JP3346591B2 - 研削研磨砥石のツルーイング方法 - Google Patents
研削研磨砥石のツルーイング方法Info
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- JP3346591B2 JP3346591B2 JP14354792A JP14354792A JP3346591B2 JP 3346591 B2 JP3346591 B2 JP 3346591B2 JP 14354792 A JP14354792 A JP 14354792A JP 14354792 A JP14354792 A JP 14354792A JP 3346591 B2 JP3346591 B2 JP 3346591B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、研削研磨砥石のツルー
イング方法に関する。
イング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学機器，医療機器および通信機
器等のレンズ系に非球面ガラスモールドレンズが頻繁に
用いられつつある。このガラスモールドレンズは非球面
に創成鏡面加工された金型を使用し、成形加工により量
産される。非球面ガラスモールドレンズ成形用の金型は
成形時の温度が高温であるために、高温耐熱性の高い超
硬合金（タングステンカーバイト）やＳｉＣおよびＳｉ
3Ｎ4 等の耐熱セラミックが材質として用いられる。こ
れらの材質は一般的に高硬度である反面、脆い性質を持
っている。
器等のレンズ系に非球面ガラスモールドレンズが頻繁に
用いられつつある。このガラスモールドレンズは非球面
に創成鏡面加工された金型を使用し、成形加工により量
産される。非球面ガラスモールドレンズ成形用の金型は
成形時の温度が高温であるために、高温耐熱性の高い超
硬合金（タングステンカーバイト）やＳｉＣおよびＳｉ
3Ｎ4 等の耐熱セラミックが材質として用いられる。こ
れらの材質は一般的に高硬度である反面、脆い性質を持
っている。
【０００３】成形金型の非球面レンズ生成面は一般に超
精密研削加工機により非球面に創成研削加工された後、
レンズ生成面として最終的に必要な鏡面にポリッシング
される。この時、非球面レンズ生成面の面精度は超精密
研削加工機で加工される研削加工面の形状精度および面
粗さによってほぼ決定される。
精密研削加工機により非球面に創成研削加工された後、
レンズ生成面として最終的に必要な鏡面にポリッシング
される。この時、非球面レンズ生成面の面精度は超精密
研削加工機で加工される研削加工面の形状精度および面
粗さによってほぼ決定される。
【０００４】現在の非球面金型加工法として、日経メカ
ニカル（１９９１年８月５日号）に記載された技術内容
を載げる。上記加工法は、被加工物である金型と加工刃
具である砥石とは、正面方向から見ると砥石の加工部
（金型と接触する部分）は金型回転軸と同一水平面で、
かつ砥石回転軸は前記金型回転軸と直交する位置に保持
され、刃部は点接触にてＮＣ制御により所望の非球面形
状に研削加工する方法である。その際、上記引用文献に
も記載されているが、砥石の磨耗とともに砥石の回転動
バランスの補正が重要なポイントとなる。
ニカル（１９９１年８月５日号）に記載された技術内容
を載げる。上記加工法は、被加工物である金型と加工刃
具である砥石とは、正面方向から見ると砥石の加工部
（金型と接触する部分）は金型回転軸と同一水平面で、
かつ砥石回転軸は前記金型回転軸と直交する位置に保持
され、刃部は点接触にてＮＣ制御により所望の非球面形
状に研削加工する方法である。その際、上記引用文献に
も記載されているが、砥石の磨耗とともに砥石の回転動
バランスの補正が重要なポイントとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前記従来技術にも記載
されている様に、砥石の回転動バランスの補正は重要な
ポイントである。一般的に非球面金型加工に用いられる
研削砥石は、ＳＵＳや超硬材から成るシャンクに形成さ
れた軸付き砥石（インターナル砥石）が用いられ、超精
密研削加工機上の砥石スピンドルはこの砥石シャンクを
コレットチャックでチャッキング支持して高速回転す
る。
されている様に、砥石の回転動バランスの補正は重要な
ポイントである。一般的に非球面金型加工に用いられる
研削砥石は、ＳＵＳや超硬材から成るシャンクに形成さ
れた軸付き砥石（インターナル砥石）が用いられ、超精
密研削加工機上の砥石スピンドルはこの砥石シャンクを
コレットチャックでチャッキング支持して高速回転す
る。
【０００６】その際、チャッキングにおいてシャンク真
円度誤差や掴み誤差により砥石に振れが生じる。この振
れは被加工面である金型表面をたたく現象を起こしてし
まい、被加工面にクラックやチッピングを生じさせて良
好な研削面が得られなくなるため、砥石外周をツルーイ
ングしてバランスを取る方法が用いられる。鉄や合金等
の金属の研削加工においてはツルーイングにて被加工面
の品質（形状，粗さおよび面性状）は問題無いものの、
０．１μｍの精度が要求され、かつ被加工物が脆性材で
あるガラスレンズモールド用金型ではわずかな研削抵抗
変化により砥石のバランスが崩れ、クラックやチッピン
グを生じさせる欠点が有った。
円度誤差や掴み誤差により砥石に振れが生じる。この振
れは被加工面である金型表面をたたく現象を起こしてし
まい、被加工面にクラックやチッピングを生じさせて良
好な研削面が得られなくなるため、砥石外周をツルーイ
ングしてバランスを取る方法が用いられる。鉄や合金等
の金属の研削加工においてはツルーイングにて被加工面
