(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機の工具で行った曲面研磨工程の前加工における被加工面の形状誤差及びうねりを、形状計測結果に基づいて修正し、続く曲面研磨工程加工において上記形状誤差及びうねりを低減させるために用いる曲面修正研磨システムにおいて、
上記加工機の工具による上記被加工面の研磨位置と研磨経路を指令する研磨指令部と、
上記あらかじめ決定された被加工面上での工具接触軌跡のうちで上記加工機の工具による加工領域の中央を通過する工具接触軌跡上にて該工具接触軌跡を等分割する間隔で複数の研磨位置指令点を求めるとともに、上記研磨位置指令点を２次元平面座標系で示した２次元座標点群ファイルを生成する位置指令点演算部と、
該２次元座標点群ファイルを格納する記憶部と、
上記あらかじめ決定された被加工面の形状及びうねりと、形状計測で得られた被加工面の形状誤差及びうねりを該形状計測結果に基づいて抽出する形状評価部と、
上記形状計測結果に基づいて上記形状評価部で抽出された被加工面の形状誤差及びうねりをなくす修正をするために必要な被加工面の研磨除去量を、上記記憶部に格納された上記２次元座標点群ファイルから得られる位置指令点の各点毎に算出し、該算出した研磨除去量を上記工具接触軌跡の修正値として上記研磨指令部に対して出力する研磨量演算部と、
を有することを特徴とする曲面修正研磨システム。
【請求項２】
請求項１の曲面修正研磨システムにおいて、上記位置指令点の各点における必要除去量にあわせて研磨除去深さを変化させる手段を有し、工具送り速度、工具回転数、工具押し付け力のいずれかを変化させ、研磨除去深さに変化をつけることを特徴とする曲面修正研磨システム。
【請求項３】
請求項１または２の曲面修正研磨システムにおいて、上記工具による上記被加工面の研磨位置と研磨経路を修正して加工するために上記研磨指令部においてＮＣプログラムを用い、該ＮＣプログラムは、研磨位置の指令を行う各行ごとに上記工具の送り速度、送り速度の逆数、工具回転数、研磨荷重のいずれかの指令値を含むフォーマットからなることを特徴とする曲面修正研磨システム。
【請求項４】
請求項３の曲面修正研磨システムにおいて、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、工具の接触位置を、２次元平面座標でオフセット計算なしで記載したフォーマット、または２次元平面座標だけで記載したフォーマットであり、研磨位置指令点における被加工面の法線ベクトルまたは工具輪郭の曲率中心位置の計算は、加工機内部のＮＣ指令値解読部で行わせることを特徴とする曲面修正研磨システム。
【請求項５】
請求項３の曲面修正研磨システムを用い、上記ＮＣプログラムによって動作することを特徴とするＮＣ研磨装置。
【請求項６】
請求項５のＮＣ研磨装置において、研磨位置指令点における被加工面の法線と工具押し付け方向を一致させる法線制御が可能であることを特徴とするＮＣ研磨装置。
【請求項７】
請求項３の曲面修正研磨システムに用いる光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法であって、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、その座標を２次元平面座標系で表記し、該２次元平面座標系は光学的有効域を示す平面と平行に設定することを特徴とする光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法。
【請求項８】
請求項３の曲面修正研磨システムに用いる光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法であって、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、光学的有効域を表す長方形の長辺または短辺のいずれかに平行な中心線を曲面上に投影し、得られた曲線を等しい長さ分割するような点を通過するような工具経路を設定することを特徴とする光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法。
【請求項９】
