TWI359711B - Raster cutting technology for ophthalmic lenses - Google Patents

Description

丄丄l 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 著使關加工高品質、立體之表面，且特別有關藉 °於光栅圖樣中之不變切削力量切削以加工眼 科鏡片。 & 【先前技術】 切削方法被用於製造眼科鏡片，特別是生產訂製 =式鏡片’該等鏡片具有非球狀表面及不能藉著傳統之光 10 15 20 予抛先所製成L切削鏡片有顯著之缺點，主要有關

控制該表面形狀至所f之料準確性及至該表面加工== 的困難度》 M 為了解這二缺點，其有用的是考慮傳統切削車床、及 用於產生-表面幾何形狀的螺旋切料用之—些細節。— 典型之三軸車床係概要地顯示於圖1中。-工件10係藉著 夾頭14附接至一心軸12，且旋轉繞著該心軸軸心已 ^為該“c”軸）。該工件1〇之表面係藉著於朝向轴心16(沿 著該X-軸方向）移動一切削刀具18所成形，同時在平 行於該、軸軸之“ z_軸”方向調整其位置。一電腦數 值控制（“ CNC”）三軸車床可具有傳統之單刀切削刀具、或 多切刃、高速旋轉之切削機，類似於-銑床。於兩者中， 該表面4何形狀係藉著該刀具順著一螺旋切削路徑切削， 且待切削材料之最近元件係在該旋轉工件10之真正中心。 該車床心I* 12纟型係在一定速下旋#。當該切削刀具 18移動朝向該工件1G之中心時’這導致該表面切削速度減

94352ST 1359711 少’並於該刀具及待形成鏡片間之切削力具有一對應之變 化。於切削力中之此變化將一逐漸之誤差導入待形成表面 之形狀。縱使該車床具有一連續可變之心軸速度，其對該 速度具有一上限，*且因此超出其活動範圍，其不可能維持 • 5 一不變之表面切削速度。在該活動範圍，該切削力將改變 .及該誤差將開始被導入。 ^ 另一問題係如果該鏡片設計需要一直移除材料至該工 件1 〇之中心’將發生一顯著之中心缺陷。此中心缺陷係— 籲小凹部，因為當移去最後之材料部份時，該切削力突然下 ίο降至零所產生。該切削力使該刀具之尖部於切削期間稱微 彎曲離開該鏡片表面。當該切削力突然地下降至零時，該 切削刀具夾具放鬆’及該刀具移動朝向該仍旋轉之鏡片， 在該鏡片中心挖出一小凹洞。甚至高精密車床產生大約1 至5微米深之中心缺陷，造成通常可見及表面上不想要之 15 瑕庇.。 於稜柱形鏡片設計中，其中該中心區域係平坦的，切 鲁削力之突然損失發生在一較大半徑處，但於該稜柱的上坡 侧上之一凸塊及該下坡側上之一孔洞的形式中仍然具有_ 顯著之效應。該凸塊典型是大約2微米高，及該孔洞典型 2〇 是大約2微米深。 因為這些力量損失缺陷係刀具銳度、表面幾何形狀、 材料性質、及機器特性之一複雜函數，它們本質上係不能 預測的。企圖使用軟體演算法補償它們通常產生更壞之缺 陷。

_2ST 6 1359711 使用車床切削鏡片中之另一問題源自一切削表面之品 質係切削速度之函數。用於最佳之效率，表面速度應僅只 在其所需之鏡片半徑處調整至產生該最高之加工品質。於 傳統之車床中，切削速度係半徑之一固定函數，且不能變 5 ,化。 有關車床之另一問題係該切削刀具的形狀中之瑕疵 (亦已知為“型式瑕疵”）被轉移至該鏡片表面。一車床中 所使用之典型高品質切削刀具係一研磨至大約2毫米半徑 .之單刀鑽石刀頭。然而，此一鑽石之邊緣的準確度係僅只 10大約2微米。此不準確度採取扇形花樣（亦已知為“波紋’，） 之形式’且直接被傳送至該鏡片上，亦即在一切削刀具上 之2微米的波紋缺陷變成2微米之鏡片表面波紋缺陷。波 紋缺陷係完全不能預測的，且不能藉著軟體所補償。在相 當可觀之成本下可用控制波紋刀具。它們亦迅速地磨損或 15削成至一在其規格外的點，故其優點係昂貴及壽命短。 _ 這些切削缺陷傳統上係藉著拋光該切削鏡片所克服， 但這導入進一步偏離最佳之鏡片形狀（亦已知為該鏡片表 面中之“型式誤差”）》實際上，於所導入型式誤差之數量 及已移去的可見、無深度中心缺陷數量之間已作成一妥協。 20 另一加工表面之傳統型式係銑削法。一典型之銑床係 概要地顯示於圖2中。圖2顯示一侧視圖，其中一工件1 〇 被固定在一銑床夾頭2〇中，且於該χ_γ平面中之一光柵圖 樣中移動’而一旋轉切削刀具22係沿著該Z軸上下移動。 圖2B係一顯示該光柵圖樣24之平面圖，其係該切削刀具

