专利名称：透镜的加工方法及磨削装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及透镜的加工方法及磨削装置，涉及适用于透镜加工的包括透镜球面的粗磨工序、精磨工序、抛光工序及定心工序的上述方法及装置。
背景技术：
在透镜的加工中，需要进行透镜的两个球面(以下称为“第1面”和“第2面”)各 自的粗磨、精磨及抛光(polishing)、和定心(找中心)用的外周加工。以往，为了进行这些 加工而使用多台设备。即，通过以下工序进行加工利用粗磨机的杯形砂轮进行第1面和第 2面的粗磨，利用精磨机的磨粒盘(《> 7卜皿)进行第1面和第2面的精磨，利用抛光机 的抛光盘进行第1面和第2面的抛光，利用定心机进行外周加工，然后进行用于冲洗在外周 加工时使用的油性磨削液的清洗。粗磨一般利用被称为CG加工(球面展成加工)的方法来进行。即，将透镜坯料安 装在垂直方向的工件轴的上端，将与透镜坯料的表面呈圆接触(准确地讲，按照从透镜周 缘露出的圆进行接触)的向下的杯状砂轮(杯形砂轮)安装在砂轮轴的下端，该砂轮轴配 合要磨削的透镜表面的曲率而倾斜。砂轮轴被定位为使杯形砂轮与透镜表面的接触圆正好 通过透镜的轴中心。然后，使工件轴和砂轮轴旋转，利用伺服电机对工件轴施加朝向上方的 切削进给，通过杯形砂轮相对透镜表面的公转与自转的合成运动，对透镜球面进行展成加 工。粗磨用的杯形砂轮采用粒度号为100 350号左右的粒度的砂轮。另一方面，精磨是将磨粒盘的球面转印到透镜上的加工。即，将磨粒盘(粘贴了磨 削用磨粒的盘状工具)安装在被轴支承在摆动台上的砂轮轴的下端，该磨粒盘具有与将要 加工的透镜球面的曲率对应的球面，将已完成粗磨的透镜坯料安装在工件轴的上端。然后， 在使摆动台的摆动中心与透镜球面的曲率中心一致的状态下，利用气缸等以一定压力将透 镜表面按压在磨粒盘上，通过砂轮轴的旋转及往复摆动与工件轴的旋转的合成运动，对透 镜的表面进行磨削。以往，透镜坯料的粗磨和精磨是利用单独的设备分别进行的，本申请的申请人提 出了一种透镜的球面磨削方法及装置(以下称为“双轴磨削机”)(专利文献1)，在同一设 备中设置粗磨用的砂轮轴和精磨用的砂轮轴，能够连续进行透镜坯料的粗磨和精磨。基于 该方法的透镜加工是这样进行的，利用安装于双轴磨削机的杯形砂轮和磨粒盘连续进行第 1面的粗磨和精磨，然后使透镜坯料翻转，连续进行第2面的粗磨和精磨，然后将透镜坯料 输送到抛光机上，利用抛光盘进行第1面和第2面的抛光，然后将透镜坯料输送到定心机上 进行外周加工，然后将已完成加工的透镜输送到清洗机上进行清洗。根据使用了双轴磨削机的上述方法进行的透镜加工，加工设备减少1台或2台，在 设备之间的透镜输送也减少1次或2次。并且，在将透镜坯料安装在输送目标的设备上时 产生的定位误差的产生机会也减少，所以能够实现透镜加工的精度和生产性的提高。关于在磨削时保持透镜坯料的透镜保持架，公知有利用爪把持透镜坯料的外周的 卡盘构造、和真空吸附透镜坯料的下表面来进行保持的吸附构造。在后者的构造中，需要使所吸附的透镜坯料不在保持架上打滑，但在透镜坯料的吸附面是仅进行了粗磨的面时，将 产生真空泄漏，不能获得足够的保持力，不能实现快速磨削。另一方面，在透镜定心机中，利 用具有圆环状边缘的上下保持架来夹住并保持两面被抛光加工后的透镜坯料。专利文献1日本特开2006-297520号公报
