JP2007276049A - Method for manufacturing array-shaped metal mold and scan processing equipment - Google Patents

Method for manufacturing array-shaped metal mold and scan processing equipment Download PDF

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JP2007276049A JP2006105311A JP2006105311A JP2007276049A JP 2007276049 A JP2007276049 A JP 2007276049A JP 2006105311 A JP2006105311 A JP 2006105311A JP 2006105311 A JP2006105311 A JP 2006105311A JP 2007276049 A JP2007276049 A JP 2007276049A
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JP2006105311A
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Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Urano
正弘 浦野
Original Assignee
Olympus Corp
オリンパス株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To minimize the pitch error or shape error of the individual array element of an array-shaped metal mold, and to process it with a high degree of accuracy. <P>SOLUTION: In processing of a plurality of array elements 211 relative to a work 200 to be the array-shaped metal mold 210, one array element 211 in the middle of the array is processed firstly, and an eccentric error and a shape error from an ideal shape relative to the whole of the array-shaped metal mole 210 are measured and processed data are corrected so that the eccentric error and the shape error become less than or equal to an allowable value. Then, all of the other array elements 211 are processed based on the corrected processed data. Consequently, the shape error of the individual array element 211 falls within the allowable value, and the array pitch error can be maintained at the positioning accuracy level of a processing machine. Thus, the array-shaped metal mold 210 with the highly accurate array element 211 can be manufactured. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、アレイ形状金型の製造方法、走査加工装置に関し、たとえば、球面、軸対称非球面、非軸対称非球面(自由曲面)等の形状に関わらず、高精度のエレメントを配したアレイ形状素子を成型するためのアレイ形状金型の加工技術に関する。 Array present invention relates to a method for producing an array-shaped mold, relates scanning processing device, for example, irrespective spherical, axisymmetric aspherical, the shape such as a non-axisymmetric aspherical surface (free curved surface) was placed high precision elements array shaped die for molding a shape element related processing technology.

近年均一な照明を得るために使用されるフライアイ素子等、さまざまな分野でレンズアレイ素子が使用されている。 Fly's eye element or the like used for recent uniform illumination, and lens array element is used in various fields.
このようなレンズアレイ素子を成形するためのアレイ形状金型の製作技術としては、従来、特許文献1に開示された技術が知られている。 Such a fabrication technique of the array shape die for molding the a lens array element, conventionally, there is known a technique disclosed in Patent Document 1.

すなわち、回転主軸に、レール状の位置決め治具を配置し、この位置決め治具の間に加工物を挟持する。 That is, the rotary spindle, arranged rail-shaped positioning jig to clamp the workpiece during the positioning jig. 加工物には、予め、アレイ加工位置を検出するための位置決め溝が複数のアレイ要素の形成予定位置に対応して形成されている。 The workpiece, advance, positioning groove for detecting the array processing position are formed to correspond to the formation planned positions of array elements.

そして、この位置決め溝を溝位置検出器で検出して、形成予定のアレイ要素の中心が回転主軸の中心と一致するように逐次位置調整を行い、回転主軸を回転させて球面もしくは軸対称非球面形状の加工を行う。 Then, the positioning groove is detected by the groove position detector, the center of the array elements to be formed is performed sequentially position adjusted to match the center of the rotational main shaft to rotate the rotary spindle with spherical or axisymmetric aspherical carry out the processing of shape.

しかし、特許文献1の従来技術では、あらかじめ各エレメントの加工位置を割り出すための位置決め溝を加工する必要がある。 However, in the prior art of Patent Document 1, it is necessary to process the positioning groove for determining the pre-processing position of each element. つまり、位置決め溝を加工するときの加工位置決め誤差が位置決め溝に存在することになる。 That is, the machining positioning error when processing the positioning groove is present in the positioning groove. 従って、従来技術の加工法によって、位置決め溝からの加工位置誤差が±1μmであったとしても、累積誤差は±1μm以上となることが懸念される。 Thus, the prior art processing methods, processing position error from the positioning groove even a ± 1 [mu] m, the cumulative error is a concern that the above ± 1 [mu] m.

また、特許文献1に開示された加工法では、回転主軸の固定された加工物に工具を押圧して加工を行うため、個々のアレイ要素の形状としては球面もしくは軸対称非球面しか加工することが出来ない。 Further, in the processing method disclosed in Patent Document 1, in order to perform machining by pressing the tool to the fixed workpiece rotary spindle, that only spherical or axisymmetric aspherical surface is processed as a shape of the individual array elements It can not be.

更に、回転主軸上にアンバランスに加工物及び位置決め治具が設置されているため、回転主軸が回転した場合、振れが発生する要因となりうる。 Furthermore, since the workpiece and positioning jig unbalanced on the rotary spindle is installed, if the rotary spindle is rotated, it can be a factor which shake occurs. これは加工物を高精度に加工する上で大変不利となる。 This is a very disadvantageous in processing a workpiece with high precision.

以上から明らかな様に、従来技術では各アレイ要素のピッチ問誤差及び形状について高精度に加工するには限界がある、という技術的課題がある。 As apparent from the above, the prior art is processed with high precision for a pitch Q errors and shape of each array element is limited, there is a technical problem that.
更に、個々のアレイ要素の形状として球面または軸対称非球面以外の加工が出来ず、多様な形状のアレイ要素を加工できない、という技術的課題もある。 Furthermore, there can not process other than spherical or axisymmetric aspherical shape of the individual array elements can not be processed array elements of various shapes, even technical problem.
特開2003−89001号公報 JP 2003-89001 JP

本発明の目的は、アレイ形状金型の個々のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にし、高精度でアレイ要素を加工することにある。 An object of the present invention minimizes the pitch error and shape errors of the individual array elements of the array-shaped mold, it is to process the array element with high accuracy.
本発明の他の目的は、アレイ形状金型の個々のアレイ要素の加工形状に制約を生じることなく、多様な形状のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にして高精度でアレイ要素を加工することにある。 Another object of the present invention, processing the array element without causing a constraint on the processing shape of the individual array elements of the array-shaped mold, and the pitch error and shape errors of the array elements of various shapes to minimize accurately It is to.

本発明の他の目的は、アレイ形状金型によって成形されるアレイ素子の成形時の誤差を補正して、高精度なアレイ素子を得ることにある。 Another object of the present invention is to correct an error in molding of the array elements to be molded by the array shaped die, it is to obtain a highly accurate array elements.

本発明の第1の観点は、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査型加工装置を用いるアレイ形状金型の製造方法であって、 The first aspect of the present invention, there is provided a machining tool and method for manufacturing the array shaped die using a scanning machining apparatus for machining by relatively moving the workpiece,
金型素材としての前記ワークに対して形成されるべき複数のアレイ要素の一つを形成する第1ステップと、 A first step of forming one of a plurality of arrays elements to be formed with respect to the workpiece as the die material,
前記アレイ要素の前記ワークに対する相対位置誤差と、前記アレイ要素の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第2ステップと、 A second step of measuring the relative position error with respect to the workpiece of the array element, a shape error indicating the departure from the ideal shape of the array element,
前記相対位置誤差および前記形状誤差が打ち消されるように、全ての前記アレイ要素の加工を行う第3ステップと、 Wherein such relative position error and the shape error is canceled, and a third step of performing processing of all of the array elements,
を含むアレイ形状金型の製造方法を提供する。 To provide a manufacturing method of an array-shaped mold containing.

