DE102020129898A1

DE102020129898A1 - Bearbeitungsverfahren und Objekt

Info

Publication number: DE102020129898A1
Application number: DE102020129898.6A
Authority: DE
Inventors: Yonpyo Hon; Akira Yamamoto; Yasuhiro Sakaida; Masahiro Murota; Ryuu Iwatate
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 2019-11-15
Filing date: 2020-11-12
Publication date: 2021-05-20
Also published as: US11534879B2; JP7368192B2; CN112809401A; JP2021079459A; US20210146493A1

Abstract

Ein Bearbeitungsverfahren umfasst einen Schritt (S1) zum Einsetzen eines Werkstücks (26) mit einer Werkstückoberfläche (29) aus einem metallhaltigen Material in eine Präzisionsbearbeitungsmaschine (10) und einen Ausbildungsschritt (S2 bis S5) zum Ausbilden mehrerer Rillen (54) mit einem V-förmigen Querschnitt in Intervallen konstanten Abstands (d) in einem vorgegebenen Bereich (56) auf der Werkstückoberfläche unter Verwendung eines in der Präzisionsbearbeitungsmaschine bereitgestellten Werkzeugs (30), um dadurch in dem vorgegebenen Bereich ein aus den mehreren Rillen bestehendes Keilrillenmuster (58) auszubilden. Im Ausbildungsschritt wird, immer wenn eine Rille ausgebildet wird, die relative Position zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in eine Richtung bewegt, die die Längsrichtung der Rille kreuzt, und der Winkel (θ) der Rillenoberfläche der Rille allmählich variiert, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkannt werden kann, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt (60) aus betrachtet wird.

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bearbeitungsverfahren und ein Objekt.
Beschreibung des zugehörigen Standes der Technik
Die offengelegte japanische Patentveröffentlichung Nr. 2010-012520 offenbart ein Bearbeitungsverfahren, bei dem eine Oberfläche eines Feststoffs (Werkstücks) durch Bewegen eines Bearbeitungswerkzeugs in einem impulsgesteuerten Zustand relativ zur Oberfläche des Werkstücks und Inkontaktbringen derselben miteinander zerspant wird, wodurch auf der Oberfläche des Feststoffs eine feine Struktur ausgebildet wird. In der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2010-012520 werden in einem festen Zeitintervall generierte Antriebsimpulse angelegt, während das Bearbeitungswerkzeug und das bearbeitete Objekt (Werkstück) mit einer festen Relativgeschwindigkeit bewegt werden, wodurch feine Rillen in gleichen Intervallen ausgebildet werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Die feine Struktur, die durch das in der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2010-012520 offenbarte Bearbeitungsverfahren ausgebildet wird, ermöglicht es jedoch nicht, eine einheitliche Farbe visuell zu erkennen.
Daher besteht ein Ziel der vorliegenden Erfindung darin, ein Bearbeitungsverfahren und ein Objekt bereitzustellen, die dazu fähig sind, ein Keilrillenmuster auszubilden, das visuell als einheitliche Farbe erkannt werden kann.
Ein Bearbeitungsverfahren nach einem Aspekt der Erfindung umfasst einen Schritt zum Einsetzen eines Werkstücks mit einer Werkstückoberfläche aus einem metallhaltigen Material in eine Präzisionsbearbeitungsmaschine und einen Ausbildungsschritt zum Ausbilden mehrerer Rillen mit einem V-förmigen Querschnitt in Intervallen konstanten Abstands in einem vorgegebenen Bereich auf der Werkstückoberfläche unter Verwendung eines in der Präzisionsbearbeitungsmaschine bereitgestellten Werkzeugs, um dadurch in dem vorgegebenen Bereich ein die mehreren Rillen umfassendes Keilrillenmuster auszubilden, wobei im Ausbildungsschritt, immer wenn eine der Rillen ausgebildet wird, eine relative Position zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in eine Richtung bewegt wird, die eine Längsrichtung der Rille kreuzt, und immer wenn die Rille ausgebildet wird, ein Winkel einer Rillenoberfläche der Rille allmählich variiert wird, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkannt werden kann, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird.
Ein Objekt gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist eine Werkstückoberfläche aus einem metallhaltigen Material auf, wobei das Objekt ein Keilrillenmuster umfasst, das in einem vorgegebenen Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet ist, das Keilrillenmuster mehrere Rillen mit einem V-förmigen Querschnitt aufweist, die in Intervallen konstanten Abstands ausgebildet sind, und ein Winkel einer Rillenoberfläche der Rille abhängig von der Position der Rille allmählich variiert, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkannt werden kann, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, ein Bearbeitungsverfahren und ein Objekt bereitzustellen, die dazu fähig sind, ein Keilrillenmuster zu erzeugen, das es ermöglicht, eine einheitliche Farbe visuell zu erkennen.
Die vorstehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand eines veranschaulichenden Beispiels dargestellt ist, genauer hervor.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine zeigt, die bei einem Bearbeitungsverfahren gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann;
2 ist ein Blockdiagramm, das die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine zeigt, die bei dem Bearbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform verwendet werden kann;
3 ist eine Darstellung, die einen Mechanismus zeigt, durch den eine spezifische Farbe visuell erkannt wird;
4 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für ein Objekt zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform ausgebildet wird;
5 ist ein Flussdiagramm, das ein Bearbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform darstellt;
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zeigt, das durchgeführt wird, um einen Kompensationsbetrag zu bestimmen; und
7 ist eine Schnittansicht, die ein anderes Beispiel für ein Objekt zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren gemäß der Ausführungsform ausgebildet wird.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Nachstehend sind ein Bearbeitungsverfahren und ein Objekt gemäß der vorliegenden Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Ausführungsform
Ein Bearbeitungsverfahren (maschinelles Bearbeitungsverfahren) und ein Objekt gemäß einer Ausführungsform sind unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Teil einer Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine zeigt, die bei dem Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden kann.
Wie in 1 gezeigt, weist eine Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine (Präzisionsbearbeitungsmaschine) 10 eine Basis 12 auf. Die Basis 12 ist an einer Einbauposition der Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 befestigt.