の品質（形状，粗さおよび面性状）は問題無いものの、
０．１μｍの精度が要求され、かつ被加工物が脆性材で
あるガラスレンズモールド用金型ではわずかな研削抵抗
変化により砥石のバランスが崩れ、クラックやチッピン
グを生じさせる欠点が有った。
【０００７】前記従来技術における引例文献の中には、
具体的な砥石の回転動バランスの補正方法は明示されて
いないが、一般的に砥石のバランスを安定させるため
に、砥石のチャック部および砥石シャンクの真円度の高
精度化を図り、振れを生じにくくする方法が取られてい
る。そのため、砥石やチャック等に厳選されたものが必
要となり、高額になるばかりか調整も必要となり作業性
が著しく悪くなる欠点が有った。
具体的な砥石の回転動バランスの補正方法は明示されて
いないが、一般的に砥石のバランスを安定させるため
に、砥石のチャック部および砥石シャンクの真円度の高
精度化を図り、振れを生じにくくする方法が取られてい
る。そのため、砥石やチャック等に厳選されたものが必
要となり、高額になるばかりか調整も必要となり作業性
が著しく悪くなる欠点が有った。
【０００８】因って、本発明は前記従来技術における欠
点に鑑みて開発されたもので、０．１μｍ以下という高
精度が求められるガラスモールドレンズ用金型を被加工
物として研削加工を行う場合においても、極めて容易に
超精密研削加工機上で回転動バランスの補正が行なえる
研削研磨砥石のツルーイング方法の提供を目的とする。
点に鑑みて開発されたもので、０．１μｍ以下という高
精度が求められるガラスモールドレンズ用金型を被加工
物として研削加工を行う場合においても、極めて容易に
超精密研削加工機上で回転動バランスの補正が行なえる
研削研磨砥石のツルーイング方法の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の研削研磨砥石の
ツルーイング方法は、加工機の主軸に被加工物を支承
し、軸付き砥石の軸部分を加工機の砥石スピンドルのチ
ャックに支持して前記砥石を回転させて研削研磨加工を
する加工機における研削研磨砥石のツルーイング方法に
おいて、前記チャックに支持される軸付き砥石の砥石側
が露出する軸部分の外周に対し非接触な状態で、且つ前
記砥石スピンドルの回転軸線方向に沿って移動するよう
に陰電極に通電する電極を加工機に設置する工程、前記
軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側を、
陽電極と通電する前記加工機の砥石スピンドルのチャッ
クで、前記砥石側の軸部分がチャックから露出するよう
支持する工程、前記被加工物の研削研磨加工時の回転数
よりも遅い回転数で前記砥石スピンドルを回転しながら
前記軸付き砥石の砥石外周をツルーイングし、砥石重心
軸と砥石スピンドル回転軸線とを一致して砥石の回転振
れを除去する工程、前記電極と前記チャックから露出し
た軸付き砥石の軸部分との間に電解液を供給し、前記被
加工物の研削研磨加工時の回転数よりも遅い回転数で前
記砥石スピンドルを回転しながら前記軸付き砥石の露出
した軸部分外周への電解除去加工をし、露出した軸部分
の回転振れを除去する工程、とを有することを特徴とす
る。また、本発明の研削研磨砥石のツルーイング方法
は、加工機の主軸に被加工物を支承し、軸付き砥石の軸
部分を加工機の砥石スピンドルのチャックに支持して前
記砥石を回転させて研削研磨加工をする加工機における
研削研磨砥石のツルーイング方法において、前記チャッ
クに支持される軸付き砥石の砥石側が露出する軸部分の
外周を研削除去加工するよう、前記砥石スピンドルの回
転軸線方向に沿って移動するシャンク振れ除去用砥石を
加工機に設置する工程、前記軸付き砥石の軸部分におけ
る砥石側ではない軸端側を、前記加工機の砥石スピンド
ルのチャックで、前記砥石側の軸部分がチャックから露
出するよう支持する工程、前記被加工物の研削研磨加工
時の回転数よりも遅い回転数で前記砥石スピンドルを回
転しながら前記軸付き砥石の砥石外周をツルーイング
し、砥石重心軸と砥石スピンドル回転軸線とを一致して
砥石の回転振れを除去する工程、前記砥石スピンドルと
前記シャンクから露出した軸部分の外周とを接触させる
と共にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に沿っ
て摺動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する工
程、とを有することを特徴とする。また、本発明の研削
研磨砥石のツルーイング方法は、加工機の主軸に被加工
物を支承し、軸付き砥石の軸部分を加工機の砥石スピン
ドルのチャックに支持して前記砥石を回転させて研削研
磨加工をする加工機における研削研磨砥石のツルーイン
グ方法において、前記チャックに支持される軸付き砥石
の砥石側が露出する軸部分の外周を研削除去加工するよ
う、前記砥石スピンドルの回転軸線方向に沿って移動す
るシャンク振れ除去用砥石を加工機に設置する工程、前
記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側
を、前記加工機の砥石スピンドルのチャックで、前記砥
石側の軸部分がチャックから露出するよう支持する工
程、前記被加工物の研削研磨加工時の回転数よりも遅い
回転数で前記砥石スピンドルを回転しながら前記軸付き
砥石の砥石外周をツルーイングし、砥石重心軸と砥石ス
ピンドル回転軸線とを一致して砥石の回転振れを除去す
る工程、前記砥石スピンドルと前記シャンク振れ除去用
砥石とを回転させた状態で、前記シャンク振れ除去用砥
石と前記チャックから露出した軸部分の外周とを接触さ