本発明の第2の観点は、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査型加工装置を用いるアレイ形状金型の製造方法であって、 The second aspect of the present invention, there is provided a machining tool and method for manufacturing the array shaped die using a scanning machining apparatus for machining by relatively moving the workpiece,
金型素材としての前記ワークに対して複数のアレイ要素を形成してアレイ形状金型を製作する第1ステップと、 A first step of fabricating the array shaped die to form a plurality of arrays elements relative to the workpiece as the die material,
前記アレイ形状金型を用いてアレイ形状素子を成形する第2ステップと、 A second step of forming an array shape element with the array shaped die,
前記アレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第3ステップと、 A third step of measuring a shape error indicating the departure from the ideal shape of the array-shaped element,
前記形状誤差が打ち消されるように、前記アレイ形状金型の前記アレイ要素の補正加工を行う第4ステップと、 As the shape error is canceled, and a fourth step of correcting the processing of the array element of the array-shaped mold,
を含むアレイ形状金型の製造方法を提供する。 To provide a manufacturing method of an array-shaped mold containing.

本発明の第3の観点は、同時2軸以上の直動軸及び回転軸を制御して、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査加工装置であって、 A third aspect of the present invention controls the simultaneous biaxial or more direct drive shafts and the rotary shaft, the working tool and the workpiece a scanning machining apparatus for machining are relatively moved,
前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、 And numerical control means for numerically controlling the trajectory of the working tool,
アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、 Holding means for holding said workpiece to be array shaped die,
前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、 A machining tool for machining a plurality of arrays element to the workpiece held by the holding means,
前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、前記理想形状と加工後の前記ワークの計測結果との誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、 While calculating a trajectory of the working tool from the shape of the working tool and the ideal shape of the array elements, it calculates a correction processing amount from the error amount between a measurement result of the work after machining and the ideal shape of the working tool calculating means for re-calculating the trajectory,
を含む走査加工装置を提供する。 To provide a scanning processing device including a.

本発明の第4の観点は、同時2軸以上の直動軸及び回転軸を制御して、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査加工装置であって、 A fourth aspect of the present invention controls the simultaneous biaxial or more direct drive shafts and the rotary shaft, the working tool and the workpiece a scanning machining apparatus for machining are relatively moved,
前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、 And numerical control means for numerically controlling the trajectory of the working tool,
アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、 Holding means for holding said workpiece to be array shaped die,
前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、 A machining tool for machining a plurality of arrays element to the workpiece held by the holding means,
前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、加工後の前記アレイ形状金型によって成形されたアレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、 While calculating a trajectory of the working tool and the ideal shape from the shape of the working tool of the array element, the correction from the error amount indicating the deviation from the ideal shape of the array-shaped element which is formed by the array shaped die after processing calculating means for calculating a machining amount recalculates the trajectory of the working tool,
を含む走査加工装置を提供する。 To provide a scanning processing device including a.

本発明によれば、アレイ形状金型の個々のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にし、高精度でアレイ要素を加工することができる。 According to the present invention minimizes the pitch error and shape errors of the individual array elements of the array-shaped mold, it is possible to process the array element with high accuracy.
また、アレイ形状金型の個々のアレイ要素の加工形状に制約を生じることなく、多様な形状のアレイ要素のピッチ誤差や形状誤差を最小にして高精度でアレイ要素を加工することができる。 Further, it is possible to process the array element without causing a constraint on the processing shape of the individual array elements of the array-shaped mold, and the pitch error and shape errors of the array elements of various shapes to minimize accurately.

また、アレイ形状金型によって成形されるアレイ素子の成形時の誤差を補正して、高精度なアレイ素子を得ることができる。 Further, it is possible to correct the error at the time of molding of the array elements to be molded by the array shaped die, obtaining a highly accurate array elements.

上記した本発明の観点は、一例として以下のように作用する。 Aspect of the present invention as described above operates as follows as an example.
工程S11: 演算装置にアレイ要素形状と工具形状を入力し、工具軌跡を算出する。 Step S11: Enter the array element shapes and tool shape to the arithmetic unit to calculate a tool path.
工程S12: ワーク保持手段にワークを取り付け、アレイ形状金型の中心に位置するアレイ要素を加工工具を工程S11にて算出した工具軌跡に沿って相対移動させることによって走査加工する。 Step S12: mounting a workpiece to the workpiece holding means, for scanning processing by relatively moving along the tool path calculating the machining tool the array element in the center of the array shaped die at step S11.

工程S13: ワークの外周に対するアレイ要素中心座標の計測と、アレイ要素の形状計測を行う。 Step S13: performing the measurement array element center coordinates with respect to the outer peripheral of the workpiece, the shape measurement of the array elements.
工程S14: 工程S13での計測結果である偏芯誤差は、ワーク加工原点を移動させることによって補正し、形状誤差は、誤差量を演算装置に入力し、工具軌跡を再算出することにより補正する。 Step S14: eccentricity error is the measurement result in the step S13., Corrected by moving the workpiece machining origin, shape error inputs the error amount calculation unit is corrected by re-calculating the tool path .

工程S15: 工程S14で設定したワーク加工原点を使用し、工程S14にて再算出した工具軌跡を使用してアレイ形状金型の全てのアレイ要素を走査加工する。 Step S15: Using the workpiece machining origin set in step S14, the scan processing all array elements of array shape mold using a tool path that is recalculated in step S14.
この本発明の観点によれば、複数のアレイ要素の一つの加工で計測された相対位置誤差および形状誤差を打ち消すように他の全てのアレイ要素の加工を行うので、たとえば、アレイ形状金型の各アレイ要素のピッチ誤差は加工機の位置決め精度に依存するが、位置決め精度が0.1μm以下の加工機を使用することにより、各アレイ要素のピッチ誤差は、0.1μm以下に抑制することができる。 According to an aspect of the present invention, since the processing of all other array elements so as to cancel the relative position error and shape errors measured in one machining multiple array elements, for example, an array shaped die pitch error for each array element is dependent on the positioning accuracy of the machine, by the positioning accuracy using the following machine 0.1 [mu] m, the pitch error of each array element, can be suppressed to 0.1 [mu] m or less it can.