Die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 umfasst ferner eine X-Achsenbewegungseinheit 16, die in X-Achsenrichtung angetrieben werden kann. In 1 ist die X-Achsenrichtung die Links-Rechts-Richtung. Die X-Achsenbewegungseinheit 16 kann durch eine Antriebsquelle 46X (siehe 2) angetrieben werden. Ein Servomotor oder dergleichen kann als Antriebsquelle 46X verwendet werden, die Antriebsquelle 46X ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die X-Achsenbewegungseinheit 16 kann entlang einer an der Basis 12 befestigten X-Achsenführung 14 in X-Achsenrichtung angetrieben werden.
Die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 umfasst ferner eine Z-Achsenbewegungseinheit 19, die in Z-Achsenrichtung angetrieben werden kann. In 1 ist die Z-Achsenrichtung die Tiefenrichtung. Die Z-Achsenbewegungseinheit 19 kann durch eine Antriebsquelle 46Z (siehe 2) angetrieben werden. Ein Servomotor oder dergleichen kann als Antriebsquelle 46Z verwendet werden, die Antriebsquelle 46Z ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Z-Achsenbewegungseinheit 19 kann entlang einer an der Basis 12 befestigten Z-Achsenführung 18 in Z-Achsenrichtung angetrieben werden.
Die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 umfasst ferner eine Y-Achsenbewegungseinheit 22, die in Y-Achsenrichtung angetrieben werden kann. In 1 ist die Y-Achsenrichtung die vertikale Richtung. Die Y-Achsenbewegungseinheit 22 kann durch eine Antriebsquelle 46Y (siehe 2) angetrieben werden. Ein Servomotor oder dergleichen kann als Antriebsquelle 46Y verwendet werden, die Antriebsquelle 46Y ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Y-Achsenbewegungseinheit 22 kann entlang einer an der Z-Achsenbewegungseinheit 19 befestigten Y-Achsenführung 20 in Y-Achsenrichtung angetrieben werden.
Die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 umfasst ferner einen B-Achsentisch 24. Die B-Achse ist eine zur Y-Achse parallele Drehachse. Der B-Achsentisch 24 kann durch eine Antriebsquelle 46B (siehe 2) angetrieben werden. Der B-Achsentisch 24 ist auf der X-Achsenbewegungseinheit 16 bereitgestellt. Der B-Achsentisch 24 ist um die B-Achse drehbar.
Ein Werkstück 26 kann auf dem B-Achsentisch 24 befestigt werden. Durch Drehen des B-Achsentisches 24 können die Winkel des Werkstücks 26 in Bezug auf die X-Achsenrichtung und die Z-Achsenrichtung justiert werden.
Die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 umfasst ferner einen C-Achsentisch 28. Die C-Achse ist eine zur Z-Achse parallele Drehachse. Der C-Achsentisch 28 kann durch eine Antriebsquelle 46C (siehe 2) angetrieben werden. Der C-Achsentisch 28 ist auf der Y-Achsenbewegungseinheit 22 bereitgestellt. Der C-Achsentisch 28 ist um die C-Achse drehbar.
Der C-Achsentisch 28 umfasst einen Halter 32 zum Halten eines Werkzeugs 30. Der Halter 30 hält das Werkzeug 30. Das Werkzeug 30 ist über den Halter 32 am C-Achsentisch 28 befestigt. Das Werkzeug 30 ist beispielsweise ein Einkristalldiamant-Werkzeugbit mit einer Schneidkante (Werkzeugbit-Schneidkante) 34 aus Einkristalldiamant, das Werkzeug 30 ist jedoch nicht darauf beschränkt. Durch Drehen des C-Achsentisches 28 kann der Winkel der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30 in Bezug auf eine Werkstückoberfläche (eine zu bearbeitende Oberfläche, eine bearbeitete Oberfläche) 29 des Werkstücks 26 verändert (justiert) werden.
Durch geeignetes Antreiben der X-Achsenbewegungseinheit 16 und der Z-Achsenbewegungseinheit 19 kann die Schneidkante 34 des Werkzeugs 30 direkt über einem gewünschten Punkt auf dem Werkstück 26 positioniert werden. Eine Drehung des C-Achsentischs 28 ermöglicht eine Justierung des Winkels der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30. Durch geeignetes Antreiben der Y-Achsenbewegungseinheit 22 kann die Schneidkante 34 mit der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 in Kontakt gebracht werden. Durch Antreiben der Z-Achsenbewegungseinheit 19 während die Schneidkante 34 mit der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 in Kontakt steht, kann eine Rille mit einem V-förmigen Querschnitt, d.h. eine Keilrille 54 (4), in der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 ausgebildet werden. Der Winkel der Keilrille 54 hängt vom Winkel der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30 ab. Die Längsrichtung der Keilrille 54 ist parallel zur Z-Achsenrichtung. Indem ein solcher Arbeitsgang ggf. wiederholt wird, kann ein Keilrillenmuster 58 (siehe 4), das aus mehreren Keilrillen 54 besteht, in der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 ausgebildet werden.
2 ist ein Blockdiagramm, das die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine zeigt, die bei dem Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform verwendet werden kann.
Wie in 2 gezeigt, umfasst die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 ferner eine Steuereinrichtung 36. Die Steuereinrichtung 36 umfasst ferner eine Berechnungseinheit 38 und eine Speichereinheit 40. Die Berechnungseinheit 38 kann beispielsweise durch eine CPU (Zentraleinheit) oder dergleichen gebildet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Berechnungseinheit 38 umfasst eine Steuereinheit 42, eine Antriebsquellensteuereinrichtung 44 und eine Anzeigesteuereinrichtung 48. Die Steuereinheit 42, die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 und die Anzeigesteuereinrichtung 48 können umgesetzt werden, indem die Berechnungseinheit 38 das in der Speichereinheit 40 gespeicherte Programm ausführt.
