JP2002283233A - 自由曲面の加工方法および装置 - Google Patents
自由曲面の加工方法および装置Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 自由曲面形状からなる被加工物の加工面を高
い形状精度と良好な表面粗さで加工する。 【解決手段】 ＸＹ軸方向に移動制御可能なスピンドル
３に切削工具を取り付け、Ｚ軸方向に移動制御可能なワ
ークホルダ５に被加工物１３を保持して、切削工具によ
り被加工物１３に所望の自由曲面を切削する切削工程
と、スピンドル３の切削工具を外周に研磨作用面を有す
る円板状の研磨工具１４に交換して、該研磨工具１４の
研磨作用面により被加工物１３の切削された自由曲面を
研磨する研磨工程とを設け、被加工物１３の切削された
自由曲面を研磨する前に、修正工具６により研磨工具１
４の研磨作用面を形状修正する。
い形状精度と良好な表面粗さで加工する。 【解決手段】 ＸＹ軸方向に移動制御可能なスピンドル
３に切削工具を取り付け、Ｚ軸方向に移動制御可能なワ
ークホルダ５に被加工物１３を保持して、切削工具によ
り被加工物１３に所望の自由曲面を切削する切削工程
と、スピンドル３の切削工具を外周に研磨作用面を有す
る円板状の研磨工具１４に交換して、該研磨工具１４の
研磨作用面により被加工物１３の切削された自由曲面を
研磨する研磨工程とを設け、被加工物１３の切削された
自由曲面を研磨する前に、修正工具６により研磨工具１
４の研磨作用面を形状修正する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は例えばプリンターや
複写機等の光学部品である走査ミラー面等の自由曲面の
加工方法および装置に関する。
複写機等の光学部品である走査ミラー面等の自由曲面の
加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の自由曲面の加工装置を示
す。この装置は、テーブル１０１上で、Ｘ，Ｙ方向に移
動制御可能でＹ軸回りに回転駆動可能な先端にフライカ
ットバイト１０２が取り付けられたスピンドル１０３を
有する切削ヘッド１０４と、Ｚ軸方向に移動制御可能な
ワークホルダ１０５と、前記切削ヘッド１０４とワーク
ホルダ１０５の移動を制御する制御装置１０６とからな
っている。またこの装置に付属して、ダミーワーク１０
７の表面形状を測定する表面形状測定装置１０８と、前
記切削ヘッド１０４の工具経路データを演算する工具経
路データ演算装置１０９とが設けられている。
す。この装置は、テーブル１０１上で、Ｘ，Ｙ方向に移
動制御可能でＹ軸回りに回転駆動可能な先端にフライカ
ットバイト１０２が取り付けられたスピンドル１０３を
有する切削ヘッド１０４と、Ｚ軸方向に移動制御可能な
ワークホルダ１０５と、前記切削ヘッド１０４とワーク
ホルダ１０５の移動を制御する制御装置１０６とからな
っている。またこの装置に付属して、ダミーワーク１０
７の表面形状を測定する表面形状測定装置１０８と、前
記切削ヘッド１０４の工具経路データを演算する工具経
路データ演算装置１０９とが設けられている。
【０００３】この装置による自由曲面の加工方法につい
て説明すると、まず、図５（ａ）に示すように、半球状
のダミーワーク１０７をワークホルダ１０５に取り付
け、加工面に潤滑液を供給しながらダミーワーク１０７
を球面加工する。このときの工具経路データは、フライ
カットバイト１０２の概略の先端曲率半径と振回し半径
を用いて演算しておく。次に、ダミーワーク１０７をワ
ークホルダ１０５から取り外し、当該ダミーワーク１０
７の表面形状を表面形状測定装置１０８により測定し、
その測定結果よりフライカットバイト１０２の先端の曲
率半径と振回し半径を算出する。具体的には、半球状に
加工されたダミーワークの垂直方向断面の半径からフラ
イカットバイト１０２の先端の曲率半径を算出し、水平
方向断面の半径からフライカットバイト１０２の振回し
半径を算出する。続いて、フライカットバイト１０２の
先端の曲率半径と振回し半径を工具経路データ演算装置
１０９に入力し、被加工物１１０の所望の自由曲面形状
に対応するフライカットバイト１０２の経路データを演
算し、この演算結果を制御装置１０６に転送する。次
に、図５（ｂ）に示すように、ワークホルダ１０５に被
加工物１１０を取り付け、加工面に潤滑油を供給しつ
つ、経路データに基づいて、フライカットバイト１０２
