《板状材料的加工面的确定方法、加工方法以及确定加工面的装置和平面加工装置的制作方法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《板状材料的加工面的确定方法、加工方法以及确定加工面的装置和平面加工装置的制作方法（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、板状材料的加工面的确定方法、加工方法以及确定加工面的装置和平面加工装置的制作方法专利名称：板状材料的加工面的确定方法、加工方法以及确定加工面的装置和平面加工装置的制作方法技术领域：本发明涉及由板状材料得到平坦且厚度均匀的板所用的表面加工 的板状材料的加工面的确定方法、加工方法以及确定加工面的装置和 平面加工装置。背景技术：溅射靶等陶瓷制烧结板和轧制或锻造的金属板，在制造工序中因 受热或加工引起的应变而几乎都伴随有变形。而且根据情况根据位置有时产生板厚的不均匀。为了由伴随上述3维变形的板状材料得到平坦且厚度均匀的板，进行切削加工、磨削加工和电火花加工等机械加工。目前，具有上述变形的材料，由操作者
2、将其原封不动地安装于加 工机械上进行上述加工，或由操作者事先用直尺等对各个板状材料的 变形进行大致测定，在将其安装于加工机械上的阶段放入调整垫，使 其呈现平坦性。但是，在这种情况下， 一般是通过操作者估计而进行。在依靠操作者估计、例如进行磨削加工的情况下，即使是熟练的 操作者，为了制出平面，也需要进行所需量以上的磨削。否则不能维 持平坦性和均匀厚度的精度。因此，需要将材料本身的加工余量设定 得大一些，这就成为原材料利用率降低的原因。另外，当然也导致加 工机械的运转时间的增加。作为现有技术，可列举能精密测定含有翘曲的板状工件各自具 有的厚度的装置(例如，参照专利文献l);具有翘曲的测定装置，即由
3、测定基准部、测定部、变换为电信号的变位测定器、翘曲量显示部、 控制部所构成的基板翘曲测定装置(例如，参照专利文献2);对陶瓷材 料粉末进行加压成形、在其表面照射光线、接受反射光而测定表面状 态的陶瓷制品的制造方法(例如，参照专利文献3);设置有阶梯状部分 的尺寸测定陶瓷量规(例如，参照专利文献4);由测定平坦度的向下测 定器、板支承销、上下运动的驱动器、压力调节部所构成的板平坦度 测定装置(例如，参照专利文献5);利用红外线热像法对陶瓷基板的形 状不规则性进行测定的方法(例如，参照专利文献6)。但是，这些技术只是用于平面性测定、变位测定或形状不规则性 测定的方法或装置，没有在进行切削加工、磨削
4、加工、电火花加工等 机械加工等的表面加工时、以提高原材料利用率为目的的想法。专利文献l:日本特开平6-66549号公报 专利文献2:日本特公昭59-36202号公报 专利文献3:日本特开昭63-173607号公报 专利文献4:日本特开平7-128002号公报 专利文献5:日本特许第3418819号公报 专利文献6:日本特许第3183935号公报发明内容本发明的目的在于提供一种用于得到加工余量最少、平坦且厚度 均匀的板状材料的、通过切削加工、磨削加工、电火花加工等进行表 面加工时的板状材料的加工面的确定方法以及用于该方法的装置，溅 射靶等陶瓷制烧结板、轧制或锻造的金属板在制造工序中由于受热或 加
5、工所引起的变形往往伴随有23维的变形和/或板厚的不均匀，但希 望由这种具有23维变形和/或板厚的不均匀的板状材料得到平坦且厚 度均匀的板状材料。为了解决上述问题，本发明人进行了深入研究，结果得到了如下见解基于测定距板状材料的上下表面各自的标准平面的距离(高度) 而得到的数据，作为第一方法，求出厚度方向的中心点构成的面，在 一定范围内改变该板状材料与标准平面的相对位置关系(倾斜度)而测 定从标准平面到上述中心点构成的面的距离(高度)，以使得到的高度数 据的最大值和最小值之差最小的方式调整板状材料的倾斜度而进行表 面加工，由此，能得到原材料利用率高、平坦且厚度均匀的板状材料。根据该见解，本发明提供
