JPH0819948A - Curved face machining device and cross sectional shape evaluating method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a sphere machining device, in which a shape evaluating method based on a cross sectional shape data for a grinding wheel outer circumference part is use, by arranging a cross sectional shape measuring means in the width direction of a rotary grinding wheel and a means forming an outer circumference part, of the rotary grinding wheel in the vicinity of a main spindle mechanism rotationally driving an object to be machined. CONSTITUTION:An outer circumference part 3a of a machining grinding wheel 3 is formed into a circular arc cross section by means of a truing device 7. Then, beams are irradiated to the outer circumference part, 3a of the grinding wheel 3 after truing by means of a cross sectional shape sensor 8, so that the cross sectional shape, deflection, and surface roughness of the grinding wheel are measured. when a target value is not satisfied, formation by means of the turning device 7 is carried out again. Subsequently, a radius of curvature is found on the basis of a circular arc cross section data, and on the basis of this radius of curvature, an offset is given to a machining NC offset program. On the basis of the obtained NC program, an objet 1 to be machined which is chucked in a main spindle 2 and is rotationally driven is ground. In this process, the grinding wheels are replaced until the predetermined finish roughness can be provided and these processes are repeated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は非球レンズ、ミラーの成
形に用いる金型の高精度加工、或は、ガラスやセラミッ
クスから成る非球面ミラー、レンズの曲面加工を行う、
曲面加工装置に関し、特に直交方向で曲面形状が異なる
トーリックレンズ、ミラー等の加工方法の改良に関する
ものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention performs high precision machining of a mold used for molding aspherical lenses and mirrors, or curved surface machining of aspherical mirrors and lenses made of glass or ceramics.
The present invention relates to a curved surface processing device, and more particularly to improvement of a processing method for a toric lens, a mirror, etc., which have different curved surface shapes in the orthogonal direction.

【０００２】[0002]

【従来の技術】トーリック面の加工方法としては、例え
ば図７(a) (b) に開示された方法がある。この方法は、
凹状トーリック面を形成した鉄、鋳鉄等から成る雌型工
具１００を所定の力Ｆで被加工物１０１に押しつけた状
態で加工面に緑系炭化けい素等の砥粒を供給しつつ、ホ
イール１０２を回転させ、雌型工具１００を被加工物回
転方向（(b) の矢印方向）と直交する方向に揺動させる
ラップ方式である。しかし、この方式は、作業者の熟練
度と、感によって結果が左右され、また能率が悪いとい
う欠点があった。この点を改善する為に特開平３−２９
４１６３号公報には、砥石による研削方法が開示されて
いる。即ち、図８に示すようにこの研削方法は、軸１０
５を中心として回転するホイール１０６によって保持し
た被加工物１０７を砥石１０８で研削するものである。
しかしこの方法では、被加工物の長手方向の曲率が大き
くなると、ホイール１０６も極めて大きくなるため、被
加工物の長手方向の曲率には制限が付されていた。2. Description of the Related Art As a method of processing a toric surface, there is, for example, the method disclosed in FIGS. 7 (a) and 7 (b). This method
While the female tool 100 made of iron, cast iron or the like having a concave toric surface is pressed against the work piece 101 with a predetermined force F, the wheel 102 is supplied with abrasive grains such as green silicon carbide on the work surface. Is a lapping method in which the female tool 100 is swung in a direction orthogonal to the rotation direction of the workpiece (arrow direction of (b)). However, this method has the drawbacks that the result depends on the skill and feeling of the operator and the efficiency is low. To improve this point, JP-A-3-29
Japanese Patent No. 4163 discloses a grinding method using a grindstone. That is, as shown in FIG.
A workpiece 107 held by a wheel 106 that rotates around 5 is ground by a grindstone 108.
However, in this method, as the curvature of the workpiece in the longitudinal direction increases, the wheel 106 also becomes extremely large, and thus the curvature of the workpiece in the longitudinal direction is limited.

【０００３】このような不具合をなくするため、最近で
は、被加工物を固定すると共に、砥石外周部を所定の断
面形状（例えば円弧状）に成型し、総型研削を図９（特
開平４−２５３６５号公報）や、図１０のような円筒研
削盤によって実現する方式が採用されつつある。しか
し、図９の方式では、砥石断面形状がそのまま被加工物
の断面形状となり、また図１０の方式においても加工点
が砥石幅方向に移動する為、砥石の断面形状の精度が被
加工物の精度を支配する結果となっていた。この結果、
砥石の精度如何では被加工物の精度が悪化する不具合が
あった。このため、いずれの方法においても、砥石の断
面形状を正確に作り込むことが必要となることが判明し
ているが、従来用いられている砥石の断面形状の評価方
法は、一旦砥石を砥石軸から外して形状評価機により測
定する方法であるが、評価機によって正確な評価を行う
技術は確立されていなかった。また、砥石をクランプし
直すことで、数μｍ単位のずれが発生することは避けら
れず、これらの加工方式では十数μｍの加工形状精度を
確保することが限界とされていた。In order to eliminate such inconveniences, recently, the work piece is fixed, and the outer peripheral portion of the grindstone is molded into a predetermined cross-sectional shape (for example, an arc shape), and the total grinding is performed as shown in FIG. No. 25365), and a method realized by a cylindrical grinder as shown in FIG. 10 is being adopted. However, in the method of FIG. 9, the grindstone cross-sectional shape becomes the cross-sectional shape of the workpiece as it is, and also in the method of FIG. 10, the processing point moves in the grindstone width direction, so the accuracy of the grindstone cross-sectional shape is It was the result that dominated accuracy. As a result,
There was a problem that the accuracy of the work piece deteriorated depending on the accuracy of the grindstone. For this reason, it has been found that it is necessary to make the cross-sectional shape of the grindstone accurately in any of the methods. Although it is a method of measuring with a shape evaluator after removing it from the above, a technique for performing accurate evaluation with an evaluator has not been established. In addition, it is unavoidable that the grinding stone is re-clamped to cause a deviation of several μm unit, and in these processing methods, it has been limited to secure a processed shape accuracy of ten and several μm.

【０００４】[0004]

【発明の目的】本発明は上記に鑑みてなされたものであ
り、砥石断面形状がそのまま被加工物の加工精度に影響
を及ぼす研削方法において、小型の断面形状センサを加
工装置に配置し、砥石外周部の断面形状データを取り込
んでこのデータに基づいて形状評価するためのデータ処
理方法を利用した曲面加工装置を提供することを目的と
している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above, and in a grinding method in which the grindstone sectional shape directly influences the processing accuracy of the workpiece, a small sectional shape sensor is arranged in the processing device to grind the grindstone. An object of the present invention is to provide a curved surface processing apparatus that uses a data processing method for taking in the cross-sectional shape data of the outer peripheral portion and evaluating the shape based on this data.

