(57)【要約】【課題】外ヘソ、内ヘソの見極めが容易にでき、ヘソの補正が確実に精度良く行うことが可能で、加工の補正時間の短縮、即ち、段取り時間の短縮が図れると共に、修正ミスによる砥石に過大な負荷がかかることを有効に防止する。【解決手段】制御装置１５は、ワーク１のスパークアウト加工後に、ワーク１の回転を停止させ、ワーク１とカップ型研削砥石８のどちらか一方を微小量（好ましくは、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ）、切り込ませてワーク１に加工痕１ａを形成し、ワーク１に創成されるヘソ１ｂの加工痕１ａに対する相対位置（外ヘソか、内ヘソか）を判断し、該判断結果に基づいて補正加工する。【選択図】  図２
2004338039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワーク軸上にワークを保持して回転し、該ワークを回転するカップ型研削砥石で研削するワークの研削加工方法において、
上記ワークのスパークアウト加工後に、上記ワークの回転を停止させ、上記ワークと上記カップ型研削砥石のどちらか一方を微小量切り込ませて上記ワークに加工痕を形成し、上記ワークに創成される削り残し突起部の上記加工痕に対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工することを特徴とするワークの研削加工方法。
【請求項２】
ワーク軸上に回転自在に保持したワークと、
上記ワークを研削する回転自在に保持したカップ型研削砥石と、
上記カップ型研削砥石による上記ワークの研削を制御する研削制御手段とを備えたワークの研削加工装置において、
上記研削制御手段は、上記ワークのスパークアウト加工後に、上記ワークの回転を停止させ、上記ワークと上記カップ型研削砥石のどちらか一方を微小量切り込ませて上記ワークに加工痕を形成し、上記ワークに創成される削り残し突起部の上記加工痕に対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工することを特徴とするワークの研削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に光学素子またはレンズ成形型部材等の光学部材に対し、平面及び球面研削を行うワークの研削加工方法及び研削加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光学部材をワークとする球面研削加工工程においては、例えば特公昭６１−３３６６５号公報に開示されるような、カーブジェネレータ（ＣＧ）によるガラスレンズ研削加工方法が一般的に採用されている。
【０００３】
図７及び図８に基づき、その研削加工方法を説明する。図７は、ＣＧ加工による球面研削装置の概略を示すものである。
【０００４】
図７において、符号１０３で示すのは曲率半径Ｒ０に創成されるワークであって、ワークチャック１０４よりワーク軸に保持されている。また、符号１０５で示すのはワーク軸本体であって、ワーク１０３を回転させながら矢印Ｅ方向の切り込みを行うように図示しない機構が組み込まれている。更に、ワーク１０３の肉厚調整のために、ワーク軸本体１０５は、図示しないハンドルによりｅ方向に移動調整できるように構成されている。尚、図７中、符号１０１はカップ型研削砥石であり、符号１０２は砥石軸本体を示す。
【０００５】
上記構成の球面研削装置による加工方法は、図８のＣＧ加工の原理図に示すように、まず、曲率半径Ｒ０のワーク１０３を創成するカップ型研削砥石１０１の加工直径をＤとすると、砥石軸本体１０２をｓｉｎθ０＝Ｄ／（２・Ｒ０）に相当する角度θ０だけ傾けて、Ｅ方向の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸中心線ａとＰ点で一致するように、砥石軸本体１０２を図示しないハンドルにより矢印ｆ方向に移動調整する。
【０００６】
この調整の完了後、ワーク１０３とカップ型研削砥石１０１を回転させながら実際にＥ方向の切り込みを行う。次に、Ｅ方向の切り込み完了位置でワーク１０３が最低１回転する間、砥石軸およびワーク軸の軸移動を停止させて、ワーク１０３の削り残しが無いようにする（スパークアウト工程）。以上で加工が完了し、カップ型研削砥石１０１からワーク１０３を離脱させることで、所望の曲率半径Ｏ０Ｐ（＝Ｒ０）をもった球面を創成することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特公昭６１−３３６６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１では、以下のような課題があった。従来の加工条件の設定においては、カップ型研削砥石１０１の加工直径Ｄをノギスや工具顕微鏡等で測定し、その測定値を基に加工条件の設定を行うが、一般に砥石先端は精度良く製作されていないために、これを精度良く測定することが困難である。
