JP3287981B2 - 形状制御方法とこの方法によるｎｃ加工装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解ドレッシング
研削における形状制御方法とこの方法によるＮＣ加工装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の科学技術の発展に伴って、超精密
加工への要求は飛躍的に高度化しつつあり、この要求を
満たす電解研削手段として、電解インプロセスドレッシ
ング研削法（Electrolytic Inprocess Dressing ：以下
ＥＬＩＤ研削法）が本願出願人により開発され、発表さ
れている（理研シンポジウム「鏡面研削の最新技術動
向」、平成３年３月５日開催）。

【０００３】このＥＬＩＤ研削法は、従来の電解研削に
おける電極に代えて導電性砥石を用い、かつこの砥石と
間隔を隔てて対向する電極を設け、砥石と電極との間に
導電性液を流しながら砥石と電極との間に電圧を印加
し、砥石を電解によりドレッシングしながら、砥石によ
りワークを研削するものである。このＥＬＩＤ研削法で
は砥粒を細かくしても電解ドレッシングにより砥粒の目
立てにより砥石の目詰まりが生じないので、砥粒を細か
くすることにより鏡面のような極めて優れた加工面を研
削加工により得ることができる。従って、ＥＬＩＤ研削
法は、高能率研削から鏡面研削に至るまで砥石の切れ味
を維持でき、かつ従来技術では不可能であった高精度な
表面を短時間に創成できる手段として、種々の研削加工
への適用が期待されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】超精密部品の代表例で
ある非球面光学素子（例えばレンズやミラー）には、表
面粗さのみならず、高い形状精度が要求される。かかる
光学素子を上述したＥＬＩＤ研削で加工するには、表面
を所望の形状（例えば非球面）にした導電性砥石が不可
欠であり、この砥石の製作が困難で費用と時間がかかる
問題点があった。また、所望の表面形状の砥石ができて
も、使用中の摩滅やドレッシングにより、表面形状が変
化してしまうため、高い形状精度の維持は不可能であっ
た。

【０００５】このため、砥石の加工位置を数値制御（Ｎ
Ｃ制御）して、所望の表面形状をＥＬＩＤ研削するＮＣ
加工装置が提案され、すでに一部で使用されている。し
かし、このＮＣ加工装置を用いても、ワーク（非加工
材）や砥石の弾性変形等のため、１回の加工では所望の
高い形状精度は得られない問題点があった。そのため、
高い形状精度を達成するには、加工後のワーク形状を測
定し、その測定データからＮＣ入力データを補正して、
繰り返し再加工していた。このため、所望の形状精度を
得るまでの加工の繰り返しが多く、時間がかかり、かつ
補正データの作成は、熟練者の勘や試行錯誤によるた
め、補正の失敗が多い問題点があった。

【０００６】また、加工後のワーク形状を測定した測定
データには、測定対象からの真の信号以外にも各種の信
号成分が含まれている。例えば測定対象以外からの偽信
号、測定環境のゆらぎによるセンサ感度の変動、電気系
の温度ドリフトなどである。また、加工の高能率化のた
め、初期の段階で粗研削を行うと、荒れた加工表面状態
を測定したときの粗さ成分を意味する細かい信号波形が
測定データに含まれるため、真の表面形状が把握しにく
くなる。これらの理由から、測定データから補正データ
の作成は、従来、熟練者にとっても困難であり、時間が
かかり、かつ補正ミスも多い問題点があった。

【０００７】更に、加工後のワーク形状を測定するため
には、従来、ＮＣ加工装置からワークを外して適当な測
定装置に取り付けて形状測定し、再度、ＮＣ加工装置に
ワークを取り付ける必要があり、ワークの取り付け／取
り外しによる位置のズレが大きく、その調整が困難であ
り、時間がかかる問題点があった。

