JP2003039294A - 曲面加工装置及び曲面加工方法 - Google Patents
曲面加工装置及び曲面加工方法Info
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- JP2003039294A JP2003039294A JP2001230505A JP2001230505A JP2003039294A JP 2003039294 A JP2003039294 A JP 2003039294A JP 2001230505 A JP2001230505 A JP 2001230505A JP 2001230505 A JP2001230505 A JP 2001230505A JP 2003039294 A JP2003039294 A JP 2003039294A
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- Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 非対称成分の大きな、又は複雑な形状の非軸
対称面を備えた光学素子等の被加工物を、良好な面粗度
で加工する。 【解決手段】 加工装置において、加工ツール２７をＰ
ＴＺステージ２６ａ上に設置して、加工ツールが加工中
にＰＴＺの体積変化を制御して微小変位できるようにす
る。前記ＰＴＺステージ２６ａは、非加工物を取り付け
た主軸の回転に同期して駆動制御され、前記加工ツール
２７は回転する被加工物の回転位置に応じた変位量で前
記主軸と平行に変位しながら加工を行う。
対称面を備えた光学素子等の被加工物を、良好な面粗度
で加工する。 【解決手段】 加工装置において、加工ツール２７をＰ
ＴＺステージ２６ａ上に設置して、加工ツールが加工中
にＰＴＺの体積変化を制御して微小変位できるようにす
る。前記ＰＴＺステージ２６ａは、非加工物を取り付け
た主軸の回転に同期して駆動制御され、前記加工ツール
２７は回転する被加工物の回転位置に応じた変位量で前
記主軸と平行に変位しながら加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、曲面、例えば、光
学素子等の非対称加工面を有する非加工物を加工する曲
面加工装置及び同方法に関するものである。
学素子等の非対称加工面を有する非加工物を加工する曲
面加工装置及び同方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ＣＤ、ＤＶＤ等の記録・再生装
置等において、光学ピックアップでの記録系のレーザー
高効率利用、再生系のレーザーＡＳ（非点）の補正など
のため非軸対称（アナモルフィック、トロイダルなど）
な光学素子が多用されている。また、カムコーダーなど
の撮像光学系においても高画角化に対応するために非軸
対称素子が必要となって来ていることから、非軸対称光
学素子の需要は近年特に高まっている。ところで、非軸
対称の光学素子を得るには、現在、例えば、（１）直接
材料を加工して所定形状を得るダイレクトカット方法、
（２）型を用いて成形（プラスティックの射出成形、ガ
ラスのリヒートプレス成形など）する方法がある。
置等において、光学ピックアップでの記録系のレーザー
高効率利用、再生系のレーザーＡＳ（非点）の補正など
のため非軸対称（アナモルフィック、トロイダルなど）
な光学素子が多用されている。また、カムコーダーなど
の撮像光学系においても高画角化に対応するために非軸
対称素子が必要となって来ていることから、非軸対称光
学素子の需要は近年特に高まっている。ところで、非軸
対称の光学素子を得るには、現在、例えば、（１）直接
材料を加工して所定形状を得るダイレクトカット方法、
（２）型を用いて成形（プラスティックの射出成形、ガ
ラスのリヒートプレス成形など）する方法がある。
【０００３】図５は、従来の加工装置を概略的に示す斜
視図である。加工装置１０は、概略的には第一の基台１
４上に摺動自在に設けたＺ方向ステージ１３、Ｚ方向ス
テージ１３上の主軸１１、及び加工ツール側部分２０の
第二の基台２２、該基台２２上のＸ方向ステージ２１、
Ｘ方向ステージ２１に載置された加工ツール２７から成
っている。基台１４上面にはＺ方向ステージ１３を案内
するための突条１５が設けられており、一方Ｚ方向ステ
ージ１３下面には前記突条１５に対応した溝１６が形成
されている。Ｚ方向ステージ１３は、伝動機構１９ａを
介してモータ１９により回転駆動される回転軸１９ｂの
