(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の数値制御切削装置を用いて凹凸の段差が大きいワークを迅速に切削することができる非球面加工方法を提供する。【解決手段】回転軸を中心に回転する被加工ワークと、前記ワークの回転軸と同一方向および前記ワークの回転軸と直交する方向に、前記ワークと相対移動可能なバイト３２４，３２５と、を有し、前記バイトは、前記ワークの回転軸と直交する方向において前記ワークの回転軸の中心から前記ワークの外周部までの一部もしくはすべての領域で、所定の送りピッチで一定方向に移動して前記ワークを非軸対称非球面に加工することを特徴とする。【選択図】  図１
2005001100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転する被加工ワークと、
前記ワークの回転軸と同一方向および前記ワークの回転軸と直交する方向に、前記ワークと相対移動可能なバイトと、を有し、
前記バイトは、前記ワークの回転軸と直交する方向において前記ワークの回転軸の中心から前記ワークの外周部までの一部もしくはすべての領域で、所定の送りピッチで一定方向に移動して前記ワークを非軸対称非球面に加工することを特徴とする非球面加工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の非球面加工方法において、
前記バイトの位置を、前記ワークの加工点に立てた法線方向に前記バイトの先端刃先の中心が位置するように制御することを特徴とする非球面加工方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の非球面加工方法において、
前記バイトによる加工を、前記ワークの回転軸と直交する方向における前記ワークの回転中心と前記バイトの先端刃先との距離がゼロ又はゼロ近傍から、または前記ワークの外周縁部と前記バイト先端刃先との距離がゼロ又はゼロ近傍から、開始するように制御することを特徴とする非球面加工方法。
【請求項４】
前記ワークを所望の形状に近似する形状に形成する粗削り工程と、
前記粗削り工程に引き続き、前記ワークに請求項１乃至請求項３に記載の非球面加工方法を用いて加工することにより、前記ワークを所望の形状に形成する仕上げ削り工程と、を有することを特徴とする非球面形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非球面加工方法に関し、特に、凹凸の段差が大きい非球面を迅速に切削することができる非球面加工方法及び非球面形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
老視矯正用の眼鏡レンズとしていわゆる境目のない累進屈折力レンズが多く用いられている。近年、眼球側の凹面に累進面あるいは累進面トーリック面を合成した曲面を設けたいわゆる内面累進レンズが提案されている。この内面累進レンズは、累進屈折力レンズの欠点である、ゆれや歪みを軽減でき、光学性能を飛躍的に向上させることができる。
このような眼鏡レンズの凹面の累進面等の非軸対称非球面を創成する技術に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１、特許文献２に示すものがある。
【０００３】
非軸対称非球面を創成する３軸制御の数値制御切削装置は、Ｘ軸テーブル、Ｙ軸テーブル、ワーク回転手段の３軸を使ってバイトを所定の位置に連続的に位置決めし、切削によりレンズ設計形状に基づいた形状創成を行う。
制御方法の概要は、ワークを回転させながら、このワークの回転位置をエンコーダで割り出し、その回転位置に同期させて、Ｘ軸テーブル、Ｙ軸テーブル、ワーク回転手段の３軸を制御する。
【０００４】