【０００９】
また、カップ型研削砥石１０１の加工直径Ｄがワーク軸中心線ａとＰ点で一致させる作業は、砥石軸本体１０２を矢印ｆ方向の移動調整で行うが、ワーク回転軸であるワーク軸中心線ａは、仮想線であるため、カップ型研削砥石１０１の加工直径Ｄの位置にあるＰ点が見難いために１回の調整で正確に一致させることは困難である。
【００１０】
ワーク軸中心線ａと加工直径Ｄとの位置がずれた状態でワーク１０３を加工した場合、図９（ａ）に示すように、ワーク１０３の中心部に削り残し突起部（以下、ヘソ１０３ａと呼ぶ）が創成される。尚、図９（ｂ）は、ヘソ１０３ａが無いワーク１０３を示す。上記ワーク１０３のヘソ１０３ａには、図１０に示すように、カップ型研削砥石１０１の加工軌跡１０３ｂ（実際には非常に見難い、或いは、見えない軌跡）より、図１０（ａ）の外ヘソ（図１０（ｂ）に示すように、ワーク軸中心線ａがカップ型研削砥石１０１の加工直径Ｄより外側の場合に発生するヘソ１０３ａ）と、図１０（ｃ）の内ヘソ（図１０（ｄ）に示すように、ワーク軸中心線ａがカップ型研削砥石１０１の加工直径Ｄより内側の場合に発生するヘソ１０３ａ）がある。
【００１１】
一般に、上記ヘソ１０３ａが発生したワークに対し、後加工である精研削、研磨加工を行うと、ヘソ１０３ａがワーク１０３に対向する形状に成形された精研削砥石、ピッチ研磨砥石に過大な負荷を与え、形状を崩してワーク１０３の面形状を悪化させたり、精研削砥石、ピッチ研磨砥石の耐久性に良くない影響を及ぼすという問題が発生する。
【００１２】
そのため、このヘソ１０３ａを取り除くために、即ち、ワーク軸中心線ａとカップ型研削砥石１０１の加工直径Ｄとを一致させるために、ワーク１０３を加工しては、ワーク軸本体１０５を矢印ｅ方向に移動調整して加工条件の補正を行っている。一般に、この補正作業には、熟練技能者でも数回〜数十回の補正作業を行っていた。この補正作業に時間を要するのは、ヘソ１０３ａが外ヘソか内ヘソか見分け難いことが主な原因である。例えば、実際には内ヘソであったにも関わらず、外ヘソであると誤って判断すると、砥石軸本体１０２を矢印ｆ方向の移動調整を逆方向に補正するため、再度、その条件で加工したワーク１０３の中心部には前回よりも大きな内ヘソが発生してしまう。このように、各条件で加工したワーク１０３の中心部に発生したヘソ１０３ａが外ヘソなのか内ヘソなのかを判断することができないために、補正作業に時間を要する。
【００１３】
熟練技能者は、ワーク１０３の表面に残った僅かな筋状の研削痕を見て、経験や勘を頼りに補正を行っているが、上述の研削軌跡１０３ｂもワーク１０３の種類、カップ型研削砥石１０１のボンド材、砥粒メッシュ（砥粒径）により全く残らないことがある。このような場合には、熟練技能者でも、外ヘソと内ヘソの判断がまったくできず、試し加工（目標とするワーク１０３の中肉よりも厚めに設定する加工）にかなりの時間を費やしたり、場合によってはヘソ１０３ａの修正ミスによりカップ型研削砥石１０１に過大な負荷をかけてしまう問題があった。
【００１４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、外ヘソ、内ヘソの見極めが容易にでき、ヘソの補正が確実に精度良く行うことが可能で、加工の補正時間の短縮、即ち、段取り時間の短縮が図れると共に、修正ミスによる砥石に過大な負荷がかかることを有効に防止することができるワークの研削加工方法及び研削加工装置を提供することを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため請求項１記載の本発明によるワークの研削加工方法は、ワーク軸上にワークを保持して回転し、該ワークを回転するカップ型研削砥石で研削するワークの研削加工方法において、上記ワークのスパークアウト加工後に、上記ワークの回転を停止させ、上記ワークと上記カップ型研削砥石のどちらか一方を微少量切り込ませて上記ワークに加工痕を形成し、上記ワークに創成される削り残し突起部の上記加工痕に対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工することを特徴としている。
【００１６】
また、請求項２記載の本発明によるワークの研削加工装置は、ワーク軸上に回転自在に保持したワークと、上記ワークを研削する回転自在に保持したカップ型研削砥石と、上記カップ型研削砥石による上記ワークの研削を制御する研削制御手段とを備えたワークの研削加工装置において、上記研削制御手段は、上記ワークのスパークアウト加工後に、上記ワークの回転を停止させ、上記ワークと上記カップ型研削砥石のどちらか一方を微小量切り込ませて上記ワークに加工痕を形成し、上記ワークに創成される削り残し突起部の上記加工痕に対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工することを特徴としている。
