專利名稱：使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用球芯式透鏡磨削加工裝置的球面透鏡的磨削加工方法。更詳細(xì)而言，涉及一種將粗磨削工序與精磨削工序合在一起，能僅使用精磨削用的碟形磨石連續(xù)進(jìn)行透鏡原料的粗磨削和精磨削的透鏡球面的磨削加工方法。
背景技術(shù)：
在球面透鏡的磨削加工中，對(duì)由沖壓成形品構(gòu)成的透鏡原料或?qū)A棒狀的透鏡原料進(jìn)行切割而形成的圓柱狀的透鏡原料進(jìn)行粗磨削(粗磨削工序)，以獲得具有普通的球狀透鏡面的粗磨削透鏡。接著，對(duì)粗磨削透鏡的球狀透鏡面進(jìn)行精磨削(精磨削工序)，以獲得具有規(guī)定的形狀精度的球狀透鏡面的精磨削透鏡。對(duì)通過(guò)磨削加工獲得的球狀透鏡面 進(jìn)行研磨加工，能獲得具有作為目標(biāo)的最終形狀精度的透鏡球面的透鏡。這樣，以往的球面透鏡的磨削加工包括粗磨削工序和精磨削工序。在粗磨削工序中，利用使用杯型磨石的磨床進(jìn)行粗磨削加工，在精磨削工序中，利用使用碟形磨石的磨削裝置進(jìn)行精磨削加工。這種球面透鏡的磨削加工方法公開(kāi)于專利文獻(xiàn)1、2、3中。在專利文獻(xiàn)1、2中，在同一磨削裝置中更換杯型磨石和碟形磨石，藉此，不必使用其它裝置，就能進(jìn)行粗磨削和精磨削。在專利文獻(xiàn)3中，公開(kāi)了使用在粗磨削中使用的杯型磨石進(jìn)行精磨削的方法。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開(kāi)2006-297520號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利特開(kāi)2009-66724號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本專利特開(kāi)2009-90414號(hào)公報(bào)發(fā)明的公開(kāi)發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在包括粗磨削工序和精磨削工序的球面透鏡的磨削加工方法中，存在下述需解決的技術(shù)問(wèn)題。首先，由于維持粗磨削的加工精度較難，因此，在精磨削工序中，因透鏡原料的形狀偏差會(huì)造成碟形磨石的磨損加劇，有時(shí)很難維持精磨削的精度。此外，在粗磨削和精磨削中分別需要不同的加工技術(shù)，需要對(duì)各加工技術(shù)精通的技術(shù)人員。本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題鑒于上述問(wèn)題點(diǎn)而作，其目的在于提出一種球面透鏡的磨削加工方法，在該方法中，將粗磨削工序與精磨削工序合在一起，僅使用在精磨削中使用的碟形刀具對(duì)透鏡原料的表面進(jìn)行磨削加工，能獲得可轉(zhuǎn)移到研磨工序的精磨削狀態(tài)的透鏡球面。解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法，在該方法中，以規(guī)定的加工壓力將具有包含金剛石磨粒的球狀磨石面的碟形磨石按壓到作為磨削對(duì)象的透鏡原料的被磨削面上，并在該狀態(tài)下，使上述碟形磨石一邊以規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一邊擺動(dòng)，從而將上述被磨削面磨削成球面，其特征是，具有初期磨削工序，在該工序中，在上述加工壓力為第一加工壓力、上述轉(zhuǎn)速為第一轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削；中期磨削工序，在該工序中，在上述加工壓力為第二加工壓力、上述轉(zhuǎn)速為第二轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削；以及后期磨削工序，在該工序中，在上述加工壓力為第三加工壓力、上述轉(zhuǎn)速為第三轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削，上述第二加工壓力是上述球狀磨石面能切入上述透鏡原料的壓力，根據(jù)上述透鏡原料的硬度及上述透鏡原料的上述被磨削面與上述碟形磨石的上述球狀磨石面的接觸面積，求出上述碟形磨石的切入量，并根據(jù)該切入量來(lái)求出上述第二加工壓力，上述第二轉(zhuǎn)速設(shè)定為當(dāng)上述加工壓力為上述第二加工壓力時(shí)，上述碟形磨石的上 