專利名稱：研磨方法和研磨裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及研磨方法和研磨裝置，特別是，涉及適合于透鏡的凹形面的鏡面研磨等的研磨方法和研磨裝置。
背景技術(shù)：
眼鏡透鏡的凹形面，形成為球面、旋轉(zhuǎn)對稱非球面、復(fù)曲面、累進(jìn)面、或者這些的曲面合成等形狀，通過切削等在加工面形狀時(shí)鏡面研磨成光學(xué)面。球面或復(fù)曲面的單純的曲面的鏡面研磨，采用所謂奧斯卡式(Oscar system)剛體的研磨皿的相互滑動(dòng)研磨。用研磨皿的鏡面研磨方法是把研磨皿的面形狀復(fù)制到被研磨物上的方法。因此，對應(yīng)于透鏡處方的面形狀的數(shù)目需要例如幾千種加工皿。
由于除了這些曲面以外的累進(jìn)面等復(fù)雜的所謂自由曲面的研磨中無法用研磨皿，所以一般用彈性研磨體進(jìn)行研磨。
例如，用接觸于被研磨物的被研磨面的一部分的小圓頂狀的彈性研磨體的局部研磨法是公知的。此局部研磨法，根據(jù)被研磨面的形狀求出最大的曲率，選擇具有大于此最大曲率的曲率的圓頂狀的彈性研磨體，使彈性研磨體一邊旋轉(zhuǎn)一邊接觸于被研磨面的一部分，通過使彈性研磨體在被研磨面整個(gè)面上掃描，研磨被研磨面整個(gè)面。因?yàn)閺椥匝心ンw可以通過變形跟隨被研磨面的形狀，故用一種彈性研磨體可以研磨幾乎所有的曲面。
此外，用氣球型研磨體的研磨方法也是公知的。把壓力氣體送到氣球型研磨體的內(nèi)側(cè)，靠內(nèi)壓力使氣球型研磨體膨脹，一邊使氣球型研磨體接觸于被研磨面整個(gè)面一邊進(jìn)行研磨。氣球型研磨體，由于通過改變氣球型研磨體的內(nèi)壓力，來改變氣球型研磨體的曲率，形成與被研磨面的曲面形狀相吻合的曲率地進(jìn)行研磨，所以可以跟隨凹形面的曲面，故用一種氣球型研磨體可以適應(yīng)多種被研磨面。
但是，局部研磨法因?yàn)橥ㄟ^局部研磨來研磨研磨面整個(gè)面，故需要很長的研磨時(shí)間，存在著制造成本高這樣的問題。此外，即使通過調(diào)整研磨壓力控制彈性研磨體的形狀來適應(yīng)各種曲面，也存在著在被研磨面之中局部發(fā)生壓力不足或壓力過高，難以以均勻的研磨壓力來研磨被研磨面整個(gè)面，難以進(jìn)行均勻的研磨這樣的問題。
此外，用氣球型研磨體的研磨方法，雖然因?yàn)槭箽馇蛐脱心ンw接觸于研磨面整個(gè)面進(jìn)行研磨，故研磨時(shí)間短，但是如果提高內(nèi)壓力，則喪失柔軟性，對形狀的跟隨性變差，有時(shí)發(fā)生研磨不勻。另一方面，如果降低內(nèi)壓力，則對被研磨面的接觸減弱，有時(shí)不能充分地進(jìn)行研磨。因此，靠內(nèi)壓力的調(diào)整改變氣球型研磨體的曲率，允許范圍很窄，并不那么有效。
本發(fā)明鑒于上述問題而作成，其目的在于提供一種可以良好地跟隨凹面形的被研磨面的曲面、均勻而迅速地進(jìn)行鏡面研磨的研磨方法。
此外，本發(fā)明的目的在于提供一種可以實(shí)現(xiàn)這種研磨方法的研磨裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明人，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，通過銳意研究的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，一邊使彈性研磨體的圓頂狀部的一部分接觸于被研磨面的幾乎整個(gè)面一邊進(jìn)行研磨是有效的，該彈性研磨體具有面積大于被研磨物凹面形被研磨面的圓頂狀部，并且是從所述圓頂狀部的曲率不同的多個(gè)彈性研磨體中根據(jù)被研磨面的曲面形狀選擇的。