請求項４の曲面修正研磨システムに用いる研磨用ＮＣプログラム作成方法であって、被加工面上での工具の接触領域に相当する面積を単位面積として、単位面積あたりに存在する上記工具位置指令点の密度または工具軌跡の密度を演算し、この粗密を表す数値によって各点における研磨除去量を修正する機能を有することを特徴とする研磨用ＮＣプログラム作成方法。
【請求項１０】
請求項３の曲面修正研磨システムに用いる研磨用ＮＣプログラム作成方法であって、工具軌跡を生成するための研磨位置指令点の間隔は、修正すべきうねりの波長の１／２以下であることを特徴とする研磨用ＮＣプログラム作成方法。
【請求項１１】
請求項１の曲面修正研磨システムに用いるＮＣプログラム用２次元座標点群ファイルの作成方法であって、隣り合う工具接触軌跡が等間隔となるように軌跡を設定し、その上で軌跡上の位置指令点を可能な限り等間隔となるように設定することを特徴とするＮＣプログラム用２次元座標点群ファイルの作成方法。
【請求項１２】
請求項３の曲面修正研磨システムに用いるＮＣプログラム作成方法であって、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、光学的有効域を表す長方形の長辺または短辺のいずれかに平行な中心線を曲面上に投影し、得られた曲線を等しい長さ分割するような点を通過するような工具経路を設定して得た２次元座標点群ファイルとこれに対応する必要研磨除去量を求め、該研磨除去量を表す１次元の数値配列に対して任意の定数を乗算することで各接触点における工具送り速度の逆数、工具回転数、工具押し付け力のいずれかに変換し、工具走査に同期させた制御指令値として用いることを特徴とするＮＣプログラム作成方法。
【請求項１３】
請求項１ないし３のいずれかの曲面修正研磨システムにおいて、直動軸を直交３軸のＸＹＺとし、Ｘ軸まわりの回転運動をＡ軸、Ｙ軸まわりの回転をＢ軸とするとき、工具軌跡を生成するための研磨位置指令点を、各点における法線ベクトルにもとづいて、上記Ａ軸または上記Ｂ軸成分の値が一定となる点を設定し、これらを通過する工具経路を生成することを特徴とするＮＣプログラム作成方法。
【請求項１４】
請求項１の曲面修正研磨システムにおいて、各点における必要研磨除去量を出力する研磨除去量演算部は、加工点における法線方向成分及び上記平面座標系に直交する成分を出力する機能を有することを特徴とする曲面修正研磨システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザビームプリンタのポリゴンスキャナ光学系に用いられる、走査用レンズやその金型の加工技術に関し、また計測データに基づき、前加工の誤差修正を目的とした曲面切削技術あるいは曲面研削技術に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
自由曲面の研磨加工法として、小径の工具を一定の力で押し付け、これをトラバースする方式が従来より用いられている。このトラバース速度を工具位置に応じて変化させることで、除去深さに変化を与えて、曲面の形状精度の向上またはうねり除去を行う技術が従来より知られている。トラバース条件の決定手段は、研磨による除去深さがトラバース速度の逆数である工具滞留時間に比例する事を前提とした演算手法が数多く提案され、これらが一般的に用いられてる。
【０００３】
曲面研磨のための研磨軌跡生成法としては、加工する領域を２次元平面座標系内の長方形で定義し、これを被加工面上に投影し、その投影領域を工具接触面で塗りつぶすような研磨軌跡を設定する方式が知られている。たとえば特開平６−８３４２６号公報、特開平９−３２３２５２号公報、特開平１０−３１５１１１号公報などに開示されている技術がこれに相当する。ここでの研磨軌跡とは、工具接触領域の中心点が移動する経路を指している。この研磨軌跡を発生させるために、工具に特定の運動軌跡を与えることとなる。被加工面が平面あるいは工具の曲率半径に対して十分大きな曲率半径を有する場合には、工具中心の運動軌跡と工具接触部位の軌跡がほぼ一致するため、加工に必要とされる工具運動軌跡を容易に設定することができる。
【０００４】
しかしながら、この工具滞留時間を用いた形状修正技術を、十数ｍｍ〜数十ｍｍＲの比較的小さい曲率半径を有する自由曲面に適用するには、精度確保の上でいくつかの課題がある。すなわち、十数ｍｍ〜数十ｍｍＲの比較的小さい曲率半径を有する自由曲面を数ｍｍ〜十数ｍｍの曲率半径の工具で研磨する場合、工具中心の運動軌跡とその研磨軌跡の間には、工具曲率半径分のオフセットが無視できぬ大きさで存在し、両軌跡の差は大きな違いとして表れる。