述金剛石磨粒能切入上述透鏡原料的轉(zhuǎn)速，上述第一加工壓力設(shè)定為比上述第二加工壓力低的值，上述第一轉(zhuǎn)速設(shè)定為比上述第二轉(zhuǎn)速低的值，上述第三加工壓力設(shè)定為比上述第一加工壓力低的值，上述第三轉(zhuǎn)速設(shè)定為比上述第二轉(zhuǎn)速低、且比上述第一轉(zhuǎn)速高的值。上述“能切入透鏡原料的轉(zhuǎn)速”是指在上述加工壓力設(shè)定為上述第二加工壓力、使碟形磨石的轉(zhuǎn)速變化的情況下，加工時(shí)間幾乎不變化的最大轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速。即，在比該最大轉(zhuǎn)速大的轉(zhuǎn)速下，會(huì)出現(xiàn)以下情況加工時(shí)間不會(huì)縮短，在碟形磨石的球狀磨石面與透鏡原料的被磨削面之間會(huì)產(chǎn)生打滑，磨粒無(wú)法切入透鏡原料的表面。在此，最好進(jìn)行上述初期磨削工序，直至形成上述透鏡原料的整個(gè)上述被磨削面與上述球狀磨石面接觸的狀態(tài)，進(jìn)行上述中期磨削工序，直至形成上述透鏡原料的中心厚度比目標(biāo)值僅厚預(yù)先設(shè)定的尺寸的狀態(tài)。此外，最好至少在上述中期磨削工序中，使上述碟形磨石的上述球狀磨石面的供上述透鏡原料的上述被磨削面滑動(dòng)的區(qū)域定期變化。在本發(fā)明中，在上述透鏡原料的硬度為努氏硬度630的情況下，能將上述第二加工壓力設(shè)定為IOkg/平方cm、上述第二轉(zhuǎn)速設(shè)定為1500rpm、上述第一加工壓力設(shè)定為2kg/平方cm、上述第一轉(zhuǎn)速設(shè)定為400 600rpm、上述第三加工壓力設(shè)定為I. 5kg/平方cm、上述第三轉(zhuǎn)速設(shè)定為lOOOrpm。此外，本發(fā)明的球芯式透鏡磨削加工裝置的特征是，包括透鏡保持件，該透鏡保持件對(duì)上述透鏡原料進(jìn)行保持；碟形磨石，該碟形磨石具有球狀磨石面，將被上述透鏡保持件保持的上述透鏡原料的上述被磨削面按壓在該球狀磨石面上；加壓機(jī)構(gòu)，該加壓機(jī)構(gòu)能選擇性地施加第一加工壓力、第二加工壓力或第三加工壓力，作為用于將上述透鏡原料按壓于上述球狀磨石面的加工壓力；旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使上述碟形磨石旋轉(zhuǎn)；擺動(dòng)機(jī)構(gòu)，該擺動(dòng)機(jī)構(gòu)使上述碟形磨石擺動(dòng)；以及控制器，該控制器對(duì)上述加壓機(jī)構(gòu)、上述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和上述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，以執(zhí)行上述磨削加工方法。
發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，通過(guò)僅利用透鏡的精磨削加工技術(shù)進(jìn)行加工，能實(shí)現(xiàn)加工技術(shù)的簡(jiǎn)化、設(shè)備的一元化、管理的一元化，從而能提高透鏡球面的磨削加工的精度、品質(zhì)。


