JP2004174665A - 曲面加工方法および曲面加工装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法に関する。被加工面21aに円弧断面を有する研磨工具1を一定荷重で押しつけるとともに走査し、研磨工具1を被加工面21aに沿った倣い動作をさせ、このとき研磨工具1の加圧方向の変位をレーザスケール本体6及びレーザスケール検出ヘッド7からなる位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する被加工面21aの位置関係を取得し、取得した位置関係に基づいて被加工面21aを研磨工具1で研磨加工する。
【選択図】 図2
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、曲面の加工方法及び加工装置に関し、例えばレーザビームプリンタのポリゴンスキャナ光学系に用いられる、走査用レンズ、その金型等の曲面を加工する方法及び装置に関し、非球面、自由曲面等の曲面を有する光学素子、その金型等の加工に応用が可能なものである。
【0002】
【従来の技術】
数値制御加工装置を用いて自由曲面を加工するためには、被加工面上にワーク座標系を展開することが必要で、ワーク座標の基準点となる加工原点が初めに被加工面上に設定される。この加工原点は被加工物の外周を構成する端面の交点であったり、対向する端面の中央にとられたりする。
【0003】
光学素子用途の曲面においては、超精密切削や超精密研削等で所望の曲面の輪郭を形成する1次加工工程と、超精密研削や超精密研磨によって形状精度や表面粗さを仕上げる2次加工工程とが行われている。
【0004】
1次加工における加工原点は、一般に被加工部材の側面や端面を基準に設定される。例えば図11において、被加工物21の平面で構成された側面21bからの距離J,Mによって加工原点Pが設定される。ここで加工原点Pの設定とは、加工原点Pに立てたZ軸に平行な直線と工具との曲率中心が一致する工作機械上のXY座標値を求めることに相当する。
【0005】
2次加工においては、1次加工と同様に加工原点の設定をして加工が行われる。2次加工が1次加工とは異なる工具又は加工機で実施されるので、再度の原点設定が必要となる。しかし、1次加工において実際に形成される曲面は、工具輪郭や加工機の位置決め誤差によって理想とした加工原点からずれて形成されるため、何らかの許容幅(=公差)が与えられている。
【0006】
2次加工が超精密研削で仕上げを行う工程とすると、2次加工で設定した加工原点が理想値(図11に示す距離J,M)に対してズレのない加工ができたとしても1次加工の原点がずれていれば、原点ズレ自体も形状誤差の増大として作用するため、2次加工での取りしろが増えることとなる。2次加工では被加工面の除去単位が数十nm〜数μmであり、加工能率は1次加工に比べ大幅に低いため、取りしろの増加は、納期やコスト面が極めて大きなロスとして作用する。このため取りしろをできる限り小さくすることが望まれている。
【0007】
2次加工が前加工面を基準とした研磨工程の場合でも、うねりの山部のみを選択除去する修正研磨において、加工点の位置ズレによってうねりの山部が充分除去できず、精度不十分となる問題がある。特に加工面の形状評価は、加工物側面との位置関係とは無関係に、取得した形状データに対し数値計算で非球面軸等の加工中心を求め、求めた値を実際の加工原点として形状誤差の評価が行われる。このため前形状の修正研磨においては、形状評価で用いた加工原点を基準に修正加工を行うことが望ましい。
【0008】
1次加工面の形状を加工機上で取得するものとして、特開平6−285762号公報の実施例に示されるように、タッチセンサ型のプローブを工具把持部につけかえ、加工機あるいは加工用ロボットの動作によって形状を取得する方法が従来より用いられている。
【0009】
この方法の場合には、タッチセンサ型のプローブと2次加工用工具とを交換した際に工具把持位置の再現性が問題となり、工具を把持後に何らかの手段で実際の工具位置を評価しないと、結果として2次加工の加工原点がずれてしまう問題が残されている。
【0010】
また、2次加工用の工具の位置を正確に取得する方法としては、例えば特開平7−136903号公報のように一度ダミーワークの加工を行い、得られた加工面の形状データを詳細に分析することで、工具の位置決め誤差、輪郭誤差を算出する手法が開示されている。この方法ではダミーワークを1度加工し計測するという作業が新たな工程として発生すること、加工中の工具磨耗の大小が演算結果を左右する等の問題が残されている。
【0011】
