JP2000347714A - 機械加工装置及び機械加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ヘッドや光学ピックアップに代表される
電子部品の工具を用いて微細加工を行うための微細な溝
を効率よく加工するための機械加工装置及び機械加工方
法を提供するにある。 【解決手段】 被加工物の表面を工具を用いて加工する
機械加工装置であって、前記被加工物の基準面からの高
さを計測して出力された高さ分布情報と前記被加工物の
表面のプロフアイルを数式で近似したプロフアイル情報
とを用いて数値制御データを演算して出力する工具経路
分析手段と、前記数値制御データに関連して前記工具に
よる前記被加工物の表面の加工を制御する数値制御加工
手段とを具備する機械加工装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気ヘッド
や光学ピックアップに代表される電子部品に対して外周
刃ブレード砥石やエンドミルなどの工具を用いて微細加
工を行うための機械加工装置及び機械加工方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】機械部品や精密電子部品の多くは、その
製造工程に数値制御加工機を用いた精密機械加工工程を
有している。この精密機械加工では、被加工物の取付け
精度、被加工物や取付具の寸法精度などの影響によっ
て、被加工物の加工面に高さ分布が生じたり、複数の被
加工物の高さにバラツキが生じたりすることが避けられ
ない。

【０００３】このため、従来、加工後の被加工物の形状
及び寸法が要求を満たすように精密加工を行うために、
接触式変位計や高精度レーザ変位計等の非接触式変位計
を用いて被加工物の加工面のプロフアイル情報を計測
し、その情報に基づいて工具経路を制御して加工を行っ
ていた。

【０００４】以上の点について、溝加工を例にとって図
９から図１３を用いて具体的に説明する。図９は溝加工
を行う場合の加工装置のいくつかの例を模式的に示した
説明図である。図９（Ａ）はブレード砥石を用いて溝加
工する場合の例であり、図９（Ｂ）はエンドミルを用い
て溝加工する場合の例であり、図９（Ｃ）はフライスカ
ッタを用いて溝加工する場合の例をそれぞれ示してい
る。

【０００５】これらの図において、定盤１０の上に被加
工物１１が搭載されて固定されている。図９（Ａ）の場
合は、被加工物１１に対してブレード砥石１２を矢印方
向に回転移動させてその砥石の先端で被加工物１１の表
面に溝加工を施している。

【０００６】図９（Ｂ）の場合は、被加工物１１に対し
てエンドミル１３をその軸に対して回転させながら移動
して被加工物１１の表面に溝加工を施している。また、
図９（Ｃ）の場合は、被加工物１１に対してフライスカ
ッタ１４を回転させながら移動させて切削することによ
り溝加工を施している。

【０００７】図１０は図９（Ａ）の加工の場合に生じる
溝深さのバラツキを示す説明図である。この場合は、被
加工物１１として高さにバラツキのある被加工物１１
Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの３つが定盤１０の上に固定されて
いる場合を示している。

【０００８】このような場合に、ブレード砥石１２を用
いて画一的に溝加工すると被加工物１１Ａ、１１Ｂ、１
１Ｃの高さ分布に依存して溝深さもそれぞれ１５Ａ、１
５Ｂ、１５Ｃのように変化する。

【０００９】図１１は表面うねりに追従しない溝加工を
説明する説明図である。直線１６は溝加工を施した場合
の溝底面、曲線１７は被加工物の表面うねり、破線１８
は表面うねりの曲線１７の中心線を仮想的にそれぞれ示
している。

【００１０】図１２（Ａ）は円柱の外周に溝加工を施す
場合を、図１２（Ｂ）は円筒の内面に溝加工を施す場合
をそれぞれ示している。図１２（Ａ）は、円柱状をなす
被加工物１９の外面にバイト２０を当てて被加工物１９
を回転させてその外表面に溝加工する場合を、図１２
(B)は円筒状をなす被加工物２１の端面にバイト２２を
当てて被加工物２１を回転させてその端面に溝加工する
場合をそれぞれ示している。

【００１１】図１３は方形溝以外の溝形状の場合を説明
する説明図である。この場合は被加工物２３の表面にＶ
溝２４Ａ、２４Ｂ、２４Ｃ、２４Ｄ、２４Ｅを形成する
場合を示している。この場合は、表面での溝幅２４ａ、
２４ｂ、２４ｃ、２４ｄ、２４ｅが規定される場合であ
るが、このような場合にも被加工物２３の寸法分布やバ
ラツキが寸法精度に直接影響を及ぼす。