圖I是利用本發(fā)明的方法進(jìn)行透鏡球面的磨削加工的球芯式透鏡磨削加工裝置的機(jī)構(gòu)圖。圖2是表示圖I的裝置的磨削動(dòng)作的示意流程圖。圖3是表示透鏡磨削加工時(shí)的加工壓力與加工時(shí)間之間的關(guān)系的圖表。 圖4是表示透鏡磨削加工時(shí)的磨削工具的轉(zhuǎn)速與加工時(shí)間之間的關(guān)系的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，參照附圖對(duì)應(yīng)用本發(fā)明的透鏡球面的磨削加工方法的實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。(球芯式透鏡磨削加工裝置)圖I是利用本發(fā)明的方法進(jìn)行球面透鏡的磨削加工的球芯式透鏡磨削加工裝置的一例的機(jī)構(gòu)圖。球芯式透鏡磨削加工裝置I包括上單元2和下單元3。上單元2包括朝下?tīng)顟B(tài)的透鏡保持件4，透鏡保持件4安裝于透鏡加壓軸5的下端，可被加壓汽缸6朝向下方地朝單元中心軸線2a的方向加壓。在透鏡保持件4的朝下的透鏡保持面4a上，可將作為加工對(duì)象的透鏡原料7保持成能繞單元中心軸線2a旋轉(zhuǎn)。此外，上單元2可相對(duì)于下單元3在接近和遠(yuǎn)離的方向上相對(duì)移動(dòng)。下單元3包括朝上狀態(tài)的碟形磨石8，該碟形磨石8具有包括金剛石磨粒的凹狀的球狀磨石面8a,保持于上單元2側(cè)的透鏡原料7的被磨削面7a被按壓于該球狀磨石面8a上。碟形磨石8以同軸狀態(tài)固定于主軸9的上端，主軸9被主軸馬達(dá)10驅(qū)動(dòng)而繞其中心軸線9a旋轉(zhuǎn)。此外，碟形磨石8及其旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(主軸9、主軸馬達(dá)10)被擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11支承，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11可使碟形磨石8的球狀磨石面8a以位于中心軸線2a上的擺動(dòng)中心O為中心，以設(shè)定的擺動(dòng)角度Θ、設(shè)定的加工半徑R在設(shè)定的擺動(dòng)方向上擺動(dòng)。在此，加壓汽缸6所施加的加壓力可通過(guò)第一調(diào)節(jié)器12、第二調(diào)節(jié)器13及第三調(diào)節(jié)器14切換成三級(jí)。通過(guò)這些第一調(diào)節(jié)器12、第二調(diào)節(jié)器13及第三調(diào)節(jié)器14設(shè)定壓力的工作流體分別經(jīng)由能開(kāi)閉切換的第一切換閥15、第二切換閥16及第三切換閥17被供給至加壓汽缸6。通過(guò)對(duì)第一切換閥15 第三切換閥17進(jìn)行切換，來(lái)進(jìn)行上述結(jié)構(gòu)的加壓機(jī)構(gòu)(透鏡加壓軸5、加壓汽缸6、第一調(diào)節(jié)器12 第三調(diào)節(jié)器14、第一切換閥15 第三切換閥17)所施加的加壓力的切換控制。接著，控制器18進(jìn)行各部的驅(qū)動(dòng)控制，加壓機(jī)構(gòu)的第一切換閥15 第三切換閥17的切換控制由控制器18來(lái)進(jìn)行。此外，控制器18基于長(zhǎng)度測(cè)量器19的測(cè)定結(jié)果，對(duì)透鏡原料7的磨削加工量進(jìn)行監(jiān)視，并根據(jù)該磨削加工量進(jìn)行切換閥15 17的切換控制，對(duì)用于將透鏡原料7的被磨削面7a按壓至碟形磨石8的球狀磨石面8a的加工壓力進(jìn)行切換。此夕卜，控制器18通過(guò)逆變器20對(duì)主軸馬達(dá)10進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以控制碟形磨石8的轉(zhuǎn)速。此夕卜，控制器18通過(guò)驅(qū)動(dòng)器21對(duì)擺動(dòng)機(jī)構(gòu)11進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，以切換控制碟形磨石8的擺動(dòng)方向、擺動(dòng)角度Θ，改變其擺動(dòng)位置等。