また、従来、図10に示すような曲面加工装置が知られている。この曲面加工装置は、研磨工具101(切削工具や研削工具でも可)によってダミー加工物154に対し加工痕を形成し、研磨ヘッド110と相対位置が変化せぬように連結部材152で連結された計測ヘッド111から形状測定用プローブ151で加工痕位置を計測し工具位置座標を取得する。続いて実際の被加工物を把持し形状測定用プローブ151により加工面形状データを取得し、頂点あるいは端面等の加工原点を検出し加工を行うものである。
【0012】
【特許文献1】
特開平6−285762号公報(第3−5頁、図1〜13)
【特許文献2】
特開平7−136903号公報
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図10に示す曲面加工装置の場合でも、特開平6−285762号公報に示されるものと同様に、研磨工具と計測ヘッドとの入れ替えに際して連結部材の機械的精度等により位置ずれによる加工原点ずれが発生し、充分な精度が得られないという問題があった。
【0014】
また、図10に示す曲面加工装置の場合においても、特開平7−136903号公報に示されるものと同様に、2次加工の前に、加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得するための加工が必要であった。
また、図10に示す曲面加工装置の場合には、研磨ヘッドと計測ヘッドとの共存による装置の大型化という問題もあった。
【0015】
そこで、本発明は、研磨工具と計測ヘッドとのずれによる加工原点ずれが無く、且つ2次加工の前に、加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得するための加工を行う必要がなく、装置の小型化も可能な曲面加工方法及び曲面加工装置を提供することをその目的とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1に記載の発明は、被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法において、
前記被加工面に円弧断面を有する加工工具を一定荷重で押しつけるとともに走査し、前記加工工具を前記被加工面に沿った倣い動作をさせ、このとき加工工具の加圧方向の変位を位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得し、取得した位置関係に基づいて前記被加工面を前記加工工具で加工することを特徴とする曲面加工方法である。
【0017】
また、請求項2に記載の発明は、被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法において、
前記被加工面に円弧断面を有する研磨工具を一定荷重で押しつけるとともに走査し、前記研磨工具を前記被加工面に沿った倣い動作をさせ、このとき前記研磨工具の加圧方向の変位を位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する前記被加工面の位置関係を取得する第1の工程と、この値に基づき前記被加工面上に加工原点を定め、前記被加工面に対して点接触となる前記研磨工具を滞留時間制御で走査し形状を修正する第2の工程とを含むことを特徴とする曲面加工方法である。
【0018】
また、請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の曲面加工方法において、前記被加工面の座標を取得するためには、直動軸であるXYの直交2軸の制御で走査を行い、滞留時間制御による研磨加工時には、加工点の法線と加圧軸とを一致させるように傾き姿勢の制御をさらに行うことを特徴とする曲面加工方法である。
【0019】
また、請求項4に記載の発明は、被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法において、
前記被加工面に円弧断面を有する研削工具を一定荷重で押しつけるとともに走査し、前記研削工具を前記被加工面に沿った倣い動作をさせ、このとき前記研削工具の加圧方向の変位を位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得する第1の工程と、この値に基づき前記被加工面上に加工原点を定め、その後、前記研削工具の加圧軸としての動作を固定手段によって固定し、前記研削工具に所望の工具軌跡を与えることで曲面形状を創成加工する第2の工程とを含むことを特徴とする曲面加工方法である。
【0020】
また、請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の曲面加工方法において、前記被加工面の位置を取得するための前記工具の走査は、前記被加工面の曲面の頂点または最深部の近傍でXとYの2方向について走査し、2つの取得データの上死点または下死点から頂点または最深部の位置を決定することを特徴とする曲面加工方法である。
【0021】