7 94352ST 1359711 相對該工件10之有效路徑。雖然傳統之銑床允許獨立地控 制表面切削速度及位置，且沒有由於該切削力突然地下降 至零之問題，其產生很低品質之表面加工。圖2C以放大剖 面圖說明一典型之銑削表面26將時常具有一高扇形花樣加 5工度。一銑削表面之扇形花樣（亦已知為“波紋，，）係大 的，典型大約數毫米。為此緣故，此等光柵切削技術傳統 上未用於生產光學裝置。 【發明内容】 > 對於鏡片、特別是訂製之漸進式鏡片或其他非球狀鏡 10片設計的有效率切削，吾人極想要的是一種可產生非球 狀、立體表面之所需範圍的切削方法，及克服一或多個與 傳統切削技術有關之表面品質問題。 【實施方式】 本發明有關一能夠相對預定表面規格產生具高準確度 15表面、及具有一充分高品質供光學工業應用的表面加工度 之大體上不變的表面切削裝置及方法。此等切削方法及裝 置於光學工業中係極想要的，特別是當作一成本效率之方 式，以如所需地大量生產訂製之非球狀表面，例如漸進式 眼鏡鏡片之生產。 20 於某些較佳具體實施例中，該大體上不變之切削力裝 置包含、本質上及大體上由具有相#大半徑、較佳地是大 約30毫米半徑之球形切削刀具所組成。該等較佳方法之具 體實施例使用該較佳之切削刀具，其繞著—心轴抽心旋 轉，同時於-光柵切削圖樣中相對待形成之表面移動。基

94352ST 8 1359711 於該較佳㈣刀具之相當大半徑，藉料算操作決定該切 削刀具於此等較佳方法中之路徑，在此該切削刀具球體之 2必而用於待形成工件間之接觸點，以大體上位在所 5

10 15 20 *預疋之立體表面上。該切削頭較佳地係接著藉由電腦 控制伺服馬達在一光柵圖樣中移動，以致該切削頭之中心 順著所需之路徑。 於又進一步之較佳具體實施例中，對於該加工製程之一 實質。P伤、且甚至更佳的是對於大體上該整個加工製程， ，方法包括、本質上由以下所組成及包括維持一大體上不 =之表面切削速度。於較佳具體實施例中，該維持步羯包 3、本質上由以下所組成及由以下所組成：調整該切削刀 具之轉速。例如，可對所有切削位置計算該切削刀且之— ^效半徑，且調整該切削刀具之轉速’以致該有效半徑及 該轉逮之乘積遍及該加工製程期間大體上維持不變。 於又另一具體實施例中，本發明之方法包含、本質上 由以下所組成及由以下所組成：在一大體上不變之表面逮 度下移動切削刀具之步驟。於較佳具體實施例中，此移動 步驟包含、本質上由以下所組成及由以下所組成：計算該 切削刀具球體及該待切削立體表面間之接觸點的對應關 係，及確保二連續接觸點間之行進時間大體上相對它們間 之距離保持不變的比例β 曰 月b以很高精密度移動一切削刀具之伺服馬達驅動機械 裝置係熟知的。此機械裝置可被電腦控制，且例如能夠由 —大致上呈電腦檔案形式的預定規格製成一複雜之立體表

