけてある。主軸の軸受箱
の片隅には、小型で高トルク、且つ低速回転のモ
ータ23が取り付けてあつて、このモータの主軸
に嵌めたもう1つのチエンスプロケツトと先の載
物台の主軸に嵌めたスプロケツトとを駆動用チエ
ン24で結んで、回転力を載物台に与えるように
している。
Reference numeral 11 in FIGS. 2a and 2b is a rotary stage on which a workpiece is placed. The main shaft under the stage is bearing box 1.
It is fitted into the thrust and radial bearings in 2. A chain sprocket is also attached to the main shaft to rotate the stage. A small, high-torque, low-speed rotating motor 23 is attached to one corner of the main shaft bearing box, and another chain sprocket is fitted to the main shaft of this motor, and a second chain sprocket is fitted to the main shaft of the workpiece table. It is connected to the sprocket by a drive chain 24 to apply rotational force to the stage.

載物台の主軸の軸受箱には、載物台を水平に固
定し、且つ該載物台を左右に水平移動させるため
の移動軸13及び13′が貫通させてある。この
うち13′の軸にはネジが切つてあつて、このネ
ジには、1個のナツトを嵌め、該ナツトを載物台
主軸の軸受箱に固定する。而して、軸13′の駆
動用モータ14を正逆回転させることにより、回
転載物台を左右に移動させることができるのであ
る。
Moving shafts 13 and 13' for horizontally fixing the stage and horizontally moving the stage from side to side are passed through the bearing box of the main shaft of the stage. A thread is cut into the shaft 13' of these, and a nut is fitted into this thread, and the nut is fixed to the bearing box of the main shaft of the stage. By rotating the drive motor 14 of the shaft 13' in forward and reverse directions, the rotary stage can be moved left and right.

第2a図は、載物台を中心に上から見た概略
図、第2b図は横から見た概略図である。第2a
図により、載物台の主軸の軸受箱を直接ささえる
2本の軸、すなわち13及び13′の配置がどう
なつているかよくわかる。
FIG. 2a is a schematic view of the stage viewed from above, and FIG. 2b is a schematic view of the stage viewed from the side. 2nd a
The figure clearly shows how the two shafts, ie, 13 and 13', which directly support the bearing box of the main shaft of the stage are arranged.

勿論、以上の説明における支えと移動用の軸、
すなわち13と13′とが、本発明において図解
したものの方式が唯一で且つ本質的なものである
ということではない。
Of course, the support and movement axis in the above explanation,
In other words, the system 13 and 13' illustrated in the present invention is not the only and essential system.

本発明のこの部分の骨子は、回転載物台に水平
な移動を行わせるということであつて、13及び
13′に相当するものが、摺動軸受であつて、駆
動を行うのがチエン方式であつても、ピニオンギ
アとラツクギアとによる方式であつても何等差し
障りはない。このことは以後の説明に関しても同
様である。すなわち、例えば回転載物台を前後に
動かすことや、特許請求の範囲記載の第1項の研
磨用部品を、上下左右に動かすことに関しても、
本説明で図解する方法が唯一本質的なものという
ことではなく、支えと移動を行うこと自体が、ど
のような方法によるものであろうと、本質的なこ
となのである。更に本発明における必要条件は、
特許請求の範囲記載の第1項の研磨用部品が常に
使用されているということである。
The gist of this part of the invention is to cause the rotating stage to move horizontally, and the parts 13 and 13' are sliding bearings, and the drive is carried out by a chain type. However, there is no problem even if the system uses a pinion gear and a rack gear. This also applies to the subsequent explanations. That is, for example, regarding moving the rotary stage back and forth, and moving the polishing component according to claim 1 vertically and horizontally,
The method illustrated in this explanation is not the only essential one, but supporting and moving itself, whatever the method, is essential. Furthermore, the necessary conditions in the present invention are:
This means that the polishing component according to claim 1 is always used.