【０００８】本発明は、上述した種々の問題点を解決す
るために創案されたものである。すなわち、本発明の目
的は、ＮＣ加工装置を用いて少ない加工回数で高い形状
精度を達成できるＥＬＩＤ研削における形状制御方法と
この方法によるＮＣ加工装置を提供することにある。ま
た、本発明の別の目的は、測定データから真の形状信号
を抽出することができる形状制御方法を提供することに
ある。更に、別の目的は、ワークの取り付け／取り外し
による位置ズレが回避できるＥＬＩＤ研削用のＮＣ加工
装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、導電性
砥石（２）と間隔を隔てて対向する電極（４）を設け、
砥石（２）と電極（４）との間に導電性液を流しながら
砥石（２）と電極（４）との間に電圧を印加し、砥石
（２）を電解によりドレッシングしながら、砥石位置を
数値制御して、砥石（２）によりワーク（１）を研削加
工する形状制御方法において、指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ によ
りワーク（１）を研削加工し、高測定分解能を有するデ
ジタルコントレーサー又はレーザーマイクロにより加工
面の形状を測定し、この測定データをフィルタリングし
て形状誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾ を登録し、過去のｉ回のすべ
ての指令データＺ _x ⁽ⁱ⁾ を参照し、新たな指令データＺ
_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を、Ｚ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ ＝Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ −ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ／ｉの式
により与えると共に、過去に得られた指令データと誤差
データの組、（Ｚ _x ^I ，ｅ _x ^I ）と（Ｚ _x ^II ，
ｅ _x ^II ）、およびｉ回目（ｉ≧３）の実験により得られ
た（Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ ，ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ）の計３組のデータの中で２つ
ないし３つの同符号の誤差データの中から絶対値の最も
大きいものを除き、残りの２組において誤差の符号が同
符号のときは、誤差の小さい方の組の指令値から、それ
に対応する誤差のＫ倍を引いた値を補正データとして与
え、誤差の符号が異符号のときは、（ｘ，ｙ）の直交座
標において前記２点を通る直線とｘ軸との交点のｘ座標
を新たな指令データＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ とする補正を加えて新た
な指令データＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成し、この指令データによ
り前記ワーク（１）を再度研削加工する、ことを特徴と
する形状制御方法が提供される。

【００１０】この方法によれば、誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾ を
フィルタリング後、これに補正を加えて新たな指令デー
タＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成しワーク（１）を再加工するので、
フィルタリングにより真の形状信号を抽出することがで
き、かつ補正により、高い形状精度に順次近付けること
ができる。本発明の好ましい実施形態によれば、前記補
正は、過去の指令データおよび（形状）誤差データを参
照し、これらの指令データと誤差データの差の期待値を
新たな指令データとする。この方法により、熟練者の勘
や試行錯誤によらずに補正データの作成ができ、かつ誤
差の影響を大幅に低減できる。この方法により、多数の
データに基づく繰り返し計算をなくし、計算時間を大幅
に短縮することができる。また、収束を速め、少ない加
工回数で高い形状精度を達成できる。

【００１１】

【００１２】また、前記フィルタリングは、高速フーリ
エ変換による周波数領域法を用いたローパスフィルター
による。更に、前記ローパスフィルターにより、約１６
〜６４ cycle／１００ｍｍ以上の高次の周波数成分を除
去することが好ましい。この方法により、測定データに
含まれる偽信号、センサ感度の変動、電気系の温度ドリ
フト、及び粗さ成分を意味する細かい信号波形等の高次
の周波数成分を除去し、真の形状信号を抽出することが
できる。

