(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを回転する研削工具によって研削する研削方法において、  ワークまたは前記ワークを保持し且つ上面中央部に凹部が形成された保持皿を、ワーク軸部本体に取付けられたチャックにより保持する工程と、
工具軸部本体に取付られたカップ型研削工具と前記ワークとを接触させた状態で相対的に移動させて、前記ワークを研削する粗研削加工工程と、
前記チャックによる前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放して、前記カップ型研削工具の回転中心に対して同心に配設された総型研削工具上に前記ワークを配置し、前記保持皿の凹部に係合された球状の先端を有するカンザシで前記保持皿を支持する工程と、
前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけることにより前記ワークを前記総型研削工具に加圧し、前記総型研削工具と前記カンザシとを相対的に揺動させて、前記ワークを研削する仕上げ加工工程と、
を有することを特徴とする研削方法。
【請求項２】
ワークを回転する研削工具によって研削する研削方法において、  ワークまたは前記ワークを保持し且つ上面中央部に凹部が形成された保持皿を、ワーク軸部本体に取り付けられたチャックにより保持する工程と、
工具軸部本体に取付られた複数の研削工具と前記ワークとを接触させた状態で相対的に移動させて、前記ワークを研削する粗研削加工工程と、
前記チャックによる前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放して、前記複数の研削工具の回転中心に対して同心に配設された総型研削工具上に前記ワークを配置し、前記保持皿の凹部に係合された球状の先端を有するカンザシで前記保持皿を支持する工程と、
前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけることにより前記ワークを前記総型研削工具に加圧し、前記総型研削工具と前記カンザシとを相対的に揺動させて、前記ワークを研削する仕上げ加工工程と、
を有することを特徴とする研削方法。
【請求項３】
前記研削工具を電解インプロセスドレッシングしながら前記ワークの研削を行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の研削方法。
【請求項４】
ワークを回転する研削工具によって研削する研削装置において、
回転可能なカップ型研削工具と、
前記カップ型研削工具の回転中心に対して同心に配設された回転可能な総型研削工具と、
前記ワークを保持すると共に、上面中央部に凹部が形成された保持皿と、
前記保持皿の凹部に係合する球状の先端を有するカンザシと、
前記ワークを前記カップ型研削工具で粗研削加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿を保持し、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放するチャックと、
前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけて前記ワークを前記総型研削工具に加圧する加圧機構と、
前記ワークと前記研削工具とが別々に取り付けられ、前記ワークと前記研削工具とを相対的に移動または揺動させて、前記ワークを研削する軸部本体と、
前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに前記ワークを前記総型研削工具に加圧する加圧機構と、
を具備することを特徴とする研削装置。
【請求項５】
ワークを回転する研削工具によって研削する研削装置において、
回転可能な複数の研削工具と、
前記複数の研削工具の回転中心に対して同心に配設された回転可能な総型研削工具と、
前記ワークを保持すると共に、上面中央部に凹部が形成された保持皿と、前記保持皿の凹部に係合する球状の先端を有するカンザシと、
前記ワークを前記複数の研削工具で粗研削加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿を保持し、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放するチャックと、
前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけて前記ワークを前記総型研削工具に加圧する加圧機構と、
前記ワークと前記研削工具とが別々に取り付けられ、前記ワークと前記研削工具とを相対的に移動または揺動させて、前記ワークを研削する軸部本体と、
を具備することを特徴とする研削装置。
【請求項６】
前記研削工具を電解インプロセスドレッシングする手段をさらに具備することを特徴とする請求項４または請求項５記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ガラス、セラミックス等の光学素子として用いられる高脆材料を球面および平面形状に研削加工する方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、光学素材の研削加工の粗研削から仕上げ研削までを、カップ型ホイールを用いて単一加工機上で行う方法が、特開平４−２３３８５９号公報に開示されている。
図２６は上記方法による研削装置の主要部を示したものである。