6、l)一种板状材料的加工面的确定方法， 用于从板状材料切出厚度均匀的板，其特征在于将测定装置的平台 面设为坐标(X，Y)，在该平台上设定由与坐标(X，Y)垂直的Z坐标构成的 直角坐标(X，Y,Z)，并在该平台上装载作为被测定物的板状材料，假想地构成与XY平面平行的平面ABCD，将从该假想平面ABCD的坐标 (Xm，Yn)到连接作为被测定物的板状材料的上表面和下表面的线段的 中点构成的板厚中心面的距离(高度)设为Zm，n，在改变坐标(X,Y)的同 时，对X方向上的m个值以及Y方向上的n个值在被测定板状材料的 全部区域内进行测定，将该测定数据保存在计算机的存储装置中，对 于全部坐标点，找出Zm,n的
7、最大值和最小值并计算其差值，将该值作 为对测定值不进行任何操作时的差值H(O.O,O.O)，接着，对于Z轴方向 上预先确定的最大振幅和间距，将假想平面ABCD的端A固定、而将 端B和端C分别以规定的振幅B、 C上下移动，由此使假想平面ABCD 在计算机上相对于平台倾斜，每次改变该倾斜时，计算从假想平面 ABCD上的全部坐标点(Xm，Yn)到板状材料对应的坐标点的板厚中心 面的距离(高度)(Zm,n)B，C，找出该(Zm,n)B，C的最大值和最小值并计算 其差值H(B,C)，并且对预先设定的所有B和C的组合反复进行上述操 作，将所有B和C的组合中计算的H(B,C)具有最小值的假想平面ABCD 确
8、定为与最小加工余量的平面平行的平面。以上是本发明的中心发明 之一。另外，本发明提供第二个方法2) 种板状材料的加工面的确定 方法，用于从板状材料切出厚度均匀的板，其特征在于将测定装置的平台面设为坐标(X，Y)，在该平台上设定由与坐标(X,Y)垂直的Z坐标 构成的直角坐标(X，Y，Z)，并在该平台上装载作为被测定物的板状材料， 假想地构成与XY平面平行的平面ABCD，将从该假想平面ABCD的 坐标(Xm，Yn)到连接作为被测定物的板状材料的上表面和下表面的距 离(高度)分别设为Slm,n、 S2m，n，在改变坐标(X，Y)的同时，对X方向 上的m个值以及Y方向上的n个值在被测定板状材料的全部区域
9、内进 行测定，将该测定数据保存在计算机的存储装置中，对于全部坐标点， 找出Slm，n及S2m，n的最大值和最小值并计算其差值，将该值作为对 测定值不进行任何操作时的差值分别设为H1(0.0,0.0)、 H2(0.0，0.0)，接 着，对于Z轴方向上预先确定的最大振幅和间距，将假想平面ABCD 的端A固定、而将端B和端C分别以规定的振幅B、 C上下移动，由 此使假想平面ABCD在计算机上相对于平台倾斜，每次改变该倾斜度 时，计算从假想平面ABCD上的全部坐标点(Xm，Yii)到板状材料对应的 坐标点的板状材料的上表面和下表面各自的距离(高度)(Slm,n)B,C、 (S2m,n)B,C，找出该(
10、Slm,n)B,C及(S2m，n)B，C各自的最大值和最小值 并计算其差值H1(B，C)和H2(B，C)，并且对预先设定的所有B和C的组 合反复进行上述操作，将所有B和C的组合中计算的H1(B,C)和H2(B，Q 合计具有最小值的假想平面ABCD确定为与最小加工余量的平面平行 的平面。以上是本发明的中心发明之一。另外，本发明提供3)如上述l)或2)所述的板状材料的加工面的 确定方法，其特征在于测定平行于位于板状材料的上表面之上的Z-h 处的平台的假想平面ABCD与板状材料的上表面的距离(高度)Slm，n和 平行于位于板状材料的下表面之下的Z=l处的平台的假想平面ABCD 与板状材料的下表面的距
11、离(高度)S2m，n ，得到由 Tm，n=h-1-Slm,n-S2m,n计算的板状材料的厚度Tm,n。这表示在上述1) 或2)的发明中用于得到板状材料的厚度Tm，n的优选且具体的计算方 法。但是，也可以使用其他的计算方法。另外，本发明提供4)如上述1) 3)中任一项所述的板状材料的加工面的确定方法，其特征在于使所述板状材料翻转并装载于加工机 械的平台上时，在与由上述1) 3)中任一项确定的最少加工余量平行的假想平面ABCD的坐标点(Xm,Yn)中，将从到板状材料的距离(高 度)Zm，n减去在该坐标点的板状材料的厚度Tm，n的1/2所得的值 (Zm,n- 1/2Tm，n)为最小值(Zm,n-1
