JPH10286771A - Grinding device and grinding method - Google Patents

Grinding device and grinding method

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JPH10286771A
JPH10286771A JP9090914A JP9091497A JPH10286771A JP H10286771 A JPH10286771 A JP H10286771A JP 9090914 A JP9090914 A JP 9090914A JP 9091497 A JP9091497 A JP 9091497A JP H10286771 A JPH10286771 A JP H10286771A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polisher
polishing
pressing force
processed
tool
Prior art date
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Pending
Application number
JP9090914A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinichiro Saito
慎一郎 斎藤
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP9090914A priority Critical patent/JPH10286771A/en
Publication of JPH10286771A publication Critical patent/JPH10286771A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To grind an outer peripheral part of a surface to be worked similarly to an ordinary part, by changing the pressing force of a polisher corresponding to a position of the polisher. SOLUTION: When a polisher 30 reaches an outer edge of a face to be worked, and is extruded, the pressing force of the polisher 30 is reduced corresponding the extrusion amount. When the polisher is further moved, and a central axis of the rotation of a tool shaft is extruded, the angular moment acts on a grinding tool, which prevents the stable grinding, so that the upper limit value of the pressing force to stably perform the working even when the angular moment is generated, is determined in advance, and is built in a numerical arithmetic unit, and the grinding is executed by using this value. The shortage of the pressing force is compensated by increasing the number of revolution of the tool, shaft. When the polisher 30 is completely removed from the surface to be worked, and then is put to the surface to be worked again, the inverse working is executed. Whereby the grinding work of high accuracy can be easily performed.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、光学部品、半導体
素子、セラミックス、金型等の曲面の鏡面加工に好適な
研磨装置および研磨方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a polishing apparatus and a polishing method suitable for mirror-finished curved surfaces of optical parts, semiconductor elements, ceramics, dies and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】研磨工具のポリシャを被加工面に押し当
て、ポリシャと被加工面に相対運動を与えて研磨を行な
う研磨装置が従来から知られている。
2. Description of the Related Art There has been known a polishing apparatus in which a polisher of a polishing tool is pressed against a surface to be processed and a relative motion is applied between the polisher and the surface to be processed to perform polishing.

【0003】例えば、特開昭61−265257号公報
に記載の発明では、被加工面の各点においてポリシャを
法線方向より一定圧力で押し当てながら研磨を行ってい
る。
For example, in the invention described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-265257, polishing is performed while pressing a polisher at a constant pressure from the normal direction at each point on the surface to be processed.

【0004】また、特開平5−57606号公報の発明
では、被加工面の形状測定データより得られた誤差形状
に基づいて、研磨除去形状が誤差形状と同一となる様に
研磨工具を動作させている。この際、被加工面の各点の
研磨除去量は、各点に研磨工具を滞留させておく時間
(滞留時間)を変えることで制御している。
In the invention disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-57606, the polishing tool is operated based on the error shape obtained from the shape measurement data of the surface to be processed so that the polishing removal shape becomes the same as the error shape. ing. At this time, the removal amount of polishing at each point on the surface to be processed is controlled by changing the time (residence time) for retaining the polishing tool at each point.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the invention]

<課題1>さて、一般に、研磨除去量は、被加工面に対
する研磨工具の相対速度V、圧力P、加工時間Tに比例
するとされている。プレストンの実験式によれば、研磨
除去量Sは、(式1)で表わされる。
<Problem 1> Generally, the removal amount of polishing is considered to be proportional to the relative speed V, pressure P, and processing time T of the polishing tool with respect to the surface to be processed. According to Preston's empirical formula, the polishing removal amount S is represented by (Formula 1).

【0006】[0006]

【数1】 (Equation 1)

【0007】すなわち、前述の滞留時間制御方式では、
加工時間Tを長くすることで研磨除去量Sを増加させ、
加工時間Tを短くすることで研磨除去量Sを減少させよ
うとしている。
That is, in the above residence time control method,
By increasing the processing time T, the polishing removal amount S is increased,
An attempt is made to reduce the polishing removal amount S by shortening the processing time T.

