特開 2024-175817 超半球形状の加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024175817

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】超半球形状の加工方法

(51)【国際特許分類】

   B24B 11/10 20060101AFI20241212BHJP

【ＦＩ】

B24B11/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023093849

(22)【出願日】2023-06-07

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り ウェブサイト、令和５年３月 日刊工業新聞、令和５年４月１８日 ＯＰＩＥ‘２３、令和５年４月１９日～同月２１日

(71)【出願人】

【識別番号】000162180

【氏名又は名称】共立精機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001368

【氏名又は名称】清流国際弁理士法人

(74)【代理人】

【識別番号】100129252

【弁理士】

【氏名又は名称】昼間 孝良

(74)【代理人】

【識別番号】100155033

【弁理士】

【氏名又は名称】境澤 正夫

(72)【発明者】

【氏名】渡部 直也

【テーマコード（参考）】

3C049

【Ｆターム（参考）】

3C049AA02

3C049AA11

3C049AA13

3C049AB01

3C049AB03

3C049BA02

3C049BB02

3C049BB09

3C049BC01

3C049BC02

3C049CA02

3C049CB01

3C049CB03

(57)【要約】

【課題】ワークの加工工程を工夫することにより、標準的なカーブジェネレータを使用して超半球形状を加工することを可能にしたカップ砥石を用いた超半球形状の加工方法を提供する。
【解決手段】スピンドル２と昇降装置３とスライドテーブル４と旋回装置５と回転装置６とカップ砥石７とを備えたカーブジェネレータを使用し、カップ砥石７の傾斜角度αを４５°超に設定し、カップ砥石７におけるワークＷとの接触点であってＺ軸方向で最も高い位置にある研削ポイントをスピンドル２の回転軸ＥからＸ軸方向に外れた位置に配置し、スピンドル２及びカップ砥石７が回転した状態で、ワークＷをＺ軸方向に上昇させる工程と、ワークＷの上端がカップ砥石７の研削ポイントに到達した後、カップ砥石７の研削ポイントをスピンドル２の回転軸Ｅに一致するようにＸ軸方向に移動させる工程とを有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークを着脱可能に保持する一方でＺ軸方向の回転軸を有するスピンドルと、このスピンドルをＺ軸方向に昇降させる昇降装置と、前記スピンドルの回転軸に対して直交するＸ軸方向に沿って進退可能に構成されたスライドテーブルと、このスライドテーブル上で前記Ｚ軸方向及び前記Ｘ軸方向に対して直交するＢ軸の廻りに旋回可能に構成された旋回装置と、この旋回装置に搭載されていて前記Ｂ軸と直交する回転軸を有する回転装置と、この回転装置に着脱可能に取り付けられたカップ砥石とを備えたカーブジェネレータを使用し、
前記カップ砥石の前記スピンドルの回転軸に対する傾斜角度αを４５°超に設定し、前記カップ砥石における前記ワークとの接触点であって前記Ｚ軸方向で最も高い位置にある研削ポイントを前記スピンドルの回転軸から前記Ｘ軸方向に外れた位置に配置し、前記スピンドル及び前記カップ砥石が回転した状態で、前記ワークを前記Ｚ軸方向に上昇させる工程と、
前記ワークの上端が前記カップ砥石の研削ポイントに到達した後、前記カップ砥石の研削ポイントを前記スピンドルの回転軸に一致するように前記Ｘ軸方向に移動させる工程とを有することを特徴とする超半球形状の加工方法。