１０１，１０２は、環状研削砥石を示し、回転駆動軸に取り付けられている。環状研削砥石１０２は、加工初期状態において他方の環状研削砥石１０１の砥石先端部１０１ａよりも前方へ突出した状態で取り付けられている。また、環状研削砥石１０２は、ネジ１０３を介して回転駆動機構の軸方向に移動可能な構造となっている。この場合、環状研削砥石１０２は粗研削用砥石、環状研削砥石１０１は仕上げ研削用砥石によってそれぞれ構成されている。
【０００３】
上記構成における研削加工は、回転駆動軸を回転させながら、環状研削砥石１０１または１０２を、被加工物に当接しながら行う。環状研削砥石１０２による粗研削加工が完了した後、スペーサ１０４を外して、環状研削砥石１０２の先端部１０２ａを他方の環状研削砥石１０１の先端部１０１ａより後退させる操作を行い、その後、環状研削砥石１０１による仕上げ加工を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の加工手段においては、粗研削加工が完了した後、加工を一時中断して、環状研削砥石１０１（１０２）を進退させる操作を行う必要があること、またその進退機構が複雑で、所定の球面形状を得るために微調整が必要であることなどにより、その操作に時間がかかり、加工能率が低下するという問題点があった。
また通常、仕上げ研削では、できるだけ高メッシュ砥粒砥石を用いた方が、高精度な仕上げ面を得ることができるが、砥石の目つぶれが発生しやすく、加工面精度が悪化する。この影響を少なくするために、高メッシュ砥粒砥石に対してはバネやエア圧によるラッピング加工を適用する。
したがって、従来例の構成のように、粗研削工程も仕上げ加工工程も同様な加工方式を用いる場合、精度の高い加工を高能率に安定して行うことは困難であった。
【０００５】
本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、複数の砥石を用いて球面および平面形状を創成する研削加工において、工具の着脱なしに粗研削から仕上げ研削までを、高能率で、高精度に安定して加工ができる研削方法および装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、ワークを回転する研削工具によって研削する研削方法において、ワークまたは前記ワークを保持し且つ上面中央部に凹部が形成された保持皿を、ワーク軸部本体に取付けられたチャックにより保持する工程と、工具軸部本体に取付られたカップ型研削工具と前記ワークとを接触させた状態で相対的に移動させて、前記ワークを研削する粗研削加工工程と、前記チャックによる前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放して、前記カップ型研削工具の回転中心に対して同心に配設された総型研削工具上に前記ワークを配置し、前記保持皿の凹部に係合された球状の先端を有するカンザシで前記保持皿を支持する工程と、前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけることにより前記ワークを前記総型研削工具に加圧し、前記総型研削工具と前記カンザシとを相対的に揺動させて、前記ワークを研削する仕上げ加工工程と、を有する。
【０００７】
請求項２に係る発明は、ワークを回転する研削工具によって研削する研削方法において、ワークまたは前記ワークを保持し且つ上面中央部に凹部が形成された保持皿を、ワーク軸部本体に取り付けられたチャックにより保持する工程と、工具軸部本体に取付られた複数の研削工具と前記ワークとを接触させた状態で相対的に移動させて、前記ワークを研削する粗研削加工工程と、前記チャックによる前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放して、前記複数の研削工具の回転中心に対して同心に配設された総型研削工具上に前記ワークを配置し、前記保持皿の凹部に係合された球状の先端を有するカンザシで前記保持皿を支持する工程と、前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけることにより前記ワークを前記総型研削工具に加圧し、前記総型研削工具と前記カンザシとを相対的に揺動させて、前記ワークを研削する仕上げ加工工程と、を有する。
【０００８】
請求項３に係る発明は、上記請求項１または２に係る発明において、前記研削工具を電解インプロセスドレッシングしながら前記ワークの研削を行うこととした。
【０００９】
請求項４に係る発明は、ワークを回転する研削工具によって研削する研削装置において、回転可能なカップ型研削工具と、前記カップ型研削工具の回転中心に対して同心に配設された回転可能な総型研削工具と、前記ワークを保持すると共に、上面中央部に凹部が形成された保持皿と、前記保持皿の凹部に係合する球状の先端を有するカンザシと、前記ワークを前記カップ型研削工具で粗研削加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿を保持し、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放するチャックと、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけて前記ワークを前記総型研削工具に加圧する加圧機構と、前記ワークと前記研削工具とが別々に取り付けられ、前記ワークと前記研削工具とを相対的に移動または揺動させて、前記ワークを研削する軸部本体と、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに前記ワークを前記総型研削工具に加圧する加圧機構と、を具備するものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、ワークを回転する研削工具によって研削する研削装置において、回転可能な複数の研削工具と、前記複数の研削工具の回転中心に対して同心に配設された回転可能な総型研削工具と、前記ワークを保持すると共に、上面中央部に凹部が形成された保持皿と、前記保持皿の凹部に係合する球状の先端を有するカンザシと、前記ワークを前記複数の研削工具で粗研削加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿を保持し、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記ワークまたは前記保持皿の保持を解放するチャックと、前記ワークを前記総型研削工具で仕上げ加工するときに、前記カンザシまたは前記総型研削工具に圧力をかけて前記ワークを前記総型研削工具に加圧する加圧機構と、前記ワークと前記研削工具とが別々に取り付けられ、前記ワークと前記研削工具とを相対的に移動または揺動させて、前記ワークを研削する軸部本体と、を具備するものである。
請求項６に係る発明は、上記請求項４または５に係る発明において、前記研削工具を電解インプロセスドレッシングする手段をさらに具備するものである。
【００１１】
【実施例】
まず、本発明の具体的な実施例を説明する前に、本発明の概要を説明する。
図１に本発明の装置の概念図を示す。図１（ａ）は粗研削加工中の正面図であり、図１（ｂ）は仕上げ加工中の正面図である。総型研削工具２は、カップ型研削工具１の工具回転軸Ｂを回転軸中心として取り付けられ、工具回転軸Ｂの回転により回転するようになっている。前記カップ型研削工具１は環状になった工具であり、また、総型研削工具２は、ワーク３の加工面に対向した形状になった工具である。さらに、総型研削工具２は、カップ型研削工具１をワーク回転軸Ｃよりθ1 だけ傾けたときに創成されるワーク３の曲率中心Ｏ1 より、総型研削工具２の加工面２ａに曲率中心Ｏ0 が下方に位置するように設定されている。
【００１２】
研削工具に対向してワーク３が設けられ、前記ワーク３の外周面には、ワーク軸部本体７に取り付けられたコレットチャック６の先端部があり、ワーク３の外周面の保持、解放を行うようになっている。また、ワーク３の上面は保持皿４によって保持されている。保持皿４の上面中央部には凹部が形成され、その凹部には棒形状でその先端が球形を有するカンザシ５が係合している。カンザシ５の上端は、図示を省略した加圧機構としての加圧装置に接続されている。ワーク軸部本体７は、ワーク回転軸Ｃを中心軸として回転自在に、かつ矢印Ｅ方向に移動自在になるように構成されている。カップ型研削工具１および総型研削工具２は、矢印Ｆ方向に移動可能で、かつ総型研削工具２の加工面２ａの曲率中心Ｏ０ を支点に矢印Ｄ方向に揺動自在になっている。ワーク３とカップ型研削工具１および総型研削工具２との加工時の接触部にはノズル８よりクーラント９が供給されるように構成されている。
【００１３】
上記手段によれば、粗研削加工においては、図１（ａ）に示すように、ワーク３はコレットチャック６により保持されている。ワーク３の所望の曲率半径Ｒ0の近似した曲率半径Ｒ1 が創成されるように、工具回転軸Ｂをθ1 だけ傾け、かつカップ型研削工具１の加工面１ａの中心Ｏ1 がワーク回転軸Ｃと一致するように矢印Ｆ方向に移動させる。なお、カップ型研削工具１の加工径ｄ1 としたとき、θ1 ＝ｓｉｎ-1（ｄ1 ／２Ｒ1 ）により算出する。また、ワーク軸部本体７をワーク回転軸Ｃを中心に回転させ、カップ型研削工具１を工具回転軸Ｂを中心に回転させる。そして、図示を省略したクーラント供給装置に連結されたノズル８よりクーラント９を供給し、ワーク３をＥ方向（下方）に移動させることにより粗研削加工を行う。
【００１４】
仕上げ加工においては、図１（ｂ）に示すように、ワーク３をＥ方向（上方）に移動させ、総型研削工具２を上方に移動させる。それと同時に、矢印Ｆ方向の移動により総型研削工具２の加工面２ａの曲率中心Ｏ０  をワーク回転軸Ｃ上に合わせる。この位置では、カップ型研削工具１の加工面１ａは総型研削工具２の加工面２ａより下方にあるので、カップ型研削工具１はワーク３と接触することはない。
コレットチャック６を解放し、カンザシ５に圧力をかけることによりワーク３を総型研削工具１２の加工面１２ａに押し付ける。
ノズル８よりクーラント９を供給させ、総型研削工具２を工具回転軸Ｂを中心に回転させ、矢印Ｄ方向に揺動させることにより仕上げ加工を行う。
なお、矢印Ｄ方向の揺動時にカップ型研削工具１がワーク３と接触しないようなときは、総型研削工具２を上方に移動する必要はない。
【００１５】
また、図２に示すように、カップ型研削工具１の代わりに総型研削工具２の中輪帯付近の同心円上に少なくとも２つ以上の円柱状の円柱研削工具１０を設けてもよい。
【００１６】
次に、本発明の具体的な実施例を図に基づいて説明する。
図３および図４は本実施例を示し、図３は粗研削加工中の正面図であり、図４は仕上げ加工中の正面図である。
（構成）本実施例は、環状のカップ型研削工具１１は工具軸部本体１８と連結され、この工具軸部本体１８は図示を省略した駆動源装置と連結され、工具回転軸Ｂを中心に回転駆動自在な構成となっている。ワーク３（レンズあるいはセラミック部材）の所望の曲率半径Ｒ0 に対応した加工面１２ａに形成された総型研削工具１２は、その下面を固定フランジ１６によって固定されている。カップ型研削工具１１および総型研削工具１２は、ダイヤモンド粉末、ｃ−ＢＮ、アルミナ、炭化けい素、酸化セリウム、ジルコニア等の砥粒をメタルボンドあるいはレジンボンド、あるいはビトリファイドボンド等で結合構成したものである。