また、各アレイ要素の加工は走査加工で行われるため、ワークの回転に伴うブレ等の誤差要因を生じることなく、球面、軸対称非球面、軸非対称非球面など、多様なアレイ要素の形状の加工を、ピッチ誤差の発生を抑制しつつ高精度に実現できる。 Moreover, since the processing is carried out in scanning processing of each array element, without causing error factor of blur or the like caused by the rotation of the workpiece, spherical, axisymmetric aspherical, such axially asymmetric aspherical diverse array elements of shape processing can be realized with high accuracy while suppressing the occurrence of pitch error.

また、本発明の他の観点は、一例として以下のように作用する。 Another aspect of the present invention operates as follows as an example.
工程S21: アレイ形状金型を用いてアレイ形状を成型した素子を各アレイ要素の中心位置誤差と高さ誤差及び形状誤差の計測を行う。 Step S21: to measure the center position error and height errors and shape errors of each array element element molded array shape using an array shaped die.

工程S22: 工程S21にて計測した結果である各アレイ要素の中心位置の誤差は成型時の成型素材の収縮により発生し、成型素材や成型条件により異なる値であるが、成型素材や成型条件を同一にすると再現される値である。 Step S22: error of the center of each array element is the result of measurement in step S21 is generated by the contraction of the molding material during molding, is a different value by molding material and molding conditions, the molding material and molding conditions is a value that is reproduced to be the same. 工程S21にて計測した各アレイ要素の高さの誤差は、成型時に発生するアレイ形状素子のそりである。 The height of the errors of each array element measured in step S21 is the warp of the array-shaped element that occurs during molding. このそりの発生要因の一つは、表面と背面の形状が異なる場合に質量が多い面の方が収縮が大きくなるために発生する。 One cause of this warpage is towards the mass is often surface when the shape of the surface and the back are different occurs because shrinkage becomes large. 例えば、表面がアレイ形状、背面が平面の場合アレイ形状の中心位置が最も高くなる凸形状にそりが発生することになる。 For example, the surface is that the array shape, is warped convex shape center position when the array shape the back of the plane is the highest occurring. ピッチ誤差と同様に成型素材や成型条件及び形状により異なる値であるが、成型素材や成型条件及び形状を同一にすると再現される値である。 Is a different value by the pitch error as well as molding materials and molding conditions and the shape is a value to be reproduced and the molding material and molding conditions and the shape in the same. 工程S21にて計測した各アレイ要素の形状誤差は、特に樹脂成型を行う場合ゲートの形状等の影響により、形状が変形する場合がある。 Shape error of each array element measured in step S21 is, in particular due to the influence of the shape of the gate when performing resin molding, there is a case where the shape is deformed. この形状の誤差も、他の誤差と同様に成型素材や成型条件を同一にすると再現される値である。 Error of this shape is a value reproduced to the same the same molded material and molding conditions and other errors.

工程S23: 成型時に発生した誤差量、つまりピッチ間誤差、そり、形状誤差を補正するアレイ形状金型を再度加工する。 Step S23: the amount of error occurring during molding, that is, processing pitch errors between, warp, an array shaped die for correcting the shape error again. ピッチ間誤差は、ピッチに収縮量を加えた値として補正を行う。 Pitch errors between corrects a value obtained by adding the amount of shrinkage in the pitch. そりは各アレイ要素の切込み量を変更し、そり形状と反対形状にすることにより補正を行う。 Warping changes the depth of cut of each array element, a correction by the opposite shape as the sled shape. 形状誤差は誤差量を演算装置に入力し工具軌跡を再算出することにより補正する。 The shape error is corrected by re-calculating the tool path by entering the amount of error in the calculation device.

工程S24: 工程S23の補正を行い、工具を走査させて加工を行う。 Step S24: corrects step S23, performs processing by scanning tool.
この本発明の他の観点によれば、成型時に発生するアレイ形状金型や成形されるアレイ形状素子等の変形を補正したアレイ形状金型を容易に作成することが出来、高精度なアレイ形状素子を得ることができる。 According to another aspect of the present invention, the array shaped die obtained by correcting deformation of array shape elements or the like which is an array shaped die and molding generated during molding can be easily created, highly accurate array shape it can be obtained element.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail embodiments of the present invention.
(実施の形態1) (Embodiment 1)
図1は、本発明の一実施の形態であるアレイ形状金型の製造方法を実施する走査加工装置の構成の一例を示す概念図であり、図2は、その内部構成の一例を示す側面図である。 Figure 1 is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a scan processing apparatus for implementing the method of manufacturing the array shaped die according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view showing an example of the internal configuration it is.

本実施の形態1の走査加工装置100は、加工機構部110、数値制御手段としての数値制御装置120、機上計測装置140および演算手段としての演算装置130を含んでいる。 Scanning processing apparatus 100 of Embodiment 1, the processing mechanism 110, the numerical control apparatus as a numerical control unit 120 includes an arithmetic unit 130 as the on-machine measuring device 140 and the computing means.

加工機構部110には、加工テーブル111と、スピンドル112および加工工具113と、機上計測装置140が設けられている。 The processing mechanism 110, and the processing table 111, a spindle 112 and the machining tool 113, the on-machine measuring device 140 is provided.
加工テーブル111には、ヤトイベース160および保持手段としての取り付け台座150を介して、アレイ形状金型210となる金型素材としてのワーク200が固定されている。 The machining table 111, via the mounting base 150 as Yatoibesu 160 and holding means, the workpiece 200 as die material which becomes array shaped die 210 is fixed.

加工機構部110は、XYZの移動軸を備え軸移動は数値制御装置120で制御される。 Processing mechanism 110, the moving shaft comprises a moving shaft of XYZ is controlled by the numerical controller 120. ワーク200はZ軸端面(加工テーブル111)に固定される。 Workpiece 200 is fixed to the Z-axis end face (machining table 111). XY軸上にスピンドル112が固定され、スピンドル112に先端が球状の加工工具113が取り付けられており、スピンドル112の回転により、加工工具113を回転させることが出来る。 Spindle 112 is fixed on an XY axis, the tip on the spindle 112 has a working tool 113 of the spherical attached, by the rotation of the spindle 112, it is possible to rotate the working tool 113.

そして、加工テーブル111のZ軸方向の変位と、スピンドル112に支持された加工工具113のXY軸方向の走査変位とを組み合わせることで、ワーク200に任意形状の複数のアレイ要素211を形成して、アレイ形状金型210を製作する。 Then, a displacement in the Z-axis direction of the processing table 111, combining the XY-axis direction of the scanning displacement of the machining tool 113, which is supported on a spindle 112, to form a plurality of arrays elements 211 having an arbitrary shape on the workpiece 200 , to fabricate arrays shaped die 210.

図3Aは本実施の形態1の走査加工装置100におけるワークの取り付け状態を示す平面図である。 Figure 3A is a plan view showing a mounting state of the workpiece in the scanning processing apparatus 100 of the first embodiment.
図3Bは本実施の形態1の走査加工装置100におけるワークの取り付け状態を示す側面図である。 Figure 3B is a side view showing a mounting state of the workpiece in the scanning processing apparatus 100 of the first embodiment.

