JP2816487B2 - 球面研削機の砥石形状修正装置 - Google Patents
球面研削機の砥石形状修正装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】 《産業上の利用分野》 この発明は、カップ状の砥石を用いてレンズ等の球面
加工を行う球面研削機の砥石形状修正装置、いわゆるド
レス装置に関するものである。
加工を行う球面研削機の砥石形状修正装置、いわゆるド
レス装置に関するものである。
《背景技術》 カップ状砥石を用いた球面研削機は、第１図に示すよ
うに、回転するカツプ状砥石１をワーク２の表面に斜め
に当接させ、ワーク２をゆっくり回転させながらその表
面を球面に研削していくものである。カップ状砥石１を
回転駆動する砥石ユニット３は、ワーク２の回転中心軸
Ｗと直交する傾動軸Ｐ（第１図の紙面直角方向）まわり
に傾動かつ固定自在な傾動フレーム４に、Ｚ軸方向（砥
石軸Ｇと平行な方向）とＸ軸方向（砥石軸Ｇおよび傾動
軸Ｐに直交する方向）とに移動かつ位置決め自在に設け
られている。ワーク２を加工するときには、ワーク２の
頂部が傾動軸Ｐの延長線上でカップ状砥石１の縁1aに接
触するように位置決めされ、このときのカップ状砥石１
の半径と傾動フレーム４の傾動角とによって加工される
球面の曲率が決定される。
うに、回転するカツプ状砥石１をワーク２の表面に斜め
に当接させ、ワーク２をゆっくり回転させながらその表
面を球面に研削していくものである。カップ状砥石１を
回転駆動する砥石ユニット３は、ワーク２の回転中心軸
Ｗと直交する傾動軸Ｐ（第１図の紙面直角方向）まわり
に傾動かつ固定自在な傾動フレーム４に、Ｚ軸方向（砥
石軸Ｇと平行な方向）とＸ軸方向（砥石軸Ｇおよび傾動
軸Ｐに直交する方向）とに移動かつ位置決め自在に設け
られている。ワーク２を加工するときには、ワーク２の
頂部が傾動軸Ｐの延長線上でカップ状砥石１の縁1aに接
触するように位置決めされ、このときのカップ状砥石１
の半径と傾動フレーム４の傾動角とによって加工される
球面の曲率が決定される。
図の装置では、カップ状砥石の縁1aを傾動軸Ｐの延長
上に正確に位置決めするため、砥石ユニット３をＺ軸方
向に移動位置決めするＺ軸モータ５及びＸ軸方向に移動
位置決めするＸ軸モータ６を有している。NC制御される
球面研削機では、このＺ軸モータ５及びＸ軸モータ６
は、NC装置７によって制御される。
上に正確に位置決めするため、砥石ユニット３をＺ軸方
向に移動位置決めするＺ軸モータ５及びＸ軸方向に移動
位置決めするＸ軸モータ６を有している。NC制御される
球面研削機では、このＺ軸モータ５及びＸ軸モータ６
は、NC装置７によって制御される。
第５図は正常に加工が行われているときのカップ状砥
石１とワーク２との関係を示したもので、カップ状砥石
１の円弧断面の縁1aは、ワーク２の加工面と一点（一
線）で接触している。カップ状砥石の縁1aが摩耗して第
６図に誇張して示すような状態になると、第７図に示す
ようにカップ状砥石の縁1aとワーク２とが帯状に接触
し、加工されるワーク２の面粗さ及び球面精度が低下
し、加工面の中心にリング状のダイヤ目８が発生して加
工不良となる。そこでこのような事態を避けるために、
カップ状砥石の縁1aは、その正確な円弧断面が維持され
るように、定期的に整形してやらねばならない。
石１とワーク２との関係を示したもので、カップ状砥石
１の円弧断面の縁1aは、ワーク２の加工面と一点（一
線）で接触している。カップ状砥石の縁1aが摩耗して第
６図に誇張して示すような状態になると、第７図に示す
ようにカップ状砥石の縁1aとワーク２とが帯状に接触
し、加工されるワーク２の面粗さ及び球面精度が低下
