JP2006231463A - 曲面研磨装置及び曲面研磨方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】滞留時間を制御する多軸制御研磨装置において、安価なコントロール方式を提供する。
【解決手段】工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う多軸制御研磨装置において、工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御する。
【選択図】 図１−１
【解決手段】工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う多軸制御研磨装置において、工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御する。
【選択図】 図１−１
Description
本発明は、自由曲面を有する光学素子、例えばレーザービームプリンタやデジタル複写機に用いられるｆθレンズ等の複雑な曲面を有する各種部品、及びこれを成形するための金型を高精度に研磨するための研磨装置、及びその加工方法に関するものである。
そして、本発明は、研磨装置やその加工方法のみならず、倣い動作によって曲面を走査する工具、ロボットアーム又は計測プローブの速度制御にも広く活用し得るものであり、また、軌跡転写の加工である切削加工や研削加工においても、多軸制御加工機の制御法として活用可能である。
そして、本発明は、研磨装置やその加工方法のみならず、倣い動作によって曲面を走査する工具、ロボットアーム又は計測プローブの速度制御にも広く活用し得るものであり、また、軌跡転写の加工である切削加工や研削加工においても、多軸制御加工機の制御法として活用可能である。
光学系のコンパクト化に伴い、回転対称軸を持たない自由曲面形状の光学素子が増加している。このような光学素子又はこれを成形するための金型を研磨する装置として、研磨工具の一部を概略点接触させこの接触点を走査して、加工面全域を加工する加工法が実施されている。工具の走査に伴い、研磨荷重方向と被加工点に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行うので、研磨装置は多軸制御が必要とされている。軸構成としては直線移動軸であるＸ軸とＹ軸と、これらの軸と平行な軸線回りに回転動作するＡ軸とＢ軸の４軸構成を最低限含んだ構成が一般となっている。
自由曲面の形状修正を行う研磨においては、工具滞留時間が除去深さに比例するといったプレストンの経験式を活用し、被加工面上での工具滞留時間を制御する手法が広く用いられている。このような手法は、滞留時間制御による研磨と呼ばれることが多い。滞留時間制御の研磨を行うためには、研磨工具の軌跡上での速度を厳密に制御する必要がある。しかしながら、上述したような回転移動軸と直線移動軸が組み合わされた多軸制御研磨装置においては、機構が複雑なため加工面上で所定の速度を出すために、Ｘ,Ｙ,Ａ,Ｂの各軸にどのような速度指令を出せば良いのかは簡単に求めることができず、多軸加工機用ＣＡＭシステムなどによって計算されるのが通常となっていた。
このような課題に対し、特開２００３−１９５９１７号公報においては、工具軌跡上に速度制御上必要とされる間隔で補間点を形成し、これを機械座標上での制御点として座標変換する仕組みをつくり、これを加工機コントローラに組み込む構成が開示されている。この方法では確かにＮＣデータ自体は簡素化することができるが、コントローラ内部での演算量が増えるため、動作速度を確保するためには高速演算処理能力を持つ高価なコントローラが必要となってくる。研磨加工においては、被加工面に対して倣い動作を行うため、研磨荷重方向に曲がりを持つような工具軌跡は、ＮＣ制御で厳密に形成する必要はない。
倣い動作を考慮し、滞留時間制御を重視した研磨用のコントローラとしては、特開２００２−２１０６５４号公報があり、ここではワーク座標系の工具軌跡をコントローラ内部で動作指令用の機械座標に変換し、速度指令としては、ＮＣデータ各ブロック(＝一行のコマンド)の動作完了時間として、滞留時間を直接指令値に使用する構成が開示されている。この方法によれば、機械座標に変換した各軸の移動量が未知な段階であっても、送り速度に相当する滞留時間を指令することが可能である。しかし、この方法においても、コントローラ内部での演算量が増えるため、高速演算処理能力を持ち、時間指令で動作するといった特別仕様の高価なコントローラが必要となってしまう。
本発明の課題は、以上の問題に鑑み、倣い動作による研磨であることを活かし、安価で汎用の加工機コントローラによって、正確な滞留時間制御により多軸制御研磨装置を動作させることである。特に、汎用のコントローラにおいては、Ｇコードと呼ばれるＮＣデータ用フォーマットが標準となっており、これに適合する形態で上記課題を実現させることである。
上記課題に対する解決手段は、直線移動軸又は回転移動軸の少なくとも１つの移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御することが基本となっている。
上記課題を解決するために、従来例においてコントローラ内部に持たせていた機械動作指令用の座標変換を事前に行いＮＣデータ化しておくことにより、コントローラの負担を軽減し、Ｇコードフォーマットの使用を可能とした。滞留時間制御に必要な送り速度の算出は、制御指令を与える軸を特定軸に限定することにより、滞留時間制御の精度を劣化させることなく、極めて簡素化し高価な多軸用ＣＡＭシステムを不要とした。加工機としては特定の軸をマスター軸として、他の軸をスレーブ軸とした同期制御機構をもたせること、マスター軸は加工中に任意の軸に切り替えが可能な機能が必要である。また、滞留時間制御に必要な送り速度の算出方法としては、工具先端が倣い動作で生成する実際の軌跡長さと、加工機に指令されるＮＣデータ内のマスター軸移動量の比に基づいて算出することにより、とても簡易な計算で送り速度を導出することが可能となった。
上記課題を解決するために、従来例においてコントローラ内部に持たせていた機械動作指令用の座標変換を事前に行いＮＣデータ化しておくことにより、コントローラの負担を軽減し、Ｇコードフォーマットの使用を可能とした。滞留時間制御に必要な送り速度の算出は、制御指令を与える軸を特定軸に限定することにより、滞留時間制御の精度を劣化させることなく、極めて簡素化し高価な多軸用ＣＡＭシステムを不要とした。加工機としては特定の軸をマスター軸として、他の軸をスレーブ軸とした同期制御機構をもたせること、マスター軸は加工中に任意の軸に切り替えが可能な機能が必要である。また、滞留時間制御に必要な送り速度の算出方法としては、工具先端が倣い動作で生成する実際の軌跡長さと、加工機に指令されるＮＣデータ内のマスター軸移動量の比に基づいて算出することにより、とても簡易な計算で送り速度を導出することが可能となった。
〔解決手段１〕（請求項１に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段１は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置の制御方法であって、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの制御軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの制御軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の制御軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、正確な送り速度を指令することが可能である。
上記課題を解決するために講じた解決手段１は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置の制御方法であって、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの制御軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの制御軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の制御軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、正確な送り速度を指令することが可能である。