をＸ，Ｙ方向、被加工物をＺ方向に制御して被加工物１
１０を加工する。加工終了後に、被加工物１１０をワー
クホルダ１０５から取り外し、被加工物１１０の表面形
状を表面形状測定装置１０８により測定し、所望の自由
曲面形状に加工されているか否かを確認する。
て説明すると、まず、図５（ａ）に示すように、半球状
のダミーワーク１０７をワークホルダ１０５に取り付
け、加工面に潤滑液を供給しながらダミーワーク１０７
を球面加工する。このときの工具経路データは、フライ
カットバイト１０２の概略の先端曲率半径と振回し半径
を用いて演算しておく。次に、ダミーワーク１０７をワ
ークホルダ１０５から取り外し、当該ダミーワーク１０
７の表面形状を表面形状測定装置１０８により測定し、
その測定結果よりフライカットバイト１０２の先端の曲
率半径と振回し半径を算出する。具体的には、半球状に
加工されたダミーワークの垂直方向断面の半径からフラ
イカットバイト１０２の先端の曲率半径を算出し、水平
方向断面の半径からフライカットバイト１０２の振回し
半径を算出する。続いて、フライカットバイト１０２の
先端の曲率半径と振回し半径を工具経路データ演算装置
１０９に入力し、被加工物１１０の所望の自由曲面形状
に対応するフライカットバイト１０２の経路データを演
算し、この演算結果を制御装置１０６に転送する。次
に、図５（ｂ）に示すように、ワークホルダ１０５に被
加工物１１０を取り付け、加工面に潤滑油を供給しつ
つ、経路データに基づいて、フライカットバイト１０２
をＸ，Ｙ方向、被加工物をＺ方向に制御して被加工物１
１０を加工する。加工終了後に、被加工物１１０をワー
クホルダ１０５から取り外し、被加工物１１０の表面形
状を表面形状測定装置１０８により測定し、所望の自由
曲面形状に加工されているか否かを確認する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、フライカットバイト１０２の回転ブレや切削
時の衝撃等によって発生するフライカットバイト１０２
の振動により高い形状精度が得られないという問題があ
った。また、被加工物１１０の加工面にフライカットバ
イト１０２の送り方向にツールマークが残るため、良好
な表面粗さが得られないという問題があった。
方法では、フライカットバイト１０２の回転ブレや切削
時の衝撃等によって発生するフライカットバイト１０２
の振動により高い形状精度が得られないという問題があ
った。また、被加工物１１０の加工面にフライカットバ
イト１０２の送り方向にツールマークが残るため、良好
な表面粗さが得られないという問題があった。
【０００５】本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなさ
れたもので、自由曲面形状からなる被加工物の加工面を
高い形状精度と良好な表面粗さで加工することができる
自由曲面の加工方法および装置を提供することを課題と
する。
れたもので、自由曲面形状からなる被加工物の加工面を
高い形状精度と良好な表面粗さで加工することができる
自由曲面の加工方法および装置を提供することを課題と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
第１の手段として、本発明にかかる自由曲面の加工方法
は、ＸＹ軸方向に移動制御可能なスピンドルに切削工具
を取り付け、Ｚ軸方向に移動制御可能なワークホルダに
被加工物を保持して、前記切削工具により前記被加工物
に所望の自由曲面を切削する切削工程と、前記スピンド
ルの切削工具を外周に研磨作用面を有する円板状の研磨
工具に交換して、該研磨工具の研磨作用面により前記被
加工物の切削された自由曲面を研磨する研磨工程とから
なり、前記被加工物の切削された自由曲面を研磨する前
に、修正工具により前記研磨工具の研磨作用面を形状修
正するものである。
第１の手段として、本発明にかかる自由曲面の加工方法
は、ＸＹ軸方向に移動制御可能なスピンドルに切削工具
を取り付け、Ｚ軸方向に移動制御可能なワークホルダに
被加工物を保持して、前記切削工具により前記被加工物
に所望の自由曲面を切削する切削工程と、前記スピンド
ルの切削工具を外周に研磨作用面を有する円板状の研磨
工具に交換して、該研磨工具の研磨作用面により前記被
加工物の切削された自由曲面を研磨する研磨工程とから
なり、前記被加工物の切削された自由曲面を研磨する前
に、修正工具により前記研磨工具の研磨作用面を形状修
正するものである。