【００１７】
すなわち、請求項１記載の本発明によるワークの研削加工方法は、ワーク軸上にワークを保持して回転し、該ワークを回転するカップ型研削砥石で研削する。この際、ワークのスパークアウト加工後に、ワークの回転を停止させ、ワークとカップ型研削砥石のどちらか一方を微小量切り込ませてワークに加工痕を形成し、ワークに創成される削り残し突起部の加工痕に対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工する。
【００１８】
また、請求項２記載の本発明によるワークの研削加工装置は、研削制御手段は、回転自在に保持したカップ型研削砥石による、ワーク軸上に回転自在に保持したワークの研削を制御する。この際、研削制御手段は、ワークのスパークアウト加工後に、ワークの回転を停止させ、ワークとカップ型研削砥石のどちらか一方を微小量切り込ませてワークに加工痕を形成し、ワークに創成される削り残し突起部の加工痕に対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
図１及び図２は本発明の実施の第１形態を示し、図１は球面研削装置の一部を断面で示す正面図、図２はワークにヘソが発生した状態を一部断面で示す拡大説明図である。
【００２０】
図１において、符号１は曲率半径Ｒ０に創成される光学部材（ワーク）を示し、このワーク１はワークチャック２により保持されている。ワークチャック２は、ワークスピンドル３にワーク軸Ｗを中心軸として回転自在に保持されている。
【００２１】
また、ワークスピンドル３は、該ワークスピンドル３を回転駆動するワークスピンドル回転モータ４と連結されている。更に、ワークスピンドル３は、ワークスピンドル直動制御モータ６を駆動源とするワークスピンドル直動機構５に固定され、ワーク軸Ｗと平行な方向に移動可能に構成されている。尚、ワークスピンドル直動機構５は、装置本体の架台７に固定されている。
【００２２】
一方、図１中、符号８は、上記ワーク１を球面研削加工する、カップ形状のカップ型研削砥石を示し、このカップ型研削砥石８は、砥石スピンドル９に、砥石軸Ｔを中心軸として回転自在に保持されている。
【００２３】
また、砥石スピンドル９は、該砥石スピンドル９を回転駆動する砥石スピンドル回転モータ１０と連結されている。更に、砥石スピンドル９は、砥石スピンドル直動制御モータ１１を駆動源とする砥石スピンドル直動機構１２に固定され、砥石軸Ｔと垂直方向に移動可能に構成されている。
【００２４】
上記砥石スピンドル直動機構１２は、扇形状のベース１３上に載置され、該ベース１３は、装置本体の架台７上に配設されて、回転中心１３ａを中心としてベース移動制御モータ１４により回動自在になっている。
【００２５】
また、図１中、符号１５は、各制御モータ、すなわち、ワークスピンドル直動制御モータ６、砥石スピンドル直動制御モータ１１、ベース移動制御モータ１４、及び、各回転モータ、すなわち、ワークスピンドル回転モータ４、砥石スピンドル回転モータ１０を制御する研削制御手段としての制御装置である。
【００２６】
そして、上記制御装置１５は、後述の加工方法で詳述するように、ワーク１のスパークアウト加工後に、ワーク１の回転を停止させ、ワーク１とカップ型研削砥石８のどちらか一方を微小量切り込ませてワーク１に加工痕１ａを形成し、ワーク１に創成されるヘソ１ｂの加工痕１ａに対する相対位置を判断し、該判断結果に基づいて補正加工するようになっている。
【００２７】
すなわち、上述の如く構成される球面研削加工装置による加工方法は、まず、曲率半径Ｒ０のワーク１を創成するカップ型研削砥石８の加工直径をＤとすると、ｓｉｎθ０＝Ｄ／（２・Ｒ０）に相当する角度θ０（ワーク軸Ｗと砥石軸Ｔとのなす角度）だけ、ベース移動制御モータ１４によりベース１３を回転中心１３ａを中心として回動させ傾斜させる。
【００２８】
次いで、ワーク軸Ｗ方向の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸ＷとＰ点（加工終了点）が一致するように（尚、この工程は、前述の発明が解決しようとする課題で説明した通り、実際には初回の加工で一致することは困難である。）、砥石スピンドル直動制御モータ１１により砥石スピンドル直動機構１２を砥石軸Ｔと垂直方向に移動する。
【００２９】
そして、この移動の完了後、ワーク１とカップ型研削砥石８を回転させながら実際にワーク１がワーク軸Ｗ方向に切り込みを行う。尚、加工開始から完了するまで図示しない研削液供給装置から、ワーク１及びカップ型研削砥石８には、研削液が供給されている。