【請求項2】

前記ワークの目標加工形状及び前記カップ砥石の形状を含む形状データに基づいて前記カップ砥石の前記スピンドルの回転軸に対する傾斜角度αと前記カップ砥石の前記Ｘ軸方向の移動量Δｄとを演算する演算部と、この演算部により演算された算出値に基づいて前記昇降装置と前記スライドテーブルと前記旋回装置の移動を制御する制御部とを備え、
前記カップ砥石の前記傾斜角度αと前記Ｘ軸方向の移動量Δｄとを演算し、この演算された算出値に基づいて前記カップ砥石が前記スピンドルの回転軸に対して前記傾斜角度αを有するように前記Ｂ軸の廻りに旋回すると共に前記カップ砥石が前記スピンドルの回転軸から前記Ｘ軸方向の移動量Δｄだけ移動し、
前記ワークが前記Ｚ軸方向に上昇して前記ワークと前記カップ砥石が接触し、前記カップ砥石が前記ワークの所定の量を研削した後、前記カップ砥石の研削ポイントが前記スピンドルの回転軸に一致するように前記Ｘ軸方向の移動量Δｄだけ移動することにより前記カップ砥石が前記ワークを前記目標加工形状になるように研削することを特徴とする請求項１に記載の超半球形状の加工方法。

【請求項3】

前記カップ砥石の前記Ｘ軸方向の移動量Δｄ［ｍｍ］と、前記カップ砥石を前記傾斜角度αに設定した状態で前記ワークの中心軸と前記カップ砥石が接触するように前記ワークを上昇させたときの前記ワークと前記カップ砥石が干渉する前記Ｘ軸方向の仮想干渉量Ｘｄ［ｍｍ］とがＸｄ≦Δｄ≦Ｘｄ＋３ｍｍの関係を満たすことを特徴とする請求項２に記載の超半球形状の加工方法。

【請求項4】

前記ワークを加工する前に、前記カップ砥石の前記傾斜角度αを０°に設定した状態で前記ワークの中心軸と前記カップ砥石が接触するように前記ワークを上昇させ、前記ワークと前記カップ砥石が接触したときの前記ワークの前記Ｚ軸方向の位置を基準位置として予め登録しておき、
前記カップ砥石の前記傾斜角度αが０°の状態から４５°超に設定したときに変位する前記カップ砥石の前記Ｚ軸方向の変位量Ｚｄを演算し、予め登録した前記ワークの基準位置と演算された前記カップ砥石の前記Ｚ軸方向の変位量Ｚｄとを含む位置データに基づいて前記ワークのＺ軸方向の移動量Ｗｚを演算し、
この演算された算出値に基づいて前記ワークを前記Ｚ軸方向に移動させて研削することを特徴とする請求項２又は３に記載の超半球形状の加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カップ砥石を用いた超半球形状の加工方法に関し、更に詳しくは、ワークの加工工程を工夫することにより、標準的なカーブジェネレータを使用して超半球形状を加工することを可能にしたカップ砥石を用いた超半球形状の加工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来のレンズ加工機において、レンズを保持し、回転する軸（Ｚ軸）とそれに直交するＸ軸とレンズを研削する工具側の軸（Ｂ軸）の３軸を同時に制御することにより、レンズを任意の形状に加工することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、このような３軸同時制御では、各軸を高い精度で制御することは難しく、また、加工後のレンズが所望の目標加工形状になるように十分な精度を維持することが難しいという問題がある。