【００１３】また、本発明によれば、ワーク（１）を研
削加工する導電性砥石（２）と、該砥石（２）と間隔を
隔てて対向する電極（４）と、砥石（２）と電極（４）
との間に電圧を印加する印加装置（６）とを備え、砥石
（２）と電極（４）との間に導電性液を流し、砥石
（２）を電解によりドレッシングしながら、砥石位置を
数値制御し、砥石（２）によりワーク（１）を研削加工
するＮＣ加工装置（１０）において、前記ワーク（１）
の加工面の形状を高測定分解能を有するデジタルコント
レーサー又はレーザーマイクロにより測定する形状測定
装置（１２）と、前記形状測定装置（１２）で得られた
測定データをフィルタリングして形状誤差データｅ_x
⁽ⁱ⁾ を登録し、過去のｉ回のすべての指令データＺ _x
⁽ⁱ⁾ を参照し、新たな指令データＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を、Ｚ _x
⁽ⁱ⁺¹⁾ ＝Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ −ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ／ｉの式により与えると共
に、過去に得られた指令データと誤差データの組、（Ｚ
_x ^I ，ｅ _x ^I ）と（Ｚ _x ^II ，ｅ _x ^II ）、およびｉ回目
（ｉ≧３）の実験により得られた（Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ ，
ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ）の計３組のデータの中で２つないし３つの同
符号の誤差データの中から絶対値の最も大きいものを除
き、残りの２組において誤差の符号が同符号のときは、
誤差の小さい方の組の指令値から、それに対応する誤差
のＫ倍を引いた値を補正データとして与え、誤差の符号
が異符号のときは、（ｘ，ｙ）の直交座標において前記
２点を通る直線とｘ軸との交点のｘ座標を新たな指令デ
ータＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ とする補正を加えて新たな指令データＺ
_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成する数値制御用指令データを補正する補
正装置（１４）とを更に備え、指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ によ
りワーク（１）を研削加工し、加工面の形状を形状測定
装置（１２）により測定し、測定データをフィルタリン
グして、形状誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾ を登録し、前記補正装
置（１４）により補正を加えて新たな指令データＺ_x
⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成し、この指令データによりワーク（１）を
再度研削加工するように構成した、ことを特徴とするＮ
Ｃ加工装置が提供される。

【００１４】この装置によれば、ワークを取り付けたま
まで、形状測定装置により加工後のワーク形状を測定で
きるので、ワークの取り付け／取り外しによる位置ズレ
を防止でき、その調整が不要となる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。図１は、本発明によるＮＣ
加工装置の全体構成図である。この図において、ＮＣ加
工装置１０は、ワーク１を研削加工する導電性砥石２
と、砥石２と間隔を隔てて対向する電極４と、砥石２と
電極４との間に電圧を印加する印加装置６とを備え、砥
石２と電極４との間に導電性液７を流し、砥石２を電解
によりドレッシングしながら、砥石位置を数値制御し、
砥石２によりワーク１を研削加工（上述したＥＬＩＤ研
削）するようになっている。また、この図において、ワ
ーク１は、回転台８に取り付けられ、ｚ軸を中心に回転
し、かつｚ軸方向に移動し、砥石２は、ｙ軸に平行な軸
を中心に回転し、かつｘ方向に移動し、ワーク１との接
触位置（加工位置）を数値制御により制御できるように
なっている。

【００１６】更に、本発明のＮＣ加工装置１０は、加工
面の形状を測定する形状測定装置１２と、数値制御用指
令データを補正する補正装置１４とを備えている。形状
測定装置１２は、例えば高測定分解能をもったデジタル
コントレーサー又はレーザーマイクロであり、砥石２に
よるワーク１の加工に影響を与えない位置に取り付けら
れ、加工完了後に、ワーク１を取り外すことなく加工面
の形状を精密測定できるようになっている。また、補正
装置１４は、測定データをフィルタリングすることによ
って得られた誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾ をもとに補正を加えて
新たな指令データＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成するようになってい
る。この構成により、ワーク１の取り付け／取り外しに
よる位置ズレを防止し、その調整を不要にすることがで
きる。

【００１７】図２は、本発明による形状制御方法の概略
フロー図である。この図に示すように、上述したＥＬＩ
Ｄ研削により形状を創成した後、高測定分解能をもつ形
状測定装置で形状を測定し、得られた形状誤差データを
フィルタリング後、補正を加えたＮＣデータを作成し、
このＮＣデータに従って新たに形状を創成する。この繰
り返しにより、形状誤差を小さくし理想形状へと近付け
ていくことができる。

【００１８】図３は、本発明による形状制御方法の第１
実施形態を示す第１制御フロー図である。この図に示す
ように、まず、適当な指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ に基づき研削
加工を行い形状を創成する。その後、ワーク形状を測定
し、形状誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾（以下、単に誤差データと
いう）を計算する。更に、適当なフィルタリングを行っ
た誤差データを、新たに補正データ作成用の誤差データ
として登録する。ここで全指令点ｘにおいて、指令デー
タＺ_x ⁽ⁱ⁾ と誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾ の組を作り、指令点ｘ
におけるｉ回目の加工における指令データ、誤差データ
をそれぞれＺ_x ⁽ⁱ⁾ ，ｅ_x ⁽ⁱ⁾ とおく。ここで、ｉ＋１
回目の指令データＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を次式で与える。