この数値制御切削装置を用いる従来の形状創成の制御方法である法線制御加工方法について、図８、図９および図１０を用いて説明する。図８は、法線制御加工方法におけるレンズの加工面を示す概略図である。図８（ａ）はレンズの正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ´断面図である。図９は、法線制御加工方法を示す概念図である。図１０は、法線制御加工方法におけるＸ軸方向のバイト中心の位置を示す概念図である。
【０００５】
法線制御加工方法のＮＣ制御のための数値データについて、図８に示す任意の点Ｑｘを用いて説明する。法線制御加工方法のＮＣ制御のための数値データは、円形のレンズの外周から回転中心までの送りピッチＰで規定される螺旋を想定し、レンズの回転中心から所定の角度毎の放射線と螺旋の各交点の座標値がレンズの回転角度（θ）と回転中心からの距離（半径Ｒｘ）で与えられる。また、図示しない各交点を通るＹ軸方向の面形状に応じた高さ（ｙ）が求められる。この三点が加工点の座標値（θ、Ｒｘ、ｙ）として求められる。
【０００６】
トーリック面は、Ａ−Ａ´線に沿った最小の曲率の曲線（ベースカーブ）と、Ａ−Ａ´線と直交するＢ−Ｂ´線に沿った最大の曲率の曲線（クロスカーブ）とを有する曲面である。ベースカーブとクロスカーブの曲率の差が大きいと、図８（ｂ）に示すように、クロスカーブに沿って切断した断面は、極めて厚い両端部と薄い中央部とを有する曲面形状となる。バイト３２５は、９０度回転する毎に、最小の厚みの部分の高さと最大の厚みの部分の高さを往復運動する。即ち、Ｙ軸方向に往復運動する。例えば、図９に示すように、レンズがＡ−Ａ´断面部からＢ−Ｂ´断面部まで９０度回転すると、最小の厚みの部分における任意の加工点Ｑｎから最大の高さの任意の加工点ＱｎｍまでバイトはＹ軸方向のプラス側へ移動する。
【０００７】
切削に用いられるバイト３２５の先端部は断面円弧状（以下アール形状という）に形成されている。法線制御では、例えば、レンズの加工点Ｑｎに立てた法線方向にバイト３２５の先端部のアール部分の中心を位置決めする。
詳述すると、最小の厚みの曲線（ベースカーブ、Ａ−Ａ´断面）における任意の加工点Ｑｎでは、加工点Ｑｎから立てた法線方向にバイト３２５の中心点Ｐｎが位置決めされる。加工点Ｑｎからレンズが９０度回転した最大の高さの曲線（クロスカーブ、Ｂ−Ｂ´断面）上の任意の加工点Ｑｎｍでは、加工点Ｑｎｍから立てた法線方向にバイト３２５の中心点Ｐｎｍが位置決めされる。ここで、加工点Ｑｎｍは、加工点ＱｎからＸ軸方向の中心側へ１／４ピッチ分移動している。この加工点Ｑｎから加工点Ｑｎｍに移動する間にバイト３２５は、Ｙ軸方向のプラス方向にΔＹ移動する一方、Ｘ軸方向の中心側へＸｍ相対移動する。レンズが更に９０度回転した最小の高さの曲線（ベースカーブ、Ａ−Ａ´断面）上の任意の加工点Ｑｎｒでは、バイト３２５は、図示しないがＹ軸方向のマイナス方向に移動している。このときＸ軸方向では、送りピッチの中心側へ向かう速度よりも厚みが減少して外側に向かう速度の方が大きいため、バイト３２５は、図１０（ｃ）に示すように、外周側へＸｒの相対移動する。即ち、Ｂ−Ｂ´断面のクロスカーブが移動の方向の符号が正逆になる変曲点となり、バイト３２５は、Ｂ−Ｂ´断面のクロスカーブを境に運動方向が正逆反対となり、Ｙ軸方向およびＸ軸方向の往復運動を行う。
【０００８】
法線制御による加工方法では、図８に示したように、螺旋と放射線の交点を加工点とし、バイトの先端部の中心位置がこの加工点に立てた法線方向に制御されている。即ち、法線制御による加工方法では、バイトは前述のように運動方向が正逆反対となることを繰り返し、ジグザグ状の複雑な螺旋の軌跡を描きながらワークを切削する。
【０００９】
【特許文献１】特開平１１−３０９６０２号公報
【特許文献２】特開２００２−２８３２０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述による数値制御切削装置による法線制御加工方法では、Ｙ軸テーブルは小型軽量で慣性力が小さいため、バイトをＹ軸方向に高速で微小の往復運動させることができる。しかしながら、Ｘ軸テーブルは大型で重く慣性力が大きいため、ワークをＸ軸方向に高速で微小の往復運動をさせることが困難である。そのため、凹凸の段差の大きい強度の乱視を矯正するトーリック面等を研削する場合に、通常のレンズの加工に採用されているワークの回転数ではＸ軸テーブルが追従できない。従って、Ｘ軸テーブルが追従できる程度にワークの回転数を低下させている。その結果、生産性が低下してしまうという問題が生じている。