【0003】

また、従来のカーブジェネレータを用いた加工方法では、カップ砥石を傾斜させた状態でＺ軸方向に上昇させて加工するため、加工対象のワークは物理的に正確な球面になり、前段落に記載した３軸同時制御による加工方法よりも精度的に優位性がある。しかしながら、従来のカーブジェネレータを用いて超半球形状を加工する場合、工具（例えばカップ砥石）をＺ軸に対して４５°超に傾斜させた状態でレンズをＺ軸方向に上昇させながら加工しようとすると、カップ砥石とレンズが干渉し、超半球形状を加工することができないという問題がある。具体的には、図６（ａ）～（ｃ）に示すように、カップ砥石７をＺ軸に対して例えば５５°程度に傾斜させた状態で、従来の加工方法に基づいて超半球形状を加工しようとすると、未加工のワークＷをＺ軸方向に上昇させた際、カップ砥石の一部とワークＷの側面とが干渉し、ワークＷの側面が研削されてしまうため、超半球形状を得ることができない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８－０６８３３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の目的は、ワークの加工工程を工夫することにより、標準的なカーブジェネレータを使用して超半球形状を加工することを可能にしたカップ砥石を用いた超半球形状の加工方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するための本発明の超半球形状の加工方法は、ワークを着脱可能に保持する一方でＺ軸方向の回転軸を有するスピンドルと、このスピンドルをＺ軸方向に昇降させる昇降装置と、前記スピンドルの回転軸に対して直交するＸ軸方向に沿って進退可能に構成されたスライドテーブルと、このスライドテーブル上で前記Ｚ軸方向及び前記Ｘ軸方向に対して直交するＢ軸の廻りに旋回可能に構成された旋回装置と、この旋回装置に搭載されていて前記Ｂ軸と直交する回転軸を有する回転装置と、この回転装置に着脱可能に取り付けられたカップ砥石とを備えたカーブジェネレータを使用し、前記カップ砥石の前記スピンドルの回転軸に対する傾斜角度αを４５°超に設定し、前記カップ砥石における前記ワークとの接触点であって前記Ｚ軸方向で最も高い位置にある研削ポイントを前記スピンドルの回転軸から前記Ｘ軸方向に外れた位置に配置し、前記スピンドル及び前記カップ砥石が回転した状態で、前記ワークを前記Ｚ軸方向に上昇させる工程と、前記ワークの上端が前記カップ砥石の研削ポイントに到達した後、前記カップ砥石の研削ポイントを前記スピンドルの回転軸に一致するように前記Ｘ軸方向に移動させる工程とを有することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0007】

本発明の超半球形状の加工方法では、ワークを着脱可能に保持する一方でＺ軸方向の回転軸を有するスピンドルと、このスピンドルをＺ軸方向に昇降させる昇降装置と、スピンドルの回転軸に対して直交するＸ軸方向に沿って進退可能に構成されたスライドテーブルと、このスライドテーブル上でＺ軸方向及びＸ軸方向に対して直交するＢ軸の廻りに旋回可能に構成された旋回装置と、この旋回装置に搭載されていてＢ軸と直交する回転軸を有する回転装置と、この回転装置に着脱可能に取り付けられたカップ砥石とを備えているので、標準的なカーブジェネレータの構成を備えながらも、カップ砥石のスピンドルの回転軸に対する傾斜角度αを４５°超に設定し、カップ砥石の研削ポイントをスピンドルの回転軸からＸ軸方向に外れた位置に配置してワークをＺ軸方向に上昇させる工程と、ワークの上端がカップ砥石の研削ポイントに到達した後、カップ砥石の研削ポイントをスピンドルの回転軸に一致するようにＸ軸方向に移動させる工程の２段階の加工工程を経ることにより、従来加工することができなかった超半球形状に加工することが可能になる。特に、標準的なカーブジェネレータの構成を備えていることで、カップ砥石の傾斜角度αを固定したまま連続的にワークを加工することができるという有利な点を維持することができるので、十分な精度を確保し易くなり、目標加工形状に対して高い精度を得ることができる。更に、ワークの形状を補正する場合にも従来のリングスフェロメータによる測定結果に基づいて補正することができるので、補正作業が簡便であり、非常に有利である。

【0008】

本発明の超半球形状の加工方法において、ワークの目標加工形状及びカップ砥石の形状を含む形状データに基づいてカップ砥石のスピンドルの回転軸に対する傾斜角度αとカップ砥石のＸ軸方向の移動量Δｄとを演算する演算部と、この演算部により演算された算出値に基づいて昇降装置とスライドテーブルと旋回装置の移動を制御する制御部とを備え、カップ砥石の傾斜角度αとＸ軸方向の移動量Δｄとを演算し、この演算された算出値に基づいてカップ砥石がスピンドルの回転軸に対して傾斜角度αを有するようにＢ軸の廻りに旋回すると共にカップ砥石がスピンドルの回転軸からＸ軸方向の移動量Δｄだけ移動し、ワークがＺ軸方向に上昇してワークとカップ砥石が接触し、カップ砥石がワークの所定の量を研削した後、カップ砥石の研削ポイントがスピンドルの回転軸に一致するようにＸ軸方向の移動量Δｄだけ移動することによりカップ砥石がワークを目標加工形状になるように研削することが好ましい。これにより、ワークの目標加工形状に対して高い精度を得ることに寄与する。