せると共にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に
沿って摺動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する
工程、とを有することを特徴とする。さらに、本発明の
研削研磨砥石のツルーイング方法は、加工機の主軸に被
加工物を支承し、軸付き砥石の軸部分を加工機の砥石ス
ピンドルのチャックに支持して前記砥石を回転させて研
削研磨加工をする加工機における研削研磨砥石のツルー
イング方法において、前記チャックに支持される軸付き
砥石の砥石側が露出する軸部分の外周を研削除去加工す
るよう、前記砥石スピンドルの回転軸線方向に沿って移
動するシャンク振れ除去用砥石を加工機に設置する工
程、前記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸
端側を、前記加工機の砥石スピンドルのチャックで、前
記砥石側の軸部分がチャックから露出するよう支持する
工程、前記砥石スピンドルと前記シャンク振れ除去用砥
石とを回転させた状態で、前記シャンク振れ除去用砥石
と前記チャックから露出した軸部分の外周とを接触させ
ると共にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に沿
って摺動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する工
程、とを有することを特徴とする。本発明の研削研磨砥
石のツルーイング方法を実施するに際して例示すると、
被加工物として非球面金型を加工する超精密加工機上に
は、例えば、エアー軸受け等により高精度の回転精度を
有する主軸に被加工物である非球面金型が支承され、加
工刃具である砥石を有する軸付き砥石の砥石回転軸は非
球面金型回転軸に対して直交する位置に設置される。砥
石は軸（シャンク）付きの砥石であり、該軸（シャン
ク）における砥石側ではない軸端側で、エアーや高周波
の駆動源により高速回転する砥石スピンドルに軸端側で
あるシャンク（軸付き砥石の砥石部分に対して軸部分を
いい軸ともいう）がコレットチャックを介して支持さ
れ、このとき砥石側のシャンク（軸）の外周面は露出さ
れており、例えば数値制御駆動により所望の非球面軌跡
を移動して被加工面の加工を行なう。その際、砥石シャ
ンクと非接触かつ一定の間隔で平行に摺動可能な外部の
陰極と通電したカーボンや真鋳等からなる電極が加工機
上に設置され、陽極は砥石シャンクと通電する構成を有
する。さらに、陰極と陽極とに通電し砥石シャンクとの
間に弱電性を有する電解液を供給する機構を有するもの
である。また、電解除去加工の代わりに、例えば非球面
を加工する軸付き砥石とは別体に、砥石シャンクの外周
を研削除去加工するシャンク振れ除去用砥石を設けたも
のである。
ツルーイング方法は、加工機の主軸に被加工物を支承
し、軸付き砥石の軸部分を加工機の砥石スピンドルのチ
ャックに支持して前記砥石を回転させて研削研磨加工を
する加工機における研削研磨砥石のツルーイング方法に
おいて、前記チャックに支持される軸付き砥石の砥石側
が露出する軸部分の外周に対し非接触な状態で、且つ前
記砥石スピンドルの回転軸線方向に沿って移動するよう
に陰電極に通電する電極を加工機に設置する工程、前記
軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側を、
陽電極と通電する前記加工機の砥石スピンドルのチャッ
クで、前記砥石側の軸部分がチャックから露出するよう
支持する工程、前記被加工物の研削研磨加工時の回転数
よりも遅い回転数で前記砥石スピンドルを回転しながら
前記軸付き砥石の砥石外周をツルーイングし、砥石重心
軸と砥石スピンドル回転軸線とを一致して砥石の回転振
れを除去する工程、前記電極と前記チャックから露出し
た軸付き砥石の軸部分との間に電解液を供給し、前記被
加工物の研削研磨加工時の回転数よりも遅い回転数で前
記砥石スピンドルを回転しながら前記軸付き砥石の露出
した軸部分外周への電解除去加工をし、露出した軸部分
の回転振れを除去する工程、とを有することを特徴とす
る。また、本発明の研削研磨砥石のツルーイング方法
は、加工機の主軸に被加工物を支承し、軸付き砥石の軸
部分を加工機の砥石スピンドルのチャックに支持して前
記砥石を回転させて研削研磨加工をする加工機における
研削研磨砥石のツルーイング方法において、前記チャッ
クに支持される軸付き砥石の砥石側が露出する軸部分の
外周を研削除去加工するよう、前記砥石スピンドルの回
転軸線方向に沿って移動するシャンク振れ除去用砥石を
加工機に設置する工程、前記軸付き砥石の軸部分におけ
る砥石側ではない軸端側を、前記加工機の砥石スピンド
ルのチャックで、前記砥石側の軸部分がチャックから露
出するよう支持する工程、前記被加工物の研削研磨加工
時の回転数よりも遅い回転数で前記砥石スピンドルを回
転しながら前記軸付き砥石の砥石外周をツルーイング
し、砥石重心軸と砥石スピンドル回転軸線とを一致して
砥石の回転振れを除去する工程、前記砥石スピンドルと
前記シャンクから露出した軸部分の外周とを接触させる
と共にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に沿っ
て摺動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する工
程、とを有することを特徴とする。また、本発明の研削
研磨砥石のツルーイング方法は、加工機の主軸に被加工
物を支承し、軸付き砥石の軸部分を加工機の砥石スピン
ドルのチャックに支持して前記砥石を回転させて研削研