(磨削加工動(dòng)作的例子)圖2是表示球芯式透鏡磨削加工裝置I進(jìn)行球面透鏡的磨削加工動(dòng)作的示意流程圖。參照?qǐng)DI、圖2進(jìn)行說(shuō)明，首先，將透鏡原料7安裝于透鏡保持件4的透鏡保持面4a，形成將透鏡原料7的被磨削面7a按壓至碟形磨石8的球狀磨石面8a上的狀態(tài)(透鏡原料供給工序STl)。在該狀態(tài)下，使碟形磨石8開(kāi)始旋轉(zhuǎn)、擺動(dòng)，開(kāi)始透鏡原料7的被磨削面7a的磨削加工。在從磨削加工的開(kāi)始時(shí)刻起到經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間為止的初始磨削工序ST2中，在將透鏡原料7以通過(guò)第一調(diào)節(jié)器12設(shè)定好的加工壓力按壓于碟形磨石8的狀態(tài)下，進(jìn)行磨削加工。由于透鏡原料7與碟形磨石8接觸的面積較小，因此，最好將加工壓力控制在使透鏡原料7不從透鏡保持件4與碟形磨石8之間脫落的最小加工壓力的限度內(nèi)，比下一工序即中期磨削工序中的加工壓力小。此外，初始磨削工序中的碟形磨石8的轉(zhuǎn)速為低轉(zhuǎn)速是較為理想的，但考慮到加工時(shí)間，最好為400 600rpm。該轉(zhuǎn)速也比下一工序即中期磨削工序中 的轉(zhuǎn)速小。在初始磨削工序ST2中，進(jìn)行透鏡原料7的被磨削面7a的磨削，在形成該被磨削面7a大致與碟形磨石8的球狀磨石面8a接觸的狀態(tài)時(shí)，將加工壓力切換為由第二調(diào)節(jié)器13設(shè)定好的加工壓力。藉此，磨削加工轉(zhuǎn)移至中期磨削工序ST3。中期磨削工序ST3中的加工壓力是碟形磨石8的磨粒(金剛石車刀)能切入透鏡原料7的壓力。最好將加工壓力設(shè)定為能切入透鏡原料7的壓力的最小值或是接近該最小值的值。在球面透鏡磨削中，通常要求的表面粗糙度為4μπι左右。因此，可根據(jù)透鏡原料7的硬度、透鏡原料的被磨削面7a與碟形磨石8的球狀磨石面8a的接觸面積，求出碟形磨石8的切入量，并基于此求出中期磨削工序中施加于透鏡原料7的加工壓力。此外，中期磨削工序中的碟形磨石8的轉(zhuǎn)速設(shè)定為碟形磨石8的磨粒(金剛石車刀)能切入透鏡原料7的轉(zhuǎn)速。能切入透鏡原料7的轉(zhuǎn)速是指在如上所述設(shè)定好的加工壓力下，在使碟形磨石的轉(zhuǎn)速變化的情況下，加工時(shí)間幾乎不變化的最大轉(zhuǎn)速以下的轉(zhuǎn)速。即，在比該最大轉(zhuǎn)速大的轉(zhuǎn)速下，會(huì)出現(xiàn)以下情況加工時(shí)間不會(huì)縮短，在碟形磨石的球狀磨石面與透鏡原料的被磨削面之間會(huì)產(chǎn)生打滑，磨粒無(wú)法切入透鏡原料的表面。最好將轉(zhuǎn)速設(shè)定為能切入透鏡原料7的轉(zhuǎn)速的最大值或是接近該最大值的值。進(jìn)行中期磨削工序的磨削，并在透鏡原料7的中心厚度達(dá)到幾乎接近目標(biāo)厚度的值的階段，將加工壓力切換為通過(guò)第三調(diào)節(jié)器14設(shè)定好的加工壓力。藉此，磨削加工轉(zhuǎn)移至后期磨削工序ST4。在后期磨削工序中，減慢磨削加工的進(jìn)行速度(減小碟形磨石8的轉(zhuǎn)速)，在透鏡原料7的中心厚度不產(chǎn)生偏差的狀態(tài)下，將被磨削面7a的表面粗糙度磨削至目標(biāo)表面粗糙度。在后期磨削工序中，將其加工壓力設(shè)定為比初始磨削工序中的加工壓力更小的壓力，將碟形磨石8的轉(zhuǎn)速設(shè)定為比中期磨削工序中的轉(zhuǎn)速低、但比初始磨削工序中的轉(zhuǎn)速高的值。在此，使用碟形磨石的球面磨削是利用具有多個(gè)刀刃的金剛石車刀進(jìn)行的切削加工。因此，能根據(jù)透鏡原料的硬度來(lái)設(shè)定作為磨削加工條件的加工壓力及碟形磨石的轉(zhuǎn)速。