回転により、基台１４上で前記突条１５に案内されて往
復変位し、同時に主軸１１及び被加工物取付用主軸面板
１７も同様に変位する。Ｚ方向ステージ１３上には、主
軸１１及び主軸１１を回転させるためのモータ１８が配
置されており、かつ、主軸１１後部には主軸の回転角を
検出するための角度センサー（Ｃ軸）１２が内蔵されて
いる。
視図である。加工装置１０は、概略的には第一の基台１
４上に摺動自在に設けたＺ方向ステージ１３、Ｚ方向ス
テージ１３上の主軸１１、及び加工ツール側部分２０の
第二の基台２２、該基台２２上のＸ方向ステージ２１、
Ｘ方向ステージ２１に載置された加工ツール２７から成
っている。基台１４上面にはＺ方向ステージ１３を案内
するための突条１５が設けられており、一方Ｚ方向ステ
ージ１３下面には前記突条１５に対応した溝１６が形成
されている。Ｚ方向ステージ１３は、伝動機構１９ａを
介してモータ１９により回転駆動される回転軸１９ｂの
回転により、基台１４上で前記突条１５に案内されて往
復変位し、同時に主軸１１及び被加工物取付用主軸面板
１７も同様に変位する。Ｚ方向ステージ１３上には、主
軸１１及び主軸１１を回転させるためのモータ１８が配
置されており、かつ、主軸１１後部には主軸の回転角を
検出するための角度センサー（Ｃ軸）１２が内蔵されて
いる。
【０００４】加工装置の加工ツール側部分２０の基台２
２上面にはＸ方向ステージ２１を案内するための突条２
３が設けられ、一方、Ｘ方向ステージ２１下面には前記
突条２３に対応した溝２４が設けられている。Ｘ方向ス
テージ２１は、伝動機構２８ａを介してモータ２８によ
り回転駆動される回転軸２８ｂの回転により、第二の基
台２２上で前記突条２３に案内されて往復変位すること
ができる。基台２２上面には、加工ツール２７を加工面
法線方向に常に姿勢制御するためのＢ軸２５があり、そ
の上面にツールステージ２６が設置されている。
２上面にはＸ方向ステージ２１を案内するための突条２
３が設けられ、一方、Ｘ方向ステージ２１下面には前記
突条２３に対応した溝２４が設けられている。Ｘ方向ス
テージ２１は、伝動機構２８ａを介してモータ２８によ
り回転駆動される回転軸２８ｂの回転により、第二の基
台２２上で前記突条２３に案内されて往復変位すること
ができる。基台２２上面には、加工ツール２７を加工面
法線方向に常に姿勢制御するためのＢ軸２５があり、そ
の上面にツールステージ２６が設置されている。
【０００５】加工ツール２７は、前記ツールステージ２
６とともにＸ方向ステージ２１上に設置されている。こ
こでＸ方向ステージ２１はＺ方向ステージ１３と直交状
に配置されており、加工対象のワークに対する加工ツー
ル２７の位置の径方向位置決めを行う。
６とともにＸ方向ステージ２１上に設置されている。こ
こでＸ方向ステージ２１はＺ方向ステージ１３と直交状
に配置されており、加工対象のワークに対する加工ツー
ル２７の位置の径方向位置決めを行う。
【０００６】以上で説明した加工装置１０を用いて非軸
対称加工を行う場合、加工対象物は前記主軸１１の主軸
面板１７上に取り付けられてモータ１８により回転し、
Ｚ方向ステージ１３は、主軸１１の回転に同期して非軸
対称の加工面形状に合わせてモータ１９の駆動により微
小変位し、非加工物の径方向に位置決めされたツール２
７に対して加工対象物の切り込み（切削）を行う。図６
は、加工時における主軸１１の回転角度とＺ方向ステー
ジ１３のＺ方向（加工対象でいうサグ）での変位（サグ
の偏差）との関係を示している。アナモルフィック、ト
ロイダルなどの非軸対称面を加工する場合には、Ｚ方向
ステージ１３は、図示のように主軸１１が１回転（360
゜）する間にＺ方向に変位する。主軸１１の回りで、被
加工物のある径のところを考えると、そのＺ方向変位は
回転角度に対しｓｉｎ波状となり、外周に行くほど１回
転中のＺ方向ステージの変位は大きく、中心近傍では逆
に小さくなり、中心は０となる。図中、例えばφ＝４．
０とφ＝２．０、φ＝１．０での回転角度とサグの偏差
との関係から明らかなように、φが小さくなるに従って
サグの偏差が小さくなっているのが分かる。
対称加工を行う場合、加工対象物は前記主軸１１の主軸
面板１７上に取り付けられてモータ１８により回転し、
Ｚ方向ステージ１３は、主軸１１の回転に同期して非軸
対称の加工面形状に合わせてモータ１９の駆動により微
小変位し、非加工物の径方向に位置決めされたツール２
７に対して加工対象物の切り込み（切削）を行う。図６