【００１２】このため、これらの図１２、図１３に示す
場合にも図１１に示すような溝深さ１５Ａ、１５Ｂ、１
５Ｃを経由する表面うねり１７が生じる。そこで、表面
うねりに追従した溝加工を行うことによって一定の溝深
さを得ることができる。この点について、図１４を用い
て説明する。図１４は表面うねりに追従した溝加工を説
明する説明図である。

【００１３】図１４に示すように、プリプロセス（加工
前）計測あるいはインプロセス（加工中）計測で被測定
物の高さを測定して表面うねり１７に対応するプロフア
イル情報を算定し、この計測結果を基にして、工具を被
加工物の高さ分布に追従させることによって容易に一定
の溝深さ２５を得ることが可能となる。

【００１４】このプロフアイルを得る技術には、例えば
特開平８-３２０７１８号公報に開示された技術があ
る。ここには、数値制御装置を用いて、工具軌跡（プロ
フアイル）を微小線分で近似し、この微小線分の長さご
との移動指令データにより工具又は測定プローブを移動
させて位置制御を行うことにより、微小線分の全体の数
を増大させずに記憶容量の低減を図る技術が開示されて
いる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
プロフアイル情報に基づく加工によれば被加工物のサイ
ズが大きくなると、被加工物の加工面プロフアイルの計
測時間が長くなるだけでなく、そのデータを処理する時
間も長くなり、タクトタイムの増加を招く欠点があっ
た。

【００１６】また、後者の数値制御加工機を用いる場合
は、加工面プロフアイル情報に溝深さを結合する概念が
なく、しかも微小線分で近似するとはいえ各微小線分に
対応した数の移動指令データを必要とするので、記憶容
量の大幅な低減が困難であり、このため旧来の数値制御
加工機に備え付けられた記憶装置を用いる場合には、新
たに大容量の情報記憶装置を必要とするなどの欠点があ
った。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の課題を
解決するための主な装置構成として、被加工物の表面を
工具を用いて加工する機械加工装置において、前記被加
工物の基準面からの高さを計測して出力された高さ分布
情報と前記被加工物の表面のプロフアイルを数式で近似
したプロフアイル情報とを用いて数値制御データを演算
して出力する工具経路分析手段と、前記数値制御データ
に関連して前記工具による前記被加工物の表面の加工を
制御する数値制御加工手段とを具備するようにしたもの
である。

【００１８】また、本発明は、以上の課題を解決するた
めの主な方法として、被加工物の表面を工具を用いて加
工する機械加工方法において、前記被加工物の基準面か
らの高さを計測して高さ分布情報を得た後、前記被加工
物の表面のプロフアイルを数式で近似したプロフアイル
情報を読み出し、次にこのプロフアイル情報と前記高さ
分布情報とを用いて数値制御データを演算し、この後こ
の数値制御データに関連して前記工具により前記被加工
物の表面の加工をするようにしたものである。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る機械加工装置
の実施の形態について図を用いて説明する。図１は本発
明の実施の１形態を略示的に示した全体構成図であり、
被加工物として例えば磁気ヘッドブロックを採用し、こ
の磁気ヘッドブロックに対して溝加工を行う場合につい
て説明する。

【００２０】溝加工を行う機械加工装置３０は、その水
平面上にテーブル３１が配設され、このテーブル３１の
上には基準部３２と保持部３３とが搭載されている。説
明の便宜上、このテーブル３１の水平面の左右方向の辺
はＸ軸に、これと直交する前後方向はＹ軸に、これらの
双方と直交する上下方向はＺ軸にそれぞれ図示のように
予め定義する。

【００２１】さらに、機械加工装置３０の水平面上に
は、コントローラ３４とコンピュータ３５とが搭載さ
れ、これらは互いに電気的に接続されて相互にデータの
やりとりを行う。基準部３２と保持部３３の上方には、
例えば高精度レーザの変位計測ヘッド３６が所定の距離
を隔てて配置され、この変位計測ヘッド３６は、その動
作を制御するコントローラ３４と電気的に接続されてい
る。

【００２２】変位計測ヘッド３６は、コントローラ３４
により制御されて基準部３２と被加工物を含む保持部３
３の上面をサーチすると共に、サーチした上面高さデー
タをコントローラ３４を介してコンピュータ３５にフイ
ードバックする。