図3Cは本実施の形態1の走査加工装置100におけるワークの取り付け状態を示す側面図である。 Figure 3C is a side view showing a mounting state of the workpiece in the scanning processing apparatus 100 of the first embodiment.
本実施の形態1の場合、ワーク200には、複数のアレイ要素211がハニカム状に所定のピッチpxおよびピッチpyで配置される。 For the first embodiment, the workpiece 200, a plurality of arrays elements 211 are arranged at predetermined pitches px and pitch py in a honeycomb shape. 個々のアレイ要素211は、たとえば半径SRの欠球面を呈する。 Individual array elements 211, for example exhibit missing spherical radius SR.

本実施の形態1の場合には、一例としてワーク200は鉛直方向に下向きに加工テーブル111に支持されている。 In the case of the first embodiment, the workpiece 200 is supported by the working table 111 downward in the vertical direction as an example.
本実施の形態1の加工機構部110は直動軸スケールに0.3nm(ナノメートル)の分解能の物を使用した超精密加工機であり、位置決め精度は0.1μm以下の精度である。 Processing mechanism 110 of the first embodiment is a superfine processing machine using what resolution of 0.3 nm (nanometers) to direct drive shaft scale, positioning accuracy is less accuracy 0.1 [mu] m. 上記は一例であって、加工工具113とワーク200が相対的に同時2軸以上の制御が出来、かつ3軸の移動ができる構成であれば良く、また、加工工具113も回転工具のみではなく、固定バイトでも良い。 The above is an example, the processing tool 113 and the workpiece 200 can be controlled more relatively simultaneous biaxial, and may have a configuration that allows movement of the three axes, also machining tool 113 not only rotates the tool , it may be a fixed byte.

演算装置130は、数値制御装置120から加工機構部110の前記XYZ軸の現在座標値121を読み取ることと記録することが出来る。 Computing device 130 can be recorded and that the numerical control device 120 reads the current coordinate value 121 of the XYZ axes of the working mechanism portion 110. さらに、演算装置130は機上計測装置140の測定値142を読み取ることと記録することが出来る。 Furthermore, computing device 130 may be recorded and to read the measurement value 142 of the on-machine measuring device 140.

また、演算装置130は入力された理想形状データ211aと加工工具形状データ113aから、理想形状データ211aを加工するための工具軌跡を算出すると共にNCプログラム131を作成し数値制御装置120へ転送することが出来る。 The arithmetic unit 130 to transfer from the ideal shape data 211a input working tool shape data 113a, the numerical control apparatus 120 to create an NC program 131 calculates the tool path for processing the ideal shape data 211a It can be. また、加工したワーク200を機上計測装置140にて計測した測定値142を解析することによって、ワーク200の加工形状と理想形状データ211aの誤差を算出し、前記誤差を補正する工具軌跡を再演算しNCプログラム132を再作成することが出来る。 Further, by analyzing the measured values ​​142 obtained by measuring the processed workpiece 200 at the on-machine measuring device 140, calculates an error of the machined shape and the ideal shape data 211a of the workpiece 200, the tool path for correcting the error re calculated can recreate the NC program 132.

数値制御装置120は、加工機構部110の各軸をNCプログラム131、NCプログラム132に従って制御することにより、ワーク200を加工工具113により任意形状に加工することが出来る。 Numerical controller 120, the axes of the working mechanism portion 110 by controlling in accordance with the NC program 131, the NC program 132, can be processed into any shape the workpiece 200 by the machining tool 113. 加工機構部110の構成も一例であり、機上計測装置140は機外に存在しても良い。 Configuration of the processing mechanism unit 110 is also an example, on-machine measuring device 140 may be present outside the apparatus.

本実施の形態1の作用を説明する。 Explaining the operation of the first embodiment. 図4は本実施の形態1におけるワーク200の取り付け状態の一例を示す平面図である。 Figure 4 is a plan view showing an example of the mounting state of the workpiece 200 in the first embodiment. 図5は図4における矢印A−Aの方向から見た側面図である。 Figure 5 is a side view from the direction of the arrows A-A in FIG. 図6は本実施の形態1の作用の一例を示すフローチャートである。 6 is a flow chart showing an example of the action of the first embodiment.

図7は、本実施の形態1における加工工具の加工時の軌跡の一例を示す斜視図である。 Figure 7 is a perspective view showing an example of the trajectory at the time of processing of the processing tool in the first embodiment. 図8、図9、図10、図11は、本実施の形態1におけるアレイ要素211の計測方法の一例を示す概念図である。 8, 9, 10, 11 is a conceptual diagram showing an example of the measuring method of the array elements 211 in the first embodiment. 図12および図13は、本実施の形態1におけるアレイ要素211の形状計測結果の一例を示す線図である。 12 and 13 is a diagram showing an example of the shape measurement result of the array elements 211 in the first embodiment.

本実施の形態1の作用を図6に従って説明する。 The operation of the first embodiment will be described with reference to FIG.
演算装置130に加工ワークのアレイ要素形状と工具形状を入力し、図7に示す工具軌跡データを演算し、NCプログラムを作成する。 Enter the array element shapes and tool shape of workpiece to the processing unit 130 calculates the tool path data shown in FIG. 7, to create an NC program. その後、NCプログラムを数値制御装置120へ転送する(ステップ301)。 Then forwards the NC program to the numerical controller 120 (step 301).

ワーク200を取り付け台座150にボルト152にて固定する(ステップ302)。 Fixed by bolts 152 to the pedestal 150 mounting the workpiece 200 (step 302).
図4に示すように、加工機構部110のZ軸端面(加工テーブル111)にはヤトイベース160が取り付けられている。 As shown in FIG. 4, Yatoibesu 160 is attached to the Z-axis end face of the working mechanism portion 110 (processing table 111). ヤトイベース160は回転位置決めベース166と回転位置決めネジ167により、加工テーブル111に対してZ軸の回りの回転方向の位置決めができる。 Yatoibesu 160 by rotating screw 167 and the rotary positioning base 166, can be positioned around the rotational direction of the Z-axis relative to the processing table 111.

取り付け台座150を位置決めブロック162と位置決めピン161に接触する様にヤトイベース160に密着させ、固定クサビ164を固定ブロック163と取り付け台座150の間に図5に示す様に挟み込み、取り付け台座150のテーパ部151と固定クサビ164のテーパ部165が接するように、固定ボルト168を縮め付けることにより固定する。 The mount base 150 is adhered to Yatoibesu 160 so as to contact with the positioning block 162 and the positioning pins 161, sandwiched as shown in Figure 5 between the pedestal 150 attached to the fixed wedge 164 and the fixed block 163, the tapered portion of the mount base 150 151 and as the tapered portion 165 of the fixed wedge 164 is in contact, is fixed by putting shrink the fixing bolts 168. 図5の矢印F1、矢印F2が示す様に、この固定方法では位置決めブロック162もしくは位置決めピン161に押し付ける水平方向(矢印F1)とヤトイベース160に押し付ける垂直方向(矢印F2)とに力が働くために、位置決めブロック162と位置決めピン161とヤトイベース160に密着される。 Arrow F1 of Figure 5, as indicated by the arrow F2, in order to force the horizontal direction for pressing the positioning block 162 or the positioning pin 161 in this fixing method vertical pressing (arrow F1) and Yatoibesu 160 (arrow F2) acts , it is in close contact with the positioning block 162 and the positioning pins 161 and Yatoibesu 160.