也就是說，由于用接觸于被研磨面的幾乎整個(gè)面的彈性研磨體，所以研磨速度快，可以迅速地進(jìn)行研磨。此外，由于準(zhǔn)備了多個(gè)圓頂狀部曲率不同的彈性研磨體，根據(jù)被研磨面的曲面形狀選擇進(jìn)行研磨，所以使研磨時(shí)的彈性研磨體的變形量為最小限度，使對被研磨面的跟隨性良好，故彈性研磨體對被研磨面的緊密接觸性良好，可以均勻地進(jìn)行研磨。
此外，通過使彈性研磨體的圓頂狀部的面積取為大于被研磨面的面積，可以加快彈性研磨體的自轉(zhuǎn)的圓周速度而提高研磨速度。為了均勻地研磨，最好是使自轉(zhuǎn)著的被研磨面相對于自轉(zhuǎn)著的彈性研磨體作擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在此一場合，因?yàn)橥ㄟ^使擺動(dòng)中心與彈性研磨體的圓頂狀部的曲率中心幾乎一致，可以在被研磨面進(jìn)行擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，將被研磨面與彈性研磨體表面的緊密接觸性維持一定，故被研磨面與彈性研磨體的表面均勻地接觸，從而可以進(jìn)行均勻的研磨。
可以向保持彈性研磨體的研磨體安裝夾具賦予使曲率中心與擺動(dòng)中心一致的功能。例如，可通過準(zhǔn)備根據(jù)圓頂狀部的曲率而改變保持彈性研磨體的高度的多種研磨體安裝夾具來實(shí)現(xiàn)。
進(jìn)而，彈性研磨體的圓頂狀部由形成為圓頂狀的中空的彈性模片來構(gòu)成，通過靠壓力流體在彈性模片的內(nèi)表面上施加壓力，一邊賦予圓頂狀部以張力一邊進(jìn)行研磨，與彈性研磨體總體由彈性材料來構(gòu)成者相比，因?yàn)樵谘心l件中增加了彈性研磨體的內(nèi)壓力的調(diào)節(jié)，故進(jìn)行適當(dāng)?shù)难心プ兊萌菀住?br> 在研磨之際，最好是將研磨墊貼在彈性研磨體的圓頂狀部的外表面上研磨被研磨物。
作為研磨裝置，最好是一邊賦予被研磨物以自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，一邊使圓頂狀的彈性研磨體進(jìn)行自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并且使擺動(dòng)中心與彈性研磨體的曲率中心幾乎一致。
在此一場合，最好是設(shè)置使擺動(dòng)中心與彈性研磨體的曲率中心幾乎一致的機(jī)構(gòu)。例如，作為構(gòu)成研磨裝置的一部分的、保持彈性研磨體的安裝夾具，可準(zhǔn)備根據(jù)圓頂狀部的曲率改變保持彈性研磨體的高度的多種安裝夾具來實(shí)現(xiàn)。


圖1是表示本發(fā)明的研磨方法和研磨裝置中用的彈性研磨體與研磨體安裝夾具的一個(gè)實(shí)施形式，(a)是分開表示各構(gòu)件的截面圖，(b)是把彈性研磨體安裝于研磨體安裝夾具上時(shí)的俯視圖。
圖2是表示本發(fā)明的研磨方法的一個(gè)實(shí)施形式的截面圖，(a)表示具有小的曲率的彈性研磨體的例子，(b)表示具有大的曲率的彈性研磨體的例子。
圖3表示本發(fā)明的研磨裝置的一個(gè)實(shí)施形式，(a)是主視圖，(b)是側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面，就本發(fā)明的研磨方法和研磨裝置的實(shí)施形式進(jìn)行說明，但是本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施形式。
本發(fā)明的研磨方法，如上所述，用具有面積大于被研磨物的凹面形被研磨面的圓頂狀部的彈性研磨體。