〔解決手段２〕（請求項２に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段２は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置において、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の直線移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、回転移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。
上記課題を解決するために講じた解決手段２は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置において、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の直線移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、回転移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。
〔解決手段３〕（請求項３に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段３は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置において、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの回転移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの回転移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の回転移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、直線移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。
上記課題を解決するために講じた解決手段３は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置において、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの回転移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの回転移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の回転移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、直線移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。
〔解決手段４〕（請求項４に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段４は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置の制御方法であって、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することを基本形態として、状況に応じて加工中にマスター軸を任意の回転移動軸に変更し、他の軸をスレーブ軸とする切り替えを行うことである。
上記課題を解決するために講じた解決手段４は、被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置の制御方法であって、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することを基本形態として、状況に応じて加工中にマスター軸を任意の回転移動軸に変更し、他の軸をスレーブ軸とする切り替えを行うことである。
〔作 用〕
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行うことを基本形態とし、状況に応じて加工中にマスター軸を任意の回転移動軸に変更し、他の軸をスレーブ軸とするような切り替えを逐次可能としたものである。加工対象である曲面形状によっては、回転移動軸が殆ど移動しない形状や直線移動軸が殆ど移動しない形状が混在する場合があり、マスター軸の移動量が小さく殆ど動作しないツールパスが生じた場合、マスター軸の最低移動量を設定し、これに満たないツールパスではマスター軸を切り替えることにより、多様な曲面形状に対して、常に正確な滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができる。
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行うことを基本形態とし、状況に応じて加工中にマスター軸を任意の回転移動軸に変更し、他の軸をスレーブ軸とするような切り替えを逐次可能としたものである。加工対象である曲面形状によっては、回転移動軸が殆ど移動しない形状や直線移動軸が殆ど移動しない形状が混在する場合があり、マスター軸の移動量が小さく殆ど動作しないツールパスが生じた場合、マスター軸の最低移動量を設定し、これに満たないツールパスではマスター軸を切り替えることにより、多様な曲面形状に対して、常に正確な滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができる。
〔実施態様１〕（請求項５に対応）
実施態様１は、上記解決手段２の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸に与える送り速度の指令値は、単位時間当たりの移動距離であることである。
〔作 用〕
マスター軸に与える送り速度の指令値は、ｍｍ／ｍｉｎといった単位時間当たりの移動距離とすることにより、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
実施態様１は、上記解決手段２の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸に与える送り速度の指令値は、単位時間当たりの移動距離であることである。
〔作 用〕
マスター軸に与える送り速度の指令値は、ｍｍ／ｍｉｎといった単位時間当たりの移動距離とすることにより、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
〔実施態様２〕（請求項６に対応）
実施態様２は、上記解決手段３の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸に与える角速度の指令値は、単位時間当たりの角度変化量であることである。
〔作 用〕
マスター軸に与える送り速度の指令値は、ｄｅｇ／ｍｉｎといった角速度とすることにより、上記実施様態１と同様に、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
実施態様２は、上記解決手段３の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸に与える角速度の指令値は、単位時間当たりの角度変化量であることである。
〔作 用〕
マスター軸に与える送り速度の指令値は、ｄｅｇ／ｍｉｎといった角速度とすることにより、上記実施様態１と同様に、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
〔実施態様３〕（請求項７に対応）
実施態様３は、上記解決手段４の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸はＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えが可能であることである。
〔作 用〕
マスター軸は、ＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えが可能であるため、上記解決手段４の動作が無人運転で、かつ多様な曲面に対して実施可能となる。