【００１７】
前記固定フランジ１６はネジ１７によってカップ型研削工具１１に締結され、総型研削工具１２がカップ型研削工具１１の中央部に配置されている。また、総型研削工具１２は、カップ型研削工具１１をワーク回転軸Ｃよりθ1 だけ傾けたときに創成されるワーク３の曲率中心Ｏ1 より、総型研削工具１２の加工面１２ａに曲率中心Ｏ0 が下方に位置するように設定されている。カップ型研削工具１１の加工面１１ａの上面にはワーク３が配置され、このワーク３の外周面には、ワーク軸部本体７に取り付けられたコレットチャック６の先端部があり、ワーク３の外周面の保持、解放を行うようになっている。また、ワーク３の上面と外周面の一部は、ホルダー（保持皿）１４によって保持されている。ホルダー１４の上面中央部には、凹部が形成され、この凹部には棒形状でその先端が球形を有するカンザシ５が係合している。カンザシ５の上端はワーク軸部本体７に取り付けられた加圧装置（図示省略）に接続されている。
【００１８】
さらに、ホルダー１４の上面周辺部の上方には、ワーク軸部本体７に固定されたリング状の吸着筒１３が配置されている。この吸着筒１３の内部には、吸引を行うための孔１３ａが少なくとも１つ以上設けられており、この孔１３ａの上端には、図示を省略した吸引装置と連結され、下端には、Ｏリング１５が孔１３ａを内外から挟むように配置されている。ワーク軸部本体７は、ワーク回転軸Ｃを中心軸として回転自在に、かつ矢印Ｅ方向に移動自在になるように構成されている。工具軸本体１８は、矢印Ｆ方向に移動可能で、かつ総型研削工具１２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ0 を支点に矢印Ｄ方向に揺動自在になっている。ワーク３とカップ型研削工具１１および総型研削工具１２との加工時の接触部には、ノズル８よりクーラント９が供給されるように構成されている。
【００１９】
（作用）
上記構成によれば、粗研削加工においては、図３に示すように、吸着筒１３の吸引によりホルダー１４は吸着筒１３の下面に固定される。そのとき、ワーク３をホルダー１４にセットし、ワーク３の外周面をコレットチャック６により保持する。
ワーク３の所望の曲率半径Ｒ０  の近似した曲率半径Ｒ１  が創成されるように、工具回転軸Ｂをθ１  だけ傾け、かつカップ型研削工具１１の加工面１１ａの中心Ｏ１  がワーク回転軸Ｃと一致するように工具軸部本体１８を矢印Ｆ方向に移動させる。なお、カップ型研削工具１１の加工径ｄ１  としたとき、θ１  ＝ｓｉｎ−１（ｄ１  ／２Ｒ１  ）により算出する。
ワーク軸部本体７をワーク回転軸Ｂを中心に回転させ、工具軸部本体１８を工具回転軸Ｂを中心に回転させる。図示を省略したクーラント供給装置に連結されたノズル８よりクーラント９を供給し、ワーク軸部本体７をＥ方向（下方）に移動させることにより粗研削加工を行う。
【００２０】
仕上げ加工においては、図４に示すように、ワーク軸部本体７をＥ方向（上方）に僅かだけ移動させる。工具軸部本体１８をθ０  まで戻し、それと同時に矢印Ｆ方向の移動機構により総型研削工具１２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ０  をワーク回転軸Ｃ上に合わせる。
コレットチャック６を解放し、カンザシ５に圧力をかけることにより、ワーク３を総型研削工具１２の加工面１２ａに押し付ける。
ノズル８よりクーラント９を供給させ、工具軸部本体１８を工具回転軸Ｂを中心に回転させ、ワーク３の外周面がカップ型研削工具１１と接触しないように矢印Ｄ方向に揺動させる。これにより仕上げ加工を行う。
【００２１】
（効果）
上記加工方法によれば、砥石の着脱なしに高能率に粗研削から仕上げ研削までを行え、かつ高精度に安定した仕上げ加工で行うことができる。
なお、カップ型研削工具１１の加工面１１ａの断面は、半円形状でも同様な効果が得られる（図５参照）。また、総型研削工具１２は、固定フランジ１６の上面を半球形状にしてペレット上の研削工具１９を少なくとも２以上貼り付けたものにしても同様な効果が得られる（図６参照）。
さらに、工具軸部本体１８の矢印Ｆ方向の移動機構を工具回転軸Ｂに平行な方向、あるいは、ワーク軸部本体７をワーク回転軸Ｃに対して垂直方向に移動機構を設けても、同様な効果が得られる。
【００２２】
【実施例２】
図７および図８は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図である。
（構成）
本実施例は、前記実施例１における固定フランジ１６およびネジ１７を廃止し、総型研削工具１２を移動フランジ２１に固定し、カップ型研削工具１１の中心部に孔１１ｂを設け、その孔１１ｂが図示を省略したエア吸排出装置に連結された点と、カップ型研削工具１１の内周面にストッパー部１１ｃを設けた点が異なり、他の構成は実施例１と同一構成からなるもので、同一構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施例では、総型研削工具１２の下面を保持した移動フランジ２１は、カップ型研削工具１１の内周面をガイドにして工具回転軸Ｂの方向に移動可能となっている。その移動量は、移動フランジ２１の下面とカップ型研削工具１１とが接触する位置から、移動フランジ２１の突起部２１ｂとカップ型研削工具１１のストッパー部１１ｃとが接触するまでの範囲である。