し、加工面の中心にリング状のダイヤ目８が発生して加
工不良となる。そこでこのような事態を避けるために、
カップ状砥石の縁1aは、その正確な円弧断面が維持され
るように、定期的に整形してやらねばならない。
《従来の技術》 円筒研削盤や内面研削盤の砥石のドレッシングは、研
削装置に設けたドレス装置で自動的に行うのが普通であ
る。しかし、球面研削機のカップ状砥石は、その縁が円
弧断面であり、またワークの加工面の曲率や砥石幅等に
よって縁の円弧の半径も変わるため、摩耗した砥石を外
し、総形砥石を用いて砥石メーカでドレッシングを行っ
ているのが実情である。
削装置に設けたドレス装置で自動的に行うのが普通であ
る。しかし、球面研削機のカップ状砥石は、その縁が円
弧断面であり、またワークの加工面の曲率や砥石幅等に
よって縁の円弧の半径も変わるため、摩耗した砥石を外
し、総形砥石を用いて砥石メーカでドレッシングを行っ
ているのが実情である。
《発明が解決しようとする課題》 そのため、ユーザは多数の砥石を準備しておかねばな
らず、砥石が摩耗する毎に砥石の交換を行わねばならな
いため、研削機を長時間無人運転することが困難であ
り、また砥石を交換する際の砥石の着脱作業に時間と手
数がかかるという問題があった。
らず、砥石が摩耗する毎に砥石の交換を行わねばならな
いため、研削機を長時間無人運転することが困難であ
り、また砥石を交換する際の砥石の着脱作業に時間と手
数がかかるという問題があった。
この発明は、砥石の縁の円弧断面を正確に整形するこ
とができるドレス装置を内蔵し、カップ状砥石のドレッ
シングを自動的に行うことができる球面研削機を得るこ
とを課題としている。
とができるドレス装置を内蔵し、カップ状砥石のドレッ
シングを自動的に行うことができる球面研削機を得るこ
とを課題としている。
《課題を解決するための手段》 この発明の砥石形状修正装置は、ワーク２の回転中心
軸Ｗに対して砥石軸Ｇを傾動させる傾動フレーム４を備
えており、カップ状砥石１を備え、このカップ状砥石を
回転駆動する砥石ユニット３が、NC装置７によって制御
されるＺ軸モータ５とＸ軸モータ６とにより、砥石軸Ｇ
に平行な方向と砥石軸Ｇ及び傾動軸Ｐに直交する方向と
に移動位置決めされる構造の球面研削機において、傾動
軸ＰからＸ軸方向に所定距離離した傾動フレーム４上に
先端を球面またはピンポイントとしたドレス砥石11を砥
石軸Ｇと平行なドレス砥石軸Ｄまわりに回転可能に設け
ると共にこれを該軸まわりに回転駆動するドレス砥石駆
動モータ12を設け、Ｚ軸モータ５とＸ軸モータ６とを連
動させて制御することにより、砥石ユニット３を半径ｒ
＋Ｒの円弧軌跡に沿って移動させる円移動指令手段21を
設けたことを特徴とするものである。
軸Ｗに対して砥石軸Ｇを傾動させる傾動フレーム４を備
えており、カップ状砥石１を備え、このカップ状砥石を
回転駆動する砥石ユニット３が、NC装置７によって制御
されるＺ軸モータ５とＸ軸モータ６とにより、砥石軸Ｇ
に平行な方向と砥石軸Ｇ及び傾動軸Ｐに直交する方向と
に移動位置決めされる構造の球面研削機において、傾動
軸ＰからＸ軸方向に所定距離離した傾動フレーム４上に
先端を球面またはピンポイントとしたドレス砥石11を砥
石軸Ｇと平行なドレス砥石軸Ｄまわりに回転可能に設け
ると共にこれを該軸まわりに回転駆動するドレス砥石駆
動モータ12を設け、Ｚ軸モータ５とＸ軸モータ６とを連
動させて制御することにより、砥石ユニット３を半径ｒ
＋Ｒの円弧軌跡に沿って移動させる円移動指令手段21を
設けたことを特徴とするものである。
円移動指令手段21は、NC装置７のプログラムによって
構成され、NC旋盤によって球面を旋削するときの刃物の
送り制御プログラムと同様なプログラムにより実現する