実施態様３は、上記解決手段４の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸はＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えが可能であることである。
〔作 用〕
マスター軸は、ＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えが可能であるため、上記解決手段４の動作が無人運転で、かつ多様な曲面に対して実施可能となる。
〔実施態様４〕（請求項８に対応）
実施態様４は、上記解決手段４又は実施態様３の多軸制御研磨装置の制御方法において、マスター軸が直線移動軸の場合は、該マスター軸に与える送り速度の指令値は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は、該マスター軸に与える角速度の指令値は単位時間当たりの角度変化量であることである。
〔作 用〕
マスター軸が直線移動軸の場合は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は単位時間当たりの角度変化量であるので、上記実施様態１と同様に、標準でＧコードフォーマットで使用できる形態であるため、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができる。
実施態様４は、上記解決手段４又は実施態様３の多軸制御研磨装置の制御方法において、マスター軸が直線移動軸の場合は、該マスター軸に与える送り速度の指令値は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は、該マスター軸に与える角速度の指令値は単位時間当たりの角度変化量であることである。
〔作 用〕
マスター軸が直線移動軸の場合は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は単位時間当たりの角度変化量であるので、上記実施様態１と同様に、標準でＧコードフォーマットで使用できる形態であるため、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができる。
〔実施態様５〕（請求項９に対応）
実施態様５は、上記解決手段２又は解決手段３の多軸制御研磨装置において、直線移動軸はＸ,Ｙの直交２軸又はＸ,Ｙ,Ｚの直交３軸とし研磨荷重方向をＺ軸とするとき、回転移動軸は上記Ｘ軸と平行な回転移動軸を持つＡ軸と、Ｙ軸と平行な回転移動軸を持つＢ軸の２軸から成り、合計の制御軸数として４軸又は５軸構成であり、Ａ軸とＢ軸の回転軸心は直交することである。
〔作 用〕
直線移動軸はＸ,Ｙの直交２軸又はＸ,Ｙ,Ｚの直交３軸とし研磨荷重方向をＺ軸とするとき、回転移動軸はＸ軸と平行な回転移動軸を持つＡ軸と、Ｙ軸と平行な回転移動軸を持つＢ軸の２軸から成り、合計の制御軸数として４軸又は５軸構成とするものであり、回転移動軸は研磨荷重方向と加工点での法線ベクトルを一致させるための姿勢制御を行う軸であり、必ずしもＢ,Ｃ軸やＡ,Ｃ軸で不可能ではないが、Ａ,Ｂ軸構成の方がよりＮＣデータの作成も簡易であり、位置決め精度の点でも優れた構成である。
実施態様５は、上記解決手段２又は解決手段３の多軸制御研磨装置において、直線移動軸はＸ,Ｙの直交２軸又はＸ,Ｙ,Ｚの直交３軸とし研磨荷重方向をＺ軸とするとき、回転移動軸は上記Ｘ軸と平行な回転移動軸を持つＡ軸と、Ｙ軸と平行な回転移動軸を持つＢ軸の２軸から成り、合計の制御軸数として４軸又は５軸構成であり、Ａ軸とＢ軸の回転軸心は直交することである。
〔作 用〕
直線移動軸はＸ,Ｙの直交２軸又はＸ,Ｙ,Ｚの直交３軸とし研磨荷重方向をＺ軸とするとき、回転移動軸はＸ軸と平行な回転移動軸を持つＡ軸と、Ｙ軸と平行な回転移動軸を持つＢ軸の２軸から成り、合計の制御軸数として４軸又は５軸構成とするものであり、回転移動軸は研磨荷重方向と加工点での法線ベクトルを一致させるための姿勢制御を行う軸であり、必ずしもＢ,Ｃ軸やＡ,Ｃ軸で不可能ではないが、Ａ,Ｂ軸構成の方がよりＮＣデータの作成も簡易であり、位置決め精度の点でも優れた構成である。
〔解決手段５〕（請求項１０に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段５は、上記解決手段２に記載の多軸制御研磨装置、又は上記解決手段４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法において、多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータの作成方法であって、
ＮＣデータ内の直線移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での直線移動軸によるブロック間移動距離をＬｍ、及び被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、
以下の式により上記Ｆを算出することである。
Ｆ＝ｆ×(Ｌｍ／Ｌｓ）
〔作 用〕
多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータ作成方法として、ＮＣデータ内の直線移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での直線移動軸によるブロック間移動距離をＬｍ、被加工面上での工具走査軌跡長さＬｓとするとき、以下の式により上記Ｆを算出するものであり、簡易な計算式により正確な滞留時間制御のための送り速度を導出することが可能である。
Ｆ＝ｆ×(Ｌｍ／Ｌｓ）
上記課題を解決するために講じた解決手段５は、上記解決手段２に記載の多軸制御研磨装置、又は上記解決手段４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法において、多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータの作成方法であって、
ＮＣデータ内の直線移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での直線移動軸によるブロック間移動距離をＬｍ、及び被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、
以下の式により上記Ｆを算出することである。
Ｆ＝ｆ×(Ｌｍ／Ｌｓ）
〔作 用〕
多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータ作成方法として、ＮＣデータ内の直線移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での直線移動軸によるブロック間移動距離をＬｍ、被加工面上での工具走査軌跡長さＬｓとするとき、以下の式により上記Ｆを算出するものであり、簡易な計算式により正確な滞留時間制御のための送り速度を導出することが可能である。
Ｆ＝ｆ×(Ｌｍ／Ｌｓ）
〔解決手段６〕（請求項１１に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段６は、上記解決手段３に記載の多軸制御研磨装置、又は上記解決手段４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法において、多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータの作成方法であって、
ＮＣデータ内の回転移動軸に与える角速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での回転移動軸によるブロック間移動角度をθ、及び被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、
以下の式により上記Ｆを算出することである。
Ｆ＝ｆ×(θ／Ｌｓ）
〔作 用〕