【０００５】[0005]

【発明の構成】上記目的を達成するため、本発明は、回
転砥石の幅方向の断面形状測定手段、及び該回転砥石の
外周部を成形する成形手段を、被加工物をクランプして
回転駆動する主軸機構に近接配置して搭載したこと、上
記回転砥石及び該回転砥石を回転駆動するモータを支持
するｘ，ｙ２軸直交スライダと、該砥石の断面形状を測
定するセンサを備えたこと、上記回転砥石及び該回転砥
石を回転駆動するモータを支持するｘ，ｙ，ｚ３軸直交
スライダと、該砥石の断面形状を測定するセンサを備え
たこと、上記センサを円弧状の軌跡に沿って走査させる
回転走査用の回転ステージを備えたこと、上記センサ
は、レーザ光源を用いる非接触式の変位計であり、被加
工物の被測定面上において測定用ビームの直径を常に一
定に保持するオートフォーカス機構を備えていること、
上記センサは、レーザ光源を用いる非接触式の変位計で
あり、反射率が２％以上の被測定面の変位を検知できる
感度を備えていること、上記センサは、レーザ光源を用
いる非接触式の変位計であり、被測定面における測定用
ビームの直径が３μｍ以下であること、上記センサは、
被測定面に対して略直交方向に直動する触針機構を有す
る接触式変位センサであり、該触針の押し付け力は、１
００ｍｇ以下であること、上記センサは、被測定面に対
して略直交方向に直動する触針機構を有する接触式変位
センサであり、上記接触式変位センサの上記触針の先端
の曲率半径を１ｍｍ〜０．０１ｍｍとしたこと、請求項
２乃至９記載の上記センサにより測定された上記砥石の
断面曲線についてのデータから、最小２乗法を用いて求
めた最も近い近似円弧の成分を差し引くことによって求
めた誤差曲線の変動幅に基づいて、円弧状断面を有した
断面砥石の断面形状を測定すること、上記誤差曲線の変
動幅から高周波成分を除去することによって得られるう
ねり曲線に基づいて、円弧断面形状を有した砥石断面形
状を測定すること、上記誤差曲線の変動幅から低周波成
分を除去することによって得られる表面粗さ曲線に基づ
いて、砥石成形条件の良否を判定すること、上記方法に
よって得られた近似円弧の曲率半径値をもとに曲面加工
用のＮＣプログラムの工具軌跡を修正すること、上記方
法により作成したＮＣプログラムを用いたことを特徴と
する。In order to achieve the above object, the present invention comprises a means for measuring the cross-sectional shape of the rotary grindstone in the width direction and a molding means for molding the outer peripheral portion of the rotary grindstone, which is rotated by driving a workpiece to be clamped. And a x, y biaxial orthogonal slider that supports the rotary grindstone and a motor that rotationally drives the rotary grindstone, and a sensor that measures a cross-sectional shape of the grindstone. A rotary grindstone and an x, y, z triaxial orthogonal slider that supports a motor that rotationally drives the rotary grindstone, and a sensor that measures the cross-sectional shape of the grindstone are provided, and the sensor is scanned along an arc-shaped trajectory. The sensor provided with a rotary stage for rotary scanning is a non-contact type displacement gauge using a laser light source, which automatically maintains a constant diameter of the measuring beam on the surface to be measured of the workpiece. That it comprises a Okasu mechanism,
The sensor is a non-contact type displacement meter using a laser light source, and has a sensitivity capable of detecting a displacement of a measured surface having a reflectance of 2% or more. The sensor is a non-contact type using a laser light source. The diameter of the measuring beam on the surface to be measured is 3 μm or less, and the sensor is
A contact type displacement sensor having a stylus mechanism that moves linearly in a direction substantially orthogonal to the surface to be measured, and the pressing force of the stylus is 1
The sensor is a contact type displacement sensor having a stylus mechanism that linearly moves in a direction substantially perpendicular to the surface to be measured, and the radius of curvature of the tip of the stylus of the contact type displacement sensor is 1 mm to 0.01 mm, by subtracting the component of the closest approximate arc obtained by using the least squares method from the data on the sectional curve of the grindstone measured by the sensor according to claim 2 to 9. Based on the variation width of the obtained error curve, measuring the cross-sectional shape of the cross-section grindstone having an arc-shaped cross section, based on the undulation curve obtained by removing the high-frequency component from the variation width of the error curve, the arc Measuring the whetstone cross-sectional shape having a cross-sectional shape, based on the surface roughness curve obtained by removing the low-frequency component from the fluctuation width of the error curve, grindstone forming strip Is determined, the tool locus of the NC program for curved surface machining is corrected based on the radius of curvature value of the approximate arc obtained by the above method, and the NC program created by the above method is used. And

【０００６】以下、添付図面に示した好適な実施例によ
り本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments shown in the accompanying drawings.

【０００７】図１は本発明の曲面加工装置の一例の全体
構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the overall construction of an example of a curved surface processing apparatus of the present invention.

【０００８】図１では樽形形状の被加工物１を加工する
場合を想定している。この樽形の被加工物１は部分的に
見れば直交方向で曲率の異なるトーリック面をなしてい
る。被加工物１はクランパ及び回転軸としての主軸機構
２によって軸方向両端部を支持されて回転駆動される。
加工用砥石（回転砥石）３は、回転軸４ａが主軸機構２
と平行となるように配置された砥石駆動用モータ４に取
付けられており、１０，０００〜６０，０００ｒｐｍの
回転が与えられる。砥石駆動用モータ４は、送り方向へ
の移動を可能とするｘ軸スライダ５と、切込み方向への
移動を可能とするｙ軸スライダ６とから成る２軸の直交
スライダ上に載置されており、ｘ，ｙ同時２軸のＮＣ制
御によって、０．１μｍの単位で任意の曲線上を移動可
能となっている。これらの構成要素は、制御部によって
制御される。In FIG. 1, it is assumed that a barrel-shaped workpiece 1 is machined. This barrel-shaped workpiece 1 has a toric surface with different curvatures in the orthogonal direction when viewed partially. The workpiece 1 is rotatably driven by the clamper and a main shaft mechanism 2 as a rotary shaft, with both axial ends supported.
In the processing grindstone (rotary grindstone) 3, the rotary shaft 4a is the main spindle mechanism 2
It is attached to the grindstone driving motor 4 arranged so as to be parallel to, and is given a rotation of 10,000 to 60,000 rpm. The grindstone driving motor 4 is mounted on a biaxial orthogonal slider composed of an x-axis slider 5 that can move in the feed direction and a y-axis slider 6 that can move in the cutting direction. , X, y simultaneous 2-axis NC control enables movement on an arbitrary curve in units of 0.1 μm. These components are controlled by the control unit.

【０００９】砥石３とモータ４はワーク加工手段を構成
する。The grindstone 3 and the motor 4 constitute a work processing means.