さて、第2図において回転載物台を前後に動か
すために、13及び13′の2軸の両端を支え、
且つ固定するための2つの可動軸受15を、更に
2本の前後移動用軸16及び16′で支えている。
そして16′の軸にはネジを切り、このネジに嵌
めたナツトを軸16′側の可動軸受15に固定し
てある。而して軸16′駆動用モータ17を正逆
回転させることにより、回転載物台を前後に移動
させることができる。
Now, in Fig. 2, in order to move the rotating stage back and forth, both ends of the two shafts 13 and 13' are supported.
Two movable bearings 15 for fixing are further supported by two longitudinally moving shafts 16 and 16'.
A thread is cut on the shaft 16', and a nut fitted onto the thread is fixed to the movable bearing 15 on the shaft 16' side. By rotating the shaft 16' drive motor 17 in forward and reverse directions, the rotary stage can be moved back and forth.

かくして載物台を回転させ乍ら、左右及び前後
に動かす事ができるのである。
In this way, while rotating the stage, it can be moved from side to side and back and forth.

研磨作業に際しては、研磨治具の研磨面に対す
る存在時間が、研磨面の全面にわたつて均等にな
るように、例えばタイマーによつて制御したり、
コンピユータ制御により第2a図、第2b図のモ
ータ14と17を駆動させればよいのである。
During polishing work, the length of time that the polishing jig remains on the polishing surface is controlled to be uniform over the entire surface of the polishing surface, for example by using a timer.
The motors 14 and 17 shown in FIGS. 2a and 2b may be driven by computer control.

第2a図、第2b図の18は、研磨機全体のベ
ースである。第3図は、研磨機を横から見たとこ
ろを便宜上、主要部についてのみ概略的に示した
ものである。回転載物台の運動に関しては既に述
べたので殆んど省略してある。
18 in FIGS. 2a and 2b is the base of the entire polishing machine. FIG. 3 schematically shows only the main parts of the polishing machine when viewed from the side for convenience. Since the movement of the rotary stage has already been described, most of it has been omitted.

第4図は第3図に示した研磨機を上から見たと
ころを概略で示したもので、第2図及び第3図の
研磨機のベース18は省略してある。
FIG. 4 schematically shows the polishing machine shown in FIG. 3 viewed from above, and the base 18 of the polishing machine shown in FIGS. 2 and 3 is omitted.

第3図、第4図で19は、特許請求の範囲記載
の第1項の研磨用部品に回転運動を与えるための
モータで、これはハンガーピン20によりスライ
ダ21に吊り下げられている。22はモータ19
の回転速度を制御するための減速機で、これに付
属したスクロールチヤツク25に研磨用部品のメ
インシヤフトを把持せしめるのである。研磨用部
品のメインシヤフト1に、第3図で判るように研
磨治具26を取りつけて、載物台11に設置した
ワーク27を研磨するのである。第3図では、研
磨用部品のメインシヤフト1がほゞ垂直になるよ
うにセツトしてあつて、ワークの研磨面の傾斜に
対しては、研磨用部品のユニバーサル機構が働い
ているところを示している。
In FIGS. 3 and 4, reference numeral 19 denotes a motor for imparting rotational movement to the polishing component according to claim 1, which is suspended from the slider 21 by a hanger pin 20. 22 is the motor 19
The main shaft of the polishing part is gripped by a scroll chuck 25 attached thereto. As shown in FIG. 3, a polishing jig 26 is attached to the main shaft 1 of the polishing part, and a workpiece 27 placed on the stage 11 is polished. Figure 3 shows that the main shaft 1 of the polishing component is set almost vertically, and the universal mechanism of the polishing component is working against the inclination of the polishing surface of the workpiece. ing.

スライダー21において、ハンガーピン20を
把持するための装置は垂直面内で回転できるよう
になつていて、ハンガーピンを任意の角度のとこ
ろで、振れ止めピン28で止めることができるよ
うにしてある。こうすることにより、研磨用部品
のユニバーサル機構の動作範囲を、実質的に大き
くすることができる。
In the slider 21, the device for gripping the hanger pin 20 is rotatable in a vertical plane, so that the hanger pin can be stopped at any angle by the steady rest pin 28. By doing so, the operating range of the universal mechanism of the polishing component can be substantially increased.