は、加工時における主軸１１の回転角度とＺ方向ステー
ジ１３のＺ方向（加工対象でいうサグ）での変位（サグ
の偏差）との関係を示している。アナモルフィック、ト
ロイダルなどの非軸対称面を加工する場合には、Ｚ方向
ステージ１３は、図示のように主軸１１が１回転（360
゜）する間にＺ方向に変位する。主軸１１の回りで、被
加工物のある径のところを考えると、そのＺ方向変位は
回転角度に対しｓｉｎ波状となり、外周に行くほど１回
転中のＺ方向ステージの変位は大きく、中心近傍では逆
に小さくなり、中心は０となる。図中、例えばφ＝４．
０とφ＝２．０、φ＝１．０での回転角度とサグの偏差
との関係から明らかなように、φが小さくなるに従って
サグの偏差が小さくなっているのが分かる。
【０００７】このように、従来の加工装置では非軸対称
な光学素子を加工するために、主軸１１を１回転する間
にＺ方向ステージ１３をＺ方向にｓｉｎ波状に往復変位
させている。しかしながら、Ｚ方向ステージ１３上には
モータ１８等を含めた主軸１１と加工対象物の重量が加
わるため大重量となり、その慣性による応答性の低下は
避けられず、主軸１１の回転速度を上げるに従って変位
遅延の問題は大きくなる。つまり、主軸１１を高速回転
した状態でＺ方向ステージ１３を追従させるのは困難と
なり、特に切削加工ではその面粗度において不利とな
る。
な光学素子を加工するために、主軸１１を１回転する間
にＺ方向ステージ１３をＺ方向にｓｉｎ波状に往復変位
させている。しかしながら、Ｚ方向ステージ１３上には
モータ１８等を含めた主軸１１と加工対象物の重量が加
わるため大重量となり、その慣性による応答性の低下は
避けられず、主軸１１の回転速度を上げるに従って変位
遅延の問題は大きくなる。つまり、主軸１１を高速回転
した状態でＺ方向ステージ１３を追従させるのは困難と
なり、特に切削加工ではその面粗度において不利とな
る。
【０００８】次に、前記従来の加工装置を用いて研削加
工を行う場合について説明する。研削加工では加工ツー
ルである砥石を回転させることができるため、相対回転
速度が上がり、面粗度の面からみれば主軸１１を高速回
転しなくてもよいという有利な点がある。しかし、それ
でも変位を大きくとる非軸対称面であると、切削の場合
と同様にＺ方向ステージの応答性の問題が生じやはり同
様の問題が生じる。光学素子ではその素子の最終面粗度
を光学鏡面にまで上げるため、加工対象の材料と加工ツ
ールの材料によって異なるものの、加工対象物と加工ツ
ールの相対速度を上げることが特に必要である。ところ
が、以上で述べたＺステージの変位応答性の問題から、
実際には研削加工においても、非軸対称加工においては
主軸回転速度をアップできない。
工を行う場合について説明する。研削加工では加工ツー
ルである砥石を回転させることができるため、相対回転
速度が上がり、面粗度の面からみれば主軸１１を高速回
転しなくてもよいという有利な点がある。しかし、それ
でも変位を大きくとる非軸対称面であると、切削の場合
と同様にＺ方向ステージの応答性の問題が生じやはり同
様の問題が生じる。光学素子ではその素子の最終面粗度
を光学鏡面にまで上げるため、加工対象の材料と加工ツ
ールの材料によって異なるものの、加工対象物と加工ツ
ールの相対速度を上げることが特に必要である。ところ
が、以上で述べたＺステージの変位応答性の問題から、
実際には研削加工においても、非軸対称加工においては
主軸回転速度をアップできない。
【０００９】以上、従来の加工装置における問題点を整
理すれば、以下のとおりである。加工対象の光学面に
は鏡面性が必要なため、加工対象と加工ツールの相対速
度を上げる必要がある、しかしながら、非軸対称加工
では、主軸１回転毎にＺ方向変位が発生するため変位さ
せる対象の重量は変位応答性に影響を与える。の相
対速度を変化できる研削加工においても、Ｚ方向ステー
ジの変位ストロークが大きくなれば重量の大きなもので
は不利となる。
理すれば、以下のとおりである。加工対象の光学面に
は鏡面性が必要なため、加工対象と加工ツールの相対速
度を上げる必要がある、しかしながら、非軸対称加工
では、主軸１回転毎にＺ方向変位が発生するため変位さ
せる対象の重量は変位応答性に影響を与える。の相
対速度を変化できる研削加工においても、Ｚ方向ステー
ジの変位ストロークが大きくなれば重量の大きなもので
は不利となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は従来
の加工装置の持つ欠点を解消することを目的とするもの