ことができる。なお、上記ｒ及びＲは、それぞれドレス
砥石11の先端の半径及びカップ状砥石の縁1aの円弧の半
径であり、ピンポイント砥石を用いるときは、ｒ＝０で
ある。
構成され、NC旋盤によって球面を旋削するときの刃物の
送り制御プログラムと同様なプログラムにより実現する
ことができる。なお、上記ｒ及びＲは、それぞれドレス
砥石11の先端の半径及びカップ状砥石の縁1aの円弧の半
径であり、ピンポイント砥石を用いるときは、ｒ＝０で
ある。
《作用》 上記構成の装置を用いたカップ状砥石１のドレス作業
は、次のようにして行われる。
は、次のようにして行われる。
NC装置７は、所定量の研削加工が行われる毎にドレス
動作を指示する。ドレス動作が指示されると、NC装置７
は、Ｘ軸モータ６及びＺ軸モータ５を駆動してカップ状
砥石の縁1aをドレス砥石11の先端位置に移動させ、更に
所定の切り込み送り量ΔｔだけＺ軸方向に進出させる。
次いで円移動指令手段21により砥石ユニット３に円弧運
動をさせる。この間ドレス砥石11及びカップ状砥石１は
回転駆動されている。NC装置７は、砥石ユニット３に１
回の円弧運動を行わせた後、Ｚ軸モータ５及びＸ軸モー
タ６を駆動してカップ状砥石１を原点位置に復帰させ
る。これにより１回のドレス動作は終了し、カップ状砥
石１はワークの加工に移る。
動作を指示する。ドレス動作が指示されると、NC装置７
は、Ｘ軸モータ６及びＺ軸モータ５を駆動してカップ状
砥石の縁1aをドレス砥石11の先端位置に移動させ、更に
所定の切り込み送り量ΔｔだけＺ軸方向に進出させる。
次いで円移動指令手段21により砥石ユニット３に円弧運
動をさせる。この間ドレス砥石11及びカップ状砥石１は
回転駆動されている。NC装置７は、砥石ユニット３に１
回の円弧運動を行わせた後、Ｚ軸モータ５及びＸ軸モー
タ６を駆動してカップ状砥石１を原点位置に復帰させ
る。これにより１回のドレス動作は終了し、カップ状砥
石１はワークの加工に移る。
このようにして所定の研削時間毎にカップ状砥石の縁
1aをドレス砥石11で整形してやれば、カップ状砥石の縁
1aに第６図のような摩耗が生ずることなく、ワーク２の
面を常に正確な球面に加工することができる。また上述
のドレス動作はNC装置７に所定のプログラムを組み込ん
でそれを定期的に呼び出すことによって自動的に行わせ
ることができ、砥石の縁の円弧半径の変更も自由にでき
る。更にドレッシング時に砥石１を取り外す必要もない
ので、１個のカップ状砥石で長時間の無人自動運転が可
能になる。
1aをドレス砥石11で整形してやれば、カップ状砥石の縁
1aに第６図のような摩耗が生ずることなく、ワーク２の
面を常に正確な球面に加工することができる。また上述
のドレス動作はNC装置７に所定のプログラムを組み込ん
でそれを定期的に呼び出すことによって自動的に行わせ
ることができ、砥石の縁の円弧半径の変更も自由にでき
る。更にドレッシング時に砥石１を取り外す必要もない
ので、１個のカップ状砥石で長時間の無人自動運転が可
能になる。
《実施例》 第１図はこの発明の砥石形状修正装置を備えた球面研
削機を模式的に示す図である。図の球面研削機本体部分
の構造及び動作については前述したので、ここでは省略
する。10は傾動フレーム４に固着されたドレスユニット
で、先端が半球面となったドレス砥石11とドレス砥石回
転駆動用のモータ12とドレス砥石11を軸支するケーシン
グ13によって構成されている。ドレス砥石軸Ｄは、カッ
プ状砥石の砥石軸Ｇと平行でかつドレス砥石軸Ｄとカッ
プ状砥石の砥石軸Ｇとは、傾動軸Ｐに直交する同一の平
面内に位置している。
削機を模式的に示す図である。図の球面研削機本体部分