多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータ作成方法として、ＮＣデータ内の回転移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内で回転移動軸によるブロック間移動角度をθ、被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、以下の式により上記Ｆを算出するものであり、簡易な計算式により正確な滞留時間制御のための送り速度を導出することが可能である。直線移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。
Ｆ＝ｆ×(θ／Ｌｓ)
上記課題を解決するために講じた解決手段６は、上記解決手段３に記載の多軸制御研磨装置、又は上記解決手段４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法において、多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータの作成方法であって、
ＮＣデータ内の回転移動軸に与える角速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での回転移動軸によるブロック間移動角度をθ、及び被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、
以下の式により上記Ｆを算出することである。
Ｆ＝ｆ×(θ／Ｌｓ）
〔作 用〕
多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータ作成方法として、ＮＣデータ内の回転移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内で回転移動軸によるブロック間移動角度をθ、被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、以下の式により上記Ｆを算出するものであり、簡易な計算式により正確な滞留時間制御のための送り速度を導出することが可能である。直線移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。
Ｆ＝ｆ×(θ／Ｌｓ)
〔解決手段７〕（請求項１２に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段７は、上記解決手段５又は解決手段６のＮＣデータの作成方法において、被加工面上での工具走査軌跡長さＬｓは、該被加工面上の工具走査軌跡を円弧で近似して求めるＮＣプログラムの作成方法である。
〔作 用〕
ＮＣデータの作成方法において、被加工面上での工具の走査距離Ｌｓは、被加工面上の工具軌跡を円弧で近似して求めている。通常の光学面の研磨においては、ＮＣデータ１ブロックによるＬｓは１ｍｍ以下であり、ｆθレンズ光学面の場合は最小曲率半径が１０ｍｍ程度であり、このような連続曲面上にある非円弧の軌跡を円弧で置き換えても精度上の問題はない。
上記課題を解決するために講じた解決手段７は、上記解決手段５又は解決手段６のＮＣデータの作成方法において、被加工面上での工具走査軌跡長さＬｓは、該被加工面上の工具走査軌跡を円弧で近似して求めるＮＣプログラムの作成方法である。
〔作 用〕
ＮＣデータの作成方法において、被加工面上での工具の走査距離Ｌｓは、被加工面上の工具軌跡を円弧で近似して求めている。通常の光学面の研磨においては、ＮＣデータ１ブロックによるＬｓは１ｍｍ以下であり、ｆθレンズ光学面の場合は最小曲率半径が１０ｍｍ程度であり、このような連続曲面上にある非円弧の軌跡を円弧で置き換えても精度上の問題はない。
〔解決手段８〕（請求項１３に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段８は、上記解決手段１、解決手段４、あるいは上記実施態様１〜実施態様４のいずれかに記載の多軸制御研磨装置の制御方法、上記解決手段２、解決手段３、あるいは実施態様５のいずれかに記載の多軸制御研磨装置、上記解決手段５あるいは解決手段６に記載のＮＣデータの作成方法、又は上記解決手段７に記載のＮＣプログラムの作成方法の少なくとも１つを用いた曲面研磨方法である。
〔作 用〕
滞留時間制御を用いた高精度な形状修正研磨が、汎用のＮＣコントローラと多軸制御研磨装置の構成により実施することができる。また、加工に必要なＮＣデータの作成も、高価なＣＡＭシステムを必要とすることなく簡易に行うことができる。
上記課題を解決するために講じた解決手段８は、上記解決手段１、解決手段４、あるいは上記実施態様１〜実施態様４のいずれかに記載の多軸制御研磨装置の制御方法、上記解決手段２、解決手段３、あるいは実施態様５のいずれかに記載の多軸制御研磨装置、上記解決手段５あるいは解決手段６に記載のＮＣデータの作成方法、又は上記解決手段７に記載のＮＣプログラムの作成方法の少なくとも１つを用いた曲面研磨方法である。
〔作 用〕
滞留時間制御を用いた高精度な形状修正研磨が、汎用のＮＣコントローラと多軸制御研磨装置の構成により実施することができる。また、加工に必要なＮＣデータの作成も、高価なＣＡＭシステムを必要とすることなく簡易に行うことができる。
〔解決手段９〕（請求項１４に対応）
上記課題を解決するために講じた解決手段９は、上記解決手段１、解決手段４、あるいは上記実施態様１〜実施態様４のいずれかに記載の多軸制御研磨装置の制御方法、上記解決手段２、解決手段３、あるいは実施態様５のいずれかに記載の多軸制御研磨装置、上記解決手段５あるいは解決手段６に記載のＮＣデータの作成方法、又は上記解決手段７に記載のＮＣプログラムの作成方法の少なくとも１つを用いて加工された光学素子又はその金型である。
〔作 用〕
滞留時間制御を用いた高精度な形状修正研磨が、汎用のＮＣコントローラと多軸制御研磨装置の構成により実施することができるので、高精度の光学素子又はその金型を比較的安価に加工することが可能である。
上記課題を解決するために講じた解決手段９は、上記解決手段１、解決手段４、あるいは上記実施態様１〜実施態様４のいずれかに記載の多軸制御研磨装置の制御方法、上記解決手段２、解決手段３、あるいは実施態様５のいずれかに記載の多軸制御研磨装置、上記解決手段５あるいは解決手段６に記載のＮＣデータの作成方法、又は上記解決手段７に記載のＮＣプログラムの作成方法の少なくとも１つを用いて加工された光学素子又はその金型である。
〔作 用〕
滞留時間制御を用いた高精度な形状修正研磨が、汎用のＮＣコントローラと多軸制御研磨装置の構成により実施することができるので、高精度の光学素子又はその金型を比較的安価に加工することが可能である。
本発明の効果を主な請求項毎に整理すると、次ぎのとおりである。
(１) 請求項１に係る発明
送り速度の指令値はマスター軸である制御軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の制御軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、正確な送り速度を指令することが可能である。このように、直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができるため、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
(１) 請求項１に係る発明
送り速度の指令値はマスター軸である制御軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の制御軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、正確な送り速度を指令することが可能である。このように、直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができるため、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
(２) 請求項２に係る発明
送り速度の指令値はマスター軸である直線移動軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の直線移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、回転移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。このように、直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができるため、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
