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JP4403662B2 - Curved surface correction polishing system, NC polishing apparatus, NC program generation method for optical component polishing, NC program generation method for polishing, two-dimensional coordinate point group file generation method for NC program, NC program generation method - Google Patents

Curved surface correction polishing system, NC polishing apparatus, NC program generation method for optical component polishing, NC program generation method for polishing, two-dimensional coordinate point group file generation method for NC program, NC program generation method Download PDF

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JP4403662B2
JP4403662B2 JP2001067440A JP2001067440A JP4403662B2 JP 4403662 B2 JP4403662 B2 JP 4403662B2 JP 2001067440 A JP2001067440 A JP 2001067440A JP 2001067440 A JP2001067440 A JP 2001067440A JP 4403662 B2 JP4403662 B2 JP 4403662B2
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JP
Japan
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polishing
tool
program
point
curved surface
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英利 寒河江
憲一 市川
弘之 遠藤
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Ricoh Co Ltd
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  • Numerical Control (AREA)
  • Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
  • Grinding And Polishing Of Tertiary Curved Surfaces And Surfaces With Complex Shapes (AREA)

Description

【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、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、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】
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01mm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=32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720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1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7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
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a processing technology for a scanning lens and its mold used in a polygon scanner optical system of a laser beam printer, and based on measurement data, a curved surface cutting technology or a curved surface grinding technology for the purpose of correcting an error in preprocessing. About.
[0002]
[Prior art and problems to be solved by the invention]
As a method for polishing a free curved surface, a method of pressing a small-diameter tool with a constant force and traversing the tool has been conventionally used. 2. Description of the Related Art Conventionally, a technique for improving the shape accuracy of a curved surface or removing undulation by changing the removal depth by changing the traverse speed according to the tool position is known. As the means for determining the traverse condition, many calculation methods have been proposed on the premise that the removal depth by polishing is proportional to the tool residence time which is the reciprocal of the traverse speed, and these are generally used.
[0003]
As a method of generating a polishing trajectory for curved surface polishing, a region to be processed is defined by a rectangle in a two-dimensional plane coordinate system, this is projected onto the surface to be processed, and the projected region is filled with the tool contact surface. A method for setting a locus is known. For example, the techniques disclosed in JP-A-6-83426, JP-A-9-323252, JP-A-10-315111, and the like correspond to this. The polishing trajectory here refers to a path along which the center point of the tool contact area moves. In order to generate this polishing locus, a specific movement locus is given to the tool. If the surface to be machined has a sufficiently large radius of curvature with respect to the flat surface or the radius of curvature of the tool, the movement locus of the tool center and the locus of the tool contact part are almost the same. It can be set easily.
[0004]
However, applying the shape correction technique using the tool residence time to a free-form surface having a relatively small radius of curvature of several tens of mm to several tens of mmR has some problems in ensuring accuracy. That is, when a free curved surface having a relatively small radius of curvature of several tens of mm to several tens of mm R is polished with a tool having a radius of curvature of several mm to several tens of mm, between the movement locus of the tool center and the polishing locus, An offset corresponding to the radius of curvature of the tool exists in a size that cannot be ignored, and the difference between the two loci appears as a large difference.
[0005]
Therefore, even when a tool movement locus is given such that the tool center makes a linear movement, the contact locus is bent, and the contact locus cannot be distributed at a constant interval. As countermeasures, take a longitudinal section at the same pitch with respect to the surface to be machined, set a polishing position command point to specify the polishing locus on this section curve, and set the radius of curvature of the tool in the normal direction at each command point. A method is used in which the tool position command point is calculated by offsetting the polishing position command point by an amount to obtain the tool movement locus. The coordinates of the tool position command point are used as they are as an NC program for machining. According to the above means, the density of the polishing locus can be made uniform to some extent, but since the polishing position command points are arranged on a straight line on the XY plane, there is a limitation on the density uniformity of the polishing locus. However, there remains a problem that the intervals are equal on the straight line of the X and Y axes and not on the curved surface.