作為成為本發(fā)明的研磨方法的對象的被研磨物，只要是面積比較小，具有需要鏡面研磨的凹面形的被研磨面者，則沒有限制。例如，除了以照相機(jī)透鏡、望遠(yuǎn)鏡用透鏡、顯微鏡用透鏡、步進(jìn)器(stepper)用聚光透鏡、眼鏡透鏡等為代表的光學(xué)透鏡外，可以舉出注模聚合塑料透鏡用的玻璃模、便攜式機(jī)器的蓋玻璃等光學(xué)零件。下面，以塑料眼鏡透鏡為代表進(jìn)行說明。
在塑料眼鏡透鏡的凹形面(眼球側(cè)，也稱為內(nèi)表面)上，形成球面、旋轉(zhuǎn)對稱非球面、復(fù)曲面、累進(jìn)面，或者這些曲面的合成等形狀。在一方的凸形面上，形成球面、旋轉(zhuǎn)對稱非球面、累進(jìn)面等。凹形面的形狀，往往通過數(shù)控等的切削加工來形成。在切削加工后，有必要鏡面研磨成所希望的光學(xué)面。
作為在本發(fā)明中用的彈性研磨體，有必要具有面積大于凹形面狀的被研磨面的圓頂狀部。借此，使圓頂狀部接觸于被研磨面的幾乎整個(gè)面進(jìn)行研磨成為可能。此外，通過把彈性研磨體的圓頂狀部的面積取為大于被研磨面的面積，可以加快彈性研磨體的自轉(zhuǎn)的圓周速度而提高研磨速度，并且可以提高彈性研磨體的形狀跟隨性。彈性研磨體的圓頂狀部的直徑，希望取為研磨對象透鏡的直徑的1.1～10倍，最好是1.5～5倍左右的大小。
圓頂狀部是例如把彈性模片形成為中空的圓頂狀，靠壓力流體的內(nèi)壓力保持圓頂狀的形狀者，是將彈性材料形成為圓頂狀的部件者，是用其他彈性材料填充圓頂狀的彈性模片的中空部者等。彈性模片的厚度最好是0.1～1 0mm，特別優(yōu)選為0.2～5mm的范圍，最好是具有JISA硬度(A型硬度計(jì))10～100，楊氏模量102～103N·cm-2的物理性能值者。彈性模片或彈性材料的材質(zhì)可以舉出天然橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠(SBR)、丙烯腈丁二烯橡膠(NBR)、硅橡膠、氟橡膠等橡膠，聚乙烯、尼龍等熱塑性樹脂，乙烯類、氨基甲酸乙酯類等熱塑性樹脂彈性體。
接下來，參照圖1，就本發(fā)明的研磨方法中用的構(gòu)件進(jìn)行說明。
本實(shí)施形式的彈性研磨體10，如圖1(a)中所示，由彈性模片來構(gòu)成，包括形成圓頂狀的中空的圓頂狀部11，和整體地設(shè)在圓頂狀部11的周緣上的向外突出的環(huán)狀的突緣部12。在圓頂狀部11的外表面上，靠粘接劑等貼著切成例如圖1(b)中所示的花瓣形的無紡布等的研磨墊13。此研磨墊13擁有研磨液的保持等功能，研磨墊13的間隙13a作為磨料或水的供給、排出研磨屑的通路發(fā)揮功能。再者，研磨墊13的形狀，不限于花瓣形，也可以密集地粘貼切成例如圓形、橢圓形、多角形等的研磨墊。
研磨體安裝夾具20，保持彈性研磨體10，并且使彈性研磨體10的內(nèi)面?zhèn)刃纬蔀槊芊饪臻g，作為把壓力流體引入彈性研磨體10之中的流路發(fā)揮功能。進(jìn)而，具有裝設(shè)于后述的研磨裝置上而固定的功能。
研磨體安裝夾具20包括安裝夾具主體21與環(huán)狀的壓緊構(gòu)件22。安裝夾具主體21包括圓筒狀的筒狀部211，和整體地設(shè)在筒狀部211的上端部的外周部上的、沿與筒狀部211的軸正交的方向伸出的、與筒狀部211同軸的突緣狀的研磨體安裝部212。在研磨體安裝部212的上表面外周部上，設(shè)有收容彈性研磨體10的突緣部12的環(huán)狀的淺凹部2121。在距該凹部2121的中心等角度的三處，設(shè)有未畫出的缺口部。在研磨體安裝部212下表面上旋轉(zhuǎn)自如地安裝著螺栓23，螺栓23插入缺口部，成為能夠裝拆。在螺栓23上安裝著墊圈24與螺母25。在彈性研磨體10的突緣部12上也與該缺口部相對應(yīng)地設(shè)有未圖示的缺口部。壓緊構(gòu)件22為下表面平坦且收容于研磨體安裝部212的凹部2121中的環(huán)狀，設(shè)有對應(yīng)于研磨體安裝部212的缺口部的未畫出的缺口部。在筒狀部211的下端部上，向外突出地設(shè)有裝設(shè)固定于研磨裝置上用的錐形的裝設(shè)部2111。
