(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ工具からのレーザビームを用いて工作物を機械加工するための方法であって、レーザビームによって工作物を製造するために、１または複数の制御軸によって工作物とレーザ工具とを相対的に位置付け、露出した工作物表面にわたって帯状に、かつ表面全体を横切ってレーザビームを移動させて工作物材料を蒸発および／または燃焼させることによって、工作物の材料が予め定める定義に従って層状に除去される方法において、
レーザビームがレーザ工具内の調整可能なミラーによって、工作物に対して工作物表面にわたって案内される、第１の除去段階と、
材料除去レーザビームを工作物表面にわたって案内するために、レーザビームが、材料除去動作中に、機械の１または複数の制御軸によって、工作物に対して工作物表面にわたって案内される第２の除去段階であって、レーザビームが調整可能なミラーによって同時に案内されない第２の除去段階とを含み、焦点距離は可変光学素子によって可変的に調整可能であり、
工作物表面上のレーザ光点は、第１の除去段階において、第２の除去段階よりもより高い帯案内速度で工作物表面にわたって案内され、その差は１０倍以上であることを特徴とする方法。
【請求項２】
第１の除去段階は、工作物の最終表面から離れた領域の除去のために用いられ、第２の除去段階は、工作物の最終表面に隣り合い近接する領域の除去のために用いられることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
除去開始前に、工作物から除去されるべき体積が、幾つかの隣接する個別領域に分割され、個別領域は、最初に、各領域ごとに、工作物と個別領域との間で規定された基準位置を機械制御軸によって調整し、この基準位置に基づいて、各個別領域内で第１の除去段階と第２の除去段階とを実行することによって順次除去され、
基準点が各個別領域に割り当てられ、基準位置が基準点とレーザ工具との間の特定の相対位置を調整することによって調整されるように、基準位置が調整され、基準点は、並進方向に定義された基準位置（ｘ０ｉ，ｙ０ｉ，ｚ０ｉ）と回転方向に定義された基準配列（ｐｈｉ０ｉ，ｐｓｉ０ｉ）とを有し、基準位置は基準点に応じて並進方向および回転方向に定義された相対位置であり、
個別領域は、以下の基準：
−  機械加工境界を、基準位置にある間に、除去レーザの動作領域に適合させること、
−  工作物部分または材料残渣によってレーザの陰になることを回避すること、
−  工作物の特定の表面領域において領域境界を回避すること、および
−  レーザと工作物表面との間の大きな距離の相違および／または基準位置内の工作物表面部分の配列の相違を回避すること、
のうちの１または複数に従って決定されることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
幾つかのまたは全ての除去層は最終工作物表面を横切るように設けられ、
第１の除去段階および第２の除去段階は、次の層が除去される前に除去層内で実行され、第１の除去段階または第２の除去段階が、それぞれ他方の段階が１または幾つかの層で実行される前に、幾つかの層で連続的に実行されることを特徴とする、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
材料の除去中にレーザが案内される帯状体は直線状ではないことを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
材料の除去中にレーザが案内される帯状体は、最終工作物の輪郭に適合可能であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
層の積層方向は、工作物表面に平行であり、除去層は、工作物表面を横切るように設けられることを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
第２の除去段階において、調整可能なミラーが一定に保たれ、第２の除去段階において、レーザ光は調整可能なミラーを迂回することを特徴とする、請求項１〜７のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
第２の除去段階において、レーザ光のパルス周波数は、第２の除去段階中に作動される、機械の機械制御軸の動的特性に応じて制御または規制されることを特徴とする、請求項１〜８のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
幾つかのまたは全ての層の積層方向は、工作物表面に垂直であり、除去層は、最終工作物表面に平行、または間隔をあけて最終工作物表面に追従することを特徴とする、請求項１〜９のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
以下の特徴：
−  ２つの除去段階中、レーザが重なってもよい隣接する帯状体に沿って案内されること、
−  レーザ光はパルスレーザ光であり、パルスレーザ光のパルス周波数は、工作物表面上のレーザ光の衝突点の所望の重なりまたは所望の距離を生成するように、工作物上のレーザの帯速度に応じて調整されること、および
−  工作物は切削工具であり、その表面にはＣＶＤまたはＰＫＤダイヤモンド被覆が設けられること、
のうちの１または複数を含むことを特徴とする、請求項１〜１０のうちのいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
レーザビームを案内する、調整可能なミラー（２５ａ）を含むレーザ工具（２５）と、
工作物（１０）を保持する工作物テーブル（２４）と、
工作物（１０）とレーザ工具（２５）との相対位置の並進および回転調整、ならびに工作物（１０）とレーザ工具（２５）との相互の支持、のための複数の制御軸（２２ａ，２２ｂ）と、
レーザビームの焦点距離を調整するための可変光学素子と、
レーザ工具（２５）の調整可能なミラー（２５ａ）と、制御軸（２２ａ，２２ｂ）と、可変光学素子とを制御する制御システム（２７）と
を含む、工作物（１０）を機械加工するためのレーザ加工機（２０）において、
請求項１〜１１のうちのいずれか１項に記載の方法を実行することを特徴とするレーザ加工機。
【請求項１３】
パルスレーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ加工中、動的特性に応じてレーザ光のパルス周波数を制御するパルス周波数制御システムとを含み、パルス周波数制御システムは、レーザ光源のパルス周波数を制御するように設計され、および／または触覚光学ゲートを有することを特徴とする請求項１２に記載のレーザ加工機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばダイヤモンド切刃を有する切削工具を製造するために有利に用いることができる、工作物を機械加工するための方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１ａおよび図１ｂは、関係を模式的に示す。１０は工作物を表す。図１ａは、製造中の工作物の一部の概略斜視図を示し、図１ｂは、断面図である。図１ｂにおいて、１９は、適切かつ所望に形成された金属基体を表す。金属基体は、人工ダイヤモンド層で被覆され、該ダイヤモンド層は領域１４および領域１６を含み、その間に分離線１５が示される。ダイヤモンド層は、ブランク１９に適用され、ＣＶＤダイヤモンド層（化学気相成長法）またはＰＫＤダイヤモンド層（多結晶ダイヤモンド）であってもよい。作業の結果、その厚みは直前に要求されたものよりも大きく、切削工具の切刃を含む直前に要求された形状が、切刃を含む最終的に求められる形状が得られるまで、レーザ除去機械によって余分なダイヤモンド材料を除去することによって製造される。
【０００３】
図１ａは、部分的に製造された切削工具の概略斜視図を示す。上部領域は既に完全に製造され、エッジ１１は切削工具の切刃であり、図示されたように機械加工段階において既に加工済みである。最終的に求められる形状における切削工具の側面は、余分なダイヤモンド材料を除去することによって依然として、下方に向かって製造されなければならないと仮定する。図１ｂにおいて、これは、材料１４がブランクの外側から境界１５まで層状に除去されることを意味し、該層は紙面に平行であり、それに垂直に積層される。図１ａにおいて、これは余分な材料のアクセス可能な表面にわたってレーザビーム１３を案内することによってなされ、材料を液化させかつ蒸発させ（液滴の気化排出も）または燃焼させる。
【０００４】
アクセス可能な工作物表面にわたるレーザビーム１３の案内は、互いに隣り合う数本の線が順次移動されて除去される層を一緒にカバーするように、帯状になされる。図１ａおよび図１ｂにおいて、これらの帯状体は参照符号５１によって示され、除去されるべき層は破線１７で示される。材料の層は、互いに隣り合い隣接する幾つかの帯状体によって除去され、幾つかの層（図１ａにおいて紙面に垂直なｚ方向に積層される）を除去することによって、工作物の最終的に求められる形状がブランクから加工される。
【０００５】
図２ａは、レーザ加工機を模式的に示す。再び、１０は工作物を示し、２５はレーザ工具を示し、そこから、工作物に向けられた合焦された収束レーザビーム１３が由来する。２４は工作物テーブルであり、２３は機械支持体である。２２ａおよび２２ｂは、並進および／または回転制御軸であり、これによって相対位置（ｘ，ｙ，ｚ）が工具および工作物間で三次元で調整可能であり、工作物および工具の相対配列（ｐｈｉ，ｐｓｉ）も自在に調整可能である。機械の種類および安定性に応じて、制御軸は機械フレーム２１と工作物テーブル２４との間、および／または機械フレーム２１と工具ホルダ２３との間に設けられてもよい。軸は重複して設けられてもよい。少なくとも３つの並進制御軸と２つの回転制御軸を備えることが好ましい。
【０００６】
２６は、大略的に、加工パラメータを検出するセンサを示す。該センサは、工作物の機械加工動作中に工作物表面を直接検出するために設計されてもよく、随意に、仕上げ精度に対応する分解能で三次元的に分解して工作物を測定してもよい。２７は、機械制御システムを示す。該制御システムは、より大きなまたはより小さなネットワークにも接続可能であるデジタル処理コンピュータであってもよい。該制御システムは、別の他のデータとともに、一方でレーザ工具２５のための、他方で制御軸２２のための制御信号を生成するために要求されるデータを含むメモリ２８に接続される。２９は、制御システム２７と機械２０との間のインターフェースを示す。該インターフェースは、一方で、信号および／または（スイッチ、キー）出力のための線路を含み、さらに、フォーマット変換、アナログ−デジタル変換またはデジタル−アナログ変換などのための変換装置（図示せず）を含む。
【０００７】
レーザ工具２５が、図２ｂに示される。該レーザ工具は、機械制御システム２７を制御しながら、所望のように工作物の表面にわたってレーザビームを案内するように、特に図１ａに示された帯状体５１にわたって移動するように設計される。これは、制御可能および調整可能なミラー２５ａによって２方向に行うことができる。さらに、レーザビーム１３の焦点位置を、一方で作業進捗（図１ａにおけるｚ方向）に追従させ、他方でレーザ偏向の場合におけるクラウンに追従させる合焦調整部２５ｂ（ｚシフタ）が設けられてもよい。
【０００８】
しかしながら、ダイヤモンド被覆を有する切削工具などの、高精度で製造されるべき工作物の製造において、レーザ案内のための光学素子２５ａ（調整可能なミラー）は、今まで用いられてきていない。レーザビーム１３はレーザ工具２５に関して静的に方向づけられているが、機械２０の機械制御軸２２ａおよび２２ｂが代わりに用いられてきた。
【０００９】
調整可能なミラー２５ａによるレーザのビーム案内は、比較的高速であるという利点がある。それは、１ｍ／ｓ〜１０ｍ／ｓの帯案内速度（工作物表面上のレーザ衝突点またはスポットの移動速度）を調整するのに役立つ。しかしながら、この光学的ビーム案内の欠点は、かなり不正確動的であり、特にしばしば要求された公差よりもより不正確であることである。むしろ、ビーム案内は、レーザ工具２５と工作物１０との間の相対的な案内が調整可能なミラー２５ａを介してではなく、機械制御軸２２ａおよび２２ｂ（並進および／または回転、機械フレーム２１および工具支持体２３間、および／または機械フレーム２１および工作物テーブル２４間に設けられる）を介してなされるとき、より正確であるだけでなくかなり遅い。この場合、数マイクロメートルまでの精度が可能である。しかしながら、達成可能な速度は、機械的案内の場合、かなり遅い。該速度は、通常、１０ｍｍ／ｓ以下（工作物表面上のレーザ衝突点の帯案内速度）である。したがって、該速度は、通常、光学的ビーム案内で達成可能な速度よりも、少なくとも１００倍低いので、工作物の製造がかなり長くなる。
【００１０】
特定の工作物、たとえば切削工具において、高精度の仕上げ幾何学形状が望ましいので、工作物がレーザによって製造されるとき、光学素子２５ａに代えて機械制御軸２２ａを使用することは、レーザビーム案内が所望の精度を達成することを必要とする。除去されるべき全材料が比較的少ない場合、比較的遅くしたがって長期的な動作はトラブルが少ない。ダイヤモンドを備える切削工具の場合、これは、たとえばダイヤモンド被覆がＣＶＤダイヤモンドから成る場合である。なぜなら、このように製造されたブランクの被覆は、比較的薄く、小製造量の材料を有するだけであり、したがって比較的少ない量を除去するだけでよいからである。
【００１１】