【００３０】
次に、ワーク軸Ｗ方向の切り込み完了位置でワーク１が最低１回転する。この間、ワーク軸Ｗ方向の移動を停止させて、ワーク１の削り残しが無いようにする（スパークアウト加工工程）。尚、上述の各移動は制御装置１５により制御され実行される。
【００３１】
次いで、制御装置１５からの指令により、ワークスピンドル回転モータ４を停止させ、ワークスピンドル３の回転を停止する。これにより、ワーク１が回転停止した状態となる。
【００３２】
その後、ワーク軸Ｗ方向にワーク１を微小量、切り込みを行ってから、ワーク１をワーク軸Ｗ方向に後退させて加工完了する。ここで、上記微小量とは、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍが好ましい。これは、切り込みが、０．００５ｍｍ以下の場合は、カップ型研削砥石８の加工痕が少量のためヘソの判別ができない可能性があるためである。また、切り込みが、０．１ｍｍ以上の場合は、切り込みの負荷がかかりカップ型研削砥石８が偏摩耗したり、その次の球面研削加工に悪影響を及ぼしたり、或いは、カップ型研削砥石８の加工痕でヘソまで削り取ってしまう虞があるためである。
【００３３】
こうして、加工を完了したワーク１の加工面は、図２に示すように、カップ型研削砥石８の加工痕１ａと中心部にヘソ１ｂが残った状態となる。
例えば、ワーク１が凸面形状の場合、図２（ａ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点は、Ｈ１だけ上側にずれているのでヘソ１ｂは外ヘソとなる。この外ヘソという判断は、図２（ｂ）に示すように、ヘソ１ｂがカップ型研削砥石８の加工痕１ａの外側にあることから容易に見分けることができる。
【００３４】
この補正では、Ｈ１／ｃｏｓθ０だけカップ型研削砥石８、すなわち、砥石スピンドル直動機構１２を下方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００３５】
また、図２（ｃ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点はＨ２だけ下側にずれているのでヘソ１ｂは内ヘソとなる。この内ヘソという判断は、図２（ｄ）に示すように、ヘソ１ｂがカップ型研削砥石８の加工痕１ａの内側にあることから容易に見分けることができる。
【００３６】
この補正では、Ｈ２／ｃｏｓθ０だけカップ型研削砥石８、すなわち、砥石スピンドル直動機構１２を上方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００３７】
このように、加工痕１ａとヘソ１ｂとの位置関係で外ヘソ、内ヘソを判断することができるので、ヘソの補正は１回で正確に行うことができる。すなわち、ワーク軸Ｗとカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点とを一致することができ、２回目の研削加工ではヘソ無しの加工面を精度良く容易に得ることができる。
【００３８】
一方、ワーク１が凹面形状の場合では、ワーク軸Ｗ方向の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸ＷとＱ点（加工終了点：図１参照）が一致するように、砥石スピンドル直動制御モータ１１により砥石スピンドル直動機構１２を砥石軸Ｔと垂直方向に移動する。
【００３９】
そして、この移動の完了後、ワーク１とカップ型研削砥石８を回転させながら実際にワーク１がワーク軸Ｗ方向に切り込みを行う。尚、加工開始から完了するまで図示しない研削液供給装置から、ワーク１及びカップ型研削砥石８には、研削液が供給されている。
【００４０】
次に、ワーク軸Ｗ方向の切り込み完了位置でワーク１が最低１回転する。この間、ワーク軸Ｗ方向の移動を停止させて、ワーク１の削り残しが無いようにする（スパークアウト加工工程）。尚、上述の各移動は制御装置１５により制御され実行される。
【００４１】
次いで、制御装置１５からの指令により、ワークスピンドル回転モータ４を停止させ、ワークスピンドル３の回転を停止する。これにより、ワーク１が回転停止した状態となる。
【００４２】
その後、ワーク軸Ｗ方向にワーク１を微小量（好ましくは、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ）、切り込みを行ってから、ワーク１をワーク軸Ｗ方向に後退させて加工完了する。
【００４３】
こうして加工を完了したワーク１の加工面より、外ヘソではＨ１／ｃｏｓθ０だけ上方向に、内ヘソではＨ２／ｃｏｓθ０だけ下方向に補正することによりヘソの補正を正確に行い、２回目の研削加工でヘソの無い加工面を精度良く、容易に得ることができる。