【0008】しかしながら、プレストンの実験式が示す
ように、例えば研磨除去量を増加させるために加工時間
Tを長くすると、その分、被加工面に対する研磨工具の
相対速度が落ちてしまい、かえって研磨除去量を減少さ
せる場合もある。
However, as shown by the Preston's empirical formula, when the processing time T is increased, for example, to increase the amount of polishing removal, the relative speed of the polishing tool to the surface to be processed decreases by that much, and the polishing removal is rather performed. The amount may be reduced.

【0009】このように、滞留時間制御方式では、相反
する2つの変数を操作する必要があるため、研磨除去量
の制御が非常に難しい。
As described above, in the residence time control method, since it is necessary to operate two contradictory variables, it is very difficult to control the polishing removal amount.

【0010】<課題2>また、従来の研磨装置では、ポ
リシャを被加工面上のみで移動させていたため、図5に
示すように、被加工面の外周部分ではポリシャの進行方
向の反転が行なわれる。一方、被加工面の通常の部分に
おいて、ポリシャは、この通常部分上を通過するように
して研磨している。したがって、被加工面の外周部分で
は、通常部分と同じような研磨ができず、従来では、こ
の外周部分は研磨不能領域とされていた。
<Problem 2> In the conventional polishing apparatus, since the polisher is moved only on the surface to be processed, as shown in FIG. 5, the traveling direction of the polisher is reversed at the outer peripheral portion of the surface to be processed. It is. On the other hand, in a normal portion of the work surface, the polisher is polished so as to pass over the normal portion. Accordingly, the outer peripheral portion of the processing surface cannot be polished in the same manner as the normal portion, and conventionally, the outer peripheral portion is a non-polished region.

【0011】このような問題に鑑み、本発明の目的は、
制御が簡単で、しかも、被加工面の外周部分を通常部分
と同じように研磨できる研磨装置および研磨方法を提供
することにある。
In view of such a problem, an object of the present invention is to
An object of the present invention is to provide a polishing apparatus and a polishing method which are easy to control and can polish an outer peripheral portion of a processing surface in the same manner as a normal portion.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第1の態様によれば、被加工面にポリシャを
押し当てるための押し当て力を発生させる手段と、前記
被加工面に押し当てたポリシャを該被加工面に対して相
対移動させる手段とを備えた研磨装置において、前記押
し当て力を前記ポリシャの位置に応じて変化させる制御
手段を備えたことを特徴とする研磨装置が提供される。
According to a first aspect of the present invention for achieving the above object, a means for generating a pressing force for pressing a polisher against a surface to be processed, and the surface to be processed A polishing apparatus having means for moving the polisher pressed against the surface to be processed relative to the surface to be processed, comprising a control means for changing the pressing force according to the position of the polisher. An apparatus is provided.

【0013】第1の態様では、被加工面各位の研磨除去
量を制御するパラメータとして、ポリシャが被加工面に
与える圧力(研磨圧力)を用いている。
In the first embodiment, the pressure (polishing pressure) applied to the surface to be processed by the polisher is used as a parameter for controlling the amount of polishing removed at each position of the surface to be processed.

【0014】研磨圧力は、相対速度や加工時間と異な
り、値を変えても他のパラメータに影響がないため、研
磨除去量の制御が格段に簡単化される。
The polishing pressure is different from the relative speed and the processing time, and changing the value has no effect on other parameters. Therefore, the control of the polishing removal amount is greatly simplified.

