(57)【要約】    【課題】  金型の高精度かつ迅速な研削加工を可能にしてその生産性を向上できる研削加工装置を提供する。    【解決手段】  金型５０を保持するワークスピンドル２０と、金型５０を研削する円筒砥石１１が固定される研削スピンドル１０とを備えている研削加工装置において、円筒砥石１１の被加工物研削面の成形を行うドレッシング装置３０を搭載した。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を保持するワークスピンドルと、前記被加工物を研削する円筒砥石が固定される研削スピンドルとを備えている研削加工装置において、
前記被加工物を研削する円筒砥石の被加工物研削面の成形を行うドレッシング装置を備えていることを特徴とする研削加工装置。
【請求項２】
前記研削スピンドルは互いに平行な前記ワークスピンドルの中心軸と前記ドレッシング装置のドレススピンドルの中心軸とに対して直交する軸の方向へ移動可能であることを特徴とする請求項１記載の研削加工装置。
【請求項３】
前記ドレッシング装置を前記直交する軸周りへ回転させる回転手段を備えていることを特徴とする請求項１又は２記載の研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は研削加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラの高分解能化に伴い、高精細の画像を撮影するための撮影系レンズ群に、高次非球面形状の非球面ガラスレンズが多用されるようになった。非球面ガラスレンズの製造には高精度の加工が必要である。
【０００３】
高品質の非球面ガラスレンズを大量に製造する方法としてプレス成形技術がある。プレス成形は非球面ガラスレンズの入射面及び出射面のそれぞれに対応する一対の金型を用いて行われる。金型は超硬合金やセラミックス等を用いて製造される。
【０００４】
超硬合金製やセラミックス製の金型は、焼成、粗形状加工、精密研削仕上げ加工、鏡面研削加工、膜付け等の工程を経て製造される。非球面ガラスレンズの精度は主に金型の精密研削仕上げ加工によって決定される。
【０００５】
レンズ成形金型の精密研削仕上げ加工方法としては、円筒砥石を研削加工装置に傾けて取り付け、この円筒砥石によって研削加工する斜軸研削加工方法が知られている（特開２００３−１１０５７号公報参照）。
【特許文献１】特開２００３−１１０５７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
精密研削加工を繰り返すうちに円筒砥石の接触部分は次第に摩耗し、金型の加工精度が低下する。このとき、円筒砥石を所定の形状にドレッシングする。
【０００７】
円筒砥石のドレッシングは、レンズ成形金型の加工前にドレッシング装置をワークスピンドルに取り付けて行なわれる。そのためには、研削加工装置にドレッシング工具の回転中心軸とワークスピンドルの回転軸とを一致させるために旋回軸を採用したり、ドレッシングされた円筒砥石の接触部分をワークスピンドルの回転軸に一致させるために上下軸を採用したりする必要がある。したがって、金型の製造には多くの時間を要する。また、研削加工装置の軸数が増加した場合、機械運動の精度が悪化し、金型を高精度に研削加工することが難しくなる。
【０００８】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は金型の高精度かつ迅速な研削加工を可能にしてその生産性を向上できるようにした研削加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、被加工物を保持するワークスピンドルと、前記被加工物を研削する円筒砥石が固定される研削スピンドルとを備えている研削加工装置において、前記被加工物を研削する円筒砥石の被加工物研削面の成形を行うドレッシング装置を備えていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の研削加工装置において、前記研削スピンドルは互いに平行な前記ワークスピンドルの中心軸と前記ドレッシング装置のドレススピンドルの中心軸とに対して直交する軸の方向へ移動可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の研削加工装置において、前記ドレッシング装置を前記直交する軸周りへ回転させる回転手段を備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、金型の高精度かつ迅速な研削加工を可能にしてその生産性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１４】