Die Speichereinheit 40 umfasst beispielsweise einen nicht dargestellten flüchtigen Speicher und einen nicht dargestellten nichtflüchtigen Speicher. Beispiele für den flüchtigen Speicher umfassen ein RAM (Random Access Memory/Direktzugriffsspeicher) und dergleichen. Beispiele für den nichtflüchtigen Speicher umfassen ein ROM (Read Only Memory/Festwertspeicher), einen Flash-Speicher und dergleichen. Programme, Daten und dergleichen können in der Speichereinheit 40 gespeichert werden. Der Abstandsbefehlswert, der Winkelbefehlswert, der Kompensationsbetrag und dergleichen, die später beschrieben sind, können ebenfalls in der Speichereinheit 40 gespeichert werden.
Die Steuereinheit 42 führt eine Gesamtsteuerung der Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 durch. Die Steuereinheit 42 führt der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 in geeigneter Weise Befehlswerte zu. Die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 treibt die Antriebsquellen 46X, 46Y, 46Z, 46B, 46C basierend auf den von der Steuereinheit 42 zugeführten Befehlswerten an. Dadurch werden die X-Achsenbewegungseinheit 16, die Y-Achsenbewegungseinheit 22, die Z-Achsenbewegungseinheit 19, der B-Achsentisch 24 und der C-Achsentisch 28 geeignet angetrieben, so dass in einem vorgegebenen Bereich 56 auf der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 ggf. Keilrillen 54 ausgebildet werden (siehe 4).
Die Steuereinheit 42 kann der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 einen Befehlswert bezüglich eines Abstands d der Keilrille 54, d.h. den Abstandsbefehlswert, zuführen. Der Abstandsbefehlswert kann der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 immer dann zugeführt werden, wenn die Keilrille 54 ausgebildet wird. Die Abstandsbefehlswerte werden vorab in der Speichereinheit 40 gespeichert. Die Steuereinheit 42 liest einen Abstandsbefehlswert sequentiell aus der Speichereinheit 40 aus und führt den ausgelesenen Abstandsbefehlswert der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 zu.
Die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 bewegt die X-Achsenbewegungseinheit 16 basierend auf dem Abstandsbefehlswert in X-Achsenrichtung. Dadurch kann der Abstand d der Keilrille 54 eingestellt werden. Der Abstandsbefehlswert kann z.B. durch eine Einheit von 0,1 nm oder weniger eingestellt werden. Da die Einheit des Abstandsbefehlswerts extrem klein ist, kann der Abstand d der Keilrille 54 mit extrem hoher Genauigkeit eingestellt werden.
Die Steuereinheit 42 kann der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 einen Winkelbefehlswert zuführen, mit anderen Worten einen Befehlswert bezüglich des Winkels einer Rillenoberfläche (der auch als Rillenoberflächenwinkel bezeichnet wird) der Keilrille 54 in Bezug auf die Werkstückoberfläche 29. Der Winkelbefehlswert ist ein Befehlswert bezüglich des Winkels einer der zwei Rillenoberflächen, die die Keilrille 54 bilden. Der Winkelbefehlswert kann der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 immer dann zugeführt werden, wenn die Keilrille 54 ausgebildet wird. Die Winkelbefehlswerte werden vorab in der Speichereinheit 40 gespeichert. Die Steuereinheit 42 liest einen Winkelbefehlswert für jede Keilrille 54 sequentiell aus der Speichereinheit 40 aus und führt den ausgelesenen Winkelbefehlswert der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 zu. Ein Kompensationsbetrag für den Winkelbefehlswert, der später beschrieben ist, kann vorab bestimmt werden. Wenn der Kompensationsbetrag vorab bestimmt wurde, kompensiert die Steuereinheit 42 den aus der Speichereinheit 40 ausgelesenen Winkelbefehlswert mit dem Kompensationsbetrag und führt den kompensierten Winkelbefehlswert der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 zu.
Die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 dreht den C-Achsentisch 28 basierend auf dem Winkelbefehlswert um die C-Achse. Durch Drehen des C-Achsentisches 28 um die C-Achse wird der Winkel der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30 eingestellt. Da die Keilrille 54 unter Verwendung der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30 ausgebildet wird, wird die Keilrille 54 so ausgebildet, dass sie einen Rillenwinkel aufweist, der dem Winkel der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30 entspricht. Der Winkelbefehlswert kann z.B. durch eine Einheit von 0,000001 Grad oder weniger eingestellt werden. Da die Einheit des Winkelbefehlswerts extrem klein ist, kann der Rillenoberflächenwinkel der Keilrille 54 mit extrem hoher Genauigkeit eingestellt werden.
Eine Anzeigeeinheit 50 kann mit der Steuereinrichtung 36 verbunden sein. Die Anzeigesteuereinrichtung 48 kann ein Betriebsfenster, Betriebsbedingungseinstellungen und dergleichen der Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 auf dem Anzeigebildschirm der Anzeigeeinheit 50 anzeigen. Die Anzeigeeinheit 50 kann beispielsweise durch eine Flüssigkristallanzeigeeinrichtung oder dergleichen gebildet werden, ist jedoch nicht darauf beschränkt.
Eine Bedieneinheit 52 kann mit der Steuereinrichtung 36 verbunden sein. Die Bedieneinheit 52 kann beispielsweise aus einer Tastatur, einer Maus und dergleichen bestehen, ist jedoch nicht darauf beschränkt. Die Bedieneinheit 52 kann auch durch ein nicht dargestelltes Bildschirm-Tastfeld gebildet werden, das auf dem Bildschirm der Anzeigeeinheit 50 bereitgestellt ist. Der Benutzer kann über die Bedieneinheit 52 einen Befehl für die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 eingeben. Der Benutzer kann den Kompensationsbetrag für den Winkelbefehlswert durch Bedienen der Bedieneinheit 52 eingeben.
