[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren zur berührungslosen Vermessung und ggf. abtragenden
Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere zum Feinstpolieren großflächiger Spiegel
oder dergleichen, bei dem die Differenz zwischen interferometrisch erfaßten Oberflächenkontur-Istwerten
und vorgewählten Oberflächenkontur-Sollwerten bestimmt und ggt. in Abhängigkeit vom
Ergebnis ein oberflächiger Materialabtrag vorgenommen wird.
[0002] Außerdem betrifft die Erfindung zur Durchführung dieser Verfahren geeignete Vorrichtungen.
[0003] Bekannte Bearbeitungsverfahren dienen zur Erzeugung von Oberflächen mit hochgradiger
Formtreue auch bei großen Oberflächen. Anwendung finden diese Verfahren beispielsweise
bei der Herstellung von Reflexionsoptiken, insbesondere für die Astronomie; ein Beispiel
bilden Teleskopspiegel für den sichtbaren und infraroten Spektralbereich.
[0004] Die formtreue Herstellung insbesondere großflächiger Werkstücke bietet besondere
Schwierigkeiten. Dies gilt schon dann, wenn die Oberfläche plan, sphärisch oder rotationssymmetrisch
asphärisch (beispielsweise parabolförmig) ist. Erst recht gilt dies für nicht-rotationssymmetrische
asphärische Oberflächen; für die Erzeugung solcher Oberflächen gab es bislang kein
befriedigendes Verfahren.
[0005] Dabei werden insbesondere im Bereich der Astronomie solche Werkstücke dringend benötigt.
Spezieller betrifft dies das bestehende Bedürfnis, nicht-rotationssymmetrische asphärische
Segmentspiegel für Großteleskope mit Öffnungen von mehreren Metern ökonomisch herstellen
zu können.
[0006] Zur Herstellung solcher Spiegel folgte man bisher dem klassischen, von Herschel,
Ritchey, Anderson und anderen entwickelten Verfahren. Dabei wird zunächst mit großflächigen
Schleif- und Polierkörpern die best-angenäherte sphärische Form hergestellt; mit
kleinen Läpp- und Polierscheiben werden sodann die verbliebenen Abweichungen zur
Soll-Form beseitigt. Der Polierprozeß muß mehrfach durch Inspektionen der erreichten
Ist-Form unterbrochen werden, wofür bis heute der Foucault-Test die zuverlässigste
Prüfmethode darstellt.
[0007] Aus der DE-PS 34 30 499 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung
asphärischer Oberflächen bekannt. Dabei soll ein flexibles Läpp- oder Polierwerkzeug
verwendet werden, welches im wesentlichen die gesamte zu bearbeitende Werkstückoberfläche
gleichzeitig bedeckt und am Werkstück mit örtlich unterschiedlichen Drücken anliegt;
die örtlichen Druckunterschiede sollen den Abweichungen der Werkstückoberfläche von
der Soll-Form entsprechend gewählt werden. Realisiert wird dies durch eine Membran,
die die gesamte Werkstückoberfläche bedeckt und werkstückseitig eine Vielzahl einzelner
Bearbeitungskörper trägt. Von der anderen Seite her wird die Membran mitsamt den Bearbeitungskörpern
durch einzeln steuerbare Druckschuhe gegen die Oberfläche gedrückt. Die Formtreue
soll durch die Steuerung der einzelnen Druckschuhe hinsichtlich des Bearbeitungsdruckes
sowie durch gelegentliche Vermessung des Werkstückes sichergestellt werden, wobei
die Membran zwischen jedem Bearbeitungsvorgang etwa in Soll-Form der zu bearbeitenden
Fläche gebracht wird. Dazu kann sie beispielsweise auf einem separaten Werkzeug abgedrückt
werden, das etwa die Soll-Form der zu bearbeitenden Fläche besitzt.
[0008] Dieses Verfahren ist für die Herstellung größerer asphärischer Oberflächen (etwa
ab 1m) wegen der dann über das erlaubte Toleranzband anwachsenden Unsicherheit des
Meßsystems wenig geeignet.