また、請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の曲面加工方法において、前記頂点または最深部の位置の決定は、取得データに関数フィッティングによる近似曲線を求めることにより行うことを特徴とする曲面加工方法である。
【0022】
また、請求項7に記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の曲面加工方法において、前記被加工面の位置を取得するための前記工具の走査は、前記工具が前記被加工面から外れて落下する位置まで走査を行い、その落下開始点の工具座標から、前記被加工面のエッジあるいは型部材の側面の位置を決定することを特徴とする曲面加工方法である。
【0023】
また、請求項8に記載の発明は、被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工装置において、
円弧断面を有する加工工具と、該加工工具を前記被加工面に一定荷重で押しつける加圧機構と、前記加工工具が載置され加圧方向に移動可能な可動ブロックと、該可動ブロックの位置を検出する位置センサと、前記加工工具を前記被加工面に一定荷重で走査して倣い動作させ、前記位置センサの出力に基づき、前記加工機の持つ座標系に対する前記被加工面の位置関係を取得する手段と、
取得した位置関係に基づいて前記被加工面を前記加工工具で加工する手段とを備えていることを特徴とする曲面加工装置である。
【0024】
また、請求項9に記載の発明は、被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工装置において、
円弧断面を有する加工工具と、該加工工具を前記被加工面に一定荷重で押しつける加圧機構と、前記加工工具が載置され加圧方向に移動可能な可動ブロックと、該可動ブロックの位置を検出する位置センサと、前記可動ブロックを特定の位置に固定する固定手段と、前記加工工具に切り込み量を与える位置決め制御機構と、前記加工工具を前記被加工面に一定荷重で走査して倣い動作させ、前記位置センサの出力に基づき、前記加工機の持つ座標系に対する前記被加工面の位置関係を取得する手段と、その後加工工具に所望の軌跡を発生させ、被加工面へ工具軌跡を転写する手段とを備えていることを特徴とする曲面加工装置である。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る一実施形態の曲面加工装置に備える研磨ヘッドを示す概略斜視図である。図1では研磨工具を形状測定用プローブとして用いるための研磨ヘッド部の構成を示している。
【0026】
図1に示すように、この研磨ヘッド部は、工具スピンドル2によって回転駆動される研磨工具1と、エアスライドレール4の上を移動する可動ブロック3に連結されている工具スピンドル2と、エアスライドレール4が取り付けられたエアスライド本体5の側面に取りつけられたレーザースケール本体6と、可動ブロック3に取り付けられたレーザースケール検出ヘッド7とを備えて構成されている。
【0027】
前記可動ブロック4の位置はエアスライド本体5の側面に取りつけられたレーザースケール本体6とレーザースケール検出ヘッド7とにより0.05μmの分解能で検出可能となっている。
【0028】
図2は図1の研磨ヘッドを組み込んだ、本発明に係る一実施形態の曲面加工装置を示す概略正面図である。
図2に示すように、可動ブロック3はロードセル9を介してエアシリンダ8に連結され、研磨工具1はこのエアシリンダ8の推力によって、被加工物21に押しつけ力を発生させる。研磨工具1の押しつけ力はロードセル9によってモニターされ、モニターされた押しつけ力が所望の荷重となるよう荷重制御を行っている。エアシリンダ8は工具スピンドル2を含めた可動ブロック3の自重補償もかねており、研磨工具1の押しつけ力としては5gまでが設定可能である。被加工物21は図示しないXY軸移動機構により直線運動で走査される。研磨工具1は曲面に沿って上下動をし、このZ方向変位をXY座標と同期した形態で取得するものである。相対的には被加工面21aを有する被加工物21に対してエアスライド本体5を走査したことになる。なお、図2中、符号22はワークテーブル、23はZ軸コラムをそれぞれ示す。
以下ではエアスライド本体5の走査として説明をすすめる。
【0029】
図3は本発明に係る一実施形態の曲面加工装置による、加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得する動作を示す図である。図3では研磨工具を形状測定プローブに見立て形状データの取得動作を示すものである。
【0030】
図3にも示す研磨工具1は木粉をウレタン樹脂て固めたものである。被加工物21は近軸曲率が凸形状である非球面で材質は無電解Ni−Pメッキでダイヤモンド切削で仕上げられた面である。砥粒を付与する前の研磨工具1を停止状態にて非球面の頂点近傍で接触させ、X軸方向へエアスライド本体5を直線運動で移動させ、その時の研磨工具1のZ変位をレーザースケール検出ヘッド7で検出を行う。