しかしながら、比較的多い量の材料が機械制御軸を介して高精度で除去されなければならない工作物を製造することも望ましいことが分かる。ダイヤモンド被覆を有する切削工具の場合、これは、たとえば、厚みがＣＶＤダイヤモンド被覆よりも大きいＰＫＤダイヤモンド被覆であり、したがって除去されるべき量は相応に大きくなる。ここで、レーザビームを案内する機械制御軸を介する製造は、例外的な場合にだけ受け入れることができる製造期間を結果として生じる。
【００１２】
ＥＰ２３１４４１２Ａ２は、ブランクに輪郭を提供するためのレーザ加工装置であって、レーザビームパルスを生成するレーザと、レーザのレーザビームパルスを、ブランク上の所定のパルス領域内に互いに間隔をあけた所定の衝突点に導く偏向装置と、ブランクとパルス領域との間の相対移動を行う位置決め装置とを含み、相対移動が生成されるべきエッジおよび／または領域に沿う相対移動方向に進む、レーザ加工装置を記載している。
【発明の概要】
【００１３】
本発明の目的は、工作物の迅速かつ非常に精度のある製造を可能にするレーザ加工方法およびレーザ加工機を提供することである。
【００１４】
この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。従属請求項は、本発明の好適な実施形態に向けられる。
【００１５】
一般的に、異なる除去段階を有する、レーザビームを用いて工作物を加工する方法が提供され、光学的ビーム案内および機械的ビーム案内が異なる重み付けで２つの除去段階で用いられ、たとえば第１の除去段階において、少なくとも光学的ビーム案内が、随意に機械的ビーム案内と組み合わせて用いられ、第２の除去段階において、好ましくは、機械的ビーム案内が排他的に用いられる。
【００１６】
レーザ工具からのレーザビームを用いて工作物を機械加工するための方法であって、レーザビームによって工作物を製造するために、１または複数の制御軸によって工作物とレーザ工具とを相対的に位置付け、露出した工作物表面にわたって帯状に、かつ表面全体を横切ってレーザビームを移動させて工作物材料を蒸発および／または燃焼させることによって、工作物の材料が予め定める定義に従って層状に除去される方法において、レーザビームがレーザ工具内の調整可能なミラーによって、工作物に対して工作物表面にわたって案内される、第１の除去段階と、材料除去レーザビームを工作物表面にわたって案内するために、レーザビームが、材料除去動作中に、機械の１または複数の制御軸によって、工作物に対して工作物表面にわたって案内される第２の除去段階であって、レーザビームが調整可能なミラーによって同時に案内されない第２の除去段階とを含み、焦点距離は可変光学素子によって可変的に調整可能であり、工作物表面上のレーザ光点は、第１の除去段階において、第２の除去段階よりもより高い帯案内速度で工作物表面にわたって案内され、その差は１０倍以上である。
【００１７】
第１の除去段階は、工作物の最終表面から幾分か離れ、および／または直接接しない領域を除去するために用いてもよく、第２の除去段階は、工作物の最終表面に直接接し近接する領域を除去するために用いられてもよい。
【００１８】
２つの除去段階を使用した結果、最終的に求められる工作物表面から離れて設けられる余分な材料の大部分が第１の除去段階において比較的迅速に除去されて、レーザ衝突点と工作物との間の相対移動の大部分を動的に生成することができ、第２の除去段階において、最終的に求められる工作物表面においてかつ近接して、固定されたまたは迂回された光学的ビーム案内を伴う（機械の制御軸による）機械的ビーム案内が用いられて工作物をその表面近傍において低速ではあるが正確に製造することができる。
【００１９】
工作物を機械加工するためのレーザ加工機は、工作物の材料を、露出した工作物表面にわたって帯状に、かつ表面全体を横切ってレーザビームを移動させて工作物材料を蒸発および／または燃焼させることによって予め定める定義に従って工作物の製造のために層状に除去するように設計されるレーザビームを案内するレーザ工具と、工作物を保持する工作物テーブルと、相対位置の並進および回転調整ならびに工作物とレーザ工具との相互の支持のための幾つかの制御軸と、レーザ工具のレーザビーム案内と制御軸とを制御する制御システムとを含む。
【００２０】
制御システムは、第１の除去段階において、レーザビームを可変光学素子、特にレーザ工具内の調整可能なミラーによって、工作物に対して工作物表面にわたって、レーザ工具と工作物との間の相対位置を調整するための機械制御軸の同時使用か否かにかかわらず案内し、第２の除去段階において、レーザビームを機械の１または複数の制御軸によって、工作物に対して工作物表面にわたって案内し、好ましくはレーザビームを可変光学素子によって同時に案内せず、焦点距離は可変光学素子によって可変的に調整可能であるように設計される。
【００２１】
すなわち、より一般的には、レーザ加工機と特にその制御システムは、本明細書に記載される機械加工法を実行するように設計される。
【００２２】
関連するデータを記憶するメモリ２８が設けられる。このデータは、特に、一方でレーザ工具（特にその内部の可変光学素子）、他方で制御軸２２ａ，２２ｂを制御するために要求されるパラメータである。このデータは、予め生成され、メモリ素子２８に記憶されてもよく、または記憶されてもよい上位データからリアルタイムで生成されてもよい。メモリ２８はまた、必要な活動を実行するための実行可能なプログラムのためのプログラムデータを保持する。機械制御部２７は、特にプロセスセンサ２６の信号受信およびプロセス、特に機械軸２２およびレーザ工具２５への信号出力のためのプロセスに向けられたインターフェースを有する。
図面を参照して、本発明の特徴および実施形態が以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】機械加工状況およびエッジ状態を説明するための工作物の図を示す。
【図２】レーザ加工機およびレーザ工具を模式的に示す。
【図３】２段階除去方法の実施形態を示す。
【図４】少なくとも一方の段階において生じた除去の断片化を示す。
【図５】パルスレーザを用いた帯状移動を模式的に示す。
【図６】重なる機械加工断片を示す。
【図７】２段階除去方法のさらなる実施形態を示す。
【図８】図７の方法の実施を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図３は、第１の除去段階において、可能であれば機械的ビーム案内と重畳して、光学的ビーム案内を用い、第２の除去段階において機械的ビーム案内だけを用いる２段階除去方法を示す。本発明に従う方法に関連して、図３は以下のような予想される工作物表面の上面図を示す。
【００２５】