磨加工をする加工機における研削研磨砥石のツルーイン
グ方法において、前記チャックに支持される軸付き砥石
の砥石側が露出する軸部分の外周を研削除去加工するよ
う、前記砥石スピンドルの回転軸線方向に沿って移動す
るシャンク振れ除去用砥石を加工機に設置する工程、前
記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側
を、前記加工機の砥石スピンドルのチャックで、前記砥
石側の軸部分がチャックから露出するよう支持する工
程、前記被加工物の研削研磨加工時の回転数よりも遅い
回転数で前記砥石スピンドルを回転しながら前記軸付き
砥石の砥石外周をツルーイングし、砥石重心軸と砥石ス
ピンドル回転軸線とを一致して砥石の回転振れを除去す
る工程、前記砥石スピンドルと前記シャンク振れ除去用
砥石とを回転させた状態で、前記シャンク振れ除去用砥
石と前記チャックから露出した軸部分の外周とを接触さ
せると共にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に
沿って摺動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する
工程、とを有することを特徴とする。さらに、本発明の
研削研磨砥石のツルーイング方法は、加工機の主軸に被
加工物を支承し、軸付き砥石の軸部分を加工機の砥石ス
ピンドルのチャックに支持して前記砥石を回転させて研
削研磨加工をする加工機における研削研磨砥石のツルー
イング方法において、前記チャックに支持される軸付き
砥石の砥石側が露出する軸部分の外周を研削除去加工す
るよう、前記砥石スピンドルの回転軸線方向に沿って移
動するシャンク振れ除去用砥石を加工機に設置する工
程、前記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸
端側を、前記加工機の砥石スピンドルのチャックで、前
記砥石側の軸部分がチャックから露出するよう支持する
工程、前記砥石スピンドルと前記シャンク振れ除去用砥
石とを回転させた状態で、前記シャンク振れ除去用砥石
と前記チャックから露出した軸部分の外周とを接触させ
ると共にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に沿
って摺動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する工
程、とを有することを特徴とする。本発明の研削研磨砥
石のツルーイング方法を実施するに際して例示すると、
被加工物として非球面金型を加工する超精密加工機上に
は、例えば、エアー軸受け等により高精度の回転精度を
有する主軸に被加工物である非球面金型が支承され、加
工刃具である砥石を有する軸付き砥石の砥石回転軸は非
球面金型回転軸に対して直交する位置に設置される。砥
石は軸（シャンク）付きの砥石であり、該軸（シャン
ク）における砥石側ではない軸端側で、エアーや高周波
の駆動源により高速回転する砥石スピンドルに軸端側で
あるシャンク（軸付き砥石の砥石部分に対して軸部分を
いい軸ともいう）がコレットチャックを介して支持さ
れ、このとき砥石側のシャンク（軸）の外周面は露出さ
れており、例えば数値制御駆動により所望の非球面軌跡
を移動して被加工面の加工を行なう。その際、砥石シャ
ンクと非接触かつ一定の間隔で平行に摺動可能な外部の
陰極と通電したカーボンや真鋳等からなる電極が加工機
上に設置され、陽極は砥石シャンクと通電する構成を有
する。さらに、陰極と陽極とに通電し砥石シャンクとの
間に弱電性を有する電解液を供給する機構を有するもの
である。また、電解除去加工の代わりに、例えば非球面
を加工する軸付き砥石とは別体に、砥石シャンクの外周
を研削除去加工するシャンク振れ除去用砥石を設けたも
のである。
【００１０】
【作用】本発明の作用を図１〜図３を基に説明する。コ
レットチャックに支持された軸付き砥石は、その回転中
心であるスピンドル軸Ｏ（スピンドルの回転軸線）に対
して砥石２部およびシャンク４部の重心は各々δ・δ,
偏心する（図１参照）。そのため、通常スピンドルを回
転させ、砥石２外周にツルーイングと称する除去加工を
施して砥石重心の偏心を補正し、スピンドル回転軸Ｏと
砥石重心軸を一致せしめ、Ｏ軸に対する振れを除去す
る。その時、砥石シャンク４はコレットチャックに嵌着
された状態であり、シャンクの真円度が悪く斜めに支持
されるため、砥石シャンク４の重心はスピンドル回転軸
Ｏに対してδ, なる偏心が生じてしまう（図２参照）。
レットチャックに支持された軸付き砥石は、その回転中
心であるスピンドル軸Ｏ（スピンドルの回転軸線）に対
して砥石２部およびシャンク４部の重心は各々δ・δ,
偏心する（図１参照）。そのため、通常スピンドルを回
転させ、砥石２外周にツルーイングと称する除去加工を
施して砥石重心の偏心を補正し、スピンドル回転軸Ｏと
砥石重心軸を一致せしめ、Ｏ軸に対する振れを除去す
る。その時、砥石シャンク４はコレットチャックに嵌着
された状態であり、シャンクの真円度が悪く斜めに支持
されるため、砥石シャンク４の重心はスピンドル回転軸
Ｏに対してδ, なる偏心が生じてしまう（図２参照）。
【００１１】本発明では図３に示すごとく、砥石シャン
ク４の外周への電解除去加工によって全振れを取り、ス
ピンドル回転軸Ｏとシャンク４重心および砥石２重心と
が一致し、振れが除去される。従って、あらかじめシャ
ンクと砥石の重心の偏心を高度に抑えたり、チャッキン
グ時精密な調整する事なく、コレットチャックに傾斜さ
れて支持されたり、同軸度や真円度の悪い軸付き砥石に
