ダイヤモンド切削工具切れ刃の光学式形状測定に関する研究－切削工具切れ刃輪郭形状の測定

摘要

近年，超精密切削加工の分野においてはナノメートルオーダの制御分解能を有する多軸超精密加工装置の開発が進められている．超精密切削加工の応用例である非球面プラスチックレンズ用金型加工では，他の加工に比べ短時間で，形状誤差100～200 nm，表面粗さ数 nm の加工が可能となっており，デジタルカメラ，光ディスクのピックアップ光学系やレーザープリンタのスキャン光学系など幅広く用いられている．このような超精密加工においては，加工機の動きを正確に加工物表面に転写するために，単結晶ダイヤモンド切削工具が用いられることが多い．工具には使用用途に応じ様々な工具形状やサイズとともに，加工機の動きを誤差なく加工物に転写するため，その工具刃先の輪郭には数十nm オーダの形状精度が要求される．そのため，超精密切削加工では，ダイヤモンド工具の数nm 程度の微小摩耗や損傷による形状変化が製品の加工精度に大きな影響を与えることになる．この工具刃先輪郭形状を高精度に測定し，工具形状の変化を加工機へフィードバックすることで，更なる加工精度の向上が見込める．