【００１９】

【数１】

【００２０】これは、過去のｎ個の指令データを参照
し、これらの指令データの期待値を新たな指令データと
して与えることを意味する。この手法は誤差の影響に強
いという特徴をもっている。なお、誤差が大きいと判断
されたデータは、参照データとして取り入れなくてもよ
い。

【００２１】また、過去のｉ回のすべての指令データＺ
_x ⁽ⁱ⁾ を参照する場合、ｉ＋１回目の指令データＺ_x
⁽ⁱ⁺¹⁾ は次式で与えられる。

【００２２】

【数２】

【００２３】なお、一般に、ｉ＋１回目の指令データＺ
_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ は、指令点ｘ、加工回数ｉ、ワーク回転数ｗ、
砥石送り速度ｆ、ｉ回目の指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ などによ
って決まる係数Ｋを用いて次式のようにあらわすことが
できる。

【００２４】

【数３】

【００２５】数２は、数３のＫ＝１／ｉのときに相当す
る。

【００２６】図４は、図３における補正方法を模式的に
示す図である。この図において、横軸は指令データＺ、
縦軸は誤差データｅを示している。また、指令データＺ
と誤差データｅとの間に、未知の関係、ｅ＝ｆ（Ｚ）を
想定し、この式と横軸との交点において、誤差データｅ
がゼロとなる。従って、この図に示すように、Ｚ_x ⁽ⁱ⁾
とｅ_x ⁽ⁱ⁾ から、数１、又は数２により、ｉ＋１回目の
指令データＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を求めることにより、高い形状精
度（横軸との交点）に順次近付けることができる。

【００２７】図５は、数１、２、３の間の関係を示す図
である。この図に示すように、期待値を求める数１（図
５では式）は、過去のｉ回のすべての指令データＺ_x
⁽ⁱ⁾を参照する場合には、数２（図５の）及び数３
（図５の）と実質的に同一である。従って、数１の代
わりに数２（又は数３）を用いることにより、多数のデ
ータに基づく繰り返し計算をなくし、計算時間を大幅に
短縮することができる。

【００２８】図６は、本発明による形状制御方法の第２
実施形態を示す第２制御フロー図であり、図７は、図６
における第２補正方法を模式的に示す図である。図６に
示すように、まず、図３の方法と同様に、適当な指令デ
ータＺ_x ^I に基づき加工を行い形状を創成した後のワー
ク形状を測定し、設計した形状からの誤差データｅ_x ^I
を計算する。次いで、適当なフィルタリングを行った測
定データを、新たに補正データ作成用誤差データとして
登録し、全指令データについて指令データＺ_x ^I と誤差
データｅ_x ^I の組を作る。この操作を２回繰り返し、指
令データと誤差データの組を２組作る。この組を（Ｚ_x
^I ，ｅ_x ^I ）と（Ｚ_x ^II，ｅ_x ^II）とする。

【００２９】ここでそれぞれの指令点において２組の誤
差ｅ_x ^I ，ｅ_x ^IIを比較し、同符号の場合は誤差の絶対
値の小さい方の組の指令値から、それに対応する誤差の
Ｋ倍を率いた値を補正データとして与える（図７（Ａ）
参照）。ここでＫは第１実施形態と同様に、定数もしく
は指令点ｘ、加工回数ｉ、ワーク回転数ｗ、砥石送り速
度ｆ、ｉ回目の指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ などによって決まる
数とする。

【００３０】誤差の符号が異なるときは、平面上で２点
を結んだ直線と指令値軸との交点（誤差＝０となる点）
の値を補正データとして与える（図７（Ｂ）参照）。す
なわち、（ｘ，ｙ）の直交座標において前記２点を通る
直線とｘ軸との交点のｘ座標を新たな指令データＺ_x
⁽ⁱ⁺¹⁾ とする。次に、こうして得られた補正データによ
り研削加工を行い、同様に指令データと誤差データの組
を作る。前回用いた２組のデータと、新しく作った１組
のデータ計３組のデータの中で２つないしは３つの同符
号の誤差データの中から絶対値の最も大きいものを除
き、残りの２組で前回と同様に補正データを求める。以
下これらの操作を繰り返し理想形状に近付けていく。