【0015】また、第1の態様によれば、ポリシャが被
加工面からはみ出した場合に、そのはみ出し量に応じて
押し当て力を減少させ、ポリシャが被加工面より完全に
離脱した場合には、押し当て力をゼロにし、ポリシャを
被加工面に再度突入させる場合には、先程とは逆に,研
磨工具が被加工面に接触した時点から押し当て力を徐々
に増加させる、といった制御も可能である。これによ
り、被加工面の外周部分が、通常部分と同じように研磨
することができるようになる。
According to the first aspect, when the polisher protrudes from the surface to be processed, the pressing force is reduced according to the amount of protrusion, and when the polisher is completely detached from the surface to be processed. In the case where the pressing force is reduced to zero and the polisher re-enters the surface to be processed, the control may be such that the pressing force is gradually increased from the time when the polishing tool comes into contact with the surface to be processed, contrary to the above. It is possible. Thus, the outer peripheral portion of the processing surface can be polished in the same manner as the normal portion.

【0016】上記目的を達成するための本発明の第2の
態様によれば、当該研磨装置の工具軸に連結した伸縮媒
体を備え、前記制御手段は、前記伸縮媒体の工具軸方向
の伸縮量を変化させて前記押し当て力を変化させる駆動
手段を有することを特徴とする研磨装置が提供される。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a polishing apparatus, comprising: an expansion / contraction medium connected to a tool shaft of the polishing apparatus; And a driving means for changing the pressing force by changing the pressing force.

【0017】この第2の態様は、硬質ポリシャの場合に
好適であり、伸縮媒体(コイルばね、シリンダに充填さ
れた空気、油)の伸縮量で研磨圧力を制御する。
The second aspect is suitable for a hard polisher and controls the polishing pressure by the amount of expansion and contraction of an expansion and contraction medium (coil spring, air and oil filled in a cylinder).

【0018】上記目的を達成するための本発明の第3の
態様によれば、制御手段は、前記ポリシャの変形量を変
化させることで前記押し当て力を変化させる駆動手段を
有することを特徴とする研磨装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention for achieving the above object, the control means has a driving means for changing the pressing force by changing the amount of deformation of the polisher. A polishing apparatus is provided.

【0019】第3の態様は、軟質ポリシャの場合に好適
であり、ここでは、ポリシャ自身の弾性を利用して、ポ
リシャの潰れ量を駆動手段で制御する。
The third mode is suitable for a soft polisher. In this case, the crusher is controlled by a driving means by utilizing the elasticity of the polisher itself.

【0020】上記目的を達成するための本発明の第4の
態様によれば、被加工面にポリシャを押し当てた状態
で、該ポリシャを被加工面に対して相対移動させながら
研磨を行なう研磨方法において、前記ポリシャの押し当
て力を該ポリシャの位置に応じて変化させることを特徴
とする研磨方法が提供される。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a polishing method in which a polisher is pressed against a surface to be processed and the polishing is performed while the polisher is relatively moved with respect to the surface to be processed. In the method, there is provided a polishing method, wherein a pressing force of the polisher is changed according to a position of the polisher.

【0021】上記目的を達成するための本発明の第5の
態様によれば、ポリシャの一部が被加工面からはみ出し
た場合に、前記押し当て力を減少させることを特徴とす
る研磨方法が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a polishing method comprising reducing the pressing force when a part of a polisher protrudes from a surface to be processed. Provided.

【0022】上記目的を達成するための本発明の第6の
態様によれば、ポリシャの一部が被加工面からはみ出し
た場合に、前記ポリシャの回転数を増加させることを特
徴とする研磨方法が提供される。
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a polishing method comprising: when a part of a polisher protrudes from a surface to be processed, increasing the rotation speed of the polisher. Is provided.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る一実施形態に
ついて図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0024】図1には、本発明の一実施形態である研磨
装置100と、被加工物1の形状を測定するための形状
測定装置200と、測定された形状データと、要望され
る形状との差分を求めて誤差形状を算出する数値演算装
置300とを備えた加工システムが示されている。
FIG. 1 shows a polishing apparatus 100 according to an embodiment of the present invention, a shape measuring apparatus 200 for measuring the shape of a workpiece 1, measured shape data, and a desired shape. And a numerical operation device 300 that calculates an error shape by calculating a difference between the two.