【０００５】
従って、工具中心が直線運動をなすような工具運動軌跡を与えた場合でもその接触軌跡は曲がり生じ、接触軌跡を一定の間隔で分布させることができないという問題が生じてくる。この対策としては被加工曲面に対して等ピッチで縦断面をとり、この断面曲線上に研磨軌跡を指定するための研磨位置指令点を設定し、各指令点において法線方向に工具の曲率半径分だけ研磨位置指令点をオフセットして工具位置指令点を算出し、工具運動軌跡を求める手法がとられている。この工具位置指令点の座標が、そのまま加工用のＮＣプログラムとして用いられている。以上の手段によれば、ある程度研磨軌跡の密度の均一化は図れるが、研磨位置指令点がＸＹ平面上で直線上に配置されるため研磨軌跡の密度均一化に制限が生ずる、研磨位置指令点の間隔はＸＹ軸の直線上で等間隔であり曲面上では等間隔にはなっていない、といった点が依然問題として残っている。
【０００６】
走査線の粗密は場所による表面粗さを生ずる原因となるため、高品位な光学部品加工には望ましくないものである。また工具接触軌跡の粗密は研磨の除去深さ変化させる因子であり、上述のように滞留時間制御で形状誤差やうねりを低減させる工法においては、滞留時間導出のアルゴリズムにこれの影響を組み込む必要がある。同様に研磨軌跡上の研磨位置指令点に粗密があると、修正加工用ＮＣプログラム内の滞留時間分布に、その影響を加味する必要が生じてくる。
【０００７】
本発明は、上記従来技術における問題点にかんがみ、形状誤差及びうねりの修正量をＮＣプログラムとして容易かつ高精度に変換する仕組みを提供し、高能率及び高精度な修正研磨システムを実現させることを目的とする。また、小径研磨工具による自由曲面のトラバース研磨工法において、新規の研磨用ＮＣプログラム作成手法を提供し、容易に曲面上で密度分布の少ない工具接触軌跡の生成及び研磨位置指令点の生成を可能とする。また、曲面上でむらの小さい研磨位置指令点を前提とすることと同時に、形状誤差及びうねりを研磨位置指令点における２次元配列の離散値で表現する形態をとることで、この配列データから修正加工に必要な工具の滞留時間といった加工機への指令値が容易に算出可能とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る曲面修正研磨システムは、上記目的を達成するために、加工機の工具で行った曲面研磨工程の前加工における被加工面の形状誤差及びうねりを、形状計測結果に基づいて修正し、続く曲面研磨工程加工において上記形状誤差及びうねりを低減させるために用いる曲面修正研磨システムにおいて、上記加工機の工具による上記被加工面の研磨位置と研磨経路を指令する研磨指令部と、上記あらかじめ決定された被加工面上での工具接触軌跡のうちで上記加工機の工具による加工領域の中央を通過する工具接触軌跡上にて該工具接触軌跡を等分割する間隔で複数の研磨位置指令点を求めるとともに、上記研磨位置指令点を２次元平面座標系で示した２次元座標点群ファイルを生成する位置指令点演算部と、該２次元座標点群ファイルを格納する記憶部と、上記あらかじめ決定された被加工面の形状及びうねりと、形状計測で得られた被加工面の形状誤差及びうねりを該形状計測結果に基づいて抽出する形状評価部と、上記形状計測結果に基づいて上記形状評価部で抽出された被加工面の形状誤差及びうねりをなくす修正をするために必要な被加工面の研磨除去量を、上記記憶部に格納された上記２次元座標点群ファイルから得られる位置指令点の各点毎に算出し、該算出した研磨除去量を上記工具接触軌跡の修正値として上記研磨指令部に対して出力する研磨量演算部と、を有することを特徴とする。
【０００９】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の曲面修正研磨システムにおいて、上記位置指令点の各点における必要除去量にあわせて研磨除去深さを変化させる手段を有し、工具送り速度、工具回転数、工具押し付け力のいずれかを変化させ、研磨除去深さに変化をつけることを特徴とする。
【００１０】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の曲面修正研磨システムにおいて、上記工具による上記被加工面の研磨位置と研磨経路を修正して加工するために上記研磨指令部においてＮＣプログラムを用い、該ＮＣプログラムは、研磨位置の指令を行う各行ごとに上記工具の送り速度、送り速度の逆数、工具回転数、研磨荷重のいずれかの指令値を含むフォーマットからなることを特徴とする。