发明内容
本发明的课题是提供一种不需要定心机的透镜加工方法及磨削装置，由此简化从 透镜加工中的粗磨到清洗已完成抛光的透镜的加工工序，减少使用设备的种类，从而实现 透镜加工中的生产性的提高和设备成本的降低。在包括本发明的加工方法的透镜加工中，在进行透镜坯料的第1面的粗磨和精磨 后，切换设备来进行第2面的粗磨和精磨及外周加工(定心)，然后进行第1面和第2面的 抛光，最后进行已完成抛光的透镜的清洗。在包括本发明的加工方法的透镜加工中，利用2台双轴磨削机10a、10b、抛光机20 和清洗机30，进行从粗磨到已抛光透镜的清洗的透镜加工。不使用定心机。首先，将透镜 坯料安装在第1双轴磨削机IOa上，进行第1面的粗磨和精磨，接着将透镜坯料输送到第2 双轴磨削机IOb上，利用第2双轴磨削机IOb进行第2面的粗磨、精磨及外周加工。第1双 轴磨削机IOa的透镜保持架12a是卡盘构造的保持架，第2双轴磨削机IOb的透镜保持架 12b是吸附构造的保持架。卡盘构造的保持架12a具有能够充分承受第1面的粗磨的坯料 保持力。在第2双轴磨削机中，被吸附在保持架12b上的透镜坯料的第1面已被精磨，所以 能够确保透镜坯料与保持架12b之间的气密性，获得能够承受第2面的粗磨的充分的坯料 保持力。在利用第2双轴磨削机IOb进行的本发明的加工方法中，进行透镜坯料的第2面 的磨削和外周加工(定心)。透镜坯料的第1面已经完成精磨，第2双轴磨削机把该已完 成精磨的面作为基准来保持透镜坯料，在维持该保持状态的情况下进行第2面的粗磨、精 磨及外周加工，所以能够通过该外周加工实现透镜坯料的定心。第2面的粗磨和精磨当然 按照该顺序进行，但外周加工可以在任何阶段进行。一般，在第2面的精磨之后进行外周加 工。外周加工能够利用粗磨用的杯形砂轮3a的外筒面进行，但也可以把砂轮轴设为三轴， 将外周加工专用的砂轮安装在第3砂轮轴上进行外周加工。已结束在第2双轴磨削机IOb的加工的透镜坯料被输送到抛光机20，进行第1面 和第2面的抛光，最后利用清洗机30清洗已完成加工的透镜。最后工序是使用水性加工液 的抛光，所以能够简化清洗工序。上述加工方法中的第2双轴磨削机IOb具有旋转工件轴1 ；透镜保持架12b，其安 装在旋转工件轴1的前端，以使透镜球面的曲率中心位于其旋转中心轴线上的方式来吸附 并保持该球面；相互平行的多个旋转砂轮轴25a、25b，其与所述前端相对，在其相对端上安 装工具保持架29a、29b ；X移动台22，其使该旋转砂轮轴25a、25b或旋转工件轴1沿与该旋 转砂轮轴的轴向交叉的方向移动；摆动台23，其使旋转砂轮轴25a、25b或旋转工件轴1绕 通过在所述旋转中心轴线上设定的摆动中心P的与该旋转中心轴线以及X移动台22的移 动方向正交的轴摆动；Z移动台13，其使所述前端和所述摆动中心P接近和离开；和控制器 5，其控制该Z移动台和X移动台22的移动位置以及摆动台23的摆动位置。通过在工具保持架29a、29b中的一方安装粗磨用的砂轮3a，在另一方安装精磨用的砂轮3b，能够进行透 镜坯料的粗磨、精磨以及透镜定心用的外周磨削，而不需要在同一设备上切换把持透镜坯料。