【００１１】
Ｘ軸テーブルは、少なくともワークの半径の距離を移動させる必要があるため、小さくすることには限界がある。また、超高出力のモータを用いればＸ軸テーブルを高速で往復運動させる可能性があるが、現実的でない。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来の数値制御切削装置を用いて凹凸の段差が大きいワークを迅速に切削することができる非球面加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前述の課題を解決すべく、本発明に係る非球面加工方法は、回転軸を中心に回転する被加工ワークと、前記ワークの回転軸と同一方向および前記ワークの回転軸と直交する方向に、前記ワークと相対移動可能なバイトと、を有し、前記バイトは、前記ワークの回転軸と直交する方向において前記ワークの回転軸の中心から前記ワークの外周部までの一部もしくはすべての領域で、所定の送りピッチで一定方向に移動して前記ワークを非軸対称非球面に加工することを特徴とする。
本発明に係る非球面加工方法によれば、前記バイトが所定の送りピッチで一定方向に移動して前記ワークを加工することから、前記バイトはジグザグ状ではない単純な螺旋の軌跡を描きながらワークを切削する。即ち、バイトはワークの回転軸と直交する方向において往復運動せずに常に一定方向に相対移動する。
そのため、数値制御切削装置のＸ軸テーブルは、ワークを往復運動させずに一定方向の運動になるので、凹凸の段差が大きいワークの回転数を上げても追随することが可能となり、従来例と比較して迅速に切削することが可能となる。
【００１３】
また、前記バイトの位置を、前記ワークの加工点に立てた法線方向に前記バイトの先端刃先の中心が位置するように制御することを特徴とする非球面加工方法を提供する。
【００１４】
また、前記バイトによる切削を、前記ワークの回転軸と直交する方向における前記ワークの回転中心と前記バイトの先端刃先との距離がゼロ又はゼロ近傍から、または前記ワークの外周縁部と前記バイト先端刃先との距離がゼロ又はゼロ近傍から、開始するように制御することを特徴とする非球面加工方法を提供する。
【００１５】
また、前記ワークを所望の形状に近似する形状に形成する粗削り工程と、
前記粗削り工程に引き続き、前記ワークに請求項１乃至請求項３に記載の非球面加工方法を用いて加工することにより、前記ワークを所望の形状に形成する仕上げ削り工程と、を有することを特徴とする非球面形成方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の非球面加工方法、及び非球面形成方法によれば、慣性力が大きいテーブルを往復運動させずに一定方向へのみ運動するように制御できるためテーブルの追随性が良く、凹凸の段差が大きいワークでも高速回転させて迅速に加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る非球面加工方法の実施例について、説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
＝＝切削装置の説明＝＝
【００１８】
本発明の非球面加工方法で用いる数値制御切削装置（ＮＣ制御装置ともいう。）について、眼鏡レンズの切削加工を一例として図１を用いて説明する。図１は、本発明の非球面加工方法で用いる数値制御切削装置の一実施例を示す平面図である。
【００１９】
