JPH03294177A - 球面研削機の砥石形状修正装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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。

（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、回転するカップ状砥石ｌ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、Ｘ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の延長線上でカツブ状砥石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の傾斜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。

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（−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２０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、球面研削機の力・ノブ状砥石は、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つ 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。

（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、Ｎ　Ｃ，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１
１を砥石軸Ｇと平行なドレス砥石軸りまわりＧこ回転可
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。

（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。

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たけ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ｌ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１
ａ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はなく、ワー
ク２０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に所定のブロクラムを
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。ドレス砥石軸り
は、力ンブ状砥石の砥石軸Ｇと平行でかつドレス砥石軸
り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、ドレス動作指令ブロクラム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にカップ状砥石の縁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１１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３０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。

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０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１７１００ｍ）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２
０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出され、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Ｎ
Ｃ装置に所定のドレス動作プログラムを組み込み、この
ドレス動作ブロク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障することができ、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。

【図面の簡単な説明】

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軸上−タ７：ＮＣ装置　　　　　
　１１ニドレス砥石１２ニ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

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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。