安装在工件轴1的前端的透镜保持架12b的吸附部32a、32b、32c，与设于工件轴 1的轴心的通孔连通，并通过该通孔与安装在工件轴1的下端部的旋转接头连通，还与和该 旋转接头连接的真空源连通，从该真空源向透镜保持架12b提供用于吸附透镜坯料的真空 压力。在安装于双轴磨削机IOb的精磨用的砂轮3b采用与透镜球面进行圆接触的杯形 砂轮时，精磨用杯形砂轮的磨损较大。因此，优选设置校正砂轮的磨损的校正单元。该校正 能够通过在控制器5中登记校正移动单元来实现，该校正移动单元把作为砂轮的磨损量而 给定的常数设为At，把所述旋转工件轴与旋转砂轮轴形成的夹角设为θ，使X移动台22 和Z移动台13分别移动按照Δχ = AtXtan θ , Δζ = AtXl/cos θ而运算出的(Δ χ)、 (Δ ζ)来进行校正。在本发明中，在磨削透镜坯料的第1面4a时，把持透镜坯料的外周，利用能够承受 粗磨时加工的反作用力的力来保持透镜坯料，在磨削第2面4b时，通过吸附来保持完成精 磨的第1面4a，利用能够承受第2面的粗磨时加工的反作用力的力来保持透镜坯料。根据 本发明，能够在同一设备上进行透镜坯料的第2面的粗磨、精磨及外周加工，能够利用一台 设备进行透镜坯料的第2面的磨削和定心。并且，对完成精磨加工已基本形成球面形状的第1面4a进行吸附保持，来进行第 2面4b的磨削，所以如果在第2面的磨削加工时在保持透镜坯料的吸附的状态下进行外周 加工，则成为定心加工。即，利用具有圆环状的边缘34c以及加工成与该面相同形状的支承 面32a、34b的吸附保持架12b保持着透镜坯料的完成精磨的面来进行第2面的磨削加工， 所以透镜侧和保持架侧的面形状没有误差，面粗糙度也较小，所以能够防止吸附保持架12b 的真空压力的泄漏，获得牢靠的保持力，同时能够在磨削阶段实现精度较高的定心加工。根据本发明，在加工透镜时，不需要定心机，而且能够简化完成加工的透镜的清洗 机的结构乃至动作，能够降低设备成本。并且，减少设备之间的透镜坯料的输送和把持切换 的次数，实现缩短工序带来的加工效率的提高。另外，在第2双轴磨削机中，把完成精磨的 第1面作为基准来保持透镜坯料，不需要把持切换，即能够把第2面的粗磨、精磨及作为定 心加工的外周加工作为一系列的加工来进行，所以能够实现高精度的透镜加工。并且，也能 够防止由于在透镜坯料的设备切换乃至保持切换时产生的定位不良而产生不合格品。
图1是表示本发明的加工方法的示意图。图2是表示本发明的磨削装置的一例的侧视图。图3是表示把持透镜坯料的外周的透镜保持架的一例的截面侧视图。图4是表示吸附并保持透镜坯料的球面的透镜保持架的第1例的截面侧视图。图5是表示吸附并保持透镜坯料的球面的透镜保持架的第2例的截面侧视图。图6是表示吸附并保持透镜坯料的球面的透镜保持架的第3例的截面侧视图。图7是表示示出了磨削个数与砂轮磨损量的关系的表的示例图。
图8是说明砂轮的磨损校正的原理的说明图。图9是表示透镜球面的计测方法的一例的示意侧视图。标号说明1工件轴；3a粗磨用杯形砂轮；3b精磨用杯形砂轮；4透镜坯料；12a卡盘构造的透镜保持架；12b吸附构造的透镜保持架；13升降台(Z方向移动台)；22X移动台(X方向移 动台)；23摆动台；25a粗磨用砂轮轴；25b精磨用砂轮轴。