3 ist eine Darstellung, die einen Mechanismus zeigt, durch den eine spezifische Farbe visuell erkannt wird. Hier wird eine Erklärung bereitgestellt, die auf die einfallenden Lichtstrahlen LA und LB gerichtet ist, welche jeweils in die zueinander benachbarten Keilrillen 54A und 54B eintreten. Das Bezugszeichen 54 wird so verwendet, dass es sich auf die Keilrille im Allgemeinen bezieht, und die Bezugszeichen 54A und 54B werden dazu verwendet, die Keilrillen einzeln zu beschreiben. Wie in 3 gezeigt, fallen die einfallenden Lichtstrahlen LA und LB auf die Rillenoberflächen der Keilrillen 54A bzw. 54B und werden von diesen reflektiert. Wenn angenommen wird, dass der Abstand der Keilrillen 54 d und der Rillenoberflächenwinkel (Rillenoberflächenneigung) der Keilrille 54 in Bezug auf die Werkstückoberfläche 29 θ ist, ist die Strahlengangdifferenz zwischen den Lichtstrahlen LA und LB, die nachdem sie von den jeweiligen Keilrillen 54A und 54B reflektiert wurden, einen vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 (siehe 4) erreichen, d·sinθ. Wenn angenommen wird, dass m eine Ganzzahl ist, interferieren Lichtstrahlen mit einer Wellenlänge λ konstruktiv miteinander, wenn die folgende Gleichung (1) erfüllt wird. Daher erreicht das gebeugte Licht mit der Wellenlänge λ den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60. Da das gebeugte Licht mit der Wellenlänge λ den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreicht, kann die der Wellenlänge λ entsprechende Farbe visuell erkannt oder von dem vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus gesehen werden. $d \cdot sin θ = m λ$
Wie später beschrieben, variiert bei der vorliegenden Ausführungsform der Rillenoberflächenwinkel θ jeder Keilrille 54 abhängig von der Position der Keilrille 54. Zur Vereinfachung der Beschreibung gibt die Beschreibung hier jedoch ein Beispiel an, bei dem die Rillenoberflächenwinkel θ aller Keilrillen 54 identisch sind.
Wenn der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrille 54 30 Grad, die Ganzzahl m 1 und der Abstand d 1,04 µm beträgt, beträgt die Wellenlänge λ des gebeugten Lichts, das den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreicht, 520 nm. Da das Licht mit einer Wellenlänge von 520 nm hellblau ist, kann in diesem Fall am vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 hellblaues Licht gesehen werden.
Wenn der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrille 54 30 Grad, die Ganzzahl m 1 und der Abstand d 1,10 µm beträgt, beträgt die Wellenlänge λ des gebeugten Lichts, das den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreicht, 550 nm. Da das Licht mit einer Wellenlänge von 550 nm grün ist, kann in diesem Fall am vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 grünes Licht gesehen werden.
Wenn der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrille 54 30 Grad, die Ganzzahl m 1 und der Abstand d 1,16 µm beträgt, beträgt die Wellenlänge λ des gebeugten Lichts, das den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreicht, 580 nm. Da das Licht mit einer Wellenlänge von 580 nm gelb ist, kann in diesem Fall am vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 gelbes Licht gesehen werden.
Wenn der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrille 54 30 Grad, die Ganzzahl m 1 und der Abstand d 1,23 µm beträgt, beträgt die Wellenlänge λ des gebeugten Lichts, das den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreicht, 615 nm. Da das Licht mit einer Wellenlänge von 615 nm orange ist, kann in diesem Fall am vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 oranges Licht gesehen werden.
Wenn der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrille 54 30 Grad, die Ganzzahl m 1 und der Abstand d 1,30 µm beträgt, beträgt die Wellenlänge λ des gebeugten Lichts, das den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreicht, 650 nm. Da das Licht mit einer Wellenlänge von 650 nm rot ist, kann in diesem Fall am vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 rotes Licht gesehen werden.
Wenn die Rillenoberflächenwinkel θ sämtlicher Keilrillen an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs 56 auf den gleichen Wert eingestellt sind, sind die Strahlengangdifferenzen der gebeugten Lichtstrahlen, die den vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 erreichen, bei dieser Konfiguration nicht gleich, d.h. nicht konstant. In dem Fall, in dem die Rillenoberflächenwinkel θ sämtlicher Keilrillen 54 an allen Stellen des vorgegebenen Bereichs 56 auf den gleichen Wert eingestellt sind, tritt daher im vorgegebenen Bereich 56 eine Farbabstufung auf, wenn der vorgegebene Bereich 56 vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird.
Um mit einer solchen Situation umzugehen, wird bei der vorliegenden Ausführungsform der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrillen 54 abhängig von der Position der Keilrille 54 allmählich variiert, so dass im vorgegebenen Bereich 56 insgesamt eine einheitliche Farbe gesehen (visuell erkannt) werden kann, wenn der vorgegebene Bereich 56 vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird. Das heißt, dass bei der vorliegenden Ausführungsform der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrillen 54 gemäß der Position der Keilrille 54 allmählich variiert wird, so dass im vorgegebenen Bereich 56 eine einheitliche Beugungscharakteristik erhalten werden kann.
4 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel für ein Objekt zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet wird. Ein Objekt 62 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird durch Bearbeiten (maschinelles Bearbeiten) des Werkstücks 26 durch das Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform erhalten. Das Werkstück 26 ist mit einer Werkstückoberfläche 29 aus einem metallhaltigen Material versehen. Mehrere Keilrillen 54 sind in Intervallen eines festen Abstands d in einem vorgegebenen Bereich 56 der Werkstückoberfläche 29 ausgebildet. Ein Keilrillenmuster 58 wird durch n Keilrillen 54 gebildet.
Beispielsweise sei θ1 der Rillenoberflächenwinkel der Keilrille 54 im nächstgelegenen Abschnitt P1 des vorgegebenen Bereichs 56. Außerdem wird der Rillenoberflächenwinkel der Keilrille 54 im entferntesten Abschnitt P2 des vorgegebenen Bereichs 56 auf θ2 eingestellt. Wenn angenommen wird, dass die im vorgegebenen Bereich 56 ausgebildete Anzahl der Keilrillen 54 n beträgt, wird die Winkeldifferenz Δθ zwischen den Rillenoberflächenwinkeln der zueinander benachbarten Keilrillen 54 beispielsweise gemäß der folgenden Gleichung (2) eingestellt. $Δθ = | θ1−θ2 | / n$
Wenn der vorgegebene Bereich 56, in dem das Keilrillenmuster 58 ausgebildet ist, vom Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird, kann an allen Stellen des vorgegebenen Bereichs 56 einheitlich eine spezifische Farbe gesehen werden.