であって、従来は、加工時において主軸及び非加工物を
載せた状態でＺステージに微小変位を与えたことによ
り、主軸の回転速度によりその応答性が問題となったこ
とに鑑み、主軸の代わりに軽量な加工ツールを微小変位
させる構成を採ることで、Ｚステージの応答性の問題を
解決し、主軸１１の回転速度を上げることで、加工効率
と加工面の面粗度を向上させ、同時に非軸対称成分の大
きな面や複雑な面の加工にも十分対応できるようにする
ことを目的とするものである。
の加工装置の持つ欠点を解消することを目的とするもの
であって、従来は、加工時において主軸及び非加工物を
載せた状態でＺステージに微小変位を与えたことによ
り、主軸の回転速度によりその応答性が問題となったこ
とに鑑み、主軸の代わりに軽量な加工ツールを微小変位
させる構成を採ることで、Ｚステージの応答性の問題を
解決し、主軸１１の回転速度を上げることで、加工効率
と加工面の面粗度を向上させ、同時に非軸対称成分の大
きな面や複雑な面の加工にも十分対応できるようにする
ことを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、被加
工物を回転させる回転手段と、前記被加工物の加工ツー
ルを変位駆動する加工ツール駆動手段と、前記回転手段
の回転に同期して前記加工ツール駆動手段を駆動制御す
る手段とを有し、回転する被加工物の回転位置に応じた
変位量で前記加工ツールを変位駆動することを特徴とす
る曲面加工装置である。
工物を回転させる回転手段と、前記被加工物の加工ツー
ルを変位駆動する加工ツール駆動手段と、前記回転手段
の回転に同期して前記加工ツール駆動手段を駆動制御す
る手段とを有し、回転する被加工物の回転位置に応じた
変位量で前記加工ツールを変位駆動することを特徴とす
る曲面加工装置である。
【００１２】請求項２の発明は、請求項１に記載された
曲面加工装置において、前記加工ツールは被加工物の回
転軸の方向に変位駆動されることを特徴とする曲面加工
装置である。
曲面加工装置において、前記加工ツールは被加工物の回
転軸の方向に変位駆動されることを特徴とする曲面加工
装置である。
【００１３】請求項３の発明は、請求項１又は２に記載
された曲面加工装置において、前記加工ツール駆動手段
は圧電体を備えたことを特徴とする曲面加工装置であ
る。
された曲面加工装置において、前記加工ツール駆動手段
は圧電体を備えたことを特徴とする曲面加工装置であ
る。
【００１４】請求項４の発明は、被加工物を回転させる
工程、前記被加工物の回転に同期し、該非加工物の回転
位置に応じた変位量で前記加工ツールを変位駆動する工
程、を有することを特徴とする曲面加工方法である。
工程、前記被加工物の回転に同期し、該非加工物の回転
位置に応じた変位量で前記加工ツールを変位駆動する工
程、を有することを特徴とする曲面加工方法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態を図面を参照し
つつ説明する。図１は本発明の加工装置１０の加工ツー
ル側部分２０を概略的に示す斜視図であり、加工装置１
０の他の構成は従来のものと同様である。図示の構成に
おいて従来と同様の部分には同様の番号を付してある。
即ち、Ｘ方向ステージ２２上にはＢ軸２５が設置されて
おり、Ｂ軸２５上にはツールステージ２６及び加工ツー
ル２７が置かれている。この構成は既に説明した従来の
加工装置と同様であるが、本実施形態においては、Ｂ軸
２５とツールステージ２６との間に圧電体、例えばＰＺ
Ｔ（チタン酸ジルコン酸鉛）から成るステージ（ＰＴＺ
ステージ）２６ａが配置されている点で相違している。
ＰＺＴステージ２６ａはＰＺＴが電位差に応じて歪が生
じるのを利用して、印加電圧によりＰＺＴを制御し、ツ
ールステージ２６、従って加工ツール２７がＺ方向に所
望量だけ微小変位するようにしている。つまり、加工時
において従来の加工装置においてはＺ方向ステージ１３
をＺ方向に微小変位させていたのに代えて、本実施形態
では加工ツールをＺ方法に微小変位させて切削又は研削
を行うようにしている。
つつ説明する。図１は本発明の加工装置１０の加工ツー
ル側部分２０を概略的に示す斜視図であり、加工装置１
０の他の構成は従来のものと同様である。図示の構成に
おいて従来と同様の部分には同様の番号を付してある。
即ち、Ｘ方向ステージ２２上にはＢ軸２５が設置されて
おり、Ｂ軸２５上にはツールステージ２６及び加工ツー
ル２７が置かれている。この構成は既に説明した従来の