この数値制御切削装置３００は、ベッド３０１上にＸ軸テーブル３１０とＹ軸テーブル３２０が備えられている。Ｘ軸テーブルはＸ軸駆動用モータ３１１によってＸ軸方向に往復運動するように駆動される。Ｘ軸方向の位置は、Ｘ軸駆動用モータ３１１に組み込まれた図示しないエンコーダによって割り出される。Ｘ軸テーブル３１０の上に、ワーク軸回転手段３１２が固定されている。ワーク軸回転手段３１２にワークチャック３１３が取り付けられ、ワーク回転軸駆動用モータ３１４によってＸ軸と直交するＹ軸方向の主軸を回転軸として回転駆動される。ワークチャック３１３の回転位置は、ワーク回転軸駆動用モータ３１４に組み込まれた図示しないエンコーダによって割り出される。ワークチャック３１３には、図示しないブロック治具を介して加工すべきワーク（眼鏡レンズ）１０が取り付けられる。Ｙ軸テーブル３２０は、Ｘ軸テーブル３１０と直交するほぼ水平方向のＹ軸方向にＹ軸駆動用モータ３２１によって往復運動するように駆動される。Ｙ軸方向の位置は、Ｙ軸駆動用モータ３２１に組み込まれた図示しないエンコーダによって割り出される。Ｙ軸テーブル３２０の上に、２台の第１刃物台３２２と第２刃物台３２３が固定され、第１刃物台３２２には粗削り用バイト（刃具）３２４が固定され、第２刃物台３２３には仕上げ用バイト３２５が固定されている。
数値制御切削装置３００は、粗削り用バイト３２４と仕上げ用バイト３２５を切り替えて削り出し加工を行う。
【００２０】
なお、数値制御切削装置３００は、Ｘ軸テーブル３１０の駆動でワーク軸回転手段３１２をＸ軸方向に往復運動させることに代えて、ワーク軸回転手段３１２を固定し、Ｙ軸テーブル３２０をＸ軸テーブル３１０の上に載置し、Ｘ軸テーブル３１０でバイト３２４，３２５をＸ軸方向に往復運動させるようにしてもよい。
また、Ｘ軸及びＹ軸の位置検出手段としてエンコーダに代えて、リニアスケールを用いてもよい。
【００２１】
ここで、制御方法について説明する。
先ず、ワーク１０を回転させながら、このワーク１０の回転位置をエンコーダ３１４で割り出しを行う。次に、エンコーダ３２１によって割り出されるワーク１０の回転軸であるＹ軸方向のバイト３２４，３２５とワーク１０の相対的な位置をワーク１０の回転に同期させると共に、エンコーダ３１１によって割り出されるＸ軸方向におけるバイト３２４，３２５の刃先とワーク１０の回転中心との距離をワーク１０の回転に同期させる。このように、Ｘ軸テーブル３１０、Ｙ軸テーブル３２０およびワーク軸回転手段３１２の３軸を使ってバイト３２４又はバイト３２５を加工点に位置決めする。この加工点に対応したバイトの先端刃先の中心座標の位置決めを連続して行うことでレンズ設計形状に基づいた形状創成を行う。
【００２２】
また、数値制御切削装置３００がワーク（眼鏡レンズ）１０の加工を行うために必要な数値データは、入力手段である入力装置６００から入力された眼鏡レンズの処方データに基づき計算用コンピュータ５００によって計算され、ホストコンピュータ４００を介して数値制御切削装置３００内部の記憶装置に格納されるか、加工中にホストコンピュータ４００から数値制御切削装置３００へ伝送される。
【００２３】
＝＝切削手順の説明＝＝
ここで、非球面を創成する切削手順について図２を用いて説明する。図２は、ワークの一例であるレンズの断面図である。
切削加工方法には、外径加工、近似加工面粗削り加工、仕上げ削り加工、面取り加工等が含まれる。外径加工は、図５（ｂ）に示すように、ワークの一例としての、後加工代（切削代、研削代）を持ったやや厚手のレンズ１０（以下、「セミフィニッシュレンズ１０」という。）の不要な外周部１０ａを削って所定の外径まで縮小する加工である。外形加工は、粗削り加工や仕上げ加工を短時間化するための加工でもある。近似加工面粗削り加工は、セミフィニッシュレンズ１０を速やかに削って所定の近似面形状１０ｂに仕上げる粗削り加工である。仕上げ削り加工は、近似面形状１０ｂから削り出し加工により所望のレンズ面形状１０ｃを精密に創成する。面取り加工は、仕上げ削り加工後のレンズのエッジはシャープで危険であり、また、欠けやすいため、仕上げ用バイトにより縁の面取り１０ｄを行う加工である。
【００２４】