【００２３】コンピュータ３５は、図示していないが、
その内部にリードオンリメモリ（ＲＯＭ）、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）などのメモリが内蔵され、これ
らメモリに格納されたデータは、マイクロプロセッサ
（ＣＰＵ）の制御の基に必要に応じてメモリからデータ
の読み出し、書き込み、或いは内蔵されている演算プロ
グラムを用いて各種の演算が実行される。

【００２４】切削工具３７は、例えば外周刃ブレード砥
石などであり、この切削工具３７はコントローラ３４を
介して数値制御装置３８に接続され、この数値制御装置
３８で制御されて保持部３３に搭載された被加工物を加
工する。

【００２５】機械加工装置３０の適宜位置には、数値制
御装置３８が配設され、この数値制御装置３８は、コン
ピュータ３５と接続されており、コンピュータ３５及び
コントローラ３４との間でデータのやりとりを行う。

【００２６】図２は図１における基準部３２と保持部３
３の詳細を示す斜視図である。基準部３２は基準定盤３
９と基準物４０とから構成され、基準定盤３９の上に基
準物４０が搭載され、例えば貼付手段等により固定され
ている。

【００２７】保持部３３は、固定定盤４１と、この固定
定盤４１の上に搭載されたブロック定盤４２（好ましく
は複数のブロック定盤４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ）とから
構成され、これらのブロック定盤４２Ａ、４２Ｂ、４２
Ｃの上にそれぞれ被加工物としての磁気ヘッドブロック
４３（４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ）が裁量され、例えば貼
付手段により定着される。

【００２８】このように、磁気ヘッドブロック４３は作
業性をよくするためにブロック定盤４２に張り付けら
れ、さらに、溝形成に当たっての生産性を上げるために
複数の磁気ヘッドブロック４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃをブ
ロック定盤４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃに位置決め配列され
て張り付けられている。

【００２９】しかしながら、このように磁気ヘッドブロ
ック４３をブロック定盤４２に位置決め配列した状態で
溝加工を行うとブロック定盤４２Ａ、４２Ｂ、４２Ｃ及
び固定定盤４１の高さ精度、磁気ヘッドブロック４３
Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ自体の高さ精度、磁気ヘッドブロッ
ク４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃをブロック定盤４２Ａ、４２
Ｂ、４２Ｃに張り付ける作業によって生じる傾き（傾き
精度）などにより磁気ヘッドブロック４３Ａ、４３Ｂ、
４３Ｃごとの傾きやこれらの間の高さバラツキが大き
く、例えば、バラツキを±５μｍ以下に維持するように
位置を決め、その配列に手間をかけることは生産コスト
の増大を招き、現実的に困難である。

【００３０】そこで、変位計測ヘッド３６を、数値制御
プログラムによりＹ軸上のＹ１点とＹ２点との２点でＸ
軸方向に走査させて基準部３２における基準物４０を高
さの基準とし、各磁気ヘッドブロック４３Ａ、４３Ｂ、
４３Ｃごとの高さ及び傾きについて相対測定を行い、そ
の測定データを記憶させる。

【００３１】図３は加工されるべき一例の磁気ヘッドブ
ロック４３を示すものであって、その磁気ヘッドブロッ
ク４３は底面４３ａが平坦で上面４３ｂが円弧状に形成
され、その両側面４３ｃにはブロックの長手方向に沿っ
て形成されたコ字状の凹部４３ｄを有するフエライト製
のブロックである。

【００３２】磁気ヘッドブロック４３の上面４３ｂの長
手方向に沿う中央部には、スリット４３ｅが設けられ、
このスリットはその一部を拡大して示したように、複数
の楕円形状の溝が連続して直線状に形成されたものであ
り、その溝の内側面には、磁気ギャップとなる金属磁性
膜４４がそれぞれ形成されると共に、溝内にはガラス材
４５などが充填されている。

【００３３】磁気ヘッドブロック４３の上面４３ｂは、
曲面になっているが、加工される溝深さ（後述の当たり
幅規制溝深さ）はこの曲面の最も高い位置を基準として
規定されている。この最も高い位置は磁気ヘッドブロッ
ク４３をブロック定盤４２に貼り付ける際の貼付け精度
で若干の誤差が生じるが、一般に目的の加工されるべき
溝深さ精度に比べて十分に小さいので、無視することが
できる。

