超精密復(fù)合加工裝置的加工用數(shù)據(jù)的制作方法及超精密復(fù)合加工裝置制造方法
【專利摘要】一種加工用數(shù)據(jù)的制作方法，是制作在從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置（100）中使用的加工用數(shù)據(jù)的方法，超精密復(fù)合加工裝置具有：電磁波加工機(jī)構(gòu)（10），用來將被加工件粗切削；精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)（30），用來對粗切削后的被加工件實(shí)施精密加工；形狀測量機(jī)構(gòu)（50），用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)（10）及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)（30）的使用時(shí)測量被加工件的形狀；在加工用數(shù)據(jù)的制作時(shí)，使用：與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及設(shè)想對原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型；基于通過對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取得到的多個(gè)切片切取部的信息進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。
【專利說明】超精密復(fù)合加工裝置的加工用數(shù)據(jù)的制作方法及超精密復(fù)合加工裝置
[0001]本申請主張基于日本專利申請第2011-273091號(申請日:2011年12月14日，發(fā)明的名稱:“超精密復(fù)合加工裝置的加工用數(shù)據(jù)的制作方法”)的巴黎條約上的優(yōu)先權(quán)。在該申請中公開的內(nèi)容全部通過該引用包含在本說明書中。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及超精密復(fù)合加工裝置的加工用數(shù)據(jù)的制作方法及超精密復(fù)合加工裝置。更詳細(xì)地講，本發(fā)明是用來從被加工件通過超精密復(fù)合加工得到微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置及在其中使用的加工用數(shù)據(jù)的制作方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在普通工業(yè)領(lǐng)域中，以往進(jìn)行將金屬、木材或塑料等的原材料部分地削掉而制成希望的形狀的工作機(jī)械加工。例如，通過實(shí)施車削、銑削、刨削等的切削加工，能夠制成希望的制品、零件。
[0004]在需要將復(fù)雜的制品、零件大量生產(chǎn)的情況下，一般通過機(jī)械加工制造成形用的金屬模等，使用該金屬模制造各種成形品。特別是，近年來電氣及電子設(shè)備逐年小型化及高性能化，對于在它們中使用的零件等當(dāng)然要求小型化一高性能化。因而，對于用來成形對應(yīng)于這樣的小型化一高性能化的各種零件、制品的金屬模，也要求與這樣的小型化相符的精度。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)1:特開平9-225947號公報(bào)
[0008]專利文獻(xiàn)2:特開2001-79854

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]但是，在制造近年來的與小型化對應(yīng)的金屬模制品的情況下，僅通過沿襲以往的機(jī)械加工，不能說是能夠充分滿足的對應(yīng)。例如，在將硬質(zhì)材料或淬火鋼等的難切削件切削加工而得到金屬模制品的情況下，不僅加工工具的壽命變短而引起制造成本的增加，加工時(shí)間也變長。金屬模制品越是小型化或微細(xì)化，這種狀況變得越顯著。因而，在現(xiàn)實(shí)中，不得不進(jìn)行成形品的形狀(即，模形狀或作為目的的商品形狀)的變更。
[0011]雖然也可以考慮適當(dāng)選擇切削加工工具的種類，但由于切削加工只不過是因?yàn)榕c被切削件的接觸而削掉的，所以在工具的壽命較短方面沒有變化，此外在加工中需要大量的時(shí)間。也可以考慮進(jìn)行激光加工等的非接觸加工，但由于激光加工基于因?yàn)楸磺邢骷占す獾陌l(fā)熱加工，所以不適合于高精度的加工(特別是，一般被認(rèn)為不能對被要求表面粗糙精度一形狀精度的微細(xì)制品使用)。[0012]這里，在實(shí)際的機(jī)械加工中在被加工件上制作3維的凹凸形狀，但一般一邊使被加工件在厚度方向上依次以一定的間隔變化一邊加工。即，預(yù)先視作關(guān)于設(shè)定的一定厚度的加工數(shù)據(jù)，按照該一定的厚度的加工數(shù)據(jù)，使被加工件的水平在厚度方向依次一定地變化而進(jìn)行加工。但是，根據(jù)加工形狀，存在不需要加工或僅通過微小量的加工就足夠的部位，或者還存在想要深而大地實(shí)施加工的部位，可以想到僅通過“一定的厚度分的加工數(shù)據(jù)”不一定能夠充分對應(yīng)的情況。
[0013]本發(fā)明是鑒于上述情況而做出的。即，本發(fā)明的課題是提供一種能夠在對于小型制品(特別是具備微細(xì)構(gòu)造部的微細(xì)制品)的制造而言適合的加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的制作方法、并提供一種具備具有這樣的加工用數(shù)據(jù)的系統(tǒng)的超精密復(fù)合加工裝置的。
[0014]解決課題的手段
[0015]為了解決上述課題，在本發(fā)明中，提供一種方法，是制作在從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，超精密復(fù)合加工裝置具有:電磁波加工機(jī)構(gòu)(即，電磁波加工設(shè)備)，用來將被加工件粗切削；精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)(即，精密機(jī)械加工設(shè)備)，用來對粗切削后的被加工件實(shí)施精密加工；以及形狀測量機(jī)構(gòu)(即，形狀測量設(shè)備)，用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量被加工件的形狀；在加工用數(shù)據(jù)的制作時(shí)，使用:與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息；以及設(shè)想對上述原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型；基于通過對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取得到的多個(gè)切片切取部的信息，進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。
[0016]在優(yōu)選的形態(tài)中，基于在多個(gè)切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的形態(tài)提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部。例如，進(jìn)行通過從立體形狀模型的表面?zhèn)认騼?nèi)部側(cè)依次切片而得到多個(gè)切片切取部的處理，通過判斷它們各自中的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將切片切取部貫通，進(jìn)行電磁波加工機(jī)構(gòu)·的加工部的提取。如果例示，則在粗切削形狀部分的形態(tài)將切片切取部貫通的情況下，將該切片切取部的數(shù)據(jù)與相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)合并，構(gòu)建為與電磁波加工的粗切削一次加工對應(yīng)的批量加工的數(shù)據(jù)。另一方面，在粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將該切片切取部貫通的情況下，對該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件來構(gòu)建數(shù)據(jù)。
[0017]在構(gòu)建為與電磁波加工的粗切削一次加工對應(yīng)的批量加工的數(shù)據(jù)時(shí)，或者在添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件而進(jìn)行數(shù)據(jù)的構(gòu)建時(shí)，優(yōu)選的是將切片切取部的數(shù)據(jù)與預(yù)先得到的加工數(shù)據(jù)庫對照。
[0018]另外，在加工部的提取時(shí)，優(yōu)選的是按照在各個(gè)切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的每個(gè)閉空間進(jìn)行。即，優(yōu)選的是按照在切片切取部中出現(xiàn)的閉空間區(qū)域進(jìn)行電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部的提取處理。
[0019]另外，優(yōu)選的是，在超精密復(fù)合加工裝置中，基于構(gòu)建的數(shù)據(jù)設(shè)定由電磁波加工機(jī)構(gòu)進(jìn)行的粗切削加工時(shí)的進(jìn)給量(送入量)及/或電磁波加工機(jī)構(gòu)的電磁波加工條件。
[0020]對作為加工用數(shù)據(jù)的制作的對象的超精密復(fù)合加工裝置而言，電磁波加工機(jī)構(gòu)也可以是激光加工機(jī)構(gòu)。此外，也可以是，在精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)中，從由龍門刨(7° > — f )加工工具、牛頭刨( '> 工一 A)加工工具、飛刀切削(7 ^ 〃力〃卜)加工工具、金剛石車削(夕'^弋:e > F'夕一二 >夕'')加工工具及微細(xì)銑削(^々口 $ —丨j >夕'')加工工具構(gòu)成的組中選擇的切削加工工具為替換自如。