具体实施例方式图1是示意地表示基于本发明的方法的透镜的加工工序的一例的图。在图1中， 表示利用精磨用杯形砂轮进行第1面和第2面的精磨，利用粗磨用杯形砂轮进行外周加工 的方式。在图中，IOa表示第1双轴磨削机，IOb表示第2双轴磨削机，20表示抛光机，30表 示清洗机，4表示透镜坯料，4a表示透镜坯料的第1面，4b表示透镜坯料的第2面，4c表示 透镜坯料的外周，3a表示粗磨用杯形砂轮，3b表示精磨用杯形砂轮，12a表示第1双轴磨削 机IOa的卡盘构造的坯料保持架(以下称为“卡盘”)，12b表示第2双轴磨削机IOb的吸附 构造的坯料保持架(以下称为“吸附保持架”)。透镜坯料4首先以第1面4a朝上的方式，被安装在第1双轴磨削机IOa的卡盘 12a上，进行第1面4a的粗磨(图1(a))和精磨(图1(b))。然后，第1面已经精磨过的透 镜坯料以第2面朝上的方式，被安装在第2双轴磨削机IOb的吸附保持架12b上，进行第2 面4b的粗磨(图1(c))和精磨(图1(d))，接着，在维持吸附保持架12b对透镜坯料的保 持的状态下，与利用粗磨用杯形砂轮3a的外筒面对透镜外周侧面的磨削加工(图1(e))同 样，利用粗磨用杯形砂轮3a的前端进行外周端面的磨削加工(图1 (f))。上述的透镜外周 侧面的磨削加工(图1(e))在结果上成为该透镜的定心加工。由第2双轴磨削机IOb加工后的透镜坯料被输送到抛光机20，利用以往公知的方 法进行第1面和第2面的抛光，透镜的加工结束。完成加工的透镜被从抛光机20输送到清 洗机30，将抛光机20的加工液冲洗掉。另外，清洗机30在图1中是独立的设备，但也可以 附属设置在抛光机20上，该情况时，不需要从抛光机20向清洗机30的输送。图1所示的各个设备中，抛光机20和清洗机30能够使用以往公知的设备。在专 利文献1中记述了利用磨粒盘进行精磨的双轴磨削机。在图1中示例了利用杯形砂轮进行 精磨的双轴磨削机，下面，参照表示其侧视图的图2说明粗磨和精磨都利用杯形砂轮来进 行的双轴磨削机的一例。在图2中，1表示工件轴，11表示工件轴1驱动用的电动机，12a、12b表示设于工 件轴1前端(上端)的透镜保持架，13表示轴支承工件轴1的升降台(Z方向移动台)。23 表示绕摆动中心P摆动的摆动台，21表示设于摆动台23上的引导器，22表示沿着引导器21 移动的X移动台(X方向移动台)。两个砂轮轴25a、25b相互平行地轴支承在X移动台22 上。引导器21沿着与这两个砂轮轴25a、25b正交的方向设置。如图3所示，第1双轴磨削机IOa的透镜保持架12a是具有把持透镜坯料4的外 周4c的爪31的卡盘构造的保持架。如图4 6所示，第2双轴磨削机IOb的透镜保持架12b是具有吸附完成精磨的 第1面4a的吸附部32a、32b、32c的吸附构造的保持架。其中，图4所示的吸附保持架把其吸附部32a设为与完成精磨的第1面4a相同的形状，有时也在该吸附部32a上粘贴使用了摩擦系数较高的材质的片状垫片33。另一方面，图5所示的吸附保持架12b的构造是把吸 附部32b的周缘部34b加工成与完成精磨的第1面4a的周缘部相同的形状，使中央部分形 成为作为吸附部(真空积存部)32b的较浅的凹部。并且，图6所示的吸附保持架12b是具 有支承第1面4a的周缘部的圆环状边缘34c的构造，该圆环状边缘的内侧成为吸附部32c。 吸附部的中央的孔35与设于工件轴1的轴心处的通孔连通，并通过安装在该工件轴下端的 未图示的旋转接头与真空源连通。