Das Bearbeitungsverfahren gemäß dieser Ausführungsform ist unter Bezugnahme auf 5 beschrieben. 5 ist ein Flussdiagramm, das das Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform zeigt.
In Schritt S1 wird ein Werkstück 26 in die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 eingesetzt. Genauer gesagt wird das Werkstück 26 am B-Achsentisch 24 befestigt. Es wird angenommen, dass die Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 parallel zur Oberseite des B-Achsentisches 24 verläuft. Dann fährt das Verfahren mit Schritt S2 fort.
In Schritt S2 führt die Steuereinheit 42 der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 einen Winkelbefehlswert zu. Wie vorstehend beschrieben, ist der Winkelbefehlswert in der Speichereinheit 40 gespeichert. Die Steuereinheit 42 liest den Winkelbefehlswert aus der Speichereinheit 40 aus und führt den ausgelesenen Winkelbefehlswert der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 zu. Wenn zuvor ein Kompensationsbetrag für den Winkelbefehlswert bestimmt wurde, kompensiert die Steuereinheit 42 den aus der Speichereinheit 40 ausgelesenen Winkelbefehlswert unter Verwendung des vorab bestimmten Kompensationsbetrags und führt den kompensierten Winkelbefehlswert der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 zu. Die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 dreht den C-Achsentisch 28 basierend auf dem von der Steuereinheit 42 zugeführten Winkelbefehlswert, um dadurch den Winkel des Werkzeugs 30, d.h. den Winkel der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30, zu justieren. Danach fährt das Verfahren mit Schritt S3 fort.
In Schritt S3 treibt die Steuereinheit 42 unter Verwendung der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 die Z-Achsenbewegungseinheit 19 und dergleichen geeignet an, um dadurch in einem vorgegebenen Bereich 56 auf der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 eine Keilrille 54 auszubilden. Dann fährt das Verfahren mit Schritt S4 fort.
In Schritt S4 wird bestimmt, ob die Ausbildung eines Keilrillenmusters 58 im vorgegebenen Bereich 56 abgeschlossen ist. Wenn die Ausbildung des Keilrillenmusters 58 im vorgegebenen Bereich 56 noch nicht abgeschlossen ist (NEIN in Schritt S4), fährt das Verfahren mit Schritt S5 fort.
In Schritt S5 führt die Steuereinheit 42 der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 einen Abstandsbefehlswert zu. Die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 treibt die X-Achsenbewegungseinheit 16 und dergleichen basierend auf dem von der Steuereinheit 42 zugeführten Abstandsbefehlswert geeignet an, um dadurch die relative Position zwischen dem Werkstück 26 und dem Werkzeug 30 zu ändern. Dadurch ändert sich die relative Position zwischen dem Werkstück 26 und dem Werkzeug 30 in einer Richtung, die die Längsrichtung der Keilrille 34 kreuzt. Somit wird das Werkzeug 30 an einer Position angeordnet, an der eine nächste Keilrille 54 ausgebildet werden soll. Danach wird das Verfahren ab Schritt S2 wiederholt.
Wenn die Ausbildung des Keilrillenmusters 58 im vorgegebenen Bereich 56 abgeschlossen ist (JA in Schritt S4), ist das in 5 gezeigte Verfahren beendet. Somit ist das Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform beendet.
Der Kompensationsbetrag zum Kompensieren des Winkelbefehlswerts der Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 kann wie folgt bestimmt werden. 6 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zeigt, das durchgeführt wird, um den Kompensationsbetrag zu bestimmen. Es wird darauf hingewiesen, dass das in 6 gezeigte Verfahren nicht jedes Mal vor dem Bearbeiten des Werkstücks 26 durchgeführt werden muss. Wenn das Werkzeug 30 mittels des Halters 32 am C-Achsentisch 28 befestigt ist, kann beispielsweise das folgende Verfahren durchgeführt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass ein Kompensieren des Winkelbefehlswerts mit dem Kompensationsbetrag den Fehler beheben kann, der den Winkel des Werkzeugs 30 betrifft. Der den Winkel des Werkzeugs 30 betreffende Fehler kann durch den Fehler des Werkzeugs 30 selbst und den Befestigungsfehler des Werkzeugs 30 verursacht werden.
In Schritt S11 wird ein Werkstück 26 in die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 eingesetzt. Genauer gesagt wird das Werkstück 26 am B-Achsentisch 24 befestigt. Es wird angenommen, dass die Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 parallel zur Oberseite des B-Achsentisches 24 verläuft. Dann fährt das Verfahren mit Schritt S12 fort.
In Schritt S12 führt die Steuereinheit 42 der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 einen Winkelbefehlswert zu. Wie vorstehend beschrieben, ist der Winkelbefehlswert in der Speichereinheit 40 gespeichert. Die Steuereinheit 42 liest den Winkelbefehlswert aus der Speichereinheit 40 aus und führt den ausgelesenen Winkelbefehlswert der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 zu. Die Antriebsquellensteuereinrichtung 44 dreht den C-Achsentisch 28 basierend auf dem von der Steuereinheit 42 zugeführten Winkelbefehlswert, um dadurch den Winkel des Werkzeugs 30, d.h. den Winkel der Schneidkante 34 des Werkzeugs 30, zu justieren. Danach fährt das Verfahren mit Schritt S13 fort.
In Schritt S13 treibt die Steuereinheit 42 unter Verwendung der Antriebsquellensteuereinrichtung 44 die Z-Achsenbewegungseinheit 19 und dergleichen geeignet an, um dadurch in einem vorgegebenen Bereich 56 der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 eine Keilrille 54 auszubilden. Danach fährt das Verfahren mit Schritt S14 fort.