【００１１】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項３の曲面修正研磨システムにおいて、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、工具の接触位置を、２次元平面座標でオフセット計算なしで記載したフォーマット、または２次元平面座標だけで記載したフォーマットであり、研磨位置指令点における被加工面の法線ベクトルまたは工具輪郭の曲率中心位置の計算は、加工機内部のＮＣ指令値解読部で行わせることを特徴とする。
【００１２】
同請求項５に係るＮＣ研磨装置は、上記目的を達成するために、請求項３の曲面修正研磨システムを用い、上記ＮＣプログラムによって動作することを特徴とする。
【００１３】
同請求項６に係るものは、上記目的を達成するために、請求項５のＮＣ研磨装置において、研磨位置指令点における被加工面の法線と工具押し付け方向を一致させる法線制御が可能であることを特徴とする。
【００１４】
同請求項７に係る光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法は、上記目的を達成するために、請求項３の曲面修正研磨システムに用いる光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法であって、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、その座標を２次元平面座標系で表記し、該２次元平面座標系は光学的有効域を示す平面と平行に設定することを特徴とする。
【００１５】
同請求項８に係るものは、上記目的を達成するために、請求項３の曲面修正研磨システムに用いる光学部品研磨用のＮＣプログラム作成方法であって、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、光学的有効域を表す長方形の長辺または短辺のいずれかに平行な中心線を曲面上に投影し、得られた曲線を等しい長さ分割するような点を通過するような工具経路を設定することを特徴とする。
【００１６】
同請求項９に係る研磨用ＮＣプログラム作成方法は、上記目的を達成するために、請求項４の曲面修正研磨システムに用いる研磨用ＮＣプログラム作成方法であって、被加工面上での工具の接触領域に相当する面積を単位面積として、単位面積あたりに存在する上記工具位置指令点の密度または工具軌跡の密度を演算し、この粗密を表す数値によって各点における研磨除去量を修正する機能を有することを特徴とする。
【００１７】
同請求項１０に係るものは、上記目的を達成するために、請求項３の曲面修正研磨システムに用いる研磨用ＮＣプログラム作成方法であって、工具軌跡を生成するための研磨位置指令点の間隔は、修正すべきうねりの波長の１／２以下であることを特徴とする。
【００１８】
同請求項１１に係るＮＣプログラム用２次元座標点群ファイルの作成方法は、上記目的を達成するために、請求項１の曲面修正研磨システムに用いるＮＣプログラム用２次元座標点群ファイルの作成方法であって、隣り合う工具接触軌跡が等間隔となるように軌跡を設定し、その上で軌跡上の位置指令点を可能な限り等間隔となるように設定することを特徴とする。
【００１９】
同請求項１２に係るＮＣプログラム作成方法は、上記目的を達成するために、請求項３の曲面修正研磨システムに用いるＮＣプログラム作成方法であって、上記ＮＣプログラム内の研磨位置指令点は、光学的有効域を表す長方形の長辺または短辺のいずれかに平行な中心線を曲面上に投影し、得られた曲線を等しい長さ分割するような点を通過するような工具経路を設定して得た２次元座標点群ファイルとこれに対応する必要研磨除去量を求め、該研磨除去量を表す１次元の数値配列に対して任意の定数を乗算することで各接触点における工具送り速度の逆数、工具回転数、工具押し付け力のいずれかに変換し、工具走査に同期させた制御指令値として用いることを特徴とする。
【００２０】