位置決めピン161と取り付け台座150との接触部は線当たり(線接触)になるため、位置決めブロック162の密着面162aがワーク200の回転方向基準となる。 Since the contact portion between the pedestal 150 mounted and the positioning pin 161 is made per line (line contact), the contact surface 162a of the positioning block 162 is rotated direction reference of the workpiece 200. ここで、固定クサビ164の材質を取り付け台座150と固定ブロック163の材質よりも柔らかい材料例えば真鍮等を使用した方が繰り返し取り付け精度が高くなる。 Here, the repeated attachment accuracy better to use a soft material, such as brass than the material of the pedestal 150 attached to the material of the fixed wedge 164 fixed block 163 is increased. また、固定クサビ164により取り付けであるため、固定ボルト168を縮め付け過ぎるとヤトイベース160を壊す恐れがあるので、トルクレンチによって、固定ボルト168の締め付けトルクを一定にする。 Further, since the fixed wedge 164 is attached, there is a possibility to break the fixing bolt 168 when too with shortened Yatoibesu 160, the torque wrench, the tightening torque of the fixing bolt 168 constant. 固定したら、X軸基準面203がX軸と平行となる様に回転位置決めネジ167を使用してヤトイベース160を適宜回動させる。 Once fixed, the X-axis reference plane 203 is appropriately rotate the Yatoibesu 160 using a rotating screw 167 so as to be parallel to the X axis.

また、スピンドル112に加工工具113を取り付ける。 Further, mounting the machining tool 113 to the spindle 112.
ステップ301にて作成したNCプログラム131を使用して、ワーク200の中心の一つのアレイ要素211を加工する(ステップ303)。 Use NC program 131 created in step 301, processing the one array element 211 of the center of the workpiece 200 (step 303).

この中心に位置する一つのアレイ要素211の加工後、機上計測装置140を使用して、当該アレイ要素211の偏芯計測(ステップ304)及び形状計測(ステップ305)を行う。 After the processing of one array element 211 is located in the center, using the on-machine measuring device 140 performs eccentricity measurement of the array elements 211 (step 304) and the shape measurement (step 305).

ここで、本実施の形態1では図8に示す様に、ワーク200の外周基準面201の中心点を偏芯原点G0とし、ワーク200の上面を基準平面202とする。 Here, as shown in FIG. 8 in the first embodiment, the center point of the outer reference surface 201 of the workpiece 200 and eccentric origin G0, the upper surface of the workpiece 200 and the reference plane 202.
すなわち、図9に示す様に、機上計測装置140のスタイラス141を外周基準面201の複数箇所に接触させ、外周基準面201の中心点を空間上の原点G0とする。 That is, as shown in FIG. 9, by contacting the stylus 141 of the on-machine measuring device 140 in a plurality of locations of the outer peripheral reference surface 201 to the center point of the outer reference plane 201 as the origin G0 in space. また、基準平面202にスタイラス141を接触させ、基準平面202を空間上の基準平面とする。 Further, the reference plane 202 is brought into contact with stylus 141, to the reference plane 202 and the reference plane in space. 基準軸は加工機構部110のX軸と同一となる。 The reference axis is the same as the X-axis of the working mechanism portion 110.

なお、図9では、ワーク200を鉛直下向きに取り付け台座150に固定した状態におけるアレイ要素211の中心座標Cと、基準平面202の関係を示している。 Incidentally, FIG. 9 shows the center coordinates C of the array element 211 in a state of being fixed to the base 150 mounting the workpiece 200 vertically downward, the relationship between the reference plane 202.
また、図10に示すように、スタイラス141をアレイ要素211の加工面に走査させ、計測結果を理想形状データ211aにフィッティングする。 Further, as shown in FIG. 10, to scan the stylus 141 on the processed surface of the array element 211, fitting a measurement result to the ideal shape data 211a.

本実施の形態1の場合は、図11に例示されるように、アレイ要素211の加工形状として球形状を加工したとすると、球の中心座標C(x,y,z)を求めることができる。 For the first embodiment, as illustrated in Figure 11, assuming that processed a spherical shape as a machining shape of the array elements 211, it is possible to determine the center of the spherical coordinates C (x, y, z) . そして、前記球の中心座標の基準面上への投影座標が偏芯量Δc(Δx、Δy)となる。 The projected coordinates onto the reference surface of the center coordinates of the sphere is the eccentricity Δc (Δx, Δy).

また、図12と図13の様に、スタイラス141にて中心のアレイ要素211の加工内面を走査計測した値と、理想形状データ211aとの乖離が、アレイ要素211の形状誤差Δsとなる。 Further, as in FIG. 12 and FIG. 13, a value obtained by scanning measures the working inside surface of the array elements 211 in the center at the stylus 141, the deviation from the ideal shape data 211a, the shape error Δs of the array elements 211.

計測した偏芯量Δcが、偏心許容値内に収まるか否かを判定する(ステップ306)。 The measured eccentricity amount Δc determines whether fall within eccentricity tolerance (step 306).
偏心許容値外である場合は、加工原点を偏芯量Δc分だけシフトさせて加工を行う(ステップ307)。 If it is eccentric of tolerance performs processing working origin is shifted by the eccentricity amount Δc minute (step 307).

計測した形状誤差Δsが形状誤差許容値に収まるか否かを判定する(ステップ308)。 Determining the measured shape errors Δs is whether fit the shape error tolerance (step 308).
形状誤差Δsが形状誤差許容値以上の場合は、誤差量をZ軸方向に反転させた形状を補正量として加工工具113の加工軌跡を再演算し、NCプログラム132を再作成し(ステップ309)、ステップ303に戻って、再作成したNCプログラム132により加工を行う。 If shape errors Δs is equal to or higher than the shape error tolerance, the shape obtained by inverting the error amount in the Z axis direction and re-calculating the machining path of the machining tool 113 as the correction amount, to recreate the NC program 132 (step 309) , the process returns to step 303, performs machining by the NC program 132 recreated.

ステップ306およびステップ308の判定で、中心のアレイ要素211の偏芯量Δcおよび形状誤差Δsが許容値内になるまでステップ303からステップ309を繰り返す。 In the determination of step 306 and step 308 and repeats steps 309 from step 303 to eccentricity Δc and shape errors Δs of the array elements 211 in the center is reduced to a tolerable level.