[0006]
Since the density of the scanning lines causes surface roughness depending on the location, it is undesirable for high-quality optical component processing. Also, the roughness of the tool contact locus is a factor that changes the removal depth of polishing.As described above, in the construction method that reduces shape error and waviness by residence time control, it is necessary to incorporate the effect of this into the residence time derivation algorithm. is there. Similarly, if the polishing position command points on the polishing locus are coarse and dense, it is necessary to take the influence into the residence time distribution in the NC program for correction processing.
[0007]
In view of the above-described problems in the prior art, the present invention provides a mechanism for easily and accurately converting a correction amount of a shape error and waviness as an NC program, and realizing a highly efficient and highly accurate corrected polishing system. Objective. Also, in the free-form traverse polishing method using a small-diameter polishing tool, a new polishing NC program creation method is provided, which makes it possible to easily generate a tool contact trajectory with a small density distribution on a curved surface and generate a polishing position command point. To do. In addition, assuming that polishing position command points with small unevenness on the curved surface are assumed, shape error and undulation are expressed by a discrete value of a two-dimensional array at the polishing position command points, and corrected from this array data. It is possible to easily calculate a command value to the processing machine such as a dwell time of a tool necessary for processing.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
Curved modified polishing system according to claim 1 of the present invention, in order to achieve the above object, the shape error and waviness of the surface to be processed that put the working front of the curved surface polishing step performed in the tool machine, shape measurement In a curved surface correction polishing system that is corrected based on the result and used to reduce the shape error and waviness in the subsequent curved surface polishing process , polishing for instructing the polishing position and polishing path of the processing surface by the tool of the processing machine a command unit, at intervals equally dividing the tool contact path at the tool contact path on passing through the center of the processing region by the tool of the machine within the tool contact path on the processed surface, which is the predetermined with obtaining the plurality of polishing position command point, and the position command point arithmetic unit for generating a two-dimensional coordinate point group file showing the polishing position command point in two-dimensional plane coordinate system, the two-dimensional coordinate point A storage unit for storing a file, and the shape and waviness of the surface to be processed to the previously determined, the shape evaluation unit for extracting based on the shape error and undulation of the machined surface obtained by the shape measurement in the shape measurement result The polishing removal amount of the processing surface necessary for correcting the shape error and waviness of the processing surface extracted by the shape evaluation unit based on the shape measurement result is stored in the storage unit. A polishing amount calculation unit that calculates each position command point obtained from the two-dimensional coordinate point group file and outputs the calculated polishing removal amount to the polishing command unit as a correction value of the tool contact locus ; It is characterized by having.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, in order to achieve the above object, in the curved surface correction polishing system according to the first aspect, means for changing the polishing removal depth according to the required removal amount at each of the position command points is provided. a, tool feed rate, tool rotation speed, by changing one of the tool pressing force, characterized in that to put a change in the polishing removal depth.
[0010]
Those according to the third aspect, in order to achieve the above object, according to claim 1 or 2 curved modified polishing system, for processing by modifying the grinding path and the polishing position of the workpiece surface by the tool using an NC program in the polishing command section, format the NC program, including feed speed of the tool in each row to perform a command for polishing position, the reciprocal of the feed rate, tool rotation speed, one of the command value of the polishing load It is characterized by comprising.
[0011]
According to the fourth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, in the curved surface correction polishing system according to the third aspect, the polishing position command point in the NC program offsets the contact position of the tool with a two-dimensional plane coordinate. It is a format described without calculation , or a format described only with two-dimensional plane coordinates. The normal vector of the surface to be machined at the polishing position command point or the calculation of the center of curvature of the tool contour is calculated by the NC command value inside the machine. It is characterized in that it is performed by a decoding unit.
[0012]
In order to achieve the above object, the NC polishing apparatus according to the fifth aspect uses the curved surface modified polishing system according to the third aspect and operates according to the NC program.
[0013]
According to the sixth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, in the NC polishing apparatus according to the fifth aspect, normal control can be performed so that the normal line of the surface to be processed at the polishing position command point coincides with the tool pressing direction. It is characterized by being.