同請求項１３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１ないし３のいずれかの曲面修正研磨システムにおいて、直動軸を直交３軸のＸＹＺとし、Ｘ軸まわりの回転運動をＡ軸、Ｙ軸まわりの回転をＢ軸とするとき、工具軌跡を生成するための研磨位置指令点を、各点における法線ベクトルにもとづいて、上記Ａ軸または上記Ｂ軸成分の値が一定となる点を設定し、これらを通過する工具経路を生成することを特徴とする。
【００２３】
同請求項１４に係る曲面修正研磨システムは、上記目的を達成するために、請求項１の曲面修正研磨システムにおいて、各点における必要研磨除去量を出力する研磨除去量演算部は、加工点における法線方向成分及び上記平面座標系に直交する成分を出力する機能を有することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下本発明の実施の形態及び実施例を図面を参照して説明する。
本実施形態は、曲面形状レンズに生じた振幅１００ｎｍのうねりを、滞留時間制御で除去した事例である。工具姿勢を加工点法線に対して一定に保つ工法を採用するため、図２に示すようなＸＹＡＢ軸方向の４軸同時制御ができるＮＣ研磨装置を用いた。本実施形態は、新規なＮＣプログラム作成手順及び専用のＮＣプログラムフォーマット及びこれらを活用した形状修正量から滞留時間への変換手法の３つの要素で構成される。
【００２６】
図１は第１の要素であるＮＣプログラムの作成手順を示したものである。ここでの特徴は研磨位置指令点より簡易な手法で曲面上において均等にむらなく生成する事である。手順１でまず曲面の設計を完了させる。レンズのような光学部品ではその形状は式表現されており、これを前提として以下に説明を進める。
【００２７】
手順２で、曲面上に加工領域を指定する長方形を設定する。これはレンズの有効域に対してその外周を数ｍｍ拡大したものである。これは加工領域の境界線が欠陥になりやすく、それを回避するためである。ＸＹ平面での長方形である。本事例ではその長辺がＸ軸と平行に、短辺がＹ軸と平行となるように設定している。
【００２８】
手順３でこの長方形を被加工面上に投影する。これによって被加工面上に加工領域をしめす境界線５（図２に符号５で示す。）が生成される。
【００２９】
手順４でツールパス生成の条件を入力する。本加工では図５に符号１６または１７で示すようにＹ方向に走査し、Ｘ方向に１指令点分微少量移動して再びＹ走査をする軌跡を採用したため、Ｘ方向ならびにＹ方向の研磨位置指令点のピッチを入力する。特にＸピッチは研磨加工面の粗さと相関が強く工具の研磨痕形状に基づいて決定される。
【００３０】
以上は、本発明と従来法が手順を同じくする部分である。以下に本発明の特徴的手順を説明する。
【００３１】
図１の手順５ｂにおいて、図４（１）に示す加工領域指定用の長方形４に対して中心線１０及び９を設定する。これを同様に加工面上に投影し曲面上で曲線１１及び１２を得る（図４（２））。続いて、図１の手順６ｂにおいて、優先して分割する方向を決定する。これは走査レンズ型のような場合、うねり精度の厳しい方にとる場合が多い。本事例ではレンズの長手に相当するＸ方向とした。従って長手方向の中心線１２（図４（１）及び（２））に対して、曲線上の長さが等分割となるように分割点１３を形成した。続いて、図１の手順７ｂにおいて分割点１３を含みＸ軸に直交する平面２１と、境界線５で示される曲面との交線をとり断面曲線１４を形成する。断面曲線１４は、先に設定した分割点１３と同数形成されることになる（図４（３））。本実施形態の形状においては、断面曲線１３を得るためにＸ軸に直交する平面２１を用いたが、形状によっては曲線１２と直交する平面を利用することも可能である。最終的に形成される研磨位置指令点の粗密が小さくなる方を選択している。すべての断面曲線１４に対して同様に分割点１５を設定する。以上の工程で分割点１５が研磨位置指令点となる。
【００３２】
図５(ａ)は、本実施形態により形成した研磨位置指令点をＸＹ平面図で示したものである。曲面上で等間隔となるような配置をしているため、ＸＹ平面図においては、Ｘ方向Ｙ方向ともに粗密を生じている。一方、図５(ｂ)は従来法による場合のＸＹ平面図を表現するもので、等間隔な研磨位置指令点８となっている。研磨位置指令点１５及び８を一筆書きの要領でつないでゆくと研磨経路１７及び１６が形成できる。
【００３３】