送り速度の指令値はマスター軸である直線移動軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の直線移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な送り速度を指令することができるので、回転移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。このように、直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができるため、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
(３) 請求項３に係る発明
送り速度の指令値はマスター軸である回転移動軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の回転移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な角速度を直接指令することができるので、特定の凹シリンダ形状のように直線移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。このように、直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができるため、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
(４) 請求項４に係る発明
マスター軸を直線移動軸から回転移動軸へ、又はその逆へ１ブロック毎に逐次切り替えることが可能であるため、回転移動軸が殆ど移動しない形状や直線移動軸が殆ど移動しない形状が混在するような多様な曲面形状の加工に対応することが可能である。
直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができ、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
送り速度の指令値はマスター軸である回転移動軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行う形態とすることにより、特定の回転移動軸の移動量のみに着目して、簡単に滞留時間制御に必要な角速度を直接指令することができるので、特定の凹シリンダ形状のように直線移動軸が殆ど移動しない形状においても正確な送り速度を指令することができる。このように、直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができるため、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
(４) 請求項４に係る発明
マスター軸を直線移動軸から回転移動軸へ、又はその逆へ１ブロック毎に逐次切り替えることが可能であるため、回転移動軸が殆ど移動しない形状や直線移動軸が殆ど移動しない形状が混在するような多様な曲面形状の加工に対応することが可能である。
直線移動軸と回転移動軸の動作に対して、１つの共通した速度指令値を与えることができ、汎用のＮＣコントローラのもつ直線補間などの補間機能をそのまま活用することができる。
(５) 請求項５に係る発明
マスター軸に与える送り速度の指令値は、単位時間あたりの移動距離とすることにより、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
(６) 請求項６に係る発明
マスター軸に与える送り速度の指令値は、角速度とすることにより、上記請求項５に係る発明と同様に、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
マスター軸に与える送り速度の指令値は、単位時間あたりの移動距離とすることにより、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
(６) 請求項６に係る発明
マスター軸に与える送り速度の指令値は、角速度とすることにより、上記請求項５に係る発明と同様に、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
(７) 請求項７に係る発明
マスター軸は、ＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えが可能であるため、請求項４に係る発明の動作が無人運転で、かつ多様な曲面に対して実施可能である。
(８) 請求項８に係る発明
マスター軸が直線移動軸の場合は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は単位時間当たりの角度変化量であるので、上記請求項５に係る発明と同様に、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
マスター軸は、ＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えが可能であるため、請求項４に係る発明の動作が無人運転で、かつ多様な曲面に対して実施可能である。
(８) 請求項８に係る発明
マスター軸が直線移動軸の場合は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は単位時間当たりの角度変化量であるので、上記請求項５に係る発明と同様に、Ｇコードフォーマットに対応した汎用のコントローラを使用することができ、これが具備する補間機能をそのまま活用することができる。
(９) 請求項９に係る発明
回転移動軸は、研磨荷重方向と加工点での法線ベクトルを一致させるための姿勢制御を行う軸であり、直交する直線３軸のＸ,Ｙ,Ｚ軸をもつ加工機において、Ｘ軸周りの回転軸をＡ軸、Ｙ軸周りをＢ軸、Ｚ軸周りをＣ軸とすると、必ずしもＢ,Ｃ軸やＡ,Ｃ軸で不可能ではないが、Ａ,Ｂ軸構成の方がよりＮＣデータの作成も簡易であり、位置決め精度の点でも優れた構成となる。特に、実施例においてはＡ軸とＢ軸の回転軸心を直交させており、相互の回転運動が他方の回転軸心を移動させることがないため、姿勢制御のための座標計算はより簡素化されている。
(１０) 請求項１０及び請求項１１に係る発明
マスター軸に設定した特定の軸の移動量のみにより送り速度を指令するため、簡易な計算式により正確な滞留時間制御のための送り速度を導出することができる。
回転移動軸は、研磨荷重方向と加工点での法線ベクトルを一致させるための姿勢制御を行う軸であり、直交する直線３軸のＸ,Ｙ,Ｚ軸をもつ加工機において、Ｘ軸周りの回転軸をＡ軸、Ｙ軸周りをＢ軸、Ｚ軸周りをＣ軸とすると、必ずしもＢ,Ｃ軸やＡ,Ｃ軸で不可能ではないが、Ａ,Ｂ軸構成の方がよりＮＣデータの作成も簡易であり、位置決め精度の点でも優れた構成となる。特に、実施例においてはＡ軸とＢ軸の回転軸心を直交させており、相互の回転運動が他方の回転軸心を移動させることがないため、姿勢制御のための座標計算はより簡素化されている。
(１０) 請求項１０及び請求項１１に係る発明
マスター軸に設定した特定の軸の移動量のみにより送り速度を指令するため、簡易な計算式により正確な滞留時間制御のための送り速度を導出することができる。
(１１) 請求項１２に係る発明
ｆθレンズ光学面の場合、最小曲率半径が１０ｍｍ程度であり、このような連続曲面上にある非円弧の軌跡を円弧で置き換えても精度上の問題はない。この近似によって任意曲線の走査の導出が極めて容易となり、送り速度の導出に必要なＬｓを得ることができる。
(１２) 請求項１３及び請求項１４に係る発明
高精度な形状修正研磨が、汎用のＮＣコントローラと多軸制御研磨装置の構成により実施でき、加工に必要なＮＣデータの作成も、高価なＣＡＭシステムを必要とせず簡易に行うことができる。これにより、研磨加工のための設備費を低減することができ、ＮＣデータの作成も短時間で可能であるため、部品のコストダウンを実現することができる。
ｆθレンズ光学面の場合、最小曲率半径が１０ｍｍ程度であり、このような連続曲面上にある非円弧の軌跡を円弧で置き換えても精度上の問題はない。この近似によって任意曲線の走査の導出が極めて容易となり、送り速度の導出に必要なＬｓを得ることができる。