[0021]此外，也可以是，超精密復(fù)合加工裝置還具有基于由形狀測量機(jī)構(gòu)測量出的被加工件的形狀的信息控制電磁波加工機(jī)構(gòu)或精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)(即，控制裝置)。
[0022]微細(xì)加工物的微細(xì)部尺寸為幾十nm~幾mm的范圍，即約IOnm~約15mm或約IOnm~約3_左右(例如IOnm~500 μ m或50nm~Ιμπι左右，或者根據(jù)情況為Inm~lym)。如果例示具有這樣的微細(xì)部尺寸的微細(xì)加工物，則可以舉出光學(xué)透鏡用金屬模或光學(xué)透鏡。
[0023]在本發(fā)明中，還提供超精密復(fù)合加工裝置。該超精密復(fù)合加工裝置是從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置，其特征在于，具有:電磁波加工機(jī)構(gòu)，用來將被加工件粗切削；精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)，用來對粗切削后的被加工件實(shí)施精密加工；以及形狀測量機(jī)構(gòu)，用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量被加工件的形狀；超精密復(fù)合加工裝置還具有具備保存有在該超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的存儲部的系統(tǒng)；加工用數(shù)據(jù)是:與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及電磁波加工用數(shù)據(jù)，上述電磁波加工用數(shù)據(jù)使用設(shè)想對上述原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)。
[0024]在優(yōu)選的形態(tài)中，電磁波加工用數(shù)據(jù)為通過多個(gè)切片切取部的各自中的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部的加工用數(shù)據(jù)。例如，電磁波加工用數(shù)據(jù)為在粗切削形狀部分的形態(tài)將切片切取部貫通的情況下將該切片切取部的數(shù)據(jù)與“相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)”合并而構(gòu)建為電磁波加工的粗切削一次加工的批量加工數(shù)據(jù)的加工數(shù)據(jù)。此外，例如，電磁波加工用數(shù)據(jù)為在粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將切片切取部貫通 的情況下對該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件而構(gòu)建的加工數(shù)據(jù)。
[0025]發(fā)明的效果
[0026]首先，就利用制作出的加工用數(shù)據(jù)的超精密復(fù)合加工裝置的效果而言，即使是從硬質(zhì)材料或淬火鋼等的難切削件加工的情況，也能夠在短時(shí)間且高精度的條件下得到微細(xì)構(gòu)造物。
[0027]具體地講，作為一次加工，通過非接觸的電磁波加工進(jìn)行被加工件的粗切削(特別是通過該粗切削將應(yīng)加工的大部分除去加工)，然后，通過可適當(dāng)更換的切削加工工具作為二次加工進(jìn)行精密機(jī)械加工，所以工具的壽命變長，并且加工時(shí)間被大幅減少。例如，如果與如以往技術(shù)那樣全部使用切削加工工具從難切削件制造微細(xì)構(gòu)造物的情況等的以往加工法比較，則在本發(fā)明中能夠?qū)⒅圃鞎r(shí)間縮短50~80%左右。此外，在這樣通過用電磁波加工的粗切削將加工時(shí)間大幅縮短的同時(shí)，因?yàn)殡S著機(jī)上測量通過可適當(dāng)更換的加工工具實(shí)施精密機(jī)械加工，所以對于面粗糙度精度、形狀精度等能夠達(dá)到高精度規(guī)格。因而，能夠不變更最初想要的成形品的形狀(即，模形狀、作為目的的商品形狀)而適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)金屬模制品等的小型化、微細(xì)化，還能夠適當(dāng)?shù)貙?yīng)于電氣及電子設(shè)備及在它們中使用各種零件的小型化、微細(xì)化。這意味著，制造工藝自身不會成為“障礙”而能夠設(shè)計(jì)希望的小型微細(xì)品，帶來更高性能的小型電氣、電子設(shè)備的設(shè)計(jì)、開發(fā)。
[0028]并且，如果按照在本發(fā)明中制作的加工用數(shù)據(jù)，則能夠根據(jù)加工形狀(特別是電磁波加工形狀)決定適當(dāng)?shù)摹凹庸r(shí)的進(jìn)給量”及“電磁波加工條件”。例如，不是總為一定量的“加工時(shí)的送入”，而能夠根據(jù)電磁波加工形狀適當(dāng)變更“送入”的程度，能夠減少“加工時(shí)的送入次數(shù)”。即，因?yàn)殡姶挪庸^(qū)域是粗切削區(qū)域，所以在這樣的粗切削區(qū)域中能夠?qū)⑦M(jìn)給量設(shè)定得較大，由此總體上能夠減少“加工時(shí)的送入次數(shù)”。由于“送入”需要將通過電磁波加工機(jī)構(gòu)加工停止而改變被加工件的架臺的高度的作業(yè)等，所以這樣的送入的次數(shù)減少意味著總體上能夠?qū)崿F(xiàn)加工時(shí)間的縮短。
[0029]此外，如果使用在本發(fā)明中制作的加工用數(shù)據(jù)(S卩，具有具備保存有加工用數(shù)據(jù)的存儲部的系統(tǒng)的超精密復(fù)合加工裝置)，則能夠根本不經(jīng)由人的判斷來制造微細(xì)加工物，所以在該觀點(diǎn)看也能夠?qū)崿F(xiàn)有效率的加工。即，按照本發(fā)明，對于實(shí)際的加工操作時(shí)及加工數(shù)據(jù)制作時(shí)的人的判斷時(shí)間及人的作業(yè)時(shí)間等，能夠?qū)崿F(xiàn)省略、縮短。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是示意地表示超精密復(fù)合加工裝置的結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0031]圖2是用來說明超精密復(fù)合加工的特征的示意圖。
[0032]圖3是用來說明微細(xì)構(gòu)造物的微細(xì)部尺寸的示意圖及電子顯微鏡照片圖。
[0033]圖4是用于算術(shù)平均粗糙度Ra的說明的示意圖。
[0034]圖5是示意地表示精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)一精密機(jī)械加工的形態(tài)的立體圖。
[0035]圖6是示意地表示牛頭刨加工工具一牛頭刨加工的形態(tài)的立體圖。
[0036]圖7是示意地表示飛刀切削加工工具一飛刀切削加工的形態(tài)的立體圖。
[0037]圖8是示意地表示金剛石車削加工工具一金剛石車削加工的形態(tài)的立體圖。
[0038]圖9是示意地表示微細(xì)銑削加工工具一微細(xì)銑削加工的形態(tài)的立體圖。
[0039]圖10是示意地表示振動切削的形態(tài)的立體圖。
[0040]圖11 (a)是示意地表示形狀測量機(jī)構(gòu)的形態(tài)的立體圖，圖11 (b)是表示構(gòu)建修正加工用數(shù)據(jù)的形態(tài)的圖。
[0041]圖12是示意地表示由計(jì)算機(jī)構(gòu)成的運(yùn)算機(jī)構(gòu)的形態(tài)的立體圖。
[0042]圖13 (a)是示意地表示測量工具刀尖的形狀、位置等的形態(tài)的立體圖，圖13 (b)是示意地表示形狀測量機(jī)構(gòu)在垂直方向上移動自如地設(shè)置的形態(tài)的立體圖。
[0043]圖14是示意地表示同步控制“載置被加工件的工作臺的至少I軸的動作”和“精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)及/或電磁波加工機(jī)構(gòu)的至少I軸的動作”的形態(tài)的立體圖。
[0044]圖15是示意地表示對于被加工件的激光入射光的角度為能夠調(diào)整的形態(tài)的立體圖。
[0045]圖16是表示被加工件沿著旋轉(zhuǎn)方向、水平方向及/或垂直方向的軸可動的形態(tài)(在圖示的形態(tài)中為最大6軸可動的形態(tài))的圖。
[0046]圖17是示意地表示匹配于激光照射的擴(kuò)散角及聚束角而調(diào)整激光照射及/或被加工件的朝向、進(jìn)行被加工件的垂直面的加工的形態(tài)的立體圖。
[0047]圖18是示意地表示將“通過電磁波加工的粗切削工序”和“精密機(jī)械加工”并行進(jìn)行的形態(tài)的立體圖及俯視圖。[0048]圖19是表示本發(fā)明的對象范圍的流程。
[0049]圖20是概念性地表示在本發(fā)明中使用的信息及立體形狀模型的圖(圖20 (a):與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息的概念圖，圖20 (b):與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息，圖20 (c):設(shè)想對被加工件的原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型)
[0050]圖21是概念性地表示對電磁波加工后的立體形狀模型切片切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息的圖。
[0051]圖22是用來說明“適合于粗切削深度加工/批量加工的‘從電磁波加工區(qū)域的最下部離開的部分’ ”及“適合于交給精密機(jī)械加工的粗切削精加工的‘電磁波加工區(qū)域的最下部’”的概念圖。
[0052]圖23是表示電磁波加工數(shù)據(jù)制作流程的圖。
[0053]圖24是用來說明在切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的閉空間的形態(tài)的概念圖。