図１に示す数値制御切削装置３００を用いてセミフィニッシュレンズ１０の切削加工を行う工程を説明する。図示しないブロック治具に固定されたセミフィニッシュレンズ１０をワークチャック３１３に固定し、そのセミフィニッシュレンズ１０に対して与えられた外径加工データに基づいてセミフィニッシュレンズ１０の外径が所定の径まで粗削り用バイト３２４で切削される。続いて、粗削り用バイト３２４を用いて近似面加工面粗削り加工データに基づいて所望のレンズ面形状に近似した自由曲面、トーリック面又は球面の面形状で面粗さＲmaxが１００μｍ以下の粗削り面１０ｂまで切削加工される。続いて、仕上げ用バイト３２５を用いて仕上げ削り加工データに基づき、更に０．１〜５．０ｍｍ程度を切削して面粗さＲmaxが１〜１０μｍ程度の眼鏡レンズの処方データに基づくレンズ面形状１０ｃまで加工される。続いて、仕上げ用バイト３２５を用いて面取り加工データに基づく面取り１０ｄの加工が行われる。
【００２５】
＝＝切削条件の説明＝＝
切削条件としては、次の範囲である。ワーク回転数は、粗削り加工では１００〜３０００ｒｐｍ、仕上げ加工では１００〜３０００ｒｐｍ。送りピッチは、粗削り加工では０．００５〜１．０ｍｍ／ｒｅｖ、仕上げ加工では０．００５〜０．２ｍｍ／ｒｅｖ。切り込み量は、粗削り加工では０．１〜１０．００ｍｍ／ｐａｓｓ。仕上げ加工では０．０５〜３．０ｍｍ／ｐａｓｓ。
【００２６】
なお、大多数は送りピッチが一定の条件で加工するが、加工の途中で送りピッチを変更するようにしてもよい。一例をあげて説明すると、レンズの屈折率によらず乱視が２．００Ｄ以上の場合は、レンズ外周部でのチッピングが発生しやすい。このようなレンズを加工する場合は、レンズの外周部では小さな送りピッチＰ１で加工し、レンズの中心部に近い内周部では大きな送りピッチＰ０で加工する（Ｐ１＜Ｐ０）。具体的には、Ｐ１は、０．０１／ｒｅｖ〜０．０７ｍｍ／ｒｅｖ、Ｐ０は、０．０３／ｒｅｖ〜０．１０ｍｍ／ｒｅｖの範囲で決定する。また、送りピッチＰ１で加工を行うレンズの外周部は、レンズの最外周から５〜１５ｍｍの範囲である。
【実施例１】
【００２７】
本発明の非球面加工方法の第１の実施例を、眼鏡レンズ（以下、「レンズ」という。）の加工を例にして、図３、図４および図５を用いて説明する。図３は、第１の実施例の非球面加工方法におけるレンズの加工面を示す概略図である。図３（ａ）はレンズの正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。図４は、第１の実施例の非球面加工方法を示す概念図である。図５は、第１の実施例におけるＸ軸方向のバイト中心の位置を説示す概念図である。
【００２８】
第１の実施例の非球面加工方法では、バイト３２５（バイト３２４でも同様であり、以下、「バイト３２５」で代表して説明する。）は、図３に示すように、バイトの先端刃先の中心が螺旋の軌跡を描きながら切削を行う。従来の法線制御では、レンズの回転角度と回転中心からの距離で表される加工点が予め決まっているが、第１の実施例の非球面加工方法では、バイト３２５の先端刃先の中心の位置が描く螺旋形状が予め決まっている。即ち、バイト３２５が描く螺旋の軌跡は、ワークの回転軸と直交する方向（Ｘ軸）における所定の送りピッチで決まる。本例は、ワークの回転中心からバイトの先端刃先の中心までの距離（Ｒｘ）を所定の送りピッチで連続的に減少するようにしたとき、即ち、レンズの外周方向から中心方向に向かったときに描く螺旋形状である。
【００２９】
また、第１の実施例の非球面加工方法では、バイトの先端刃先（以下、「バイトの先端部」という。）の中心の座標Ｃｘの数値データが、ワークの回転位置（θ）、ワークの回転軸と直交する方向（Ｘ軸）における所定の送りピッチで連続的に減少するようにしたときのワークの回転中心からの距離（Ｒｘ）、及び図示しないワークの回転軸と同一方向における（Ｙ軸）ワークの加工点にバイトの先端部が接触する位置（ｙ）の三点（θ，Ｒｘ，ｙ）で表される。バイトの先端部の中心座標の位置決めを連続して行うことでレンズ設計形状に基づいた形状創成を行う。なお、座標は、各点の絶対値、或いは一つ前の座標点に対する相対値、を用いて加工のための数値データを構成するようにしてもよい。