図１はこの発明の一実施形態に係る研削加工装置よる研削工程を説明するための図、図２（ａ）は同研削加工装置によるドレッシング工程を説明するための図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ矢視図である。なお、図２（ｂ）では研削スピンドル及びＸステージの図示は省略されている。また、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は互いに直交する。Ｘ軸は図１、図２（ａ）の紙面に垂直な方向である。
【００１５】
この研削加工装置は研削スピンドル１０とワークスピンドル２０とドレッシング装置３０とを備えている。
【００１６】
研削スピンドル１０はＸスライド４０上に配置されている。研削スピンドル１０はその中心軸がＺ軸と交差するように傾斜している。Ｘスライド４０は、互いに平行なワークスピンドル２０の中心軸とドレッシング装置３０のドレススピンドル３５の中心軸とに対して直交するＸ軸の方向へ移動可能である。
【００１７】
研削スピンドル１０には被加工物の非球面ガラスレンズ成形用の金型（以下金型という）５０を研削する円筒砥石１１が取り付けられている。
【００１８】
ワークスピンドル２０は第１のＺスライド６０上に配置されている。第１のＺスライド６０はＺ軸方向へ移動可能である。ワークスピンドル２０には金型５０が取り付けられている。
【００１９】
ドレッシング装置３０は第１のＺスライド６０に隣接配置された第２のＺスライド７０上に平行移動可能に配置され、円筒砥石１１の研削面を成形する。第２のＺスライド７０はＺ軸方向へ移動可能である。ドレッシング装置３０のドレススピンドル３５には円筒形状の砥石３１が取り付けられている。研削作業時（図１参照）、第２のＺスライド７０は後退し、ドレッシング装置３０と研削スピンドル１０とが干渉しない。
【００２０】
ドレッシング装置３０はＸ軸周りへ回転させる旋回機構（回転手段）８０に支持されている。旋回機構８０は第２のＺスライド７０に設けられ、ドレッシング装置３０をＹＺ平面上で旋回させることによって円筒砥石１１を研削する。ドレッシング装置３０にはその旋回中心のＹ軸方向の位置をワークスピンドル２０の回転中心のＹ軸方向の位置に一致させることができるように、１μｍ単位で位置決めを行うことができる調整機構（図示せず）が設けられている。ドレッシング作業時（図２（ａ）参照）、第１のＺスライド６０は後退し、ワークスピンドル２０と研削スピンドル１０とが干渉しない。
【００２１】
次に、研削スピンドル１０に取り付けられる円筒砥石について説明する。
【００２２】
図３（ａ）〜（ｃ）は３種類の円筒砥石の形状を示す側面図である。
【００２３】
図３（ａ）に示す円筒砥石１６の金型５０との接触部分（被加工物研削面）は面取りされていない。この円筒砥石１６の初期摩耗は大きく、金型５０を精度良く研削することは難しい。
【００２４】
図３（ｂ）に示す円筒砥石１７の金型５０との接触部分はいわゆるＣ面に成形されている。この円筒砥石１７の初期摩耗は円筒砥石１６の初期摩耗より小さいが、この円筒砥石１７の接触部分の曲率半径と金型５０の曲率半径とは異なるため、金型５０（図３（ａ）参照）を精度良く研削することは難しい。
【００２５】
図３（ｃ）に示す円筒砥石１１の金型５０との接触部分はいわゆるＲ面（円弧）に成形されている。この円筒砥石１１の曲率半径は金型５０の最小の近似曲率半径Ｒ以下であり、円筒砥石１１の金型５０の加工による摩耗の影響を最小限にでき、金型５０を精度良く研削することができる。そのため、この実施形態では円筒砥石１１を用いている。
【００２６】
次に、旋回機構８０を説明する。
【００２７】
図４は旋回機構の一部を示す斜視図である。
【００２８】
旋回機構８０は、ドレッシング装置３０を挟むように配置される一対の支持部材８３と支持部材８３に敷設されて円弧形状のレールであるＬＭガイド８１とこのＬＭガイド８１上を移動可能なスライダ８２とを備えている。図４ではドレッシング装置３０の一方の側に配置される支持部材８３とＬＭガイド８１とスライダ８２とが記載されている（図２（ｂ）参照）。