【００１０】加工用砥石３のｘ軸方向への移動経路に沿
って配置されたツルーイング装置（ドレッシング装置＝
成形手段）７は、加工用砥石３の外周部のフレを除去す
ると共に、加工用砥石３の断面形状を所望の形に研削成
形するためのものである。このツルーイング装置７は駆
動モータ７ａとツルーイング工具７ｂとから成る。ツル
ーイング工具７ｂとしては、砥石タイプ、単位置ダイヤ
タイプ、ダイヤ多数個埋め込みタイプ等があり、どのタ
イプも適用可能であるが、本実施例ではダイヤ多数個埋
め込み式の回転方式による工具を用いる。即ち、この工
具７ｂは、算盤の玉の形状を有した金属ベース部の外周
縁部に粒径２ｍｍ程度のダイヤモンドを多数個埋め込み
固定したものであり、モータ７ａによってこれを回転駆
動してダイヤモンドから成る該周縁部を加工用砥石３に
押し当てることにより、加工用砥石４を摩滅させて成形
を行うものである。A truing device (dressing device =) arranged along the movement path of the processing grindstone 3 in the x-axis direction.
The forming means 7 is for removing the flare on the outer peripheral portion of the processing grindstone 3 and for grinding the sectional shape of the processing grindstone 3 into a desired shape. The truing device 7 comprises a drive motor 7a and a truing tool 7b. As the truing tool 7b, there are a grindstone type, a single position diamond type, a multi-diamond embedding type and the like, and any type can be applied, but in the present embodiment, a tool based on a multi-diamond embedding type rotation system is used. That is, this tool 7b is one in which a large number of diamond particles having a grain size of about 2 mm are embedded and fixed in the outer peripheral edge portion of a metal base portion having the shape of a ball of an abacus. By pressing the peripheral edge portion formed against the processing grindstone 3, the processing grindstone 4 is abraded and molded.

【００１１】図１には砥石を保持する手段として、ｘ，
ｙ２軸方向に動く直交スライダを示したが、これにｚ方
向への動作を加えた３軸直交スライダを用いてもよい。
この３軸直動スライダを用いる場合には、被加工物１を
固定し（したがってクランプ、回転させる主軸機構では
なく、ベッドを用いる）、砥石を回転させつつ３次元方
向に移動させて加工を行うことになる。このため、任意
のトーリック面を加工可能となる。特に、２軸直交スラ
イダを用いた場合には、樽型の被加工物１の軸方向の加
工はともかく、短手方向の曲率半径が大きいもの（太い
もの）を加工することは困難であるが、３軸直交スライ
ダを用いた場合には、太い部分の加工も容易となる。In FIG. 1, as a means for holding the grindstone, x,
Although the orthogonal slider that moves in the y2-axis direction is shown, a three-axis orthogonal slider in which movement in the z-direction is added may be used.
In the case of using the three-axis linear motion slider, the workpiece 1 is fixed (hence, the bed is used instead of the main spindle mechanism for clamping and rotating), and the grindstone is rotated to move in the three-dimensional direction for processing. It will be. Therefore, any toric surface can be processed. In particular, when a two-axis orthogonal slider is used, it is difficult to machine the barrel-shaped workpiece 1 having a large radius of curvature in the lateral direction (thick one) regardless of the axial machining. When a triaxial orthogonal slider is used, it is easy to machine a thick portion.

【００１２】符号８は、砥石形状センサであり、ツルー
イングを経た加工用砥石３の形状精度をこの砥石形状セ
ンサ８によって測定する。測定データは評価手段に出力
される。この砥石形状センサ８は、レーザ光源を用いる
非接触式の変位計であり、縦分解能が０．１μｍ以下、
横分解能１０μｍ以下という仕様であり、断面形状と同
時に砥石の表面粗さも測定できる機能を有する。前記断
面形状センサ８は、レーザビームを光源とし、対物レン
ズを高速駆動してビーム径を常に一定にして、ビーム焦
点を常に被測定表面に位置付けるダイナミックフォーカ
スタイプの非接触変位センサであり、そのビームスポッ
トは測定面上では常に絞られており、ビーム径は一定で
ある。ここでは、横分解能を向上させる為に、ビーム径
が３μｍ以下のものを用いている。また、このセンサ
は、被測定面の反射率が２％以上であれば変位を検知で
きる程度の感度を有するものであれば良い。センサ８
と、評価手段は、断面形状測定手段を構成している。Reference numeral 8 is a grindstone shape sensor, and the grindstone shape sensor 8 measures the shape accuracy of the processing grindstone 3 that has undergone truing. The measurement data is output to the evaluation means. This grindstone shape sensor 8 is a non-contact type displacement gauge using a laser light source, and has a longitudinal resolution of 0.1 μm or less,
It has a lateral resolution of 10 μm or less and has a function of measuring the surface roughness of the grindstone as well as the cross-sectional shape. The cross-sectional shape sensor 8 is a dynamic focus type non-contact displacement sensor that uses a laser beam as a light source, drives an objective lens at high speed to keep the beam diameter constant, and always positions the beam focus on the surface to be measured. The spot is always focused on the measurement surface, and the beam diameter is constant. Here, in order to improve the lateral resolution, a beam diameter of 3 μm or less is used. Further, this sensor may be any sensor as long as the displacement can be detected if the reflectance of the surface to be measured is 2% or more. Sensor 8
Then, the evaluation means constitutes a cross-section shape measurement means.

【００１３】また、上記センサとしては、ビーム式の非
接触変位計のみならず、被測定面３ａに対して略直交す
る方向に直動する触針機構を有する接触式変位センサを
用いてもよい。この際、触針の押しつけ力は、１００ｍ
ｇ以下に設定する。また、その測定子の先端の曲率半径
を１ｍｍ〜０．０１ｍｍ程度に設定することが好まし
い。Further, as the sensor, not only a beam type non-contact displacement meter but also a contact type displacement sensor having a stylus mechanism that linearly moves in a direction substantially orthogonal to the surface 3a to be measured may be used. . At this time, the pressing force of the stylus is 100 m
Set to g or less. Further, it is preferable to set the radius of curvature of the tip of the probe to about 1 mm to 0.01 mm.

【００１４】図１に示した装置により樽形状の被加工物
１を加工する手順を示せば次のとうりである。 (1) まず、ツルーイング装置７により加工用砥石３の外
周部３ａを円弧断面に成形する。 (2) 反対側に位置する断面形状センサ８によってビーム
をツルーイング後の砥石３の外周部３ａに照射して、砥
石３の断面形状、フレ、並びに表面粗さを測定する。目
標の値に満たない場合は、上記工程(1) をやり直す。つ
まり、ツルーイング装置による成形をやり直す。 (3) 円弧断面データに基づいて、後述する手法により曲
率半径を算出する。 (4) (3) において得られた曲率半径を基に、加工用ＮＣ
オフセットプログラムにオフセットを与える。このオフ
セット量とは、加工点の移動を考慮したツールパスの修
正量である。 (5) (4) で得られたＮＣプログラムにより、主軸２にチ
ャックされ回転駆動される被加工物１の研削加工を行
う。 (6) 所定の仕上げ面粗さが得られるまで、砥石をメッシ
ュの細かいものに順次交換して行き、上記(1) 〜(5) の
工程を繰り返す。The procedure for processing the barrel-shaped workpiece 1 by the apparatus shown in FIG. 1 is as follows. (1) First, the truing device 7 is used to shape the outer peripheral portion 3a of the processing grindstone 3 into an arc cross section. (2) The cross-sectional shape sensor 8 located on the opposite side irradiates the outer peripheral portion 3a of the trued grindstone 3 with a beam to measure the cross-sectional shape, deflection, and surface roughness of the grindstone 3. If the target value is not reached, repeat step (1) above. That is, the molding with the truing device is repeated. (3) The radius of curvature is calculated based on the arc section data by the method described later. (4) NC for processing based on the radius of curvature obtained in (3)
Offset Gives an offset to the program. This offset amount is the correction amount of the tool path in consideration of the movement of the processing point. (5) With the NC program obtained in (4), the workpiece 1 chucked by the spindle 2 and rotationally driven is ground. (6) The grindstone is successively replaced with a finer mesh until the desired finished surface roughness is obtained, and the steps (1) to (5) are repeated.