定性的には、図３は図１ｂの図面に対応する。１９は、金属ブランクであってもよいが、図示された実施形態においては機械加工されない。なぜなら、金属ブランクが図示された実施形態においてはＰＫＤダイヤモンドであってもよい被覆ダイヤモンド１４，１６の下に位置するからである。１５は、機械加工境界を示し、材料はこの位置から金属コアから離れて除去されるべきであり（領域１４−１，１４−２）、領域１６から金属コア１９までは残したままでなければならない。除去されるべき領域１４−１，１４−２は、機械制御システム２７によって実施される見えない境界３１を伴う２つの別個の領域を有する。第１の領域１４−１において、第１の除去段階において、レーザビームが可変光学素子２５ａによって、帯状体５１に沿って現在露出している工作物表面にわたって案内されるように、機械加工が行われる。図１および図３において、これらの帯状体５１は部分的に示されるが、完全には描かれていない。
【００２６】
図示された実施形態において、工作物表面上のレーザビームの帯状体は、大略的に最終的に求められる工作物外側輪郭（線１５で示す）に従い、したがって少なくとも幾つかの領域においてしばしば湾曲される。図示されたように、層状の多くの帯状体は互いに隣り合って位置しており、一度に１つの材料帯状体が、レーザを順次帯状体にわたって移動させることによって除去され（蒸発、溶融された材料の気化排出、または燃焼／酸化によって）、最初に１つの層を除去し、これを繰り返して材料が層状に除去される。
【００２７】
図３には、第１の除去段階に対応する領域１４−１における帯状体が、レーザビーム案内による比較的高い動作速度に起因して、不正確に設けられることが示される。第２の除去段階に対応する第２の領域１４−２において、同様に、レーザビーム１３は帯状に工作物表面にわたって移動する。しかしながら、この場合、相対移動は、光学素子２５ａ（ヒンジで連結されたミラーまたは調整可能なミラーなど）ではなく、適切かつ／または必要な方法で、制御軸２２ａ，２２ｂの作動によってレーザビーム案内を用いて達成される。これに関して、図３には、制御軸２２を介する機械的ビーム案内が非常に正確に動作するので、これらの帯状体が光学的レーザビーム案内の場合よりもより正確に観察されることが示されている。
【００２８】
全体として見れば、動作のモードは、外側の領域１４−１が、レーザビームを光学的に案内することによって、かなり素早く、しかし最終的に求められているものほど正確ではなく除去され、一方で、内側の領域１４−２では、レーザビームは機械的に案内され、その結果、より低速に、しかし最終的に求められる精度に従って非常に正確に除去が行われる、という方法で実行される。
【００２９】
第２の領域１４−２の幅Ｄ２は、レーザ案内の幾つかの帯状体、たとえば少なくとも２個の若しくは少なくとも１０個の帯状体、および／または多くとも１０個の若しくは多くとも２０個の帯状体に対応し得る。領域１４−１において、それに関して外側にある材料は、基本的に光学的ビーム案内によって除去される。
【００３０】
図２ｂは、レーザ工具の実施形態を模式的に示している。それは、工具２５内にまたはその外側に設けられ得るレーザ源（図示せず）から、レーザ光１３ａを受け取る。工具２５内では、それは、電子的に調整され得る集束素子２５ｂを最初に通過し、それによって、レーザ光の焦点は、それが保持され得る、望ましいｚ位置、特に材料の表面上に至らされる。集束素子２５ｂは、焦点位置が、いかなる時でも、工作物上のレーザスポットの現在の位置に従って、このような方法で追跡されるように調整されるという意味において、「高速」である。これは、制御された方式で行われるか、または予め調整された仕様に従って制御される。
【００３１】
さらに、走査装置が、レーザビームを２次元で偏向させる光学的ビーム案内２５ａとして設けられている。ここで、交差する、特に直交する軸まわりに、旋回する、および／または調整可能／制御可能な、ヒンジで連結されたミラーが関係し得る。この調整可能性もまた、工作物表面上でのｘ方向およびｙ方向への偏向によって、望まれる帯状体を越えて移動することができるという意味において、高速であってもよい。
【００３２】
差込口側／工作物側で、レーザ工具２５は、開口または、次に集束効果を有する、または単に透明な板である、ビーム出口窓２５ｅを有する。
【００３３】
第１の除去段階では、可変／調整可能なミラー（または、一般に可変光学素子２５ａ）が、機械制御システム２７によって、材料の表面にわたり、所望の帯状体に沿ってレーザの衝突点の案内を生じさせるという方法で制御される。所望の表面領域をカバーするために、これは、蛇行した往復移動であってもよく、または、除去中には一方側に方向付けられ、随意に著しく高速である、帰線消去のまたは焦点がぼかされた戻り運動を有する移動であってもよい。
【００３４】
第２の除去段階では、レーザ光は、調整可能ではあるが、そのときには予め定められる位置に固定されているミラー２５ａを介して進んでもよい。それにもかかわらず、それは、ヒンジで連結されたミラー２５ａの傍を通り過ぎて、レーザ光を案内することができる。この目的のために、光学スイッチ２５ｃが、ヒンジで連結されたミラー２５ａの上方で光路に設けられ、制御システム２７に従って動作する。第１の動作段階では、それは、レーザ光１３ａをヒンジで連結されたミラー２５ａまで案内し、第２の動作段階では、それらの傍を通り過ぎてレーザ光を案内する。ヒンジで連結されたミラー２５ａの傍を通り過ぎて案内されたレーザ光は、さらなる出口２５ｄを介して、または上記と同様の出口を介し適切な装置によって放射される。第２の除去段階においてレーザ光をヒンジで連結されたミラーの傍を通り過ぎて渡すことは、ヒンジで連結されたミラーが、レーザ光のパワーによってあまり負荷が掛けられず、また、ヒンジで連結されたミラーが停止している場合に生じさせる位置雑音が無いという利点を有する。
【００３５】
図４は、多くの方法で形成されるべき工作物の製造に特に適した実施形態を示している。一般に、工作物が工具によって機械加工されるとき、工作物１０は、工具２５に向かって、適した方法で回転されなければならない。これは、レーザ加工動作にも当てはまる。さらに、レーザ加工においては、可能であれば、工作物によってレーザ光の陰になること、および工作物上でのレーザ光の好ましくない衝突角は避けられるべきであることが、考慮されなければならない。さらに、レーザ工具の動作窓が制限されることが、考慮されなければならない。機械加工されるべき工作物が、レーザ工具の動作窓よりも大きくなる可能性は相当にある。これらの要件を全て満たすために、図４において模式的に描かれている手順が選択される。
【００３６】
図４ａは、次に、図１ｂおよび図３に定性的に対応する図を模式的に示している。逆Ｖの形態における厚みの最下の線が機械加工の境界を表し、一方で、その上方の「平行な」線は、第１および第２の除去段階の間に、１つの層におけるレーザ案内によってもたらされる案内路５１を表している。
【００３７】
この点において、再度、図１ｂ、図３および図４ａ〜図４ｅが、除去されるべき単一の層の上面図を示していることが指摘される。それらは、除去されるべき幾つかの層を通過した断面図を示しているのではない。平行な線は、幾つかの層を象徴的に表示しているのではなく、１つの層における幾つかの帯状体を象徴的に表示しているのである。個々に示されている層以外の層は、描画している平面の上方または下方に存在し、それと平行であると考えられなければならない。