おいても加工機上で容易に振れおよび回転バランスを取
ることができる。
ク４の外周への電解除去加工によって全振れを取り、ス
ピンドル回転軸Ｏとシャンク４重心および砥石２重心と
が一致し、振れが除去される。従って、あらかじめシャ
ンクと砥石の重心の偏心を高度に抑えたり、チャッキン
グ時精密な調整する事なく、コレットチャックに傾斜さ
れて支持されたり、同軸度や真円度の悪い軸付き砥石に
おいても加工機上で容易に振れおよび回転バランスを取
ることができる。
【００１２】
【実施例１】図４〜図６は本実施例で用いる超精密加工
機を示し、図４は一部を断面した正面図、図５および図
６は一部を断面した部分拡大正面図である。被加工物で
あるセラミック材質（ＷＣ・ＳｉＣ・Ａｌ2 Ｏ3 ）から
成る非球面ガラスモールド成形用の非球面金型１は超精
密加工機９上に設置されたワークスピンドル７に保持ヤ
トイを介して水平方向に支持されている。ワークスピン
ドル７はモーター（図示省略）により数百ｒｐｍで回転
する。
機を示し、図４は一部を断面した正面図、図５および図
６は一部を断面した部分拡大正面図である。被加工物で
あるセラミック材質（ＷＣ・ＳｉＣ・Ａｌ2 Ｏ3 ）から
成る非球面ガラスモールド成形用の非球面金型１は超精
密加工機９上に設置されたワークスピンドル７に保持ヤ
トイを介して水平方向に支持されている。ワークスピン
ドル７はモーター（図示省略）により数百ｒｐｍで回転
する。
【００１３】非球面を加工する際の研削砥石２はエアー
スピンドルや高周波タービンから成る研削ヘッド６にコ
レットチャック５により掴まれてシャンク４は垂直方向
に支承され、最適な周速を得るため数万ｒｐｍで高速回
転する。さらにカーボン・銅・真鋳等の材質からなる電
解用の陰電極３はシャンク４と非接触かつ垂直方向に摺
動する様、支持台８により超精密加工機９に設置され、
加工機とは別体に設置された電圧発生装置（図示省略）
の陰電圧（−）に通電した陰電極３と陽電圧（＋）に通
電したシャンク４との間に、弱電性の電解液が供給でき
るノズル１０が設置されている。
スピンドルや高周波タービンから成る研削ヘッド６にコ
レットチャック５により掴まれてシャンク４は垂直方向
に支承され、最適な周速を得るため数万ｒｐｍで高速回
転する。さらにカーボン・銅・真鋳等の材質からなる電
解用の陰電極３はシャンク４と非接触かつ垂直方向に摺
動する様、支持台８により超精密加工機９に設置され、
加工機とは別体に設置された電圧発生装置（図示省略）
の陰電圧（−）に通電した陰電極３と陽電圧（＋）に通
電したシャンク４との間に、弱電性の電解液が供給でき
るノズル１０が設置されている。
【００１４】上記構成からなる超精密加工機にて加工を
行なう際のツルーイング方法を説明する。研削砥石２と
一体に形成されているシャンク４をコレットチャック５
にて支持する。このとき、チャッキング誤差およびシャ
ンク４の研削砥石２に対する真円度誤差により、研削砥
石２およびシャンク４の重心は、コレットチャック５の
回転中心に対して偏心している。この状態でコレットチ
ャック５を高速回転させると、研削砥石２に振れδを生
じてしまう（図５の状態）。そのため、研削砥石２の動
的バランスが崩れて片当りとなり、非加工面をたたく現
象が生じる。そこで、研削砥石２およびシャンク４の重
心をコレットチャック５の回転中心に一致させることが
必要になる。
行なう際のツルーイング方法を説明する。研削砥石２と
一体に形成されているシャンク４をコレットチャック５
にて支持する。このとき、チャッキング誤差およびシャ
ンク４の研削砥石２に対する真円度誤差により、研削砥
石２およびシャンク４の重心は、コレットチャック５の
回転中心に対して偏心している。この状態でコレットチ
ャック５を高速回転させると、研削砥石２に振れδを生
じてしまう（図５の状態）。そのため、研削砥石２の動
的バランスが崩れて片当りとなり、非加工面をたたく現
象が生じる。そこで、研削砥石２およびシャンク４の重
心をコレットチャック５の回転中心に一致させることが
必要になる。
【００１５】以下、研削砥石２およびシャンク４の重心
をコレットチャック５の回転中心に一致させる（ツルー
イング）方法を説明する。研削砥石２およびシャンク４
の重心とコレットチャック５の回転中心との間に生じた
偏心によって研削砥石２に振れが生じない程度の回転数
で、コレットチャック５（研削砥石２およびシャンク
４）を低速回転させる。研削砥石２を低速回転させた状
態で、従来通りの方法により研削砥石２の外周をツルー
イングし、研削砥石２の重心とコレットチャック５の回
転中心との間に生じた偏心を補正する。次に、シャンク
４の重心とコレットチャック５の回転中心との間に生じ
た偏心をツルーイングして補正する。
をコレットチャック５の回転中心に一致させる（ツルー
イング）方法を説明する。研削砥石２およびシャンク４
の重心とコレットチャック５の回転中心との間に生じた
偏心によって研削砥石２に振れが生じない程度の回転数
で、コレットチャック５（研削砥石２およびシャンク
４）を低速回転させる。研削砥石２を低速回転させた状
態で、従来通りの方法により研削砥石２の外周をツルー
イングし、研削砥石２の重心とコレットチャック５の回
転中心との間に生じた偏心を補正する。次に、シャンク
４の重心とコレットチャック５の回転中心との間に生じ
た偏心をツルーイングして補正する。
【００１６】以下にその手順を説明する。研削砥石２
は、上記のように振れを生じさせない程度の回転数で、
低速回転させる。一方、シャンク４と一定の間隔を維持
して垂直方向に摺動可能な陰電極３にはノズル１０から
噴出する弱電性電解液によりシャンク４と陰電極３との
間に電解作用が生じ、シャンク４の最外周には動的に回