【００１５】このように本実施例では、ツルーイング工
程及び砥石の断面形状、フレ、表面粗さの評価を、同一
加工装置を用いて行うことを可能としているので、従来
方法のように砥石を一旦チャックから離脱させてから最
後クランプし直す必要が無くなり、その結果格段の精度
向上を実現できる。即ち、長手方向１２０ｍｍの被加工
物を研削した後の形状精度が１０〜２０μｍ程度であっ
たものが、本発明装置によれば２〜６μｍに向上するこ
とができた。As described above, in this embodiment, since it is possible to perform the truing process and the evaluation of the cross-sectional shape, the deflection and the surface roughness of the grindstone by using the same processing apparatus, the grindstone is once removed as in the conventional method. It is no longer necessary to re-clamp the product after releasing it from the chuck, resulting in a significant improvement in accuracy. That is, the shape accuracy after grinding a workpiece having a longitudinal direction of 120 mm was about 10 to 20 μm, but it could be improved to 2 to 6 μm by the device of the present invention.

【００１６】次に、図２、図３、図４に基づいて砥石形
状センサによる砥石断面曲線の取り込み方法と得られた
データの評価方法の詳細について説明する。Next, the details of the method of taking in the grindstone sectional curve by the grindstone shape sensor and the method of evaluating the obtained data will be described with reference to FIGS. 2, 3 and 4.

【００１７】図２（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は測定センサによ
る測定方法を示す図、図３（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は図２の
評価方法により得られた断面曲線の処理手順を示した
図、図４（Ａ）（Ｂ）は砥石断面を多点で取り込んだ際
の処理方法を示す図である。2 (A) (B) (C) are diagrams showing a measuring method by a measuring sensor, and FIGS. 3 (A) (B) (C) are processing procedures of a sectional curve obtained by the evaluation method of FIG. 4A and 4B are views showing a processing method when the cross section of the grindstone is taken in at multiple points.

【００１８】上記測定センサ８は、上述の用にレーザ光
源を用いたダイナミックフォーカス方式の変位センサで
あり、「被測定面の傾き：３０°以下、測定可能な最大
変位量（ｈ）：５００μｍ以下」という仕様を有するも
のである。The measuring sensor 8 is a dynamic focus type displacement sensor using a laser light source for the above-mentioned purpose. The inclination of the surface to be measured is 30 ° or less, and the maximum measurable displacement amount (h) is 500 μm or less. It has a specification of "".

【００１９】従って、図２（Ａ）の如く変位量ｈの値が
５００μｍ以下である場合には、センサ８又は砥石３を
ｘ軸に沿って直線状に走査することにより断面曲線につ
いてのデータを取り込むことができる。被測定面の傾斜
角度が３０°であっても、最大変位量ｈが５００μｍ以
下である場合には、図２（Ｂ）に示すようにツルーリン
グ時に当初目標としていた円弧形状に添うようにセンサ
８をｘ，ｙの２軸制御で走査する。また、曲率半径が小
さいために測定面の傾斜が３０°を越える場合には、図
２（Ｃ）に示す用にセンサ８が測定面３ａに対して常に
法線方向に指向するように、測定面曲率中心９を中心と
して回転させるように移動させる。なお、測定面曲率中
心９からセンサ８までの距離はセンサ８のワーキングデ
ィスタンスに応じて調整する。（Ｃ）の方式において
は、図１に示した装置の構成要素に加えて、センサ８を
回転走査させるための回転ステージを付加する必要があ
る。Therefore, when the value of the displacement amount h is 500 μm or less as shown in FIG. 2A, the sensor 8 or the grindstone 3 is linearly scanned along the x-axis to obtain the data about the sectional curve. Can be captured. Even if the inclination angle of the surface to be measured is 30 °, if the maximum displacement amount h is 500 μm or less, the sensor is arranged so as to follow the initially intended arc shape at the time of truling as shown in FIG. 2 (B). 8 is scanned by biaxial control of x and y. In addition, when the inclination of the measurement surface exceeds 30 ° due to the small radius of curvature, the measurement is performed so that the sensor 8 is always oriented in the normal direction with respect to the measurement surface 3a as shown in FIG. 2 (C). It is moved so as to rotate about the surface curvature center 9. The distance from the center of curvature 9 of the measurement surface to the sensor 8 is adjusted according to the working distance of the sensor 8. In the method (C), it is necessary to add a rotary stage for rotating and scanning the sensor 8 in addition to the components of the apparatus shown in FIG.

【００２０】なお、センサとして上記以外の仕様のセン
サヘッドを用いた場合には、当該センサヘッドの仕様に
より、上記の傾斜角と最大変位量の違いに応じて走査方
式を（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の何れかに使い分けることによ
り、断面曲線の取り込みが可能となる。When a sensor head having a specification other than the above is used as the sensor, the scanning method is selected from (A) and (B) depending on the difference between the tilt angle and the maximum displacement amount depending on the specification of the sensor head. It is possible to take in the cross-section curve by properly using either of (C).

【００２１】図３に基づいて取り込んだ断面曲線の処理
手順を説明すると、図２（Ａ）の直線走査方式により取
り込んだ断面曲線はデータ形式として図３（Ａ）に示し
たものとなる。そして、この断面曲線にベストフィット
する円弧ラインを最小２乗法により求め、当該円弧の曲
率半径を砥石断面の曲率とする。図３（Ｂ）は図３
（Ａ）よりこの円弧成分を差し引いたデータを示し、真
円からの誤差曲線である。次に、センサ走査方式として
図２（Ｂ）及び（Ｃ）の各方式を用いた場合には、セン
サ８自体が加工面３ａに沿って走査するので、取り込ま
れるデータは図３（Ｂ）に示した形式となる。この際、
ツルーイング精度は、曲線幅である形状誤差ＰＶの大き
さをもって判断することができる。この形状誤差の値が
当初の狙いの値以下であれば、被加工物に対する加工工
程に進むが、該値を越える場合にはツルーイング工程を
やり直し、砥石の断面曲線が形状誤差の値以下になるま
でこれを繰り返す。The procedure of processing the cross-section curve taken in based on FIG. 3 will be described. The cross-section curve taken in by the linear scanning method of FIG. 2 (A) has the data format shown in FIG. 3 (A). Then, an arc line that best fits the cross section curve is obtained by the least squares method, and the radius of curvature of the arc is defined as the curvature of the grindstone cross section. 3 (B) is shown in FIG.
The data obtained by subtracting the arc component from (A) is shown, which is an error curve from a perfect circle. 2B and 2C are used as the sensor scanning method, the sensor 8 itself scans along the processing surface 3a, and thus the captured data is shown in FIG. 3B. It has the format shown. On this occasion,
The truing accuracy can be determined by the size of the shape error PV which is the curve width. If the value of this shape error is equal to or less than the initially intended value, the process proceeds to the processing step for the work piece. Repeat this until.