為了將彈性研磨體10固定于研磨體安裝夾具20上，使缺口部相互對準(zhǔn)地將彈性研磨體10的突緣部12放置于研磨體安裝部212的凹部2121內(nèi)，使缺口部相互對準(zhǔn)地把壓緊構(gòu)件22放置于彈性研磨體10的突緣部12之上后，抬起螺栓23插入缺口部之中，通過擰緊螺母25，如圖1(b)中所示，可以把彈性研磨體10的突緣部12夾在研磨體安裝部212與壓緊構(gòu)件22之間而固定。結(jié)果，在圓頂狀部11的內(nèi)表面與研磨體安裝部212的上表面之間形成圓頂狀的密封空間，該密封空間經(jīng)由筒狀部211的空隙與外部連通。
本發(fā)明的研磨方法，預(yù)先準(zhǔn)備圓頂狀部11的曲率不同的多個(gè)彈性研磨體10，從準(zhǔn)備的多個(gè)彈性研磨體10之中選擇具有對應(yīng)于被研磨面的曲面形狀的圓頂狀部11的彈性研磨體10，一邊使彈性研磨體10的圓頂狀部11的一部分接觸于被研磨面的幾乎整個(gè)面一邊進(jìn)行研磨。
接下來，參照圖2對本發(fā)明的研磨方法的一個(gè)實(shí)施形式進(jìn)行說明。
在本實(shí)施形式中，針對圓頂狀部11的曲率不同的彈性研磨體10，準(zhǔn)備了該彈性研磨體10專用的研磨體安裝夾具20。
如圖2(a)中所示，例如把小曲率(曲率半徑Ra大)的彈性研磨體10a經(jīng)由研磨體安裝夾具20a裝設(shè)于后述的研磨裝置的回轉(zhuǎn)臺(tái)上，把規(guī)定壓力的壓縮空氣送入圓頂狀部11a的內(nèi)表面與研磨體安裝部212a之間的密封空間30中，把密封空間30維持為規(guī)定的壓力，賦予圓頂狀部11a以張力。此時(shí)的圓頂狀部11a的曲率中心40存在于筒狀部211a的中心軸上。此外，以研磨體安裝夾具20a的筒狀部211a的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸，換句話說使彈性研磨體10a幾乎以連接圓頂狀部11a的曲率中心40與頂點(diǎn)的線為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
另一方面，因?yàn)楸谎心ノ?0a的被研磨面的凹形面具有小的曲率，接近于彈性研磨體10a的圓頂狀部11a的曲率，故彈性研磨體10a的外表面緊密接觸于被研磨物50a的凹形面的幾乎整個(gè)面上。在與被研磨物50a的被研磨面的凹形面相反一側(cè)的面上，經(jīng)由例如低熔點(diǎn)金屬或石蠟等接合料51接合著裝設(shè)固定于研磨裝置的夾頭上的被研磨物安裝部52。研磨裝置的未畫出的夾頭，被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)，被研磨物50a以規(guī)定的旋轉(zhuǎn)速度自轉(zhuǎn)。此外，夾頭被施加例如空氣壓力，可以把被研磨物50a以規(guī)定的研磨壓力推靠于彈性研磨體10a上。進(jìn)而，研磨裝置的支持被研磨物50a的夾頭進(jìn)行被研磨物50a的旋轉(zhuǎn)軸在圓頂狀部11a的頂點(diǎn)附近與端部側(cè)間往復(fù)的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)。在本發(fā)明的研磨方法中，此擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)中心41，與彈性研磨體的曲率中心40幾乎一致。支持被研磨物50a的夾頭的旋轉(zhuǎn)軸，始終通過擺動(dòng)中心41。