[0054]圖25是示意地表示實(shí)際的加工時(shí)的送入的形態(tài)的圖(圖25 (a):本發(fā)明，圖25(b):以往技術(shù))。
[0055]圖26是示意表示本發(fā)明的超精密復(fù)合加工裝置中使用的系統(tǒng)的構(gòu)成的圖。
[0056]圖27是示意地表示磨削加工工具一磨削加工的形態(tài)的立體圖。
[0057]圖28是關(guān)于在實(shí)施例中制造出的金屬模的說明圖(圖28 (a):情形A，圖28 (b):情形B)。
[0058]圖29是用來說明“加工數(shù)據(jù)的制作方法的有效性的確認(rèn)試驗(yàn)”的圖。
[0059]圖30表示“加工數(shù)據(jù)的制作方法的有效性的確認(rèn)試驗(yàn)”的結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】
[0060]以下，參照附圖更詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0061][超精密復(fù)合加工裝置]
[0062]首先，基于作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的超精密復(fù)合加工裝置的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。另外，圖中所示的各種要素只不過是為了本發(fā)明的理解而示意地表示的，請留意尺寸比及外觀等可能與實(shí)物不同。
[0063]超精密復(fù)合加工裝置是用來從被加工件制造微細(xì)加工物的裝置。如圖1中示意地表示，超精密復(fù)合加工裝置100具有:
[0064]用來將被加工件粗切削的電磁波加工機(jī)構(gòu)10 ；
[0065]用來對粗切削后的被加工件實(shí)施精密加工的精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30 ;及
[0066]用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)10及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30的使用時(shí)測量被加工件的形狀的形狀測量機(jī)構(gòu)50而構(gòu)成。
[0067]這樣的超精密復(fù)合加工裝置的特征在于，具備用來粗切削的電磁波加工機(jī)構(gòu)10、用來將該粗切削后的被加工件用“適合于微細(xì)加工的切削工具(特別是，對于粗切削后的被加工件的微細(xì)加工適合的切削工具)”進(jìn)行精密加工的精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30、和用來在這些加工時(shí)測量被加工件的形狀的形狀測量機(jī)構(gòu)50 (同時(shí)參照圖2)。
[0068]在本說明書中，“超精密復(fù)合加工”的用語鑒于通過“電磁波”和“精密機(jī)械”的加工得到微細(xì)構(gòu)造物(例如圖3所示那樣的微細(xì)部尺寸La或Lb為幾十nm?幾_的范圍，即約IOnm?約15_或約IOnm?約3_左右，例如IOnm?500 μ m或50nm?I μ m左右的幾十nm?幾十μ m的范圍，或者根據(jù)情況而為Inm?I μ m的微細(xì)構(gòu)造物)的形態(tài)使用。因而，這里所說的“超精密”，實(shí)質(zhì)上是連微細(xì)部尺寸La或Lb處于上述那樣的幾十nm?幾mm的范圍那樣的細(xì)部都正確地加工的形態(tài)，此外，所謂“復(fù)合”，實(shí)質(zhì)上是指將“電磁波加工”和“精密機(jī)械加工”的兩種加工組合的形態(tài)。
[0069]這樣，超精密復(fù)合加工裝置100對于微細(xì)部尺寸為幾十nm?幾_的范圍、即為約IOnm?約15謹(jǐn)或約IOnm?約3謹(jǐn)左右(例如IOnm?500 μ m或50nm?I μ m左右的幾十nm?幾十μ m的范圍，或者根據(jù)情況而為Inm?I μ m)的微細(xì)構(gòu)造物的制造特別適合。微細(xì)構(gòu)造物也可以具有復(fù)雜的多面形狀或曲面形狀。如果例示微細(xì)構(gòu)造物(即，能夠用本發(fā)明的裝置制造者)，則在被加工件由硬質(zhì)材料、淬火鋼、非鐵(Bs、Cu及/或Al等)、預(yù)硬化鋼等的金屬材料構(gòu)成的情況下，可以舉出光學(xué)透鏡用金屬模(例如微透鏡陣列金屬模)、玻璃透鏡用金屬模、精密注射成形用金屬模、精密金屬加工用金屬模等。此外，也可以直接制造從這樣的金屬模形成的制品，可以制造光學(xué)透鏡(例如微陣列透鏡)、疏水板、反射鏡、精密零件等(在這樣的情況下，被加工件可以由塑料、鋁一鋼材等的金屬材料、硅、玻璃、礦物、多結(jié)晶金剛石等的材料構(gòu)成)。這樣，超精密復(fù)合加工裝置在被加工件的材質(zhì)的方面沒有特別限制，可以對無機(jī)質(zhì)(玻璃、金屬等)或有機(jī)質(zhì)(聚合物等)的原材料實(shí)施超精密復(fù)合加工。
[0070]超精密復(fù)合加工裝置100的電磁波加工機(jī)構(gòu)10是用來將被加工件粗切削的。這里所述的“粗切削”，是指將被加工件的應(yīng)除去部分大體上除去。特別是，在本發(fā)明中，實(shí)質(zhì)上意味著將被加工件的應(yīng)除去的部分的70體積％?95體積％、優(yōu)選的是80體積％?95體積％、更優(yōu)選的是90體積％?95體積％除去。
[0071]“電磁波加工機(jī)構(gòu)”是利用IOkHz?500kHz的頻率的波或光將被加工件加熱除去的機(jī)構(gòu)。作為這樣的“電磁波加工機(jī)構(gòu)”，優(yōu)選的是激光加工機(jī)構(gòu)，所以，超精密復(fù)合加工裝置100優(yōu)選的是具備能夠?qū)⒓す庀虮患庸ぜ丈涞募す庹袷幤?。在電磁波加工機(jī)構(gòu)10是激光加工機(jī)構(gòu)的情況下，作為使用的激光的種類，優(yōu)選的是固體激光、纖維激光、氣體激光等。
[0072]超精密復(fù)合加工裝置100的精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30是用來將由電磁波加工機(jī)構(gòu)10粗切削后的被加工件精密加工的。這里所述的“精密加工”，實(shí)質(zhì)上意味著對粗切削后的被加工件實(shí)施nm量級(例如IOnm?5000nm或50nm?IOOOnm左右)的切削而得到希望的微細(xì)構(gòu)造物的加工。特別優(yōu)選的是，通過這樣的“精密加工”，能夠得到表面粗糙度Ra為幾nm?幾百nm (例如2nm?200nm左右)的微細(xì)構(gòu)造物。另外，這里所述的“表面粗糙度Ra”是算術(shù)平均粗糙度，實(shí)質(zhì)上意味著從圖4所示那樣的粗糙度曲線(就本發(fā)明而言是“微細(xì)構(gòu)造物的表面的截面形狀輪廓”)中在其平均線的方向上抽取基準(zhǔn)長度L、把將從該抽取部分的平均線到測量曲線的偏差的絕對值合計(jì)得到的值平均化的值。此外，就別的表面粗糙度的觀點(diǎn)而言，也包含能夠得到Rz為IOOnm以下(B卩，Rz=O?IOOnm)的微細(xì)構(gòu)造物的形態(tài)。
[0073]在精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30中，優(yōu)選的是從由龍門刨加工工具、牛頭刨加工工具，飛刀切削加工工具、金剛石車削加工工具及微細(xì)銑削加工工具構(gòu)成的組中選擇的切削加工工具替換自如(參照圖5)。即，可拆卸用于加工的工具地設(shè)在精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30中，以便能夠?qū)嵤挠升堥T刨加工、牛頭刨加工，飛刀切削加工、金剛石車削加工及微細(xì)銑削加工構(gòu)成的組中選擇的至少I個(gè)加工、優(yōu)選的是能夠?qū)嵤┲辽賰蓚€(gè)加工。[0074]特別優(yōu)選的是，從牛頭刨加工工具、飛刀切削加工工具、金剛石車削加工工具及微細(xì)銑削加工工具構(gòu)成的組中選擇的切削加工工具替換自如。
[0075]精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30如圖5所示，由能夠在水平方向上滑動移動的滑動臺31、垂直軸移動馬達(dá)32及加工頭33等構(gòu)成，因而在加工頭33上切換自如地設(shè)置龍門刨加工工具、牛頭刨加工工具、飛刀切削加工工具、金剛石車削加工工具及微細(xì)銑削加工工具等。作為這樣的替換機(jī)構(gòu)，既可以是各種加工工具通過螺釘固定或嵌合安裝到加工頭、進(jìn)給機(jī)構(gòu)、工作臺或主軸等上的結(jié)構(gòu)，或者也可以是預(yù)先安裝在加工頭等上的各種加工工具能夠有選擇地向可加工的狀態(tài)移動、運(yùn)動的結(jié)構(gòu)。
[0076]對精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30的各種加工工具詳細(xì)敘述。
[0077].龍門刨加工工具:是用來實(shí)施所謂的“龍門刨-加工”(刨削)的切削工具。即，龍門刨加工工具是用來將被加工件刨削而制作平面的切削工具。典型地，作為龍門刨加工工具而使用刀片，通過一邊使安裝有被加工件的工作臺在水平方向上運(yùn)動、一邊將刀片在與工作臺的運(yùn)動方向成直角方向上間歇地進(jìn)給，能夠?qū)嵤┢矫媾傧鳌?br> [0078]?牛頭刨加工工具:是用來實(shí)施所謂的“牛頭刨加工”(成型刨削/成形刨削)的切削工具。即，牛頭刨加工工具34主要是用來將被加工件刨削而制作非平面部(例如槽等)的切削工具(參照圖6)。典型地，作為牛頭刨加工工具而使用刀片，通過一邊使安裝有被加工件的工作臺在與刀片的運(yùn)動成直角方向上間歇地進(jìn)給、一邊使往復(fù)運(yùn)動的刀片接觸在被加工件上，能夠?qū)嵤┏尚团傧?成形刨削。
[0079]?飛刀切削加工工具:是用來實(shí)施所謂的“飛刀加工”的切削工具。典型地，作為飛刀切削加工工具35而使用旋轉(zhuǎn)工具，通過一邊使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動一邊相對于被加工件(特別是位置被固定的被加工件)進(jìn)給，進(jìn)行被加工件的切削(參照圖7)。順便說一下，“飛刀切削加工”的用語雖然與“飛刀加工”實(shí)質(zhì)上是同義的，但如果以本發(fā)明的精密機(jī)械加工為前提，則也包含僅使用I個(gè)切削刃進(jìn)行的加工形態(tài)。
