JPWO2011092748A1 - 皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
ダイヤモンド砥粒を備えた球状砥石面を有する皿形砥石を、研削対象のレンズ素材の被研削面に所定の加工圧力で押しつけ、この状態で、前記皿形砥石を所定の回転数で回転させると共に揺動させながら前記被研削面を球面に研削する皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法であって、
前記加工圧力が第1加工圧力、前記回転数が第1回転数で研削を行う初期研削工程と、
前記加工圧力が第2加工圧力、前記回転数が第2回転数で研削を行う中期研削工程と、
前記加工圧力が第3加工圧力、前記回転数が第3回転数で研削を行う後期研削工程とを有し、
前記第2加工圧力は前記球状砥石面が前記レンズ素材に食い込み可能な圧力であり、前記レンズ素材の硬さ、および、前記レンズ素材の前記被研削面と前記皿形砥石の前記球状砥石面との接触面積から、前記皿形砥石の食い込み量を求め、当該食い込み量に基づき前記第2加工圧力を算出し、
前記第2回転数を、前記加工圧力を前記第2加工圧力に設定した場合において前記皿形砥石の前記ダイヤモンド砥粒が前記レンズ素材に食い込み可能な回転数に設定し、
前記第1加工圧力を前記第2加工圧力よりも低い値に設定し、前記第1回転数を前記第2回転数よりも低い値に設定し、
前記第3加工圧力を前記第1加工圧力よりも低い値に設定し、前記第3回転数を前記第2回転数よりも低く前記第1回転数よりも高い値に設定することを特徴としている。
前記レンズ素材を保持するレンズ保持具と、
前記レンズ保持具に保持された前記レンズ素材の前記被研削面が押し付けられる球状砥石面を備えた皿形砥石と、
前記球状砥石面に前記レンズ素材を押し付けるための加工圧力として、第1加工圧力、第2加工圧力および第3加工圧力を選択的に加えることのできる加圧機構と、
前記皿形砥石を回転させる回転機構と、
前記皿形砥石を揺動させる揺動機構と、
前記加圧機構、前記回転機構および前記揺動機構の駆動を制御して、上記の研削加工方法を実行させるコントローラとを有していることを特徴としている。
図1は、本発明の方法により球面レンズの研削加工を行う球芯式レンズ研削加工装置の一例を示す機構図である。球芯式レンズ研削加工装置1は上ユニット2および下ユニット3を備えている。上ユニット2は下向き状態のレンズ保持具4を備えており、レンズ保持具4はレンズ加圧軸5の下端に取り付けられており、加圧シリンダ6によって下向きにユニット中心軸線2aの方向に加圧可能となっている。レンズ保持具4の下向きのレンズ保持面4aにはユニット中心軸線2aの回りに回転可能な状態で加工対象のレンズ素材7を保持可能である。また、上ユニット2は下ユニット3に対して接近および離れる方向に相対的に移動可能となっている。
図2は球芯式レンズ研削加工装置1による球面レンズの研削加工動作を示す概略フローチャートである。図1、図2を参照して説明すると、まず、レンズ素材7をレンズ保持具4のレンズ保持面4aに取り付け、レンズ素材7の被研削面7aを皿形砥石8の球状砥石面8aに押し当てた状態を形成する(レンズ素材供給工程ST1)。
本発明者等は、本発明の研削方法を用いて次のように加工を行った。
本実施例の加工データは次の通りである。
レンズ素材の材質 TAFD25
レンズ素材の摩耗度 90
レンズ素材のヌープ硬さ 630
加工球面半径R 108mm
レンズ外径 37.5mm
皿形砥石 ダイヤモンドペレット SP60B #800
(製造元:有限会社コジマエンジニアリング)
皿形砥石の回転数 1000rpm
皿形砥石のレンズ接触面積 4.52平方cm
加工量 0.1mm
2 上ユニット
2a 中心軸線
3 下ユニット
4 レンズ保持具
4a レンズ保持面
5 レンズ加圧軸
6 加圧シリンダ
7 レンズ素材
7a 被研削面
8 皿形砥石
8a 球状砥石面
9 スピンドル軸
9a 中心軸線
10 スピンドルモーター
11 揺動機構
12、13、14 レギュレータ
15、16、17 切替弁