此外，圖2(b)中所示的彈性研磨體10b的圓頂狀部11b被選定為具有接近于被研磨物50b的具有大曲率的被研磨面的凹形面的曲率的大的曲率(曲率半徑Rb小)者。因此，彈性研磨體10b的外表面緊密接觸于被研磨物50b的凹形面的幾乎整個(gè)面上。把彈性研磨體10b裝設(shè)于研磨體安裝夾具20b的研磨體安裝部212b上時(shí)也是，被研磨物50b的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的擺動(dòng)中心41與彈性研磨體的曲率中心40幾乎一致。也就是說，如圖2中所示，設(shè)定研磨體安裝夾具20a、20b的筒狀部211a、211b的長度，使保持彈性研磨體10a、10b的高度上下改變，以便在把研磨體安裝夾具20a、20b裝設(shè)于研磨裝置上時(shí)，圓頂狀部11a、11b的曲率中心40始終與擺動(dòng)中心41幾乎一致。
圓頂狀部11的曲率不同的多個(gè)彈性研磨體10在對眼鏡透鏡的內(nèi)表面進(jìn)行研磨的場合，例如曲率半徑R從40mm到600mm的范圍，直到200mm以10～40mm的間隔，最好是以14～30mm的間隔準(zhǔn)備5～10個(gè)左右，在200mm～600mm的范圍，以100～200mm的間隔準(zhǔn)備。借此，可以適應(yīng)基于幾乎所有處方的內(nèi)表面的曲面。
作為從曲率不同的多個(gè)彈性研磨體10之中選擇具有對應(yīng)于被研磨物的曲面形狀的曲率者的方法，根據(jù)存在于透鏡內(nèi)表面之中的最大的曲率半徑Rmax與最小的曲率半徑Rmin，求出(Rmax+Rmin)/2＝Rmid，選擇具有接近于此中間曲率半徑Rmid者。通過此選擇方法，在球面或軸對稱非球面中，Rmax＝Rmin，可以選擇適當(dāng)?shù)那实膹椥匝心ンw。在散光面(復(fù)曲面)的場合，成為基本曲線與交叉曲線的中間的曲率半徑，使彈性研磨體的變形最小，可跟隨性良好地緊密接觸于圓柱面狀的復(fù)曲面地進(jìn)行均勻的研磨。在累進(jìn)面，或累進(jìn)面與復(fù)曲面的合成曲面等復(fù)曲面以外的曲面的場合也是，使曲面近似于復(fù)曲面，通過選擇具有接近于近似的復(fù)曲面的基本曲線與交叉曲線的中間的曲率半徑Rmid的曲率半徑的圓頂狀部11，使彈性研磨體的變形最小，可跟隨性良好地緊密接觸于被研磨面的曲面地進(jìn)行均勻的研磨。本發(fā)明的研磨方法，雖然有不得不根據(jù)被研磨面而更換彈性研磨體的麻煩，但是與硬質(zhì)的研磨皿相比可以使用少得多的數(shù)目。
在研磨之際，如圖2中所示，一邊用規(guī)定壓力的內(nèi)壓力賦予在表面上粘貼了研磨墊13的彈性研磨體10a、10b以張力一邊以規(guī)定的轉(zhuǎn)速使之自轉(zhuǎn)，同時(shí)一邊使被研磨物50a、50b以通過曲率中心(旋轉(zhuǎn)中心)40的軸為旋轉(zhuǎn)軸、并以規(guī)定的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)，一邊以規(guī)定的研磨壓力推靠于彈性研磨體10a、10b上，并且賦予被研磨物50a、50b以擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，一邊從噴嘴60向彈性研磨體10a、10b的表面供給含有研磨劑的漿液61一邊進(jìn)行研磨。