【0009】

カップ砥石のＸ軸方向の移動量Δｄ［ｍｍ］と、カップ砥石を傾斜角度αに設定した状態でワークの中心軸とカップ砥石の先端が接触するようにワークを上昇させたときのワークとカップ砥石とが互いに干渉するＸ軸方向の仮想干渉量Ｘｄ［ｍｍ］とはＸｄ≦Δｄ≦Ｘｄ＋３ｍｍの関係を満たすことが好ましい。このようにカップ砥石のＸ軸方向の移動量Δｄを可及的に小さくすることにより、ワークの目標加工形状に対して高い精度を得ることに寄与する。

【0010】

ワークを加工する前に、カップ砥石の傾斜角度αを０°に設定した状態でワークの中心軸とカップ砥石が接触するようにワークを上昇させ、ワークとカップ砥石が接触したときのワークのＺ軸方向の位置を基準位置として予め登録しておき、カップ砥石の傾斜角度αが０°の状態から４５°超に設定したときに変位するカップ砥石のＺ軸方向の変位量Ｚｄを演算し、予め登録したワークの基準位置と演算されたカップ砥石のＺ軸方向の変位量Ｚｄとを含む位置データに基づいてワークのＺ軸方向の移動量Ｗｚを演算し、この演算された算出値に基づいてワークをＺ軸方向に移動させて研削することが好ましい。これにより、ワークの目標加工形状に対して高い精度を得ることに寄与する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明で使用するカーブジェネレータを示す斜視図である。

【図2】本発明の加工方法に基づくフローチャートである。

【図3】本発明の加工方法によるワーク形状の変化を示す説明図である。

【図4】本発明の加工方法において各種の寸法を演算する際の説明図である。

【図5】本発明の加工方法において各種の寸法を演算する際の説明図である。

【図6】従来の加工方法によるワーク形状の変化を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の構成について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明で使用するカーブジェネレータを示すものである。なお、図１において、スピンドルの回転軸Ｅに対して垂直となる方向をＸ軸方向とし、スピンドルの回転軸Ｅに対して平行となる方向をＺ軸方向とする。

【0013】

図１に示すように、カーブジェネレータ１は、ワークＷを着脱可能に保持する一方でＺ軸方向に回転軸Ｅを有するスピンドル２と、このスピンドル２をＺ軸方向に昇降させる昇降装置３と、Ｘ軸方向に沿って進退可能に構成されたスライドテーブル４と、スライドテーブル４上でＸ軸方向及びＺ軸方向に対して直交するＢ軸の廻りに旋回可能に構成された旋回装置５と、旋回装置５に搭載されていてＢ軸と直交する回転軸Ｆを有する回転装置６と、回転装置６に着脱可能に取り付けられたカップ砥石７とを備えている。また、スピンドル２の回転軸ＥはワークＷの回転軸と一致し、回転装置６の回転軸Ｆとカップ砥石７の回転軸と一致する。カップ砥石７は、有底筒状の砥石本体７ａと、砥石本体７ａの一端にダイヤモンド砥石が装着された先端部７ｂとを有している。ワークＷの形状や大きさに応じて円筒体のもの等、種々の形状を有するものが使用される。

【0014】

更に、カーブジェネレータ１は、ワークＷの加工に必要な各種の寸法を演算する演算部と、この演算部により演算された算出値に基づいて各部を制御する制御部とを備えている。演算部は、ワークＷの目標加工形状及びカップ砥石７の形状を含む形状データと位置データに基づいて、カップ砥石７のスピンドル２の回転軸Ｅに対する傾斜角度αとカップ砥石７のＸ軸方向の移動量Δｄ及びＺ軸方向の変位量ＺｄとワークＷのＺ軸方向の移動量Ｗｚとを含むワークＷの加工に必要な寸法を演算する。また、制御部は、昇降装置３とスライドテーブル４と旋回装置５の移動、及び、スピンドル２と回転装置６の回転を制御する。これら演算部及び制御部は、それぞれ演算装置や制御装置として構成することができ、カーブジェネレータ１の内部に搭載しても良く、又はカーブジェネレータ１の外部に配置され、接続されていても良い。