ハンガーピンの振れ機構については、パルスモ
ータ等を使うことにより、研磨中であつても自動
的にハンガーピンの角度、即ち研磨用部品のメイ
ンシヤフトの垂直軸に対する角度を任意に変える
ことができる。
As for the swinging mechanism of the hanger pin, by using a pulse motor or the like, the angle of the hanger pin, that is, the angle of the polishing part with respect to the vertical axis of the main shaft can be arbitrarily changed automatically even during polishing.

そうすれば研磨用部品のユニバーサル機構の能
力を大幅に広げることができ、既に述べたよう
に、曲率が非常に小さい場合を除き、殆んど如何
なる立体曲面に対しても、研磨治具26を常に正
しく接触させて研磨作業を行うことができる。
This greatly expands the capabilities of the universal mechanism for polishing parts, and as already mentioned, the polishing jig 26 can be used on almost any three-dimensional curved surface, except for those with very small curvature. Polishing work can be performed with proper contact at all times.

スライダ21は、スライダ駆動用モータ29に
より、スライダ移動用軸30の上を左右に動かす
ことができる。
The slider 21 can be moved left and right on a slider movement shaft 30 by a slider drive motor 29.

更にこのスライダ移動用軸30の両端の軸受3
1及び31′は、これを支える4本の支柱32及
び32′,32″によつて必要な高さのところに、
スライダ移動用軸30が水平になるように支えら
れている。更に又この4本の支柱32及び32′,
32″は、研磨機ベース18上に置かれた2本の
前後用摺動軸33及び33′に嵌合せしめた前後
用軸受34及び34′上に垂直に固定されている。
Furthermore, bearings 3 at both ends of this slider moving shaft 30
1 and 31' are at the required height by the four pillars 32 and 32', 32'' that support them.
The slider moving shaft 30 is supported horizontally. Furthermore, these four pillars 32 and 32',
32'' is vertically fixed on front and rear bearings 34 and 34' fitted to two front and rear sliding shafts 33 and 33' placed on the polishing machine base 18.

スライダ移動用軸30と前後用摺動軸33及び
33′とは直交させてある。
The slider moving shaft 30 and the front and rear sliding shafts 33 and 33' are perpendicular to each other.

4本の支柱32及び32′,32″のうちの3
2″には、その上部およそ2分の1の長さにわた
つてネジが切つてあり、上下用モータ35によつ
てこの支柱を正逆回転させることにより、該支柱
のネジ部に嵌めて且つスライダ移動用軸30の軸
受31′に固定したナツトの動きによつて、スラ
イダ移動用軸30を水平に保つたまゝ上下に動か
すことができる。すなわち、結果的に研磨用部品
を上下に動かすことができるのである。
3 of the 4 pillars 32 and 32', 32''
2'' has a thread cut across about half the length of its upper part, and by rotating this support in forward and reverse directions using the vertical motor 35, the support can be fitted into the threaded part of the support. By the movement of a nut fixed to the bearing 31' of the slider moving shaft 30, it is possible to move the slider moving shaft 30 up and down while keeping it horizontal.In other words, as a result, the polishing part can be moved up and down. This is possible.

又前後用軸受34及び34′は、移動用モータ
36によつて、前後用摺動軸上33及び33′上
を前後に移動させることができる。これらの機構
により総合的にみて、結果として研磨用部品を任
意の高さで任意の位置に、且つその回転軸すなわ
ちメインシヤフトを任意の角度に配置することが
できる。
Further, the front and rear bearings 34 and 34' can be moved back and forth on the front and rear sliding shafts 33 and 33' by a moving motor 36. Overall, these mechanisms allow the abrasive component to be placed at any height and position, and its axis of rotation, that is, the main shaft, to be placed at any angle.