关于图4、5所示的吸附保持架12b的支承面32a、34b，优选在安装吸附保持架12b 的第2双轴磨削机的砂轮轴25b上安装立铣刀，并在控制器5中登记支承面加工用的程序 来进行数控加工。根据这种方法，能够获得具有支承面32a、34b的吸附保持架12b，这些支 承面与完成精磨的第1面4a没有间隙地紧密接触，能够获得可以承受强力磨削和高速磨削 的较高的保持力。再参照图2，在砂轮轴25a、25b的下端(朝向工件保持架的轴端)设有工具保持架 29a、29b，在一个工具保持架29a上安装粗磨用的粗磨用杯形砂轮3a，在另一个工具保持架 29b上安装精磨用杯形砂轮3b。砂轮轴驱动用的电动机26a、26b与各个砂轮轴25a、25b连接。杯形砂轮3a、3b是使要加工的透镜坯料的表面与砂轮沿着以砂轮的旋转中心轴 为中心的圆弧进行接触的砂轮。粗磨用杯形砂轮3a是砂轮粒度的粒度号为100 350号 的杯形砂轮，精磨用杯形砂轮3b是砂轮粒度的粒度号为1500 2500号的杯形砂轮。在精磨之后的抛光中进行的透镜表面的加工余量(通过加工被削掉的透镜表面 的光轴方向的厚度)是10 50μπι(微米)。如果精磨的表面粗糙度和透镜的曲率误差超 过抛光时的加工余量的范围，则加工出来的透镜成为不合格品。因此，需要通过精磨进行超 微级的表面粗糙度的加工，为此需要使用粒度号约为1500 2500号的砂轮。另一方面，这种粒度号较高(粒度较细)的砂轮与粒度号较低的粗磨用的砂轮 (100 350号左右)相比，非常容易磨损。虽然根据砂轮和透镜的材质而不同，但在一个透 镜的加工中的磨损量达到0. 5微米级别。在采用杯形砂轮的CG加工中，如果砂轮磨损，则 加工后的透镜表面的曲率半径增大。因此，必须校正砂轮与透镜坯料的相对位置关系，以使 由于砂轮的磨损而加工出来的透镜的曲率半径达到允许的精度内。在实施例的装置中，为了进行该校正，在控制器5中登记了表示每预定的加工个 数下的杯形砂轮3的砂轮轴方向的磨损量At的表54 (图7)、和使用该At表示的X移动 台22和升降台13的校正量的计算式，Δ χ = Δ t X tan θΔζ = AtXl/cos θ。图7所示的表示磨损量Δ t的表54是根据安装了新的精磨用杯型砂轮3b后的透 镜的加工数量5、10、15···，例如按照3 (单位微米)、2. 7、2. 5…这样、测试在加工此前的5个 透镜期间产生的砂轮的砂轮轴方向的磨损量At而得到的。返回图2，工件轴1被轴支承在由框架2引导着升降自如的升降台13上，与该升降 台为一体的托架14旋合在由Z轴伺服电机17驱动的Z轴进给丝杠18上。摆动台23由B 轴伺服电机37驱动着进行摆动。X移动台22旋合在进给丝杠28上，该进给丝杠28由安装在摆动台23上的X轴伺服电机27驱动着旋转。5表示控制这些伺服电机的数控装置，51、 52和53表示伺服放大器，19表示Z轴伺服电机17的电流控制器。下面，说明利用图2所示的装置进行透镜的磨削加工的工序。首先， 把安装了粗磨 用杯型砂轮3a的砂轮轴25a通过摆动台23的摆动中心P的位置设定在X移动台22的移 动原点，使摆动台23倾斜为对应待磨削的透镜球面的曲率的角度0，把X移动台22的位置 设定在粗磨用杯型砂轮3a与透镜球面的接触圆通过透镜的光轴的位置，把与磨削量对应 的工件轴1的磨削完成位置设定在Z轴的原点。