【0015】

上述したカーブジェネレータ１を用いてワークＷを加工する方法について説明する。図２～図５は本発明の加工方法を示すものである。本発明では、図２に示すように、ステップＳ１～Ｓ５の工程を経ることにより、ワークＷを所望の超半球形状（目標加工形状）に研削することができる。

【0016】

ステップＳ１では、プリセット工程として、図３（ａ）に示すように、ワークＷを加工する前に、カップ砥石７の傾斜角度αを０°に設定した状態で未加工のワークＷの中心軸（スピンドル２の回転軸Ｅ）とカップ砥石７の先端が接触するように、スピンドル２の最下点位置からワークＷを上昇させ、ワークＷとカップ砥石７が接触したときのワークＷのＺ軸方向の位置を測定し、このワークＷのＺ軸方向の位置を基準位置として予め登録しておく。

【0017】

そして、ステップＳ２では、加工前のカップ砥石７の位置決め工程として、各種の形状データに基づいて、カップ砥石７の傾斜角度α及びＸ軸方向の移動量Δｄ［ｍｍ］（図３（ｂ）参照）を演算する。具体的には、図４に示すように、ワークＷの目標加工形状とカップ砥石７の位置を想定した上で、カップ砥石７の傾斜角度α、Ｘ軸方向の移動量Δｄを演算する。ここで、Ｘ軸方向の移動量Δｄは、スピンドル２の回転軸Ｅとカップ砥石７の研削ポイントＧｐとの間でＸ軸方向に沿って測定される距離である。このカップ砥石７の研削ポイントＧｐは、カップ砥石７が傾斜角度αで傾いた状態で、カップ砥石７とワークＷの接触点であって、カップ砥石７の研削面においてＺ軸方向で最高位置にある点である。まず、カップ砥石７の外径Ｄ１［ｍｍ］及び内径Ｄ２［ｍｍ］と、ワークＷの目標加工形状の加工曲率半径Ｒ［ｍｍ］と、カップ砥石７の先端部７ｂの曲率半径ｒ［ｍｍ］とを用いた下記の数式１により、傾斜角度α［°］を求める。この算出されたカップ砥石７の傾斜角度αは、４５°超６０°以下の範囲にある。

【0018】

【数1】

【0019】

そして、ワークＷの目標加工形状の加工曲率半径Ｒと傾斜角度αとを用いた下記の数式２により、第１のＸ軸方向の仮想干渉量Ｄ［ｍｍ］を求めると共に、カップ砥石７の先端部７ｂの曲率半径ｒと傾斜角度αとを用いた下記の数式３により、第２のＸ軸方向の仮想干渉量ｄ［ｍｍ］を求める。ここで、図４に示すように、第１のＸ軸方向の仮想干渉量Ｄ及び第２のＸ軸方向の仮想干渉量ｄは、いずれもＸ軸方向の仮想的な重複量である。第１のＸ軸方向の仮想干渉量Ｄは、ワークＷとカップ砥石７の接触点Ｐを境として接触点Ｐよりも上側の干渉量に相当し、第２のＸ軸方向の仮想干渉量ｄは、接触点Ｐよりも下側の干渉量に相当し、仮想干渉量ｄは仮想干渉量Ｄに比べて微小である。そして、下記の数式４により、カップ砥石７のＸ軸方向の仮想干渉量Ｘｄ［ｍｍ］を求める。この算出されたカップ砥石７のＸ軸方向の仮想干渉量Ｘｄをカップ砥石７のＸ軸方向の移動量Δｄとして設定した場合、カップ砥石７を傾斜角度αに設定した状態でワークＷを上昇させても、ワークＷとカップ砥石７とが互いに干渉することはない。