更に実際の製作に関しいくつかの要点を述べる
と次のようになる。
Furthermore, some key points regarding the actual production are as follows.

第1図でメインシヤフト1及びドライブシヤフ
ト2の材質は硬くて丈夫な工具鋼を使用した方が
よい。
In FIG. 1, the main shaft 1 and the drive shaft 2 are preferably made of hard and durable tool steel.

又ガイドシユー8、ガイドボール7、ヘツドプ
レート4等は真ちゆう又は砲金等の比較的軟質で
且つ摺動特性に優れた材質のものが適している。
The guide shoe 8, guide ball 7, head plate 4, etc. are preferably made of relatively soft materials such as brass or gunmetal, which have excellent sliding properties.

第2図で回転載物台11は、頑丈に作る必要が
ある。又載物台の平面性も大切である。載物台下
部の主軸も丈夫に作ることが大切である。第3
図、第4図で大切なことは、1つはスライダ21
が、研磨作業中にぐらつかないように、全体を頑
丈に且つ精度よく作つておくことである。
The rotary stage 11 in FIG. 2 needs to be made sturdy. The flatness of the stage is also important. It is also important to make the main shaft at the bottom of the stage strong. Third
The important thing in Figure 4 is that the slider 21
However, it is important to make the whole thing sturdy and precise so that it does not wobble during polishing work.

もつとも本発明による研磨作業では、研磨機全
体に要する動力は極めて少なく、大型の金型の研
磨に際してもせいぜい500W程度であるから、そ
のことを考慮して制作すれば十分である。
However, in the polishing work according to the present invention, the power required for the entire polishing machine is extremely small, and even when polishing a large mold, the power required is at most about 500 W, so it is sufficient to take this into consideration when manufacturing.

ハンガーピン20の材質は、工具鋼が適してい
る。
A suitable material for the hanger pin 20 is tool steel.

2つは、前後用摺動の動作ストロークは短かく
てよいということである。このことは研磨作業の
技術的要因に由るものであるが、および20〜40mm
のストロークを考えておくと十分である。
Second, the operating stroke of the front-rear sliding movement can be short. This depends on the technical factors of the polishing operation, and
It is sufficient to consider the strokes of

3つは、衆知のことであるが、4本の支柱32
及び32′,32″を使用して、これをガイドに上
下に移動させる機構については、軸受31及び3
1′において、該支柱にスライドするガイド穴が
精確且つ頑丈に作られていなければ、例えばスラ
イダがスライダ移動用軸上偏つた位置にあつて軸
に対し偏荷重をかけたりした場合に、ブレーキの
ような働きをして、上下にうまく動かなくなつて
しまうことである。
The third one refers to common knowledge, and the four pillars 32
and 32', 32'', and a mechanism for moving it up and down on the guide, bearings 31 and 3 are used.
In step 1', if the guide hole that slides into the support is not made accurately and firmly, for example, if the slider is at an uneven position on the slider movement axis and an uneven load is applied to the axis, the brake may fail. It works like this and becomes unable to move up and down properly.

これを避けるには、支柱にスライドするガイド
穴の長さを長くするとか、穴方式にしないでたと
えばアリミゾ方式でスライドさせる等を工夫する
とよいのである。
To avoid this, it is better to make the length of the guide hole that slides into the support column longer, or to use a dovetail method instead of the hole method.

以下実施例について述べる。 Examples will be described below.