并且，把透镜坯料4安装在透镜保持架12 上，通过工件轴1的旋转而形成的粗磨用杯型砂轮3a的公转、和砂轮轴25a的旋转而形成 的粗磨用杯型砂轮3a的自转，进行由透镜保持架12保持的透镜坯料4的球面展成。接着，把砂轮轴25a通过摆动台23的摆动中心P的位置设定在X移动台22的移 动原点，使摆动台23倾斜为对应待磨削的透镜球面的曲率的角度e，把X移动台22的位置 设定在杯型砂轮3b与透镜球面的接触圆通过透镜光轴的位置(图8中的Q1)，把与磨削量 对应的工件轴1的磨削完成位置设定在Z轴的原点。并且，通过工件轴1的旋转而形成的 杯型砂轮3b的公转、和砂轮轴25a的旋转而形成的杯型砂轮3b的自转，进行由透镜保持架 12保持的完成粗磨的透镜坯料4的精磨。在杯型砂轮3b由于透镜的磨削而磨损了磨损量At时，杯型砂轮3b与透镜球面 的接触圆偏离通过透镜光轴的位置(图8中的Q2)。因此，在把精磨用杯型砂轮3b更换为 新的砂轮时，对计数校正定时的计数器进行重设，每当基于上述方法的透镜的加工数量达 到5、10、15…时，参照所登记的表读取At，使精磨时的X移动台22和升降台13移动根据 上式运算得到的Ax和Az。通过该校正动作，如图8所示，校正由于杯型砂轮的At的磨损而产生的透镜坯料 4与杯型砂轮3b的接触圆在X方向的偏移AX、和在Z方向的偏移Az，磨损后的杯型砂轮 3b与透镜球面的接触圆回归到通过透镜光轴的位置(图8中的Q3)，因磨损造成的透镜表 面的曲率的误差和透镜的厚度的误差都得到校正。在此，说明利用杯型砂轮进行精磨的方法的优点。在以往的透镜加工中，利用磨粒 盘进行精磨。但是，磨粒盘是在与要加工的透镜球面的曲率配合的曲面(加工凸透镜时为 凹曲面)基板上粘贴了多个较小的砂轮板的构造，所以每当要加工的透镜表面的曲率变化 时，必须更换为对应该曲率的磨粒盘，需要针对要加工的每种透镜准备专用的磨粒盘。与此相对，在采用杯型砂轮的CG加工(球面展成加工)中，通过改变杯型砂轮的 旋转中心轴相对透镜光轴的角度9，能够应对要加工的透镜表面的曲率，所以能够利用一 种杯型砂轮进行曲率不同的多种透镜表面的加工。这样，在本发明的透镜加工方法中，优选利用杯型砂轮进行精磨的方法，但在利用 磨粒盘进行精磨削的透镜加工中，也能够采用本发明的方法。作为该情况时的第1和第2 双轴磨削机10a、10b，例如可以采用专利文献1提出的球面磨削装置。并且，在上述的示例 中，利用粗磨用杯型砂轮进行成为定心加工的透镜坯料的外周加工，但也可以使用砂轮轴 为3个的双轴磨削机，在3个砂轮轴上分别安装粗磨用杯型砂轮、精磨用杯型砂轮和外周加 工用砂轮，并利用专用的砂轮进行外周加工，该方法也是一种很好的方法。下面，具体说明有关利用上述实施例记述的杯型砂轮进行透镜坯料的精磨时的砂 轮磨损的校正。在以往的粗磨中，按照下面所述进行基于粗磨用杯型砂轮的磨损的误差校正。即，定期地或者在每预定个数的透镜加工后抽取被加工后的透镜，按照图9所示，利用 测定缘的直径L已知的环状的台61和触头62夹持完成粗磨的透镜坯料4，利用千分尺测定 厚度h(光轴方向的高度，在图中示出了表面和背面的高度)，将该测定值与校对规(基准 透镜)的值的偏差输入磨削装置的控制器。控制器按照预先登记的预定的运算式运算校正 量，并校正砂轮轴相对于工件轴的角度9，以抵消因砂轮的磨损造成的曲率半径R的误差。