【００４４】
以上のように、本発明の実施の第１形態によれば、外ヘソ、内ヘソの見極めが容易にでき、ヘソの補正が確実に精度良く行えるので、加工の補正時間の短縮、即ち、段取り時間の短縮が図れると共に、修正ミスによる砥石に過大な負荷をかけることを有効に防止することができる。
【００４５】
尚、上述の実施の第１形態において、ワーク軸Ｗと砥石軸Ｔとのなす角度が０゜になるように、ベース１３を回動させると、ワーク１の加工面は平面形状にすることができる。図３に、第１形態における、ベース１３、及び、ベース移動制御モータ１４を取り除いた平面研削加工装置の一部を断面で示す正面図を示す。
【００４６】
この平面研削加工装置によるヘソ補正では、外ヘソはＨ１だけ下方向に、内ヘソはＨ２だけ上方向に砥石スピンドル直動機構１２を移動させることにより実施することができる。このように、本発明は、球面研削のみに限らず平面研削にも適用することができる。
【００４７】
また、カップ型研削砥石８の先端形状をＲ形状にしても上述したように補正を行うことにより同様の効果を得ることができる。
【００４８】
更に、ワーク軸Ｗが地面に対してどのような方向（平行、或いは、垂直、或いは、傾斜方向）の研削装置であっても同様な加工方法を実施すれば同様の効果を得られることは云うまでもない。
【００４９】
次に、図４は本発明の実施の第２形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図である。
【００５０】
すなわち、本発明の第２形態は、前記第１形態におけるワークスピンドル直動機構５及びワークスピンドル直動制御モータ６を廃止して、ワークスピンドル３を装置本体の架台７に固定した点、砥石スピンドル９が、制御装置１５によって制御された第２の砥石スピンドル直動制御モータ１６を駆動源とする第２の砥石スピンドル直動機構１７に固定され、砥石軸Ｔと平行な方向に移動可能になっている点、第２の砥石スピンドル直動機構１７が砥石スピンドル直動制御モータ１１を駆動源とする砥石スピンドル直動機構１２に固定され、砥石軸Ｔと垂直方向にも移動可能になっている点が異なり、その他の構成は前記第１形態と同一であるので、この同一の構成には同じ符号を記し、説明は省略する。
【００５１】
従って、このように構成される第２形態の球面研削加工装置による加工方法は、まず、曲率半径Ｒ０のワーク１を創成するカップ型研削砥石８の加工直径をＤとすると、ｓｉｎθ０＝Ｄ／（２・Ｒ０）に相当する角度θ０（ワーク軸Ｗと砥石軸Ｔとのなす角度）だけ、ベース移動制御モータ１４によりベース１３を回転中心１３ａを中心として回動させ傾斜させる。
【００５２】
次いで、砥石軸Ｔと平行な方向の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸ＷとＰ点（加工終了点）が一致するように（尚、この工程は、前述の発明が解決しようとする課題で説明した通り、実際には初回の加工で一致することは困難である。）、第２の砥石スピンドル直動制御モータ１６により第２の砥石スピンドル直動機構１７を砥石軸Ｔと水平方向に移動するように制御装置１５に指令する。
【００５３】
そして、ワーク１とカップ型研削砥石８を回転させながら実際にカップ型研削砥石８が砥石軸Ｔと平行な方向に切り込みを行う。尚、加工開始から完了するまで図示しない研削液供給装置から、ワーク１及びカップ型研削砥石８には、研削液が供給されている。
【００５４】
次に、砥石軸Ｔと平行な方向の切り込み完了位置でワーク１が最低１回転する。この間、砥石軸Ｔと平行な方向の移動を停止させて、ワーク１の削り残しが無いようにする（スパークアウト加工工程）。尚、上述の各移動は制御装置１５により制御され実行される。
【００５５】
次いで、制御装置１５からの指令により、ワークスピンドル回転モータ４を停止させ、ワークスピンドル３の回転を停止する。これにより、ワーク１が回転停止した状態となる。
【００５６】
その後、砥石軸Ｔと平行な方向にカップ型研削砥石８を微小量（好ましくは、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ）、切り込みを行ってから、カップ型研削砥石８を砥石軸Ｔと平行な方向に後退させて加工完了する。
【００５７】
こうして、加工を完了したワーク１の加工面は、前記図２に示すように、カップ型研削砥石８の加工痕１ａと中心部にヘソ１ｂが残った状態となる。
例えば、ワーク１が凸面形状の場合、図２（ａ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点は、Ｈ１だけ上側にずれているのでヘソ１ｂは外ヘソとなる。この補正では、Ｈ１／ｃｏｓθ０だけカップ型研削砥石８、すなわち、砥石スピンドル直動機構１２を下方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００５８】