94352ST 9 1359/11 面該檔案詳細說明該表面之形狀如立體座標之一對應 關係(亦已知為一 “接觸點檔案，，）。 本發月已叹什成極適於與此電腦驅動、伺服馬達機械 裝置及一適當成形 田驭桫和精雄、之切削刀具一起使用，以提供一 自由形態的表面切削褒置及方法，其能夠產生精確地順應 -所需形狀及具有-光學品質表面加工度之表面。 見在將參考目自詳細地敎述本發明之較佳具體實

10 15 20 施例’其中相同數字敘述相同之元件。圖3按照本發明之 較佳具體實施例顯+ = & *·、具不二轴、二心軸電腦控制之組合加工中 心機床的—概要圖。該機械較佳地是包含-鏡片固持架台 30待切削之鏡片32係安裒在該架台上；一心轴固持架台 4〇 #切削心軸36及―細切削心軸38係安裝在該架台 上’及-控制模組4卜鏡片固持架台3〇係能夠於χ軸34 之方向中精密、電腦控制的運動。心軸固持架台4〇係能夠 於Y軸42及Z軸44兩方向中精密、電腦控制的運動。於 較佳具體貫施例中，相士n你丨、 祖切削心軸36及細切削心軸38每一 能夠固持適當之切削刀[且藉著在電腦控制下適當之電 =達在可變、高速下旋轉驅動。於—較佳具體實施例中， 女裝在該粗切削心軸36或細切削心軸38上之切削頭係嗖 計成適於在電腦控制下於該Z軸44方向中移動，而該等架 台係設計成適於在平行於該X軸34及該γ軸42的平面中 之一光柵圖樣中移動。此配置允許該切削頭部在鏡片32之 上表面上產生"'立體表面。可為任何合適之電腦模組的控 ㈣組41係㈣相對鏡片32上之待切削表面計算該切削

94352ST 10 1359711 刀具之切削路徑、或該切削刀具之任何點，且控制伺服馬 達（未示出）以產生架自30及4〇之所需運動。於較佳具體 實施例中，粗切削心轴36固定一具有聚晶鑽石（“pcD”） 刀頭之粗切削銑刀，該等刀頭較佳地是至少中等之精密度。

ίο 15 20 圖4顯示用於本發明之—較佳具體實施例的細切削刀 具46。該細切削刀具46具有一弓形表面心，且係附接至 能夠繞著一心軸轴心50旋轉之細切削心轴38。於一較佳且 體實施例巾’該細切削刀纟46 &含一黃銅燒結之鑽石ς 輪，較佳地是修整至具有—最小波紋之弓形表φ 48。於某 些極佳之具體實施例中，該弓形表面48包含球狀表面之至 少一部份’且甚至更佳地是具有不大於大約〇 5微米的波 紋之球狀表面的一部份。如在下面更詳細地敘述者，修整 該細切削刀# 46較佳地是已自動化及當其被附接至細切削 心軸38時施行，以減少維修成本。當該切削刀具附接至該 切削心軸時之修整（在此有時候稱為“機上、自動化修整”） 可藉著移動、及較佳地是旋轉該細切削刀具46至一具有第 三旋轉心軸之修整站進行。其他材料亦可被用於該;田切削 刀具46，包含、但不限於一電鍍之鑽石砂輪，雖然並非所 有它們皆可在原處修整的。 待切削表面52可藉著一組立體座標（亦已知為一“接 觸點檔案”）所敘述，該組立體座標以若干離散點詳細定義 該表面。因為切削刀具球體48之半徑比起傳統車床轉動刀 具之刀尖半徑係大的，較佳地是至少大約2〇毫米且因此 可與藉由該切削製程所形成的表面52中所發現之半徑匹