【００３８】
図４ａを考慮すると、工作物１０とレーザ工具２５との間の単一の相対的な位置からそれが十分に製造される可能性が殆どないことが明白である。もしレーザ工具２５が逆Ｖの頂点の上方に対称に配置されれば、丸みを帯びた縁の頂点の領域における衝突点は満足できるものになるが、その左右に、好ましくない研削の切れ目が生じてしまう。もしレーザ光源が左へ移動されれば、その形の左枝の一方側および丸みを帯びた上部上での満足のいく機械加工に関して妥協点を見つけることができるであろう。しかしながら、右手部の機械加工は、より悪くなるか、もし陰になっていれば、不可能であろう。
【００３９】
この問題に克服するために、互いに継目なく隣接しまたは重複する個別領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃを規定するように、工作物が区分けされ、各領域が別々に機械加工される。（ヒンジで連結されたミラー２５ａを用いた）光学的レーザ案内の場合、工作物とレーザ工具との間に、それぞれの個別領域にとって好ましい各領域のために個別に選択された、相対的な位置および相対的な配列を採用することができる。図４ｂでは、個別領域の境界が線で描画され、×印４４ａ，４４ｂ，４４ｃは、それぞれの個別領域を機械加工するためのレーザ工具２５の相対的な位置をそれぞれ示している。
【００４０】
さらに、個別領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃの定義に従って、個別の基準点（三次元的に規定される）が、これら個別領域のそれぞれに割り当てられるように、進めることができる。図４ｃでは、個別領域のこれらの基準点が、４２ａ，４２ｂ，４２ｃによって指定されている。装置において工作物を既知の方法で締め付けることによって、機械制御システムは、一方でその時に個別に考慮される領域の基準点４２と、他方でレーザ工具２５との間の相対的な位置決めも調整するように、装置に対するそれらの位置における各基準点を決定する。
【００４１】
個別領域の決定は、手動でまたは自動的に行われ得る。その決定は、たとえば領域の境界があるべき場所に関して、または領域の境界が無いとすべき場所に関して、手動で仕様が作成され、そして、その仕様を考慮して、個別領域の実際の決定が自動的に行われるというようにして、部分的に自動化された方法で行われてもよい。個別領域の境界での製造精度は、個別領域の内側での製造精度よりも低くなり得るので、たとえば、工作物の切刃の領域内には領域の境界を設けないのが望ましい。別の仕様では、平坦な表面の端部に、すなわち湾曲した領域に変化する場所に、領域の境界が存すべきである。更なる決定は、たとえばレーザ工具の動作窓のサイズ、工作物の部分によってレーザの陰になることを回避すること、個別領域において、工作物表面とレーザ工具との間で、大きな距離の相違または配列の相違を回避することに関して、自動的に行われてもよい。
【００４２】
基準点４２の割り当てもまた、手動でおよび自動的に行われ得る。自動的に行われるときには、基準点は、たとえば除去されるべき材料の三次元的に定義された焦点の位置として選ばれ得る。これに関連して、基準点が工作物表面上に配置されることを図４ｃが示唆していることが指摘される。しかしながら、これは極めて稀なケースである。それらは、通常、機械加工されるべき工作物部分の内側に存在している。並進方向に定義された基準位置ｘ０ｉ，ｙ０ｉ，ｚ０ｉ、および回転方向に定義された基準配列ｐｈｉ０ｉ，ｐｓｉ０ｉが、各基準点に割り当てられる。相対的な位置が、レーザ工具とそれぞれの個別領域との間で調整されるとき、相対的な位置は、基準配列が所望の配列を有するように、基準位置とレーザ工具との間で調整される。
【００４３】
第１の除去段階における個別領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃの機械加工中、装置の機械的制御軸とともに調整される、この基準位置は維持され、それに基づいて、レーザは、可変光学素子（ヒンジで連結されたミラー）２５ａを用いて、所望の結果が達成されるまで、個別に考慮される個別領域内で、工作物表面にわたって案内される。そのようにする際、手順は、第１の除去段階が、最初に、個別領域全てのために、完全に実行される。そして、第２の除去段階が、個別領域全てにわたって連続的に行われる。個別領域における断片化は、第１の除去段階において除去されるべき材料にのみ当てはまる。
【００４４】
しかしながら、第２の除去段階もまた、たとえば最初に個別領域において第１の除去段階の全ての層を除去し、そして第２の除去段階の全ての層を除去した後、次の個別領域に取り掛かることによって、断片化のために考慮され得る個別領域のために個別に行われる。これに関連して、除去段階の間のレーザの厚さは、第２の除去段階に間の層厚と必ずしも同じである必要がないことが指摘される。レーザパラメータに応じて、レーザの厚さも異なり得る。しかしながら、１つの層内で、第１の除去段階が、最初に、工作物１０とレーザ工具２５との間で、固定された機械的相対位置とともに、次々に直接実行され、そして、第２の除去段階が、固定された光学的ビーム案内を備える機械的制御軸２２を用いて実行された後、次の層の除去が開始されるというようにして、進められ得る。
【００４５】
個別領域４１に対する基準点４２を定義した後、各個別領域において、必要な量のデータが、別々に管理できる機械加工プログラムの一部を作成するために、既存の工作物の定義（たとえばＣＡＤデータ）から抽出される。これらの分離した部分は、図４ｄ１、図４ｄ２および図４ｄ３によって示されている。そして、機械加工動作のために、特に機械加工中の相対位置に適合する、適当な座標系においてそれぞれの領域を示すために、各領域のための座標変換もある。新たな座標系が、図４ｅ１において参照符号４３によって示されている。図４ｄ２および図４ｄ３の個別領域のために、同じ手順が取られる。このようにして、幾つかの別々に実行可能な機械加工プログラムまたは制御セットが取得され、それは、適当な座標において利用可能であり、各部分の実行に利用され得る。
【００４６】
個別領域４１ａ，４１ｂ，４１ｃへの断片化は、特に第１の除去段階における光学的ビーム案内中に、全ての工作物表面領域にとって良好な機械加工状態を達成するのに役立ち、したがって、それらは、好ましくかつ効率的に機械加工される。
【００４７】
既に説明したように、レーザビーム（工作物表面上の衝突点）の帯案内速度ｖは、第１の除去段階と第２の除去段階とでは著しく異なり得る。第１の除去段階の間には、０．５ｍ／ｓ〜８．０ｍ／ｓの速度が規則であるが、第２の除去段階の間には、１ｃｍ／ｓ以下の速度が一般的な方法であり、したがって、その２つの段階の間には、現実的に少なくとも１００倍の速度差がある。領域要素ごとに入力されるエネルギを、要求される除去出力に適合させるために、レーザパルス周波数が調整され得る。