【００２３】
（作用）
粗研削加工においては、図７に示すように、図示を省略したエア吸排出装置よりエアが吸引されているため、総型研削工具１２は下方に引き付けられ、移動フランジ２１の下面とカップ型研削工具１１が接触している。この位置では、総型研削工具１２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ０  が、カップ型研削工具１１により創成されるワーク３の曲率中心Ｏ１  より下方にある。故に、総型研削工具１２はワーク３と接触することなく、カップ型研削工具１１による粗研削加工を行うことができる。
仕上げ加工においては、図８に示すように、図示を省略したエア吸排出装置によりエアが排出されるため、総型研削工具１２は上方に押され、移動フランジ２１の突起部２１ｂとカップ型研削工具１１のストッパー部１１ｃが接触している。この位置では、カップ型研削工具１１の加工面１１ａは総型研削工具１２の加工面１２ａより下方にあるので、カップ型研削工具１１はワーク３と接触することはなく、総型研削工具１２による仕上げ加工を行うことができる。
【００２４】
（効果）
上記加工方法によれば、実施例１と同様な効果が得られる。また、カップ型研削工具１１の加工面１１ａの内径まで総型研削工具１２の加工径ｄ０  を広げることが可能になる。そのため、仕上げ加工が高能率加工を行うことができる。
なお、総型研削工具１２の移動源を液体にしても同様な効果が得られる。
【００２５】
【実施例３】
図９、図１０および図１１は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図、仕上げ加工中の正面図およびカップ型研削工具１２を矢印Ｇ方向から見た上面図である。
（構成）
本実施例は、前記実施例２におけるカップ型研削工具１１を廃止し、工具軸部本体１８にフランジ３１を連結し、このフランジ３１の中心部の孔３１ａを図示を省略したエア吸排出装置に連結し、総型研削工具１２の中輪帯付近の同心円上に少なくとも２つ以上（図中では８個）の円柱状の円柱研削工具３２を設け（図１１参照）、前記フランジ３１に埋め込むように固定した点と、それにあたる総型研削工具１２および移動フランジ２１に孔を開けた点が異なり、他の構成は実施例２と同一構成からなるもので、同一構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
本実施例では、総型研削工具１２を固定した移動フランジ２１は、フランジ３１の内周面をガイドにして工具回転軸Ｂの方向に移動可能となっている。その移動は、移動フランジ２１の下面とフランジ３１とが接触する位置から、移動フランジ２１の突起部２１ｂとフランジ３１のストッパー部３１ａとが接触するまでの範囲で可能になっている。
【００２６】
（作用）
粗研削加工においては、図９に示すように、図示を省略したエア吸排出装置よりエアが吸引されているため、総型研削工具１２は下方に引き付けられ、移動フランジ２１の下面とフランジ３１が接触している。この位置では、総型研削工具１２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ０  が、円柱研削工具３２により創成されるワーク３の曲率中心Ｏ１  より下方にある。故に、総型研削工具１２はワーク３と接触することはなく、円柱研削工具３２により粗研削加工を行うことができる。
仕上げ加工においては、図１０に示すように、図示を省略したエア吸排出装置によりエアが排出されるため、総型研削工具１２は上方に押され、移動フランジ２１の突起部２１ｂとフランジ３１のストッパー部３１ａが接触している。この位置では、総型研削工具１２の加工面１２ａより円柱研削工具３２の加工面３２ａは下方になるので、円柱研削工具３２はワーク３と接触することはなく、総型研削工具１２による仕上げ加工を行うことができる。
【００２７】
（効果）
上記加工方法によれば、実施例２と同様な効果が得られる。また、円柱研削工具３２の加工径ｄ１  を小さく設定できるので、ワーク３径をＤ、曲率半径をＲ０  としたとき、Ｄ／Ｒ０  が大きい場合でも、θ１  を小さく設定できる。さらに、総型研削工具１２の工具径ｄ０  を任意に設定できる。
なお、円柱研削工具３２の加工面３２ａの断面は、半円形状にしても同様な効果が得られる。また、円柱研削工具３２は環状のセグメントタイプにしても同様な効果が得られる（図１２参照）。
【００２８】
【実施例４】
図１３および図１４は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図である。
（構成）
本実施例は、ワーク３を絶縁体であるレンズあるいはセラミック部材とし、前記実施例３におけるコレットチャック６の先端部に電極４１を設けた点と、電解ドレッシングするための電源４４を設けた点と、この電源４４の陽極と接続された陽極ブラシ４３をフランジ３１の外周面に接触させ、前記電源４４の陰極と接続された陰極ブラシ４２をコレットチャック６の外周面に接触させた点が異なり、他の構成は実施例３と同一構成からなるもので、同一構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２９】
（作用）
本実施例では、粗研削加工においては、図１３に示すように、電源４４によりフランジ３１を陽極に印加し、コレットチャック６を介して電極４１を印加する。円柱研削工具３２と電源４１とは、粗研削加工のスパークアウト時に接触しないように隙間ｔ１  を設け、この隙間ｔ１  にもクーラント９を供給することにより、円柱研削工具３２のボンドを溶出させ、ドレッシングを行う。これにより、ドレッシングを行いながら、粗研削加工を行うことができる。