【0025】研磨装置100は、被加工物1を実際に研
磨する機械部2と、機械部2の制御を行う制御部3に大
別される。
The polishing apparatus 100 is roughly divided into a mechanical section 2 for actually polishing the workpiece 1, and a control section 3 for controlling the mechanical section 2.

【0026】被加工物1は、W軸回りに回転するロータ
リーテーブル10に固定されている。ロータリーテーブ
ル10は、Xガイドテーブル11に載置されており、モ
ータ12の駆動よりXガイドテーブル11に沿ってX方
向に直動する。Xガイドテーブル11は、Yガイドテー
ブル13に載置されており、モータ14の駆動によりY
ガイドテーブル13に沿ってY方向に直動する。
The workpiece 1 is fixed to a rotary table 10 which rotates around the W axis. The rotary table 10 is mounted on the X guide table 11, and linearly moves in the X direction along the X guide table 11 by driving of the motor 12. The X guide table 11 is mounted on a Y guide table 13, and is driven by a motor 14.
It moves directly in the Y direction along the guide table 13.

【0027】一方、モータ20の駆動によりZ軸方向に
直動するZスライダ21には、モータ22の駆動よりB
軸回りに回転する回転フレーム23が取り付けられてい
る。回転フレーム23には、モータ24の駆動によりA
軸回りに回転する支持台25が取り付けられている。支
持台25には、研磨工具の回転・直動機構26が取り付
けられている。
On the other hand, the Z slider 21 that moves linearly in the Z-axis direction
A rotating frame 23 that rotates around an axis is attached. The rotation frame 23 has A
A support 25 that rotates about an axis is attached. A rotation / linear movement mechanism 26 of a polishing tool is attached to the support 25.

【0028】被加工物1の形状が非回転対称であるとき
は、ロータリテーブル10を回転させずに停止させてお
き、回転・直動機構26により研磨工具を被加工物1に
押し当てて、被加工物1と研磨工具との間に、X軸、Y
軸、Z軸の各軸の直進運動と、A軸、B軸、T軸の各軸
回りの回転運動を相対的に与えて、被加工面を研磨す
る。この際、被加工面には研磨液を塗布する。
When the shape of the workpiece 1 is non-rotationally symmetric, the rotary table 10 is stopped without rotating, and the polishing tool is pressed against the workpiece 1 by the rotation / linear motion mechanism 26. X-axis, Y-axis between workpiece 1 and polishing tool
The surface to be processed is polished by relatively giving a linear motion of each of the axes A and B and a rotational motion about each of the axes A, B and T. At this time, a polishing liquid is applied to the surface to be processed.

【0029】一方、被加工物1が回転対称物である場合
には、ロータリテーブル10で被加工物をW軸回りに回
転させ、X軸、Z軸、A軸の3軸もしくはY軸、Z軸、
B軸の何れか一方の組みを用いて研磨工具を被加工面上
の一断面上を滑走させながら研磨を行う。
On the other hand, when the workpiece 1 is a rotationally symmetric object, the workpiece is rotated around the W axis by the rotary table 10, and the three axes of the X, Z, and A axes, or the Y, Z, axis,
Polishing is performed while sliding the polishing tool on one section on the surface to be processed by using one of the sets of the B axis.

【0030】次に、回転・直動機構26について説明す
る。
Next, the rotation / linear motion mechanism 26 will be described.

【0031】回転・直動機構26の構成は、使用するポ
リシャ種によって異なり、弾性変形しづらい硬質ポリシ
ャ(例えば、ウレタンパッドやピッチに代表される樹
脂)を使用する場合には、図2に示すような構成にし、
弾性変形しやすい軟質ポリシャを使用する場合は、図3
に示すような構成にする。
The configuration of the rotation / linear motion mechanism 26 differs depending on the type of polisher used. When a hard polisher (for example, a resin represented by a urethane pad or a pitch) which is hardly elastically deformed is used, it is shown in FIG. With such a configuration,
When using a soft polisher that is easily elastically deformed,
The configuration is as shown in FIG.