の構造及び動作については前述したので、ここでは省略
する。10は傾動フレーム４に固着されたドレスユニット
で、先端が半球面となったドレス砥石11とドレス砥石回
転駆動用のモータ12とドレス砥石11を軸支するケーシン
グ13によって構成されている。ドレス砥石軸Ｄは、カッ
プ状砥石の砥石軸Ｇと平行でかつドレス砥石軸Ｄとカッ
プ状砥石の砥石軸Ｇとは、傾動軸Ｐに直交する同一の平
面内に位置している。
Ｚ軸モータ５及びＸ軸モータ６を制御するNC装置７内
には、ドレス動作指令プログラム20が含まれており、こ
のドレス動作指令プログラム20には、砥石ユニット３を
原点位置からドレス位置まで移動させる移動指令ルーチ
ン22、砥石ユニット３を設定された切り込み量だけ進出
させる切り込み指令ルーチン23、および砥石ユニット３
を円弧軌跡に沿って移動させる円移動指令ルーチン21が
含まれている。
には、ドレス動作指令プログラム20が含まれており、こ
のドレス動作指令プログラム20には、砥石ユニット３を
原点位置からドレス位置まで移動させる移動指令ルーチ
ン22、砥石ユニット３を設定された切り込み量だけ進出
させる切り込み指令ルーチン23、および砥石ユニット３
を円弧軌跡に沿って移動させる円移動指令ルーチン21が
含まれている。
第２図はカップ状砥石１の円弧移動をドレス砥石11と
の関係において示した図で、図に想像線で示す軌跡がカ
ップ状砥石１の、従って砥石ユニット３の移動軌跡であ
り、その軌跡の半径Ｑは、ドレス砥石11の先端の半径ｒ
にカップ状砥石の線1aの断面の半径Ｒを加えた半径であ
る。第８図に示すように、ドレス砥石１として先端が１
点となったピンポイント砥石を用いた場合には、砥石ユ
ニット３の円弧軌跡の半径Ｑは、カップ状砥石の縁1aの
円弧の半径Ｒと等しくなる。
の関係において示した図で、図に想像線で示す軌跡がカ
ップ状砥石１の、従って砥石ユニット３の移動軌跡であ
り、その軌跡の半径Ｑは、ドレス砥石11の先端の半径ｒ
にカップ状砥石の線1aの断面の半径Ｒを加えた半径であ
る。第８図に示すように、ドレス砥石１として先端が１
点となったピンポイント砥石を用いた場合には、砥石ユ
ニット３の円弧軌跡の半径Ｑは、カップ状砥石の縁1aの
円弧の半径Ｒと等しくなる。
第３図はこの発明の装置によってカップ状砥石１のド
レス作業が行われるときの動作手順を示したフローチャ
ートである。
レス作業が行われるときの動作手順を示したフローチャ
ートである。
ワーク２の連続自動加工中にドレス動作が指示される
と、ドレス砥石駆動モータ12に回転指令が与えられ、Ｚ
軸モータ５及びＸ軸モータ６に移動指令が与えられてカ
ップ状砥石１の縁1aがドレス砥石11に臨む位置まで砥石
ユニット３を移動させる。次いでＺ軸モータ５に切り込
み送りが指令されて所定の切り込み量Δｔ（例えば1/10
0mm）だけ進出する。そして円移動指令ルーチン21によ
るＺ軸モータ５とＸ軸モータ６との連動制御により、砥
石ユニット３が円弧軌跡（第２図の想像線）に沿って移
動する。この移動により、カップ状砥石の縁1aは、第４
図に示すように前記ドレス量Δｔだけ送り込まれた状態
でドレス砥石11に当接し、カップ状砥石の縁1aは同図に
想像線で示すように整形される。次にＺ軸モータ５及び
Ｘ軸モータ６に原点復帰指令が与えられて砥石ユニット
３を原点位置に復帰させる。そしてドレス砥石11を停止
させ、加工位置における砥石ユニット３のＺ軸方向の位
置を前記Δｔだけ修正してドレス動作を終了する。
と、ドレス砥石駆動モータ12に回転指令が与えられ、Ｚ
軸モータ５及びＸ軸モータ６に移動指令が与えられてカ
ップ状砥石１の縁1aがドレス砥石11に臨む位置まで砥石
ユニット３を移動させる。次いでＺ軸モータ５に切り込