【０００７】本発明の自由曲面の加工方法によれば、切
削工程の後に研磨工程を行うので、高精度で良好な表面
粗さを得ることができる。また、形状修正された新たな
研磨作用面で被加工物を研磨することができ、より高精
度で良好な表面粗さを得ることができる。
削工程の後に研磨工程を行うので、高精度で良好な表面
粗さを得ることができる。また、形状修正された新たな
研磨作用面で被加工物を研磨することができ、より高精
度で良好な表面粗さを得ることができる。
【０００８】前記研磨工具は研磨作用面にＲ加工をする
ことによって形状修正することが好ましい。これによれ
ば、Ｒ加工により形状修正された研磨工具の先端半径と
振回し半径を測定して工具経路データを容易に計算する
ことができる。
ことによって形状修正することが好ましい。これによれ
ば、Ｒ加工により形状修正された研磨工具の先端半径と
振回し半径を測定して工具経路データを容易に計算する
ことができる。
【０００９】前記修正工具はダイヤモンドバイトからな
り、該ダイヤモンドバイトにより前記研磨工具の研磨作
用面を切削することによって形状修正することが好まし
く、これにより研磨工具を高精度で形状修正することが
できる。
り、該ダイヤモンドバイトにより前記研磨工具の研磨作
用面を切削することによって形状修正することが好まし
く、これにより研磨工具を高精度で形状修正することが
できる。
【００１０】前記研磨工具の研磨作用面を形状修正した
後、該形状修正された研磨工具の形状を測定し、該測定
された研磨工具の形状データから工具経路データを作成
し、該工具経路データに基づいて研磨工具が取り付けら
れた前記スピンドルをＸＹ軸方向に移動制御して研磨す
ることが好ましい。これによれば、形状修正された新た
な研磨作用面の形状データから工具経路データが作成さ
れるので、より高精度で良好な表面粗さを得ることがで
きる。
後、該形状修正された研磨工具の形状を測定し、該測定
された研磨工具の形状データから工具経路データを作成
し、該工具経路データに基づいて研磨工具が取り付けら
れた前記スピンドルをＸＹ軸方向に移動制御して研磨す
ることが好ましい。これによれば、形状修正された新た
な研磨作用面の形状データから工具経路データが作成さ
れるので、より高精度で良好な表面粗さを得ることがで
きる。
【００１１】前記被加工物に所望の自由曲面を切削した
後、切削工具のみを研磨工具に交換して研磨することが
好ましい。これによれば、被加工物の原点を変えること
なく切削工程から研磨工程に移行することができる。
後、切削工具のみを研磨工具に交換して研磨することが
好ましい。これによれば、被加工物の原点を変えること
なく切削工程から研磨工程に移行することができる。
【００１２】切削時の切削工具の送り方向と異なる方向
に研磨工具を送って研磨することが好ましい。これによ
れば、切削時に被加工物の表面に残存するツールマーク
を除去し、さらに高精度で良好な表面粗さを得ることが
できる。
に研磨工具を送って研磨することが好ましい。これによ
れば、切削時に被加工物の表面に残存するツールマーク
を除去し、さらに高精度で良好な表面粗さを得ることが
できる。
【００１３】研磨工具の送り量が被加工物上で等しくな
るように送り量を変化させながら研磨することが好まし
い。これによれば、被加工物上での送り量が一定とな
り、さらに高精度で良好な表面粗さを得ることができ
る。
るように送り量を変化させながら研磨することが好まし
い。これによれば、被加工物上での送り量が一定とな
り、さらに高精度で良好な表面粗さを得ることができ
る。
【００１４】前記被加工物に所望の自由曲面を切削した
後、自動的に切削工具を研磨工具に交換して、切削工程
から研磨工程に移行することが好ましい。これによれ
ば、切削工程から研磨工程までを自動化することができ
るとともに、工具の交換と位置決め作業がなくなり、切
削工程から研磨工程に迅速に移行することができる。
後、自動的に切削工具を研磨工具に交換して、切削工程
から研磨工程に移行することが好ましい。これによれ
ば、切削工程から研磨工程までを自動化することができ
るとともに、工具の交換と位置決め作業がなくなり、切
削工程から研磨工程に迅速に移行することができる。
【００１５】自由曲面のＹ軸方向の断面形状がＸ軸方向
に変化しない被加工物に対して、研磨工具の形状を転写
しながら研磨することが好ましい。この方法によれば、
より短時間で高精度な自由曲面を得ることができる。
に変化しない被加工物に対して、研磨工具の形状を転写