(１２) 請求項１３及び請求項１４に係る発明
高精度な形状修正研磨が、汎用のＮＣコントローラと多軸制御研磨装置の構成により実施でき、加工に必要なＮＣデータの作成も、高価なＣＡＭシステムを必要とせず簡易に行うことができる。これにより、研磨加工のための設備費を低減することができ、ＮＣデータの作成も短時間で可能であるため、部品のコストダウンを実現することができる。
倣い動作による研磨であることを活かし、安価で汎用の加工機コントローラによって、正確な滞留時間制御により多軸制御研磨装置を動作させるという目的を、直線移動軸又は回転移動軸の少なくとも１つをマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行うことにより実現した。
本発明の実施例１（請求項１、２、５、９、１０、１３、１４に対応）について、図１−１〜図４を参照しながら説明する。図１−１は５軸制御が可能な研磨装置の要部拡大斜視図、図１−２は同じく研磨装置の全体概要図、図２はｆθレンズ金型の光学成形面の平面図、図３は姿勢制御に必要な軸指令値に関する説明図、図４はＮＣデータとしての位置指令値に関する説明図である。
この実施例１は、ダイヤモンドバイトによって超精密切削仕上げされたｆθレンズ金型の金型設計値に対する誤差成分を、点接触の研磨加工によって修正加工する事例である。ｆθレンズの場合は、その長手方向を主走査方向、短手方向を副走査方向と呼んでおり、以下における説明は、副走査方向断面における曲率半径の修正である。その修正量は場所によって異なるが、深さ換算で２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度である。
この実施例１は、ダイヤモンドバイトによって超精密切削仕上げされたｆθレンズ金型の金型設計値に対する誤差成分を、点接触の研磨加工によって修正加工する事例である。ｆθレンズの場合は、その長手方向を主走査方向、短手方向を副走査方向と呼んでおり、以下における説明は、副走査方向断面における曲率半径の修正である。その修正量は場所によって異なるが、深さ換算で２００ｎｍ〜４００ｎｍ程度である。
この加工装置は、図１−１に示されているように、Ｘ,Ｙ,Ｚ,Ａ,Ｂの５軸制御が可能な研磨装置である。直交する３軸の直線移動軸X,Ｙ,Ｚ軸のうち、Ｚ軸が研磨荷重方向と一致している。このＺ軸は、図１−２に示すようにＺ軸方向にＮＣで位置決めされる可動部材２０と、これに取り付けられ荷重制御軸となる直動案内１０によって構成されている。直動案内１０は空気静圧案内であり、非接触状態で摩擦レス構造となっている。直動案内１０はＺ軸と平行をなすように組み付けられている。研磨工具１に押し付け力を発生させるため、スピンドル保持部１１には推力発生用の空圧シリンダ１２が連結され、その供給エア圧を変化させることにより研磨荷重を制御している。
回転軸はＸ軸周りの回転を行なうＡ軸と、Ｙ軸周りの回転を行なうＢ軸の２軸で構成されている。Ｂ軸は通常の回転軸受けにより構成されているが、Ａ軸はその案内面がシリンダ形状をなし、スイベルステージと呼ばれる形態である。このステージ上面がワーク取り付け面であり、ここに配したマグネットチャックによってｆθレンズ金型２が取り付けられている。図１−１の例においては、走査レンズ用金型の主走査方向（長手方向）がＸ軸と平行をなすように取り付けられている。
回転軸はＸ軸周りの回転を行なうＡ軸と、Ｙ軸周りの回転を行なうＢ軸の２軸で構成されている。Ｂ軸は通常の回転軸受けにより構成されているが、Ａ軸はその案内面がシリンダ形状をなし、スイベルステージと呼ばれる形態である。このステージ上面がワーク取り付け面であり、ここに配したマグネットチャックによってｆθレンズ金型２が取り付けられている。図１−１の例においては、走査レンズ用金型の主走査方向（長手方向）がＸ軸と平行をなすように取り付けられている。
Ａ軸とＢ軸の回転軸心は交差しており、その交点がＧである。回転軸を交差させることで、加工点の法線ベクトルと研磨荷重方向を一致させる角度姿勢制御において、Ａ軸とＢ軸の運動による相互の回転軸位置変化の影響が緩和でき、無駄な回転運動を減らすことができる。Ｚ軸に関しては荷重制御用に直動案内１０を持つため、ＮＣ制御のＺ軸は、工具のコンタクトとリトラクト時のみに動作させ、加工中は一定座標で固定状態としている。工具走査に伴い加工面が上下するが、一定荷重で研磨工具１が押し付けられた状態で、倣い動作を行なう。研磨工具１は、木粉を樹脂で固めたものであり、球体の一部の形状を持ち、軸付き形態となっている。それ自体は砥粒を持たないため、被加工面である光学成形面２ａ上の全域に１／２μｍ粒径のダイヤモンドペーストを均一に塗布している。図２は光学成形面２ａを真上から見たものであり、その中央をワーク原点としている。ワーク原点をＸ＝０，Ｙ＝０とするとき、光学成形面２ａは以下の式によってその曲面形状が定義される。これは一般に湾曲軸型トロイダル面と呼ばれるもので、Ｙ＝０の主走査方向の断面は非球面式により定義され、副走査方向の断面は円弧であり、その曲率半径はＸ位置に応じて変化するような形態である。
(１) 主走査非円弧式
主走査面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をＲｍ、光軸からの主走査方向の距離をＸ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6,‥‥,Ａｎとするとき、光軸方向のデプスをＺとして次の多項式で表している。
(２) 副走査曲率式
副走査曲率Ｃｓが主走査方向位置Ｘに応じて変化する式を(２)で示す。
Ｃｓ(Ｘ)＝１／Ｒｓ(０)＋Ｂ1・Ｘ＋Ｂ2・Ｘ∧2＋Ｂ3・Ｘ∧3＋
Ｂ4・Ｘ∧4＋Ｂ5・Ｘ∧5＋……＋Ｂn・Ｘ∧n ‥‥‥‥‥‥‥ (２)
図１−１〜図４に示されている実施例１においては、主走査方向の近軸曲率半径ＲｍがＲ７００ｍｍ、副走査方向の曲率半径ＲｓはＸ位置によって異なるが、Ｒ３０ｍｍ〜４０ｍｍで変化する凸形状の円弧である。
主走査面内における面形状は非円弧形状をなしており、光軸における主走査面内の近軸曲率半径をＲｍ、光軸からの主走査方向の距離をＸ、円錐常数をＫ、高次の係数をＡ1，Ａ2，Ａ3，Ａ4，Ａ5，Ａ6,‥‥,Ａｎとするとき、光軸方向のデプスをＺとして次の多項式で表している。
副走査曲率Ｃｓが主走査方向位置Ｘに応じて変化する式を(２)で示す。
Ｃｓ(Ｘ)＝１／Ｒｓ(０)＋Ｂ1・Ｘ＋Ｂ2・Ｘ∧2＋Ｂ3・Ｘ∧3＋
Ｂ4・Ｘ∧4＋Ｂ5・Ｘ∧5＋……＋Ｂn・Ｘ∧n ‥‥‥‥‥‥‥ (２)
図１−１〜図４に示されている実施例１においては、主走査方向の近軸曲率半径ＲｍがＲ７００ｍｍ、副走査方向の曲率半径ＲｓはＸ位置によって異なるが、Ｒ３０ｍｍ〜４０ｍｍで変化する凸形状の円弧である。
図２に示されているように、研磨工具１は、光学成形面２ａの副走査方向に走査し端部で切り返して、再び副走査方向へ走査する動作により光学成形面２ａの全域の加工を行っている。この実施例１においては、副走査方向の曲率半径をＸ位置に応じて微調整する修正加工を行っており、これは研磨工具１の走査速度に緩急をつけて修正高さデータに基づく滞留時間制御を行うことにより実施している。この研磨工具の走査速度は、ＮＣデータの位置指令点である点Ｐ、点Ｑの座標値とその区間での送り速度Ｆで与えている。図１−１においては、点Ｐと点Ｑ以外の位置指令点も示しているが、図示した点は説明の都合のため間引きを行ったものであり、実際の位置指令点では工具軌跡３の曲線としての長さが０.２ｍｍの等間隔をなすように配置している。加工点での法線ベクトルと研磨荷重方向であるＺ軸を一致させる姿勢制御を行っており、この姿勢制御を維持するため研磨工具１の走査に伴って、Ａ軸とＢ軸を同時制御している。図２に示されているように、工具軌跡３は上空から見ると直線であるが、この経路で上記法線姿勢制御を合わせて行うためには、Ｘ,Ｙ,Ａ,Ｂ軸の４軸同時制御が必要となっている。Ｚ軸は荷重制御による倣い動作をしている。
図３は、上記姿勢制御に必要な軸指令値について説明するものである。図３(ａ)において、研磨工具１は、光学成形面２ａ上の点Ｐから点Ｑまで走査する動作を行う。姿勢制御を合わせて行い、研磨工具１を点Ｑまで走査した状態が図３(ｂ)である。実際の制御においては先に述べたとおり同時４軸制御の動作であるが、この１ブロック動作においてＸ軸とＢ軸の移動量が微量であることから、説明のためＹ軸とＡ軸の同時２軸制御に置き換えて以下に説明をする。光学成形面２ａはＡ軸機構によって点Ｇ周りに半時計方向へ回転される。この動作によって点Ｐと点Ｑは各々点Ｐ’と点Ｑ’へ移動することとなる。この回転動作によって、点ＱはＹ軸のマイナス方向とＺ軸のプラス方向へ移動する。