【００３１】この方法は、第１実施形態の方法に比べて
収束が速い特徴を有する。従って、この方法により、収
束を速め、少ない加工回数で高い形状精度を達成でき
る。なお、本発明の形状制御方法における補正方法は、
第１実施形態、第２実施形態のいずれを用いてもよく、
或いはこれを組み合わせて用いてもよい。

【００３２】次に誤差データのフィルタリング方法につ
いて説明する。上述したように、測定データには測定対
象からの真の信号以外にも各種の信号成分が含まれてい
る。例えば測定対象以外からの偽信号、測定環境のゆら
ぎによるセンサ感度の変動、電気系の温度ドリフトなど
が挙げられる。このように、測定対象からの真の信号以
外の不必要な信号成分を除去することは加工精度の改善
のために極めて重要である。また、粗研削の場合の荒れ
た加工表面状態を測定したとのの粗さ成分を意味する細
かい信号波形は、適当な補正データを作成する上では不
要であり、フィルタリングが不可欠となる。

【００３３】本発明では、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）
による周波数領域法を用いて測定データにローパスフィ
ルターをかけ、高次の周波数成分を取り除くことにより
測定データを平滑化させる。フィルタリング前の測定デ
ータ列をｘ（ｉ）、フィルタリング後の測定データ列を
ｙ（ｉ）とすると、以下の関係が成り立つ。

【００３４】

【数４】

【００３５】ここで、Ｗ（ω）はフィルタ関数であり、
このフィルタ関数の選び方により特定の周波数成分を抽
出したり除去したりすることができる。本発明では、こ
のフィルタ関数を以下のように選択した。

【００３６】

【数５】

【００３７】ただし、ω₀ は、フィルタリング後の測定
波形がｘ軸方向の指令ピッチ（０．１ｍｍ）において十
分平滑で、かつ測定形状に十分に追従しているときの値
を選択するのがよい。

【００３８】図８は、数５におけるω₀ を変化させた場
合のフィルタリング後の測定データ列を示す図である。
この図において、左上端の図がフィルタリング前の測定
データ列であり、その他の図は、各図の右下に示す周波
数を取り除いた後の測定データ列を示している。この図
から、前記ローパスフィルターにより、約１６〜６４cy
cle／１００ｍｍ以上の高次の周波数成分を除去するこ
とにより、測定データに含まれる偽信号、センサ感度の
変動、電気系の温度ドリフト、及び粗さ成分を意味する
細かい信号波形等の高次の周波数成分を除去し、真の形
状信号を抽出することができることが分かる。

【００３９】

【実施例】以下、本発明による実施例を説明する。 実施例１ この実施例で用いた形状制御実験装置の構成及び仕様を
表１に示す。

【００４０】

【表１】

【００４１】ＮＣ加工装置として、位置決め精度１０ｎ
ｍ及び空気制圧軸受を有する超精密非球面加工機を用い
た。また、砥石は＃１０００の鋳鉄ボンドダイヤモンド
ストレート砥石（φ７５ｍｍ×Ｗ３ｍｍ）を用いた。砥
粒径は約１５μｍである。更に形状測定装置として分解
能２５ｎｍ、繰り返し精度±０．１μｍのデジタルコン
トレーサを用いた。また、ＥＬＩＤ電源は高周波パルス
電圧を発生する専用ＥＬＩＤ電源を用い、研削液として
慣用の水溶性研削液ＡＦＧ−Ｍを水道水で５０倍に希釈
して用いた。 （実験方法）表１のシステムを用い、表２に示す研削条
件及びＥＬＩＤ条件で、図１の手順に従って実験を行っ
た。