しながら研磨することが好ましい。この方法によれば、
より短時間で高精度な自由曲面を得ることができる。
【００１６】前記課題を解決するため第２の手段とし
て、本発明にかかる自由曲面の加工方法は、ＸＹ軸方向
に移動制御可能なスピンドルに研磨工具を取り付け、Ｚ
軸方向に移動制御可能なワークホルダに被加工物を固定
して、前記研磨工具により前記被加工物の自由曲面を研
磨する自由曲面の加工方法において、前記被加工物の自
由曲面を研磨する前に、修正工具により前記研磨工具の
研磨作用面を形状修正するものである。この方法によ
り、高精度で良好な表面粗さを得ることができる。
て、本発明にかかる自由曲面の加工方法は、ＸＹ軸方向
に移動制御可能なスピンドルに研磨工具を取り付け、Ｚ
軸方向に移動制御可能なワークホルダに被加工物を固定
して、前記研磨工具により前記被加工物の自由曲面を研
磨する自由曲面の加工方法において、前記被加工物の自
由曲面を研磨する前に、修正工具により前記研磨工具の
研磨作用面を形状修正するものである。この方法によ
り、高精度で良好な表面粗さを得ることができる。
【００１７】前記課題を解決するため第３の手段とし
て、本発明にかかる自由曲面の加工装置は、ＸＹ軸方向
に移動制御可能で切削工具と研磨工具を交換して取り付
け可能なスピンドルを有する加工ヘッドと、Ｚ軸方向に
移動制御可能で被加工物を保持するワークホルダと、前
記加工ヘッドとワークホルダを相対的に移動制御可能な
制御手段と、前記研磨工具の研磨作用面を形状修正する
研磨工具修正手段と、該形状修正された研磨工具の形状
を測定する測定手段と、該測定手段により測定された研
磨工具の形状データから工具経路データを作成する演算
手段とからなり、該演算手段により作成された工具経路
データに基づいて前記制御手段により前記加工ヘッドを
移動制御して研磨するようにしたものである。この装置
により、加工作業を簡略化し、加工時間を短縮化すると
ともに、高精度で良好な表面粗さの自由曲面を得ること
ができる。
て、本発明にかかる自由曲面の加工装置は、ＸＹ軸方向
に移動制御可能で切削工具と研磨工具を交換して取り付
け可能なスピンドルを有する加工ヘッドと、Ｚ軸方向に
移動制御可能で被加工物を保持するワークホルダと、前
記加工ヘッドとワークホルダを相対的に移動制御可能な
制御手段と、前記研磨工具の研磨作用面を形状修正する
研磨工具修正手段と、該形状修正された研磨工具の形状
を測定する測定手段と、該測定手段により測定された研
磨工具の形状データから工具経路データを作成する演算
手段とからなり、該演算手段により作成された工具経路
データに基づいて前記制御手段により前記加工ヘッドを
移動制御して研磨するようにしたものである。この装置
により、加工作業を簡略化し、加工時間を短縮化すると
ともに、高精度で良好な表面粗さの自由曲面を得ること
ができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に従って説明する。
図面に従って説明する。
【００１９】図１は、本発明に係る自由曲面の加工方法
を実施する装置を示す。この装置は、テーブル１上で、
Ｘ，Ｙ方向に移動制御可能でＹ軸回りに回転駆動可能な
先端にフライカットバイト２と研磨工具１４を交換して
取り付け可能なスピンドル３を有する加工ヘッド４と、
Ｚ軸方向に移動制御可能なワークホルダ５と、テーブル
１上でＺ方向に移動制御可能で研磨工具１４の研磨作用
面を形状修正するダイヤモンドバイト６を有する形状修
正装置７と、テーブル１上でＺ方向に移動制御可能で形
状修正された研磨工具１４の研磨作用面の表面形状を測
定する測定プローブ８を有する表面形状測定装置９と、
前記加工ヘッド４、ワークホルダ５、形状修正装置７お
よびの表面形状測定装置９の移動を制御する制御装置１
０と、前記加工ヘッド４の工具経路データを演算する工
具経路データ演算装置１１とからなっている。
を実施する装置を示す。この装置は、テーブル１上で、
Ｘ，Ｙ方向に移動制御可能でＹ軸回りに回転駆動可能な
先端にフライカットバイト２と研磨工具１４を交換して
取り付け可能なスピンドル３を有する加工ヘッド４と、
Ｚ軸方向に移動制御可能なワークホルダ５と、テーブル
１上でＺ方向に移動制御可能で研磨工具１４の研磨作用
面を形状修正するダイヤモンドバイト６を有する形状修
正装置７と、テーブル１上でＺ方向に移動制御可能で形
状修正された研磨工具１４の研磨作用面の表面形状を測