[0009] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur berührungslosen Vermessung von Oberflächen,
insbesondere von großflächigen Spiegeln o. dgl. zu schaffen, das eine exakte Vermessung
beliebig geformter Oberflächen bei geringem Aufwand gestattet.
[0010] Aufgabe der Erfindung ist es weiterhin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur abtragenden
Bearbeitung von Oberflächen anzugeben, die es gestatten, auch große Oberflächen
bei beliebiger, auch nicht-rotationssymmetrisch asphärischer, Gestalt formtreu herzustellen.
[0011] Dabei wird eine Formtreue angestrebt, die bezüglich des Werkstückdurchmessers Abweichungen
von mehr als 3 x 10⁻⁸m ausschließt. Das bedeutet, daß bei einem Spiegeldurchmesser
von 1m beispielsweise eine Formtreue erreicht wird, die besser als 30 Nanometer ist.
Gleichzeitig soll eine Mikrorauhigkeit von weniger als 10 Å rms erreicht werden.
[0012] Die Bearbeitung großflächiger Werkstücke soll möglich sein, wobei unter großflächig
ein Verhältnis von Durchmesser zu mittlerem Krümmungsradius des Werkstücks verstanden
wird, das typischerweise kleiner als 1 zu 10 ist. Dies bedeutet z.B. bei einem Spiegeldurchmesser
von 1m einen mittleren Krümmungsradius von mehr als 10m. Die Bearbeitung beliebig
geformter Oberflächen soll möglich sein, so daß neben planen, sphärischen, rotationssymmetrisch
asphärischen auch nicht-rotationssymmetrisch asphärische Oberflächenformen formtreu
ausgebildet werden können. Es soll keine Rolle spielen, ob die Oberflächenkrümmung
ganzflächig konkav oder konvex oder aber auch zwischen konkav und konvex wechselnd
ist, wie z.B. bei Schmidt-Platten.
[0013] Die Bearbeitung aller polierbarer Substrate soll möglich sein, also z.B. die Bearbeitung
von Glassubstraten, insbesondere Quarzglas; Glaskeramiksubstraten wie beispielsweise
Zerodur; Keramiksubstraten und Metallsubstraten.
[0014] Zur Lösung dieser Aufgaben dienen die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche.
[0015] Ein Grundzug der Erfindung liegt in dem Konzept, daß die Ist-Kontur der Werkstückoberfläche
in-process gemessen und ggf. das Bearbeitungswerkzeug bis zum Erreichen der gewünschten
Soll-Kontur in-process gesteuert werden kann. Die erzielbare Konturtreue ist auch
bei sehr großflächigen, nicht-rotationssymmetrischen Asphären besser als 25 Nanometer.
Erfindungsgemäß werden an die Genauigkeiten der verfahrens- und vorrichtungsrelevanten
Achsen keine hohen Anforderungen gestellt. Es besteht keine Notwendigkeit, das Bearbeitungswerkzeug
hinsichtlich Druckkraft, Geschwindigkeit, Ausrichtung oder Zustellung aufwendig zu
kontrollieren. Es ist nicht nötig, den Bearbeitungsprozeß zu Inspektionszwecken zu
unterbrechen oder dafür gar das Werkstück aus der Bearbeitungsvorrichtung zu entnehmen;
vielmehr erfolgt die Qualitätskontrolle während des Bearbeitungsvorganges selbst.
[0016] Erfindungsgemäß wird zunächst aus, insbesondere lineraren, Referenzelementen ein
Bezugsystem für die Vermessung der Oberflächenkontur aufgebaut. Dieses Be zugsystem
kann interferometrisch gegenüber einem Normal eingemessen werden, dessen Geometrie
mit der nötigen Genauigkeit bekannt ist. Dieses Bezugsystem ist in den Vorrichtungsaufbau
so integriert, daß das anfängliche Einmessen der Referenzelemente mittels derselben
Interferometer erfolgen kann, die auch zur Vermessung der Oberfläche dienen. So wird
in besonders einfacher Weise eine unmittelbare Anbindung der Meßgeometrie an die Genauigkeit
des Geradlinigkeitsnormals erhalten, welches sich auch bei der erforderlichen hohen
Genauigkeit (typischerweise kleiner als 10 nm) relativ einfach realisieren läßt, beispielsweise
durch eine Quecksilberoberfläche.