【００２９】
スライダ８２の断面形状はＣ字形であり、その両端部がＬＭガイド８１のＶ溝８１ａに係合している。なお、ＬＭガイド８１の円弧の中心は円筒砥石１１（図２（ａ）参照）の接触部分の円弧の中心と一致している。
【００３０】
スライダ８２は図示しないベルトドライブ、ギヤ等のドライブ機構によって所定の速度で往復運動する。
【００３１】
一対のスライダ８２によってドレッシング装置３０が挟持されているので、スライダ８２をＬＭガイド８１に沿って往復運動させることによって円筒砥石１１（図１参照）のドレッシングを行なうことができる。
【００３２】
図５は他の旋回機構の一部を示す斜視図である。
【００３３】
旋回機構１８０は、ドレッシング装置３０を挟むように配置される一対の支持部材（図示せず）とこの支持部材に敷設された円弧形状の板材であるガイド１８１とこのガイド１８１に対して摺動可能なスライダ１８２とを備えている。スライダ１８２の摺動する側の面にはガイド１８１の内周面に接触する２つの軸受１８３とガイド１８１の外周面に接触する１つの摩擦車（図示せず）がそれぞれ取り付けられている。ガイド１８１の外周面に接触する摩擦車にはガイド１８１との間に生じる摩擦力を調節することができる摩擦力調整機構（図示せず）が設けられている。なお、ガイド１８１の円弧の中心は円筒砥石１１の接触部分の円弧の中心と一致している。
【００３４】
前記摩擦車は図示しないモータの回転軸に取り付けられており、ダイレクトドライブ機構が採用されている。
【００３５】
一対のスライダ１８２によってドレッシング装置３０が挟持されているので、スライダ１８２をガイド１８１に沿って往復運動させることによって円筒砥石１１（図１参照）のドレッシングを行なうことができる。
【００３６】
この旋回機構１８１は上述のようにダイレクトドライブ機構を採用しているので、ベルトドライブの滑りやギヤドライブの歯車のうねりが発生せず、円筒砥石１１の接触部分を精度良く成形できる。
【００３７】
上記の研削加工装置を用いて研削加工を繰り返すうちに円筒砥石１１の接触部分が次第に摩耗し、金型５０の加工精度が低下する。このとき、上述のようにして円筒砥石１１を所定の形状にドレッシングをしなければならない。
【００３８】
まず、研削作業を中止し、ワークスピンドル２０を搭載している第１のＺスライド６０を後退させる。その後、ドレッシング装置３０を搭載している第２のＺスライド７０を前進させる。そして、旋回機構８０を駆動してドレッシング装置３０を旋回させて円筒砥石１１を成形する。
【００３９】
この実施形態の研削加工装置によれば、研削加工装置の軸数が増加しないので、機械運動の精度が悪化しにくく、高精度に金型５０を研削加工することができる。また、研削スピンドル１０、ワークスピンドル２０の他にドレッシング装置３０を備え、金型５０の着脱なしにドレッシングを行なうことができるので、金型５０の加工時間を短縮でき、金型の生産性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】図１はこの発明の一実施形態に係る研削加工装置よる研削工程を説明するための図である。
【図２】図２（ａ）は同研削加工装置によるドレッシング工程を説明するための図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ矢視図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｃ）は３種類の円筒砥石の形状を示す側面図である。
【図４】図４は旋回機構の一部を示す斜視図である。
【図５】図５は他の旋回機構の一部を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４１】
１０：研削スピンドル、１１：円筒砥石、２０：ワークスピンドル、３０：ドレッシング装置、３１：ドレススピンドル、５０：金型（被加工物）、８０，１８０：旋回機構（回転手段） 
【図１】
2006326791.tif 000003
【図２】
2006326791.tif 000004
【図３】
2006326791.tif 000005
【図４】
2006326791.tif 000006
【図５】
2006326791.tif 000007