【0032】図2において、硬質ポリシャ30は、工具
軸31の下端に設けられた台皿32に固定されている。
ケーシング33内では、工具軸31の上端がスラストベ
アリング(図示省略)を介してコイルばね34の下端に
連結している。ケーシング33の真上には、直動モータ
35が設置されており、その直動軸の先端に取り付けら
れた押し板38は、コイルばね34の上端に連結してい
る。
In FIG. 2, a hard polisher 30 is fixed to a base plate 32 provided at a lower end of a tool shaft 31.
In the casing 33, the upper end of the tool shaft 31 is connected to the lower end of the coil spring 34 via a thrust bearing (not shown). A linear motion motor 35 is provided directly above the casing 33, and a push plate 38 attached to a tip of the linear motion shaft is connected to an upper end of the coil spring 34.

【0033】また、ケーシング33の側面には、回転モ
ータ36が取り付けられており、該回転モータ36の回
転軸と、工具軸31の中央部に設けられたボールスプラ
イン(図示省略)の外周には、ベルト37が掛け渡され
ている。このように工具軸31は、回転しながら上下動
できるような仕組みになっており、実際の研磨において
は、回転モータ36で工具軸31をT軸回りに回転させ
つつ、さらに、直動モータ35でコイルばね34の伸縮
量を変えて、ポリシャの押し当て力を調整する。直動モ
ータ35には、例えば、ボイスコイルモーターを使用す
る。
A rotating motor 36 is mounted on the side surface of the casing 33. The rotating shaft of the rotating motor 36 and the outer periphery of a ball spline (not shown) provided at the center of the tool shaft 31 , A belt 37. As described above, the tool shaft 31 is configured to be able to move up and down while rotating. In actual polishing, while rotating the tool shaft 31 around the T axis by the rotary motor 36, the linear motion motor 35 Changes the amount of expansion and contraction of the coil spring 34 to adjust the pressing force of the polisher. As the linear motor 35, for example, a voice coil motor is used.

【0034】一方、軟質ポリシャの場合は、それ自身が
弾性力を有するため、ポリシャの変形量のみでポリシャ
の押し当て力を調整できる。この場合、図3に示すよう
に、コイルばねを使用せずに、工具軸31を直動モータ
ー35の直動軸に直結することができるため、押し当て
力の制御精度が向上する。
On the other hand, in the case of a soft polisher, since the polisher itself has an elastic force, the pressing force of the polisher can be adjusted only by the amount of deformation of the polisher. In this case, as shown in FIG. 3, since the tool shaft 31 can be directly connected to the linear motion shaft of the linear motion motor 35 without using a coil spring, control accuracy of the pressing force is improved.

【0035】つぎに、本加工システムの使用方法につい
て説明する。
Next, a method of using the present processing system will be described.

【0036】まず、形状測定装置200を用いて被加工
物1の形状を測定する。図1には、一例として光学的干
渉測定器を示したが、被加工物の形状を測定できる測定
器であれば特に限定されない。なお、形状測定器を大別
すると断面形状測定型と全面形状測定型に大別できる
が、一般には、被加工物が回転対象物の場合に断面形状
測定型を使用し、非回転対象物の場合に全面形状測定型
を使用する。
First, the shape of the workpiece 1 is measured using the shape measuring device 200. FIG. 1 shows an optical interference measuring device as an example, but the present invention is not particularly limited as long as the measuring device can measure the shape of a workpiece. The shape measuring device can be roughly classified into a cross-sectional shape measuring type and a full-surface shape measuring type.In general, when the workpiece is a rotating object, the cross-sectional shape measuring type is used and the non-rotating object is used. In this case, use a full-surface shape measurement type.