【００２２】また、ツルーイング精度評価において、砥
石３の表面粗さレベルの空間周波数値が高いものを問題
視する必要がない場合には、図３（Ｂ）のデータにロー
パスフィルタ等を用いて高周波成分を除去し、図３
（Ｃ）のようなうねり成分のみを取り出して形状誤差評
価を行うことも可能である。この結果、砥石表面にゴミ
やポアが存在した場合の、断面曲線の乱れや測定におけ
るノイズ成分を除去し、信頼性の高い砥石形状評価方法
を実現できる。In the truing accuracy evaluation, if it is not necessary to consider the surface roughness level of the grindstone 3 having a high spatial frequency value as a problem, the data in FIG. Figure 3 after removing the components
It is also possible to take out only the waviness component as shown in (C) and evaluate the shape error. As a result, when dust or pores are present on the surface of the grindstone, the disturbance of the cross-section curve and the noise component in the measurement can be removed, and a highly reliable grindstone shape evaluation method can be realized.

【００２３】また、ハイパスフィルタを用いて低周波成
分を除去することによって得られる表面粗さ曲線をもっ
て砥石成形条件の良否を判断してもよい。このように砥
石の表面粗さを評価することが可能となるので、ツルー
イングあるいはドレス条件の良否、ツルーイング工具の
寿命等の判断基準となり、また砥粒切れ先端の状態も定
量的に定量的に把握することが可能となるので、被加工
曲面の鏡面加工を実現できるようになる。Further, the quality of the grindstone forming condition may be judged by the surface roughness curve obtained by removing the low frequency component using the high pass filter. In this way, it becomes possible to evaluate the surface roughness of the grindstone, which serves as a criterion for determining whether the truing or dressing conditions are good or not, the life of the truing tool, etc. Therefore, it becomes possible to realize mirror surface processing of the curved surface to be processed.

【００２４】ところで、砥石の断面曲線は、厳密には断
面位置によって一様でない。従って、一つの断面データ
のみによる評価では信頼性にかける為、複数の断面デー
タを評価のためのデータとして採用することが好まし
い。図４（Ａ）（Ｂ）は４つの断面データに基づいて平
均的な断面曲線を求める手法を示している。即ち、図４
（Ａ）は、砥石３を９０度づつ経典させることにより、
Ａ〜Ｄまでの４つの対向する位置における断面曲線を取
り込んでいる状態を示している。図４（Ｂ）は、（Ａ）
において得られた４本の断面曲線を示している（便宜
上、２本の断面曲線のみ示している）。By the way, strictly speaking, the sectional curve of the grindstone is not uniform depending on the sectional position. Therefore, it is preferable to employ a plurality of cross-section data as the data for evaluation because the reliability is poor in the evaluation using only one cross-section data. 4A and 4B show a method of obtaining an average sectional curve based on four sectional data. That is, FIG.
(A) is by engraving the grindstone 3 90 degrees at a time,
The state which has taken in the cross-section curve in four opposing positions of AD is shown. FIG. 4 (B) shows (A).
4 shows four sectional curves obtained in (only two sectional curves are shown for convenience).

【００２５】これらの曲線から、平均的な断面曲線を求
めるための式が図４（Ｂ）の下方に記した算術平均式で
ある。この式は、平均的な断面曲線を構成する点の座標
を（Ｘｎ，Ｙｎ）とし、断面曲線Ａ〜Ｄを構成する点を
各々（Ｘｎ，ＹＡｎ）（Ｘｎ，ＹＢｎ）（Ｘｎ，ＹＣ
ｎ）（Ｘｎ，ＹＤｎ）として、この時のＹｎの値を前記
算術平均値で代表させるものである。なお、算術平均式
に限らず、他の平均化方法を用いることも勿論可能であ
る。また、断面データの数は４個に限る訳ではなく、こ
れを増加させることにより、平均的な断面曲線の信頼性
を高いものとすることができる。The equation for obtaining an average sectional curve from these curves is the arithmetic average equation shown in the lower part of FIG. 4 (B). In this equation, the coordinates of the points forming the average section curve are (Xn, Yn), and the points forming the section curves A to D are (Xn, YAn) (Xn, YBn) (Xn, YC).
n) (Xn, YDn), the value of Yn at this time is represented by the arithmetic mean value. Note that it is of course possible to use other averaging methods as well as the arithmetic averaging formula. Moreover, the number of cross-section data is not limited to four, and the reliability of an average cross-section curve can be increased by increasing the number of cross-section data.

【００２６】次に、図５（Ａ）（Ｂ）、図６（Ａ）
（Ｂ）は、上記実施例による砥石のツルーイング方法
（特に、３軸直交スライダを用いた場合）によってツル
ーイングした砥石を用いて、凸と凹、２タイプのトーリ
ック面を備えた被加工物を加工する場合の模式図であ
る。図５はピックフィードを与える方式による凸トーリ
ック面の加工例であり、図６は総型研削方式による凹ト
ーリック面の加工例を示す図である。Next, FIGS. 5A, 5B and 6A
(B) is a method of truing a grindstone according to the above-described embodiment (particularly when a triaxial orthogonal slider is used), and grinds a grindstone to process a workpiece having convex and concave two-type toric surfaces. It is a schematic diagram in the case of doing. FIG. 5 is an example of processing a convex toric surface by a method of giving a pick feed, and FIG. 6 is a diagram showing an example of processing of a concave toric surface by a blank grinding method.

【００２７】本発明装置によりツルーリングを施した砥
石は、砥石の断面形状の精度が目的とする状態に達する
まで繰り返しツルーリングを受けており、しかも断面形
状の評価時に砥石をクランプから外し、評価後に再びク
ランプし直すという作業が行われないので、クランプし
直しに起因した数μｍ単位のずれが発生することが防止
され、得られた砥石の断面形状はその精度が極めて高い
ものとなる。その結果、この砥石を用いて研削された被
加工物のトーリック面は、高い加工精度を有したものと
なる。The grindstone to which the tool of the present invention has been subjected to the truling is subjected to the truling repeatedly until the accuracy of the sectional shape of the grindstone reaches a target state, and further, the grindstone is removed from the clamp when the sectional shape is evaluated. Since the work of re-clamping is not performed later, the deviation of several μm unit due to the re-clamping is prevented from occurring, and the cross-sectional shape of the obtained grindstone has extremely high accuracy. As a result, the toric surface of the workpiece ground by using this grindstone has high processing accuracy.