み送りが指令されて所定の切り込み量Δｔ（例えば1/10
0mm）だけ進出する。そして円移動指令ルーチン21によ
るＺ軸モータ５とＸ軸モータ６との連動制御により、砥
石ユニット３が円弧軌跡（第２図の想像線）に沿って移
動する。この移動により、カップ状砥石の縁1aは、第４
図に示すように前記ドレス量Δｔだけ送り込まれた状態
でドレス砥石11に当接し、カップ状砥石の縁1aは同図に
想像線で示すように整形される。次にＺ軸モータ５及び
Ｘ軸モータ６に原点復帰指令が与えられて砥石ユニット
３を原点位置に復帰させる。そしてドレス砥石11を停止
させ、加工位置における砥石ユニット３のＺ軸方向の位
置を前記Δｔだけ修正してドレス動作を終了する。
この一連の動作を指令するドレス動作指令プログラム
20は、所定数量のワークの加工が行われる毎に、または
所定時間のワークの加工が行われる毎に呼びだされ、定
期的にカップ状砥石の縁1aを整形してその形状を正常な
状態に維持し、これによってワーク２の加工面が正確で
滑らかな球面に加工されるのを保障している。
20は、所定数量のワークの加工が行われる毎に、または
所定時間のワークの加工が行われる毎に呼びだされ、定
期的にカップ状砥石の縁1aを整形してその形状を正常な
状態に維持し、これによってワーク２の加工面が正確で
滑らかな球面に加工されるのを保障している。
《発明の効果》 以上のようにこの発明の装置によれば、カップ状砥石
の縁の円弧形状の整形を自動的に行うことができ、かつ
NC装置に所定のドレス動作プログラムを組み込み、この
ドレス動作プログラムを定期的に呼び出してドレス動作
を行うことができるので、カップ状砥石の縁の形状を常
に正確な円弧断面に維持しておくことができ、従ってワ
ークの正確な球面加工を保証することができ、レンズ表
面等の球面加工の長時間にわたる無人運転が可能にな
り、また砥石の着脱等に要する時間が節約されるので球
面研削機の稼働率も向上する。
の縁の円弧形状の整形を自動的に行うことができ、かつ
NC装置に所定のドレス動作プログラムを組み込み、この
ドレス動作プログラムを定期的に呼び出してドレス動作
を行うことができるので、カップ状砥石の縁の形状を常
に正確な円弧断面に維持しておくことができ、従ってワ
ークの正確な球面加工を保証することができ、レンズ表
面等の球面加工の長時間にわたる無人運転が可能にな
り、また砥石の着脱等に要する時間が節約されるので球
面研削機の稼働率も向上する。
第１図ないし第４図はこの発明の一実施例を示す図で、
第１図は装置の構成を模式的に示す図、第２図はドレス
動作の説明図、第３図はドレス動作のフローチャート、
第４図はカップ状砥石とドレス砥石の関係を示す拡大図
である。第５図は正常なカップ状砥石での加工状態を示
す図、第６図は摩耗したカップ状砥石での加工状態を示
す図、第７図は摩耗したカップ状砥石で加工されたワー
クの加工面を模式的に示す図、第８図はピンポイント砥
石を用いたときのドレス動作の説明図である。 図中、 1:カップ状砥石、2:ワーク 3:砥石ユニット、4:傾斜フレーム 5:Z軸モータ、6:X軸モータ 7:NC装置、11:ドレス砥石 12:ドレス砥石駆動モータ 22:円移動指令ルーチン W:ワークの回転中心軸、P:傾動軸 G:砥石軸、D:ドレス砥石軸
第１図は装置の構成を模式的に示す図、第２図はドレス
動作の説明図、第３図はドレス動作のフローチャート、
第４図はカップ状砥石とドレス砥石の関係を示す拡大図
である。第５図は正常なカップ状砥石での加工状態を示
す図、第６図は摩耗したカップ状砥石での加工状態を示
す図、第７図は摩耗したカップ状砥石で加工されたワー
クの加工面を模式的に示す図、第８図はピンポイント砥