【００４８】
除去レーザ光は、通常、連続的な安定した光ではなく個別のパルスを出射する、たとえば固体レーザ、たとえばＹＡＧレーザからのパルスレーザ光である。典型的なパルス周波数は、光学的ビーム案内を伴って、およそ１０ｋＨｚ以上（速度ｖ＞０．５ｍ／ｓまたは＞１ｍ／ｓまたは＞３ｍ／ｓ）である。低速な機械的ビーム案内の場合にも、表面領域ごとのエネルギ入力を、除去に必要な出力に適合させるために、パルス周波数において、それに応じた著しい減少が可能である。
【００４９】
パルスあたりのエネルギも、ある程度調整され得る。しかしながら、パルス周波数は、より容易に調整可能であり、したがって、パルスあたりのエネルギは、第１の除去段階および第２の除去段階において殆ど異ならない（多くとも３倍または多くとも２倍）。表面領域ごとのエネルギ入力を調整するための必要不可欠な制御パラメータは、パルス周波数である。それは、表面領域ごとのエネルギ入力が、低速な機械的案内において規則正しく除去されるために必要な値を取得するように選択され得る。これに関連して、図５は、幾つかの考慮すべき事項を模式的に示している。
【００５０】
５１ａ，５１ｂ，５１ｃは、隣接する帯状体を示しており、それは、上記指摘のように、直線であってもよいがそうである必要はない。円５２ａ，５２ｂ，・・・５２ｙ，５２ｚは、工作物表面上での各レーザパルスの衝突点を表している。レーザ出力および焦点調整に応じて、衝突点は、たとえば２０μｍの直径ｄを有する。送り速度ｖ（調整可能なミラー２５ａを介して光学的に、または装置２０の制御軸２２ａ，２２ｂを介して機械的に）およびパルス周波数の調整は、送り方向に所望の重なりｕ１が生じるように行われる。同等の考慮すべき事項が、図５において変数ｕ２によって表されている、帯状体の横方向への重なりに関して適用される。個別の帯状体に対する横方向への重なりｕ２は、確立された帯状体５１ａ，５１ｂの空間的な位置によってもたらされる。
【００５１】
制御は、第１の除去段階および第２の除去段階における重なりが殆ど同等（２倍よりも小さな相違）であるように行われる。重なりｕ１またはｕ２の上限は、直径ｄの４０％または３０％または２０％である。下限は、０％または５％または１０％である。直径ｄは、５μｍまたは１０μｍまたは２０μｍの下限を有し、および／または２００μｍまたは１００μｍまたは５０μｍの上限を有している。
【００５２】
第２の除去段階の間、レーザビーム１３の機械的ビーム案内において、レーザ光のパルス周波数制御は、機械的ビーム案内の動的な不正確さを補償するために用いられる。機械的ビーム案内は、必然的に一定の時間がかかる、（正または負の）質量加速度を必要とする。これらの影響は、通常、関連する質量が、あまり重くはなく、加速されなければならない、できる限り小さな工作物またはレーザヘッドだけではなく、さらにそれぞれの固定具および支持具であるとして考慮されるべきであるので、無視できない。他方で、そのそれぞれの動的な振る舞いは、既知であって予測可能であり、したがって、それらは制御され得る。
【００５３】
たとえば、ある所望の速度で軸線まわりの回転がなされなければならないとき、それは最初、その所望の速度よりも低くなる。それに応じて、表面領域ごとのエネルギ入力を、できる限り一定にまたはできる限り最小の変化に保つために、低速でパルス周波数を選択することができる。一般的に言えば、レーザパルス周波数は、機械的レーザビーム案内に従って、特に機械的システムの動的特性（質量、加速度）に従って作成される。
【００５４】
パルス周波数制御装置は、レーザ光源のパルス周波数を直接制御し、および／または、個別のパルスまたはパルス列が隠され、または弱められるように、触覚光学ゲートを有する。後者は、特に、機械的軸２２を用いた機械的ビーム案内の場合に、表面領域ごとのレーザエネルギが、低速な送りに適合されなければならないときに用いられる。そして、工作物表面上でのより低速なレーザの送り速度に従って、たとえば全てのパルスの９９％または９９．２％または９９．５％を隠すことができ、したがって、レーザエネルギは十分に調整可能である。
【００５５】
図６は、個別領域が、重なって規定される実施形態を示す。たとえば、個別領域４１ａおよび４１ｂは、領域６１において重なる。工作物上の単一の位置が、重なり領域６１の範囲内で、２つの異なる相対位置４４ａ，４４ｂから加工されてもよい。図６において、相対位置４４ａからの加工位置（レーザパルス衝突点）は「○」によって示され、相対位置４４ｂからの加工位置（レーザパルス衝突点）は「×」によって示される。たとえば、位置６９は、２つの個別領域４１ａおよび４１ｂに位置し、随意に、第１の相対位置４４ａ、または第２の相対位置４４ｂから、そのようにして、加工されてもよい。このことは、重なり領域６１において、個別の帯状体に沿った除去が、単一の領域の範囲内の、送り方向における異なる点で終端されるように、個別領域の間のフラッタリング転移を生成するために使用されてもよく、その結果、加工動作は、他の相対位置から、他の個別領域に継続される。したがって、１つの個別領域から他方への転移をもたらしてもよい衝突を、それらが見えにくいように、不鮮明にすることが可能である。
【００５６】
帯状体５１ｄ，５１ｅ，５１ｆは、除去が、それぞれの帯状体に沿って、（左から右に視て）窓のまさに終点において一旦終了される（５１ｄ）、明らかに終点の前であるが、重なり領域６１のまさに始点において一旦終了される（帯状体５１ｅ）、重なり領域の中間において一旦終了される（帯状体５１ｆ）実施形態を示す。１つの相対位置４４ａからの加工終点は、帯状体方向に記憶され、したがって、加工動作が他の相対位置４４ｂからなされるとき、記憶されたデータに関する加工は、正確に、帯状体方向に開始されてもよく、継続されてもよい。具体的な位置を記憶する代わりに、規則を記憶することも可能であり、当該規則に従って、加工終点が、１つの相対位置４４ａから決定され、加工始点が、他の相対位置４４ｂから決定される。
【００５７】
単一の帯状体において、動作が、インターレース方式で、異なる相対位置４４ａ，４４ｂから加工される位置が、送り方向において、帯状体５１ｇに関連して示されるように、組み合わせられる、または「交差する」ように、実行されることさえ可能である。ここで、また、１つの相対位置４４ａからの加工点は、帯状体方向、および位置方向に記憶され、したがって、加工が他の相対位置４４ｂからなされるとき、加工は、正確に開始されることができ、記憶されたデータに関して継続されることができる。
【００５８】
具体的な終点または加工位置を記憶する代わりに、規則を記憶することも可能であり、当該規則に従って、加工終点が、１つの相対位置４４ａから決定され、加工始点が、他の相対位置４４ｂから決定される。加工終点および始点を、加工プログラムに、具体的に組み入れて、それらを、そのように記憶することも可能である。