在此一場合，可以在賦予彈性研磨體10a、10b的內(nèi)壓力為例如0.2～1.2kgf/cm2、彈性研磨體10a、10b的轉(zhuǎn)速為例如50～500rpm/min、被研磨物50a、50b的轉(zhuǎn)速為例如1～30rpm/mim、擺動(dòng)速度為例如1～20往復(fù)/mim、研磨壓力為例如3～30kgf/cm2的研磨條件下進(jìn)行研磨。
如果用這種研磨方法，則通過被研磨物50a、50b的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可以有效地利用大于被研磨物50a、50b的圓頂狀部11a、11b的表面。因同時(shí)研磨被研磨面的幾乎整個(gè)面，故研磨速度加快。擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)之際的擺動(dòng)中心41與彈性研磨體10a、10b的圓頂狀部11a、11b的曲率中心40幾乎一致，因?yàn)楸谎心ッ媾c彈性研磨體10a、10b的相對距離保持一定，故被研磨面始終均勻地接觸于彈性研磨體10a、10b表面而可以進(jìn)行均勻的研磨。
接下來，參照圖3，對可以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的研磨方法的研磨裝置進(jìn)行說明。
此研磨裝置100，備有研磨體保持驅(qū)動(dòng)部110、研磨體安裝夾具20和被研磨物保持驅(qū)動(dòng)部120。作為研磨體保持驅(qū)動(dòng)部110，設(shè)有靠未畫出的電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)為以豎直方向的軸為中心旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)臺(tái)111，在此回轉(zhuǎn)臺(tái)111上裝拆自如地裝設(shè)固定著研磨體安裝夾具20的筒狀部211下端的裝設(shè)部2111。通過把研磨體安裝夾具20裝設(shè)于回轉(zhuǎn)臺(tái)111上，研磨體安裝夾具20可以以筒狀部211的中心軸為旋轉(zhuǎn)軸、也就是幾乎以連接彈性研磨體的圓頂狀部11的曲率中心40與圓頂狀部11的頂點(diǎn)的線為旋轉(zhuǎn)軸、并以規(guī)定的轉(zhuǎn)速進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。此外，未畫出的壓縮空氣的配管設(shè)在回轉(zhuǎn)臺(tái)111上，與筒狀部211的中空部連接。
此外，作為被研磨物保持驅(qū)動(dòng)部120，設(shè)有擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置121和靠擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置121擺動(dòng)的被研磨物保持裝置122。擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置121靠電動(dòng)機(jī)1211驅(qū)動(dòng)以帶傳動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的曲軸1212，并使靠曲軸1212與連接棒1213使所連接的被研磨物保持裝置122擺動(dòng)。被研磨物保持裝置122成為能夠以擺動(dòng)軸1221為中心在豎直方向與后方的傾斜角度之間沿前后方向擺動(dòng)。被研磨物保持裝置122，在上部配置有垂直向下的氣缸1222，在此氣缸1222的活塞桿1223的前端上，設(shè)有裝設(shè)固定有被研磨物安裝部52的夾頭1224。