【００３４】また、磁気ヘッドブロック４３の長手方向
における加工対象面は、種々の異なった材料の表面粗さ
の違いや、磁気ヘッドブロック４３の表面にうねりが生
じたりしているが、これは目的の加工される溝深さ精度
に比べて十分に小さいので、略直線で近似することがで
きる。

【００３５】図４は、磁気ヘッドチップ４６の構成を示
すものであり、この磁気ヘッドチップ４６は、複数の磁
気ギャップが形成されている磁気ヘッドブロック４３
を、その長手方向に対して垂直方向に設定された厚さ分
を輪切りにして形成される。

【００３６】この場合、図示しない磁気記録媒体との当
たり幅４７を規制するために当たり幅規制溝４８ａ、４
８ｂの加工を施すが、この当たり幅規制溝４８ａ、４８
ｂの深さ４９は幾何学的制約やその他の制約があっても
その誤差が±５μｍ内に収まるなどの高い溝深さ精度が
要求されている。

【００３７】次に、図１に示した具体的な実施の態様に
ついて、図５に示した機能ブロック図を用いてその動作
について説明する。図５においては、ハード構成部分を
機能的構成として示す各機能ブロックに分けて示してあ
り、この機能ブロックとしては、主に、数値制御加工機
本体５０、被加工物の高さ分布計測装置５１、工具経路
分析装置５２の３つの機能ブロックで構成される。

【００３８】数値制御加工機本体５０には、駆動系のシ
ーケンス制御を実行するＰＬＣ（プログラマブル・ロジ
ック・コントロール）として機能するコントローラ３
４、エンドミル、スライスカッター、外周刃ブレード砥
石などの切削工具３７、基準部４０と保持部３３を搭載
するテーブル３１、数値制御装置３８、ツールスコープ
として機能する変位計測ヘッド３６などが含まれている
ものである。

【００３９】なお、数値制御加工機本体としては、以上
のような構成の他に、旋盤やフライス盤あるいはターニ
ングセンタやマシニングセンタなどをはじめとする旋削
加工機、内周刃あるいは外周刃のブレード砥石などの工
具を使用する研削溝加工機、超音波加工機などの特に溝
加工を行う加工機を使用して数値制御加工機本体５０と
同様な機能を発揮させることもできる。

【００４０】高さ分布計測装置５１は、被加工物の高さ
分布を計測する変位計測ヘッド３６、この変位計測ヘッ
ド３６からのデータを収集したり変位計測ヘッド３６の
計測位置を制御するコントローラ部５３などから構成さ
れている。このコントローラ部５３は、例えばコントロ
ーラ３４の内部に設けられている。

【００４１】工具経路分析装置５２は、高さ分析部５
４、加工物情報登録部５５、数値制御データ生成部５６
から構成されているが、これら各部での機能は図１に示
すコンピュータ３５に内蔵されるメモリ、プロセッサな
どを用いることによりソフトウエア的に実現することが
できる。

【００４２】高さ分析部５４は、変位計測ヘッド３６か
らコントローラ５３を介して得られた情報を、各磁気ヘ
ッドブロック４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃの高さを基準物４
０からの相対高さ情報として算出し、加工されるべき溝
深さの基準となる位置を認識した位置情報に変換し、数
値制御データ生成部５６に出力する。

【００４３】加工物情報登録部５５には、各磁気ヘッド
ブロック４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃの加工すべき面、図３
に示す磁気ヘッドブロック４３でいえば、上面４３ｂの
長手方向に沿うプロフアイルが、機械加工装置３０の図
１で定義した機械座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを用いて数式で近似
した情報としてあらかじめメモリに登録されており、加
工物情報登録部５５はこの情報を数値制御データ生成部
５６に出力する。

【００４４】数値制御データ生成部５６は、高さ分析部
５４から出力された加工されるべき溝深さの基準となる
位置を認識した位置情報と、加工物情報登録部５５から
出力された機械座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを用いて数式で近似し
た情報とを用いて、プログラムに変換して数値制御デー
タＮＤとして数値制御装置３８に出力する。

【００４５】そこで、図１から図５を用いて、機械加工
装置３０で磁気ヘッドブロック４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ
に所定深さの溝を形成する工程について説明する。な
お、理解を容易にするため、これらのうち磁気ヘッドブ
ロック４３Ａを例にとって説明する。