【0031】
図4は図3の曲面加工装置における、加工原点設定後の研磨動作を示す図である。
図4に示すように、図3の形状計測の状態と異なるのは、被加工面21aにダイヤモンドペーストを塗布し、研磨工具1に回転を当て得ていることである。より高精度なものに対しては、加工点法線と荷重軸とが一致するような法線姿勢制御を付与することが必要である。
【0032】
図5は本発明に係る他の実施形態の曲面加工装置による、加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得する動作を示す図、図6は図5の曲面加工装置における、加工原点設定後の研削動作を示す図である。
【0033】
図5では、形状データの取得後にツールパスを転写する様な研削加工を可能とするものである。研削工具としては研磨工具1と同一の形状を有する軸付きのレジン砥石61を用いている。本実施形態と図1〜図4で説明した実施形態との違いは可動ブロック3を固定するためのクランプ機構31を持つ点であり、他の構成は同様である。
【0034】
図5に示すように、形状データの取得状態でクランプ機構31は解放されており、図6に示すように、クランプ機構31のクランプにより可動ブロック3が固定されたクランプ状態となり、定寸切り込みが可能な形態となっている。この状態でエアスライド本体5を図示しない移動機構を用いて所定のツールパスで移動させることにより、軌跡転写としての曲面の研削加工が可能となっている。
【0035】
図7は本発明に係る曲面加工装置を用いて、従来の加工基準である端面位置の検出が可能であることを示す図である。
図7に示すように、荷重制御状態で研磨工具1が落下点P1を検出し、落下点P1から工具曲率半径だけオフセットすることで被加工物21の端面座標を求めることが可能である。
【0036】
図8は本発明の曲面加工装置により、被加工物の凹面の最深点の検出を示す図である。
図8は凹面の最深点を求めるものである。下死点P2から加工原点を求めている。凹面に比べ凸面の場合同じ曲率半径であってもX軸の走査移動量に対するZの変化が緩やかとなるため、上死点のX位置検出が困難となる場合がある。このような場合は走査移動量の増大や円弧または2次関数等の近似関数のフィッティングを併用することで、正確な頂点位置の特定が可能となる。
【0037】
図9は第2の工程として法線姿勢制御を付与した曲面加工装置の一例としての研磨装置を示す図である。図9では研磨ヘッドは省略し研磨工具21のみを記載する。
図9に示すように、この研磨装置は、X軸直動ステージ48、Y軸直動ステージ49及び図示しないZ軸コラムからなる、XYZの直交3軸の直動スライドと、X軸周りの回転姿勢を制御するA軸チルトステージ46及びY軸周りの回転姿勢を制御するB軸チルトステージ47からなる2軸のチルトステージとを備えて構成され、5軸のNC(numerical control)位置決め制御を可能とするものである。
【0038】
被加工物21は、A軸チルトステージ46上に母線を長手の側面をX軸と平行に図示しないチャック機構によりチャックされている。研磨工具1の走査軌跡は、図9の研磨加工のツールパス45に示すように、Y方向に1ライン走査しX方向にピックフィードして再度Y方向に走査する動作を繰り返し加工を行った。この際に研磨工具1の加圧方向であるZ軸と加工点の法線とが常に一致するように、XYABの4軸同時制御を付与している。
【0039】
上述した研磨加工は、研磨工具1を例えば滞留時間制御することにより行うことができ、また、上述した研削加工は、研削工具であるレジン砥石61を例えば軌跡制御しこれを転写することにより行うことができる。滞留時間制御では、被加工面に研磨工具又は研削工具が当接している平均滞留時間を制御することにより、加工量を制御することができる。
【0040】
以上の曲面を高精度に仕上げる研削および研磨において、円弧断面を有する球状またはトロイダル形状(=タイヤ形状)の加工工具の使用を前提とする。この加工工具先端を触針式の形状測定プロ―ブにみたて、微弱でかつ一定の荷重で1次加工を経た被加工面に押しつけ走査する。加工工具は、回転を停止してブレーキをかけた状態とし、被加工面である曲面の頂点近傍で接触させる。走査には荷重方向であるZ軸と直交するX軸(またはY軸)で行う。加工工具は被加工面に沿って倣い動作を行う、このときの工具のZ軸方向変位をリニアスケールで取り込みXZの曲線として取得する。Y軸方向にも同様の走査でYZの曲線をそれぞれの曲線の上死点または関数フィッティングで求まる原点から被加工面の頂点を工具によって取得し、これを加工原点とする。
【0041】