【００３０】
図３、図４および図５に示すように、例えば最小の厚みの部分（ベースカーブ、Ａ−Ａ’断面）の任意の点Ｃｎ上にバイト３２５の先端部のワークの回転軸と直交する方向（Ｘ軸）における中心（以下、「先端部の中心」という。）が存在するときに、バイト３２５先端部の中心のＹ軸方向の位置は、バイト３２５を自由にＹ軸方向に動かしてＡ−Ａ’に沿った断面のレンズの加工線とバイト３２５の先端部が接する点Ｑｓに立てた法線上にバイト３２５先端部の中心が位置することになる。
【００３１】
レンズが９０度回転し、点Ｃｎから最大の厚みの部分（クロスカーブ、Ｂ−Ｂ’断面）の任意の点Ｃｎｍ上にバイト３２５の先端部の中心が存在するときに、バイト３２５先端部の中心のＹ軸方向の位置は、バイト３２５を自由にＹ軸方向に動かしてＢ−Ｂ’に沿った断面のレンズの加工線とバイト３２５の先端部が接する点Ｑｓｍから立てた法線上にバイト３２５の中心が位置することになる。レンズが９０度回転し、ＣｎからＣｎｍへバイト３２５が動いたときに、バイト３２５はＹ軸方向のプラス方向にΔＹ移動する一方、バイト３２５は、Ｘ軸方向の中心側へ正確に１／４ピッチ分のＸｎｍ相対移動する。即ち、ワークは、Ｘ軸テーブル３１０によってＸ軸方向の外側へ正確に１／４ピッチ分のＸｎｍ移動する。
【００３２】
レンズが更に９０度回転し、点Ｃｎｍから最小の厚みの部分の任意の点Ｃｎｒ上にバイト３２５の先端部の中心が存在するとき、バイト３２５は、Ｙ軸方向のマイナス方向に移動する一方、Ｘ軸方向の中心側へ正確に１／４ピッチ分のＸｎｒ相対移動する。即ち、ワークは、Ｘ軸テーブル３１０によってＸ軸方向の外側へ正確に１／４ピッチ分のＸｎｒ移動する。
【００３３】
第１の実施例の非球面加工方法では、ワークの回転軸と直交する方向（Ｘ軸）におけるワーク１０の回転中心とバイト先端部の中心との距離Ｒｘを、所定の送りピッチで連続的に減少するように制御することにより、数値制御切削装置３００のＸ軸テーブル３１０は、レンズ１０を往復運動させずに一定方向のみへの運動となる。なお、ワーク１０の回転数が一定で、送りピッチも一定であれば等速運動になる。このように、レンズ１０上のバイト３２５の描く軌跡は、従来のジグザグ状でない単純な螺旋状となっており、凹凸の段差が大きいワークの回転数を上げても追随することが可能となる。換言すれば、切削速度を上げて切削を行うことが可能となる。
第１の実施例の非球面加工方法では、従来の法線制御による加工方法と比較して約１．５倍の生産性となっている。
【実施例２】
【００３４】
本発明の非球面加工方法の第２の実施例を、図６、および図７を用いて説明する。図６は、第２の実施例の非球面加工方法におけるレンズの加工面を示す概略図である。図６（ａ）はレンズの正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図である。図７は、第２の実施例の非球面加工方法を示す概念図である。
【００３５】
第２の実施例の非球面加工方法では、バイト３２５は図６に示したように螺旋の軌跡を描きながら切削を行う。本例は、ワークの回転中心からバイトの先端刃先の中心までの距離（Ｒｘ）を所定の送りピッチで増加するようにする。即ち、ワークの回転中心又は回転中心近傍の加工点から切削を開始し、ワークの外周側へ切削する。その切削加工データは、ワークの回転中心からワークの外周側へ向かう螺旋に沿って作成される。
【００３６】
第２の実施例の非球面加工方法では、バイトの先端部の中心の座標の数値データが、実施例１で説明した距離Ｒｘに代えて、ワークの回転軸と直交する方向（Ｘ軸）における所定の送りピッチで増加するようにしたときのワークの回転中心からの距離（Ｒｘ）となる。
【００３７】
