円弧包絡研削法に基づく超精密非球面ミラー加工システムの試作に関する研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 07555355
• Research Category: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 厨川 常元 東北大学, 工学部, 教授 (90170092)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 王 序進 東北大学, 工学部, 助手 (40250683) ; 立花 亨 ミクロン精密(株), 技術部, 主任研究員
• Keywords: セラミックス / 鏡面研削 / 非球面 / 円弧包絡法 / ツル-イング / ドレッシング

Research Abstract

平成7年度は,超精密非球面加工機工具ヘッド部の設計・試作および送りの高精度化を行い,その基本性能のチェック,および加工精度,工具形状オンマシン計測機能を含めた超精密加工システムの設計を行った.具体的には,既存の超精非密球面加工機の工具ヘッド部を交差角が120deg.になるように新たに製作し,円弧包絡研削法が可能になるように改造した.また,レーザ測長によるテーブル送り運動のフルクローズド制御により,送り動作の高精度化を実現した.そして,送り分解能を10nmとし,加工精度とオンマシン測定精度の高精度化を実現した.現在,制御プログラムの改良を行っている.加工機の基本性能はほぼ予定していたとおりとなった.また加工形状,工具形状のオンマシン計測については,被測定物の形状にある程度制約はあるが,予定していた性能を実現できた.しかし形状測定に際し,現在は2次元形状(工作物断面形状)の測定だけであるが,非球面形状の3次元形状測定が不可欠である.平成8年度に向けて,逐次2点法を採用し3次元形状測定が可能であるか検討する必要がある.
また円弧包絡研削法では,工具パスのMC用補間データを計算するために,4元連立方程式を各点について解く必要がある.さらにそのデータ点数が膨大であるため,本実験では本学の大型計算機を使用した.その計算データを,ネットワークを介して直接加工機端末にリンクさせるシステムとした.1回目の研削後の加工形状は,非接触レーザフォーカス変移計で10nmの分解能で機上にて(工作物を脱着することなく)測定できることを確認した.現在,測定データをPCへ取り込み,ネットワークを介して大型計算機に再入力し,2回目の研削加工のためにNCデータを修正するシステムのプログラムを行っている.

Research Products

• [Publications] T. Kuriyagawa.: "A New Griuding Method for Aspheric Ceramic Mirrors." Proc. of International Canfereuce on Precision Engineering. 146-149 (1995)
• [Publications] 厨川 常元: "極微粒ダイヤモンドホイールのツル-イング,ドレッシングに関する研究" 1995年度精密工学会講演論文集(秋季). 467-468 (1995)