1次加工面の形状を取得し、その形状データから実際に形成されている加工原点の位置を求め、これを基準にし、さらには2次加工の加工原点を正確にこれに一致させることができる。
【0042】
上記の1次加工において得られた加工面形状から、実際に形成された加工原点を割り出し、これを基準として、2次加工を行う事で2次加工の取りしろを極力小さくし、無駄のない高精度で高能率な曲面加工を実現する、加工法ならびに加工装置を提供することができる。
【0043】
2次加工が研削工程の場合倣い動作を行った荷重制御軸の直動スライドをクランプし定寸での切り込み動作が可能な状態に装置形態を変更し曲面形状の創成加工を行う。
【0044】
2次加工が研磨工程の場合は装置形態は上記クランプは不要となる。但し高精度加工時には荷重軸と加工点の法線が工具走査に伴いつねに一致するような法線姿勢制御を用いた研磨動作となる。
【0045】
上述した曲面加工法又は曲面加工装置により光学素子、光学素子成形型(金型)又はその成形品を作製することにより、曲面の光学素子あるいはその金型が従来なしえなかった精度と加工時間で製作可能となり結果として、これらを組み込んだ光学系や画像形成機器の性能向上と低コスト化が実現される。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
【0046】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1の発明によれば、小型な装置構成でかつダミー加工物の予備加工といった手間を経ることもなく、1次加工面基準の加工を正確に行うことができ、高効率で高精度な曲面の仕上加工を実現することができる。
【0047】
請求項2又は請求項8の発明によれば、小型な装置構成でかつダミー加工物の予備加工といった手間を経ることもなく、点接触の研磨工具を走査する仕上げ加工が正確な1次加工面基準のもとに実施可能となり、高効率で高精度な曲面の仕上加工が実現される。また、安価な高精度加工機の提供が可能となる。
【0048】
請求項4又は請求項9の発明によれば、小型な装置構成でかつダミー加工物の予備加工といった手間を経ることもなく、軌跡転写型の曲面の研削仕上げ加工が正確な1次加工面基準のもとに実施可能となり、高効率で高精度な曲面の仕上加工が実現される。安価な高精度加工機の提供が可能となる。
【0049】
請求項3の発明によれば、正確な1次加工面基準の加工法と法線姿勢制御を付与した点接触研磨加工の組み合わせによって、曲面の光学素子あるいはその金型が従来なしえなかった精度とリードタイムで製作可能となる。
【0050】
請求項5の発明によれば、上死点あるいは下死点といった直接的な指標で加工原点を得ることで、段取り時間が極めて短縮できる。
【0051】
請求項7の発明によれば、頂点のみならず立ち壁となる端面やエッジの位置も同様に簡易で短時間で検出可能となる。
【0052】
請求項6の発明によれば、曲率半径が大きく頂点探索が困難な形状においても、関数フィッティングの手法を組み合わせることで正確な頂点位置の取得が可能となる。演算自体も非常にシンプルであるため、段取り時間のロスはほとんど与えずに使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る一実施形態の曲面加工装置に備える研磨ヘッドを示す概略斜視図である。
【図2】図1の研磨ヘッドを組み込んだ、本発明に係る一実施形態の曲面加工装置を示す概略正面図である。
【図3】本発明に係る一実施形態の曲面加工装置による、加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得する動作を示す図である。
【図4】図3の曲面加工装置における、加工原点設定後の研磨動作を示す図である。
【図5】本発明に係る他の実施形態の曲面加工装置による、加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得する動作を示す図である。
【図6】図5の曲面加工装置における、加工原点設定後の研削動作を示す図である。
【図7】本発明に係る曲面加工装置を用いて、従来の加工基準である端面位置の検出が可能であることを示す図である。
【図8】本発明の曲面加工装置により、被加工物の最深点の検出を示す図である。
【図9】第2の工程として法線姿勢制御を付与した曲面加工装置の一例としての研磨装置を示す図である。
【図10】従来の曲面加工装置の要部を示す概略図である。
【図11】1次加工原点の設定方法を示す図である。
【符号の説明】
1 研磨工具(加工工具)
2 工具スピンドル
3 可動ブロック
4 エアスライドレール
5 エアスライド本体
6 レーザスケール本体(位置センサ)
7 レーザスケール検出ヘッド(位置センサ)
8 エアシリンダ
9 ロードセル
21 被加工物
21a 被加工面
31 クランプ機構
45 研磨加工のツールパス