【００４２】

【表２】

【００４３】ワークは直径１００ｍｍのＳｉＣ焼結体を
用いた。加工形状は、今回は簡単のために、半径２ｍの
球面とした。また、研削条件は表２に示すように、毎回
同条件で実施した。この後、ワークを加工機から取り外
し、表面を十分に洗浄した後、デジタルコントレーサー
により形状を測定した。測定データをもとにコンピュー
タを使って補正データを作成し、ＮＣ加工装置へ転送し
た。このＮＣデータに従って新たに形状を創成した。こ
れを繰り返し実験を行った。なお、この実験における補
正は、第１実施形態に示した第１補正方法と、第２実施
形態に示した第２補正方法を併用し、先ず第２補正方法
により比較的絶対値の小さな形状誤差を与える指令デー
タを見いだし、次いで第１補正方法により収束を図っ
た。 （実験結果）図９は、本発明によるフィルタリングの前
後における測定データであり、（Ａ）はフィルタリング
前、（Ｂ）はフィルタリング後である。本発明のフィル
タリングにより、細かい信号波形等の高次の周波数成分
が除去され、真の形状信号が抽出されていることが分か
る。

【００４４】図１０は、本発明による形状補正前後の誤
差データであり、（Ａ）は補正前、（Ｂ）は補正後を示
している。約２．２μｍであった補正前（Ａ）の形状誤
差が、補正後（Ｂ）に約０．３９μｍにまで低減されて
いる。これは本発明による形状制御方法が効果的に機能
したためと考えられる。 実施例２ 砥石に＃１０００（平均粒径約１５μｍ）と＃４０００
（平均粒径約４μｍ）の鋳鉄ボンドダイヤモンドストレ
ート砥石（φ７５ｍｍ×Ｗ３ｍｍ）を用い、形状測定装
置として、分解能１０ｎｍのレーザーマイクロを用い
た。また、この実験における補正は、第１実施形態に示
した第１補正方法のみを適用した。その他は実施例１と
同様である。 （実験結果）図１１は、本発明による形状補正前後の誤
差データであり、（Ａ）は補正前、（Ｂ）は補正後を示
している。補正前の形状誤差の測定データ（Ａ）では、
中央部に窪みがあるのがわかる。補正後（Ｂ）にはこの
中央部の窪みが大幅に減少している。これは本発明によ
る形状制御方法が効果的に機能したと考えられる。

【００４５】なお、本発明は上述した実施例に限定され
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々
変更できることは勿論である。

【００４６】

【発明の効果】上述したように、本発明の形状制御方法
とこの方法によるＮＣ加工装置は、少ない加工回数で高
い形状精度を達成でき、測定データから真の形状信号を
抽出することができ、かつワークの取り付け／取り外し
による位置ズレが回避できる、等の優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＮＣ加工装置の全体構成図であ
る。

【図２】本発明による形状制御方法の概略フロー図であ
る。

【図３】本発明による形状制御方法の第１実施形態を示
す第１制御フロー図である。

【図４】図３における補正方法を模式的に示す図であ
る。

【図５】数１、２、３の間の関係を示す図である。

【図６】本発明による形状制御方法の第２実施形態を示
す第２制御フロー図である。

【図７】図６における補正方法を模式的に示す図であ
る。

【図８】数５におけるω₀ を変化させた場合のフィルタ
リング後の測定データ列を示す図である。

【図９】本発明によるフィルタリングの前後における測
定データである。

【図１０】本発明による形状補正前後の誤差データであ
り。

【図１１】本発明による形状補正前後の誤差データであ
る。

【符号の説明】

１ ワーク（被加工材） ２ 導電性砥石 ４ 電極 ６ 印加装置 ８ 回転台 １０ ＮＣ加工装置 １２ 形状測定装置 １４ 補正装置 Ｚ 指令データ ｅ 誤差データ（形状誤差データ）

フロントページの続き (72)発明者 山口 一郎 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究 所内 (72)発明者 加藤 純一 埼玉県和光市広沢２番１号 理化学研究 所内 (56)参考文献 特開 平６−134653（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−135207（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24B 53/00 B24B 49/18