【００２８】以上のように本発明の曲面加工装置によれ
ば、一つの加工装置上に、加工手段の他に砥石の外面の
成形手段、断面形状評価手段を配置したので、評価のた
めに砥石を固定位置から取りはずしてチャックし直す必
要がなくなる。従来のように評価のために砥石を一旦取
りはずしてから評価を行い、評価後に再チャックをする
と、数μｍのチャック位置のずれを避けることはでき
ず、これが曲面研削における形状精度及び表面粗さ劣化
の一因をなしていた。本発明では、砥石の着脱を不要と
して高い精度で砥石形状を測定できるようにしているの
で、曲面研削作業における形状精度、表面粗さの精度を
格段に高め、曲面の鏡面研削をも可能とする。As described above, according to the curved surface processing apparatus of the present invention, in addition to the processing means, the means for forming the outer surface of the grindstone and the sectional shape evaluation means are arranged on one processing apparatus. There is no need to remove and re-chuck from the fixed position. If the grindstone is once removed for evaluation as in the conventional method, and then evaluation is performed, and then re-chucking is performed, a chuck position shift of several μm cannot be avoided, which results in deterioration of shape accuracy and surface roughness in curved surface grinding. It was one of the causes. In the present invention, since it is possible to measure the grindstone shape with high accuracy without the need for attaching and detaching the grindstone, the shape accuracy in the curved surface grinding work, the accuracy of the surface roughness is remarkably increased, and the mirror surface grinding of the curved surface is also possible. .

【００２９】砥石の成形手段、断面形状評価手段等を用
いて、砥石の形状精度、表面粗さの精度を高めた上で、
加工を行うので、例えば樽型形状被加工物（トーリック
面）の研削、加工が可能となり、光学部品レベルに求め
られる高い精度のトーリック面の加工が可能となる。After improving the shape accuracy and surface roughness accuracy of the grindstone by using a grindstone forming means, a cross-sectional shape evaluation means, and the like,
Since the processing is performed, for example, the barrel-shaped workpiece (toric surface) can be ground and processed, and the high-precision processing of the toric surface required at the optical component level is possible.

【００３０】被加工物をクランプ手段に固定した状態
で、３軸スライダに支持された砥石により加工を行うの
で、任意のトーリック面の加工が可能となる。特に、被
加工物の短手方向の曲率半径が大きい場合にも、制約な
く凹面、凸面のトーリック面を可能である。また、自由
曲面さえも容易に加工可能となる。Since the workpiece is fixed to the clamp means by the grindstone supported by the triaxial slider, the toric surface can be arbitrarily machined. Particularly, even when the workpiece has a large radius of curvature in the lateral direction, a concave or convex toric surface can be formed without restriction. Further, even a free curved surface can be easily processed.

【００３１】ツルーイングを受けた砥石の曲面の傾き
や、最大変位量が用いるセンサの仕様を越える程度に大
きい場合においても、このセンサを曲面に沿って回転走
査させるための回転ステージを設けたので、砥石断面の
曲率半径が小さく、両端の傾斜が強い場合であっても、
曲面からの形状誤差曲線を取り込むことができる。ま
た、センサとしてビーム光源を用いた被接触式の変位計
を用いる場合には、ビームスポット径を一定にすること
により、測定レンジ内において一定した横分解能を得る
ことができ、砥石断面曲線評価の信頼性を向上できる。
反射率が２％程度の低反射率である被測定表面の測定を
可能とすることにより、ダイヤモンド砥粒等から成る透
明砥粒の砥石であっても、光学的非接触変位センサを用
いて断面評価を行うことが可能となる。該ビーム径を３
μｍ以下とすることによって、横分解能を１０μｍ程度
にまで高め、砥石表面の表面粗さのように空間周波数の
高いデータまでも取り込むことができ、粗さと形状精度
の両面から砥石状態の評価を行うことが可能となる。Even when the inclination of the curved surface of the grindstone subjected to the truing or the maximum displacement amount exceeds the specification of the sensor to be used, the rotary stage for rotating and scanning the sensor along the curved surface is provided. Even if the radius of curvature of the cross section of the grindstone is small and the inclination of both ends is strong,
A shape error curve from a curved surface can be captured. Further, when using a contact type displacement gauge that uses a beam light source as a sensor, it is possible to obtain a constant lateral resolution within the measurement range by making the beam spot diameter constant. The reliability can be improved.
By making it possible to measure the surface to be measured, which has a low reflectance of about 2%, even if it is a whetstone with transparent abrasive grains such as diamond abrasive grains, it is possible to use an optical non-contact displacement sensor to measure the cross section. It becomes possible to make an evaluation. Set the beam diameter to 3
By setting it to be less than μm, the lateral resolution can be increased to about 10 μm, and even data with a high spatial frequency such as the surface roughness of the surface of the grindstone can be captured, and the grindstone state can be evaluated from both aspects of roughness and shape accuracy. It becomes possible.

【００３２】センサ８として触針機構を有する接触式変
位センサ（本体により針が進退可能に支持されたもの）
を用い、直動式でかつ１００ｍｇ以下の押し付け力、触
針先端半径を所定の規定することにより、触針の摩耗を
防止すると共に、測定時に砥石に引っ掻き傷をつける等
の事態の発生を防止できる。その結果、レジンボンド砥
石の如き軟質（低弾性）結合材の砥石においても、接触
方式により断面測定を行うことが可能となる。また、レ
ーザ変位センサに比して安価でもある。A contact type displacement sensor having a stylus mechanism as the sensor 8 (supported by a main body so that the needle can advance and retreat)
Using a direct-acting type, the pressing force of 100 mg or less and the stylus tip radius are specified to prevent wear of the stylus and prevent the occurrence of situations such as scratches on the grindstone during measurement. it can. As a result, even in the case of a grindstone made of a soft (low elasticity) bonding material such as a resin bond grindstone, it is possible to measure the cross section by the contact method. It is also cheaper than the laser displacement sensor.

【００３３】また、図１の評価手段、あるいは制御部
は、本発明の加工装置を構成するセンサ８により取り込
んだ砥石の断面曲線に関するデータに対して、最小２乗
法を用いて最も近い近似円弧を求め、上記断面曲線デー
タからこの円弧成分を差し引くことにより求めた誤差曲
線の変動幅により、円弧断面砥石の断面形状誤差を求め
るようにしたので、断面曲線データから定量値として形
状誤差量を求めることが可能となり、砥石精度評価及び
閾値の設定を容易に行うことが可能となる。Further, the evaluation means or the control unit in FIG. 1 finds the closest approximate arc using the least square method to the data relating to the sectional curve of the grindstone taken in by the sensor 8 constituting the processing apparatus of the present invention. Obtained, the variation width of the error curve obtained by subtracting this arc component from the above-mentioned cross-section curve data was used to obtain the cross-sectional shape error of the arc cross-section grindstone, so obtain the shape error amount as a quantitative value from the cross-section curve data. It becomes possible to easily perform the grindstone accuracy evaluation and the threshold setting.

【００３４】また、上記誤差曲線の変動幅より、ローパ
スフィルタ等を用いて高周波成分を除去し、図３（Ｃ）
のようなうねり成分のみを取り出して形状誤差評価を行
えば、砥石表面にゴミやポアが存在した場合の、断面曲
線の乱れや測定におけるノイズ成分を除去し、信頼性の
高い砥石形状評価方法を実現できる。Further, from the fluctuation range of the error curve, a high-frequency component is removed by using a low pass filter or the like, as shown in FIG.
If you take out only the swelling component like this and perform the shape error evaluation, if there is dust or pores on the surface of the grindstone, you can remove the disturbance component of the sectional curve and the noise component in the measurement to obtain a highly reliable grindstone shape evaluation method. realizable.