定する測定プローブ８を有する表面形状測定装置９と、
前記加工ヘッド４、ワークホルダ５、形状修正装置７お
よびの表面形状測定装置９の移動を制御する制御装置１
０と、前記加工ヘッド４の工具経路データを演算する工
具経路データ演算装置１１とからなっている。
【００２０】この装置による自由曲面の加工方法につい
て説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、半球状
のダミーワーク１２をワークホルダ５に取り付け、加工
面に潤滑液を供給しながら、従来と同様にフライカット
バイト２によりダミーワーク１２を球面加工する。次
に、ダミーワーク１２の表面形状を表面形状測定装置９
により測定し、その測定結果より従来と同様にフライカ
ットバイト２の先端の曲率半径と振回し半径を算出す
る。続いて、フライカットバイト２の先端の曲率半径と
振回し半径を工具経路データ演算装置１１に入力し、被
加工物１３の所望の自由曲面形状に対応するフライカッ
トバイト２の経路データを演算し、この演算結果を制御
装置１０に転送する。次に、図２（ｂ）に示すように、
ワークホルダ５に被加工物１３を取り付け、加工面に潤
滑油を供給しつつ、経路データに基づいて、フライカッ
トバイト２をＸ，Ｙ方向、被加工物１３をＺ方向に制御
して被加工物１３を研削する。
て説明すると、まず、図２（ａ）に示すように、半球状
のダミーワーク１２をワークホルダ５に取り付け、加工
面に潤滑液を供給しながら、従来と同様にフライカット
バイト２によりダミーワーク１２を球面加工する。次
に、ダミーワーク１２の表面形状を表面形状測定装置９
により測定し、その測定結果より従来と同様にフライカ
ットバイト２の先端の曲率半径と振回し半径を算出す
る。続いて、フライカットバイト２の先端の曲率半径と
振回し半径を工具経路データ演算装置１１に入力し、被
加工物１３の所望の自由曲面形状に対応するフライカッ
トバイト２の経路データを演算し、この演算結果を制御
装置１０に転送する。次に、図２（ｂ）に示すように、
ワークホルダ５に被加工物１３を取り付け、加工面に潤
滑油を供給しつつ、経路データに基づいて、フライカッ
トバイト２をＸ，Ｙ方向、被加工物１３をＺ方向に制御
して被加工物１３を研削する。
【００２１】研削終了後、図３（ａ）に示すように、ス
ピンドル３に取り付けたフライカットバイト２を外周に
研磨作用面を有する円板状の研磨工具１４に交換し、該
研磨工具１４の研磨作用面を形状修正装置７のダイヤモ
ンドバイト６によりＲ加工する。次に、図３（ｂ）に示
すように、研磨工具１４をスピンドル３に取り付けたま
ま、形状修正された研磨工具１４の研磨作用面の形状、
すなわち、Ｒ加工面の曲率半径とＲ加工面からスピンド
ル中心までの半径を表面形状測定装置９の測定部ローブ
８により測定する。そして、測定結果を工具経路データ
演算装置１１に入力し、研磨工具１４の経路データを演
算する。このとき、切削時におけるフライカットバイト
２の送り方向と異なる方向に研磨工具１４を送り、その
送り量が被加工物１３上で等しくなるように工具経路デ
ータを作成する。次に、作成された工具経路データを制
御装置１０に転送する。
ピンドル３に取り付けたフライカットバイト２を外周に
研磨作用面を有する円板状の研磨工具１４に交換し、該
研磨工具１４の研磨作用面を形状修正装置７のダイヤモ
ンドバイト６によりＲ加工する。次に、図３（ｂ）に示
すように、研磨工具１４をスピンドル３に取り付けたま
ま、形状修正された研磨工具１４の研磨作用面の形状、
すなわち、Ｒ加工面の曲率半径とＲ加工面からスピンド
ル中心までの半径を表面形状測定装置９の測定部ローブ
８により測定する。そして、測定結果を工具経路データ
演算装置１１に入力し、研磨工具１４の経路データを演
算する。このとき、切削時におけるフライカットバイト
２の送り方向と異なる方向に研磨工具１４を送り、その
送り量が被加工物１３上で等しくなるように工具経路デ
ータを作成する。次に、作成された工具経路データを制
御装置１０に転送する。
【００２２】続いて、図３（ｃ）に示すように、被加工
物１３の加工面に研磨液を供給しながら、研磨工具１４
を回転させ、工具経路データに従って研磨工具１４をＸ
Ｙ方向、被加工物１３をＺ軸方向に移動制御しながら、
被加工物１３を研磨する。
物１３の加工面に研磨液を供給しながら、研磨工具１４
を回転させ、工具経路データに従って研磨工具１４をＸ
Ｙ方向、被加工物１３をＺ軸方向に移動制御しながら、