In Schritt S14 wird der Rillenoberflächenwinkel der im Werkstück 26 ausgebildeten Keilrille 54 unter Verwendung eines nicht dargestellten Messgeräts gemessen. Das Messgerät kann ein taktiles oder ein berührungsloses Messgerät sein. Es ist bevorzugt, dass das Messgerät den Rillenoberflächenwinkel der in der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 26 ausgebildeten Keilrille 54 messen kann, während das Werkstück 26 in die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 eingesetzt ist. Dies ist der Fall, da der den Winkel des Werkzeugs 30 betreffende Fehler, wie vorstehend beschrieben, durch den Fehler des Werkzeugs 30 selbst und den Befestigungsfehler des Werkzeugs 30 verursacht werden kann. Das heißt, wenn das Werkstück 26 aus der Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 entfernt wird, kann der Fehler nicht immer gut gemessen werden. Dies ist der Grund, warum die Messung in einem Zustand durchgeführt werden sollte, in dem das Werkstück 26 in die Ultrapräzisionsbearbeitungsmaschine 10 eingesetzt ist. Danach fährt das Verfahren mit Schritt S15 fort.
In Schritt S15 wird der Kompensationsbetrag basierend auf dem Fehler zwischen dem Winkelbefehlswert beim Ausbilden der Keilrille 54 und dem durch das Messinstrument gemessenen Winkel berechnet. Die Berechnung des Kompensationsbetrags kann beispielsweise durch den Benutzer durchgeführt werden. Der berechnete Kompensationsbetrag kann durch Bedienen der Bedieneinheit 52 eingegeben werden. Hier ist der Fall, in dem der Benutzer den Kompensationsbetrag berechnet, als Beispiel beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf zu beschränken. Wenn der durch das Messgerät gemessene Winkel der Steuereinrichtung 36 zugeführt wird, kann die Berechnung des Kompensationsbetrags beispielsweise durch die Steuereinheit 42 durchgeführt werden. Danach fährt das Verfahren mit Schritt S16 fort.
In Schritt S16 speichert die Steuereinheit 42 den Kompensationsbetrag in der Speichereinheit 40. Somit ist das in 6 gezeigte Verfahren beendet.
Vorstehend ist der einfacheren Beschreibung halber der Fall, in dem in einem einzelnen vorgegebenen Bereich 56 ein einzelnes Keilrillenmuster 58 ausgebildet wird, als Beispiel beschrieben, die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht darauf beschränkt. Es können verschiedene Keilrillenmuster 58, die dazu fähig sind, verschiedene Farben zu realisieren, in mehreren Bereichen der Werkstückoberfläche 29 geeignet ausgebildet werden.
7 ist eine Schnittansicht, die ein anderes Beispiel für ein Objekt zeigt, das durch das Bearbeitungsverfahren gemäß der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet wird. Zur Vereinfachung der Beschreibung zeigt 7 ein Beispiel für einen Fall, in dem ein erstes Keilrillenmuster 58A, das dazu fähig ist, eine erste Farbe zu erzeugen, in einem ersten Bereich 56A und ein zweites Keilrillenmuster 58B, das dazu fähig ist, eine zweite Farbe zu erzeugen, die sich von der ersten Farbe unterscheidet, in einem zweiten Bereich 56B ausgebildet ist.
Wie in 7 gezeigt, sind mehrere Keilrillen 54 mit einem ersten Abstand d1 im ersten Bereich (ersten vorgegebenen Bereich) 56A der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 23 ausgebildet. Der erste Abstand d1 kann so eingestellt werden, dass die erste Farbe gesehen (visuell erkannt) werden kann, wenn der erste Bereich 56A vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird. Das erste Keilrillenmuster 58A besteht aus den mehreren im ersten Bereich 56A ausgebildeten Keilrillen 54. Der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrillen 54 variiert allmählich abhängig von der Position der Keilrille 54, so dass die erste Farbe an allen Stellen des ersten Bereichs 56A einheitlich gesehen werden kann, wenn der erste Bereich 56A vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird.
Wie in 7 gezeigt, sind mehrere Keilrillen 54 mit einem zweiten Abstand d2, der sich vom ersten Abstand d1 unterscheidet, im zweiten Bereich (zweiten vorgegebenen Bereich) 56B der Werkstückoberfläche 29 des Werkstücks 23 ausgebildet. Der zweite Abstand d2 kann so eingestellt werden, dass eine zweite Farbe gesehen werden kann, wenn der zweite Bereich 56B vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird. Das zweite Keilrillenmuster 58B besteht aus den mehreren im zweiten Bereich 56B ausgebildeten Keilrillen 54. Der Rillenoberflächenwinkel θ der Keilrillen 54 variiert allmählich abhängig von der Position der Keilrille 54, so dass die zweite Farbe an allen Stellen des zweiten Bereichs 56B einheitlich gesehen werden kann, wenn der zweite Bereich 56B vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird.
Wie vorstehend beschrieben, variiert der Winkel θ der Rillenoberfläche der Keilrillen 54 gemäß der vorliegenden Ausführungsform allmählich abhängig von der Position der Keilrille 54, so dass an allen Stellen des vorgegebenen Bereichs 56 eine einheitliche Farbe gesehen werden kann, wenn der vorgegebene Bereich 56 vom vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird. Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Keilrillenmuster 58 erhalten werden, dass es ermöglicht, eine einheitliche Farbe visuell zu erkennen.
Modifikation
Obgleich vorstehend die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehende Ausführungsform beschränkt und es können verschiedene Modifikationen vorgenommen werden, ohne vom Kern der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann die vorstehend beschriebene Bearbeitung an jedem einer großen Anzahl vorgegebener Bereiche 56 durchgeführt werden, die durch Aufteilen eines Gebiets in kleine Bereiche erhalten wird. Die vorstehende Bearbeitung an jedem einer großen Anzahl vorgegebener Bereiche 56, die durch Aufteilen eines Gebiets in kleine Bereiche erhalten wird, ermöglicht es, eine visuelle Darstellung, wie z.B. ein Bild, zu realisieren.
Die vorstehenden Ausführungsformen lassen sich wie folgt zusammenfassen.