·[0080].金剛石車削加工工具:是用來實(shí)施所謂的“SPDT (Single Point DiamondTurning)”或“超精密車削加工”的切削工具。典型地，通過使被加工件81旋轉(zhuǎn)運(yùn)動、使該被加工件81與金剛石工具36接觸，將被加工件加工為旋轉(zhuǎn)中心形狀(參照圖8)。
[0081]?微細(xì)銑削加工工具:是用來實(shí)施“micro-milling”等的銑削加工的切削工具。典型地，作為微細(xì)銑削加工工具37而使用小徑的旋轉(zhuǎn)工具(例如金剛石旋轉(zhuǎn)工具)，通過一邊使其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動一邊與被加工件接觸，形成刀尖形狀的轉(zhuǎn)印或各種形狀(參照圖9)。
[0082]此外，在超精密復(fù)合加工裝置100中，也可以是精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30還作為振動切削機(jī)構(gòu)發(fā)揮功能。即，能夠?qū)⑸鲜銮邢骷庸すぞ呤┘诱駝樱?，切削加工工具被連結(jié)在驅(qū)動壓電元件等上。在振動切削中，起到“切削阻力減小”/ “構(gòu)成刀尖不附著”/ “能夠抑制因熱造成的應(yīng)變”等效果。作為振動切削，特別優(yōu)選的是“超聲波橢圓振動切削”，通過使切削工具的刀尖進(jìn)行橢圓振動(參照圖10)，能夠有效地實(shí)現(xiàn)切削阻力的大幅降低、毛邊、振顫的抑制及切削屑厚度的降低。
[0083]超精密復(fù)合加工裝置100具有形狀測量機(jī)構(gòu)50而構(gòu)成。這樣的形狀測量機(jī)構(gòu)50是用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)10及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30的使用時(shí)將被加工件的形狀進(jìn)行機(jī)上測量的機(jī)構(gòu)。這里所述的“形狀測量”，是指在加工前、加工中及加工后的至少I個(gè)時(shí)點(diǎn)測量被加工件的形狀及/或位置。[0084]作為形狀測量機(jī)構(gòu)，可以舉出例如“攝取機(jī)構(gòu)”及“利用激光的檢測器”等。如果例示“攝取機(jī)構(gòu)”，則是CXD照相機(jī)、紅外線照相機(jī)、近紅外照相機(jī)、中紅外照相機(jī)及X射線照相機(jī)等，如果例示“利用激光的檢測器”，則是激光顯微鏡(激光顯微鏡)、激光干涉計(jì)等，除此以外可以舉出使用白色干涉法的計(jì)測方法等。此外，也優(yōu)選地使用“通過接觸的計(jì)測機(jī)構(gòu)”，形狀測量機(jī)構(gòu)也可以是使用探頭的計(jì)測器(三維測量器)等(例如也可以是掃描型隧道顯微鏡或原子力顯微鏡等的掃描型探頭顯微鏡)。
[0085]如圖11 Ca)及圖1所示，形狀測量機(jī)構(gòu)50優(yōu)選的是具有“攝取機(jī)構(gòu)52”與“利用激光的檢測器54”的組合。在這樣的情況下，優(yōu)選的是通過攝取機(jī)構(gòu)52確認(rèn)被加工件的位置，接著通過“利用激光的檢測器54”確認(rèn)被加工件的形狀(特別是被實(shí)施加工的部分的形狀)。
[0086]由形狀測量機(jī)構(gòu)50測量出的被加工件的形狀及/或位置等的信息被向電磁波加工機(jī)構(gòu)10及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30反饋，用于希望的電磁波加工及/或精密機(jī)械加工的實(shí)施。因此，超精密復(fù)合加工裝置具有基于由形狀測量機(jī)構(gòu)測量出的被加工件的形狀的信息控制電磁波加工機(jī)構(gòu)或精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)(例如，后述的“運(yùn)算機(jī)構(gòu)”)而構(gòu)成。如果對其例示，則在電磁波加工及/或精密機(jī)械加工的實(shí)施時(shí)，通過形狀測量機(jī)構(gòu)50實(shí)時(shí)地測量被加工件的形狀及/或位置等，將測量出的數(shù)據(jù)在加工機(jī)構(gòu)中利用。例如基于“由形狀測量機(jī)構(gòu)測量出的數(shù)據(jù)”和“根據(jù)微細(xì)加工物的模型得到的電磁波加工機(jī)構(gòu)及/或精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的加工路徑的數(shù)據(jù)”構(gòu)建修正加工用數(shù)據(jù)，基于該修正加工用數(shù)據(jù)實(shí)施電磁波加工及/或精密機(jī)械加工(參照圖11(b))。超精密復(fù)合加工裝置100優(yōu)選的是具有構(gòu)建這樣的修正加工用數(shù)據(jù)的運(yùn)算機(jī)構(gòu)。
[0087]運(yùn)算機(jī)構(gòu)等的控制機(jī)構(gòu)例如也可以如圖12所示那樣由計(jì)算機(jī)90構(gòu)成，例如優(yōu)選的是由至少具備CPU及一次存儲裝置部、二次存儲裝置部等的計(jì)算機(jī)構(gòu)成。通過將該計(jì)算機(jī)的存儲裝置部中的“根據(jù)微細(xì)加工物的模型得到的電磁波加工機(jī)構(gòu)及/或精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的加工路徑的數(shù)據(jù)”與“由形狀測量機(jī)構(gòu)測量出的數(shù)據(jù)”比較而計(jì)算其差分，能夠得到修正加工用數(shù)據(jù)(例如，也可以通過在加工中途或加工結(jié)束后測量被加工件的形狀，將材料/變形量(誤差)的關(guān)系作為數(shù)據(jù)庫儲存，由此來自動構(gòu)建修正加工用數(shù)據(jù)庫)。另外，在運(yùn)算機(jī)構(gòu)中，也可以根據(jù)微細(xì)加工物的模型及被加工件的形狀等，通過數(shù)值運(yùn)算能夠自動生成電磁波加工機(jī)構(gòu)及/或精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的加工路徑(特別是復(fù)合加工用的路徑)。
[0088]另外，也可以由形狀測量機(jī)構(gòu)50不僅是被加工件的形狀及/或位置、還測量工具刀尖30a的形狀及/或位置等(例如參照圖13(a))。在這樣的情況下，也將測量出的數(shù)據(jù)、信息向電磁波加工機(jī)構(gòu)10及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30反饋，用于希望的電磁波加工及/或精密機(jī)械加工的實(shí)施。此外，為了機(jī)上測量，如圖13 (b)所示，也可以將形狀測量機(jī)構(gòu)50在垂直方向上移動自如地設(shè)置。
[0089]超精密復(fù)合加工裝置100能夠以各種形態(tài)實(shí)現(xiàn)。例示特別優(yōu)選的形態(tài)。
[0090](同軸控制的形態(tài))
[0091]在該形態(tài)中，超精密復(fù)合加工裝置還具有用來將載置被加工件的工作臺的至少I軸的動作、和精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)及/或電磁波加工機(jī)構(gòu)的至少I軸的動作的控制部而構(gòu)成。即，如圖14所示，還具有能夠控制載置被加工件的工作臺85的至少I個(gè)方向的運(yùn)動并控制精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)30及/或電磁波加工機(jī)構(gòu)10的至少I個(gè)方向的運(yùn)動的控制部而構(gòu)成。該控制部也可以包含在上述運(yùn)算機(jī)構(gòu)中，例如也可以由計(jì)算機(jī)90 (參照圖12)構(gòu)成。通過超精密復(fù)合加工裝置具有這樣的控制部而構(gòu)成，能夠?qū)崿F(xiàn)加工時(shí)間的進(jìn)一步的縮短。
[0092](關(guān)于激光加工的移動自如的形態(tài))
[0093]在該形態(tài)下，如圖15所示，載置被加工件80的工作臺85及/或激光加工機(jī)構(gòu)15為移動自如，能夠調(diào)整激光加工機(jī)構(gòu)15對于被加工件80的激光入射光15a的角度。由此，能夠更適當(dāng)?shù)刂圃烊我獾男螤畹奈⒓?xì)加工物。為了載置被加工件80的工作臺85的移動而具備各種移動機(jī)構(gòu)(例如利用凸輪機(jī)構(gòu)等的移動機(jī)構(gòu))，以使被加工件80能夠在例如旋轉(zhuǎn)方向、水平方向及/或垂直方向等上運(yùn)動(參照圖16)。另外，工作臺也可以移動為傾斜。同樣，優(yōu)選的是為了激光加工機(jī)構(gòu)15的移動而具備各種移動機(jī)構(gòu)，以使其激光頭等能夠在例如旋轉(zhuǎn)方向、水平方向及/或垂直方向等上運(yùn)動。順便說一下，如果匹配于激光照射的擴(kuò)散角α’或聚束角α調(diào)整激光照射及/或被加工件的朝向，則能夠進(jìn)行被加工件80的垂直面80a (或接近于垂直面的面、或錐角較小的面)的加工(參照圖17)。
[0094](多種激光加工機(jī)構(gòu)的形態(tài))
[0095]在該形態(tài)中，作為激光加工機(jī)構(gòu)具有激光波長分別不同的多個(gè)激光振蕩器而構(gòu)成。即，超精密復(fù)合加工裝置搭載多臺激光裝置而成，能夠根據(jù)被加工件的材質(zhì)選擇最優(yōu)的激光波長。由此，被加工件的材質(zhì)的材料的自由度增加。例如，在作為微細(xì)加工物而制造微透鏡陣列金屬模的情況下，優(yōu)選的是設(shè)置產(chǎn)生波長為500nm?IlOOnm的激光的激光裝置、和產(chǎn)生波長為200nm?400nm的激光的激光裝置。此外，在作為微細(xì)加工物而將微透鏡陣列從玻璃或塑料等的材質(zhì)的被加工件直接制造的情況下，也可以搭載波長為300nm?IlOOnm且脈沖寬度為幾十ps?幾百fs的激光裝置。
[0096](并行實(shí)施的形態(tài))