[0014]
An NC program creation method for polishing an optical component according to claim 7 is an NC program creation method for polishing an optical component used in the curved surface correction polishing system of claim 3 in order to achieve the above object. The coordinates of the polishing position command point in the program are expressed in a two-dimensional plane coordinate system, and the two-dimensional plane coordinate system is set in parallel with a plane showing the optical effective area.
[0015]
According to the eighth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, an NC program creating method for polishing an optical part used in the curved surface correction polishing system of the third aspect, wherein a polishing position command point in the NC program is , rectangular long Henma other representing the optical effective region is projecting a center line parallel to one of the short sides on a curved surface, such as to pass through a point that divides equal the resulting curve length tool It is characterized by setting a route.
[0016]
The polishing NC program creation method according to claim 9 is a polishing NC program creation method used for the curved surface correction polishing system according to claim 4 in order to achieve the above-described object. A function that calculates the density of the tool position command points or the density of the tool trajectory existing per unit area with the area corresponding to the contact area as a unit area, and corrects the polishing removal amount at each point by a numerical value representing this density. It is characterized by having.
[0017]
According to the tenth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, a polishing NC program creation method used in the curved surface correction polishing system according to the third aspect, wherein an interval between polishing position command points for generating a tool locus is provided. is equal to or less than 1/2 of the wavelength of the swell to be corrected.
[0018]
The method for creating a two-dimensional coordinate point cloud file for NC program according to claim 11 is a method for creating a two-dimensional coordinate point cloud file for NC program used in the curved surface correction polishing system of claim 1 in order to achieve the above object. a is, tool contact path adjacent sets a trajectory so that equal spacing, and sets at equal intervals on as much as possible the position command point on the locus in that.
[0019]
The NC program creation method according to claim 12 is an NC program creation method used in the curved surface correction polishing system according to claim 3 in order to achieve the above object, and the polishing position command point in the NC program is an optical effective area rectangular long Henma other representing the will project a center line parallel to one of the short sides on a curved surface, the tool path so as to pass through the points that divide equal the resulting curve length A tool at each contact point is obtained by obtaining a two-dimensional coordinate point group file obtained by setting and a necessary polishing removal amount corresponding thereto and multiplying a one-dimensional numerical array representing the polishing removal amount by an arbitrary constant. It is converted into any one of the reciprocal of the feed rate, the tool rotation speed, and the tool pressing force, and used as a control command value synchronized with the tool scanning.
[0020]
According to the thirteenth aspect of the present invention, in order to achieve the above object, in the curved surface modified polishing system according to any one of the first to third aspects, the linear motion axis is XYZ of three orthogonal axes, and rotational movement about the X axis is performed. when the a-axis, rotating the B-axis about the Y-axis, the polishing position command point for generating a tool path, on the basis of the normal vector that put on each point, the a-axis or the value of the B-axis component Is set to be constant, and a tool path passing through these points is generated.
[0023]
Curved modified polishing system according to the claims 1 to 4, in order to achieve the above object, the curved surface modified polishing system of claim 1, the polishing removal amount calculation unit for outputting the necessary polishing removal amount at each point, the machining point It has a function of outputting a normal direction component in and a component orthogonal to the plane coordinate system.
[0025]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments and examples of the present invention will be described below with reference to the drawings.
This embodiment is an example in which waviness with an amplitude of 100 nm generated in a curved lens is removed by residence time control. In order to employ a method of keeping the tool posture constant with respect to the machining point normal, an NC polishing apparatus capable of simultaneous control of four axes in the XYAB axis direction as shown in FIG. 2 was used. The present embodiment is composed of three elements: a new NC program creation procedure, a dedicated NC program format, and a method for converting a shape correction amount to a residence time using these.
[0026]
FIG. 1 shows the procedure for creating the NC program as the first element. The feature here is to generate evenly on the curved surface with a simpler method than the polishing position command point. In step 1, the curved surface design is first completed. The shape of an optical component such as a lens is expressed by a formula, and the following description will be made on the assumption of this.