94352ST 11 1359711 配，如果係僅只移動該切削刀具，以致該刀具之中心或刀 尖順著一大體上平行於該想要表面之路徑，如在傳統CNC 機械加工中所做者，結果將發生顯著之誤差。 圖5在二位置顯示本發明之一具體實施例於切削一預 5先界定立體表面5 4期間的細切削刀具。於該第一位置中， 該刀具正在點56切削該表面54，且於第二位置中，該刀具 正在點58切削表面54。由圖5，其能看出該切削刀具60 之中心所遵循之切削路徑6 0係與待切削表面5 4有關。如 ί果該球體及待切削工件51間之每一接觸點大體上位在待切 1〇削之預先界定立體表面54上，能藉著例如決定與該細切削 刀具球狀表面48相同半徑之一球體中心點所在位置計算該 切削路徑60。例如，該切削路徑6〇通過點62，當該球狀 表面48係與所需表面54之點56接觸時，該點62係一與 球狀表面48 —致的球體中心之位置。同理，該切削路徑6〇 15通過點64 ’其係當與所需表面54之點58接觸時，該球體 48之中心位置。

•圖6顯示一待藉著本發明示範具體實施例中之細切削 刀具切削的眼科鏡片66之平面圖。鏡片66係藉著架台68 所支撑，且該切削點係在一光柵圖樣7 〇中之表面上方移 20動。於較佳具體實施例中，本方法包含控制該切削刀具中 心之步驟，使得該球體及該鏡片表面間之接觸點大體上順 著一直線。於某些具體實施例中，諸如各種變化存在於待 形成鏡片66的半徑中之具體實施例，該切削刀具球體48 之中心較佳地疋控制成稍微由一直線偏離，以便該球體及 94352ST 12 丄丄丄 :兄片表面間之接觸點順著一直線。於此等具體實施例 該切肖1路瓜有時候係稱為一 “歪斜，，線或“歪斜，，光 =圖樣。於此等具體實施例中，為了該切削刀具球體仏及 切削工件51間之接觸點路徑成為一具有直線的光拇圖 ‘‘二，佳的疋忒等方法包含計算該切削刀具球體⑽之此 歪斜|柵中心圖樣及基於此計算供給控制至該伺服馬 達驅動平臺30及40之步驟。 圖11A-11C更詳細地說明該“歪斜”路徑。目iia係 10 非求狀表面100之等角視圖，所需直線光拇路徑⑽已 技射在。玄表面上。圖11B係一等角視圖，其中顯示一正交 於所需表面100及具有一等於該切削刀具球體48之半徑的 長度R之向篁1〇4。據此，該向量端部1〇6係該切削刀具球 體48之中心位置。向量⑽係顯示沿著投射於該非球狀表 15 面100上之直線光栅路徑102在等距隔開之三點⑽、⑴ 及112接觸非球狀表Φ 1〇〇。圖uc係非球狀表面1〇〇之平 面圖’其顯示直線光柵路徑1G2及在等距隔開之三點應、 no及112接觸該表面100的正交向量m。該歪斜線ιΐ4 ㈣切削刀具球體48 <中心所遵循之路徑，以便接觸點 108、110及112位於一直線中。 20 現在將關於圖3 _ 4敘述按照本發明之一鏡片切削製 程的較佳具體實施例。所需鏡片表面52係藉著電腦接觸點 檔案形式中之-預定規格所界定。該電腦檔案係藉著該電 腦根據習知技術轉譯成-刀具路徑播案，其用於產生界定 用於該粗切削77具及該細切削刀具46之切削路徑的控制信

94352ST 13 1359711 號。可安裝在粗切削心軸36上之粗切削刀具基於其刀具路 徑檔案及藉此所產生之控制信號切削該鏡片，留下一待藉 由該細切削刀具46所移去之小、預定的材料數量。該機械 較佳地是以座標方式移動該粗切削刀具，較佳地是使用词 5服馬達’以沿著該X、Y及Z軸控制架台3 0及架台4 0。於 該粗切削階段中’大致上不需要高準確度。於本發明之一 具體實施例中，既然所有先前討論之缺陷通常在該粗切削 階段係可接受的，可使用一標準之3軸車床完成該粗切削。 > 本發明之很多具體實施例倚靠如在此所敘述細切削階 10段之重要態樣。於較佳具體實施例令，本方法控制該細切 削刀具順著一路徑，且較佳地是一電腦產生之CNC刀具路 徑，其大體上係一光柵圖樣。於很多較佳具體實施例中’ 該切削步驟沿著單一線性轴切削，較佳地是使大體上所有 切削係大體上等距隔開之平行線。較佳地是計算、控制及 15協調該X、Y及Z運動，以致該切削刀具46之球狀表面48 的接觸點56移動越過該鏡片之表面、以大體上一致、平滑 B的排列切削材料。此大體上一致之材料移除保持該切削負 載大體上不變，藉此保持該表面與該想要之表面一模一 樣，較佳地是如由接觸點檔案所界定者。用於想要最大效 2〇率之具體實施例，該切削步驟較佳地是在該向前及往後之 衝程兩者上切削。其係思考該光柵尺寸可在本發明之範圍 内有寬廣之不同變化，且譬如視如何允許該細切削表面呈 波浪狀而定。大致上，較佳的是使用較小之光柵尺寸以 達成一較少之呈波浪狀表面，但製程所費時間較長，及反