転対象な除去加工が施される。それ故、研削砥石２を回
転させつつ電極３を垂直方向に摺動させることにより、
シャンク４の振れは回転軸方向で抑制され、数万ｒｐｍ
という高速回転で研削砥石２が回転しても振れの生じな
い研削砥石２の支持が可能になる（図６参照）。
は、上記のように振れを生じさせない程度の回転数で、
低速回転させる。一方、シャンク４と一定の間隔を維持
して垂直方向に摺動可能な陰電極３にはノズル１０から
噴出する弱電性電解液によりシャンク４と陰電極３との
間に電解作用が生じ、シャンク４の最外周には動的に回
転対象な除去加工が施される。それ故、研削砥石２を回
転させつつ電極３を垂直方向に摺動させることにより、
シャンク４の振れは回転軸方向で抑制され、数万ｒｐｍ
という高速回転で研削砥石２が回転しても振れの生じな
い研削砥石２の支持が可能になる（図６参照）。
【００１７】本実施例によれば、ＮＣ制御により所望の
非球面形状に研削砥石２を軌道させることにより、研削
砥石２の叩き現象を防止した極めて精度の高い鏡面加工
が得られる。
非球面形状に研削砥石２を軌道させることにより、研削
砥石２の叩き現象を防止した極めて精度の高い鏡面加工
が得られる。
【００１８】
【実施例２】図７〜図９は本実施例で用いる超精密加工
機を示し、図７および図８は非球面金型と研削砥石との
説明図、図９は一部を断面した部分拡大正面図である。
本実施例は、前記実施例１と同様な構成であり、同一番
号を付してその説明を省略する。
機を示し、図７および図８は非球面金型と研削砥石との
説明図、図９は一部を断面した部分拡大正面図である。
本実施例は、前記実施例１と同様な構成であり、同一番
号を付してその説明を省略する。
【００１９】図に示すごとく、研削砥石２の外径は非球
面金型１の最小曲率Ｒより小さくないと所望の非球面形
状が創成できないばかりか、非球面金型１との干渉を防
がなくてはならない。特に、凹形状をした非球面金型１
の場合には、シャンク４は非球面金型１の周端部と干渉
しない外径となり細径化する制約を受ける。本実施例
は、前記問題点を解決するとともに、研削砥石２の振れ
を防止したものである。
面金型１の最小曲率Ｒより小さくないと所望の非球面形
状が創成できないばかりか、非球面金型１との干渉を防
がなくてはならない。特に、凹形状をした非球面金型１
の場合には、シャンク４は非球面金型１の周端部と干渉
しない外径となり細径化する制約を受ける。本実施例
は、前記問題点を解決するとともに、研削砥石２の振れ
を防止したものである。
【００２０】その作用は、研削砥石２のシャンク４を電
極３を垂直方向に摺動させて電解除去する際、研削ヘッ
ド６をＮＣ制御により同時に水平方向へ移動させて、シ
ャンク４の非球面金型１最外周の干渉する部分を細径化
し、研削砥石２の非球面形状の軌道を確保する作用・効
果がある。
極３を垂直方向に摺動させて電解除去する際、研削ヘッ
ド６をＮＣ制御により同時に水平方向へ移動させて、シ
ャンク４の非球面金型１最外周の干渉する部分を細径化
し、研削砥石２の非球面形状の軌道を確保する作用・効
果がある。
【００２１】
【実施例３】図１０は本実施例で用いる超精密加工機を
示す一部を断面した正面図である。本実施例は、基本的
には前記各実施例と同様であり、同一構成部分には同一
番号を付し、異なる部分のみ記述する。本実施例は電解
除去加工の代わりに、非球面を加工する砥石とは別体
に、シャンク４の外周を研削除去加工するシャンク振れ
除去用砥石１１を設置したものである。
示す一部を断面した正面図である。本実施例は、基本的
には前記各実施例と同様であり、同一構成部分には同一
番号を付し、異なる部分のみ記述する。本実施例は電解
除去加工の代わりに、非球面を加工する砥石とは別体
に、シャンク４の外周を研削除去加工するシャンク振れ
除去用砥石１１を設置したものである。
【００２２】シャンク振れ除去用砥石１１は、前記実施
例１と同様に、超精密加工機上にシャンク４と平行に摺
動するように設置される。その作用は、研削ヘッド６に
コレットチャック５により掴まれてシャンク４を高速回
転させ、シャンク振れ除去用砥石１１を接触させた状態
で、シャンク４の回転軸に沿って摺動させる事で、振れ
を除去する作用・効果の図れるものである。
例１と同様に、超精密加工機上にシャンク４と平行に摺
動するように設置される。その作用は、研削ヘッド６に
コレットチャック５により掴まれてシャンク４を高速回
転させ、シャンク振れ除去用砥石１１を接触させた状態
で、シャンク４の回転軸に沿って摺動させる事で、振れ
を除去する作用・効果の図れるものである。
【００２３】
【実施例４】図１１は本実施例で用いる超精密加工機を
示す一部を断面した部分拡大正面図である。本実施例
は、非球面金型１を加工する形態が異なる実施例であ
る。非球面金型１は前記各実施例と同様の形態で超精密
加工機上に設置される。一方、研削ヘッド６は非球面金
型１の回転軸に対して約４５°の角度で設置され、それ
に伴いシャンク４および研削砥石２も同様の角度に位置
される。
示す一部を断面した部分拡大正面図である。本実施例
は、非球面金型１を加工する形態が異なる実施例であ
る。非球面金型１は前記各実施例と同様の形態で超精密
加工機上に設置される。一方、研削ヘッド６は非球面金
型１の回転軸に対して約４５°の角度で設置され、それ
に伴いシャンク４および研削砥石２も同様の角度に位置
される。
【００２４】そのため、前記実施例１で記載した電極３
もシャンク４と平行に摺動する構成を有する。本実施例
の作用・効果は前記実施例１と同様であるため、説明は
省略する。尚、本実施例では前記実施例１の変形例を示
したが、本発明はこれに限定するものではなく、前記実