【0037】形状測定装置200での測定を終えると、
測定結果である形状データがネットワークを介して数値
演算装置300へ転送される。
When the measurement by the shape measuring device 200 is completed,
The shape data as the measurement result is transferred to the numerical calculation device 300 via the network.

【0038】数値演算装置300では、転送された形状
データと、要望される目標形状との差分を求めて、誤差
形状を算出する。誤差形状の算出処理は、形状測定装置
200で行ってもよい。
The numerical operation device 300 calculates a difference between the transferred shape data and a desired target shape, and calculates an error shape. The calculation process of the error shape may be performed by the shape measuring device 200.

【0039】数値演算装置300では更に、被加工物の
形状と材質、ポリシャの形状と材質、研磨剤の材質など
の加工条件を基に、誤差形状を修正するための研磨工具
の走査方法を決定し、研磨工具制御ファイルとして研磨
装置100の制御部3へ転送する。
Further, the numerical operation device 300 determines a scanning method of the polishing tool for correcting the error shape based on processing conditions such as the shape and material of the workpiece, the shape and material of the polisher, and the material of the abrasive. Then, the file is transferred to the control unit 3 of the polishing apparatus 100 as a polishing tool control file.

【0040】研磨装置100の制御部3は、送られた研
磨工具制御ファイルに従って各モータを駆動してポリシ
ャ30を被加工面上で滑走させ、被加工面を部分的に修
正研磨する。
The control unit 3 of the polishing apparatus 100 drives each motor in accordance with the transmitted polishing tool control file to cause the polisher 30 to slide on the surface to be processed and partially correct and polish the surface to be processed.

【0041】研磨装置100の具体的な動作は以下の通
りである。
The specific operation of the polishing apparatus 100 is as follows.

【0042】研磨装置100は、送られた研磨工具制御
ファイルの内容にしたがって、研磨工具と被加工物1と
の間に、X軸、Y軸、Z軸の3軸方向とA、B軸の2軸
回りの相対運動を与え、工具軸31を被加工面の法線方
向と一致する姿勢に保ちながら、ポリシャ30を被加工
面上で滑走させて研磨を行う。この際、誤差形状を修正
するために、各点における研磨圧力を直動モータ35で
調整する。つまり、研磨工具の移動速度と、研磨工具の
回転数は一定にして、被加工面上の各点での研磨量の増
減は、直動モータ35のみで制御する。具体的には、各
研磨点における研磨圧力は、図2に示すような硬質ポリ
シャ用の駆動機構を装着している場合は、コイルばね3
4の伸縮量で調整する。コイルばね34の伸縮量と、被
加工面にポリシャ30を押し当てるための押し当て力と
の関係は、研磨工具制御ファイルを生成するための基本
情報の一部として数値演算装置300に記憶されてい
る。また、図3に示すような軟質ポリシャ用の駆動機構
を装着している場合は、軟質ポリシャの変形量で研磨圧
力を調整する。これらの関係についても、数値演算装置
300に記憶されている。
In accordance with the contents of the transmitted polishing tool control file, the polishing apparatus 100 moves the three axes of the X axis, the Y axis and the Z axis and the A and B axes between the polishing tool and the workpiece 1. Polishing is performed by sliding the polisher 30 on the surface to be processed while giving a relative motion about two axes and keeping the tool shaft 31 in a posture coinciding with the normal direction of the surface to be processed. At this time, the linear pressure motor 35 adjusts the polishing pressure at each point to correct the error shape. That is, the moving speed of the polishing tool and the number of revolutions of the polishing tool are kept constant, and the increase and decrease of the polishing amount at each point on the surface to be processed are controlled only by the linear motion motor 35. Specifically, when a drive mechanism for a hard polisher as shown in FIG.
Adjust with the amount of expansion and contraction of 4. The relationship between the amount of expansion and contraction of the coil spring 34 and the pressing force for pressing the polisher 30 against the work surface is stored in the numerical calculation device 300 as a part of basic information for generating a polishing tool control file. I have. When a drive mechanism for a soft polisher as shown in FIG. 3 is mounted, the polishing pressure is adjusted by the amount of deformation of the soft polisher. These relationships are also stored in the numerical operation device 300.