[0097]也可以將“通過電磁波加工機(jī)構(gòu)的粗切肖lj”和“通過精密機(jī)械加工的精密加工”實(shí)質(zhì)上并行地實(shí)施。即，也可以將通過電磁波加工的粗切削工序和精密機(jī)械加工實(shí)質(zhì)上同時(shí)進(jìn)行。更具體地講，如圖18所示，也可以對被加工件80的一部分A進(jìn)行通過電磁波加工的粗切削，并對已經(jīng)被粗切削的被加工件80的另一部分B實(shí)施精密機(jī)械加工(如圖示那樣，例如也可以通過使被加工件在載置工作臺85上旋轉(zhuǎn)來同時(shí)進(jìn)行加工)。
[0098][本發(fā)明的加工數(shù)據(jù)的制作方法]
[0099]本發(fā)明關(guān)于制作適合于上述超精密復(fù)合加工裝置的加工用數(shù)據(jù)的方法。特別是，關(guān)于與加工對象物對應(yīng)的電磁波加工數(shù)據(jù)的制作方法。在圖19中表示作為本發(fā)明的對象的范圍。根據(jù)圖19可知，有關(guān)本發(fā)明的加工用數(shù)據(jù)的制作在制造微細(xì)加工物之前進(jìn)行。
[0100]具體而言，在本發(fā)明的方法中，使用“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息”、“與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息”及“設(shè)想了在被加工件的原形狀上設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型”進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。
[0101]“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息”如圖20 (a)所示，是加工前的被加工件的形狀信息。即，可以說是由超精密復(fù)合加工裝置實(shí)施加工的被加工件的最初的形狀的信
肩、O
[0102]“與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息”如圖20 (b)所示，是關(guān)于通過電磁波加工的粗切削被除去的部分的形狀信息。S卩，可以說是被電磁波加工機(jī)構(gòu)最終除去的被加工件部分的形狀的信息。
[0103]“設(shè)想了在被加工件的原形狀上設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型”，是指在對于圖20 (a)的被加工件設(shè)置圖20 (b)的電磁波加工的除去部分的情況下得到的圖20 (c)所示那樣的立體形狀模型。即，該模型可以說是設(shè)想完成了通過電磁波加工機(jī)構(gòu)的除去加工后的被加工件的形狀的3維形狀模型。
[0104]在本發(fā)明中，基于對這樣的電磁波加工后的立體形狀模型如切片那樣切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。如圖21所示，多個(gè)切片切取部是將電磁波加工后的形狀模型200從其最表層向內(nèi)部依次作為切片切取的，各切片部是有一定的厚度而從立體形狀模型200部分地切取的(參照圖21 (a)~圖21 (C))。另外，本說明書中的“切片”的用語，是指作為計(jì)算機(jī)處理(特別是3維CAD)而將電磁波加工后的形狀模型沿著與其厚度方向正交的方向部分地切取的處理形態(tài)。
[0105]如圖21 Ca)~圖21 (c)所示，由于通過切片切取部反映了“粗切削形狀部分”的形態(tài)，所以基于該形態(tài)提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部。例如，根據(jù)切片切取部的粗切削形狀部分的形態(tài)，判斷它是適合于與粗切削一次加工對應(yīng)的“深度加工(批量加工)”的部分還是適合于與粗切削二次加工的“精加工”的部分，制作電磁波加工用數(shù)據(jù)。在這樣的制作過程中，可以說是判斷電磁波加工的各切片部分是作為適合于粗切削深度加工的“從電磁波加工區(qū)域的最下部離開的部分”的適合于批量加工的部位，還是適合于交給精密機(jī)械加工的粗切削精加工的“電磁波加工區(qū)域的最下部”(參照圖22)。
[0106]上述電磁波加工數(shù)據(jù)的制作優(yōu)選的是進(jìn)行切片切取部的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷。具體而言，例如，在如圖21 (a)及(b)所示那樣切片切取部的粗切削形狀部分的形態(tài)將切片切取部貫通情況下，將該對象的切片切取部的數(shù)據(jù)與相鄰的前段或后段的切片切取部的數(shù)據(jù)合并，再構(gòu)建為通過電磁波加工的粗切削一次加工的批量加工數(shù)。另外，在該數(shù)據(jù)的再構(gòu)建時(shí)，優(yōu)選的是將切片切取部的數(shù)據(jù)與預(yù)先得到的加工數(shù)據(jù)庫對照。如果對此例示I個(gè)，則例如在切片切取厚度是△(!的情況下，如果假設(shè)存在基于電磁波加工的各條件的加工深度極限值A(chǔ)為厚度4 Λ d的數(shù)據(jù)庫(即，在存在通過電磁波照射能夠除去到相當(dāng)于“4 Ad”的深度的`數(shù)據(jù)庫的情況下)，由于I個(gè)切片切取厚度Ad比加工深度極限值A(chǔ)小，所以判斷為能夠進(jìn)行電磁波深度加工，先將該切片切取部X1儲存，判斷下個(gè)切片切取部X2 (厚度Ad)。并且，此次設(shè)為將切片切取部X1與X2合計(jì)的2 Λ d，判斷它是否比加工深度極限值A(chǔ)大。由于該2Ad也比加工深度極限值A(chǔ)小，所以還是判斷為能夠電磁波深度加工，再將其儲存，判斷下個(gè)切片切取部X3 (厚度Adh并且，同樣設(shè)為將切片切取部XpX2與X3合計(jì)的3 Λ d，判斷它是否比加工深度極限值A(chǔ)大。依次重復(fù)這樣的判斷，構(gòu)建為“ I個(gè)深度加工數(shù)據(jù)”，直到超過加工深度極限值A(chǔ)。
[0107]另一方面，如圖21(c)所示，在切片切取部的粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將切片切取部貫通的情況下，對于該切片切取部的數(shù)據(jù)賦予與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件而構(gòu)建數(shù)據(jù)。即，“沒有貫通的部分”可以與適合于交給精密機(jī)械加工的粗切削精加工的“電磁波加工區(qū)域的最下部”對應(yīng)，所以加上精加工的條件而進(jìn)行數(shù)據(jù)的構(gòu)建。在該數(shù)據(jù)的構(gòu)建時(shí)也優(yōu)選的是與預(yù)先得到的加工數(shù)據(jù)庫對照。如果例示I個(gè)，則也可以對照與基于電磁波加工條件的面粗糙度關(guān)聯(lián)的加工數(shù)據(jù)庫(例如關(guān)于電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工時(shí)間與加工面粗糙度的相關(guān)關(guān)系)，賦予適當(dāng)?shù)木庸さ臈l件而進(jìn)行數(shù)據(jù)的構(gòu)建。順便說一下，在本說明書中所謂“精加工”，實(shí)質(zhì)上是指通過在減小了電磁波照射能量的狀態(tài)下將電磁波在多方向上掃描而成為適合于后段的精密機(jī)械加工的面粗糙度的加工。
[0108]以上那樣的電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作可以沿著圖23所示那樣的流程來實(shí)施。如果按照圖23所示的流程說明，則首先在與各切片切取部對應(yīng)的各層中進(jìn)行電磁波加工部(粗切削形狀部分)的提取，判斷它是否是貫通形態(tài)。在是貫通形態(tài)的情況下，與加工數(shù)據(jù)庫對照，判斷是否是加工深度極限。在不是加工深度極限的情況下，進(jìn)行數(shù)據(jù)儲存，再對下一層進(jìn)行同樣的判斷。另一方面，在是加工深度極限的情況下、或在提取出的電磁波加工部不是貫通形態(tài)的情況下，進(jìn)行是否與粗切削二次加工面(進(jìn)行應(yīng)交給精密機(jī)械加工的電磁波加工的精加工的面)對應(yīng)的判斷。在粗切削二次加工面的情況下，設(shè)定粗切削二次加工的條件，另一方面，在不是粗切削二次加工面的情況下，設(shè)定深度加工的粗切削一次加工的條件。并且，最終進(jìn)行作為對象的切片切取部(切片面)是否是最終切片切取部的判斷，進(jìn)行是否結(jié)束數(shù)據(jù)制作的判斷。
[0109]另外，電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部的提取也可以按照在切片切取部中呈現(xiàn)的粗切削形狀部分的閉空間進(jìn)行。即，如圖24所示，也可以對切片切取部中的閉空間a及閉空間b分別進(jìn)行圖23所示的流程的處理而進(jìn)行數(shù)據(jù)制作。
[0110]此外，為了進(jìn)一步提高通用性、方便性，優(yōu)選的是在對照的加工數(shù)據(jù)庫中擁有按照被加工件的材料調(diào)制的各種數(shù)據(jù)。例如，也可以擁有按照被加工件的材料調(diào)制的加工條件與加工深度的相關(guān)關(guān)系等，由此，即使是被加工件的材料變更的情況也能夠適當(dāng)?shù)貙?yīng)。
[0111]在超精密復(fù)合加工裝置中，優(yōu)選的是基于如上述那樣制作出的數(shù)據(jù)設(shè)定電磁波加工機(jī)構(gòu)的粗切削加工時(shí)的進(jìn)給量及/或電磁波加工機(jī)構(gòu)的電磁波加工條件等(換言之，優(yōu)選的是根據(jù)對被加工件內(nèi)的各區(qū)域制作的數(shù)據(jù)，將用來加工最終形狀的、厚度方向的進(jìn)給量及電磁波加工條件向超精密復(fù)合加工裝置送入)。特別是，就粗切削加工時(shí)的進(jìn)給量而言，不是如以往那樣總是一定的“加工時(shí)的進(jìn)給量”，可以設(shè)定為，使深度加工的粗切削I次加工部的送入量變大(參照圖25)，由此，總體上能夠減少“加工時(shí)的送入次數(shù)”?！八腿搿庇捎谛枰獙⑼ㄟ^電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工停止、改變被加工件的架臺的高度的作業(yè)等，所以減少這樣的進(jìn)給次數(shù)/送入次數(shù)總體上使加工時(shí)間縮短。