図６、および図７に示すように、第２の実施例の非球面加工方法では、切削の開始時に、Ｙ軸（主軸）で示されるワークの回転中心の加工点Ｓｏに立てた法線方向にバイト３２５の先端部の中心を位置決めする。ワークの回転中心の点Ｓｏから加工を開始し、例えば最大の厚みの部分（クロスカーブ、Ｂ−Ｂ’断面）の任意の点Ｓｎ上にバイト３２５の先端部の中心が存在するときに、バイト３２５の先端部の中心のＹ軸方向の位置は、バイト３２５を自由にＹ軸方向に動かしてＡ−Ａ’に沿った断面のレンズの加工線とバイト３２５の先端部が接する点Ｑｔに立てた法線上にバイト３２５の先端部中心が位置することになる。
【００３８】
レンズが９０度回転し、点Ｓｎから最小の厚みの部分（ベースカーブ、Ａ−Ａ’断面）の任意の点Ｓｎｍ上にバイト３２５の先端部の中心が存在するときに、バイト３２５先端部の中心のＹ軸方向の位置は、バイト３２５を自由にＹ軸方向に動かしてＢ−Ｂ’に沿った断面のレンズの加工線とバイト３２５の先端部が接する位置であり、加工点は、そのレンズの加工線とバイト３２５の先端部が接した点Ｑｔｍである。レンズが９０度回転し、ＳｎからＳｎｍへバイト３２５が動いたときに、バイト３２５は、Ｙ軸方向のマイナス方向にΔＹ移動する一方、バイト３２５は、Ｘ軸方向のレンズ外周側へ正確に１／４ピッチ分のＸｎｍ相対移動する。即ち、ワークは、Ｘ軸テーブル３１０によってＸ軸方向の中心側へ正確に１／４ピッチ分のＸｎｍ移動する。
【００３９】
このように、第２の実施例の非球面加工方法では、ワークの回転軸と直交する方向（Ｘ軸）におけるワークの回転中心とバイト先端部の中心との距離Ｒｘを、所定の送りピッチで増加するように制御することにより、レンズ上のバイトの描く軌跡を従来のジグザグ状でない単純な螺旋状としている。
【００４０】
ワークの外周側から切削を開始する場合、高速で回転しているワークの周速度の速い外周面にバイトを当て始めるときに、ワークの外周面にバイトを急に当てることができず、ワークの外周面よりやや外側の離れた位置にバイトをワークに当たらないようにまず配置し、その後、通常の切削の送りピッチでバイトをゆっくりと回転中心側に動かし、外周面にバイトを当てて切削を開始させる必要がある。通常ワークの外周面から５ｍｍ程度外方からバイトの移動を開始するが、このときバイトは、切削を行っておらず無駄な生産時間となっていた。
【００４１】
第２の実施例の非球面加工方法では、ワークの回転中心から切削を開始することによって、バイトがワークに最初に当たる部分は周速度がゼロか殆どゼロの回転中心、又は回転中心の近傍であるため、直ちにバイトを当てることが可能であり、切削を必要とする領域のみのバイトの移動で加工が終了する。
このように、ワークの回転中心又は回転中心近傍から切削を開始することによって、バイトの速度を減じることなく、加工が必要な領域のみバイトを移動して加工することから、ワークの外周側から切削を開始する場合よりも、切削加工時間を短縮することができる。
【００４２】
また、加工のための切削加工データは、ワークの加工面に対応するだけでよく、切削加工データ量を少なくすることも可能となる。
【００４３】
なお、ワークの回転中心から切削を開始する非球面加工方法は、周速度がゼロか殆どゼロの回転中心から切削を開始するため、後述する加工手順の内の仕上げ削り加工に適用することが望ましい。なお、０．１〜５．０ｍｍ程度の切削量（切込量）であれば、ワークの回転中心に直接バイトを当てて切削を開始することも可能である。
【００４４】
また、切削の開始時に、Ｙ軸（主軸）で示されるワークの回転中心の軌跡の開始点Ｓｏを通るＹ軸上にバイト３２５の先端部のアール部分の中心が配置され、そのときのバイト３２５が当接するレンズの加工点を加工するようにバイト３２５のＹ軸方向の位置が制御される。ワークの回転中心から外側へ向かう螺旋の軌跡にバイトの先端刃先の中心座標の位置決めを連続して行うことでレンズ設計形状に基づいた形状創成を行う。なお、座標は、各点の絶対値、或いは一つ前の座標点に対する相対値、を用いて加工のための数値データを構成するようにしてもよい。
【００４５】
前述のように、第２の実施例の非球面加工方法では、実施例１よりも更に迅速に加工を行うことができる。