[0027]
In step 2, a rectangle for designating a processing area is set on the curved surface. This is an enlargement of the outer periphery of the lens by a few millimeters. This is for avoiding the boundary line of the processing region which tends to be a defect. It is a rectangle on the XY plane. In this example, the long side is set to be parallel to the X axis and the short side is set to be parallel to the Y axis.
[0028]
In step 3, this rectangle is projected onto the work surface. As a result, a boundary line 5 (denoted by reference numeral 5 in FIG. 2) indicating the machining area on the work surface is generated.
[0029]
In step 4, enter the tool path generation conditions. In this machining, as shown by reference numeral 16 or 17 in FIG. 5, the trajectory is scanned in the Y direction, moved slightly by one command point in the X direction and then Y-scanned again, so that the polishing position in the X direction and the Y direction is adopted. Input the pitch of the command point. In particular, the X pitch has a strong correlation with the roughness of the polished surface and is determined based on the shape of the polishing mark of the tool.
[0030]
The above is the part where the present invention and the conventional method share the same procedure. The characteristic procedure of the present invention will be described below.
[0031]
In step 5b of FIG. 1, to set the center line 10 and 9 with respect to FIG. 4 rectangles 4 for machining area designation shown in (1). This is similarly projected on the processing surface to obtain the curves 11 and 12 on the curved surface ((2) in FIG. 4). Subsequently, in the procedure 6b of FIG. 1, a direction to be preferentially divided is determined. This case as the scanning lens type often take more restrictive undulation accuracy. In this example, the X direction corresponding to the length of the lens is used. Therefore, the dividing points 13 are formed so that the length on the curve is equally divided with respect to the center line 12 in the longitudinal direction (FIGS. 4 (1) and (2) ). Subsequently, in the procedure 7b of FIG. 1, a cross-sectional curve 14 is formed by taking an intersection line between the plane 21 including the dividing point 13 and orthogonal to the X axis and the curved surface indicated by the boundary line 5. The number of the cross-sectional curves 14 is the same as the number of dividing points 13 set previously ((3) in FIG. 4). In the shape of the present embodiment, the plane 21 orthogonal to the X axis is used to obtain the cross-sectional curve 13, but a plane orthogonal to the curve 12 may be used depending on the shape. Density of polishing position command points to be finally formed is selected whichever that a small. The dividing points 15 are set in the same manner for all the cross-sectional curves 14. The dividing point 15 becomes the polishing position command point in the above process.
[0032]
5 (a) is one in which a polishing position command point formed by the present embodiment shown in XY plane view. Since they are arranged at equal intervals on the curved surface, in the XY plan view, density is produced in both the X direction and the Y direction. On the other hand, FIG. 5B represents an XY plan view in the case of the conventional method , and the polishing position command points 8 are equally spaced. Polishing paths 17 and 16 can be formed by connecting the polishing position command points 15 and 8 in the manner of a single stroke.
[0033]
Hereinafter, a new format of the NC program which is the second and third elements of the present invention and a method for calculating the residence time will be described with reference to FIG. In the new format, the polishing position command point is represented by XY two-dimensional plane coordinates, and the dwell time at each position is described by a parameter W. The major difference from the conventional method is that the polishing position command point can be directly input without calculating the offset of the tool, and only the XY coordinates, which are the minimum necessary in the NC program, are in XYAB 4-axis control machining. It is a point. In the conventional method, it is necessary to perform offset calculation for obtaining the center position of the curvature of the tool and to describe command values for the number of axes of the processing machine. Furthermore, the derivation of the dwell time for correcting the shape error is often performed using a complicated integration calculation. It became possible because the formula for designating the curved surface was input in advance on the processing machine side, and the offset calculation was performed inside the processing machine.