Ein Bearbeitungsverfahren umfasst einen Schritt S1 zum Einsetzen eines Werkstücks 26 mit einer Werkstückoberfläche 29 aus einem metallhaltigen Material in eine Präzisionsbearbeitungsmaschine 10 und einen Ausbildungsschritt S2 bis S5 zum Ausbilden mehrerer Rillen 54 mit einem V-förmigen Querschnitt in Intervallen konstanten Abstands d in einem vorgegebenen Bereich 56 auf der Werkstückoberfläche unter Verwendung eines in der Präzisionsbearbeitungsmaschine bereitgestellten Werkzeugs 30, um dadurch in dem vorgegebenen Bereich ein aus den mehreren Rillen bestehendes Keilrillenmuster 58 auszubilden. Im Ausbildungsschritt wird, immer wenn eine der Rillen ausgebildet wird, die relative Position zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in eine Richtung bewegt, die die Längsrichtung der Rille kreuzt, und immer wenn die Rille ausgebildet wird, der Winkel θ der Rillenoberfläche der Rille allmählich variiert, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkannt werden kann, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt 60 aus betrachtet wird. Diese Konfiguration macht es möglich, ein Keilrillenmuster bereitzustellen, das es ermöglicht, eine einheitliche Farbe visuell zu erkennen.
Bei dem vorstehenden Bearbeitungsverfahren kann ein Abstandsbefehlswert, der ein Befehlswert bezüglich des Abstands zwischen den Rillen der Präzisionsbearbeitungsmaschine ist, durch eine Einheit von 0,1 nm oder weniger eingestellt werden. Gemäß dieser Konfiguration kann, da die Einheit des Abstandsbefehlswerts ausgesprochen klein ist, der Abstand der Rillen 54 mit extrem hoher Genauigkeit eingestellt werden. Somit macht es diese Konfiguration möglich, ein Keilrillenmuster zu erzeugen, das es ermöglicht, eine einheitlichere Farbe visuell zu erkennen.
Bei dem vorstehenden Bearbeitungsverfahren kann ein Winkelbefehlswert, der ein Befehlswert bezüglich des Winkels der Rillenoberfläche der Präzisionsbearbeitungsmaschine ist, durch eine Einheit von 0,000001 Grad oder weniger eingestellt werden. Gemäß dieser Konfiguration kann, da die Einheit des Winkelbefehlswerts ausgesprochen klein ist, der Winkel der Rillenoberfläche mit extrem hoher Genauigkeit eingestellt werden. Somit macht es diese Konfiguration möglich, ein Keilrillenmuster zu erzeugen, das es ermöglicht, eine einheitlichere Farbe visuell zu erkennen.
Das vorstehende Bearbeitungsverfahren kann ferner einen Bestimmungsschritt S11 bis S16 zum Bestimmen eines Kompensationsbetrags zum Kompensieren eines Winkelbefehlswerts umfassen, der ein Befehlswert bezüglich des Winkels der Rillenoberfläche der Präzisionsbearbeitungsmaschine ist. Der Bestimmungsschritt kann einen Schritt S14 zum Messen des Winkels der Rillenoberfläche der Rille, die durch das Werkzeug in der Werkstückoberfläche des Werkstücks ausgebildet wird, durch ein Messgerät, einen Schritt S15 zum Berechnen des Kompensationsbetrags basierend auf einem Fehler zwischen dem durch das Messgerät gemessenen Winkel und dem beim Ausbilden der Rille vorgesehenen Winkelbefehlswert und einen Schritt S16 zum Speichern des Kompensationsbetrags in einer in der Präzisionsbearbeitungsmaschine bereitgestellten Speichereinheit 40 umfassen. Im Ausbildungsschritt können die Rillen gemäß dem Winkelbefehlswert ausgebildet werden, der basierend auf dem in der Speichereinheit gespeicherten Kompensationsbetrag kompensiert wird. Durch diese Konfiguration kann der Winkel der Rillenoberfläche mit höherer Genauigkeit eingestellt werden. Somit ist es möglich, ein Keilrillenmuster zu erzeugen, das es ermöglicht, eine einheitlichere Farbe visuell zu erkennen.
Bei dem vorstehenden Bearbeitungsverfahren werden im Ausbildungsschritt mehrere der Rillen in Intervallen eines ersten Abstands d1 in einem ersten Bereich 56A auf der Werkstückoberfläche ausgebildet, so dass an jeder Stelle des ersten Bereichs eine einheitliche erste Farbe visuell erkannt werden kann, und mehrere der Rillen in Intervallen eines zweiten Abstands d2, der sich vom ersten Abstand unterscheidet, in einem zweiten Bereich 56B, der sich vom ersten Bereich unterscheidet, auf der Werkstückoberfläche ausgebildet, so dass an jeder Stelle des zweiten Bereichs eine einheitliche zweite Farbe visuell erkannt werden kann, wobei sich die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet. Durch diese Konfiguration kann in jedem der mehreren Bereiche eine einheitliche Farbe visuell erkannt werden.
Bei dem vorstehenden Bearbeitungsverfahren kann das Werkzeug ein Einkristalldiamant-Werkzeugbit sein.
Ein Objekt 62 weist eine Werkstückoberfläche aus einem metallhaltigen Material auf. Das Objekt umfasst ein Keilrillenmuster, das in einem vorgegebenen Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet ist. Das Keilrillenmuster weist mehrere Rillen mit einem V-förmigen Querschnitt auf. Die Rillen sind in Intervallen konstanten Abstands ausgebildet. Der Winkel der Rillenoberfläche der Rille variiert allmählich abhängig von der Position der Rille, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkannt werden kann, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird.
Bei dem vorstehenden Objekt ist ein erstes Keilrillenmuster 58A, das mehrere der Rillen aufweist, die in Intervallen eines ersten Abstands ausgebildet sind, in einem ersten Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet und der Winkel der Rillenoberfläche der Rille des ersten Keilrillenmusters variiert allmählich abhängig von der Position der Rille, so dass an jeder Stelle des ersten Bereichs eine einheitliche erste Farbe visuell erkennbar ist, wenn der erste Bereich von dem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird, und ein zweites Keilrillenmuster 58B, das mehrere der Rillen aufweist, die in Intervallen eines zweiten Abstands ausgebildet sind, der sich vom ersten Abstand unterscheidet, in einem zweiten Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet, wobei sich der zweite Bereich vom ersten Bereich unterscheidet, und der Winkel der Rillenoberfläche der Rille des zweiten Keilrillenmusters variiert allmählich abhängig von der Position der Rille, so dass an jeder Stelle des zweiten Bereichs eine einheitliche zweite Farbe visuell erkennbar ist, wenn der zweite Bereich von dem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird, wobei sich die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet.