また、図２（ｃ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点はＨ２だけ下側にずれているのでヘソ１ｂは内ヘソとなる。この補正では、Ｈ２／ｃｏｓθ０だけカップ型研削砥石８、すなわち、砥石スピンドル直動機構１２を上方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００５９】
このように、加工痕１ａとヘソ１ｂとの位置関係で外ヘソ、内ヘソを判断することができるので、ヘソの補正は１回で正確に行うことができる。すなわち、ワーク軸Ｗとカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点とを一致することができ、２回目の研削加工ではヘソ無しの加工面を精度良く容易に得ることができる。
【００６０】
従って、本発明の実施の第２形態によれば、ワークスピンドル３が固定され、砥石スピンドル９が２方向の直動機構を有する研削加工装置であっても前記第１形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
次に、図５は本発明の実施の第３形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図である。
【００６２】
すなわち、本発明の第３形態は、前記第１形態における砥石スピンドル直動機構１２及び砥石スピンドル直動制御モータ１１を廃止して、砥石スピンドル９が、制御装置１５によって制御された第３の砥石スピンドル直動制御モータ１８を駆動源とする第３の砥石スピンドル直動機構１９に固定され、砥石軸Ｔと平行な方向に移動自在になっている点、第３の砥石スピンドル直動機構１９がベース１３に固定されている点が異なり、その他の構成は前記第１形態と同一であるので、この同一の構成には同じ符号を記し、説明は省略する。
【００６３】
従って、このように構成される第３形態の球面研削加工装置による加工方法は、まず、曲率半径Ｒ０のワーク１を創成するカップ型研削砥石８の加工直径をＤとすると、ｓｉｎθ０＝Ｄ／（２・Ｒ０）に相当する角度θ０（ワーク軸Ｗと砥石軸Ｔとのなす角度）だけ、ベース移動制御モータ１４によりベース１３を回転中心１３ａを中心として回動させ傾斜させる。
【００６４】
次いで、砥石軸Ｔと平行な方向の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸ＷとＰ点（加工終了点）が一致するように（尚、この工程は、前述の発明が解決しようとする課題で説明した通り、実際には初回の加工で一致することは困難である。）、第３の砥石スピンドル直動制御モータ１８により第３の砥石スピンドル直動機構１９を砥石軸Ｔと水平方向に移動するように制御装置１５に指令する。
【００６５】
そして、ワーク１とカップ型研削砥石８を回転させながら実際にカップ型研削砥石８が砥石軸Ｔと平行な方向に切り込みを行う。尚、加工開始から完了するまで図示しない研削液供給装置から、ワーク１及びカップ型研削砥石８には、研削液が供給されている。
【００６６】
次に、砥石軸Ｔと平行な方向の切り込み完了位置でワーク１が最低１回転する。この間、砥石軸Ｔと平行な方向の移動を停止させて、ワーク１の削り残しが無いようにする（スパークアウト加工工程）。尚、上述の各移動は制御装置１５により制御され実行される。
【００６７】
次いで、制御装置１５からの指令により、ワークスピンドル回転モータ４を停止させ、ワークスピンドル３の回転を停止する。これにより、ワーク１が回転停止した状態となる。
【００６８】
その後、砥石軸Ｔと平行な方向にカップ型研削砥石８を微小量（好ましくは、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ）、切り込みを行ってから、カップ型研削砥石８を砥石軸Ｔと平行な方向に後退させて加工完了する。
【００６９】
こうして、加工を完了したワーク１の加工面は、前記図２に示すように、カップ型研削砥石８の加工痕１ａと中心部にヘソ１ｂが残った状態となる。
例えば、ワーク１が凸面形状の場合、図２（ａ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点は、Ｈ１だけ上側にずれているのでヘソ１ｂは外ヘソとなる。この補正では、Ｈ１／ｓｉｎθ０だけカップ型研削砥石８を下方向、すなわち、第３の砥石スピンドル直動機構１９によりカップ型研削砥石８がワーク１に向かって前進する方向に、ワークスピンドル直動機構５によりワーク１がカップ型研削砥石８に向かってＨ１／ｔａｎθ０だけ後退する方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００７０】