被加工物１３を研磨する。
【００２３】そして、研磨終了後、被加工物１３をワー
クホルダ５から取り外し、被加工物１３の表面形状を表
面形状測定装置９により測定し、所望の自由曲面形状に
加工されているか否かを確認する。
クホルダ５から取り外し、被加工物１３の表面形状を表
面形状測定装置９により測定し、所望の自由曲面形状に
加工されているか否かを確認する。
【００２４】前記実施形態において、切削工程から研磨
工程に移行する際、スピンドル３に取り付けられたフラ
イカットバイト２を研磨工具１４に交換するのに、手作
業によって交換してもよいが、自動工具交換装置によっ
て自動的に交換して研削工程から連続的に研磨工程に移
行するようにしてもよい。
工程に移行する際、スピンドル３に取り付けられたフラ
イカットバイト２を研磨工具１４に交換するのに、手作
業によって交換してもよいが、自動工具交換装置によっ
て自動的に交換して研削工程から連続的に研磨工程に移
行するようにしてもよい。
【００２５】また、前記実施形態では研磨工具１４にＲ
加工をおこなったが、自由曲面がＹ軸方向の断面形状が
Ｘ軸方向に変化しない円筒面である被加工物１３に対し
ては、被加工物１３の断面形状に対応した形状を研磨工
具１４の研磨作用面に施して、研磨工具１４の形状を被
加工物１３に転写しながら研磨してもよい。
加工をおこなったが、自由曲面がＹ軸方向の断面形状が
Ｘ軸方向に変化しない円筒面である被加工物１３に対し
ては、被加工物１３の断面形状に対応した形状を研磨工
具１４の研磨作用面に施して、研磨工具１４の形状を被
加工物１３に転写しながら研磨してもよい。
【００２６】さらに、前記実施形態では、切削時におけ
るフライカットバイト２の送り方向と異なる方向に研磨
工具１４を送るように工具経路データを作成するように
したが、同方向でも構わない。また、研磨工具１４の送
り量が被加工物１３上で等しくなるように工具経路デー
タを作成するようにしたが、軸方向に研磨工具１４の送
り量が一定となるようにしても構わない。
るフライカットバイト２の送り方向と異なる方向に研磨
工具１４を送るように工具経路データを作成するように
したが、同方向でも構わない。また、研磨工具１４の送
り量が被加工物１３上で等しくなるように工具経路デー
タを作成するようにしたが、軸方向に研磨工具１４の送
り量が一定となるようにしても構わない。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、切削工程の後に研磨工程を行うので、高精度
で良好な表面粗さを得ることができる。また、被加工物
の切削された自由曲面を研磨する前に、修正工具により
研磨工具の研磨作用面を形状修正するので、形状修正さ
れた新たな研磨作用面で被加工物を研磨することがで
き、より高精度で良好な表面粗さを得ることができる。
によれば、切削工程の後に研磨工程を行うので、高精度
で良好な表面粗さを得ることができる。また、被加工物
の切削された自由曲面を研磨する前に、修正工具により
研磨工具の研磨作用面を形状修正するので、形状修正さ
れた新たな研磨作用面で被加工物を研磨することがで
き、より高精度で良好な表面粗さを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る自由曲面の加工方法を実施する
装置の正面図。
装置の正面図。
【図２】 （ａ）は図１の装置によるダミーワークの加
工状況、（ｂ）は被加工物の研削状況を示す正面図。
工状況、（ｂ）は被加工物の研削状況を示す正面図。
【図３】 （ａ）は図１の装置による研磨工具の形状修
正状況、（ｂ）は研磨工具の形状測定状況、（ｃ）は研
磨工具による被加工物の研磨状況を示す正面図。
正状況、（ｂ）は研磨工具の形状測定状況、（ｃ）は研
磨工具による被加工物の研磨状況を示す正面図。
【図４】 従来の自由曲面の加工方法を実施する装置の
正面図。
正面図。
【図５】 （ａ）は図４の装置によるダミーワークの加
工状況、（ｂ）は被加工物の研削状況を示す正面図。
工状況、（ｂ）は被加工物の研削状況を示す正面図。
２ フライカットバイト（切削工具） ３ スピンドル ５ ワークホルダ ６ ダイヤモンドバイト（修正工具） ７ 形状修正装置 ９ 表面形状測定装置 １０ 制御装置 １１ 工具経路データ演算装置 １３ 被加工物 １４ 研磨工具
フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C045 BA37 CA20 DA18 3C047 CC14 CC18 3C049 AA03 AA09 AA15 AC02 BA07 BB06 BC01 BC02
Claims (16)
- 【請求項１】 ＸＹ軸方向に移動制御可能なスピンドル
に切削工具を取り付け、Ｚ軸方向に移動制御可能なワー
クホルダに被加工物を保持して、前記切削工具により前
記被加工物に所望の自由曲面を切削する切削工程と、 前記スピンドルの切削工具を外周に研磨作用面を有する
円板状の研磨工具に交換して、該研磨工具の研磨作用面
により前記被加工物の切削された自由曲面を研磨する研
磨工程とからなり、 前記被加工物の切削された自由曲面を研磨する前に、修
正工具により前記研磨工具の研磨作用面を形状修正する
ことを特徴とする自由曲面の加工方法。 - 【請求項２】 前記研磨工具は研磨作用面にＲ加工をす
ることによって形状修正することを特徴とする請求項１
に記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項３】 前記修正工具はダイヤモンドバイトから
なり、該ダイヤモンドバイトにより前記研磨工具の研磨
作用面を切削することによって形状修正することを特徴
とする請求項２に記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項４】 前記研磨工具の研磨作用面を形状修正し
た後、該形状修正された研磨工具の形状を測定し、該測
定された研磨工具の形状データから工具経路データを作
成し、該工具経路データに基づいて研磨工具が取り付け
られた前記スピンドルをＸＹ軸方向に移動制御して研磨
することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
の自由曲面の加工方法。 - 【請求項５】 前記被加工物に所望の自由曲面を切削し
た後、切削工具のみを研磨工具に交換して研磨すること
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の自由曲
面の加工方法。 - 【請求項６】 切削時の切削工具の送り方向と異なる方
向に研磨工具を送って研磨することを特徴とする請求項
１から５のいずれかに記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項７】 研磨工具の送り量が被加工物上で等しく
なるように送り量を変化させながら研磨することを特徴
とする請求項１から６のいずれかに記載の自由曲面の加
工方法。 - 【請求項８】 前記被加工物に所望の自由曲面を切削し
た後、自動的に切削工具を研磨工具に交換して、切削工
程から研磨工程に移行することを特徴とする請求項１か
ら７のいずれかに記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項９】 自由曲面のＹ軸方向の断面形状がＸ軸方
向に変化しない被加工物に対して、研磨工具の形状を転
写しながら研磨することを特徴とする請求項１から８の
いずれかに記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項１０】 ＸＹ軸方向に移動制御可能なスピンド
ルに研磨工具を取り付け、Ｚ軸方向に移動制御可能なワ
ークホルダに被加工物を固定して、前記研磨工具により
前記被加工物の自由曲面を研磨する自由曲面の加工方法
において、前記被加工物の自由曲面を研磨する前に、修
正工具により前記研磨工具の研磨作用面を形状修正する
ことを特徴とする自由曲面の加工方法。 - 【請求項１１】 前記研磨工具は研磨作用面にＲ加工を
することによって形状修正することを特徴とする請求項
１０に記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項１２】 前記修正工具はダイヤモンドバイトか
らなり、該ダイヤモンドバイトにより前記研磨工具の研
磨作用面を切削することによって形状修正することを特
徴とする請求項１０または１１に記載の自由曲面の加工
方法。 - 【請求項１３】 前記研磨工具の研磨作用面を形状修正
した後、該形状修正された研磨工具の形状を測定し、該
測定された研磨工具の形状データから工具経路データを
作成し、該工具経路データに基づいて研磨工具が取り付
けられた前記スピンドルをＸＹ軸方向に移動制御して研
磨することを特徴とする請求項１０から１２のいずれか