石を用いたときのドレス動作の説明図である。 図中、 1:カップ状砥石、2:ワーク 3:砥石ユニット、4:傾斜フレーム 5:Z軸モータ、6:X軸モータ 7:NC装置、11:ドレス砥石 12:ドレス砥石駆動モータ 22:円移動指令ルーチン W:ワークの回転中心軸、P:傾動軸 G:砥石軸、D:ドレス砥石軸
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B24B 53/08
Claims (1)
- 【請求項１】ワーク（２）の回転中心軸（Ｗ）に対して
砥石軸（Ｇ）を傾動させる傾動フレーム（４）を備えて
おり、カップ状砥石（１）を備え、このカップ状砥石を
回転駆動する砥石ユニット（３）が、NC装置（７）によ
って制御されるＺ軸モータ（５）とＸ軸モータ（６）と
により、砥石軸（Ｇ）に平行な方向と砥石軸（Ｇ）及び
傾動軸（Ｐ）に直交する方向とに移動位置決めされる構
造の球面研削機において、 傾動軸（Ｐ）からＸ軸方向に所定距離離した傾動フレー
ム（４）上に先端を球面またはピンポイントとしたドレ
ス砥石（11）を砥石軸（Ｇ）と平行なドレス砥石軸
（Ｄ）まわりに回転可能に設けると共にこれを該軸まわ
りに回転駆動するドレス砥石駆動モータ（12）を設け、
Ｚ軸モータ（５）とＸ軸モータ（６）とを連動させて制
御することにより、砥石ユニット（３）を円弧軌跡に沿
って移動させる円移動指令手段（21）を設けたことを特
徴とする、球面研削機の砥石形状修正装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9687090A JP2816487B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 球面研削機の砥石形状修正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9687090A JP2816487B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 球面研削機の砥石形状修正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03294177A JPH03294177A (ja) | 1991-12-25 |
| JP2816487B2 true JP2816487B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14176470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9687090A Expired - Fee Related JP2816487B2 (ja) | 1990-04-12 | 1990-04-12 | 球面研削機の砥石形状修正装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2816487B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115284176B (zh) * | 2022-05-30 | 2024-06-18 | 南京茂莱光学科技股份有限公司 | 一种透镜抛光模面型精度的快速修整方法 |
-
1990
- 1990-04-12 JP JP9687090A patent/JP2816487B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03294177A (ja) | 1991-12-25 |
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