但是，在将该校正方法适用于精磨用杯型砂轮的磨损时，将产生下述问题。第一， 精磨用砂轮的磨损与粗磨用砂轮的磨损相比要大很多，所以为了进行其校正需要频繁地进 行透镜的抽样检查，导致操作者的作业负担非常大。第二，在砂轮的磨损量较大时，必须也对透镜的中心厚度的误差进行校正，但上述 以往的校正是只对工件的曲率半径的校正，需要另外对工件中心厚度进行其它校正。第三，在砂轮轴相对工件轴的角度e的校正中，砂轮的磨损形状与加工结束时的 透镜表面的曲面形状不一致，因此如果像以往那样调整砂轮轴的角度9来进行校正，透镜 表面与砂轮的接触点将偏移(砂轮与透镜表面的接触线偏离以砂轮的旋转中心为中心的 圆弧)，产生被加工后的透镜表面不会成为球面等问题。这些问题是因为精磨用杯型砂轮的 磨损量远远大于粗磨用杯型砂轮的磨损量而导致的。上述问题能够按照下面所述进行解决。即，根据砂轮及要加工的透镜的类型，通过 试验加工预先计测其加工量(加工个数或加工时间)与砂轮磨损量之间的关系，将两者的 关系式或表示两者的关系的表预先登记在控制器5中。并且，在每预定个数或每预定时间 的透镜加工后，参照该运算式或表，估测待预测的砂轮的磨损量(砂轮轴方向的磨损尺寸) At。然后，使X移动台22移动按照AX= AtXtanS运算得到的Ax，使升降台的移动量 Az移动按照Az= AtXl/cos0运算得到的Az，由此对该估测的磨损量At进行校正。 校正方向如图1所示，是使磨损后的砂轮与透镜球面的接触圆通过利用磨损的砂轮磨削的 透镜的中心W的方向。通过采用上述方案，能够频繁地自动进行因磨损较大的精磨用杯型砂轮的磨损而 需要的校正，不必烦扰操作者手动校正，并且也能够避免因校正操作使得被加工的球面的 形状不稳定的现象。另外，根据上述校正，能够同时校正因砂轮磨损造成的透镜表面的曲率 的误差、和中心部的透镜厚度的误差这双方，能够使用磨损较大的杯型砂轮进行加工精度 要求较高的精磨。S卩，在上述实施例的透镜坯料的精磨中，完成粗磨的透镜坯料4被保持在升降位 置被数控(NC)控制的工件轴1的前端，利用在被设于摆动台23上的X移动台22轴支承的 砂轮轴25a、25b中的一个、且与工件轴1的前端相对的砂轮轴(在上述的实施例中为砂轮 轴25b)上的旋转砂轮，对完成粗磨的透镜坯料4进行精磨。其中，摆动台23绕通过所述工 件轴1的轴心的摆动中心P的摆动角度被数字控制，X移动台22在砂轮轴25a、25b的轴正 交的方向上的移动位置被数控(NC)控制。在上述精磨中，所述旋转砂轮是与要加工的透镜 的表面呈圆接触的砂轮，其使用粒度号为1500 2500号的杯型砂轮3b，使所述砂轮轴倾斜 为对应待磨削的透镜球面的曲率的角度，在将X移动台22的位置设定在砂轮3b与透镜球 面的接触圆通过透镜的光轴中心的位置的状态下，通过工件轴1的旋转和砂轮轴25b的旋 转，对完成粗磨的透镜坯料4进行精磨。在上述的透镜的精磨方法中，在数控装置中登记表示透镜的加工量与砂轮的磨损
9量之间的关系的运算式或表示该关系的表，在透镜的连续加工时，在每预定的加工量后参 照该运算式或表，求出该时刻的砂轮的磨损量At，使X移动台22和工件轴的高度分别移动 按照AX= AtXtanS ,Az = AtXl/cos 0运算得到的A x、A z，如此对所求出的磨损量 A t进行校正，然后进行下一个透镜的加工。