【００４６】この磁気ヘッドブロック４３Ａに形成され
る溝は、図４に示す当たり幅規制溝４８ａ、４８ｂであ
って、その溝の深さ４９と位置関係との状態を加工面座
標値として認識しておく必要がある。そこで機械加工装
置３０の機械座標系Ｘ、Ｙ、Ｚを用いた加工面座標値Ｚ
ｉは、磁気ヘッドブロック４３ＡのＹ座標方向の傾きを
α、基準物４０から磁気ヘッドブロック４３Ａまでの相
対高さをβ、磁気ヘッドブロック４３Ａの長手方向の座
標原点からの相対距離をＹとすれば、例えば、 Ｚｉ＝α×Ｙ＋β （１） としてプロフアイルが近似計算される。

【００４７】この（１）式で示される数式は、コンピュ
ータ３８の内部のメモリに形成された加工物情報登録部
５５にあらかじめ記憶されているが、（１）式で示す磁
気ヘッドブロック４３Ａの相対高さαと傾きβは、例え
ば、次のようにして決定される。

【００４８】まず、テーブル３１の上に基準部３２と被
加工物を含む保持部３３が固定されている状態で変位計
測ヘッド３６を予めコンピュータ３５のメモリに格納さ
れた数値制御プログラムにより、図２に示すように、Ｙ
１点とＹ２点からＸ軸方向に走査させて、基準物４０を
高さの基準とした相対測定を行う。なお、走査方向であ
るＸ座標の原点は高さ基準部３２の基準物４０のエッジ
とし、磁気ヘッドブロック４３Ａの長手方向であるＹ座
標の原点はＹ１点とし、溝深さ方向であるＺ座標の原点
はＹ１点を走査したときの基準物４０の高さとする。

【００４９】この場合に、例えば、図６に示すように、
Ｙ１点での基準物４０から磁気ヘッドブロック４３Ａま
での相対高さがＺＹ１で、図７に示すように、Ｙ２点で
の基準器３２から磁気ヘッドブロック４３Ａまでの相対
高さがＺＹ２であったとすると、傾きαと相対高さβ
は、次の（２）式、（３）式のようにして算定すること
ができる。 傾きα＝（ＺＹ１ーＺＹ２）／（Ｙ１ーＹ２） （２） 相対高さβ＝ＺＹ１ （３） つまり、被加工物であるブロックの傾きαは、Ｙ１点で
のブロックの高さとＹ２点での磁気ヘッドブロックの高
さから換算され、相対高さβは基準物４０からＹ１点で
の磁気ヘッドブロックまでの相対高さから換算される。

【００５０】次に、変位計測ヘッド３６を走査して磁気
ヘッドブロック４３Ａの高さを基準物４０を基準として
計測し、そのデータをコントローラ５３を介して高さ分
析部５４に取り込む。

【００５１】数値制御データ生成部５６は、加工物情報
登録部５５から出力された（１）式に示す数式と、高さ
分析部５４から得られた高さデータを用いて、当たり幅
規制溝加工位置に対応する加工位置を求める。

【００５２】この場合に、当たり幅規制溝について、所
望の深さを得るためのＹ座標における任意の溝加工位置
をＹ３とすると、Ｙ３点での加工面座標値Ｚｉは Ｚｉ＝α×（Ｙ１ーＹ３）＋β ＝｛（ＺＹ１ーＺＹ２）／（Ｙ１ーＹ２）｝×（Ｙ１ーＹ３）＋ＺＹ１ として求めることができる。

【００５３】以上は磁気ヘッドブロック４３Ａに対して
実行したが、これを磁気ヘッドブロック４３Ｂ、４３Ｃ
に対しても同様にして実行し、各磁気ヘッドブロックの
溝長手方向座標に対する高さ分布情報である傾きαと相
対高さβがコンピュータ３５に取り込まれ、各磁気ヘッ
ドブロックの高さ情報として、コンピュータ３５におい
てソフトウエアで構築された数値制御プログラム生成機
能によって、溝深さが一定になる工具経路の数値制御プ
ログラムが自動生成され、数値制御データＮＤとして出
力する。

【００５４】このように全ての磁気ヘッドブロック４３
Ａ、４３Ｂ、４３Ｃの全ての位置における溝深さが一定
になる加工工具経路を算出して得られた数値制御データ
ＮＤを数値制御装置３８に出力する。