[0034]
The new format can be used for shape and swell evaluation by replacing the W term at the end of the line with the Z height indicating the shape error. By making the measurement evaluation file and the NC program in a common format in this way, it has become possible to remarkably easily and accurately generate an NC program for correction processing by feeding back error data. Specifically, it is only necessary to convert the above-described sequence of Z heights into the residence time W. As already described, since the polishing position command points are uniformly arranged on the curved surface, this conversion can also be easily converted to W simply by multiplying the value of Z by a specific constant. This constant is determined by the processing trace shape of the polishing tool, the polishing conditions, the tool trajectory, and the interval between the polishing position command points. However, this constant is determined in advance by experimenting with a tool trajectory or by simple simulation. It is what
[0035]
The curved lens type swell removal experiment was performed by the above means. The polishing tool 1 is a foamed polyurethane having a tire shape as shown in FIG. 2 , and diamond slurry is used as abrasive grains. The rotation axis is orthogonal to the pressing direction. The surface to be processed is a Ni-plated surface subjected to diamond cutting. The processing area was 10 × 10 mm square. In the measurement evaluation of the cut surface, the 19 cross-section curve of FIG. 7 was obtained, and a swell of about 100 nm in amplitude was found. The entire processing area is evaluated with a stylus type shape evaluation machine, and the undulation error is 0 . The output was made with XYZ coordinates at 1 mm pitch intervals. This is the same as the format on the right side of FIG. 6 except that the parameters differ between W and Z. The value of Z indicates the necessary removal amount at each point, and the unit is μm. Subsequently, the conversion coefficient K = 3 . 2 was multiplied by Z in each row to convert to residence time W. This file was directly used as an NC program for correction polishing. 20 sectional curves 7 after processing could be reduced to 40% before processing 41nm, and the undulation amplitude. The preparation period of the NC program is 1/3 of the conventional method, and the efficiency as a process is relatively improved.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, the invention according to claim 1 is a two-dimensional coordinate stored in the storage unit for polishing removal amount of the processing surface necessary for correcting the shape error and waviness of the processing surface. The position command point obtained from the point cloud file is calculated for each point, and the calculated polishing removal amount is output to the polishing command unit as a correction value of the tool contact locus. By correcting the shape error and waviness by directly writing points, setting the polishing position command points at equal intervals, and implementing the measurement evaluation file and polishing NC program in the same format for position information. From the required removal amount, it is possible to easily and accurately convert the tool residence time or the like into the operation operation of the processing machine.
[0037]
In the invention according to claim 2, as described above, the three parameters have a linear relationship with the polishing depth, and the necessary removal amount at each point is converted into the machine operation only by multiplying a specific constant. Can do.
[0038]
In the invention according to claim 3, as described above, each point of the polishing position command point is individually provided with processing machine operation information necessary for removing a shape error or waviness, thereby connecting the points arbitrarily. The NC program for correction can be easily created by managing only the order. In addition, the number of shape error data Z and the number of correction operations W match, and the correction amount can be easily transferred.
[0039]
In the inventions according to claims 4 and 7, as described above, the measurement evaluation file and the NC program format for polishing can be shared, and the correction amount can be easily and accurately transferred to the NC program.
[0040]
As described above, the invention according to claim 5 can perform the modified polishing process using this system.
[0041]
As described above, the invention according to claim 6 enables accurate load control and peripheral speed control of the tool at the processing point by keeping the tool posture constant with respect to the processing surface normal line. Improvement of accuracy can be realized.
[0042]
In the invention according to the eighth aspect, as described above, when the polishing position command points are accurately and evenly arranged on the curved surface, the uniformity is maintained when it is difficult if the interval is not very small. By specifying the priority order of the locations, it is necessary to place the highest priority on the center line parallel to the scanning direction in the scanning lens. However, it is possible to suppress defects in optical functions due to such inhomogeneities as much as possible. .
[0043]
As described above, the invention according to claim 9 is most effective in correcting the polishing position command point on the basis of the tool contact area since the nonuniformity of the polishing position command point is not completely avoided. Can be corrected.
[0044]
As described above, when the invention according to claim 10 is used for evaluating the undulation amplitude and removing the undulation, it is necessary to make the numerical value range at least, but the number of polishing position command points is not limited. It is efficient in terms of shape evaluation.