【００４６】
また、本発明の非球面加工方法は、レンズ全体を加工してもよい。また、レンズの一部を本発明の非球面加工方法で加工し、一部を従来の法線制御加工方法で加工してもよい。特に、ワーク中心近傍に傾斜部を有する、例えば、プリズム付きレンズの場合には、本発明の加工方法ではバイトのワーク中心側でプリズム部との干渉が出る可能性がある。従って、一部に従来の法線制御加工方法により切削加工することが有効な手段となる。
【００４７】
なお、本発明の非球面加工方法は、レンズの周速度が大きいレンズの外周部において特に有効である。レンズの中心部近傍においては凹凸の差が少なくなるので、従来の法線制御加工方法を採用してもそれほど生産性は低下しない。そのため、レンズの外周部では本発明の非球面加工方法を採用し、レンズの中心近傍では法線制御加工方法を採用することも可能である。
【００４８】
また、本発明の非球面加工方法は、眼鏡レンズの処方データに基づく最終のレンズ面形状だけでなく、例えば、レンズの外径を削って外径を縮小する外径加工、最終のレンズ面形状に近似した自由曲面、トーリック面又は球面の面形状に形成する粗削り加工、レンズの端の尖った部分を削る面取り加工にも適用することができる。
【００４９】
また、ワークとしては、眼鏡レンズに代えてその他のレンズや、レンズを注型重合する型などでもよい。また、加工面も凹面に限らず凸面でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の非球面加工方法を使用する数値制御切削装置を示す図。
【図２】図２は、ワークの一例であるレンズの断面図。
【図３】図３は、第１の実施例の非球面加工方法におけるレンズの加工面を示す概略図。図３（ａ）、はレンズの正面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図。
【図４】図４は、第１の実施例の非球面加工方法を示す概念図。
【図５】図５は、第１の実施例の非球面加工方法におけるＸ軸方向のバイトの中心位置を示す概念図。
【図６】図６は、第２の実施例の非球面加工方法におけるレンズの加工面を示す概略図。図６（ａ）は、レンズの正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ´線に沿った断面図。
【図７】図７は、第２の実施例の非球面加工方法を示す概念図。
【図８】図８は、従来例としての法線制御加工方法２おけるレンズの加工面を示す概略図。図８（ａ）は、レンズの正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＢ−Ｂ´断面図。
【図９】図９は、従来例としての法線制御加工方法を示す概念図。
【図１０】図１０は、従来例としての法線制御加工方法におけるＸ軸方向のバイト中心の位置を示す概念図。
【符号の説明】
【００５１】
３００  数値制御切削装置
３０１  ベッド
３１０  Ｘ軸テーブル
３１１  Ｘ軸駆動用モータ
３１２  ワーク回転手段
３１３  ワークチャック
３１４  ワーク回転軸駆動用モータ
３２０  Ｙ軸テーブル
３２１  Ｙ軸駆動用モータ
３２２  第１刃物台
３２３  第２刃物台
３２４  粗削り用バイト
３２５  仕上げ用バイト
１０    ワーク（セミフィニッシュレンズ）
４００  ホストコンピュータ
５００  計算用コンピュータ
６００  入力装置
【図１】
2005001100.tif 000003
【図２】
2005001100.tif 000004
【図３】
2005001100.tif 000005
【図４】
2005001100.tif 000006
【図５】
2005001100.tif 000007
【図６】
2005001100.tif 000008
【図７】
2005001100.tif 000009
【図８】
2005001100.tif 000010
【図９】
2005001100.tif 000011
【図１０】
2005001100.tif 000012