【００３５】また、ハイパスフィルタを用いて低周波成
分を除去することによって得られる表面粗さ曲線をもっ
て砥石成形条件の良否を判断すれば、砥石の表面粗さを
評価することが可能となるので、ツルーイングあるいは
ドレス条件の良否、ツルーイング工具の寿命等の判断基
準となり、また砥粒切れ先端の状態も定量的に定量的に
把握することが可能となるので、被加工曲面の鏡面加工
を実現できるようになる。If the quality of the grindstone forming condition is judged by the surface roughness curve obtained by removing the low frequency components using the high pass filter, the surface roughness of the grindstone can be evaluated. It can be used as a criterion for judging whether the truing or dressing condition is good or not, the life of the truing tool, etc., and the state of the cutting edge of the abrasive grains can be quantitatively and quantitatively grasped, so that it is possible to realize mirror finishing of the curved surface to be processed. become.

【００３６】また、非接触、或は接触式の変位センサを
用いて得られた近似円弧の曲率半径値を元に、曲面加工
のＮＣプログラムの工具軌跡を修正するＮＣプログラム
を作成するので、工具のチャック誤差、スピンドルの回
転誤差を除いた状態での正確なツールパスを実現でき、
曲面研削における形状精度及び表面粗さ精度を向上させ
ることができる。Further, since the NC program for correcting the tool locus of the NC program for curved surface machining is created based on the radius of curvature value of the approximate arc obtained by using the non-contact or contact type displacement sensor, the tool is created. It is possible to realize an accurate tool path with the chuck error and spindle rotation error removed.
Shape accuracy and surface roughness accuracy in curved surface grinding can be improved.

【００３７】なお、砥石の断面形状を測定する技術は、
特開平５−３２９７７１号公報において既に開示されて
いる。この技術は、初期の砥石の断面形状に関するデー
タに基づいて、加工後の砥石の摩耗の程度を比較測定
し、工具軌跡を修正するものである。本発明は、砥石断
面形状を計測するという点では上記従来技術と同じであ
るが、同一の装置上で予め砥石を円弧形状等に正確に成
形することによって、被加工物の曲面（トーリック面）
の精度を従来技術によってはなし得なかった程度に向上
させるということを目的としている。また、上記従来技
術では砥石の摩耗量を定量的にとらえることを目的とし
ているのに対し、本発明では、ツルーイングにより砥石
を円弧形状、或は総形形状に成形した際の形状精度及び
その粗さ評価を目的としている点が異なっている。ま
た、測定用のセンサに関して、従来技術においては、い
かなるタイプのいかなる仕様のセンサを用いてどのよう
に形状測定を行うのか不明であるが、本発明では、目的
とする高い精度を得るために必要となるセンサのタイ
プ、仕様までもが明確である。更に、本発明では、測定
された砥石の形状に関するデータに基づいて砥石状態評
価を行う手法までも開示しているので、その独創性の高
さは明らかである。The technique for measuring the cross-sectional shape of the grindstone is
It has already been disclosed in JP-A-5-329771. According to this technique, the degree of wear of the grindstone after processing is comparatively measured based on the data on the initial cross-sectional shape of the grindstone, and the tool locus is corrected. The present invention is the same as the above-mentioned prior art in that the cross-sectional shape of the grindstone is measured, but by accurately forming the grindstone into an arc shape or the like in advance on the same device, the curved surface (toric surface) of the work piece is formed.
It is intended to improve the accuracy of the method to a degree that cannot be achieved by the conventional technology. Further, in the above-mentioned conventional technique, the object is to quantitatively grasp the wear amount of the grindstone, whereas in the present invention, the shape accuracy and the roughness when the grindstone is formed into an arc shape or a general shape by truing. The difference is that it is aimed at evaluation. Further, regarding a sensor for measurement, it is unclear in the prior art how to perform shape measurement using a sensor of what type and what specification, but in the present invention, it is necessary to obtain a desired high accuracy. The type and specifications of the sensor will be clear. Further, in the present invention, even a method of evaluating the grindstone state based on the measured data on the shape of the grindstone is disclosed, so that the originality thereof is clear.

【００３８】なお、本発明装置、及び方法は、自由曲面
を有する金型加工に対しても適用可能であり、例えば、
複写機、カメラなどの外装カバー類の加工にも適用可能
である。The apparatus and method of the present invention can also be applied to machining of a mold having a free curved surface.
It can also be applied to the processing of exterior covers such as copiers and cameras.

【００３９】[0039]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、砥石断面
形状がそのまま被加工物の加工精度に影響を及ぼす研削
方法において、小型の断面形状センサを加工装置に配置
し、砥石外周部の断面形状データを取り込んでこのデー
タに基づいて形状評価するためのデータ処理方法を利用
した曲面加工装置を提供することができる。As described above, according to the present invention, in the grinding method in which the cross-sectional shape of the grindstone directly influences the processing accuracy of the workpiece, a small cross-section shape sensor is arranged in the processing device and It is possible to provide a curved surface processing apparatus using a data processing method for taking in cross-sectional shape data and evaluating the shape based on this data.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の一実施例の曲面加工装置の一例の構成
説明図。FIG. 1 is a structural explanatory view of an example of a curved surface processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図２】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はセンサの使用方法を示す
図。2A, 2B, and 2C are diagrams showing a method of using the sensor.

【図３】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）はセンサに得られた断面曲
線データと、その評価方法を示す図。3 (A), (B), and (C) are views showing sectional curve data obtained by the sensor and an evaluation method thereof.

【図４】（Ａ）（Ｂ）は砥石断面形状に関するデータを
多点で求めた場合の処理方法を示す図。FIGS. 4A and 4B are views showing a processing method in the case where data regarding a grindstone sectional shape are obtained at multiple points.

【図５】（Ａ）（Ｂ）は本発明の砥石のツルーイング方
法によってツルーイングした砥石を用いて、凸タイプの
トーリック面を備えた被加工物を加工する場合の模式
図。5 (A) and 5 (B) are schematic views in the case of processing a workpiece having a convex toric surface using a grindstone trued by the truing method for a grindstone of the present invention.

【図６】（Ａ）（Ｂ）は本発明の砥石のツルーイング方
法によってツルーイングした砥石を用いて、凹タイプの
トーリック面を備えた被加工物を加工する場合の模式
図。6 (A) and 6 (B) are schematic views in the case of processing a workpiece having a concave toric surface by using a grinding stone trued by the grinding stone truing method of the present invention.

【図７】（Ａ）（Ｂ）は従来例によるトーリック面の加
工方法を示す図。7A and 7B are views showing a method of processing a toric surface according to a conventional example.

【図８】（Ａ）（Ｂ）は他の従来例によるトーリック面
の加工方法を示す図。8A and 8B are views showing a method of processing a toric surface according to another conventional example.

【図９】他の従来例によるトーリック面の加工方法を示
す図。FIG. 9 is a diagram showing a method of processing a toric surface according to another conventional example.