ＮＣデータとしての位置指令は、これを加味した値としなければならない。図４は、この位置指令値を説明するためのものである。図４において、Ａ軸動作を行わないときのＹ軸移動量がΔＹ１である。Ａ軸走査を伴うときはΔＹ２である。動作開始点である点Ｐに対して、Ｚプラス方向にもΔＺ２だけ変位することとなるが、Ｚ方向について工具は荷重制御によって倣い動作を行うため、この量は位置制御のためのＮＣデータに含める必要はなく考慮しなくてもよい。光学成形面２ａの形状誤差データと研磨工具１の単位時間あたりの除去深さによって、位置指令点間での工具滞留時間Ｗは求められることとなる。この工具滞留時間Ｗから工具送り速度Ｆを求めることにより、Ｇコード形式のＮＣデータが作成できる。工具送り速度Ｆは工具滞留時間Ｗと逆数の関係にあるため、単位長さ当たりの工具滞留時間に対して、ＮＣデータ１ブロックで移動する工具移動距離が求められれば、これを乗算した上で逆数をとればＦ値は求まることとなる。姿勢制御をしない場合に、円弧ＰＱ間に与えられた滞留時間をＷ1とするとき、工具の被加工面上での速度ｆは、次の式(３)により求めることができる。Ｌｓは１ブロック指令により動作する工具走査軌跡の長さであり、円弧ＰＱの長さに相当する。
ｆ＝ 円弧ＰＱの長さ／Ｗ1 ＝ Ｌｓ／Ｗ1 ‥‥‥‥‥‥‥ (３)
ｆ＝ 円弧ＰＱの長さ／Ｗ1 ＝ Ｌｓ／Ｗ1 ‥‥‥‥‥‥‥ (３)
しかし、Ｙ軸とＡ軸の同時制御を行った場合は、研磨工具の走査距離は円弧ＰＱの長さであるが、ＮＣデータ上での工具移動距離は上述のようにΔＹ２となる。滞留時間Ｗ1で正確に走査するため、以下の式(４)により工具送り速度Ｆを算出した。ここで、ＬｍはＮＣデータ内での直線移動軸によるブロック間移動距離である。
Ｆ＝ｆ×ΔＹ２／円弧ＰＱの長さ ＝ｆ×（Ｌｍ／Ｌｓ）‥‥‥‥‥ (４)
このＦ値はＹ軸１軸送り時に所定の滞留時間Ｗ1を生成するものであるため、加工機側においてもパラメータ変更を行った。Ｘ,Ｙ,Ｚ軸をＦ値指令が可能なマスター軸として、他の軸であるＡ,Ｂ軸はマスター軸に対して追従制御を行なうスレーブ軸とした。Ｘ軸およびＺ軸をマスター軸としたのは。前者は切り返し動作の際ピックフィードがＸ,Ｙ軸２軸同時制御により行なわれること、後者はＺ軸単体でコンタクトとリトラクト動作を行なう際にＦ値指令が必要なためである。本実施例においては、加工開始前に加工機側パラメータ設定画面において、マスター軸とスレーブ軸の設定を行った。
Ｆ＝ｆ×ΔＹ２／円弧ＰＱの長さ ＝ｆ×（Ｌｍ／Ｌｓ）‥‥‥‥‥ (４)
このＦ値はＹ軸１軸送り時に所定の滞留時間Ｗ1を生成するものであるため、加工機側においてもパラメータ変更を行った。Ｘ,Ｙ,Ｚ軸をＦ値指令が可能なマスター軸として、他の軸であるＡ,Ｂ軸はマスター軸に対して追従制御を行なうスレーブ軸とした。Ｘ軸およびＺ軸をマスター軸としたのは。前者は切り返し動作の際ピックフィードがＸ,Ｙ軸２軸同時制御により行なわれること、後者はＺ軸単体でコンタクトとリトラクト動作を行なう際にＦ値指令が必要なためである。本実施例においては、加工開始前に加工機側パラメータ設定画面において、マスター軸とスレーブ軸の設定を行った。
以上の説明では研磨工具の走査はＹ,Ａ軸の２軸動作に置き換えて説明したが、実際の加工動作はＸ,Ｙ,Ａ,Ｂの４軸同時制御となるため、この場合は、Ｘ軸の実際の移動距離をΔＸ２として式(３)は以下の形態となる。
本発明の実施例２（請求項３、６、９、１１、１３、１４に対応）について、図１−１及び図５を参照しながら説明する。図１−１は５軸制御が可能な研磨装置の要部拡大斜視図、図５は光学成形面が凹シリンダ形状である場合の姿勢制御に必要な軸指令値に関する説明図である。
この実施例２は、図１−１に示された研磨装置（実施例１の説明を参照）によって、光学成形面１２ａが凹シリンダ形状である型部材の研磨を行う場合に関するものである。上記式(１)および式(２)によって表現すると、Ｒｍ＝∞、Ｒｓ＝３２ｍｍ、Ａｉ＝０、Ｂｉ＝０（ｉ＝１、２、３、……ｎ）の副走査断面が凹円弧となる凹シリンダー面である。図５は、この姿勢制御に必要な軸指令値を説明するものであり、加工点での法線ベクトルと研磨荷重方向を一致させる姿勢制御を行ないながら、研磨工具１を点Ｐから点Ｑ’まで走査するものである。図３および図５において、ＰとＰ’およびＱとＱ’は加工機上での座標は異なるが、加工面上の点としては、Ｐ＝Ｐ’、Ｑ＝Ｑ’の同一点を示している。この動作において、副走査断面の曲率中心と加工機のＡ軸揺動中心Ｇがほぼ一致しているため、姿勢制御のための回転動作によって研磨工具が曲面上を走査することとなり、Ｙ方向の移動量は数μｍであった。このような微小な移動に対して送り速度Ｆを指定しても、０.１μｍといった補間分解能に限界があるため、正確な滞留時間が生成できないという問題が生じてくる。
この実施例２は、図１−１に示された研磨装置（実施例１の説明を参照）によって、光学成形面１２ａが凹シリンダ形状である型部材の研磨を行う場合に関するものである。上記式(１)および式(２)によって表現すると、Ｒｍ＝∞、Ｒｓ＝３２ｍｍ、Ａｉ＝０、Ｂｉ＝０（ｉ＝１、２、３、……ｎ）の副走査断面が凹円弧となる凹シリンダー面である。図５は、この姿勢制御に必要な軸指令値を説明するものであり、加工点での法線ベクトルと研磨荷重方向を一致させる姿勢制御を行ないながら、研磨工具１を点Ｐから点Ｑ’まで走査するものである。図３および図５において、ＰとＰ’およびＱとＱ’は加工機上での座標は異なるが、加工面上の点としては、Ｐ＝Ｐ’、Ｑ＝Ｑ’の同一点を示している。この動作において、副走査断面の曲率中心と加工機のＡ軸揺動中心Ｇがほぼ一致しているため、姿勢制御のための回転動作によって研磨工具が曲面上を走査することとなり、Ｙ方向の移動量は数μｍであった。このような微小な移動に対して送り速度Ｆを指定しても、０.１μｍといった補間分解能に限界があるため、正確な滞留時間が生成できないという問題が生じてくる。
本実施例２ではこの問題を回避するため、Ａ軸およびＢ軸をマスター軸とし、Ｘ,Ｙ,Ｚ軸をスレーブ軸とした。Ｆ値はｄｅｇ／ｍｉｎの単位で角速度指令とした。工具送り速度のＦ値は以下の式(６)によって算出した。
Ｆ＝Δθ／(円弧ＰＱの長さ／ｆ) ＝ Δθ／(Ｌｓ／ｆ) ‥‥‥‥‥ (６)
ここで、ｆは前述のとおり、必要とされる滞留時間から求めた加工表面上での工具送り速度である。Δθは研磨工具がＰからＱ’へ走査されたときに角度姿勢制御に必要とされるＡ軸の移動角度である。
Ｆ＝Δθ／(円弧ＰＱの長さ／ｆ) ＝ Δθ／(Ｌｓ／ｆ) ‥‥‥‥‥ (６)
ここで、ｆは前述のとおり、必要とされる滞留時間から求めた加工表面上での工具送り速度である。Δθは研磨工具がＰからＱ’へ走査されたときに角度姿勢制御に必要とされるＡ軸の移動角度である。
本発明の実施例３（請求項４、７〜１４に対応）について、図１−１を参照しながら説明する。図１−１は５軸制御が可能な研磨装置の要部拡大斜視図である。
この実施例３は、図１−１に示された研磨装置（実施例１の説明を参照）によって、主走査断面が式(１)の形態により表現され、副走査断面も同様の非球面式により表現される自由曲面形状の型部材の加工を行う場合に関するものである。この実施例３では、加工位置によって、直線移動軸（Ｘ軸、Ｙ軸）の移動量が極めて小さくなる個所と、その逆に回転移動軸（Ａ軸、Ｂ軸）の移動量が極めて小さくなる個所が混在する形態である。この実施例３においては、カスタムマクロ機能によって、ＮＣデータからマスター軸を直線移動軸（Ｘ,Ｙ,Ｚ軸）から回転移動軸（Ａ,Ｂ軸）へ、あるいはその逆へ、ＮＣデータのブロック毎に切り替え可能な構成とした。
この実施例３は、図１−１に示された研磨装置（実施例１の説明を参照）によって、主走査断面が式(１)の形態により表現され、副走査断面も同様の非球面式により表現される自由曲面形状の型部材の加工を行う場合に関するものである。この実施例３では、加工位置によって、直線移動軸（Ｘ軸、Ｙ軸）の移動量が極めて小さくなる個所と、その逆に回転移動軸（Ａ軸、Ｂ軸）の移動量が極めて小さくなる個所が混在する形態である。この実施例３においては、カスタムマクロ機能によって、ＮＣデータからマスター軸を直線移動軸（Ｘ,Ｙ,Ｚ軸）から回転移動軸（Ａ,Ｂ軸）へ、あるいはその逆へ、ＮＣデータのブロック毎に切り替え可能な構成とした。