中心のアレイ要素211の偏芯量Δcおよび形状誤差Δsが許容値内になったら、中心以外の全てのアレイ要素211を加工する(ステップ310)。 When eccentricity Δc and shape errors Δs of the center of the array elements 211 becomes within the allowable value, processing all array elements 211 other than the center (Step 310).
この実施の形態1によれば、たとえば、配列中心の一つのアレイ要素211の加工および誤差計測を反復して得られた偏芯量Δc、形状誤差Δsを補正した加工データ(NCプログラム132)によって他のアレイ要素211の加工を行うので、配列精度の累積誤差は発生せず、アレイ形状金型210を構成する複数のアレイ要素211のピッチpx、ピッチpyのピッチ誤差は加工機構部110の位置決め精度つまり0.1μm以下となる。 According to the first embodiment, for example, processing and error measure the iteratively obtained eccentricity amount Δc of one array element 211 of the array center, by the processing data of the shape error Δs corrected (NC program 132) since the processing of other array elements 211, the accumulated error of the sequence accuracy does not occur, the pitch px of multiple array elements 211 constituting the array shaped die 210, the pitch error of the pitch py positioning processing mechanism 110 the precision, i.e. 0.1μm or less.

また、すべてのアレイ要素211において形状誤差Δsは、許容値以内に納められる。 The shape error Δs in all array elements 211 are housed within the allowable value.
また、個々のアレイ要素211の加工は、加工工具113にて走査加工を行っているため、球面を加工した場合でも、形状誤差にアス等の非対称成分があったとしても、容易に補正加工を行うことができる。 Further, the processing of individual array elements 211, because a scanning processing by the processing tool 113, even when processing a spherical surface, even if the asymmetric component of astigmatism or the like shape error, easily corrected machining It can be carried out.

この結果、複数のアレイ要素211の形状および配列ピッチが高精度なアレイ形状金型210を得ることが出来る。 As a result, it is possible to shape and arrangement pitch of the plurality of array elements 211 to obtain a highly accurate array shaped die 210.
(実施の形態2) (Embodiment 2)
この実施の形態2では、アレイ形状金型210によって実際に成形されたアレイ形状素子220の計測結果をアレイ形状金型210のアレイ要素211に加工に反映させる例について説明する。 In the second embodiment, an example to be reflected in processing the measurement results of the array-shaped elements 220 that were actually formed by the array shaped die 210 to the array elements 211 of the array-shaped mold 210.

加工に用いられる走査加工装置100の構成は実施の形態1の場合と同様であるので、説明は割愛する。 The configuration of the scan processing apparatus 100 used in the processing are the same as in the first embodiment, description thereof is omitted.
本実施の形態2の作用を図14と図15によって説明する。 The operation of the second embodiment will be explained with reference to FIG. 14 and FIG. 15.

図14は本実施の形態2の加工方法の一例を示すフローチャートである。 Figure 14 is a flow chart showing an example of a processing method according to the second embodiment. 図15は、アレイ形状金型210によって成型されたアレイ形状素子の一例を示す断面図である。 Figure 15 is a cross-sectional view showing an example of an array shape element which is molded by an array shaped die 210.
補正がかけられていないアレイ形状金型210によって、ガラスモールド成型もしくは樹脂モールド成型を行ってアレイ形状素子220を作成した場合、ガラスモールド成型ではガラスの粗密の分布等によってそり等の変形Δwが生じる。 By an array shaped die 210 where the correction is not applied, when you create an array shape element 220 performs a glass molding or resin molding, resulting deformation Δw such warp by distribution and the like of the density of the glass at the glass molding . これは、シミュレーションなどによってある程度の回避ができるが、完全に回避しきることが出来ない。 This can be a certain degree of avoidance, such as by simulation, it can not be completely avoided partition. また、樹脂モールド成型の場合には、ゲート等の冷却の不均等によって、変形が生じる場合が発生する。 In the case of the resin molding is the uneven cooling of the gate or the like, if the deformation is generated.

そこで、本実施の形態2では、たとえば、上述の実施の形態1のような方法でアレイ形状金型210を製作した後(ステップ401)、当該アレイ形状金型210を用いてアレイ形状素子220の試し成形を行う(ステップ402)。 Therefore, in the second embodiment, for example, (step 401) After preparing arrays shaped die 210 in such a way in the first embodiment described above, the array configuration device 220 using the array shaped die 210 the trial molding (step 402).

このアレイ形状素子220は、アレイ形状金型210の複数のアレイ要素211の形状に対応した複数のアレイ要素221を備えている。 The array shape element 220 is provided with a plurality of arrays elements 221 corresponding to the shape of the plurality of arrays elements 211 of the array-shaped mold 210.
こうして成型されたアレイ形状素子220を図示しない機外計測装置により、全体の形状計測を行う(ステップ403)。 Through these outside measuring device (not shown) an array shape element 220 is molded, performs overall shape measurement (step 403). この形状計測では、アレイ要素211の理想形状との実測形状の違いを全体誤差量として記録する。 This shape measurement, records the difference in the measured shape of the ideal shape of the array elements 211 as a whole error amount. また、個々のアレイ要素221の形状計測を行い、理想形状との形状の違いを要素形状誤差量として記録する。 Also performs shape measurement of the individual array elements 221, records the difference in shape between the ideal shape as element shape error amount. 更に、個々のアレイ要素221の基準点からの偏芯量を計測し、理想値との違いを素子偏芯量として、記録する。 Furthermore, by measuring the amount of eccentricity from the reference point of the individual array elements 221, the difference between the ideal value as an element eccentricity and recorded.

アレイ形状素子220およびアレイ要素221の各誤差量が許容値内に収まるか否か判断する(ステップ404)。 Each error of array shape element 220 and array elements 221 it is determined whether within the allowable value (step 404). そして、全て誤差量が基準値内であれば、加工を終了する。 Then, all of the error amount is within the reference value, and ends the processing.
ステップ404で、要素形状誤差量が許容値外の場合、演算装置130に要素形状誤差量を入力して、補正加工を行うための工具軌跡を再演算する(ステップ405)。 In step 404, the element shape error amount if out tolerance, type element shape error amount calculation unit 130, re-calculates the tool path for correcting processing (step 405). その後、補正加工用のNCプログラム132を再作成する。 Then, re-create the NC program 132 for correction processing.

また、アレイ要素221の偏芯量が許容値外であった場合、各アレイ要素221の加工原点を誤差量分だけXY軸方向にシフトさせる。 Also, if the eccentricity of the array elements 221 is outside tolerance, a machining origin for each array element 221 is shifted in the XY-axis direction by an error amount. 全体誤差量が許容値外であった場合は、 If the entire error amount is out of tolerance,
各アレイ要素の加工原点を各要素の誤差量分Z軸方向にシフトさせる(ステップ406)。 The working origin of each array element is shifted to the error amount Z-axis direction of each element (step 406).