即，只需使加工壓力與透鏡原料的硬度成正比，使轉(zhuǎn)速與透鏡原料的硬度成反比即可。由于能從原料目錄表等容易地獲取透鏡原料的硬度數(shù)據(jù)，因此，可基于此求出最合適的加工壓力、轉(zhuǎn)速。此外，若碟形磨石8的球狀磨石面8a中對(duì)透鏡原料7的被磨削面7a進(jìn)行磨削的部分始終是同一個(gè)部分，則會(huì)在磨石面上產(chǎn)生偏磨損，從而造成磨削形狀發(fā)生變化。因此，最好定期改變球狀磨石面8a的與透鏡原料7的被磨削面7a抵接的位置(球狀磨石面8a上的被磨削面7a的滑動(dòng)區(qū)域)，以防止球狀磨石面8a的偏磨損，使其整體均勻地磨損，從而將磨削精度保持恒定。最好至少在中期磨削工序中，使球狀磨石面8a的與透鏡原料7的被磨削面7a抵接的位置變化。如以上說(shuō)明所述，在本實(shí)施方式中，在球面磨削過(guò)程中，使加工初期的加工壓力為低壓、轉(zhuǎn)速為低速，從而能防止作為加工對(duì)象的透鏡原料的劃痕、破裂。在加工中期過(guò)程中，與加工初期相比，將加工壓力切換為高壓、轉(zhuǎn)速切換為高速，從而能縮短加工時(shí)間。在加工終期過(guò)程中，使加工壓力比加工初期的加工壓力低，轉(zhuǎn)速為比加工初期的轉(zhuǎn)速快但比加工、中期的轉(zhuǎn)速慢的中等程度的速度，從而能確保透鏡原料的中心厚度的精度。這樣，配合磨削的進(jìn)行，使磨削條件多級(jí)變化，從而能僅使用碟形磨石就可在透鏡原料上形成高精度的精磨削面。(實(shí)驗(yàn)例)本發(fā)明者等采用本發(fā)明的磨削方法如下所述地進(jìn)行了加工。本實(shí)施例的加工數(shù)據(jù)如下所述。
透鏡原料的材質(zhì)TAFD25
透鏡原料的磨損度 90
透鏡原料的努氏硬度630
加工球面半徑R108mm
透鏡外徑37. 5mm
碟形磨石金剛石磨粒 SP60B #800首先，進(jìn)行用于確定加工壓力的試驗(yàn)。試驗(yàn)條件如下所述，試驗(yàn)結(jié)果示于圖3的表及圖表中。球芯式透鏡磨削加工裝置 NC研磨機(jī) PM50型(制造商小島工程有限公司)碟形磨石的轉(zhuǎn)速IOOOrpm碟形磨石與透鏡的接觸面積 4. 52平方cm加工量O. Imm從試驗(yàn)結(jié)果可知，當(dāng)加工壓力在IOkg/平方cm以上時(shí)，透鏡原料的磨損量幾乎不變化，該壓力即是磨削加工效率最高的點(diǎn)。接著，使用相同的球芯式透鏡磨削加工裝置，進(jìn)行用于確定碟形磨石的轉(zhuǎn)速的試驗(yàn)，在加工壓力I (15kg/平方cm)及加工壓力2(10kg/平方cm)的情況下,研究使轉(zhuǎn)速變化時(shí)的加工時(shí)間。試驗(yàn)條件除加工壓力以外與上述情形相同。試驗(yàn)結(jié)果示于圖4的圖表中。從試驗(yàn)結(jié)果可知，轉(zhuǎn)速?gòu)?500rpm附近開(kāi)始，磨損量幾乎不變化，該點(diǎn)是加工效率最高的點(diǎn)。即，在加工壓力一定、提高轉(zhuǎn)速的情況下，加工時(shí)間幾乎不變化時(shí)的轉(zhuǎn)速是“能切入的轉(zhuǎn)速”的最大值，若轉(zhuǎn)速進(jìn)一步提高，則會(huì)在透鏡原料與碟形磨石之間產(chǎn)生打滑，出現(xiàn)碟形磨石的磨粒不能切入透鏡原料的表面的狀況。該“能切入的轉(zhuǎn)速”的最大值是加工效率最高的點(diǎn)。該最大值會(huì)因透鏡原料的硬度、碟形磨石的磨粒的粒度、切削液的性能等發(fā)生變動(dòng)，因此最好通過(guò)進(jìn)行試驗(yàn)來(lái)設(shè)定?；谏鲜鲈囼?yàn)結(jié)果可知，作為中期磨削工序ST3的加工條件，加工壓力為IOkg/平方cm、碟形磨石的轉(zhuǎn)速為1500rpm是最合適的。以此為基準(zhǔn),分別設(shè)定初期磨削工序ST2和后期磨削工序ST4的加工條件。在本發(fā)明者等的試驗(yàn)中，在初期磨削工序中，將加工壓力設(shè)為2kg/平方cm、轉(zhuǎn)速設(shè)為500rpm,進(jìn)行10秒的磨削加工。