【００５５】この数値制御データＮＤは数値制御装置３
８に登録され、数値制御情報としてコントローラ３４を
介して切削工具３７による加工を制御するが、この制御
はコンピュータ３５に基づいて実行され、各切削される
べき溝位置における設定された工具経路で切削工具３７
と被加工物とが相対移動することによって高い溝深さ精
度の溝加工が実現する。

【００５６】図８は、図５に示す機能ブロックの一部を
変更した第２の実施形態を示す機能ブロック図である。
この場合は、数値制御加工機本体５０の一部を構成する
数値制御装置３８を除去して数値制御加工機本体５８と
して構成する。

【００５７】さらに、第１の実施形態に係る数値制御デ
ータ生成部５６と数値制御装置３８とを合体させて数値
制御情報生成部５９とすると共に、高さ分析部５４と加
工物情報登録部５５とのそれぞれの機能を合体して加工
物分析部６０とし、これらを含めた工具経路分析装置６
１として構成したものである。従って、機能的には第
１、第２の実施形態は同じである。

【００５８】なお、数値制御加工機本体５０、５８固有
の加工誤差、或いは作業者による人的誤差などによって
系統的誤差が発生することがあるが、このような系統的
誤差を最小化するには、次のように誤差補正をすること
によって達成できる。

【００５９】まず、被加工物の加工前に形状或いは寸法
確認のためのトライアル加工を行う。この後、高さ分布
計測装置５１を用いて数カ所のトライアル加工の形状、
或いは寸法を計測して、要求寸法からの系統的誤差を把
握し、これをコンピュータ３５内のメモリに格納する。

【００６０】次に、加工物情報登録部５５に格納されて
いる加工面プロフアイル情報に対して、コンピュータ内
に格納されている誤差補正プログラムに従ってこの系統
的誤差を補正する。そして、この補正されたデータを用
いることにより系統的誤差が除去された形で所定の溝深
さを得ることができる。

【００６１】次に、以上のような本発明の機械加工装置
３０によれば、データの数が従来に比べて格段に小さく
なる点について以下に説明する。従来、数値制御加工機
に加工物の高さ情報を登録して工具経路制御をし、溝加
工を行う場合に必要な加工面座標値Ｚｉのデータ数は、
例えば磁気ヘッドブロックの本数が１０本で、各磁気ヘ
ッドブロックへの加工されるべき溝数が５０本の場合、
そのデータ数は、 データ数＝（磁気ヘッドブロック数）×（各磁気ヘッドブロックへの溝数） ＝１０×５０ ＝５００（データ） であった。

【００６２】しかし、本発明に係る実施態様での加工面
座標値Ｚｉのデータ数は、 データ数＝（加工面プロフアイル情報近似式の数）＋（各磁気ヘッドブロック の傾き情報の数）＋（各磁気ヘッドブロックの基準板からの相対高 さ情報の数） ＝１＋１０＋１０ ＝２１（データ） となる。

【００６３】このように、本発明に係る実施態様によれ
ば、プロフアイルとして数式を用いることにより大幅に
データ採集数を低減することができ、ひいては情報記憶
装置の記憶容量を低減させることができる。

【００６４】

【発明の効果】以上、具体的に説明したように本発明に
係る機械加工装置によれば、被加工物の基準面からの高
さを計測して出力された高さ分布情報と被加工物の表面
のプロフアイルを数式で近似したプロフアイル情報とを
用いて数値制御データを演算して出力する工具経路分析
手段を用いる構成としたので、数カ所の被加工物の表面
のプロフアイル計測結果を用いて表面全域に亘って所定
の溝深さとなるような工具経路を算定することができ、
それによってタクトタイムを短縮することができると共
に、記憶容量の小さな旧来の数値制御加工機を用いても
高精度の溝加工を可能とすることができ、コスト低減に
大きく寄与することができるという優れた効果を奏す
る。

【００６５】また、本発明に係る機械加工方法によれ
ば、機械加工に使用するハード構成の影響を受けること
なく、所定の数式を用い所定の手順を踏むことにより被
加工物の加工を少ないデータで実行することができるば
かりでなく、人為的或いは機械的に混入される系統誤差
を補正することができ、精度の良い加工をすることがで
きるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態を示す構成図で
ある。