マスター軸が直線移動軸の場合のＦ値は式(５)により、マスター軸が回転移動軸の場合のＦ値は式(６)によって求める。また、副走査断面が非円弧であるため、円弧ＰＱの長さの項が曲線ＰＱの長さとなり、直接求めることができない。この対応として、曲面の定義式より、曲面上に存在する曲線ＰＱの中点Ｍの座標を求点Ｐ,Ｍ,Ｑの３点から近似円弧を得る。曲線長さとしては十分な近似精度を得ることができ、滞留時間制御に十分活用することが可能である。
以上、実施例１〜実施例３は、形状修正を目的とした研磨加工を事例に採って説明を行なったが、本発明の多軸制御方法は軌跡転写加工である切削加工や研削加工にも十分応用することが可能である。このような切削加工や研削加工においては、被加工面に対して表面粗さや形状精度に優れる工具送り速度ｆが別途求められており、これを工具軌跡上で常に安定して保つことを目的として活用される。本発明によれば、走査軌跡上の工具送り速度ｆを一定とするＮＣデータ指令としての工具送り速度Ｆを簡易に導出することが可能である。
１‥‥研磨工具 ２‥‥ｆθレンズ金型
２ａ，１２ａ‥‥光学成形面(被加工面) ３‥‥光学成形面での研磨工具の走査軌跡
４‥‥Ｂ軸の回転軸心 ５‥‥Ａ軸の回転軸心
１０‥‥直動案内 １１‥‥スピンドル保持部
１２‥‥空圧シリンダ ２０‥‥可動部材
Ｇ‥‥研磨装置におけるＡ軸とＢ軸の回転軸心の交点
Ｐ‥‥工具走査前姿勢での走査開始点
Ｐ’‥‥工具走査後姿勢での走査開始点
Ｑ‥‥工具走査前姿勢での走査終了点
Ｑ’‥‥工具走査後姿勢での走査終了点
ΔＹ１‥‥Ａ軸動作を行わないときのＹ軸移動量
ΔＹ２‥‥Ａ軸走査を伴うときのＹ軸移動量
ΔＺ２‥‥Ａ軸走査を伴うときのＺ軸移動量
Δθ‥‥ＰからＱ’へ移動した際に必要なＡ軸回転角度
２ａ，１２ａ‥‥光学成形面(被加工面) ３‥‥光学成形面での研磨工具の走査軌跡
４‥‥Ｂ軸の回転軸心 ５‥‥Ａ軸の回転軸心
１０‥‥直動案内 １１‥‥スピンドル保持部
１２‥‥空圧シリンダ ２０‥‥可動部材
Ｇ‥‥研磨装置におけるＡ軸とＢ軸の回転軸心の交点
Ｐ‥‥工具走査前姿勢での走査開始点
Ｐ’‥‥工具走査後姿勢での走査開始点
Ｑ‥‥工具走査前姿勢での走査終了点
Ｑ’‥‥工具走査後姿勢での走査終了点
ΔＹ１‥‥Ａ軸動作を行わないときのＹ軸移動量
ΔＹ２‥‥Ａ軸走査を伴うときのＹ軸移動量
ΔＺ２‥‥Ａ軸走査を伴うときのＺ軸移動量
Δθ‥‥ＰからＱ’へ移動した際に必要なＡ軸回転角度
Claims (14)
- 被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置の制御方法であって、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの制御軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することを特徴とする研磨装置の制御方法。 - 被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置において、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することを特徴とする多軸制御研磨装置。 - 被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置において、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの回転移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は位置フィードバック機構によって位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することを特徴とする多軸制御研磨装置。 - 被加工面の一部に工具を概略点接触させ、この工具接触点を走査し該被加工面全域を加工する際に、工具走査に伴い、研磨荷重方向と上記工具接触点において被加工面に立てた法線ベクトルとのなす角度が常に一定となるような傾斜姿勢制御を合わせて行う２軸以上の多軸制御研磨装置の制御方法であって、
工具走査が直線移動軸と回転移動軸の組み合わせとなるような複数軸の同時制御状態となる際には、少なくとも１つの直線移動軸をマスター軸とし他の軸をスレーブ軸として、送り速度の指令値はマスター軸に対して与え、マスター軸は指令値に対する位置決め制御を行ない、上記スレーブ軸はマスター軸に対する同期追従制御を行い、上記工具接触点を被加工面上で所定の速度で変化させ制御しながら走査することを基本形態として、状況に応じて加工中にマスター軸を任意の回転移動軸に変更し、他の軸をスレーブ軸とする切り替えを行うことを特徴とする多軸制御研磨装置の制御方法。 - 請求項２に記載の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸に与える送り速度の指令値は、単位時間当たりの移動距離であることを特徴とする多軸制御研磨装置の制御方法。
- 請求項３に記載の多軸制御研磨装置の制御方法であって、マスター軸に与える角速度の指令値は、単位時間当たりの角度変化量であることを特徴とする多軸制御研磨装置の制御方法。
- マスター軸はＮＣデータからのコマンドによって、ＮＣデータのブロック毎に任意の軸に切り替えを行うことを特徴とする請求項４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法。
- マスター軸が直線移動軸の場合は、該マスター軸に与える送り速度の指令値は単位時間当たりの移動距離であり、マスター軸が回転移動軸の場合は、該マスター軸に与える角速度の指令値は単位時間当たりの角度変化量であることを特徴とする請求項４又は請求項７に記載の多軸制御研磨装置の制御方法。
- 直線移動軸はＸ,Ｙの直交２軸又はＸ,Ｙ,Ｚの直交３軸とし研磨荷重方向をＺ軸とするとき、回転移動軸は上記Ｘ軸と平行な回転移動軸を持つＡ軸と、Ｙ軸と平行な回転移動軸を持つＢ軸の２軸から成り、合計の制御軸数として４軸又は５軸構成であり、Ａ軸とＢ軸の回転軸心は直交することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の多軸制御研磨装置。
- 請求項２に記載の多軸制御研磨装置又は請求項４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法において、多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータの作成方法であって、
ＮＣデータ内の直線移動軸に与える送り速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での直線移動軸によるブロック間移動距離をＬｍ、及び被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、
以下の式により上記Ｆを算出することを特徴とするＮＣデータの作成方法。
Ｆ＝ｆ×(Ｌｍ／Ｌｓ） - 請求項３に記載の多軸制御研磨装置又は請求項４に記載の多軸制御研磨装置の制御方法において、多軸制御研磨装置を駆動するためのＮＣデータの作成方法であって、
ＮＣデータ内の回転移動軸に与える角速度指令値をＦ、被加工面上で所望する工具送り速度をｆ、ＮＣデータ内での回転移動軸によるブロック間移動角度をθ、及び被加工面上での工具走査軌跡長さをＬｓとするとき、
以下の式により上記Ｆを算出することを特徴とするＮＣデータの作成方法。
Ｆ＝ｆ×(θ／Ｌｓ） - 請求項１０又は請求項１１に記載のＮＣデータの作成方法において、上記被加工面上での工具走査軌跡長さＬｓは、該被加工面上の工具走査軌跡を円弧で近似して求めることを特徴とするＮＣプログラムの作成方法。
- 請求項１〜請求項１２に記載の少なくとも１つを用いたことを特徴とする曲面研磨方法。
- 請求項１〜請求項１２に記載の少なくとも１つを用いて加工された光学素子又はその金型。
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| JP2003025201A (ja) * | 2001-07-23 | 2003-01-29 | Canon Inc | 研磨装置および研磨方法 |
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