接著,轉(zhuǎn)移至中期磨削工序,將加工壓力設(shè)為IOkg/平方cm、轉(zhuǎn)速設(shè)為1500rpm,進(jìn)行磨削加工,直至透鏡原料的厚度達(dá)到比目標(biāo)厚度厚O. Imm,然后轉(zhuǎn)移至后期磨削工序，將加工壓力設(shè)為I. 5kg/平方cm、轉(zhuǎn)速設(shè)為lOOOrpm，進(jìn)行磨削加 工，直至透鏡原料的厚度達(dá)到目標(biāo)厚度。其結(jié)果是，可以確認(rèn)厚度精度被控制在±0.005 μ m以內(nèi)。此外，在測(cè)定磨削加工面的曲率時(shí)，若加工150次，則Λ H變化-O. 001 μ m。若使擺動(dòng)位置移動(dòng)10%并繼續(xù)加工150次，則Λ H回到基準(zhǔn)值，因此擺動(dòng)位置回到原來(lái)位置。通過(guò)繼續(xù)上述動(dòng)作，可以確認(rèn)，磨削加工面的曲率通過(guò)Λ H控制在O O. 001 μ m的范圍內(nèi)。(符號(hào)說(shuō)明)I球芯式透鏡磨削加工裝置2上單元2a中心軸線3下單元4透鏡保持件4a透鏡保持面5透鏡加壓軸6加壓汽缸7透鏡原料7a被磨削面8碟形磨石8a球狀磨石面9 主軸9a中心軸線10主軸馬達(dá)11擺動(dòng)機(jī)構(gòu)12、13、14 調(diào)節(jié)器15、16、17 切換閥18控制器19長(zhǎng)度測(cè)量器20逆變器
21驅(qū)動(dòng)器O擺動(dòng)中心
Θ擺動(dòng)角度R加工球面半徑
權(quán)利要求
1.一種使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法，在該方法中，以規(guī)定的加工壓力將具有包含金剛石磨粒的球狀磨石面的碟形磨石按壓到作為磨削對(duì)象的透鏡原料的被磨削面上，并在該狀態(tài)下，使所述碟形磨石一邊以規(guī)定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)一邊擺動(dòng)，從而將所述被磨削面磨削成球面，其特征在于，包括 初期磨削工序，在該工序中，在所述加工壓力為第一加工壓力、所述轉(zhuǎn)速為第一轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削； 中期磨削工序，在該工序中，在所述加工壓力為第二加工壓力、所述轉(zhuǎn)速為第二轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削；以及 后期磨削工序，在該工序中，在所述加工壓力為第三加工壓力、所述轉(zhuǎn)速為第三轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削， 所述第二加工壓力是所述球狀磨石面能切入所述透鏡原料的壓力，根據(jù)所述透鏡原料的硬度及所述透鏡原料的所述被磨削面與所述碟形磨石的所述球狀磨石面的接觸面積，求出所述碟形磨石的切入量，并根據(jù)該切入量來(lái)求出所述第二加工壓力， 所述第二轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述碟形磨石的所述金剛石磨粒能切入所述透鏡原料的轉(zhuǎn)速，所述第一加工壓力設(shè)定為比所述第二加工壓力低的值，所述第一轉(zhuǎn)速設(shè)定為比所述第二轉(zhuǎn)速低的值， 所述第三加工壓力設(shè)定為比所述第一加工壓力低的值，所述第三轉(zhuǎn)速設(shè)定為比所述第二轉(zhuǎn)速低、且比所述第一轉(zhuǎn)速高的值。
2.如權(quán)利要求I所述的使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法，其特征在于， 所述第二加工壓力設(shè)定為所述碟形磨石的所述金剛石磨粒能切入所述透鏡原料的最小值， 所述第二轉(zhuǎn)速設(shè)定為所述碟形磨石的所述金剛石磨粒能切入所述透鏡原料的最大值。