実施例 1 第1図の研磨用部品の大きさを全体の高さで
200m/mとした。又ヘツドプレートの直径を80
m/mとした。(第1図は実寸である) 研磨機のベースすなわち第2a図、第2b図も
しくは第3図、第4図における18を600m/m×
450m/mとした。研磨機の高さを全体として650
m/mとした。第2a図、第2b図における載物
台回転駆動用モータの出力は5.3W、回転数は
8RPMの定速回転且つ右回り、第3図、第4図で
研磨用部品を回転させるためのモータ19の出力
は30Wで可変、回転方向は右回り、即ち研磨治具
と研磨面とは対面して逆方向に回るようにした。
その他の各移動及び摺動を行うための駆動モータ
は全て出力30Wで、減速機で最高150RPMの可変
とした。
Example 1 The size of the polishing parts shown in Figure 1 is determined by the overall height.
200m/m. Also, the diameter of the head plate is 80
m/m. (Figure 1 is the actual size) The base of the polishing machine, ie, 18 in Figures 2a, 2b, 3, and 4, is 600 m/m x
It was set at 450m/m. Overall height of polishing machine 650
m/m. The output of the motor for rotating the stage in Figures 2a and 2b is 5.3W, and the rotation speed is
Constant speed rotation of 8 RPM and clockwise rotation, the output of the motor 19 for rotating the polishing parts in Figures 3 and 4 is variable at 30W, and the rotation direction is clockwise, that is, the polishing jig and the polishing surface face each other. I made it rotate in the opposite direction.
All other drive motors for movement and sliding have an output of 30W, and are variable at a maximum of 150RPM using a speed reducer.

載物台はステンレスで作り、台の厚さを20m/
mとした。又研磨作業の移動、摺動及び研磨用部
品のメインシヤフトの振り、すなわち第3図、第
4図のスライダ21に組み込まれた止めネジ28
によつて振り角度を設定する機構に対する制御方
式は、ワークの形状及び研磨面に要求される性能
に従い、タイマとリミツトスイツチによる方法、
マイクロコンピユーターを使用してプログラムコ
ントロールする方法のいずれでも対応できるよう
にした。実際には、極めて複雑な金型の研磨作業
においてのみプログラムコントロールが適し、他
の殆んどの研磨作業では、タイマとリミツトスイ
ツチによる方法の方が簡単で且つ作業性もすぐれ
ていることがわかつた。
The loading table is made of stainless steel, and the thickness of the table is 20m/
It was set as m. In addition, the movement of the polishing work, sliding, and swinging of the main shaft of the polishing parts, that is, the set screw 28 incorporated in the slider 21 in FIGS. 3 and 4.
The control method for the mechanism that sets the swing angle is based on the shape of the workpiece and the performance required for the polished surface, such as a timer and limit switch method,
It is now possible to use any program control method using a microcomputer. In reality, it has been found that program control is suitable only for extremely complex mold polishing operations, and for most other polishing operations, a method using a timer and limit switch is simpler and has superior workability.

ビデオデイスク用の金型を本研磨機を用いて、
ダイヤモンドコンパウンド研磨材により、No.600、
No.1200、No.1800、No.3000、No.8000(但し数字は砥
粒のNBS規格に応じたコンパウンドメーカの呼
び番号)の順で研磨した。
Using this polishing machine, molds for video discs are made.
No.600 by diamond compound abrasive.
Polished in the order of No. 1200, No. 1800, No. 3000, and No. 8000 (however, the numbers are the compound manufacturer's number according to the NBS standard of the abrasive grain).

従来の手作業では、およそ1週間の研磨時間が
必要で、面粗らさ平均0.05μm、形状精度0.2μm
(およそ直径350mmに対し)であつたが、 本研磨機によると10時間で、面粗らさ平均
0.005μm、形状精度0.05μmとなつた。
Conventional manual polishing requires approximately one week of polishing time, with an average surface roughness of 0.05 μm and shape accuracy of 0.2 μm.
(for a diameter of approximately 350 mm), but according to this polisher, the average surface roughness was reduced in 10 hours.
0.005μm, shape accuracy 0.05μm.

実施例 2 上記の研磨機を用いビデオデイスク用スタンパ
ーの裏面を研磨した。材質はニツケルでありスタ
ンパーの厚さはおよそ200μmである。実施例1と
同じようにダイヤモンドコンパウンドでNo.600〜
No.8000迄3時間で研磨した。研磨代はおよそ
20μm、研磨後の面の平均粗らさは0.01μm、最大
粗らさ0.23μmであつた。
Example 2 The back surface of a video disc stamper was polished using the polisher described above. The material is nickel and the thickness of the stamper is approximately 200 μm. No. 600~ with diamond compound as in Example 1.
Polished to No.8000 in 3 hours. The polishing cost is approx.
The average roughness of the surface after polishing was 0.01 μm, and the maximum roughness was 0.23 μm.