【0020】

【数2】

【0021】

【数3】

【0022】

【数4】

【0023】

上記のように算出されたカップ砥石７のＸ軸方向の仮想干渉量Ｘｄをカップ砥石７のＸ軸方向の移動量Δｄとして設定しても良いが、加工時のズレ等を考慮して、下記の関係を満たすようにカップ砥石７のＸ軸方向の移動量Δｄを設定しても良い。カップ砥石７のＸ軸方向の移動量Δｄ［ｍｍ］とＸ軸方向の仮想干渉量Ｘｄ［ｍｍ］とは、Ｘｄ≦Δｄ≦Ｘｄ＋３ｍｍの関係を満たすことが好ましい。特に、Ｘｄ≦Δｄ≦Ｘｄ＋２ｍｍの関係を満たすことがより好ましく、Ｘｄ≦Δｄ≦Ｘｄ＋１ｍｍの関係を満たすことが最も好ましい。このようにカップ砥石７のＸ軸方向の移動量Δｄを可及的に小さくすることにより、ワークＷの目標加工形状に対して高い精度を得ることに寄与する。

【0024】

ステップＳ２において、更に、カップ砥石７の各種の位置データに基づいて、最終的なワークＷのＺ軸方向の移動量Ｗｚを演算する。具体的に、まず、図５に示すように、カップ砥石７の傾斜角度αが０°の状態と、ワークＷの目標加工形状に対してカップ砥石７が傾斜角度αで傾いた状態を想定した上で、カップ砥石７のＺ軸方向の変位量Ｚｄを演算する。そして、カップ砥石７の傾斜角度αが０°の状態でＢ軸からカップ砥石７の軸中心までのＸ軸方向の距離ＫＣ［ｍｍ］と、カップ砥石７の傾斜角度αが０°の状態で基準面ＳからＢ軸までのＺ軸方向の距離ＫＸ［ｍｍ］と、カップ砥石７の外径Ｄ１及び内径Ｄ２と、カップ砥石７の傾斜角度αが０°の状態で基準面Ｓからカップ砥石７の先端までのＺ軸方向の砥石長さＬＷ［ｍｍ］と、カップ砥石７の先端部７ｂの曲率半径ｒとを用いた下記の数式５により、角度θ₁［°］を求める。この角度θ₁は、カップ砥石７の先端部７ｂの曲率半径ｒの中心とＢ軸を結ぶ直線と、Ｂ軸を通るＸ軸方向に平行な直線とがなす角度である。更に、距離ＫＣと距離ＫＸとカップ砥石７の外径Ｄ１及び内径Ｄ２と砥石長さＬＷとカップ砥石７の先端部７ｂの曲率半径ｒと角度θ₁と傾斜角度αを入力した角度θ₂［°］とを用いた下記の数式６により、長さＬ［ｍｍ］を求める。この長さＬは、カップ砥石７が傾斜角度α（角度θ₂）で傾いた状態で、Ｂ軸を通るＸ軸方向に平行な直線からカップ砥石７の先端部７ｂの曲率半径ｒの中心までのＺ軸方向に沿って測定される長さである。ここで、角度θ₂は、Ｂ軸を通るＸ軸方向に平行な直線と、その直線に対してＸ軸方向の下方に傾斜角度αで傾斜する直線とがなす角度である。そして、下記の数式７により、カップ砥石７の傾斜角度αが０°の状態から４５°超に設定したときに変位するカップ砥石７のＺ軸方向の変位量Ｚｄ［ｍｍ］を求める。最後に、ステップＳ１で予め登録したワークＷの基準位置と演算されたカップ砥石７のＺ軸方向の変位量Ｚｄに基づいて、両者の差（前者から後者を引いた値）となるワークＷのＺ軸方向の移動量Ｗｚを求める。このワークＷのＺ軸方向の移動量Ｗｚは、スピンドル２の最下点位置からワークＷの上端がカップ砥石７の研削ポイントＧｐに到達するまでの総移動量に相当する。なお、距離ＫＸと砥石長さＬＷの基準となる基準面Ｓは、例えば回転装置６の下端に設定することができる。