仕上げ加工においては、図１４に示すように、総型研削工具１２と電極４１とは、加工終了時に接触しない程度に隙間ｔ２  を設け、この隙間ｔ２  にもクーラント９を供給することにより、ドレッシングを行う。これにより、ドレッシングを行いながら、仕上げ加工を行うことができる。
【００３０】
（効果）
上記加工方法によれば、実施例３と同様な効果が得られる。また、ドレッシングを行いながら粗研削加工を行えるので、さらに高能率に加工ができる。また、＃数千以上の超砥粒砥石を総型研削工具として用いる場合においても、目詰まりが発生せず、高精度で安定した仕上げ加工ができる。
【００３１】
【実施例５】
図１５および図１６は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図である。
（構成）本実施例は、前記実施例２におけるワーク３を凸形状の多数個に変更し、それに伴い、総型研削工具１２の加工面１２ａを凹形状に変更した点と、ホルダー１４を廃止し、ワーク３を貼付皿（保持皿）５１で保持した点と、電解ドレッシングするために電源４４を設けた点と、この電源４４の陽極と接続された陽極ブラシ４３をカップ型研削工具１１の外周面に接触させ、前記電源４４の陰極をカンザシ５の外周面に接触させた点が異なり、他の構成は実施例２と同一構成からなるもので、同一構成部品には同一符号を付し、その説明は省略する。
【００３２】
（作用）
本実施例では、粗研削加工においては、図１５に示すように、電源４４によりカップ型研削工具１１を陽極に印加し、カンザシ５を介して貼付皿５１を陰極に印加する。これにより、貼付皿５１のワーク３の貼り付けされた以外のスペースが電極の機能を果たす。貼付皿５１の下面５１ａとのカップ型研削工具１１と貼付皿５１の下面５１ａとの隙間にもクーラント９を供給することにより、カップ型研削工具１１のボンドを溶出させ、ドレッシングを行う。これにより、ドレッシングを行いながら、粗研削加工を行うことができる。
仕上げ加工においては、図１６に示すように、総型研削工具１２と貼付皿５１の下面５１ａとの隙間にもクーラント９を供給することにより、ドレッシングを行う。これにより、ドレッシングを行いながら、仕上げ加工を行うことができる。
【００３３】
（効果）
上記加工方法によれば、多数個貼りの加工、また、凸形状のワークに関しても実施例３と同様な効果が得られる。
【００３４】
【実施例６】
図１７、図１８、図１９および図２０は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図、仕上げ加工中の正面図、矢印Ｈ方向から見たカップ型研削工具１１および総型研削工具１２の部分上面図および総型研削工具１２、フランジ３１、移動フランジ２１のＸ−Ｘ線断面矢視図である。
（構成）
環状のカップ型研削工具１１はフランジ３１を介して工具軸部本体１８と連結されている。この工具軸部本体１８は図示を省略した駆動源装置と連結され、工具回転軸Ｂを中心に回転自在になっている。
前記工具軸部本体１８には、図示を省略したエア吸排出装置が設けられている。そして、このエア吸排出装置はフランジ３１の中空部３１ａより移動フランジ２１の吸引および排出（加圧）する機構になっている。
【００３５】
ワーク３の所望の曲率半径Ｒ０  に対向した加工面１２ａの総型研削工具１２は、その下面を移動フランジ２１に固定されている。前記総型研削工具１２および前記移動フランジ２１は、カップ型研削工具１１の内側と外側とで２体化されている（図１９参照）。また、前記フランジ３１の中空部３１ａの出口を前記カップ型研削工具１１の中側と外側の複数になっている。
総型研削工具１２が下方に位置するとき、カップ型研削工具１１のワーク回転軸Ａよりθ１  だけ傾けたときに創成されるワーク３の曲率中心Ｏ１  が、前記総型研削工具１２の加工面１２ａの曲率中心Ｏ０  より上方に位置するようになっている。
【００３６】
カップ型研削工具１１および移動フランジ２１は、図１７のＸ−Ｘ線断面矢視図に示すように、キー溝が設けられていて、回転方向に対する相対的な運動が生じないようになっている。
カップ型研削工具１１の加工面１１ａの上面には、ワーク３が配置され、このワーク３の外周面には、ワーク軸部本体７に取り付けられたコレットチャック６の先端部があり、ワーク３の外周面の保持、解放を行うようになっている。
また、ワーク３の上面と外周面の一部はホルダー１４によって保持されている。このホルダー１４の上面中央部には、凹部が形成され、その凹部には棒形状でその先端が球形を有するカンザシ５が係合している。
ワーク軸部本体７はワーク回転軸Ａを中心として回転自在に、かつ、矢印Ｄ方向に移動自在になっている。また、工具軸部本体１３は矢印Ｅ方向に移動自在で、かつ、矢印Ｆ方向に揺動自在になっている。
ワーク３、カップ型研削工具１１および総型研削工具１２には、ノズル８よりクーラント９が供給されるように構成されている。
【００３７】
（作用）
上記構成によれば、粗研削加工においては、図１７に示すように、ワーク３をホルダー１４にセットし、コレットチャック６がワーク３の外周面を保持する。ワーク３の所望の曲率半径Ｒ０  に近似した曲率半径Ｒ１  を創成するために、工具軸部本体１３がθ１  だけ傾き、かつ、カップ型研削工具１１の加工面１１ａがワーク回転軸Ａと一致するように矢印Ｅ方向に移動する。ワーク軸部本体７がワーク回転軸Ａを中心に回転し、工具軸部本体１３が工具回転軸Ｂを中心に回転する。図示を省略したクーラント供給装置に連結されたノズル８よりクーラント９が供給し、ワーク軸部本体７がＤ方向（下方）に移動することにより粗研削加工を行う。