18 コントローラ
19 測長器
20 インバータ
21 ドライバ
O 揺動中心
θ 揺動角度
R 加工球面半径
Claims (6)
- ダイヤモンド砥粒を備えた球状砥石面を備えた皿形砥石を、研削対象のレンズ素材の被研削面に所定の加工圧力で押しつけ、この状態で、前記皿形砥石を所定の回転数で回転させると共に揺動させながら前記被研削面を球面に研削する皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法であって、
前記加工圧力が第1加工圧力、前記回転数が第1回転数で研削を行う初期研削工程と、
前記加工圧力が第2加工圧力、前記回転数が第2回転数で研削を行う中期研削工程と、
前記加工圧力が第3加工圧力、前記回転数が第3回転数で研削を行う後期研削工程とを有し、
前記第2加工圧力は前記球状砥石面が前記レンズ素材に食い込み可能な圧力であり、前記レンズ素材の硬さ、および、前記レンズ素材の前記被研削面と前記皿形砥石の前記球状砥石面との接触面積から、前記皿形砥石の食い込み量を求め、当該食い込み量に基づき前記第2加工圧力を算出し、
前記第2回転数を、前記皿形砥石の前記ダイヤモンド砥粒が前記レンズ素材に食い込み可能な回転数に設定し、
前記第1加工圧力を前記第2加工圧力よりも低い値に設定し、前記第1回転数を前記第2回転数よりも低い値に設定し、
前記第3加工圧力を前記第1加工圧力よりも低い値に設定し、前記第3回転数を前記第2回転数よりも低く前記第1回転数よりも高い値に設定することを特徴とする皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法。 - 請求項1において、
前記第2加工圧力を、前記皿形砥石の前記ダイヤモンド砥粒が前記レンズ素材に食い込み可能な最小値に設定し、
前記第2回転数を、前記皿形砥石の前記ダイヤモンド砥粒が前記レンズ素材に食い込み可能な最大値に設定することを特徴とする皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法。 - 請求項1または2において、
前記初期研削工程は、前記レンズ素材の前記被研削面が前記球状砥石面に全体として接触した状態が形成されるまで行い、
前記中期研削工程は、前記レンズ素材の中心肉厚が目標値よりも予め設定した寸法だけ厚い状態が形成されるまで行うことを特徴とする皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法。 - 請求項1ないし3のうちのいずれかの項において、
少なくとも前記中期研削工程においては、前記レンズ素材の前記被研削面が前記皿形砥石の前記球状砥石面を摺動する領域を定期的に変化させることを特徴とする皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法。 - 請求項1ないし4のうちのいずれかの項において、
前記レンズ素材の硬さがヌープ硬度630であり、
前記第2加工圧力が10kg/平方cm、前記第2回転数が1500rpmであり、
前記第1加工圧力が2kg/平方cm、前記第1回転数が400〜600rpmであり、
前記第3加工圧力が1.5kg/平方cm、前記第3回転数が1000rpmであることを特徴とする皿形砥石を用いたレンズ球面の研削加工方法。 - 前記レンズ素材を保持するレンズ保持具と、
前記レンズ保持具に保持された前記レンズ素材の前記被研削面が押し付けられる球状砥石面を備えた皿形砥石と、
前記球状砥石面に前記レンズ素材を押し付けるための加工圧力として、第1加工圧力、第2加工圧力および第3加工圧力を選択的に加えることのできる加圧機構と、
前記皿形砥石を回転させる回転機構と、
前記皿形砥石を揺動させる揺動機構と、
前記加圧機構、前記回転機構および前記揺動機構の駆動を制御して、請求項1ないし5のうちのいずれかの項に記載の研削加工方法を実行させるコントローラとを有していることを特徴とする球芯式レンズ研削加工装置。
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