【0025】

【数5】

【0026】

【数6】

【0027】

【数7】

【0028】

次に、ステップＳ３では、加工前のカップ砥石７のセッティング工程として、カップ砥石７を所定位置に移動する。具体的に、ステップＳ２で演算された算出値に基づいて、図３（ｂ）に示すように、カップ砥石７の研削ポイントＧｐが、スピンドル２の回転軸Ｅに対して傾斜角度αを有するようにＢ軸の廻りに傾斜すると共に、スピンドル２の回転軸ＥからＸ軸方向に離れるようにＸ軸方向の移動量Δｄだけ移動する。

【0029】

そして、ステップＳ４では、ワークＷをＺ軸方向に上昇させ、カップ砥石７によるワークＷの研削作業を開始する。具体的に、ステップＳ２で演算されたＺ軸方向の移動量Ｗｚの分だけワークＷがＺ軸方向に徐々に上昇することにより、ワークＷの上部が所定の量だけ研削される（第１研削工程）。その際、ワークＷは、スピンドル２の最下点位置からカップ砥石７の研削ポイントＧｐまで移動している。このような第１研削工程の終了時には、図３（ｃ）に示すように、ワークＷの上部には円形状の未加工部分が形成される。

【0030】

次に、ステップＳ５では、カップ砥石７がＸ軸方向に移動し、カップ砥石７によるワークＷの残りの研削作業が開始する。具体的に、カップ砥石７の研削ポイントＧｐがスピンドル２の回転軸Ｅに一致するようにＸ軸方向の移動量Δｄだけ徐々に移動することにより、ワークＷの残りの部分が所定の加工曲率半径Ｒになるように研削される（第２研削工程）。このような第２研削工程の終了時には、図３（ｄ）に示すように、ワークＷが所望の超半球形状（目標加工形状）に研削される。

【0031】

上述した本発明の超半球形状の加工方法では、ワークＷを着脱可能に保持する一方でＺ軸方向の回転軸Ｅを有するスピンドル２と、スピンドル２をＺ軸方向に昇降させる昇降装置３と、Ｘ軸方向に沿って進退可能に構成されたスライドテーブル４と、スライドテーブル４上でＢ軸の廻りに旋回可能に構成された旋回装置５と、旋回装置５に搭載されていてＢ軸と直交する回転軸Ｆを有する回転装置６と、回転装置６に着脱可能に取り付けられたカップ砥石７とを備えているので、標準的なカーブジェネレータの構成を備えながらも、カップ砥石７の傾斜角度αを４５°超に設定し、カップ砥石７の研削ポイントＧｐをスピンドル２の回転軸ＥからＸ軸方向に外れた位置に配置してワークＷをＺ軸方向に上昇させる工程と、ワークＷの上端がカップ砥石７の研削ポイントＧｐに到達した後、カップ砥石７の研削ポイントＧｐをスピンドル２の回転軸Ｅに一致するようにＸ軸方向に移動させる工程の２段階の加工工程を経ることにより、従来加工することができなかった超半球形状に加工することが可能になる。特に、標準的なカーブジェネレータの構成を備えていることで、カップ砥石７の傾斜角度αを固定したまま連続的にワークＷを加工することができるという有利な点を維持することができるので、十分な精度を確保し易くなり、目標加工形状に対して高い精度を得ることができる。更に、ワークＷの形状を補正する場合にも従来のリングスフェロメータによる測定結果に基づいて補正することができるので、補正作業が簡便であり、非常に有利である。

【符号の説明】

【0032】

１ カーブジェネレータ
２ スピンドル
３ 昇降装置
４ スライドテーブル
５ 旋回装置
６ 回転装置
７ カップ砥石
Ｇｐ 研削ポイント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】