JP2008068337A - 研削加工方法及び研削加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】超精密加工装置4は、回転させている被研削加工物8の被加工面に対し、工具砥石7を回転させながら相対的に移動させて軸対称非球面の研削を行う。ここで、工具砥石7には、先端の断面形状が円弧形状を呈している円筒形状のものを用いるようにし、被研削加工物8の回転軸と工具砥石7の回転軸である該円筒形状における中心の軸とからなる角度を、被研削加工物8の加工点における直径方向の曲率半径に基づいて制御しながら、被研削加工物8と工具砥石7とを相対的に移動させて研削を行う。
【選択図】 図1
Description
このような高精度の光学部品を研削加工する技術として、例えば特許文献1に開示されている技術が知られている。この技術について、図7を用いて説明する。
まず図1について説明する。同図は、本発明に係る研削加工装置を実施する超精密加工装置の構成を示している。
本実施例においては、図2に示されている工具砥石7の先端外面側の円弧形状部分が研削作用点7−1となる。この研削作用点7−1となる工具砥石7先端外面側の円弧形状部分は、断面形状が高精度な円弧を持ったトーリック形状(R面取り形状)に成形(ツルーイング)を行っておき、更に、研削加工の開始前には目立て(ドレッシング)を行い、高精度な研削加工が行える状態にしておく。なお、このツルーイングやドレッシングは、CG砥石、WA砥石、超砥粒砥石、単石や多石からなるダイヤモンドドレッサ、その他金属等を用いて行う。
次に、本実施例に係る研削加工の手順を説明する。この研削加工は、被研削加工物8の被加工面が凹面形状を呈している場合に行うものであり、本実施例における被研削加工物8の加工状態図である図3に示すように、工具砥石7の先端外面側の円弧形状部分を研削加工作用点7−1として加工を行うものである。
この状態で、X軸ステージ2、Z軸ステージ1、及びB軸ステージ3の3軸移動を不図示の制御コントローラで同時制御しながら、工具砥石7を被研削加工物8に当接させて研削加工を行う。このとき、工具砥石7の研削作用点7−1は工具砥石7の先端外面側の円弧形状部分となる。
この状態で、X軸ステージ2、Z軸ステージ1、及びB軸ステージ3の3軸移動を不図示の制御コントローラで同時制御しながら、工具砥石7で被研削加工物8の研削加工を行う。このとき、工具砥石7の研削作用点7−2は工具砥石7の先端内面側の円弧形状部分となる。
このように、本実施例によれば、被研削加工物8の被加工面が凸面形状である場合に、工具砥石7と被研削加工物8とが内接するように、且つ、研削作用点7−2である工具砥石7の先端内面側の曲率半径と被研削加工物8の曲率半径とが常に近くなるように、工具砥石7と被研削加工物8とを相対移動させるので、両者の接触の状態が三日月形の線接触で研削加工を行うことができる。このように線接触の状態で研削加工を行うと、単位時間当りに研削に作用する砥粒数が増加するので、高負荷の加工が可能となる。従って、加工時間の大幅な短縮が図られる。
2 X軸ステージ
3 B軸テーブル
4 超精密加工装置
5 主軸回転装置
6 工具回転装置
7、105 工具砥石
7−1、7−2 工具砥石7の作用点
8、101 被研削加工物
a 主軸回転軸
b 工具回転軸
102 ワークスピンドル
103 傾斜台
104 研削スピンドル
Claims (7)
- 回転させている被研削加工物の被加工面に対し、工具砥石を回転させながら相対的に移動させて軸対称非球面の研削を行う研削加工方法であって、
先端の断面形状が円弧形状を呈している円筒形状の工具砥石を用い、
上記被研削加工物の回転軸と上記工具砥石の回転軸である上記円筒形状における中心の軸とからなる角度を、該被研削加工物の加工点における直径方向の曲率半径に基づいて制御しながら、該被研削加工物と該工具砥石とを相対的に移動させて研削を行う、
ことを特徴とする研削加工方法。 - 上記被研削加工物の加工点位置の面に対する垂直軸と上記被研削加工物の回転軸とのなす第一の角度と、該垂直軸と上記工具砥石の回転軸とのなす第二の角度とを、上記曲率半径に基づいて算出し、
上記被研削加工物の回転軸と上記工具砥石の回転軸とのなす角度の制御を、上記第一の角度及び上記第二の角度と、上記被加工面の形状に基づく初期の角度とに基づいて行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の研削加工方法。 - 上記第二の角度の算出を、上記曲率半径と、上記工具砥石における円筒形状である径と、該工具砥石の先端の円弧形状における曲率半径と、に基づいて行うことを特徴とする請求項2に記載の研削加工方法。
- 上記工具砥石は旋回可能であり、
上記研削を開始する前に、上記工具砥石の先端における円弧形状の曲率中心と、該工具砥石の旋回軸とを予め一致させておく、
ことを特徴とする請求項1に記載の研削加工方法。 - 上記工具砥石は旋回可能であり、
上記研削を開始する前に、上記工具砥石の先端における円弧形状を呈している該工具砥石の先端と、該工具砥石の旋回軸とを予め一致させておく、
ことを特徴とする請求項1に記載の研削加工方法。 - 上記角度の制御により、上記工具砥石の研削作用点が該工具砥石先端の円弧形状に沿って包絡しながら移動することを特徴とする請求項1に記載の研削加工方法。
- 回転させている被研削加工物の被加工面に対し、工具砥石を回転させながら相対的に移動させて軸対称非球面の研削を行う研削加工装置であって、
先端の断面形状が円弧形状を呈している円筒形状の工具砥石と、
上記被研削加工物と該工具砥石とを相対的に移動させる移動手段と、
上記被研削加工物の回転軸と上記工具砥石の回転軸である上記円筒形状における中心の軸とからなる角度を、該被研削加工物の加工点における直径方向の曲率半径に基づいて制御しながら、該被研削加工物と該工具砥石との相対的な移動を上記移動手段に行わせる制御手段と、
を有することを特徴とする研削加工装置。
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