【0043】そして、ポリシャ30が被加工面の外縁に
到達して、被加工面よりポリシャ30がはみ出し場合に
は、そのはみ出し量に応じて、ポリシャ30を押し当て
るための押し当て力を軽減する。
When the polisher 30 reaches the outer edge of the work surface and the polisher 30 protrudes from the work surface, the pressing force for pressing the polisher 30 is reduced according to the amount of the protrusion. .

【0044】ポリシャ30の位置と押し当て力との関係
は、数値演算装置300で計算され、例えば、図4に示
す通りとなる。
The relationship between the position of the polisher 30 and the pressing force is calculated by the numerical calculation device 300, and is, for example, as shown in FIG.

【0045】また、ポリシャ30がさらに移動して、工
具軸の回転中心軸がはみ出した場合(すなわち、ポリシ
ャのほぼ半分がはみ出し場合)、そのままの状態では、
研磨工具に回転モーメントが働いて、安定した研磨加工
を行なうことができない。そこで、回転モーメントを生
じても安定して加工できる押し当て力の上限値を予め求
めて数値演算装置300に組み込んでおき、工具軸の回
転中心軸がはみ出した後は、この値を用いて研磨を実施
する。なお、押し当て力不足は、工具軸の回転数を増加
させることにより補う。研磨工具の回転数は、研磨除去
量と単純な比例関係にあるため、その制御は簡単であ
る。
When the polisher 30 further moves and the rotation center axis of the tool axis protrudes (that is, when almost half of the polisher protrudes), in the state as it is,
A rotational moment acts on the polishing tool, and stable polishing cannot be performed. Therefore, the upper limit value of the pressing force that enables stable machining even when a rotational moment is generated is obtained in advance and incorporated in the numerical calculation device 300, and after the rotation center axis of the tool shaft protrudes, polishing is performed using this value. Is carried out. The insufficient pressing force is compensated for by increasing the number of rotations of the tool shaft. Since the number of rotations of the polishing tool is in a simple proportional relationship with the amount of polishing removal, the control is simple.

【0046】一方、ポリシャ30が被加工面から完全に
離脱して、被加工面に再突入させる場合には、以上と逆
の処理を実施する。
On the other hand, when the polisher 30 is completely separated from the surface to be processed and re-enters the surface to be processed, the reverse process is performed.

【0047】[0047]

【発明の効果】本発明によれば、他の制御パラメータと
独立な関係にある研磨圧力を用いて研磨量の増減を決定
できるため、高精度な研磨作業をより簡単に行なうこと
ができるようになる。
According to the present invention, the increase or decrease of the polishing amount can be determined by using the polishing pressure that is independent of other control parameters, so that a highly accurate polishing operation can be performed more easily. Become.

【0048】また、被加工物の外周部でも研磨圧を任意
に設定することが可能であるため、外周部を通常部分と
同じように研磨できるようになる。
Also, since the polishing pressure can be set arbitrarily at the outer peripheral portion of the workpiece, the outer peripheral portion can be polished in the same manner as the normal portion.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る研磨装置の一実施形態を含んだ加
工システムの一例を示した構成図。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of a processing system including an embodiment of a polishing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る研磨装置の一実施形態の回転・駆
動機構(その1)の構成図。
FIG. 2 is a configuration diagram of a rotation / drive mechanism (No. 1) of one embodiment of the polishing apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係る研磨装置の一実施形態の回転・駆
動機構(その2)の構成図。
FIG. 3 is a configuration diagram of a rotation / drive mechanism (part 2) of the polishing apparatus according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明に係る研磨装置の一実施形態で使用す
る、押し当て力とポリシャ位置との関係を示すグラフ。
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a pressing force and a polisher position used in one embodiment of the polishing apparatus according to the present invention.