このように、アレイ形状素子220およびアレイ要素221の各誤差の補正を設定した後、アレイ形状金型210の全てのアレイ要素211の加工を行う(ステップ407)。 Thus, after setting the respective error correction of the array shape element 220 and array elements 221 is to process all the array elements 211 of the array-shaped mold 210 (step 407).
そして、ステップ402に戻って、補正加工されたアレイ形状金型210により、アレイ形状素子220の成型を行う。 Then, the process returns to step 402, the correction processing arrays shaped die 210, performs shaping of the array-shaped elements 220.

このステップ402〜ステップ407の処理を、成形で得られたアレイ形状素子220およびアレイ要素221の各部の誤差が、ステップ404で許容値内に収まったと判定されるまで反復する。 The process of step 402 to step 407, the error of each part of the array shape element 220 and array elements 221 obtained in the molding, repeated until it is determined that falls within the allowable value in step 404.

このように、本実施の形態2によればアレイ形状金型210を用いた成型による変形が発生する場合であっても、アレイ形状素子220の全体形状、個々のアレイ要素221の形状、偏芯等の成形誤差に対応して、アレイ形状金型210のアレイ要素211の形状等を容易に補正することが出来るため、個々のアレイ要素221の形状や配列が高精度なアレイ形状素子220を得ることが出来る。 Thus, even if the deformation due to molding is generated using the array shaped die 210 according to the second embodiment, the overall shape of an array-shaped element 220, the shape of the individual array elements 221, eccentricity corresponding to the molding error etc., for the shape of the array elements 211 of the array-shaped mold 210 can be easily corrected, the shape and arrangement of the individual array elements 221 to obtain a highly accurate array shape elements 220 it can be.

以上の説明から明らかなように、本発明の上述の各実施の形態によれば、たとえば球面または軸対称非球面形状及び軸非対称非球面形状から構成される複数のアレイ要素211が配列形成されたアレイ形状金型210に対して、個々のアレイ要素211及びアレイ要素211の間のピッチ及び偏芯を高精度に加工することが出来る。 As apparent from the above description, according to the above embodiments of the present invention, for example, a plurality of arrays elements 211 comprised of spherical or axisymmetric aspherical shape and axisymmetric aspherical shape is arranged and formed to the array shaped die 210, it is possible to process the pitch and eccentricity between the individual array elements 211 and array elements 211 with high accuracy.

更に、さらにアレイ形状金型210を用いた成型によって得られるアレイ形状素子220に変形が生じた場合であっても、変形量を補正したアレイ形状金型210を容易に作成することが出来、高精度なアレイ形状素子220を得ることができる。 Moreover, further even when deformation in an array shape element 220 obtained by molding using the array shaped die 210 has occurred, it is possible to easily create an array shaped die 210 obtained by correcting the amount of deformation, high it can be obtained precise array shape element 220.

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。 The present invention is not limited to the configurations exemplified in the embodiments described above, but can be modified within the scope not departing from its gist.

本発明の一実施の形態であるアレイ形状金型の製造方法を実施する走査加工装置の構成の一例を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing an example of the configuration of a scan processing apparatus for implementing the method of manufacturing the array shaped die according to an embodiment of the present invention. その内部構成の一例を示す側面図である。 Is a side view showing an example of the internal configuration. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるワークの取り付け状態を示す平面図である。 Is a plan view showing a mounting state of the workpiece in the scanning processing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるワークの取り付け状態を示す側面図である。 Is a side view showing a mounting state of the workpiece in the scanning processing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるワークの取り付け状態を示す側面図である。 Is a side view showing a mounting state of the workpiece in the scanning processing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるワークの取り付け状態の一例を示す平面図である。 Is a plan view showing an example of the mounting state of the workpiece in the scanning processing device according to an embodiment of the present invention. 図4における矢印A−Aの方向から見た側面図である。 Is a side view from the direction of the arrows A-A in FIG. 本発明の一実施の形態である走査加工装置の作用の一例を示すフローチャートである。 Is a flowchart illustrating an example of the action of the scanning processing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置における加工工具の加工時の軌跡の一例を示す斜視図である。 An example of the trajectory at the time of processing of the machining tool in a is scanning processing apparatus an embodiment of the present invention is a perspective view showing. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるアレイ要素の計測方法の一例を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing an example of the measuring method of the array elements in the which the scanning processing apparatus an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるアレイ要素の計測方法の一例を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing an example of the measuring method of the array elements in the which the scanning processing apparatus an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるアレイ要素の計測方法の一例を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing an example of the measuring method of the array elements in the which the scanning processing apparatus an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるアレイ要素の計測方法の一例を示す概念図である。 It is a conceptual diagram showing an example of the measuring method of the array elements in the which the scanning processing apparatus an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるアレイ要素の形状計測結果の一例を示す線図である。 Is a diagram showing an example of the shape measurement result of an array element in a is scanning processing apparatus an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態である走査加工装置におけるアレイ要素の形状計測結果の一例を示す線図である。 Is a diagram showing an example of the shape measurement result of an array element in a is scanning processing apparatus an embodiment of the present invention. 本発明の他の実施の形態である走査加工装置における加工方法の一例を示すフローチャートである。 An example of a processing method in another in the form of embodiment scan processing apparatus of the present invention is a flow chart showing. 本発明の他の実施の形態である走査加工装置によるアレイ形状金型によって成型されたアレイ形状素子の一例を示す断面図である。 It is a cross-sectional view showing an example of an array shape element which is molded by an array shaped die by scanning processing device in another embodiment of the present invention.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

100 走査加工装置110 加工機構部111 加工テーブル112 スピンドル113 加工工具113a 加工工具形状データ120 数値制御装置121 現在座標値130 演算装置131 NCプログラム132 NCプログラム140 機上計測装置141 スタイラス142 測定値150 取り付け台座151 テーパ部152 ボルト160 ヤトイベース161 位置決めピン162 位置決めブロック162a 密着面163 固定ブロック164 固定クサビ165 テーパ部166 回転位置決めベース167 回転位置決めネジ168 固定ボルト200 ワーク201 外周基準面202 基準平面203 軸基準面210 アレイ形状金型211 アレイ要素211a 理想形状データ220 アレイ形状素子221 アレイ要素px ピッチpy ピッチΔc 100 scanning processing unit 110 processing mechanism unit 111 processing table 112 spindle 113 machining tool 113a working tool shape data 120 numerical controller 121 150 mounting the current coordinate value 130 computing device 131 NC program 132 NC program 140 on-machine measuring device 141 stylus 142 measurements pedestal 151 tapered portions 152 volts 160 Yatoibesu 161 positioning pin 162 positioning block 162a contact surface 163 fixed block 164 fixed wedge 165 taper portion 166 rotating positioning base 167 rotates screw 168 fixing bolt 200 work 201 outer peripheral reference surface 202 reference plane 203 axial reference surface 210 array shaped die 211 array elements 211a ideal shape data 220 array shape element 221 array elements px pitch py pitch Δc 偏芯量Δs 形状誤差Δw 変形 Eccentricity Δs shape error Δw deformation