[0045]
In the invention according to claim 11, as described above, the polishing position command points are evenly arranged in the length on the curved surface, so that the required removal amount at each point is simply multiplied by a certain constant to stay. It can be converted into processing machine operation such as time.
[0046]
As described above, the invention according to the twelfth aspect can convert the required removal amount into the operation of the processing machine with a simple operation, and can efficiently perform the correction processing.
[0047]
In the invention according to claim 13, as described above, the number of simultaneously controlled axes accompanying the traversing of the polishing tool can be achieved when the specified rule and the uniform arrangement of the polishing position command points can be achieved for a specific shape. It is possible to reduce the machining error associated with the mechanical motion.
[0049]
The invention according to claim 1 4, as has been described above, by its output, five-axis control and four-axis control XYAB of XYZAB keep the polishing system a constant tool attitude relative to the machining point normal, tilt The present invention can be utilized in any machining form of XYZ 3-axis control and XY 2-axis control that do not include control.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a flowchart illustrating a procedure for creating an NC program for curved surface shape modification according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view for explaining a specific method of procedures 2 and 3 in the NC program creation procedure of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram for explaining a specific method of procedures 6a and 7a according to the conventional method in the NC program creation procedure of FIG. 1;
[Figure 4] in the NC program generating procedure 1, is a diagram for explaining a procedure 5b, specific methods 6b and 7 b according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram for explaining a difference between a polishing position command point generated by the procedure of the present invention and a position coordinate in the case of a conventional method.
FIG. 6 is a diagram showing an example of an NC program format used in the polishing system of the present invention.
FIG. 7 is a diagram showing the result of performing undulation removal processing using the polishing system of the present invention on undulations on a curved surface.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Polishing tool 2 Polishing spindle 3 Curved lens metal mold 4 Rectangle for processing area designation 5 Boundary line of processing area 6 Plane orthogonal to X axis 7 Y-direction cross section curve 8 Dividing points of equal pitch on Y axis 9 Processing area Rectangular short center line for designation 10 Rectangular long center line for machining area designation 11 Short center line 9 projected on the curved surface
12 Longitudinal center line 10 projected on the curved surface
13 Division point for equally dividing the length of the curve 12 14 Y-axis direction cross section curve 15 Division point for equally dividing the length of the curve 14 16 Polishing locus according to the conventional method 17 Polishing locus according to the present invention 19 Waviness of the processed surface before polishing Sectional curve shown 20 Sectional curve showing waviness reduction effect after polishing 21 Plane passing through the dividing point 13 and orthogonal to the X axis

Claims (14)

加工機の工具で行った曲面研磨工程の前加工におけ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、
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。
The shape error and waviness of the surface to be processed that put the working front of the curved surface polishing step performed in the tool machine, and modified based on the shape measurement result, to reduce the shape error and waviness in curved polishing step working followed In the curved surface correction polishing system used for
A polishing command section for commanding a polishing position and a polishing path of the surface to be processed by the tool of the processing machine;
A plurality of polishing position at intervals equally dividing the tool contact path at the tool contact path on passing through the center of the processing region by the tool of the machine within the tool contact path on the processed surface, which is the predetermined A position command point calculation unit for obtaining a command point and generating a two-dimensional coordinate point group file indicating the polishing position command point in a two-dimensional plane coordinate system ;
A storage unit for storing the 2-dimensional coordinate point group file,
A shape evaluation unit for extracting the shape and waviness of the surface to be processed determined in advance and the shape error and waviness of the surface to be processed obtained by shape measurement based on the shape measurement result ;
The amount of polishing removal of the work surface necessary for correcting the shape error and waviness of the work surface extracted by the shape evaluation unit based on the shape measurement result is stored in the storage unit. A polishing amount calculation unit that calculates each position command point obtained from the dimensional coordinate point cloud file and outputs the calculated polishing removal amount to the polishing command unit as a correction value of the tool contact locus ;
A curved surface correction polishing system comprising:
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。2. The curved surface correction polishing system according to claim 1, further comprising means for changing the polishing removal depth in accordance with a required removal amount at each of the position command points, and any one of a tool feed speed, a tool rotation speed, and a tool pressing force. A curved surface correction polishing system characterized by changing the polishing removal depth. 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。According to claim 1 or 2 curved modified polishing system, using the NC program in the polishing command section for processing by modifying the grinding path and the polishing position of the workpiece surface by the tool, the NC program, the polishing position curved modified polishing system characterized by comprising a format including feed speed of the tool in each row to perform a command, reciprocal feed rates, tool rotation speed, one of the command value of the polishing load. 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。In the curved surface modified polishing system of claim 3, polishing position command point in the NC program, the contact position of the tool, formatted as described in the two-dimensional plane coordinates without offset calculation or format described by a two-dimensional plane coordinates, A curved surface correction polishing system, wherein calculation of a normal vector of a surface to be processed or a center of curvature of a tool contour at a polishing position command point is performed by an NC command value decoding unit inside the processing machine . 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。  An NC polishing apparatus using the curved surface correction polishing system according to claim 3 and operating according to the NC program. 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。  6. The NC polishing apparatus according to claim 5, wherein the normal control of matching the normal line of the work surface at the polishing position command point with the tool pressing direction is possible. 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。  An NC program creation method for polishing an optical component used in the curved surface correction polishing system according to claim 3, wherein the coordinates of the polishing position command point in the NC program are expressed in a two-dimensional plane coordinate system. An NC program creation method for polishing an optical component, characterized in that the coordinate system is set parallel to a plane showing an optically effective area. 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。A NC program generating method for optical components polishing using in claim 3 curved modified polishing systems, polishing position command point in the NC program, the rectangle representing the optically effective area length Henma other short side NC program creation for polishing optical parts, characterized by projecting a center line parallel to either one onto a curved surface and setting a tool path that passes through points that divide the obtained curve into equal lengths Method. 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。  An NC program creation method for polishing used in the curved surface correction polishing system according to claim 4, wherein the tool position command point existing per unit area is defined as an area corresponding to a contact area of the tool on the processing surface. A polishing NC program creation method characterized by having a function of calculating a density of a tool or a tool locus and correcting a polishing removal amount at each point by a numerical value representing the density. 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。A polishing NC program creation method used in the curved surface modification polishing system of claim 3, the spacing of the polishing position command point for generating a tool path is less than half of the wave length of the undulation to be modified An NC program creation method for polishing characterized by the above. 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。A creation method of claim 1 curved modifications used in the polishing system NC program 2-dimensional coordinate point group files for sets a path to tool contact path adjacent becomes equal intervals, the position on the trajectory on its A method for creating a two-dimensional coordinate point group file for an NC program, characterized in that command points are set to be as evenly spaced as possible. 請求項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。A NC program creation method used in the curved surface modification polishing system of claim 3, polishing position command point in the NC program, a rectangular long Henma other representing the optical effective area is parallel to one of the short sides A two-dimensional coordinate point cloud file obtained by projecting a center line onto a curved surface and setting a tool path that passes through a point that divides the obtained curve into equal lengths and the corresponding polishing removal amount Is converted into any one of the reciprocal of the tool feed speed, the tool rotation speed, and the tool pressing force at each contact point by multiplying a one-dimensional numerical array representing the polishing removal amount by an arbitrary constant. An NC program creation method characterized by being used as a control command value synchronized with scanning. 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。4. The curved surface correction polishing system according to claim 1, wherein when the linear motion axis is XYZ of three orthogonal axes, the rotational motion around the X axis is A axis, and the rotation around the Y axis is B axis, the polishing position command point for generating, based on the normal vector that put on each point, the value of the a-axis or the B-axis component sets the point where the constant, generating a tool path through these An NC program creation method characterized by: 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2. The curved surface corrected polishing system according to claim 1, wherein the polishing removal amount calculation unit that outputs a necessary polishing removal amount at each point has a function of outputting a normal direction component at a processing point and a component orthogonal to the planar coordinate system. Curved surface polishing system characterized by
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