以下、本発明の第２及び第３の要素であるＮＣプログラムの新規フォーマットと滞留時間の算出法を図６を用いて説明する。新規フォーマットにおいては、研磨位置指令点をＸＹの２次元平面座標で表記し、各位置での滞留時間をＷというパラメータで記載している。従来法との大きな違いは、工具のオフセット計算なしで、研磨位置指令点が直接入力できる点と、ＸＹＡＢの４軸制御加工でありながらＮＣプログラム中では必要最小限であるＸＹ座標のみの表記にしている点である。従来法では工具の曲率中心位置を求めるオフセット計算を行い加工機の軸数分の指令値を記載する必要があった。さらに、形状誤差を修正する滞留時間の導出は、複雑な積分計算を用いて行われることが多かった。加工機側に曲面を指定する式をあらかじめ入力しておき、オフセット計算は加工機内部でおこなうこととしたため可能となった。
【００３４】
新規のフォーマットは、行末のＷの項を形状誤差を示したＺ高さに入れ替えることで、形状及びうねり評価にもちいることができる。このように計測評価ファイルとＮＣプログラムを共通フォーマットとする事で、誤差データをフィードバックした修正加工用ＮＣプログラム生成が飛躍的に簡易かつ正確にできるようになった。具体的には、前述のＺ高さの数列を滞留時間Ｗに変換するだけでよい。既に説明したように、研磨位置指令点は、曲面上でむらなく配置されているため、この変換も、Ｚの値に特定の定数を乗算するだけで容易Ｗへ変換することができる。この定数は、研磨工具の加工痕形状、研磨条件、工具軌跡、及び研磨位置指令点の間隔等によって決まるものであるが、あらかじめ、工具軌跡を定めて実験する、あるいは簡易なシミュレーションによって簡単に求められるものである。
【００３５】
以上の手段により、曲面レンズ型のうねり除去実験を実施した。研磨工具１は図２に示すようなタイヤ形状を有する発泡ポリウレタンで、砥粒にはダイヤモンドスラリーを用いた。回転軸はその押しつけ方向と直交している。被加工面はダイヤモンド切削を施したＮｉメッキ面である。加工領域は１０×１０ｍｍ四方とした。切削面の計測評価では図７の１９断面曲線が得られ、振幅で１００ｎｍ程度のうねりが発見された。加工領域全面を触針式形状評価機で評価して、そのうねり誤差を、曲面上で０．１ｍｍピッチ間隔のＸＹＺ座標で出力した。これは図６右側のフォーマットと同一で、パラメータがＷとＺで異なるのみである。Ｚの値は各点での必要な除去量を示しており、単位はμｍを用いた。続いてシミュレーションにて求めた変換係数Ｋ＝３．２を各行のＺに乗算し、滞留時間Ｗに変換した。このファイルをそのままＮＣプログラムとして修正研磨を実施した。加工後の断面曲線図７の２０は振幅で４１ｎｍとなり、うねりを加工前の４割にまで低減することができた。ＮＣプログラムの準備期間は従来比で１／３となり、工程としての能率も比較的に向上した。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、以上説明してきたように、被加工面の形状誤差及びうねりをなくす修正をするために必要な被加工面の研磨除去量を、記憶部に格納された２次元座標点群ファイルから得られる位置指令点の各点毎に算出し、算出した研磨除去量を工具接触軌跡の修正値として研磨指令部に対して出力するようにしたので、例えばＮＣプログラムに研磨位置指令点を直接記載する事、研磨位置指令点を等間隔とすること、位置情報について計測評価ファイルと研磨用ＮＣプログラムを同一フォーマットとすることをあわせて実施することで、形状誤差及びうねりの修正に必要とされる除去量から、工具滞留時間等の、それを加工機動作動作に容易かつ正確に変換可能となる。
【００３７】
請求項２に係る発明は、以上説明してきたように、３つのパラメータは研磨深さと直線関係があり、特定の定数を乗算するだけで各点での必要除去量を加工機動作に変換することができる。
【００３８】
請求項３に係る発明は、以上説明してきたように、研磨位置指令点の各点で、個別に形状誤差またはうねり除去に必要な加工機動作情報持たせることで、その点を任意につないでも、順番のみを管理するだけで容易に修正用ＮＣプログラムが作成できる。また形状誤差データＺの数と修正動作Ｗの数が一致し、修正量の受け渡しが容易である。
【００３９】
請求項４及び７に係る発明は、以上説明してきたように、計測評価ファイルと研磨用ＮＣプログラムフォーマットの共通化が実現でき、ＮＣプログラムへの修正量の受け渡しが容易かつ正確に実施できる。
【００４０】
請求項５に係る発明は、以上説明してきたように、本システムを用いた修正研磨工程が実施できる。
【００４１】