加工装置と同様であるが、本実施形態においては、Ｂ軸
２５とツールステージ２６との間に圧電体、例えばＰＺ
Ｔ（チタン酸ジルコン酸鉛）から成るステージ（ＰＴＺ
ステージ）２６ａが配置されている点で相違している。
ＰＺＴステージ２６ａはＰＺＴが電位差に応じて歪が生
じるのを利用して、印加電圧によりＰＺＴを制御し、ツ
ールステージ２６、従って加工ツール２７がＺ方向に所
望量だけ微小変位するようにしている。つまり、加工時
において従来の加工装置においてはＺ方向ステージ１３
をＺ方向に微小変位させていたのに代えて、本実施形態
では加工ツールをＺ方法に微小変位させて切削又は研削
を行うようにしている。
【００１６】本実施形態では、ＰＺＴステージ２６ａを
採用して加工ツール側を変位させることで変位応答性を
高め、加工ツールをワーク切り込み方向と同じ方向に応
答性よく変位できるようにしたため、面粗度の向上と共
に非軸対称の変位が大きい面や複雑な面の加工が可能で
ある。
採用して加工ツール側を変位させることで変位応答性を
高め、加工ツールをワーク切り込み方向と同じ方向に応
答性よく変位できるようにしたため、面粗度の向上と共
に非軸対称の変位が大きい面や複雑な面の加工が可能で
ある。
【００１７】図２は本実施形態における主軸１１の回転
数と面粗度との関係を表した図（グラフ）である。ここ
で、図２Ａは、切削加工における面粗度Ｒａと主軸回転
数との関係、及び図２Ｂは、研削加工において、主軸回
転数を１００ｒｐｍで一定にしたときの面粗度Ｒａと砥
石軸回転数との関係を示している。切削加工時において
は主軸回転数を５００ｒｐｍ程度にすると面粗度Ｒａを
０．０１μm程度にできることが、また、研削加工にお
いては、例えば主軸の回転を１００ｒｐｍとしたとき砥
石軸回転数が４０００ｒｐｍに達した段階で面粗度Ｒａ
を０．０１μm程度の良好な状態にできることが分か
る。加工制御は、主軸１１の回転を主軸角度センサ（Ｃ
軸）１２で読み取り、その回転と同期を取ってＰＺＴス
テージ２６ａを変位させ、所望の非軸対称光学素子の研
削又は切削ができるように行う。この変位量制御はＸ、
Ｚ、Ｃ軸をＮＣユニットがトータルで制御することで行
うが、その制御自体は従来周知である。
数と面粗度との関係を表した図（グラフ）である。ここ
で、図２Ａは、切削加工における面粗度Ｒａと主軸回転
数との関係、及び図２Ｂは、研削加工において、主軸回
転数を１００ｒｐｍで一定にしたときの面粗度Ｒａと砥
石軸回転数との関係を示している。切削加工時において
は主軸回転数を５００ｒｐｍ程度にすると面粗度Ｒａを
０．０１μm程度にできることが、また、研削加工にお
いては、例えば主軸の回転を１００ｒｐｍとしたとき砥
石軸回転数が４０００ｒｐｍに達した段階で面粗度Ｒａ
を０．０１μm程度の良好な状態にできることが分か
る。加工制御は、主軸１１の回転を主軸角度センサ（Ｃ
軸）１２で読み取り、その回転と同期を取ってＰＺＴス
テージ２６ａを変位させ、所望の非軸対称光学素子の研
削又は切削ができるように行う。この変位量制御はＸ、
Ｚ、Ｃ軸をＮＣユニットがトータルで制御することで行
うが、その制御自体は従来周知である。
【００１８】次に本発明の実施例について説明する。有
限ＣＤ用対物レンズにおいて光源であるＬＤの非点隔差
を補正するための、ディスク側の光学面（Ｓ２）を非軸
対称とする場合について説明する。非軸対称Ｓ２の非球
面式の各係数は、例えば Ｘ方向 Ｒ＝−４．２０２１９ Ｋ＝−６．９７ Ａ４＝０．０００７０ Ａ６＝−０．０００２ Ａ８＝２．１５Ｅ−５ Ａ１０＝−１．２Ｅー６ Ｙ方向 Ｒ＝−４．１９５９５ Ｋ＝−６．９７ Ａ４＝０．０００７０ Ａ６＝−０．０００２ Ａ８＝２．１５Ｅ−５ Ａ１０＝−１．２Ｅー６
限ＣＤ用対物レンズにおいて光源であるＬＤの非点隔差
を補正するための、ディスク側の光学面（Ｓ２）を非軸
対称とする場合について説明する。非軸対称Ｓ２の非球
面式の各係数は、例えば Ｘ方向 Ｒ＝−４．２０２１９ Ｋ＝−６．９７ Ａ４＝０．０００７０ Ａ６＝−０．０００２ Ａ８＝２．１５Ｅ−５ Ａ１０＝−１．２Ｅー６ Ｙ方向 Ｒ＝−４．１９５９５ Ｋ＝−６．９７ Ａ４＝０．０００７０ Ａ６＝−０．０００２ Ａ８＝２．１５Ｅ−５ Ａ１０＝−１．２Ｅー６
【００１９】図３は、この実施例における加工時におけ
る主軸の回転角度とサグの偏差との関係を示した図であ
る。図示のように、この実施例においても主軸の１回転
中にサグの偏差がｓｉｎ波状に振れており、かつ中心か