施例３におけるシャンク振れ除去用砥石７をシャンク４
と平行に摺動する様に構成し、前記実施例３の変形例と
することもできる。
もシャンク４と平行に摺動する構成を有する。本実施例
の作用・効果は前記実施例１と同様であるため、説明は
省略する。尚、本実施例では前記実施例１の変形例を示
したが、本発明はこれに限定するものではなく、前記実
施例３におけるシャンク振れ除去用砥石７をシャンク４
と平行に摺動する様に構成し、前記実施例３の変形例と
することもできる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明に係る研削研
磨砥石のツルーイング方法によれば、加工機の砥石スピ
ンドルのチャックに支持された軸付き砥石の軸部分（シ
ャンク）に真円度の誤差があっても、また前記チャック
による軸部分のチャッキング時に掴み誤差があっても、
加工機の砥石スピンドルのチャックに支持された軸付き
砥石の軸部分（シャンク）に係る上記誤差を加工機上で
極めて簡単に補正ができることになり、被加工面をクラ
ックやチャッピングの無い良好な面として得ることがで
き、後工程でポリッシング加工が行われる場合にはポリ
ッシング時間を大幅に短縮できる。因て、被加工物とし
て０．１μｍ以下とサブミクロンの精度が要求される非
球面ガラスモールドレンズ用金型を研削加工した場合で
あっても、極めて短時間でかつ低コストで、被加工面で
ある非球面部に前記クラックやチャッピングの無い非球
面金型の製作が可能になる。
磨砥石のツルーイング方法によれば、加工機の砥石スピ
ンドルのチャックに支持された軸付き砥石の軸部分（シ
ャンク）に真円度の誤差があっても、また前記チャック
による軸部分のチャッキング時に掴み誤差があっても、
加工機の砥石スピンドルのチャックに支持された軸付き
砥石の軸部分（シャンク）に係る上記誤差を加工機上で
極めて簡単に補正ができることになり、被加工面をクラ
ックやチャッピングの無い良好な面として得ることがで
き、後工程でポリッシング加工が行われる場合にはポリ
ッシング時間を大幅に短縮できる。因て、被加工物とし
て０．１μｍ以下とサブミクロンの精度が要求される非
球面ガラスモールドレンズ用金型を研削加工した場合で
あっても、極めて短時間でかつ低コストで、被加工面で
ある非球面部に前記クラックやチャッピングの無い非球
面金型の製作が可能になる。
【図１】本発明の作用の説明図である。
【図２】本発明の作用の説明図である。
【図３】本発明の作用の説明図である。
【図４】実施例１を示す一部を断面した正面図である。
【図５】実施例１を示す一部を断面した部分拡大正面図
である。
である。
【図６】実施例１を示す一部を断面した部分拡大正面図
である。
である。
【図７】実施例２を示す説明図である。
【図８】実施例２を示す説明図である。
【図９】実施例２を示す一部を断面した部分拡大正面図
である。
である。
【図１０】実施例３を示す一部を断面した正面図であ
る。
る。
【図１１】実施例４を示す一部を断面した部分拡大正面
図である。
図である。
１ 非球面金型 ２ 研削砥石 ３ 陰電極 ４ シャンク ５ コレットチャック ６ 研削ヘッド ７ ワークスピンドル ８ 支持台 ９ 超精密加工機 １０ ノズル １１ シャンク振れ除去用砥石
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B24B 53/00 B23H 5/00 B23H 5/06 B24B 19/08
Claims (4)
- 【請求項１】 加工機の主軸に被加工物を支承し、軸付
き砥石の軸部分を加工機の砥石スピンドルのチャックに
支持して前記砥石を回転させて研削研磨加工をする加工
機における研削研磨砥石のツルーイング方法において、 前記チャックに支持される軸付き砥石の砥石側が露出す
る軸部分の外周に対し非接触な状態で、且つ前記砥石ス
ピンドルの回転軸線方向に沿って移動するように陰電極
に通電する電極を加工機に設置する工程、 前記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側
を、陽電極と通電する前記加工機の砥石スピンドルのチ
ャックで、前記砥石側の軸部分がチャックから露出する
よう支持する工程、 前記被加工物の研削研磨加工時の回転数よりも遅い回転
数で前記砥石スピンドルを回転しながら前記軸付き砥石
の砥石外周をツルーイングし、砥石重心軸と砥石スピン
ドル回転軸線とを一致して砥石の回転振れを除去する工
程、 前記電極と前記チャックから露出した軸付き砥石の軸部
分との間に電解液を供給し、前記被加工物の研削研磨加
工時の回転数よりも遅い回転数で前記砥石スピンドルを
回転しながら前記軸付き砥石の露出した軸部分外周への
電解除去加工をし、露出した軸部分の回転振れを除去す
る工程、とを有することを特徴とする研削研磨砥石のツ
ルーイング方法。 - 【請求項２】 加工機の主軸に被加工物を支承し、軸付
き砥石の軸部分を加工機の砥石スピンドルのチャックに
支持して前記砥石を回転させて研削研磨加工をする加工
機における研削研磨砥石のツルーイング方法において、 前記チャックに支持される軸付き砥石の砥石側が露出す
る軸部分の外周を研削除去加工するよう、前記砥石スピ
ンドルの回転軸線方向に沿って移動するシャンク振れ除
去用砥石を加工機に設置する工程、 前記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側
を、前記加工機の砥石スピンドルのチャックで、前記砥
石側の軸部分がチャックから露出するよう支持する工
程、 前記被加工物の研削研磨加工時の回転数よりも遅い回転