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性砥石（２）と間隔を隔てて対向す
   る電極（４）を設け、砥石（２）と電極（４）との間に
   導電性液を流しながら砥石（２）と電極（４）との間に
   電圧を印加し、砥石（２）を電解によりドレッシングし
   ながら、砥石位置を数値制御して、砥石（２）によりワ
   ーク（１）を研削加工する形状制御方法において、 指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ によりワーク（１）を研削加工し、
   高測定分解能を有するデジタルコントレーサー又はレー
   ザーマイクロにより加工面の形状を測定し、この 測定データをフィルタリングして形状誤差データｅ
   _x ⁽ⁱ⁾ を登録し、過去のｉ回のすべての指令データＺ _x
   ⁽ⁱ⁾ を参照し、新たな指令データＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を、Ｚ _x
   ⁽ⁱ⁺¹⁾ ＝Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ −ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ／ｉの式により与えると共
   に、過去に得られた指令データと誤差データの組、（Ｚ
   _x ^I ，ｅ _x ^I ）と（Ｚ _x ^II ，ｅ _x ^II ）、およびｉ回目
   （ｉ≧３）の実験により得られた（Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ ，
   ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ）の計３組のデータの中で２つないし３つの同
   符号の誤差データの中から絶対値の最も大きいものを除
   き、残りの２組において誤差の符号が同符号のときは、
   誤差の小さい方の組の指令値から、それに対応する誤差
   のＫ倍を引いた値を補正データとして与え、誤差の符号
   が異符号のときは、（ｘ，ｙ）の直交座標において前記
   ２点を通る直線とｘ軸との交点のｘ座標を新たな指令デ
   ータＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ とする補正を加えて新たな指令データＺ
   _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成し、この指令データにより前記ワーク
   （１）を再度研削加工する、ことを特徴とする形状制御
   方法。
2. 【請求項２】 前記フィルタリングは、高速フーリエ変
   換による周波数領域法を用いたローパスフィルターによ
   る、ことを特徴とする請求項１に記載の形状制御方法。
3. 【請求項３】 前記ローパスフィルターにより、約１６
   〜６４cycle／１００ｍｍ以上の高次の周波数成分を除
   去する、ことを特徴とする請求項２に記載の形状制御方
   法。
4. 【請求項４】 ワーク（１）を研削加工する導電性砥石
   （２）と、該砥石（２）と間隔を隔てて対向する電極
   （４）と、砥石（２）と電極（４）との間に電圧を印加
   する印加装置（６）とを備え、砥石（２）と電極（４）
   との間に導電性液を流し、砥石（２）を電解によりドレ
   ッシングしながら、砥石位置を数値制御し、砥石（２）
   によりワーク（１）を研削加工するＮＣ加工装置（１
   ０）において、 前記ワーク（１）の加工面の形状を高測定分解能をもっ
   たデジタルコントレーサー又はレーザーマイクロにより
   測定する形状測定装置（１２）と、前記形状測定装置（１２）で得られた 測定データをフィ
   ルタリングして形状誤差データｅ_x ⁽ⁱ⁾ を登録し、過去
   のｉ回のすべての指令データＺ _x ⁽ⁱ⁾ を参照し、新たな
   指令データＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を、Ｚ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ ＝Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ −ｅ _x
   ⁽ⁱ⁾ ／ｉの式により与えると共に、過去に得られた指令
   データと誤差データの組、（Ｚ _x ^I ，ｅ _x ^I ）と（Ｚ _x
   ^II ，ｅ _x ^II ）、およびｉ回目（ｉ≧３）の実験により得
   られた（Ｚ _x ⁽ⁱ⁾ ，ｅ _x ⁽ⁱ⁾ ）の計３組のデータの中で
   ２つないし３つの同符号の誤差データの中から絶対値の
   最も大きいものを除き、残りの２組において誤差の符号
   が同符号のときは、誤差の小さい方の組の指令値から、
   それに対応する誤差のＫ倍を引いた値を補正データとし
   て与え、誤差の符号が異符号のときは、（ｘ，ｙ）の直
   交座標において前記２点を通る直線とｘ軸との交点のｘ
   座標を新たな指令データＺ _x ⁽ⁱ⁺¹⁾ とする補正を加えて
   新たな指令データＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成する数値制御用指令
   データを補正する補正装置（１４）とを更に備え、 指令データＺ_x ⁽ⁱ⁾ によりワーク（１）を研削加工し、
   加工面の形状を形状測定装置（１２）により測定し、測
   定データをフィルタリングして、形状誤差データｅ_x
   ⁽ⁱ⁾ を登録し、前記補正装置（１４）により補正を加え
   て新たな指令データＺ_x ⁽ⁱ⁺¹⁾ を作成し、この指令デー
   タによりワーク（１）を再度研削加工するように構成し
   た、ことを特徴とするＮＣ加工装置。