[0112][本發(fā)明的超精密復(fù)合加工裝置]
[0113]接著，對本發(fā)明的超精密復(fù)合加工裝置進(jìn)行說明。有關(guān)本發(fā)明的超精密復(fù)合加工裝置具有:電磁波加工機(jī)構(gòu)，用來將被加工件粗切削；精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)，用來對粗切削后的被加工件實(shí)施精密加工；以及形狀測量機(jī)構(gòu)，用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量被加工件的形狀。
[0114]關(guān)于該“電磁波加工機(jī)構(gòu)”、“精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)”及“形狀測量機(jī)構(gòu)”已經(jīng)在上面敘述，所以為了避免重復(fù)而省略說明。
[0115]特別是，本發(fā)明的超精密復(fù)合加工裝置的特征在于，還具有具備保存有在該超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的存儲部的系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中包含的加工用數(shù)據(jù)為:“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及作為使用上述設(shè)想對原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的電磁波加工用數(shù)據(jù)，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)”。
[0116]本發(fā)明的超精密復(fù)合加工裝置的系統(tǒng)300如圖26所示，具備由ROM (Read OnlyMemory)及RAM (Random Access Memory)等的一次存儲裝置部或二次存儲裝置部等構(gòu)成的存儲部310、CPU (Central Processing Unit) 320、輸入裝置330、顯示裝置340、輸出裝置350等，具有這些各部經(jīng)由總線360相互連接的計(jì)算機(jī)形態(tài)。
[0117]輸入裝置330具備用來進(jìn)行各種指示信號的輸入的鍵盤、鼠標(biāo)或觸摸面板等的指針設(shè)備，將輸入的各種指示信號向CPU320發(fā)送。ROM保存有由CPU320執(zhí)行的各種程序(用來實(shí)施超精密復(fù)合加工的各種程序)。RAM將從ROM讀出的上述各種程序可執(zhí)行地展開而保存，并將在程序的執(zhí)行時(shí)臨時(shí)生成的各種數(shù)據(jù)臨時(shí)保存。CPU320通過執(zhí)行保存在ROM中的各種程序，綜合控制系統(tǒng)300。特別是，在CPU320中，可以處理用來實(shí)施保存在ROM中的超精密復(fù)合加工的各種程序(例如，在“電磁波加工機(jī)構(gòu)”、“精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)”、“形狀測量機(jī)構(gòu)”等的驅(qū)動中使用的程序)。顯示裝置340具備IXD (Liquid Crystal Display)或CRT(Cathode Ray Tube)等的顯示裝置(未圖示),顯示從CPU320發(fā)送的各種顯示信息。
[0118]在本發(fā)明的系統(tǒng)300中，在ROM及/或RAM等的存儲部310中保存有:“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及作為使用上述設(shè)想對原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的電磁波加工用數(shù)據(jù)，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)”。并且，在系統(tǒng)300的執(zhí)行時(shí)，通過由CPU利用加工用數(shù)據(jù)而執(zhí)行超精密復(fù)合加工裝置程序，由此，進(jìn)行超精密復(fù)合加工裝置100的實(shí)施(具體而言，適當(dāng)?shù)碾姶挪庸さ目刂?。
[0119]在該系統(tǒng)300的存儲部中，保存有在上述“本發(fā)明的加工數(shù)據(jù)的制作方法”中使用的數(shù)據(jù)。即，保存有:“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及作為使用上述設(shè)想對原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的電磁波加工用數(shù)據(jù)，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片·的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)(參照圖19~圖25)”。
[0120]該加工用數(shù)據(jù)由于是在上述“本發(fā)明的加工數(shù)據(jù)的制作方法”中使用的加工用數(shù)據(jù)，所以可以具有以下的特征。
[0121]?通過多個(gè)切片切取部的各自中的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷來提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部的電磁波加工用數(shù)據(jù)(參照圖21及圖23)
[0122]?在粗切削形狀部分的形態(tài)將切片切取部貫通的情況下，將該切片切取部的數(shù)據(jù)與“相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)”合并而構(gòu)建為與電磁波加工的粗切削一次加工對應(yīng)的批量加工數(shù)據(jù)的電磁波加工用數(shù)據(jù)(參照圖21 (特別是圖21 (a)及圖21 (b))及圖23)
[0123]?在粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將切片切取部貫通的情況下，對于該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件而構(gòu)建的電磁波加工用數(shù)據(jù)(參照圖21 (特別是圖21 (c))及圖23)
[0124]?通過將切片切取部的數(shù)據(jù)與預(yù)先得到的加工數(shù)據(jù)庫對照而構(gòu)建的電磁波加工用數(shù)據(jù)(參照圖23)
[0125]?通過按照在切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的閉空間提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部而構(gòu)建的電磁波加工用數(shù)據(jù)(參照圖24)
[0126]在本發(fā)明中保存“加工用數(shù)據(jù)”的存儲部并不特別限定于組裝在計(jì)算機(jī)內(nèi)的ROM/RAM等，也可以是可換盤(例如⑶-ROM等的光盤)等。即，也可以將“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及作為使用上述設(shè)想對原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的電磁波加工用數(shù)據(jù)，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)”保存到可換盤中。在此情況下，可以將保存在可換盤中的加工用數(shù)據(jù)用可換盤驅(qū)動器(RDD)等讀取，保存到系統(tǒng)內(nèi)的ROM及/或RAM等中而使用。此外，保存“加工用數(shù)據(jù)”的存儲部也可以是收存在別的同樣的計(jì)算機(jī)裝置中的存儲部。即，也可以將“與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及作為使用上述設(shè)想對原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的電磁波加工用數(shù)據(jù)，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)”存儲到與直接用于超精密復(fù)合加工裝置者不同的計(jì)算機(jī)裝置的ROM等中。在此情況下，由本發(fā)明的系統(tǒng)將經(jīng)由LAN等的通信電路或可換盤等從別的計(jì)算機(jī)裝置傳送來的加工用數(shù)據(jù)接收或讀取，由此可以保存到該系統(tǒng)內(nèi)的ROM及/或RAM等中而使用。
[0127]另外，上述那樣的本發(fā)明確認(rèn)地講，包含以下的形態(tài):
[0128]第I形態(tài):一種方法，是制作在從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，超精密復(fù)合加工裝置具有:電磁波加工機(jī)構(gòu)，用來將被加工件粗切削；精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)，用來對粗切削后的被加工件實(shí)施精密加工；以及形狀測量機(jī)構(gòu)，用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量被加工件的形狀；在加工用數(shù)據(jù)的制作時(shí)，使用:與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息；以及設(shè)想對上述原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型；基于通過對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取得到的多個(gè)切片切取部的信息，進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。