手作業による研磨では、および5日間を要し、
オレンジピールの発生が避けられなかつた。
Manual polishing takes 5 days,
The occurrence of orange peel was unavoidable.

実施例 3 上記の研磨機を用い、曲率およそ120m/m口径
40m/mのレンズ成形用金型の入子の凹面研磨を
行つた。ダイヤモンドコンパウンドをNo.14000迄
使用して研磨した結果は、ニユートンフリンジテ
ストでN=1、面粗らさの最大値0.005μmであつ
た。手作業による研磨では、および4日間の時間
でN4程度が限度であつたが、本研磨では8時
間で上記の研磨ができて、しかも複数個の研磨に
対し全て同じ程度の成果を得ることができた。
Example 3 Using the above polishing machine, the curvature is approximately 120m/m diameter
Concave polishing of the insert of a 40m/m lens mold was performed. The result of polishing using diamond compound up to No. 14000 was that N = 1 in the Newton fringe test, and the maximum surface roughness was 0.005 μm. Manual polishing was limited to about N4 in 4 days, but with this polishing, the above polishing could be done in 8 hours, and moreover, the same level of results could be obtained for all polishes. did it.

実施例 4 上記の研磨機を用いて、口径およそ150m/m、
最大肉厚およそ35m/mの架橋ポリメチルメタク
リレート製の、ビデオプロジエクシヨン投影用非
球面レンズを研磨した。
Example 4 Using the above polishing machine, a diameter of approximately 150 m/m,
We polished an aspheric lens for video projection made of cross-linked polymethyl methacrylate with a maximum wall thickness of approximately 35 m/m.

研磨材には、特殊なクリーム状酸化セリユウム
を用いて、超精密機械加工によるダイヤモンドバ
イト面を、ほゞ15分で光学面に研磨仕上げをし、
従つてレンズ1個当たりおよそ30分で研磨を終え
て、所定の成果が得られた。
Using a special creamy cerium oxide as the abrasive material, the diamond bite surface is polished to an optical surface in about 15 minutes by ultra-precision machining.
Therefore, polishing was completed in approximately 30 minutes per lens, and the desired results were obtained.

この場合、研磨用部品のメインシヤフトとドラ
イブシヤフトの嵌合部には、スプリングを用いな
かつた。
In this case, no spring was used in the fitting portion between the main shaft and the drive shaft of the polishing component.

又本研磨機によれば、上記のような材質のワー
クに対しては、研磨時間を20分以上かけると、形
状精度に狂いが生じ易いことが判つた。
Furthermore, according to this polishing machine, it has been found that for workpieces made of the materials mentioned above, if the polishing time is longer than 20 minutes, the shape accuracy tends to be distorted.