なお、粗研削加工時は、図示を省略したエア吸排出装置により吸引されているので、総型研削工具１２は下方に位置する。
【００３８】
粗研削加工後、図示を省略した加圧機構としてのエア吸排出装置によりエアを排出する。これにより、移動フランジ２１および総型研削工具１２が加圧される。それに伴い、総型研削工具１２はワーク３に押し付けられる。この位置では、総型研削工具１２の曲率中心Ｏ0 とカップ型研削工具１１の曲率中心Ｏ1 とがほぼ一致する。カップ型研削工具１１が後退し、コレットチャック６が解放する。仕上げ加工においては、図１８に示すように、工具軸部本体１３が矢印Ｆ方向に揺動することにより仕上げ加工が行われる。仕上げ加工に必要な加工荷重は、総型研削工具１２からの加圧により得ることができる。また、総型研削工具１２は揺動中にワーク３から加工面１２ａの全面が外れることはないので、中側と外側の加工面１２ａの曲率中心Ｏ0 はずれることはない。故に、中側と外側の総型研削工具１２により仕上げ加工を行うことができる。
【００３９】
（効果）
上記加工方法によれば、粗研削加工から仕上げ加工へ変更するときに工具軸部本体１８の微調整を行うことなく、粗研削から仕上げ研削までを連続に行うことができる。
【００４０】
【実施例７】
図２１、図２２および図２３は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図、仕上げ加工中の正面図およびカップ型研削工具１１、移動フランジ１５およびフランジ３１のＹ−Ｙ線断面矢視図である。
（構成）前記実施例６における総型研削工具１２および移動フランジ２１を内側と外側とで２体化したものの中側を廃止し、外側のみにした点と、それに伴い、フランジ３１の中空部３１ａの出口をカップ型研削工具１１の外側に複数個設けた点と、ホルダー１４を廃止し、ワーク３の上面を貼付皿（保持皿）７３にし、前記貼付皿７３の上面が弾性体７１を介して、カンザシ５の外周に固定された円盤７２に保持された点が異なり、他の構成は実施例６と同一構成からなるもので、同一構成部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
（作用）
粗研削加工終了後、仕上げ加工においては、図２２に示すように、図示を省略したエア吸排出装置によりエアが排出（供給）される。そのため、総型研削工具１２は上方に位置し、ワーク３を押し付ける。
ワーク軸部本体７が回転する。この回転運動によりカンザシ５、円盤７２および弾性体７１を介してワーク３が強制的に回転される。それと同時に、工具軸部本体１８が工具回転軸Ｂを中心に回転する。移動フランジ２１とフランジ３１のＹ−Ｙ線断面矢視図（図２３）に示すように、移動フランジ２１とフランジ３１には、キー溝が設けられているので、回転方向に対する相対的な運動はない。故に、工具軸部本体１８の回転運動は移動フランジ２１および総型研削工具１２に伝達することができる。
工具軸部本体１８が矢印Ｆ方向に揺動し、ノズル８よりクーラント９が供給することにより、仕上げ加工を行う。
【００４２】
（効果）
上記加工方法によれば、仕上げ加工において、総型研削工具１２の外側を用い、かつ、ワーク３を強制的に回転することで、相対速度が増すので高速加工ができる。
【００４３】
【実施例８】
図２４および図２５は、それぞれ本実施例の粗研削加工中の正面図および仕上げ加工中の正面図である。
（構成）本実施例は、前記実施例７における総型研削工具１２が、カップ型研削工具１１の外側に設けていたものを、カップ型研削工具１１の内側に設けるように変更し、エア吸排出装置を廃止し、工具軸部本体１８にエアシリンダ８５を設け、前記エアシリンダ８５は図示を省略した電磁弁を介してエアコンプレッサと連結されている点、前記エアシリンダ８５はフランジ３１の中空部３１ａから移動フランジ２１の下面２１ａを吸引および加圧する加圧機構になっている点、コレットチャック６の先端部に電極８１を設けた点と、電解ドレッシングするための電源８４を設けた点と、この電源８４の陽極と接続された陽極ブラシ８３をフランジ３１の外周面に接触させ、前記電源８４の陰極と接続された陰極ブラシ８２をコレットチャック６の外周面に接触させた点が異なり、他の構成は実施例７と同一構成からなるもので、同一構成部品には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４４】
（作用）
本実施例では、粗研削加工においては、図２４に示すように、電源８４によりフランジ３１を介して、カップ型研削工具１１が印加し、コレットチャック６を介して電極８１が印加する。カップ型研削工具１１と電極８１とは、粗研削加工のスパークアウト時に接触しないように隙間ｔ１  を設け、この隙間ｔ１  にもクーラント９を供給することにより、カップ型研削工具１１の加工面１１ａのボンドが溶出する。これにより、ドレッシングを行いながら、粗研削加工を行うことができる。
仕上げ加工においては、図２５に示すように、総型研削工具１２と電極８１とは、加工終了時に接触しない程度に隙間ｔ２  を設け、この隙間ｔ２  にもクーラント９を供給することによりドレッシングを行う。これにより、ドレッシングを行いながら、仕上げ加工を行うことができる。
【００４５】
（効果）