Claims (9)

  1. 加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査型加工装置を用いるアレイ形状金型の製造方法であって、 The machining tool and the workpiece A manufacturing method of an array-shaped mold using a scanning machining apparatus for machining are relatively moved,
    金型素材としての前記ワークに対して形成されるべき複数のアレイ要素の一つを形成する第1ステップと、 A first step of forming one of a plurality of arrays elements to be formed with respect to the workpiece as the die material,
    前記アレイ要素の前記ワークに対する相対位置誤差と、前記アレイ要素の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第2ステップと、 A second step of measuring the relative position error with respect to the workpiece of the array element, a shape error indicating the departure from the ideal shape of the array element,
    前記相対位置誤差および前記形状誤差が打ち消されるように、全ての前記アレイ要素の加工を行う第3ステップと、 Wherein such relative position error and the shape error is canceled, and a third step of performing processing of all of the array elements,
    を含むことを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 Method of manufacturing an array shaped die, which comprises a.
  2. 請求項1記載のアレイ形状金型の製造方法において、 The manufacturing method of an array-shaped mold of claim 1, wherein,
    前記第1ステップでは、複数の前記アレイ要素の配列中心に位置する一つの前記アレイ要素の前記加工を行い、 In the first step, it performs the processing of one of the array elements located in the array centers of the array element,
    前記第2ステップでは、当該アレイ要素の前記相対位置誤差および形状誤差の測定を行うことを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 In the second step, the manufacturing method of an array-shaped mold, characterized in that the measurement of the relative position error and shape errors of the array elements.
  3. 請求項1記載のアレイ形状金型の製造方法において、 The manufacturing method of an array-shaped mold of claim 1, wherein,
    個々の前記アレイ要素の形状は、球面、軸対称非球面もしくは軸非対称非球面形状であることを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 Individual shape of the array elements, spherical, manufacturing method of an array-shaped mold, characterized in that an axial symmetric aspheric surface or axisymmetric aspherical shape.
  4. 加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査型加工装置を用いるアレイ形状金型の製造方法であって、 The machining tool and the workpiece A manufacturing method of an array-shaped mold using a scanning machining apparatus for machining are relatively moved,
    金型素材としての前記ワークに対して複数のアレイ要素を形成してアレイ形状金型を製作する第1ステップと、 A first step of fabricating the array shaped die to form a plurality of arrays elements relative to the workpiece as the die material,
    前記アレイ形状金型を用いてアレイ形状素子を成形する第2ステップと、 A second step of forming an array shape element with the array shaped die,
    前記アレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を測定する第3ステップと、 A third step of measuring a shape error indicating the departure from the ideal shape of the array-shaped element,
    前記形状誤差が打ち消されるように、前記アレイ形状金型の前記アレイ要素の補正加工を行う第4ステップと、 As the shape error is canceled, and a fourth step of correcting the processing of the array element of the array-shaped mold,
    を含むことを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 Method of manufacturing an array shaped die, which comprises a.
  5. 請求項4記載のアレイ形状金型の製造方法において、 The manufacturing method of an array-shaped mold according to claim 4,
    前記第3ステップでは、成型された前記アレイ形状素子のそり及び収縮による変形を前記形状誤差として測定し、 Wherein in the third step, to measure the deformation due to warpage and shrinkage of the molded the array shape elements as the shape error,
    前記第4ステップでは、個々の前記アレイ要素の加工における前記加工工具の切込み量を変化させることにより前記そり及び前記収縮を補正することを特徴とするアレイ形状金型の製造方法。 Wherein in the fourth step, the sled and a manufacturing method of an array-shaped mold and corrects the contraction by changing the depth of cut of the machining tool in the machining of each of said array elements.
  6. 同時2軸以上の直動軸及び回転軸を制御して、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査加工装置であって、 By controlling the linear axis of the above simultaneous biaxial and the rotating shaft, the machining tool and the workpiece a scanning machining apparatus for machining are relatively moved,
    前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、 And numerical control means for numerically controlling the trajectory of the working tool,
    アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、 Holding means for holding said workpiece to be array shaped die,
    前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、 A machining tool for machining a plurality of arrays element to the workpiece held by the holding means,
    前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、前記理想形状と加工後の前記ワークの計測結果との誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、 While calculating a trajectory of the working tool from the shape of the working tool and the ideal shape of the array elements, it calculates a correction processing amount from the error amount between a measurement result of the work after machining and the ideal shape of the working tool calculating means for re-calculating the trajectory,
    を含むことを特徴とする走査加工装置。 Scanning processing apparatus which comprises a.
  7. 請求項6記載の走査加工装置において、 In the scanning processing apparatus according to claim 6, wherein,
    前記計測結果は、複数の前記アレイ要素の配列中心に位置し、最初に前記ワークに形成された一つの前記アレイ要素のものであり、前記アレイ要素の前記ワークに対する相対位置誤差と、前記アレイ要素の理想形状からの逸脱を示す形状誤差を含むことを特徴とする走査加工装置。 The measurement result is located in the array centers of the array elements are those of the initially formed on the workpiece was one of the array elements, the relative position error with respect to the workpiece of the array element, the array element scanning processing apparatus which comprises a shape error indicating the departure from the ideal shape.
  8. 同時2軸以上の直動軸及び回転軸を制御して、加工工具とワークを相対移動させて加工を行う走査加工装置であって、 By controlling the linear axis of the above simultaneous biaxial and the rotating shaft, the machining tool and the workpiece a scanning machining apparatus for machining are relatively moved,
    前記加工工具の軌跡を数値制御する数値制御手段と、 And numerical control means for numerically controlling the trajectory of the working tool,
    アレイ形状金型となる前記ワークを保持する保持手段と、 Holding means for holding said workpiece to be array shaped die,
    前記保持手段に保持された前記ワークに複数のアレイ要素を加工する加工工具と、 A machining tool for machining a plurality of arrays element to the workpiece held by the holding means,
    前記アレイ要素の理想形状と前記加工工具の形状から前記加工工具の軌跡を演算すると共に、加工後の前記アレイ形状金型によって成形されたアレイ形状素子の理想形状からの逸脱を示す誤差量から補正加工量を算出し前記加工工具の軌跡を再演算する演算手段と、 While calculating a trajectory of the working tool and the ideal shape from the shape of the working tool of the array element, the correction from the error amount indicating the deviation from the ideal shape of the array-shaped element which is formed by the array shaped die after processing calculating means for calculating a machining amount recalculates the trajectory of the working tool,
    を含むことを特徴とする走査加工装置。 Scanning processing apparatus which comprises a.
  9. 請求項8記載の走査加工装置において、 In the scanning processing apparatus according to claim 8,
    前記誤差量は、前記アレイ形状素子のそり及び収縮による変形を含むことを特徴とする走査加工装置。 The amount of error, the scanning processing apparatus which comprises a deformation due to warpage and shrinkage of the array-shaped element.
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