に記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項１４】 研磨工具の送り量が被加工物上で等し
くなるように送り量を変化させながら研磨することを特
徴とする請求項１０から１３のいずれかに記載の自由曲
面の加工方法。 - 【請求項１５】 自由曲面のＹ軸方向の断面形状がＸ軸
方向に変化しない被加工物に対して、研磨工具の形状を
転写しながら研磨することを特徴とする請求項１０から
１４のいずれかに記載の自由曲面の加工方法。 - 【請求項１６】 ＸＹ軸方向に移動制御可能で切削工具
と研磨工具を交換して取り付け可能なスピンドルを有す
る加工ヘッドと、 Ｚ軸方向に移動制御可能で被加工物を保持するワークホ
ルダと、 前記加工ヘッドとワークホルダを相対的に移動制御可能
な制御手段と、 前記研磨工具の研磨作用面を形状修正する研磨工具修正
手段と、 該形状修正された研磨工具の形状を測定する測定手段
と、 該測定手段により測定された研磨工具の形状データから
工具経路データを作成する演算手段とからなり、 該演算手段により作成された工具経路データに基づいて
前記制御手段により前記加工ヘッドを移動制御して研磨
するようにしたことを特徴とする自由曲面の加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090077A JP2002283233A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 自由曲面の加工方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001090077A JP2002283233A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 自由曲面の加工方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002283233A true JP2002283233A (ja) | 2002-10-03 |
Family
ID=18944913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001090077A Pending JP2002283233A (ja) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | 自由曲面の加工方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002283233A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006313540A (ja) * | 2005-05-06 | 2006-11-16 | Satisloh Gmbh | 特に眼科レンズの製造に使用するバイト旋回機器内においてツール（複数の場合もある）の自動キャリブレーションを行う方法 |
| KR101133456B1 (ko) | 2004-12-30 | 2012-04-09 | 발테르 마쉬넨바우 게엠베하 | 기계 제어용 장치 및 방법 |
| JP2014018959A (ja) * | 2012-07-20 | 2014-02-03 | Advanced Power Electronics Corp | 非回転曲面を備えるワーク |
| JP2017131998A (ja) * | 2016-01-28 | 2017-08-03 | ローランドディー．ジー．株式会社 | 加工装置 |
| CN110102989A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-09 | 重庆江增船舶重工有限公司 | 一种vtr系列增压器压气叶轮加工方法及其车削工具 |
-
2001
- 2001-03-27 JP JP2001090077A patent/JP2002283233A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN110102989A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-09 | 重庆江增船舶重工有限公司 | 一种vtr系列增压器压气叶轮加工方法及其车削工具 |
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