94352ST 14 1359711 之亦然。同樣地’該衝程之速度可在本發明之範圍内有寬 廣之不同變化，視諸如細削減之想要原料移除逮率、細粒 之粗糙度、該切削刀具之每分鐘轉數（rpm)、該切削深度及 該光柵尺寸之因素而定’按照在此所包含之教旨的所有因 5 素係與習知工程原理結合。 於某些較佳具體實施例中’該等方法產生精密自由形 態的表面，較佳地是藉著以一弓形切削刀具維持大體上不 變之切削力。較佳地是，維持一大體上不變之切削力的步 驟每單位時間移除一大體上不變之鏡片材料量。於很多具 w體實施例中，使用一大體上不變之切削力的步驟係=要 的，因為鏡片表面形狀中之單一微米誤差大體上可改變一 鏡片之功能及裝飾用外觀。如果該切削力保持不變，該系 統之偏離保持不變’且該鏡片表面保持不變。於—較佳具 1體實施例中，該不變切削力之步驟切削一大體上不變之路 15杈寬度，較佳地是具有一不變之切削路徑速度，且甚至更 •佳地是具有一大體上不變之表面切削速度。 卜圖7顯示如何在正切削表面54上測量該不變之切削路 徑72，且未於該直線笛卡兒座標中，如該距離。在複雜 2〇 形狀、諸如複曲面鏡片上，該半徑可能正不斷地改 且對於每一瞬間接觸點，該半徑必需被計算及用於決 定該不變之切削路徑60,而用於該細切削刀具舖之球狀表 面48的中心。 漁於本發明之一較佳具體實削列巾’ 8顯示如何藉著 別量沿耆待切削表面54所覆蓋之距離76而不是如於該γ

94352ST 15 1359711 轴笛卡兒座標中所測量的距離7 8來維持不變之切削速度。 調整該伺服馬達之直線速度’使沿著該表面5 4之速度係維 持不變。 圖5顯示於一較佳具體實施例中如何將該細切削刀具 5 46之表面切削速度大體上保持不變。當在表面點56切削 時’該有效切削半徑8 0係正交於該細心轴軸心5 〇而由該 軸至接觸點56之直線。另一選擇係，該有效切削半徑8〇 能計算為球體48之半徑乘以該切線角度82之正弦。者在 _ 田 r 接觸點58切削時，該有效切削半徑係該球體之半徑。藉著 ίο變更該細切削刀具之轉速’以致有效切削半徑乘以該轉速 之乘積係保持不變’該表面切削速度係保持不變。能藉著 由該心軸轴心至切削刀具球體接觸待形成之立體表面的點 採取一正交而發現該有效半徑。 15 20 於很多具體實施例中，該正確之切削路徑、該不變之 路徑寬度、該不變之刀具速度、及該不變之切削速度48至 某種程度皆視計算而定，在此該切削刀具球體48之中心係 相對該球體及待切削表面間之接觸點。因此，其重要的是 於很多此等具體實施例中，維持—精確設計形狀及尺寸之 切削刀具表面48。圖9顯示一修整切削刀具46以維持精確 之球狀表面48的較佳方法。藉著修整磨石84上之旋轉表 :48’該表面48係在正交於細刀具心軸5〇之心軸86上旋 ，表面48係於樣式及表面加工兩者中精確地保持球狀。 於-較佳具體實施例中，該磨石84可由礬土所製成。 較佳地是旋轉磨石84,而同時旋轉燒結之鑽石球狀刀具