【００５９】
重なり領域６１の寸法は、たとえば、送り方向の領域の寸法の、２％以上もしくは５％以上、および／または２０％以下もしくは１０％以下であってもよい。
【００６０】
図７は、２段階除去方法であって、第１の除去段階において、光学的ビーム案内および機械的ビーム案内が使用され、第２の除去段階において、機械的ビーム案内だけが使用される２段階除去方法を示す。
【００６１】
第１の除去段階において、光学的および機械的ビーム案内は、一方が、ビームを、一方向であって、他方がビームを誘導する方向に交差する一方向に案内するように使用されてもよい。たとえば、機械的ビーム案内は、ビームを、工作物の最終的表面に平行（すなわち、交差しない）に案内してもよいが、光学的ビーム案内は、ビームを、機械的ビーム案内からもたらされる（現在の）方向と交差する（現在の）方向に案内する。
【００６２】
図７における矢符７１は、幾つかの機械制御軸の協働によって引き起こされてもよい案内運動を表すが、線７２は、レーザが、重畳された機械的ビーム案内および光学的ビーム案内から、合成案内運動を受けるので、レーザが、工作物表面にわたって案内されるように追随する軌道を示す。光学的ビーム案内も機械的ビーム案内も直線である必要はない。
【００６３】
上に指摘したように、光学的ビーム案内の工作物上でのレーザスポットの帯速度は、通常、機械的ビーム案内の工作物上でのレーザスポットの帯速度よりも著しく高い。機械的ビーム案内は、仮想的基準点を、矢符７１に沿って、比較的低速で案内するが、光学的ビーム案内は、レーザビームを、かなり高い周波数で往復運動させる。レーザビームは、後方および前方の両方の運動に対して、活性化されてもよく、あるいは２つのうちの１つ（「復帰移動」）において、消去、もしくは非常に低い周波数で動作させられてもよい。機械的案内運動は、連続であってもよく、または徐々に増加してもよい。
【００６４】
軌道７２は、好適には、工作物表面に向かって直角に延びる。しかしながら、図７は、工作物のエッジまたは丸み（凹形または凸形）の領域において、外方に面する軌道の分散（半径方向の方向成分を有する軌道）が存在することを示す。その他の点では等しい制御条件で、このことは、表面領域ごとのエネルギ入力が、変化する、特に、半径方向外側で半径方向内側よりも弱くなることをもたらす。このことは、光学的ビーム案内の案内速度を外側で減少させること、および／または、レーザパルス周波数もしくはパルスエネルギを増加させることによって補償されてもよい。
【００６５】
分散は、工作物の局所的な凸面または凹面に応じた、軌道７２の方向の適切な調整によって、回避、または分配されてもよい。たとえば、工作物から離れて視て、それらは、工作物表面から離れる局所的に垂直な方向に対して、凸領域に向って、または凹領域から離れて傾斜してもよく、傾斜は、凹または凸領域からの距離に依存して変更されてもよく、特に、軌道が凹または凸領域から離れるほどに、減少させられてもよい。工作物の形状は、軌道７２が、凹または凸領域において、互いに平行に案内されることを可能にする。
【００６６】
軌道の決定は、全てのパラメータ（すなわち、機械的軸の制御、および光学部品の制御）が、前もって、決定および記憶されるようになされてもよい。この場合の代替策であって、比較的簡単な方法で組み入れることができる代替策が、図８に模式的に示される。図８ａは、光学的ビーム案内（「スキャナ」）８１の座標系を表す。８１は、動作窓であって、全域にわたって移動される（ｘ／ｙ方向における最大変位＋／−）動作窓を示す。８２は、０／０点であって、動作窓の中心に設けられてもよく、ｘ軸８３とｙ軸８４とが交差する点として規定されてもよい０／０を意味する。スキャナは、この座標系（光学的ビーム案内、特に調整可能なミラー２５ａおよび制御器）において動作する。
【００６７】
図８ｂに従って、機械的制御軸は、動作窓８１を、矢符７１に従って調整されるべき運動を介して案内し、当該運動は、前もって、決定および記憶される。しかしながら、光学的に調整されるべき軌道７２は、リアルタイムで決定される。運動７１は、機械的に並進および回転して案内されるが、スキャナ座標系の基準点８２および基準軸８４の運動として生成され、たとえば基準点スキャナ０／０点８２（ｘ／ｙ方向における０／０）、および基準軸、たとえばｙ軸８４として、基準点が、矢符７１に沿って移動し、基準軸が、常に、工作物表面に対してある方向（たとえば垂直）において局所的であるように生成される。８１−１、および８１−２は、連続して適応される２つの現在位置を、一例として示す。基準点８２の移動７１は、たとえば境界３１に沿ってなされてもよい。
【００６８】
各現在基準点８２−１，８２−２に基づいて、その時点における、それぞれ案内されるべき軌道７２−１，７２−２の方向および長さ、または、簡単に、それぞれの軌道の終点８５−１，８５−２は、スキャナ座標軸において、リアルタイムで決定されてもよい。スキャナは、その後、対応して制御される。決定は、ダイデータに基づいてなされる。
【００６９】
機械的ビーム案内は、機械の１つまたは複数の並進および／または回転制御軸２２ａ，２２ｂを、同時または連続して、使用し、レーザビーム１３を工作物表面にわたって案内するように、工具１３，２５、および工作物１０の相互の相対位置および／または相対配列を、調整、変更、および／または案内する。光学的ビーム案内は、レーザビームを工作物表面にわたって案内するために、工具２５において、調整可能な光学要素２５ａ、たとえばヒンジで連結されたミラーを使用する。
【００７０】
図７および図８の実施形態において、第２の除去段階は、上述のように設計されてもよい。
【００７１】
実際の実施においては、機械的制御軸２２、および光学的スキャナ２５ａは、別個の制御／フィードバック制御器を有してもよい。データ交換のための適切なインターフェース（センサから離れるインターフェース、およびアクチュエータに向うインターフェースの両方）が、それらの間に、たとえば上位制御の形式で設けられてもよい。
【００７２】
図７に示された、第１の除去段階のための軌道案内は、図３の実施形態の第１の除去段階においても可能であるが、この場合、それは、光学的ビーム案内だけによって調整されるであろう。
【００７３】
さらなる実施形態において、第１の除去段階に応じて除去されるべき材料の、工作物離隔領域（図３における１４−１）を、再び、工作物離隔領域および工作物近接領域に分割することによって、工作物加工動作をさらに加速することができ、工作物近接領域は、光学的ビーム案内によって加工され、工作物離隔領域は、別の方法、たとえば、機械的、侵食、または同様の方法によって加工される。
【００７４】
先に示した実施形態においては、層の積層方向は、工作物表面に平行であり、したがって、除去層は、工作物表面に交差するように、対応して設けられる（図１ａにおける帯状体５１および層１７）。層の除去が進行すると、加工は、このようにして、最終的な工作物表面に沿って実施され、２つの段階に応じた動作領域の間の仮想的な境界は、各層を、２つの領域１４−１，１４−２に分離させる。