【図１０】他の従来例によるトーリック面の加工方法を
示す図。FIG. 10 is a diagram showing a method of processing a toric surface according to another conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 被加工物、２ 主軸機構、３ 加工用砥石、４ 砥
石駆動用モータ、４ａ回転軸，ｘ軸スライダ，６ ｙ軸
スライダ，７ ツルーイング装置，７ａ 駆動モータ，
７ｂ ツルーイング工具，８ 砥石形状センサ。1 Workpiece, 2 Spindle mechanism, 3 Grinding stone, 4 Grinding stone driving motor, 4a rotating shaft, x-axis slider, 6 y-axis slider, 7 truing device, 7a driving motor,
7b Truing tool, 8 Whetstone shape sensor.

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 回転砥石の幅方向の断面形状測定手段、
及び該回転砥石の外周部を成形する成形手段を、被加工
物をクランプして回転駆動する主軸機構に近接配置して
搭載したことを特徴とする曲面加工装置。1. A cross-sectional shape measuring means in a width direction of a rotary grindstone,
A curved surface processing apparatus, wherein a molding means for molding the outer peripheral portion of the rotary grindstone is mounted in close proximity to a spindle mechanism that clamps and rotates a work piece. 【請求項２】 上記回転砥石及び該回転砥石を回転駆動
するモータを支持するｘ，ｙ２軸直交スライダと、該砥
石の断面形状を測定するセンサを備えたことを特徴とす
る請求項１記載の曲面加工装置。2. The x and y biaxial orthogonal sliders that support the rotary grindstone and a motor that rotationally drives the rotary grindstone, and a sensor that measures the cross-sectional shape of the grindstone. Curved surface processing equipment. 【請求項３】 上記回転砥石及び該回転砥石を回転駆動
するモータを支持するｘ，ｙ，ｚ３軸直交スライダと、
該砥石の断面形状を測定するセンサを備えたことを特徴
とする請求項１記載の曲面加工装置。3. An x, y, z triaxial orthogonal slider that supports the rotary grindstone and a motor that rotationally drives the rotary grindstone,
The curved surface processing apparatus according to claim 1, further comprising a sensor for measuring a sectional shape of the grindstone. 【請求項４】 上記センサを円弧状の軌跡に沿って走査
させる回転走査用の回転ステージを備えたことを特徴と
する請求項２又は３記載の曲面加工装置。4. The curved surface processing apparatus according to claim 2, further comprising a rotary stage for rotary scanning that scans the sensor along an arcuate locus. 【請求項５】 上記センサは、レーザ光源を用いる非接
触式の変位計であり、被加工物の被測定面上において測
定用ビームの直径を常に一定に保持するオートフォーカ
ス機構を備えていることを特徴とする請求項２乃至４記
載の曲面加工装置。5. The sensor is a non-contact type displacement gauge using a laser light source, and is provided with an autofocus mechanism for always keeping the diameter of the measurement beam constant on the surface to be measured of the workpiece. The curved surface processing apparatus according to claim 2, wherein 【請求項６】 上記センサは、レーザ光源を用いる非接
触式の変位計であり、反射率が２％以上の被測定面の変
位を検知できる感度を備えていることを特徴とする請求
項２乃至５記載の曲面加工装置。6. The sensor is a non-contact type displacement gauge using a laser light source, and has a sensitivity capable of detecting a displacement of a surface to be measured having a reflectance of 2% or more. 5. The curved surface processing device according to any one of 5 to 5. 【請求項７】 上記センサは、レーザ光源を用いる非接
触式の変位計であり、被測定面における測定用ビームの
直径が３μｍ以下であることを特徴とする請求項２乃至
６記載の曲面加工装置。7. The curved surface processing according to claim 2, wherein the sensor is a non-contact type displacement gauge using a laser light source, and the diameter of the measuring beam on the surface to be measured is 3 μm or less. apparatus. 【請求項８】 上記センサは、被測定面に対して略直交
方向に直動する触針機構を有する接触式変位センサであ
り、該触針の押し付け力は、１００ｍｇ以下であること
を特徴とする請求項２乃至４記載の曲面加工装置。8. The sensor is a contact type displacement sensor having a stylus mechanism that moves linearly in a direction substantially orthogonal to the surface to be measured, and the pressing force of the stylus is 100 mg or less. The curved surface processing apparatus according to claim 2, 【請求項９】 上記センサは、被測定面に対して略直交
方向に直動する触針機構を有する接触式変位センサであ
り、上記接触式変位センサの上記触針の先端の曲率半径
を１ｍｍ〜０．０１ｍｍとしたことを特徴とする請求項
２、３又は４記載の曲面加工装置。9. The sensor is a contact type displacement sensor having a stylus mechanism that directly moves in a direction substantially orthogonal to a surface to be measured, and a radius of curvature of a tip of the stylus of the contact type displacement sensor is 1 mm. The curved surface processing apparatus according to claim 2, 3 or 4, wherein the curved surface processing apparatus has a diameter of about 0.01 mm. 【請求項１０】 請求項２乃至９記載の上記センサによ
り測定された上記砥石の断面曲線についてのデータか
ら、最小２乗法を用いて求めた最も近い近似円弧の成分
を差し引くことによって求めた誤差曲線の変動幅に基づ
いて、円弧状断面を有した断面砥石の断面形状を測定す
ることを特徴とする断面形状評価方法。10. An error curve obtained by subtracting the component of the closest approximate arc obtained by using the least squares method from the data on the sectional curve of the grindstone measured by the sensor according to claim 2. The cross-sectional shape evaluation method is characterized in that the cross-sectional shape of a cross-section grindstone having an arc-shaped cross section is measured based on the variation width of. 【請求項１１】 請求項１０記載の誤差曲線の変動幅か
ら高周波成分を除去することによって得られるうねり曲
線に基づいて、円弧断面形状を有した砥石断面形状を測
定することを特徴とする断面形状評価方法。11. A cross-sectional shape, characterized in that a grindstone cross-sectional shape having an arc cross-sectional shape is measured based on a waviness curve obtained by removing a high frequency component from the fluctuation width of the error curve according to claim 10. Evaluation methods. 【請求項１２】 請求項１０記載の誤差曲線の変動幅か
ら低周波成分を除去することによって得られる表面粗さ
曲線に基づいて、砥石成形条件の良否を判定することを
特徴とする砥石状態評価方法。12. A grindstone condition evaluation, characterized in that the quality of a grindstone forming condition is judged based on a surface roughness curve obtained by removing low-frequency components from the fluctuation width of the error curve according to claim 10. Method. 【請求項１３】 請求項１０に記載の方法によって得ら
れた近似円弧の曲率半径値をもとに曲面加工用のＮＣプ
ログラムの工具軌跡を修正することを特徴とするＮＣプ
ログラムの作成方法。13. A method for creating an NC program, characterized in that the tool locus of the NC program for curved surface machining is corrected based on the radius of curvature value of the approximate arc obtained by the method according to claim 10. 【請求項１４】 請求項１３に記載の方法により作成し
たＮＣプログラムを用いたことを特徴とする研削加工方
法。14. A grinding method, wherein the NC program created by the method according to claim 13 is used.