94352ST 16 1359711 46 ’及於該Z軸方向中降低刀具46，該二操作一起磨蝕至 —精密之球體。藉著將一切削型腔切入一些鏡片材料，且 接著使用測量球體之熟知光學技術，可直接或間接地測量 球狀表面48之最後半徑。同樣地，能使用標準之表面跟縱 5技術測量該球狀表面之品質。所測量之刀具半徑可接著被 該CNC機械所使用，以計算各種所需路徑。 圖1 0顯示另一選擇之具體實施例，其中該細切削刀具 88具有一超環面（toroid)部份之表面。該超環面具有一微 小之圓圈90，並具有一最低之中心92，按照在此所包含之 m教旨，該中心能夠以同等之方式被用於一球體之中心，以 計算各種所需之切削路徑》 切削鏡片之光柵方法的一額外利益係僅只需要切削該 最後產品所需之鏡片形&，如在圖6中所示。這與已完全 磨光成圓形鏡片、接著修剪至邊 15 透框形狀之傳統鏡片成對 比。當研磨至配合該邊框形狀砗 ❿狀矸，修剪大部份該已切削及 拋光之鏡片傳統上。僅只切削哕爭 油刀則該最後之鏡片形狀將節省處 中修剪的鏡片。- 陷剔除一將於其最後之構形 2。明，應了解在所附申請專利範圍中所界定:: = = 限於所敘述之特定結構特徵或方 " 定之特徵及動作係揭示為施行所申請發明Γ亍反!Γ形大該等 【圖式簡單說明】 月之不範形式。 圖1係典型三軸車床之—概要圖示。

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圖2a係典型三轴銖床之一概要圖示。 圖2b係一光柵切削圖樣之概要平面圖 圖2 c係一使用光栅切削圖樣藉著典型三轴銳床切削的 扇形花樣表面切削之概要放大剖面圖。 5 圖3係概要圖示’其示範本發明之切削裝置的一具體 實施例。 圖4係概要圖示，其示範本發明之切削方法的一具體 實施例。 > 圖5係一概要側視圖’其於本發明之一示範具體實施 10例中顯示該切削刀具之路徑。 圖6係已調整至切削一眼鏡鏡片的光柵切削圖樣之平 面圖。 圖7係一概要側視圖，其顯示沿著該X軸方向之不變 表面跨距。 15 圖8係一概要側視圖’其顯示沿著該γ軸方向之不變 表面跨距。 B 圖9係一概要侧視圖，其顯示一球狀刀具修整裝置， 而示範本發明之一具體實施例。 圖10係一超環面切削刀具之概要視圖，其示範本發明 2〇 之一具體實施例。 圖11A係一非球狀表面之等.角視圖，而直線光柵路徑 已投射在非球狀表面上。 圖11B係一非球狀表面之等角視圖，其顯示一沿著投 射直線光柵路徑在三個等距隔開點接觸該表面之正交向

18 94352ST 1359711 量° 圖11C係一非球狀表面之平面圖，其顯示該切削刀具 之中心所沿行之一“歪斜線”，以便沿著一直線切削。 【主要元件符號說明】 5 10 工件 12 心轴 14 夾頭 - 16 轴心 • 18 切削刀具 10 20 銳床爽頭 22 旋轉切削刀具 24 光柵圖樣 26 銑削表面 30 鏡片固持架台 15 32 鏡片 - 34 X軸 • 36 粗切削心軸 38 細切削心軸 40 心軸固持架台 ' 20 41 控制模組 42 Y軸 44 Z軸 46 細切削刀具 48 弓形表面

19 94352ST 1359711 50 心袖轴心 51 工件 52 表面 54 表面 5 56 點 58 點 - 60 切削路徑 - 62 點 • 64 點 10 66 鏡片 68 架台 70 光柵圖樣 72 切削路徑 74 距離 15 76 距離 - 78 距離 • 80 有效切削半徑 82 切線角度 84 磨石 ' 20 86 心轴 88 細切削刀具 90 圓圈 92 中心 100 表面 20 94352ST .⑧ 1359711 102 光柵路徑 104 向量 106 向量端部 108 點 110 點 112 點 114 歪斜線

Claims (1)