また、図２（ｃ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点はＨ２だけ下側にずれているのでヘソ１ｂは内ヘソとなる。この補正では、Ｈ２／ｓｉｎθ０だけカップ型研削砥石８を上方に、すなわち、第３の砥石スピンドル直動機構１９によりカップ型研削砥石８がワーク１に向かって後退する方向に、ワークスピンドル直動機構５によりワーク１がカップ型研削砥石８に向かってＨ２／ｔａｎθ０だけ前進する方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００７１】
このように、加工痕１ａとヘソ１ｂとの位置関係で外ヘソ、内ヘソを判断することができるので、ヘソの補正は１回で正確に行うことができる。すなわち、ワーク軸Ｗとカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点とを一致することができ、２回目の研削加工ではヘソ無しの加工面を精度良く容易に得ることができる。
【００７２】
従って、本発明の実施の第３形態によれば、ワークスピンドル３がワーク軸Ｗと平行な方向に移動するワークスピンドル直動機構５と、砥石スピンドル９が砥石軸Ｔと平行な方向に移動する第３の砥石スピンドル直動機構１９を有する研削加工装置であっても前記第１形態と同様の効果を得ることができる。
【００７３】
尚、ワーク１を実際にカップ型研削砥石８で研削加工するときに、カップ型研削砥石８を移動させて切り込んだが、カップ型研削砥石８のＰ点とワーク軸Ｗとが一致するような位置までカップ型研削砥石８を移動させた状態で、ワーク１をワークスピンドル直動機構５のワーク軸Ｗと平行な方向への移動により切り込みを行っても同様の効果を得ることができる。
【００７４】
次に、図６は本発明の実施の第４形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図である。
【００７５】
すなわち、本発明の第４形態は、前記第１形態における砥石スピンドル直動機構１２及び砥石スピンドル直動制御モータ１１を廃止して、砥石スピンドル９がベース１３に直接固定されている点、ワークスピンドル直動機構５が、制御装置１５によって制御された第２のワークスピンドル直動制御モータ２０を駆動源とする第２のワークスピンドル直動機構２１に固定され、ワーク軸Ｗと垂直な方向に移動自在な点、第２のワークスピンドル直動機構２１が装置本体の架台７に固定されている点が異なり、その他の構成は前記第１形態と同一であるので、この同一の構成には同じ符号を記し、説明は省略する。
【００７６】
従って、このように構成される第４形態の球面研削加工装置による加工方法は、まず、曲率半径Ｒ０のワーク１を創成するカップ型研削砥石８の加工直径をＤとすると、ｓｉｎθ０＝Ｄ／（２・Ｒ０）に相当する角度θ０（ワーク軸Ｗと砥石軸Ｔとのなす角度）だけ、ベース移動制御モータ１４によりベース１３を回転中心１３ａを中心として回動させ傾斜させる。
【００７７】
次いで、ワーク軸Ｗ方向の切り込みが完了する位置で加工直径Ｄがワーク軸ＷとＰ点（加工終了点）が一致するように（尚、この工程は、前述の発明が解決しようとする課題で説明した通り、実際には初回の加工で一致することは困難である。）、第２のワークスピンドル直動制御モータ２０により第２のワークスピンドル直動機構２１をワーク軸Ｗと垂直方向に移動する。
【００７８】
この移動の完了後、ワーク１とカップ型研削砥石８を回転させながら実際にワーク１がワーク軸Ｗ方向に切り込みを行う。尚、加工開始から完了するまで図示しない研削液供給装置から、ワーク１及びカップ型研削砥石８には、研削液が供給されている。
【００７９】
次に、ワーク軸Ｗ方向の切り込み完了位置でワーク１が最低１回転する。この間、ワーク軸Ｗ方向の移動を停止させて、ワーク１の削り残しが無いようにする（スパークアウト加工工程）。尚、上述の各移動は制御装置１５により制御され実行される。
【００８０】
次いで、制御装置１５からの指令により、ワークスピンドル回転モータ４を停止させ、ワークスピンドル３の回転を停止する。これにより、ワーク１が回転停止した状態となる。
【００８１】
その後、ワーク軸Ｗ方向にワーク１を微小量（好ましくは、０．００５ｍｍ〜０．１ｍｍ）、切り込みを行ってから、ワーク１をワーク軸Ｗ方向に後退させて加工完了する。
【００８２】
こうして、加工を完了したワーク１の加工面は、前記図２に示すように、カップ型研削砥石８の加工痕１ａと中心部にヘソ１ｂが残った状態となる。