此夾頭1224由電動(dòng)機(jī)1225而以通過擺動(dòng)軸1221與研磨體安裝夾具20的筒狀部211的中心軸的交點(diǎn)的軸為旋轉(zhuǎn)軸被驅(qū)動(dòng)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。通過把經(jīng)由接合料51而與被研磨物50一體化的被研磨物安裝部52裝設(shè)于夾頭1224上，可以把被研磨物50裝設(shè)于被研磨物保持裝置122上。所裝設(shè)的被研磨物50靠氣缸1222能夠不接觸地接近離開彈性研磨體10，以及以規(guī)定的研磨壓力推靠于彈性研磨體10上。
在此研磨裝置100中，如果把具有與彈性研磨體10的圓頂狀部11的曲率相對應(yīng)的長度的筒狀部211的研磨體安裝夾具20裝設(shè)于回轉(zhuǎn)臺(tái)111上，則彈性研磨體10的保持位置因各研磨體安裝夾具20而異，并且彈性研磨體10的圓頂狀部11的曲率中心40與旋轉(zhuǎn)軸1221的中心幾乎一致。
在利用這種研磨裝置100對例如作為被研磨物50的透鏡凹形面進(jìn)行研磨時(shí)，一邊通過壓縮空氣的壓力調(diào)節(jié)以規(guī)定的內(nèi)壓力賦予、在表面上粘貼了研磨墊13的彈性研磨體10以張力一邊靠回轉(zhuǎn)臺(tái)111以規(guī)定的轉(zhuǎn)速使之自轉(zhuǎn)，同時(shí)一邊使被研磨物50以規(guī)定的轉(zhuǎn)速自轉(zhuǎn)一邊以氣缸1222的規(guī)定的研磨壓力推靠于彈性研磨體10上，并且靠擺動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置121賦予被研磨物50以擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，一邊從未圖示的噴嘴向彈性研磨體10的表面供給含有研磨劑的漿液一邊進(jìn)行研磨。
這種研磨裝置100，由于即使彈性研磨體10的圓頂狀部11的曲率變化，也靠研磨體安裝夾具20始終使圓頂狀部11的曲率中心與被研磨物的擺動(dòng)中心幾乎一致，所以通過可以有效地利用彈性研磨體10的表面的被研磨物50的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，可以進(jìn)行均勻的研磨，并且可以迅速地進(jìn)行研磨。
雖然在上述的說明中，為了使擺動(dòng)中心與曲率中心一致，為各彈性研磨體專門準(zhǔn)備了具有符合圓頂狀部的曲率的特定長度的筒狀部的研磨體安裝夾具，但是也可以使筒狀部的長度為可變式的，或者也可以使研磨裝置的回轉(zhuǎn)臺(tái)的高度上下可調(diào)以便符合圓頂狀部的曲率。
象以上說明的那樣，如果用本發(fā)明的研磨方法，則通過選擇適合于凹形面的曲面的彈性研磨體進(jìn)行幾乎整個(gè)面的研磨，可以迅速且均勻地研磨凹面狀的被研磨面。
此外，本發(fā)明的研磨裝置，可以實(shí)現(xiàn)這種研磨方法，可以迅速且均勻地研磨凹面狀的被研磨面。
工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的研磨方法，可以運(yùn)用于例如眼鏡透鏡的凹形面的鏡面研磨加工而運(yùn)用于眼鏡透鏡的制造。
本發(fā)明的研磨裝置，可以運(yùn)用于例如眼鏡透鏡的凹形面的鏡面研磨加工。
權(quán)利要求
1.一種研磨方法，其特征在于，一邊使彈性研磨體的圓頂狀部的一部分接觸于被研磨面的幾乎整個(gè)面，一邊進(jìn)行研磨，該彈性研磨體具有面積大于前述被研磨物的凹面形被研磨面的圓頂狀部，并且是從前述圓頂狀部的曲率不同的多個(gè)彈性研磨體之中選擇的、對應(yīng)于前述被研磨面曲面形狀的彈性研磨體。