1359711 .十、申請專利範圍： 1· 一種在工件上形成立體表面之方法，包含： 提供一心軸，其具有一心轴轴心； 提供一切削刀具，其具有一實質上球狀之切削表面； 5 決定一球體之中心，該球體具有一與該球狀切削表面 一致之外表面； 計算該球體之中心位置’使得該球體及該工件間之接 觸點實質上位在該立體表面上； ® 繞著該心軸轴心旋轉該切削刀具；及 10 將該球狀表面之中心放置在該經計算之位置，藉此形 成該立體表面。 2 .如申清專利範圍第1項之方法，其中放置該球狀表 面之中心另包含將該中心移至一光柵圖樣中之該位置。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，另包含計算該切削 15刀具之一有效半徑，該有效半徑係一等於由該心軸軸心之 一點至該切削刀具球體及該立體表面間之接觸點而正交於 •該心軸軸心之長度；及調整該球狀切削刀具之轉速，使得 該該轉速及該接觸半徑之乘積實質上保持不變。 4 .如申請專利範圍第2項之方法，另包含計算在該切 20削刀具球體及該立體表面間之複數接觸點，且其中移動該 中心另包含移動操作，使得於該等接觸點的二點間之抒進 時間係實質上與該二接觸點間之距離成不變之比例。 5.如申請專利範圍第2項之方法，其中該光柵圖樣實 質上係於一包含該 心轴袖心之平面中。 22 94352ST A t 6 ·如申請專利範圍第2項之方法，其中該光柵圖樣包 t沿著-實質上平行於該心軸軸心W γ軸之運動，及沿著 實質上垂直於該心軸轴心的X軸之運動，且其中僅只於 菩一 X軸運動期間發生該切削頭球體及該立體表面間之 5 接觸。 7,如申請專利範圍第χ項之方法，其中該球體具有一 大於20毫米之半徑。 .人8·如申請專利範圍第χ項之方法，其中該切削刀具包 3超環面之一部份的表面，且其中該超環面之小圓圈的最 10低中心同等地作用至一球體之中心。 9. 一種用於形成立體表面之裝置，包含： —心軸’其具有一心軸轴心； —切削刀具，其具有一實質上球狀之切削表面； —支撐架台，其用於固持一工件及能夠控制相對該切 15削刀具之三維運動； _ 一控制模組’其能夠當該切削頭球體將與該立體表面 接觸時，計算一包含該球體中心之複數位置的切削路徑， 且其中該控制模組係進一步能夠控制該支撐架台及該切削 刀具，使得該球體之中心相對該工件順著該切削路徑。 20 1〇.如申請專利範圍第9項之裝置，其中該切削路徑包 含一光栅圖樣。 11.如申請專利範圍第9項之裝置，另包含一旋轉驅動 機構’其能夠在一可變之轉速下旋轉該切削刀具；且其中 該控制模組係進一步能夠計算該切削刀具之一有效半徑， 23 94352ST 1359711 該有效半徑係一等於由該心軸軸心之一點至該切削刀具球 體及該立體表面間之接觸點而正父於該心轴轴心之長度； 及調整該轉速’使得該該轉速及該接觸半徑之乘積實質上 係不變。 12 ·如申請專利範圍第9項之裝置，其中該控制模組係 進一步能夠計算該切削刀具球體及該立體表面間之複數接 觸點’且其中該切削路徑另包含一經調整之刀具速度，使 得於該等接觸點的二點間之行進時間係實質上與該二接觸 •點間之距離成不變之比例。 10 I3.如申請專利範圍第1〇項之裝置，其令該光柵圖樣 實質上發生於一包含該心軸軸心之平面中。 如申請專利範圍第1〇項之裝置，其令該光栅圖樣 包含沿著一實質上平行於該心軸軸心的γ軸之運動及沿 著一實質上垂直於該心軸軸心的X軸之運動，且其中僅只 15於沿著一 X軸運動期間發生該切削頭球體及該立體表面間 之接觸。 15.如申請專利範圍第9項之裝置，其中該球體具有一 大於20毫米之半徑。 16·如申請專利範圍第9項之裝置，其中該切削刀具自 2〇含超環面之一部份的表面，且其中兮护产面夕，门m ^ 且兵〒茲超％面之小圓圈的| 低中心同等地作用至一球體之中心。 94352ST 24