Claims

Bearbeitungsverfahren, das umfasst: - einen Schritt (S1) zum Einsetzen eines Werkstücks (26) mit einer Werkstückoberfläche (29) aus einem metallhaltigen Material in eine Präzisionsbearbeitungsmaschine (10) und - einen Ausbildungsschritt (S2 bis S5) zum Ausbilden mehrerer Rillen (54) mit einem V-förmigen Querschnitt in Intervallen konstanten Abstands (d) in einem vorgegebenen Bereich (56) auf der Werkstückoberfläche unter Verwendung eines in der Präzisionsbearbeitungsmaschine bereitgestellten Werkzeugs (30), um dadurch in dem vorgegebenen Bereich ein die mehreren Rillen umfassendes Keilrillenmuster (58) auszubilden, wobei - im Ausbildungsschritt, immer wenn eine der Rillen ausgebildet wird, eine relative Position zwischen dem Werkzeug und dem Werkstück in eine Richtung bewegt wird, die eine Längsrichtung der Rille kreuzt, und immer wenn die Rille ausgebildet wird, ein Winkel (θ) einer Rillenoberfläche der Rille allmählich variiert wird, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkennbar ist, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt (60) aus betrachtet wird.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, wobei ein Abstandsbefehlswert, der ein Befehlswert bezüglich des Abstands zwischen den Rillen der Präzisionsbearbeitungsmaschine ist, durch eine Einheit von 0,1 nm oder weniger eingestellt wird.
Bearbeitungsverfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Winkelbefehlswert, der ein Befehlswert bezüglich des Winkels der Rillenoberfläche der Präzisionsbearbeitungsmaschine ist, durch eine Einheit von 0,000001 Grad oder weniger eingestellt wird.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, das ferner einen Bestimmungsschritt (S11 bis S16) zum Bestimmen eines Kompensationsbetrags zum Kompensieren eines Winkelbefehlswerts umfasst, der ein Befehlswert bezüglich des Winkels der Rillenoberfläche der Präzisionsbearbeitungsmaschine ist, wobei: - der Bestimmungsschritt einen Schritt (S14) zum Messen des Winkels der Rillenoberfläche der Rille, die durch das Werkzeug in der Werkstückoberfläche des Werkstücks ausgebildet wird, durch ein Messgerät, einen Schritt (S15) zum Berechnen des Kompensationsbetrags basierend auf einem Fehler zwischen dem durch das Messgerät gemessenen Winkel und dem beim Ausbilden der Rille vorgesehenen Winkelbefehlswert und einen Schritt (S16) zum Speichern des Kompensationsbetrags in einer in der Präzisionsbearbeitungsmaschine bereitgestellten Speichereinheit (40) umfasst, und - die Rillen im Ausbildungsschritt gemäß dem Winkelbefehlswert ausgebildet werden, der basierend auf dem in der Speichereinheit gespeicherten Kompensationsbetrag kompensiert wird.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei im Ausbildungsschritt mehrere der Rillen in Intervallen eines ersten Abstands (d1) in einem ersten Bereich (56A) auf der Werkstückoberfläche ausgebildet werden, so dass an jeder Stelle des ersten Bereichs eine einheitliche erste Farbe visuell erkennbar ist, und mehrere der Rillen in Intervallen eines zweiten Abstands (d2), der sich vom ersten Abstand unterscheidet, in einem zweiten Bereich (56B), der sich vom ersten Bereich unterscheidet, auf der Werkstückoberfläche ausgebildet werden, so dass an jeder Stelle des zweiten Bereichs eine einheitliche zweite Farbe visuell erkennbar ist, wobei sich die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet.
Bearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Werkzeug ein Einkristalldiamant-Werkzeugbit ist.
Objekt (62) mit einer Werkstückoberfläche aus einem metallhaltigen Material, wobei das Objekt ein Keilrillenmuster umfasst, das in einem vorgegebenen Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet ist, das Keilrillenmuster mehrere Rillen mit einem V-förmigen Querschnitt aufweist, die in Intervallen konstanten Abstands ausgebildet sind, und ein Winkel einer Rillenoberfläche der Rille abhängig von einer Position der Rille allmählich variiert, so dass an jeder Stelle des vorgegebenen Bereichs eine einheitliche Farbe visuell erkennbar ist, wenn der vorgegebene Bereich von einem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird.
Objekt nach Anspruch 7, wobei: - ein erstes Keilrillenmuster (58A), das mehrere der Rillen aufweist, die in Intervallen eines ersten Abstands ausgebildet sind, in einem ersten Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet ist und der Winkel der Rillenoberfläche der Rille des ersten Keilrillenmusters abhängig von der Position der Rille allmählich variiert, so dass an jeder Stelle des ersten Bereichs eine einheitliche erste Farbe visuell erkennbar ist, wenn der erste Bereich von dem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird, und - ein zweites Keilrillenmuster (58B), das mehrere der Rillen aufweist, die in Intervallen eines zweiten Abstands ausgebildet sind, der sich vom ersten Abstand unterscheidet, in einem zweiten Bereich auf der Werkstückoberfläche ausgebildet ist, wobei sich der zweite Bereich vom ersten Bereich unterscheidet, und der Winkel der Rillenoberfläche der Rille des zweiten Keilrillenmusters abhängig von der Position der Rille allmählich variiert, so dass an jeder Stelle des zweiten Bereichs eine einheitliche zweite Farbe visuell erkennbar ist, wenn der zweite Bereich von dem vorgegebenen Betrachtungspunkt aus betrachtet wird, wobei sich die zweite Farbe von der ersten Farbe unterscheidet.