12、/2Tm,n)min的坐标点所对应的板状材 料的假想平面ABCD相对的面上的点设定为与平台的接触点。这表示在上述1) 3)的发明中用于将板状材料翻转并安装在加工 机械的平台上的优选且具体的条件。向该平台的安装是确定最终加工 面时的标准，但也可以使用其他的方法。另外，本发明提供5)如上述l卜4)中任一项所述的板状材料的 加工面的确定方法，其特征在于使所述板状材料翻转并装载于加工 机械的平台上时，从假想平面ABCD的坐标点(Xm,Yn)中到板状材料的 距离(高度)Zm,n减去在该坐标点的板状材料的厚度Tm，n的1/2所得的 值(Zm,n- 1/2Tm，n)为最小值(Zm,n- 1/2Tm,n)mi
13、n，将从板状材料的假想平 面ABCD相对的面的四个角的距离(高度)的测定值减去 (Zm，n-l/2Tm，n)min所得的值设为在加工机械上装载板状材料时放入四 个角的调整垫的厚度。这表示在上述1) 4)的发明中用于将调整垫安装在加工机械上的 优选且具体的计算方法。该调整垫起到决定板状材料的加工余量的重 要的作用。但是，也可以使用其他的计算方法。另外，本发明提供6) 如上述1) 5)中任一项所述的板状材料的加工面的确定方法，其 特征在于在板状材料的坐标轴X方向及Y方向上，均在20mm以下 的间隔位置测定Z方向的距离(高度)；7) 如上述1) 6)中任一项所述的板状材料的加工面的确定方法，其 特征
14、在于利用激光式距离传感器或接触式距离传感器测定与板状材料的距离(高度)；8) 如上述1)7)中任一项所述的板状材料的加工面的确定方法，其 特征在于根据所述数据，调整能进行NC控制的加工机械的两轴倾转 式加工工作台的倾斜度，以使板状材料的加工面相对于平台在规定的 位置。这些条件表示优选的附带条件。另外，本发明提供9) 一种加工方法，其特征在于利用上述1) 8)中的任一项所述 的方法确定板状材料的加工面，根据此进行用于从板状材料切出厚度 均匀的板的切削加工、磨削加工、电火花加工等机械加工；10) 种加工方法，其特征在于利用上述1) 8)中的任一项所述 的方法确定板状材料的加工面，根据此对板状材料的
15、一面进行平面磨 削，然后再将其翻转并装载于平台上，对其背面进行加工；11) 一种加工方法，该方法是通过粘接或电磁吸附于兼具测定装 置的机械平台等将板状材料固定，利用上述1) 7)的方法进行测定，确 定最佳倾斜条件后，不将材料翻转，而使用加工机械的平台的两轴倾 斜机构，使平台与在最佳倾斜条件下得到的平面平行地倾斜，在该状 态下进行加工。这些条件表示优选的附带条件。另外，本发明提供12) 种用于确定板状材料的加工面的装置， 用于确定用于从板状材料切出厚度均匀的板的加工面，其特征在于， 具有用于如下用途的系统将测定装置的平台面设为坐标(X,Y)，在 该平台上设定由与坐标(X,Y)垂直的Z坐标构成的直
16、角坐标(X，Y,Z)，并 在该平台上装载作为被测定物的板状材料，假想地构成与XY平面平行 的平面ABCD;同一系统，将从该假想平面ABCD的坐标(Xm，Yn)到连 接作为被测定物的板状材料的上表面和下表面的线段的中点构成的板 厚中心面的距离(高度)设为Zm,n，在改变坐标(X,Y)的同时，对X方向 上的m个值以及Y方向上的n个值在被测定板状材料的全部区域内进 行测定，将该测定数据保存在计算机的存储装置中；同一系统，对于 全部坐标点，找出Zm，n的最大值和最小值并计算其差值，将该值作为对测定值不进行任何操作时的差值设为H(0.0，0.0);同一系统，接着，对于Z轴方向上预先确定的最大振幅和间距，将假想平面ABCD的端 A固定、而将端B和端C分别以规定的振幅B、 C上下移动，由此使 假想平面ABCD在计算机上相对于平台倾斜，每次改变该倾斜度时， 计算从假想平面ABCD上的全部坐标点(Xm，Yn)到板状材料对应的坐 标点