例えば、ワーク１が凸面形状の場合、図２（ａ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点は、Ｈ１だけ上側にずれているのでヘソ１ｂは外ヘソとなる。この補正では、Ｈ１だけカップ型研削砥石８、すなわち、第２のワークスピンドル直動機構２１を下方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００８３】
また、図２（ｃ）の場合では、ワーク軸Ｗよりカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点はＨ２だけ下側にずれているのでヘソ１ｂは内ヘソとなる。この補正では、Ｈ２だけカップ型研削砥石８、すなわち、第２のワークスピンドル直動機構２１を上方向に微調整するように制御装置１５に指令する。
【００８４】
このように、加工痕１ａとヘソ１ｂとの位置関係で外ヘソ、内ヘソを判断することができるので、ヘソの補正は１回で正確に行うことができる。すなわち、ワーク軸Ｗとカップ型研削砥石８の加工直径ＤのＰ点とを一致することができ、２回目の研削加工ではヘソ無しの加工面を精度良く容易に得ることができる。
【００８５】
尚、ワーク１が凹面形状の場合は、外ヘソではＨ１だけ上方向に、内ヘソではＨ２だけ下方向に補正することにより、ヘソ１ｂの補正を正確に行い、２回目の研削加工でヘソ無しの加工面を精度良く容易に得ることができる。
【００８６】
従って、本発明の実施の第４形態によれば、ワークスピンドル３が２方向に移動する直動機構と、砥石スピンドル９が回動機構を有する研削加工装置であっても前記第１形態と同様の効果を得ることができる。
【００８７】
尚、砥石スピンドル９を装置本体の架台７に直接固定して、ベース移動制御モータ１４を駆動源として回動自在に保持しているベース１３をワークスピンドル３側に搭載して、すなわち、第２のワークスピンドル直動機構２１がベース１３を介して架台７に固定してもワーク１とカップ型研削砥石８との相対位置関係は変わらないので同様な効果を得ることができる。
【００８８】
［付記］
以上詳述したような本発明の上記実施形態によれば、以下の如き構成を得ることができる。
【００８９】
（１）ワーク軸上にワークを保持して回転させ、これを回転するカップ型研削砥石に当接させて研削するワークの研削加工方法において、
加工が進行し、スパークアウト後にワークの回転を停止し、ワーク、或いは、カップ型研削砥石を僅かに切り込むことによりワークに加工痕を残すことによりヘソが外ヘソ或いは内ヘソかを判断し、そのヘソの量だけ補正を行うことを特徴とするワークの研削加工方法。
【００９０】
（２）ワーク軸上にワークを保持して回転させ、これを回転するカップ型研削砥石に当接させて研削するワークの研削加工装置において、
ワークを回転自在に保持するワークスピンドルと、
カップ型研削砥石を回転自在に保持する砥石スピンドルと、
前記ワークスピンドル、或いは、前記砥石スピンドルのどちらか一方を旋回自在に保持するベースと、
交差する２方向に移動可能な直動機構と、
前記ベース、直動機構、ワークスピンドル、及び、砥石スピンドルの回転を制御する制御装置とを有することを特徴とするワークの研削加工装置。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、外ヘソ、内ヘソの見極めが容易にでき、ヘソの補正が確実に精度良く行うことが可能で、加工の補正時間の短縮、即ち、段取り時間の短縮が図れると共に、修正ミスによる砥石に過大な負荷がかかることを有効に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図
【図２】同上、ワークにヘソが発生した状態を一部断面で示す拡大説明図
【図３】本発明の実施の第１形態を応用した、平面研削装置の一部を断面で示す正面図
【図４】本発明の実施の第２形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図
【図５】本発明の実施の第３形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図
【図６】本発明の実施の第４形態による、球面研削装置の一部を断面で示す正面図
【図７】従来技術による、ＣＧ加工による球面研削装置の概略説明図
【図８】同上、ＣＧ加工の原理図
【図９】同上、ＣＧ加工終了後のワークの説明図
【図１０】同上、ワークにヘソが発生した状態を一部断面で示す拡大説明図
【符号の説明】
１    ワーク
１ａ  加工痕
１ｂ  ヘソ（削り残し突起部）
８    カップ型研削砥石
１５    制御装置（研削制御手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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