【図２】図１における基準部と保持部の詳細を示す斜視
図である。

【図３】図２における特定の磁気ヘッドブロックの構成
を示す斜視図である。

【図４】被加工物の一例である磁気ヘッドの構成を示す
一部を拡大して示した斜視図である。

【図５】第１の実施形態を実行するための機能ブロック
図である。

【図６】図５における機能を実現するための動作を説明
する第一の説明図である。

【図７】図５における機能を実現するための動作を説明
する第二の説明図である。

【図８】本発明に係る第２の実施の形態における機能ブ
ロック図である。

【図９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）図は、一般的な溝加工を行
う場合の３例の加工装置の例を模式的に示した説明図で
ある。

【図１０】図９（Ａ）の加工の場合に生じる溝深さのバ
ラツキを示す説明図である。

【図１１】被加工物の表面うねりに追従しない溝加工を
説明する説明図である。

【図１２】（Ａ）（Ｂ）図は、円柱あるいは円筒に溝加
工を施す場合をそれぞれ示す略図である。

【図１３】方形溝以外の溝形状の場合を説明する説明図
である。

【図１４】表面うねりに追従した溝加工を説明する説明
図である。

【符号の説明】

３０；機械加工装置、３１；テーブル、３２；基準部、
３３；保持部、３４；コントローラ、５３；コントロー
ラ、３５；コンピュータ、３６；変位計測ヘッド、３
７；切削工具、３８；数値制御装置、３９；基準定盤、
４０；基準物、４１；固定定盤、４２；ブロック定盤、
４２Ａ；ブロック定盤、４２Ｂ；ブロック定盤、４２
Ｃ；ブロック定盤、４３；磁気ヘッドブロック（被加工
物）、４３Ａ；磁気ヘッドブロック（被加工物）、４３
Ｂ；磁気ヘッドブロック（被加工物）、４３Ｃ；磁気ヘ
ッドブロック（被加工物）、４７；当たり幅、４８ａ；
当たり幅規制溝、４８ｂ；当たり幅規制溝、４９；当た
り幅規制溝の深さ、５０；数値制御加工機本体、５８；
数値制御加工機本体、５１；高さ分布計測装置、５２；
工具経路分析装置、６１；工具経路分析装置、５４；高
さ分析部、５５；加工物情報登録部、５６；数値制御デ
ータ生成部、５９；数値制御情報部、６０；加工物分析
部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工物の表面を工具を用いて加工する機
   械加工装置であって、前記被加工物の基準面からの高さ
   を計測して出力された高さ分布情報と前記被加工物の表
   面のプロフアイルを数式で近似したプロフアイル情報と
   を用いて数値制御データを演算して出力する工具経路分
   析手段と、前記数値制御データに関連して前記工具によ
   る前記被加工物の表面の加工を制御する数値制御加工手
   段とを具備することを特徴とする機械加工装置。
2. 【請求項２】前記工具経路分析手段は、前記加工物の表
   面をサーチして得られる高さデータを用いて前記被加工
   物の高さ分布情報を出力する高さ分析部と、前記プロフ
   アイル情報が格納された加工物情報登録部と、前記高さ
   分布情報と前記プロフアイル情報とを用いて前記数値制
   御データを生成する数値制御データ生成部とから成るこ
   とを特徴とする請求項１に記載の機械加工装置。
3. 【請求項３】前記工具経路分析手段は、前記被加工物の
   高さ分布情報と前記プロフアイル情報とを用いて溝深さ
   データを出力する加工物分析部と、この溝深さデータを
   プログラムに変換して数値制御情報として出力する数値
   制御情報生成部とから成ることを特徴とする請求項１に
   記載の機械加工装置。
4. 【請求項４】前記数式は、前記被加工物の表面プロフア
   イルの傾きと基準器からの相対高さをパラメータする１
   次方程式で近似することを特徴とする請求項１に記載の
   機械加工装置。
5. 【請求項５】被加工物の表面を工具を用いて加工する機
   械加工方法であって、前記被加工物の基準面からの高さ
   を計測して高さ分布情報を得た後、前記被加工物の表面
   のプロフアイルを数式で近似したプロフアイル情報を読
   み出し、次にこのプロフアイル情報と前記高さ分布情報
   とを用いて数値制御データを演算し、この後この数値制
   御データに関連して前記工具により前記被加工物の表面
   の加工をすることを特徴とする機械加工方法。
6. 【請求項６】前記プロフアイル情報は、トライアル加工
   後の前記被加工物の形状と寸法を計測して得た値とあら
   かじめ設定された要求寸法とから算定した系統的誤差情
   報を用いて補正され、全加工面の系統誤差を最小化する
   ことを特徴とする請求項５に記載の機械加工方法。