[0129]第2形態(tài):在上述第I形態(tài)中，其特征在于，基于在多個(gè)切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的形態(tài)提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部；通過進(jìn)行各個(gè)切片切取部的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷，提取加工部。
[0130]第3形態(tài):在上述第2形態(tài)中，其特征在于，在粗切削形狀部分的形態(tài)將切片切取部貫通的情況下，將該切片切取部的數(shù)據(jù)與相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)合并，構(gòu)建為與電磁波加工的粗切削一次加工對應(yīng)的批量加工的數(shù)據(jù)。
[0131]第4形態(tài):在上述第2形態(tài)中，其特征在于，在粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將該切片切取部貫通的情況下，對該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件來構(gòu)建數(shù)據(jù)。
[0132]第5形態(tài):上述第3形態(tài)或第4形態(tài)中，其特征在于，通過將切片切取部的數(shù)據(jù)與預(yù)先得到的加工數(shù)據(jù)庫對照，進(jìn)行上述構(gòu)建。
[0133]第6形態(tài):在上述第I形態(tài)?第5形態(tài)的任一項(xiàng)中，其特征在于，按照在切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的每個(gè)閉空間提取加工部。
[0134]第7形態(tài):在引用了上述第3形態(tài)或第4形態(tài)的上述第5形態(tài)或第6形態(tài)中，其特征在于，在超精密復(fù)合加工裝置中，基于構(gòu)建的數(shù)據(jù)設(shè)定由電磁波加工機(jī)構(gòu)進(jìn)行的粗切削加工時(shí)的進(jìn)給量及/或電磁波加工機(jī)構(gòu)的電磁波加工條件。
[0135]第8形態(tài):在上述第I形態(tài)~第7形態(tài)的任一項(xiàng)中，其特征在于，超精密復(fù)合加工裝置還具有基于由形狀測量機(jī)構(gòu)測量出的被加工件的形狀的信息控制電磁波加工機(jī)構(gòu)或精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。
[0136]第9形態(tài):在上述第I形態(tài)~第8形態(tài)的任一項(xiàng)中，其特征在于，在精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)中，從由龍門刨加工工具、牛頭刨加工工具、飛刀切削加工工具、金剛石車削加工工具及微細(xì)銑削加工工具構(gòu)成的組中選擇的切削加工工具為替換自如。
[0137]第10形態(tài):在上述第I形態(tài)~第9形態(tài)的任一項(xiàng)中，其特征在于，電磁波加工機(jī)構(gòu)是激光加工機(jī)構(gòu)。
[0138]第11形態(tài):在上述第I形態(tài)~第10形態(tài)的任一項(xiàng)中，其特征在于，微細(xì)加工物的微細(xì)部尺寸處于IOnm~15mm的范圍。
[0139]第12形態(tài):在上述第11形態(tài)中，其特征在于，微細(xì)加工物是光學(xué)透鏡用金屬?；蚬鈱W(xué)透鏡。
[0140]第13形態(tài):一種超精密復(fù)合加工裝置，是從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置，其特征在于，具有:電磁波加工機(jī)構(gòu)，用來將被加工件粗切削；精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)，用來對粗切削后的上述被加工件實(shí)施精密加工；以及形狀測量機(jī)構(gòu)，用來在電磁波加工機(jī)構(gòu)及精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量被加工件的形狀；超精密復(fù)合加工裝置還具有具備保存有在該超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的存儲部的系統(tǒng)；加工用數(shù)據(jù)是:與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被電磁波加工機(jī)構(gòu)從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及電磁波加工用數(shù)據(jù)，上述電磁波加工用數(shù)據(jù)是使用設(shè)想對上述原形狀設(shè)置粗切削形狀的情況的電`磁波加工后的立體形狀模型得到的，基于對電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)。
[0141]第14形態(tài):在上述第13形態(tài)中，其特征在于，電磁波加工用數(shù)據(jù)為通過多個(gè)切片切取部的各自中的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部的加工用數(shù)據(jù)。
[0142]第15形態(tài):在上述第14形態(tài)中，其特征在于，電磁波加工用數(shù)據(jù)為在粗切削形狀部分的形態(tài)將切片切取部貫通的情況下將該切片切取部的數(shù)據(jù)與相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)合并而構(gòu)建為電磁波加工的粗切削一次加工的批量加工數(shù)據(jù)的加工數(shù)據(jù)。
[0143]第16形態(tài):在上述第14形態(tài)中，其特征在于，電磁波加工用數(shù)據(jù)是在粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將切片切取部貫通的情況下對該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件而構(gòu)建的加工數(shù)據(jù)。
[0144]以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不限定于此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)容易理解可以進(jìn)行各種改變。
[0145]?精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)主要以從由龍門刨加工工具、牛頭刨加工工具、飛刀切削加工工具、金剛石車削加工工具及微細(xì)銑削加工工具構(gòu)成的組中選擇的切削加工工具替換自如的形態(tài)進(jìn)行了說明，但并不一定限定于該形態(tài)。例如精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)也可以對于磨削加工工具也還替換自如。即，也可以除了上述切削加工工具以外、或者代替它而也替換磨削加工工具。通過使用磨削加工工具，能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的精密機(jī)械加工。典型地講，作為磨削加工工具而使用磨石，通過使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動磨石接觸在被加工件上，能夠?qū)⒈患庸ぜ拿婺バJ(參照圖27)。作為可以在磨石中使用的磨粒材料，可以舉出例如金剛石、立方晶氮化硼(cBN)、氧化鋁及碳化硅(SiC)等。此外，也可以使用樹脂結(jié)合磨石、金屬結(jié)合磨石或金屬樹脂磨石等。進(jìn)一步講，精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)也可以對于超聲波加工用焊頭、超聲波振動切削用工具、拋光加工用研磨工具或微銑削等也替換自如。
[0146]?也可以以切削工具的鋒利度的提高或工具磨損的降低等為目的，將可以起到潤滑作用的切削油劑向工具的刀尖供給。作為切削油劑的種類沒有特別限制，也可以使用在常規(guī)的切削加工中使用的切削油劑。
[0147]最后附帶地講，在本發(fā)明中，還能夠提供以用來從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工方法為基礎(chǔ)的加工用數(shù)據(jù)的制作方法。該方法包括:
[0148](i)對被加工件實(shí)施電磁波加工而將被加工件粗切削的工序；及
[0149](ii)對粗切削后的被加工件實(shí)施精密機(jī)械加工的工序；
[0150]在工序(i)及工序(ii)的至少一方的實(shí)施時(shí)，測量被加工件的形狀，在加工用數(shù)據(jù)的制作時(shí)，使用
[0151]與被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；
[0152]與通過工序(i)的電磁波加工工序被從被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息；及
[0153]設(shè)想對原形狀設(shè)置粗·切削形狀的情況的電磁波加工工序后的立體形狀模型；
[0154]基于通過對電磁波加工工序后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息，進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。對于有關(guān)該方法的效果及其內(nèi)容，與在上述中已經(jīng)說明的事項(xiàng)同樣者可以適用，所以為了避免重復(fù)而省略說明。
[0155]實(shí)施例
[0156]為了確認(rèn)作為本發(fā)明的加工數(shù)據(jù)的制作方法的基礎(chǔ)的超精密復(fù)合加工裝置的效果，實(shí)施了以下的試驗(yàn)。
[0157]? 情形 Α?