ら外周に向かうに従ってその振れが大きいことが確認で
きる。また、ＬＤ側光学面Ｓ１についてはＲ＝２．５７
６を持つ軸対称の非球面である。加工対称物は無電解ニ
ッケルメッキを施したＳＵＳ材料で、メッキ層の切削加
工を行った。加工条件としては主軸回転数５００rpmに
て加工した。また使用したＰＺＴはドイツＰＩ社のフレ
クシャタイプ、加工装置は東芝機械製ＵＬＧ−１００Ｃ
Ｈ３（商品名）を用いてファナック社製ＮＣ装置にてＰ
ＺＴをコントロールした。
る主軸の回転角度とサグの偏差との関係を示した図であ
る。図示のように、この実施例においても主軸の１回転
中にサグの偏差がｓｉｎ波状に振れており、かつ中心か
ら外周に向かうに従ってその振れが大きいことが確認で
きる。また、ＬＤ側光学面Ｓ１についてはＲ＝２．５７
６を持つ軸対称の非球面である。加工対称物は無電解ニ
ッケルメッキを施したＳＵＳ材料で、メッキ層の切削加
工を行った。加工条件としては主軸回転数５００rpmに
て加工した。また使用したＰＺＴはドイツＰＩ社のフレ
クシャタイプ、加工装置は東芝機械製ＵＬＧ−１００Ｃ
Ｈ３（商品名）を用いてファナック社製ＮＣ装置にてＰ
ＺＴをコントロールした。
【００２０】図４Ａ、Ｂは、その結果得られた被軸対称
面の測定結果を示した図である。図示のように、Ｘ、Ｙ
方向の中間Ｒにてフィッティングすると形状が非軸対称
に加工できているのが分かる。また、各方向でフィッテ
ィングした時の面精度は０．１μm程度で良好である。
また面粗度もＲa＝０．０１μmと良好であった。なお、
以上非軸対称な光学素子を加工する場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記光学素
子を成形するための型の加工等、非軸対称な加工面を有
する被加工物に広く適用することができる。
面の測定結果を示した図である。図示のように、Ｘ、Ｙ
方向の中間Ｒにてフィッティングすると形状が非軸対称
に加工できているのが分かる。また、各方向でフィッテ
ィングした時の面精度は０．１μm程度で良好である。
また面粗度もＲa＝０．０１μmと良好であった。なお、
以上非軸対称な光学素子を加工する場合について説明し
たが、本発明はこれに限定されず、例えば、前記光学素
子を成形するための型の加工等、非軸対称な加工面を有
する被加工物に広く適用することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、軽量な工具を変位させ
て加工を行うため、主軸を高速回転させても従来のＺ方
向ステージを変位させる場合のような応答遅延が発生せ
ず、切削、研削のいずれの加工においても、非加工物に
ついて良好な面粗度のものを得ることが出来る。また、
非軸対称成分の大きな面も容易に形成可能であり、か
つ、例えば４回転対称、６回転対称などの複雑な面の加
工にも十分対応可能である。
て加工を行うため、主軸を高速回転させても従来のＺ方
向ステージを変位させる場合のような応答遅延が発生せ
ず、切削、研削のいずれの加工においても、非加工物に
ついて良好な面粗度のものを得ることが出来る。また、
非軸対称成分の大きな面も容易に形成可能であり、か
つ、例えば４回転対称、６回転対称などの複雑な面の加
工にも十分対応可能である。
【図１】 本発明の加工装置の加工ツール側部分を概略
的に示す斜視図である。
的に示す斜視図である。
【図２】 加工装置による、主軸の回転数と面粗度との
関係を説明するための図である。
関係を説明するための図である。
【図３】 本発明の実施例における主軸の回転角度とサ
グの偏差との関係を示す図である。
グの偏差との関係を示す図である。
【図４】 本発明を実施して得られた被軸対称面の測定
結果を示す図である。
結果を示す図である。
【図５】 従来の加工装置を概略的に示す斜視図であ
る。
る。
【図６】 従来の加工装置における主軸の回転角度とサ
グの偏差との関係を示す図である。
グの偏差との関係を示す図である。
１０…加工装置、１１…主軸、１２…角度センサー（Ｃ
軸）、１３…Ｚ方向ステージ、１４…基台、１５…突
条、１６…溝、１７…主軸面板、１９…モータ、１９ａ
…減速機構、２２…基台、２３…突条、２４…溝、２５
…Ｂ軸、２６…ツールステージ、２６ａ…ＰＴＺステー
ジ、２７…加工ツール、モタ２８、減速機構２８ａ、回
転軸２８ｂ、
軸）、１３…Ｚ方向ステージ、１４…基台、１５…突
条、１６…溝、１７…主軸面板、１９…モータ、１９ａ
…減速機構、２２…基台、２３…突条、２４…溝、２５