权利要求
一种透镜的加工方法，其特征在于，利用把结束精磨后的透镜坯料的第1面的曲率中心保持在旋转中心轴线上的吸附保持架来吸附保持该第1面，在维持所述吸附保持的状态下，进行该透镜坯料的第2面的粗磨、该第2面的精磨和该透镜坯料的外周加工，其中，该第2面的粗磨利用粗磨用砂轮进行。
2.根据权利要求1所述的透镜的加工方法，其中，使用球面磨削机，该球面磨削机具有 安装了粗磨用杯形砂轮的第1旋转砂轮轴、安装了用于进行所述精磨的砂轮的第2旋转砂 轮轴和安装了所述吸附保持架的旋转工件轴，所述吸附保持架将精磨后的所述第1面的曲 率中心保持在所述旋转工件轴的旋转中心轴线上。
3.根据权利要求2所述的透镜的加工方法，其特征在于，利用与要加工的透镜坯料的 表面呈圆接触的杯形砂轮进行所述第2面的精磨，所述杯形砂轮是粒度的粒度号为1500 2500号的砂轮。
4.根据权利要求2所述的透镜的加工方法，其特征在于，利用所述粗磨用砂轮进行所 述透镜坯料的外周加工。
5.一种透镜的磨削装置，其具有旋转工件轴(1)；透镜保持架(12b)，其安装在该旋转工件轴的前端，使透镜球面的曲率中心位于其旋转 中心轴线上来吸附保持该球面；相互平行的多个旋转砂轮轴(25a、25b)，在其与所述前端相对的相对端上安装有工具 保持架(29a、29b)；X移动台(22)，其使该旋转砂轮轴或旋转工件轴沿与该旋转砂轮轴交叉的方向移动；摆动台(23)，其使所述旋转砂轮轴或旋转工件轴绕摆动中心轴摆动，该摆动中心轴通 过在所述旋转中心轴线上设定的摆动中心P，并与该旋转中心轴线以及所述X移动台的移 动方向正交；Z移动台(13)，其使所述前端和所述摆动中心P接近或离开；以及控制器(5)，其控制该Z移动台和所述X移动台的移动位置以及所述摆动台的摆动位置，通过在所述工具保持架中的一方安装粗磨用砂轮(3a)，在另一方安装精磨用砂轮 (3b)，能够进行透镜坯料球面的粗磨、精磨以及用于定心的外周磨削。
6.根据权利要求5所述的透镜的磨削装置，其中，所述控制器具有校正移动单元，该校 正移动单元把作为砂轮的磨损量而给出的常数设为△ t，把所述旋转工件轴与旋转砂轮轴 形成的夹角设为θ，使X移动台(22)和Z移动台(13)分别移动按照Δχ = AtXtane、 Δ ζ = AtXl/cos θ运算出的Δχ、Δ ζ来进行校正。
全文摘要
一种不需要定心机的透镜加工方法及磨削装置。使用具有安装了粗磨用砂轮的砂轮轴和安装了精磨用砂轮的砂轮轴的双轴磨削机。将透镜坯料安装在第1双轴磨削机(10a)上，进行第1面的粗磨和精磨，然后将透镜坯料输送到第2双轴磨削机(10b)上，利用第2双轴磨削机(10b)进行第2面的粗磨、精磨及外周加工。第1双轴磨削机(10a)的保持架(12a)是卡盘构造的保持架，第2双轴磨削机的保持架是吸附构造的保持架。第2双轴磨削机把该完成精磨的面作为基准来保持透镜坯料，在维持该保持状态的情况下进行第2面的粗磨、精磨及外周加工，所以能够通过该外周加工实现透镜坯料的定心。然后，进行第1面和第2面的抛光，最后进行完成抛光的透镜的清洗。
文档编号B24B9/14GK101804593SQ20101011537
公开日2010年8月18日 申请日期2010年2月10日 优先权日2009年2月13日
发明者小松义树, 水本直人 申请人:中村留精密工业株式会社