実施例 5 上記の研磨機の研磨用部品のユニバーサル機構
の部分を上述したものの約1/2、すなわちヘツド
プレートの口径が40mmのものを用いて、架橋ポリ
メチルメタクリレート製の口径4mmの非球面レン
ズを研磨した。このレンズによりHe―Neレーザ
の偏光光線を4μm直径のスポツト強度に絞ること
ができた。
Example 5 The universal mechanism of the polishing parts of the polishing machine described above is about half of the one described above, that is, the diameter of the head plate is 40 mm, and an aspherical lens with a diameter of 4 mm made of cross-linked polymethyl methacrylate is used. Polished. With this lens, we were able to focus the polarized beam of the He-Ne laser into a spot with a diameter of 4 μm.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の研磨用部品の断面図、第2a
図、第2b図は本発明の研磨機用部品に関する部
分を、研磨用部品とその周辺装置とを除いて、第
2a図は平面図、第2b図は側面図、第3図は本
発明の主要部の側面図で、第4図はその平面図で
ある。 1……メインシヤフト、4……ヘツドプレー
ト、11……載物台、26……研磨治具、27…
…ワーク。
Fig. 1 is a sectional view of the polishing part of the present invention, Fig. 2a
Figures 2b and 2b show parts related to polishing machine parts of the present invention, excluding the polishing parts and their peripheral equipment, Figure 2a is a plan view, Figure 2b is a side view, and Figure 3 is a part of the present invention. FIG. 4 is a side view of the main part, and FIG. 4 is a plan view thereof. 1... Main shaft, 4... Head plate, 11... Stage, 26... Polishing jig, 27...
…work.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 上端で把持され、回転駆動されるメインシヤ
フトと、 該メインシヤフトの下端に、上端が該メインシ
ヤフトに対し弾性的に摺動可能の如く軸線方向に
嵌挿され、かつ該メインシヤフトと一体に回転可
能の如く挿着され、下端に球状部を有するドライ
ブシヤフトと、 前記ドライブシヤフトに実質的に直角にかつ中
心部を前記ドライブシヤフトの中間部に固定した
ガイドプレートと、 前記ガイドプレートの同心円上に回動自在に支
持され、中心部を通る円筒状の貫通口を有する複
数のガイドボールと、 前記ガイドボールの貫通口に軸部が滑動自在に
挿入され、下端に球状部を有するガイドシヤフト
と、 上面の中心部に前記ドライブシヤフトの下端の
球状部に接して実質的に包囲する部分球面状の凹
所を有し、かつ前記ガイドボールに対応する上面
の位置に、前記ガイドシヤフトの下端の球状部に
接してこれを実質的に包囲する部分球面状の凹所
が形成され、これらのドライブシヤフトとガイド
シヤフトの球状部を回動自在に支持すると共に、 前記上面の反対側の下面に研磨用治具の取り付
け部を有するヘツドプレートとを有することを特
徴とする研磨部品。 2 特許請求の範囲第1項記載の研磨用部品にお
いて、前記研磨用治具に対し一定の距離に被研磨
物を置いて、該研磨物を回転しかつ水平面内で移
動できるような研磨物載置台を設けた研磨用部
品。 3 特許請求の範囲第1項記載の研磨用部品にお
いて、前記メインシヤフトを垂直方向に対し80℃
以内の角度に傾けることができ、かつ水平及び垂
直方向に移動できるようにしてなる研磨用部品。
[Scope of Claims] 1. A main shaft that is gripped at its upper end and driven to rotate; the upper end is fitted into the lower end of the main shaft in an axial direction such that it can elastically slide relative to the main shaft, and a drive shaft that is rotatably inserted into the main shaft and has a spherical portion at its lower end; a guide plate that is substantially perpendicular to the drive shaft and whose center portion is fixed to an intermediate portion of the drive shaft; a plurality of guide balls rotatably supported on concentric circles of the guide plate and having a cylindrical through hole passing through the center; a shaft portion slidably inserted into the through hole of the guide ball; a guide shaft having a partially spherical recess in the center of its upper surface that contacts and substantially surrounds the spherical portion at the lower end of the drive shaft, and at a position on the upper surface corresponding to the guide ball; A partially spherical recess is formed in contact with and substantially surrounding the spherical portion at the lower end of the guide shaft, and rotatably supports the drive shaft and the spherical portion of the guide shaft. A polishing component comprising: a head plate having a polishing jig mounting portion on the opposite lower surface thereof. 2. The polishing component according to claim 1, wherein the polishing object is placed at a fixed distance from the polishing jig, and the polishing object is rotated and moved in a horizontal plane. Polishing parts with a stand. 3. In the polishing component according to claim 1, the main shaft is heated at 80°C with respect to the vertical direction.
A polishing part that can be tilted at an angle within 100 degrees and can be moved horizontally and vertically.
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