…Ｂ軸、２６…ツールステージ、２６ａ…ＰＴＺステー
ジ、２７…加工ツール、モタ２８、減速機構２８ａ、回
転軸２８ｂ、
Claims (4)
- 【請求項１】 被加工物を回転させる回転手段と、 前記被加工物の加工ツールを変位駆動する加工ツール駆
動手段と、 前記回転手段の回転に同期して前記加工ツール駆動手段
を駆動制御する手段とを有し、 回転する被加工物の回転位置に応じた変位量で前記加工
ツールを変位駆動することを特徴とする曲面加工装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載された曲面加工装置にお
いて、 前記加工ツールは被加工物の加工面法線の方向に変位駆
動されることを特徴とする曲面加工装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載された曲面加工装
置において、 前記加工ツール駆動手段は圧電体を備えたことを特徴と
する曲面加工装置。 - 【請求項４】 被加工物を回転させる工程、 前記被加工物の回転に同期し、該非加工物の回転位置に
応じた変位量で前記加工ツールを変位駆動する工程、を
有することを特徴とする曲面加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001230505A JP2003039294A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 曲面加工装置及び曲面加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001230505A JP2003039294A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 曲面加工装置及び曲面加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003039294A true JP2003039294A (ja) | 2003-02-12 |
Family
ID=19062705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001230505A Pending JP2003039294A (ja) | 2001-07-30 | 2001-07-30 | 曲面加工装置及び曲面加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003039294A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7293337B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-11-13 | Konica Minolta Opto, Inc. | Machining apparatus |
| CN114589582A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-07 | 重庆臻宝实业有限公司 | 一种对称圆曲面电极曲面研磨的加工方法 |
-
2001
- 2001-07-30 JP JP2001230505A patent/JP2003039294A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7293337B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-11-13 | Konica Minolta Opto, Inc. | Machining apparatus |
| CN114589582A (zh) * | 2022-03-18 | 2022-06-07 | 重庆臻宝实业有限公司 | 一种对称圆曲面电极曲面研磨的加工方法 |
| CN114589582B (zh) * | 2022-03-18 | 2022-12-16 | 重庆臻宝实业有限公司 | 一种对称圆曲面电极曲面研磨的加工方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040603 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20040604 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20040618 |