【図5】従来の研磨装置のポリシャの動きを示した説明
図。
FIG. 5 is an explanatory view showing the movement of a polisher of a conventional polishing apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:被加工物、2:研磨装置の機械部、3:研磨装置の
制御部、10:ロータリーテーブル、11:Xガイドテ
ーブル、12、14、20、22、24、35、36:
モータ、13: Yガイドテーブル、21:Zスライ
ダ、23:回転フレーム、25:支持台、26:回転・
直動機構、30:ポリシャ、31:工具軸、32:台
皿、33:ケーシング、34:コイルばね、37:ベル
ト、38:押し板、100:研磨装置、200:形状測
定装置、300:数値演算装置
1: workpiece, 2: mechanical part of polishing apparatus, 3: control part of polishing apparatus, 10: rotary table, 11: X guide table, 12, 14, 20, 22, 24, 35, 36:
Motor, 13: Y guide table, 21: Z slider, 23: rotating frame, 25: support base, 26: rotation
Linear motion mechanism, 30: polisher, 31: tool shaft, 32: base plate, 33: casing, 34: coil spring, 37: belt, 38: push plate, 100: polishing device, 200: shape measuring device, 300: numerical value Arithmetic unit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】被加工面にポリシャを押し当てるための押
し当て力を発生させる手段と、 前記被加工面に押し当てたポリシャを該被加工面に対し
て相対移動させる手段とを備えた研磨装置において、 前記押し当て力を前記ポリシャの位置に応じて変化させ
る制御手段を備えたことを特徴とする研磨装置。
1. A polishing machine comprising: means for generating a pressing force for pressing a polisher against a surface to be processed; and means for moving the polisher pressed against the surface to be processed relative to the surface to be processed. The polishing apparatus according to claim 1, further comprising control means for changing the pressing force according to the position of the polisher.
【請求項2】請求項1に記載の研磨装置において、当該
研磨装置は、前記押し当て力を発生させる手段として、
当該研磨装置の工具軸に連結した伸縮媒体を備え、前記
制御手段は、前記伸縮媒体の工具軸方向の伸縮量を変化
させて前記押し当て力を変化させる駆動手段を有するこ
とを特徴とする研磨装置。
2. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said polishing apparatus includes means for generating said pressing force.
Polishing characterized by comprising an expansion / contraction medium connected to a tool shaft of the polishing apparatus, wherein the control means includes a driving means for changing the amount of expansion / contraction of the expansion / contraction medium in the tool axis direction to change the pressing force. apparatus.
【請求項3】請求項1に記載の研磨装置において、 前記制御手段は、 前記ポリシャの変形量を変化させることで前記押し当て
力を変化させる駆動手段を有することを特徴とする研磨
装置。
3. The polishing apparatus according to claim 1, wherein said control means has a driving means for changing said pressing force by changing an amount of deformation of said polisher.
【請求項4】被加工面にポリシャを押し当てた状態で、
該ポリシャを被加工面に対して相対移動させながら研磨
を行なう研磨方法において、 前記ポリシャの押し当て力を該ポリシャの位置に応じて
変化させることを特徴とする研磨方法。
4. A state in which a polisher is pressed against a surface to be processed.
A polishing method for performing polishing while relatively moving the polisher with respect to a surface to be processed, wherein the pressing force of the polisher is changed according to the position of the polisher.
【請求項5】請求項4記載の研磨方法において、 ポリシャの一部が被加工面からはみ出した場合に、前記
押し当て力を減少させることを特徴とする研磨方法。
5. The polishing method according to claim 4, wherein the pressing force is reduced when a part of the polisher protrudes from the surface to be processed.
【請求項6】請求項5記載の研磨方法において、 ポリシャの一部が被加工面からはみ出した場合に、前記
ポリシャの回転数を増加させることを特徴とする研磨方
法。
6. The polishing method according to claim 5, wherein when a part of the polisher protrudes from the surface to be processed, the rotation speed of the polisher is increased.
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