46 A軸チルトステージ
47 B軸チルトステージ
48 X軸直動ステージ
49 Y軸直動ステージ
61 レジン砥石(加工工具)
Claims (9)
- 被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法において、
前記被加工面に円弧断面を有する加工工具を一定荷重で押しつけるとともに走査し、前記加工工具を前記被加工面に沿った倣い動作をさせ、このとき加工工具の加圧方向の変位を位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得し、取得した位置関係に基づいて前記被加工面を前記加工工具で加工することを特徴とする曲面加工方法。 - 被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法において、
前記被加工面に円弧断面を有する研磨工具を一定荷重で押しつけるとともに走査し、前記研磨工具を前記被加工面に沿った倣い動作をさせ、このとき前記研磨工具の加圧方向の変位を位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する前記被加工面の位置関係を取得する第1の工程と、この値に基づき前記被加工面上に加工原点を定め、前記被加工面に対して点接触となる前記研磨工具を滞留時間制御で走査し形状を修正する第2の工程とを含むことを特徴とする曲面加工方法。 - 請求項2に記載の曲面加工方法において、前記被加工面の座標を取得するためには、直動軸であるXYの直交2軸の制御で走査を行い、滞留時間制御による研磨加工時には、加工点の法線と加圧軸とを一致させるように傾き姿勢の制御をさらに行うことを特徴とする曲面加工方法。
- 被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工方法において、
前記被加工面に円弧断面を有する研削工具を一定荷重で押しつけるとともに走査し、前記研削工具を前記被加工面に沿った倣い動作をさせ、このとき前記研削工具の加圧方向の変位を位置センサによって取得し、取得した加圧方向の変位から前記加工機の持つ座標系に対する被加工面の位置関係を取得する第1の工程と、この値に基づき前記被加工面上に加工原点を定め、その後、前記研削工具の加圧軸としての動作を固定手段によって固定し、前記研削工具に所望の工具軌跡を与えることで曲面形状を創成加工する第2の工程とを含むことを特徴とする曲面加工方法。 - 請求項1〜4の何れかに記載の曲面加工方法において、前記被加工面の位置を取得するための前記工具の走査は、前記被加工面の曲面の頂点または最深部の近傍でXとYの2方向について走査し、2つの取得データの上死点または下死点から頂点または最深部の位置を決定することを特徴とする曲面加工方法。
- 請求項5に記載の曲面加工方法において、前記頂点または最深部の位置の決定は、取得データに関数フィッティングによる近似曲線を求めることにより行うことを特徴とする曲面加工方法。
- 請求項1〜4の何れかに記載の曲面加工方法において、前記被加工面の位置を取得するための前記工具の走査は、前記工具が前記被加工面から外れて落下する位置まで走査を行い、その落下開始点の工具座標から、前記被加工面のエッジあるいは型部材の側面の位置を決定することを特徴とする曲面加工方法。
- 被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工装置において、
円弧断面を有する加工工具と、該加工工具を前記被加工面に一定荷重で押しつける加圧機構と、前記加工工具が載置され加圧方向に移動可能な可動ブロックと、該可動ブロックの位置を検出する位置センサと、前記加工工具を前記被加工面に一定荷重で走査して倣い動作させ、前記位置センサの出力に基づき、前記加工機の持つ座標系に対する前記被加工面の位置関係を取得する手段と、
取得した位置関係に基づいて前記被加工面を前記加工工具で加工する手段とを備えていることを特徴とする曲面加工装置。 - 被加工物の被加工面を加工機で加工する曲面加工装置において、
円弧断面を有する加工工具と、該加工工具を前記被加工面に一定荷重で押しつける加圧機構と、前記加工工具が載置され加圧方向に移動可能な可動ブロックと、該可動ブロックの位置を検出する位置センサと、前記可動ブロックを特定の位置に固定する固定手段と、前記加工工具に切り込み量を与える位置決め制御機構と、前記加工工具を前記被加工面に一定荷重で走査して倣い動作させ、前記位置センサの出力に基づき、前記加工機の持つ座標系に対する前記被加工面の位置関係を取得する手段と、その後加工工具に所望の軌跡を発生させ、被加工面へ工具軌跡を転写する手段とを備えていることを特徴とする曲面加工装置。
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