上記加工方法によれば、ドレッシングを行いながら粗研削加工を行えるので、さらに高能率に加工ができる。また、＃数千以上の超砥粒砥石を総型研削工具として用いる場合においても、目詰まりが発生せず、高精度で安定した仕上げ加工ができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の研削方法および装置によれば、光学素子の研削研磨加工において、工具の着脱なしに粗研削から仕上げ研削までを高能率で、高精度に安定して加工ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の研削装置を概念的に示す（ａ）粗研削加工中の正面図、（ｂ）仕上げ加工中の正面図である。
【図２】本発明の変形例を示す要部正面図である。
【図３】本発明の実施例１の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図４】同実施例１の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図５】同実施例１のカップ型研削工具の変形例を示す要部正面図である。
【図６】同実施例１の総型研削工具の変形例を示す要部正面図である。
【図７】本発明の実施例２の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図８】同実施例２の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図９】本発明の実施例３の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図１０】同実施例３の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図１１】同実施例３のカップ型研削工具の部分上面図である。
【図１２】同実施例３の円柱研削工具の変形例を示す上面図である。
【図１３】本発明の実施例４の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図１４】同実施例４の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図１５】本発明の実施例５の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図１６】同実施例５の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図１７】本発明の実施例６の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図１８】同実施例６の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図１９】同実施例６のカップ型研削工具および総型研削工具を示す部分上面図である。
【図２０】図１７におけるＸ−Ｘ線断面矢視図である。
【図２１】本発明の実施例７の研削装置を示す粗研削加工中の正面図である。
【図２２】同実施例７の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図２３】図２１におけるＹ−Ｙ線断面矢視図である。
【図２４】本発明の実施例８の研削装置を示す粗研削加工中の正面図
【図２５】同実施例８の研削装置を示す仕上げ加工中の正面図である。
【図２６】従来の研削装置を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１，１１    カップ型研削工具
２，１２    総型研削工具
３    ワーク
４    保持皿
５    カンザシ
６    コレットチャック
７    ワーク軸部本体
８    ノズル
９    クーラント
１０，３２    円柱研削工具
１３    吸着筒
１４    ホルダー
１８    工具軸部本体
１９    研削工具
４１，８１    電極
４２，８２    陰極ブラシ
４３，８３    陽極ブラシ
４４，８４    電源
【図１】
0003585254.tif 000002
【図２】
0003585254.tif 000003
【図３】
0003585254.tif 000004
【図４】
0003585254.tif 000005
【図５】
0003585254.tif 000006
【図６】
0003585254.tif 000007
【図７】
0003585254.tif 000008
【図８】
0003585254.tif 000009
【図９】
0003585254.tif 000010
【図１０】
0003585254.tif 000011
【図１１】
0003585254.tif 000012
【図１２】
0003585254.tif 000013
【図１３】
0003585254.tif 000014
【図１４】
0003585254.tif 000015
【図１５】
0003585254.tif 000016
【図１６】
0003585254.tif 000017
【図１７】
0003585254.tif 000018
【図１８】
0003585254.tif 000019
【図１９】
0003585254.tif 000020
【図２０】
0003585254.tif 000021
【図２１】
0003585254.tif 000022
【図２２】
0003585254.tif 000023
【図２３】
0003585254.tif 000024
【図２４】
0003585254.tif 000025
【図２５】
0003585254.tif 000026
【図２６】
0003585254.tif 000027