3.如權(quán)利要求I或2所述的使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法，其特征在于， 進(jìn)行所述初期磨削工序，直至形成所述透鏡原料的整個(gè)所述被磨削面與所述球狀磨石面接觸的狀態(tài)， 進(jìn)行所述中期磨削工序，直至形成所述透鏡原料的中心厚度比目標(biāo)值僅厚預(yù)先設(shè)定的尺寸的狀態(tài)。
4.如權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法，其特征在于， 至少在所述中期磨削工序中，使所述碟形磨石的所述球狀磨石面的供所述透鏡原料的所述被磨削面滑動(dòng)的區(qū)域定期變化。
5.如權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的使用碟形磨石的透鏡球面的磨削加工方法，其特征在于， 所述透鏡原料的硬度為努氏硬度630， 所述第二加工壓力為IOkg/平方cm,所述第二轉(zhuǎn)速為1500rpm, 所述第一加工壓力為2kg/平方cm,所述第一轉(zhuǎn)速為400 600rpm, 所述第三加工壓力為I. 5kg/平方cm,所述第三轉(zhuǎn)速為lOOOrpm。
6.一種球芯式透鏡磨削加工裝置，其特征在于，包括透鏡保持件，該透鏡保持件對(duì)所述透鏡原料進(jìn)行保持；碟形磨石，該碟形磨石具有球狀磨石面，將被所述透鏡保持件保持的所述透鏡原料的所述被磨削面按壓在該球狀磨石面上； 加壓機(jī)構(gòu)，該加壓機(jī)構(gòu)能選擇性地施加第一加工壓力、第二加工壓力或第三加工壓力，作為用于將所述透鏡原料按壓于所述球狀磨石面的加工壓力； 旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，該旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)使所述碟形磨石旋轉(zhuǎn)； 擺動(dòng)機(jī)構(gòu) ，該擺動(dòng)機(jī)構(gòu)使所述碟形磨石擺動(dòng)；以及 控制器，該控制器對(duì)所述加壓機(jī)構(gòu)、所述旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和所述擺動(dòng)機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)進(jìn)行控制，以執(zhí)行權(quán)利要求I至5中任一項(xiàng)所述的磨削加工方法。
全文摘要
球芯式透鏡磨削加工裝置(1)將具有包括金剛石磨粒的球狀磨石面(8a)的碟形磨石(8)按壓于作為磨削對(duì)象的透鏡原料(7)的被磨削面(7a)，使碟形磨石(8)一邊旋轉(zhuǎn)一邊擺動(dòng)，從而將被磨削面(7a)磨削成球面。在初期磨削工序中，在第一加工壓力、第一轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削，在中期磨削工序中，在第二加工壓力、第二轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削，在后期磨削工序中，在第三加工壓力、第三轉(zhuǎn)速的條件下進(jìn)行磨削。第二加工壓力是球狀磨石面(8a)能切入透鏡原料(7)的壓力，根據(jù)透鏡原料(7)的硬度及被磨削面(7a)與球狀磨石面(8a)的接觸面積，求出碟形磨石(8)的切入量，并根據(jù)該切入量來(lái)求出第二加工壓力。能使粗磨削工序與精磨削工序合在一起，僅使用在精磨削中使用的碟形磨石就能將透鏡原料的表面磨削加工成球面。
文檔編號(hào)B24B13/04GK102725104SQ201080062578
公開(kāi)日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2010年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月29日
發(fā)明者大槻善之, 小島秀夫, 福沢浩 申請(qǐng)人:小島工程有限公司