2.權(quán)利要求1中所述的研磨方法，其特征在于，一邊賦予前述被研磨物以擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)和自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、并賦予前述彈性研磨體以自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，一邊使前述圓頂狀部的曲率中心與前述被研磨物的擺動(dòng)中心幾乎一致地進(jìn)行研磨。
3.權(quán)利要求2中所述的研磨方法，其特征在于，采用研磨體安裝夾具，該夾具保持前述彈性研磨體，在安裝于研磨裝置上時(shí)，使前述圓頂狀部的曲率中心與前述被研磨物的擺動(dòng)中心幾乎一致。
4.權(quán)利要求3中所述的研磨方法，其特征在于，前述研磨體安裝夾具，具有根據(jù)前述彈性研磨體的前述圓頂狀部的曲率而改變保持前述彈性研磨體的高度的多種種類。
5.權(quán)利要求1中所述的研磨方法，其特征在于，前述彈性研磨體的圓頂狀部，由形成為圓頂狀的中空的彈性模片來構(gòu)成，靠壓力流體向前述彈性模片的內(nèi)表面施加壓力，一邊賦予前述圓頂狀部以張力一邊進(jìn)行研磨。
6.權(quán)利要求1中所述的研磨方法，其特征在于，使研磨墊貼在前述圓頂狀部的外表面上研磨前述被研磨物。
7.一種研磨裝置，其特征在于，包括保持被研磨物，且賦予前述被研磨物以自轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的被研磨物保持驅(qū)動(dòng)部；保持具有圓頂狀部的彈性研磨體的研磨體安裝夾具；以及裝拆自如地裝設(shè)有前述研磨體安裝夾具，并使前述被研磨物保持驅(qū)動(dòng)部的擺動(dòng)中心與前述圓頂狀部的曲率中心幾乎一致且經(jīng)由前述研磨體安裝夾具使前述彈性研磨體自轉(zhuǎn)的研磨體保持驅(qū)動(dòng)部。
8.權(quán)利要求7中所述的研磨裝置，其特征在于，構(gòu)成為能夠根據(jù)前述彈性研磨體的前述圓頂狀部的曲率而改變前述彈性研磨體的保持位置，并可使前述圓頂狀部的曲率中心與前述擺動(dòng)中心幾乎一致。
9.權(quán)利要求8中所述的研磨裝置，其特征在于，前述彈性研磨體的保持位置的改變，是通過改變前述研磨體安裝夾具進(jìn)行的，該研磨體安裝夾具具有根據(jù)前述彈性研磨體的前述圓頂狀部的曲率而改變保持前述彈性研磨體的高度的多種種類。
全文摘要
本發(fā)明特別涉及適合于透鏡的凹形面的鏡面研磨等的研磨方法和研磨裝置。該方法的特征在于一邊使彈性研磨體的圓頂狀部的一部分接觸于被研磨面的幾乎整個(gè)面，一邊進(jìn)行研磨，該彈性研磨體(10a，10b)具有面積大于前述被研磨物(50a，50b)的凹面形的被研磨面的圓頂狀部(11a，11b)，并且是從前述圓頂狀部曲率不同的多個(gè)彈性研磨體中選出的、與前述被研磨面的曲面形狀相對應(yīng)的彈性研磨體。并且，使圓頂狀部的曲率中心(40)與被研磨物的擺動(dòng)中心(41)基本一致地進(jìn)行研磨。如果采用本發(fā)明的研磨方法，可以迅速而均勻地研磨凹面形被研磨面。
文檔編號(hào)B24B37/20GK1617786SQ0380230
公開日2005年5月18日 申請日期2003年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月15日
發(fā)明者宮澤信 申請人:精工愛普生株式會(huì)社