請求項６に係る発明は、以上説明してきたように、加工面法線に対して、工具姿勢を一定に保つことで、加工点における工具の正確な荷重制御及び周速制御が可能となり、加工精度の向上が実現できる。
【００４２】
請求項８に係る発明は、以上説明してきたように、研磨位置指令点を曲面上に正確に均等配置することは、その間隔が極めて小さくないと困難を伴うような場合、均等性を維持する箇所の優先順位を指定することで、走査レンズにおいて走査方向と平行な中心線を最重視する必要があるが、そのような不均等性に伴う光学的機能の不具合を極力抑えることが可能となる。
【００４３】
請求項９に係る発明は、以上説明してきたように、研磨位置指令点の不均一は完全にはさけられないため、それを修正する場合において、工具接触面積を基準として修正するという最も効果的な修正ができる。
【００４４】
請求項１０に係る発明は、以上説明してきたように、うねり振幅を評価してうねりの除去に用いる場合には、最低でも記載の数値範囲とする必要があるが、研磨位置指令点の数が形状評価の点では少ないので能率的である。
【００４５】
請求項１１に係る発明は、以上説明してきたように、研磨位置指令点を曲面上の長さにおいて均等配置することで、各点での必要除去量に一定の定数を乗算するだけで、滞留時間等の加工機動作に変換することができる。
【００４６】
請求項１２に係る発明は、以上説明してきたように、簡単な作業で、必要除去量が加工機動作へ変換でき、効率的に修正加工が実施できる。
【００４７】
請求項１３に係る発明は、以上説明してきたように、特定の形状に対しては記載のルールと研磨位置指令点の均等配置を両立できる場合に、研磨工具のトラバースに伴う同時制御の軸数を減らすことができ、機械運動動作にともなう加工誤差の低減が期待できる。
【００４９】
請求項１４に係る発明は、以上説明してきたように、その出力により、本研磨システムを工具姿勢を加工点法線に対して一定に保つＸＹＺＡＢの５軸制御及びＸＹＡＢの４軸制御、チルト制御を含まないＸＹＺの３軸制御、ＸＹの２軸制御のいずれの加工形態においても活用可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による曲面形状の修正加工用ＮＣプログラムの作成手順を説明するフローチャートである。
【図２】  図１のＮＣプログラム作成手順の中の、手順２及び３の具体的な方法を説明する斜視図である。
【図３】  図１のＮＣプログラム作成手順の中の、従来法による手順６ａ及び７ａの具体的な方法を説明する図である。
【図４】  図１のＮＣプログラム作成手順の中の、本発明による手順５ｂ、６ｂ及び７ｂの具体的な方法を説明する図である。
【図５】  本発明の手順によって生成した研磨位置指令点と従来法による場合の位置座標の違いを説明した図である。
【図６】  本発明の研磨システムで用いるＮＣプログラムフォーマットの例を示す図である。
【図７】  曲面上のうねりに対し、本発明の研磨システムを用いてうねりの除去加工を実施した結果を示す図である。
【符号の説明】
１  研磨工具
２  研磨用スピンドル
３  曲面レンズ金型
４  加工領域指定用の長方形
５  加工領域の境界線
６  Ｘ軸に直交する平面
７  Ｙ方向断面曲線
８  Ｙ軸上で等ピッチの分割点
９  加工領域指定用の長方形の短手中心線
１０  加工領域指定用の長方形の長手中心線
１１  曲面上に投影された短手中心線９
１２  曲面上に投影された長手中心線１０
１３  曲線１２の長さを等分割する分割点
１４  Ｙ軸方向断面曲線
１５  曲線１４の長さを等分割する分割点
１６  従来法による研磨軌跡
１７  本発明による研磨軌跡
１９  研磨前の加工面うねりを示す断面曲線
２０  研磨後のうねり低減効果を示す断面曲線
２１  分割点１３を通りかつＸ軸に直交する平面
【図１】
0004403662.tif 000002
【図２】
0004403662.tif 000003
【図３】
0004403662.tif 000004
【図４】
0004403662.tif 000005
【図６】
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【図７】
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【図５】
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