【００７５】
しかしながら、層の積層方向が工作物表面に垂直であり、したがって、除去層が、工作物表面に平行に、対応して位置する、または平面の工作物表面に追随しないように、進行させることも可能である。図１ａにおいて、線５１は、その結果、個別の層を示すであろうが、線１７は、層の内部の単一の帯状体を示す。図示された事項以外に、レーザビームは、垂直壁１８に作用し、表面１４には作用しないであろう。層の除去を進めると、加工動作は、最終的な工作物表面に向って移動するように実施される。動作領域の間の境界３１は、２つの段階に従う２つの領域の間に位置してもよく、したがって個別領域は、各々、第１の除去段階、または第２の除去段階に従って、１つまたは複数の領域に完全に設けられる。２つの方法の混合された形式も可能であり、たとえば、１つが１つの工作物領域に設けられ、他方が別の領域に設けられる。
【００７６】
しかしながら、上述の代替策は、動作が進行するとき、たとえば、最初に、（工作物の「最上部において」）層が工作物表面に平行に除去され、その過程において、（「側壁」上で）層が除去されるとき、自動的に、壁に平行である積層方向をもたらす。
【００７７】
機械的ビーム案内および光学的ビーム案内の両方が、３次元空間における制御を行ってもよいことが指摘される。すなわち、個別の軌道および層は、曲がっていない面に配置される必要はない。光学スキャナは、ｚ方向におけるｚシフタ２５ｂを用いて焦点位置を制御することによって制御されてもよい。機械的ビーム案内は、少なくとも１つの対応する軸を有してもよい。
【００７８】
ここまでに記載したこと以外に、レーザビームは、第２の除去段階において、可変光学素子を用いて減速されてもよく、この理由だけによって、第１の除去段階に対して、一層正確に案内されてもよい。したがって、このことは、第２の除去段階であって、その間に、レーザビームが、工作物に関連する可変光学素子を用いて、工作物表面にわたって案内され、工作物上のレーザ衝突点の帯案内速度が、第１の除去段階に対して、減少させられる第２の除去段階に対応する。
【００７９】
その後、他の適応、たとえばレーザ制御における適応は、特に、工作物表面へのパワーまたはエネルギ入力を、減少させられた帯案内速度に適応させるとともに、第２の段階における帯状体案内の正確性を増大させるためになされてもよい。パルスのエネルギおよび周波数が適応（減少）させられてもよい。電気回路において、可変または切り替え可能なフィルタが提供されてもよく、したがって、第１の除去段階と比較したフィルタ適応が、比較的高い周波数を有し、もはや必要とされず、したがって不所望の信号部分を除去するために、第２の除去段階の間になされてもよい。ビーム案内のための電気光学インターフェースに関する他の（一層正確な）要素（たとえば、調整可能なミラー）を使用することも可能である。制御信号とレーザ衝突点との間の較正を実施することも可能である。
【００８０】
第２の除去段階における工作物表面でのレーザ衝突点の帯速度は、第１の除去段階に対して、少なくとも５、１０、２０、５０、または１００倍だけ減少させられてもよい。電気機械アクチュエータに供給される信号の境界周波数は、電気的フィルタを、適切に、変更、活性化、または非活性化することによって、少なくとも５、１０、２０、５０、または１００倍だけ減少させられてもよい。パルス周波数はまた、少なくとも５、１０、２０、５０、または１００倍だけ減少させられてもよい。
【００８１】
上述のように第２の除去段階を動作させる間、レーザビームはまた、工作物に関連する機械の１つまたは複数の制御軸を用いて、工作物表面にわたって、たとえば、連続的、または増加的に、重ねて案内されてもよい。工作物に関連する機械の１つまたは複数の制御軸を用いるビーム案内は、光学的ビーム案内と、同時に、または交互に行われてもよい。１つだけもしくは複数の回転制御軸、ならびに／または１つもしくは複数の並進制御軸、または複数の並進および回転制御軸が使用されてもよい。
【００８２】
制御は、特に、動作／ビーム案内の一層低速のモードを提供すべく、減少させられた出力、および／または周波数、および／またはビーム案内要素を提供するようにレーザ光源を誘導することによって、第２の除去段階の上述の特徴を実行するように設計されてもよい。
【００８３】
光学的ビーム案内の速度を落とした使用を用いる第２の除去段階の実施形態の上述の特徴はまた、第２の除去段階の代わりに、第１および第２の除去段階の間の段階であって、ビーム案内のための機械的制御軸だけを使用する段階において用いられてもよい。
【００８４】
工作物は、金属、セラミック、もしくはその他の工作物であってもよくまたはこれらを有してもよく、随意に複数の当該材料からなる。材料はまた、ガラス、もしくはプラスチックであってもよくまたはこれらを有してもよい。それは、（ＣＶＤまたはＰＫＤ）ダイヤモンド層であってもよい。それは、複合材料であってもよい。それは、生産させるべき切削工具、特に、金属コア、および少なくとも幾つかの領域に存在するダイヤモンド被覆を有する複合工具であってもよい。
【００８５】
機械の動作窓の寸法は、レーザ偏向性能によって規定されるが、工作物上で、各寸法において、３０ｃｍ、２０ｃｍ、または１０ｃｍ以下でもよい。それは、各寸法において、２ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、または１５ｃｍ以上でもよい。工作物は、動作窓より大きくてもよく、その結果、機械の機械的制御軸を使用する動作窓変位によって移動させられてもよい。
【００８６】
明細書において示された特徴の相互の組み合わせは、明示的に述べられてはいないが、組み合わせが技術的理由によって許されない場合を除いて、可能であると理解されるべきである。方法の工程、方法の特徴、および方法の選択肢に関する説明は、方法の各態様を実施する、装置の部分、または装置の選択肢に関する説明であると理解されるべきであり、逆もまた同様である。
【図１ａ−１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図４ｄ１】
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【図４ｄ２】
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【図４ｄ３】
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【図４ｅ１】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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