数で前記砥石スピンドルを回転しながら前記軸付き砥石
の砥石外周をツルーイングし、砥石重心軸と砥石スピン
ドル回転軸線とを一致して砥石の回転振れを除去する工
程、 前記砥石スピンドルと前記シャンク振れ除去用砥石とを
回転させた状態で、前記シャンク振れ除去用砥石と前記
チャックから露出した軸部分の外周とを接触させると共
にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に沿って摺
動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する工程、と
を有することを特徴とする研削研磨砥石のツルーイング
方法。 - 【請求項３】 加工機の主軸に被加工物を支承し、軸付
き砥石の軸部分を加工機の砥石スピンドルのチャックに
支持して前記砥石を回転させて研削研磨加工をする加工
機における研削研磨砥石のツルーイング方法において、 前記チャックに支持される軸付き砥石の砥石側が露出す
る軸部分の外周に対し非接触な状態で、且つ前記砥石ス
ピンドルの回転軸線方向に沿って移動するように陰電極
に通電する電極を加工機に設置する工程、 前記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側
を、陽電極と通電する前記加工機の砥石スピンドルのチ
ャックで、前記砥石側の軸部分がチャックから露出する
よう支持する工程、 前記電極と前記チャックから露出した軸付き砥石の軸部
分との間に電解液を供給し、前記被加工物の研削研磨加
工時の回転数よりも遅い回転数で前記砥石スピンドルを
回転しながら前記軸付き砥石の露出した軸部分外周への
電解除去加工をし、露出した軸部分の回転振れを除去す
る工程、とを有することを特徴とする研削研磨砥石のツ
ルーイング方法。 - 【請求項４】 加工機の主軸に被加工物を支承し、軸付
き砥石の軸部分を加工機の砥石スピンドルのチャックに
支持して前記砥石を回転させて研削研磨加工をする加工
機における研削研磨砥石のツルーイング方法において、 前記チャックに支持される軸付き砥石の砥石側が露出す
る軸部分の外周を研削除去加工するよう、前記砥石スピ
ンドルの回転軸線方向に沿って移動するシャンク振れ除
去用砥石を加工機に設置する工程、 前記軸付き砥石の軸部分における砥石側ではない軸端側
を、前記加工機の砥石スピンドルのチャックで、前記砥
石側の軸部分がチャックから露出するよう支持する工
程、 前記砥石スピンドルと前記シャンク振れ除去用砥石とを
回転させた状態で、前記シャンク振れ除去用砥石と前記
チャックから露出した軸部分の外周とを接触させると共
にシャンク振れ除去用砥石を露出した軸部分に沿って摺
動させ、露出した軸部分の回転振れを除去する工程、と
を有することを特徴とする研削研磨砥石のツルーイング
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354792A JP3346591B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 研削研磨砥石のツルーイング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14354792A JP3346591B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 研削研磨砥石のツルーイング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05309564A JPH05309564A (ja) | 1993-11-22 |
| JP3346591B2 true JP3346591B2 (ja) | 2002-11-18 |
Family
ID=15341287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14354792A Expired - Fee Related JP3346591B2 (ja) | 1992-05-08 | 1992-05-08 | 研削研磨砥石のツルーイング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3346591B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112091772A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-18 | 宁波丞达精机有限公司 | 一种光学镜头自动加工生产装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102663768B1 (ko) * | 2022-02-07 | 2024-05-03 | (주)코멕스카본 | 자동차 디스플레이용 곡면 커버유리를 성형하기 위한 그라파이트 금형 가공방법 |
-
1992
- 1992-05-08 JP JP14354792A patent/JP3346591B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112091772A (zh) * | 2020-08-27 | 2020-12-18 | 宁波丞达精机有限公司 | 一种光学镜头自动加工生产装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05309564A (ja) | 1993-11-22 |
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