[0158]通過實(shí)施以往技術(shù)的加工法(比較例I)及本發(fā)明的加工法(實(shí)施例1)，制造出圖28 (a)所示那樣的菲涅爾透鏡金屬模。
[0159](比較例I)
[0160]作為以往技術(shù)的加工法，通過將全部的加工用切削加工進(jìn)行，從難切削件制造出菲涅爾透鏡金屬模。將概要表示在表1中。
[0161][表1]
[0162]
【權(quán)利要求】
1.一種方法，是制作在從被加工件制造微細(xì)加工物的超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的方法，其特征在于， 上述超精密復(fù)合加工裝置具有: 電磁波加工機(jī)構(gòu)，用來將上述被加工件粗切削； 精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)，用來對上述粗切削后的上述被加工件實(shí)施精密加工；以及 形狀測量機(jī)構(gòu)，用來在上述電磁波加工機(jī)構(gòu)及上述精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量上述被加工件的形狀； 在上述加工用數(shù)據(jù)的制作時(shí)，使用: 與上述被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息； 與被上述電磁波加工機(jī)構(gòu)從上述被加工件除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息；以及 設(shè)想對上述原形狀設(shè)置上述粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型； 基于通過對上述電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取得到的多個(gè)切片切取部的信息，進(jìn)行電磁波加工用數(shù)據(jù)的制作。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于， 基于在上述多個(gè)切片切取部中出現(xiàn)的粗切削形狀部分的形態(tài)提取上述電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部； 通過進(jìn)行各個(gè)上述切片切取部的上述粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷，提取上述加工部·。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 在上述粗切削形狀部分的形態(tài)將上述切片切取部貫通的情況下，將該切片切取部的數(shù)據(jù)與相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)合并，構(gòu)建為與電磁波加工的粗切削一次加工對應(yīng)的批量加工的數(shù)據(jù)。
4.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于， 在上述粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將該切片切取部貫通的情況下，對該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件來構(gòu)建數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求3或4所述的方法，其特征在于， 通過將上述切片切取部的數(shù)據(jù)與預(yù)先得到的加工數(shù)據(jù)庫對照，進(jìn)行上述構(gòu)建。
6.如權(quán)利要求1~5中任一項(xiàng)所述的方法,其特征在于， 按照在上述切片切取部中出現(xiàn)的上述粗切削形狀部分的每個(gè)閉空間提取上述加工部。
7.如引用了權(quán)利要求3或4的權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于， 在上述超精密復(fù)合加工裝置中，基于上述構(gòu)建的數(shù)據(jù)設(shè)定由上述電磁波加工機(jī)構(gòu)進(jìn)行的粗切削加工時(shí)的進(jìn)給量及/或上述電磁波加工機(jī)構(gòu)的電磁波加工條件。
8.如權(quán)利要求1~7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 上述超精密復(fù)合加工裝置還具有基于由上述形狀測量機(jī)構(gòu)測量出的上述被加工件的形狀的信息控制上述電磁波加工機(jī)構(gòu)或上述精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的機(jī)構(gòu)。
9.如權(quán)利要求1~8中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 在上述精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)中，從由龍門刨加工工具、牛頭刨加工工具、飛刀切削加工工具、金剛石車削加工工具及微細(xì)銑削加工工具構(gòu)成的組中選擇的切削加工工具為替換自如。
10.如權(quán)利要求1~9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 上述電磁波加工機(jī)構(gòu)是激光加工機(jī)構(gòu)。
11.如權(quán)利要求1~10中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于， 上述微細(xì)加工物的微細(xì)部尺寸處于IOnm~15mm的范圍。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于， 上述微細(xì)加工物是光學(xué)透鏡用金屬?；蚬鈱W(xué)透鏡。
13.一種超精密復(fù)合加工裝置，從被加工件制造微細(xì)加工物，其特征在于， 具有: 電磁波加工機(jī)構(gòu)，用來將上述被加工件粗切削； 精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)，用來對上述粗切削后的上述被加工件實(shí)施精密加工；以及 形狀測量機(jī)構(gòu)，用來在上述電磁波加工機(jī)構(gòu)及上述精密機(jī)械加工機(jī)構(gòu)的使用時(shí)測量上述被加工件的形狀； 上述超精密復(fù)合加工裝置還具有具備保存有在該超精密復(fù)合加工裝置中使用的加工用數(shù)據(jù)的存儲部的系統(tǒng)； 上述加工用數(shù)據(jù)是:與上述被加工件的形狀對應(yīng)的原形狀的信息；與被上述電磁波加工機(jī)構(gòu)從上述被加工件 除去的形狀對應(yīng)的粗切削形狀的信息的信息；以及電磁波加工用數(shù)據(jù)，上述電磁波加工用數(shù)據(jù)使用設(shè)想對上述原形狀設(shè)置上述粗切削形狀的情況的電磁波加工后的立體形狀模型得到的，基于對上述電磁波加工后的立體形狀模型以切片的方式部分地切取而得到的多個(gè)切片切取部的信息制作的電磁波加工用數(shù)據(jù)。
14.如權(quán)利要求13所述的超精密復(fù)合加工裝置，其特征在于， 上述電磁波加工用數(shù)據(jù)是通過上述多個(gè)切片切取部的各自中的粗切削形狀部分的形態(tài)是否將該切片切取部貫通的判斷提取電磁波加工機(jī)構(gòu)的加工部的加工用數(shù)據(jù)。
15.如權(quán)利要求14所述的超精密復(fù)合加工裝置，其特征在于， 上述電磁波加工用數(shù)據(jù)是在上述粗切削形狀部分的形態(tài)將上述切片切取部貫通的情況下將該切片切取部的數(shù)據(jù)與相鄰的切片切取部的數(shù)據(jù)合并而構(gòu)建為電磁波加工的粗切削一次加工的批量加工數(shù)據(jù)的加工數(shù)據(jù)。
16.如權(quán)利要求14所述的超精密復(fù)合加工裝置，其特征在于， 上述電磁波加工用數(shù)據(jù)是在上述粗切削形狀部分的形態(tài)沒有將上述切片切取部貫通的情況下對該切片切取部的數(shù)據(jù)添加與電磁波加工的粗切削二次加工對應(yīng)的精加工的條件而構(gòu)建的加工數(shù)據(jù)。
【文檔編號】B23K26/00GK103858063SQ201280043553
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2011年12月14日
【發(fā)明者】進(jìn)藤崇, 內(nèi)野野良幸, 奧川公威, 浦田昇, 黒木昭二, 福岡成, 坂口篤史 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社