[0017] Vorzugsweise werden als Interferometer-Meßeinrichtungen scannende Heterodyn-Interferometer
verwendet, die mit zwei eng benachbarten Wellenlängen arbeiten. Die Wellenlängenbeziehungen
entsprechen einer Schwebung. Solche Heterodyn-Interferometer eignen sich insbesondere
deswegen, weil sie gegenüber Oberflächenrauhigkeiten relativ unempfindlich sind.
[0018] Die Erfindung ermöglicht es, an die Gradlinigkeit der verfahrens- und vorrichtungsrelevanten
Linearachsen in horizontaler wie vertikaler Hinsicht keine besonderen Anforderungen
zu stellen. Geradlinigkeiten von 10 Mikrometer reichen völlig aus.
[0019] Wenn die Oberfläche nicht nur vermessen, sondern auch abtragend bearbeitet, beispielsweise
geschliffen werden soll, muß die Abtragsrate nicht genau bekannt sein, ebensowenig
ist eine zeitliche Kontrolle des Andrucks oder eine Normalausrichtung der Bearbeitungswerkzeuge
nötig.
[0020] Wenn vorzugsweise eine rotatorische Linearachse, um die das Werkstück gegenüber den
Meßeinrichtungen und den Bearbeitungseinheiten verdreht, sowie mehrere radial verlaufende
Linearachsen verwendet werden, entlang derer die Meß- und Bearbeitungsvorvorgänge
ablaufen, kann die Radialabweichung der Rotationsachse in der Größenordnung von 10
Mikrometern liegen.
[0021] Die vorzugsweise verwendeten Heterodyn-Interferometer dienen wahlweise zur Messung
oder zur Messung des Winkels zwischen Werkstückoberfläche und Referenzelement. Im
ersten Fall wird eine Auflösung von 1 nm, im zweiten Fall von 1/20 Bogensekunde erreicht.
[0022] Mit besonderem Vorteil werden bei der abtragenden Bearbeitung der Werkstück-Oberfläche
mehrere Meßeinrichtungen und Bearbeitungseinheiten radial alternierend über dem rotierenden
Werkstück aufgehängt bzw. abgestützt. Beispielsweise können je drei unter 120° zueinander
angeordnete Meßeinrichtungen und drei unter 120° zueinander angeordnete Bearbeitungseinheiten
verwendet werden, wobei der Winkel zwischen einer Meßeinrichtung und der benachbarten
Bearbeitungseinheit 60° beträgt.
[0023] Wenn nur gemessen wird, wird eine entsprechende Anordnung von drei unter 120° zueinander
angeordneten Meßeinrichtungen eingesetzt; die Bearbeitungseinheiten können dann ganz
fehlen oder werden, bei einer Vermessungs- und Bearbeitungsvorrichtung, nicht betätigt.
[0024] Der simultane Einsatz mehrerer Meßsysteme erbringt eine Vielfalt von Vorteilen, beispielsweise
die Möglichkeit einer wechselseitigen Kontrolle der einzelnen Meßeinrichtungen; die
Erkennung von Störungen wie beispielsweise Vibrationen, geometrischen Änderungen
der Tragkonstruktion, Luftturbulenzen im Strahlengang, Spindelschlag usw.; die Weiterarbeit
auch bei zeitweiligem Ausfall einer Meßeinrichtung und eine insgesamt sehr viel schnellere
Vermessung und ggf. Bearbeitung, insbesondere wenn gleichzeitig mehrere Meßsysteme
und ggf. Bearbeitungseinrichtungen in Drehrichtung hintereinander eingesetzt werden.
[0025] Insgesamt ermöglicht die Erfindung die Vermessung und die Formgebung großflächiger,
auch nicht-rotationssymmetrischer Asphären mit einer Konturtreue besser als 25 nm.
Die Erfindung ist von schlagender konzeptioneller Einfachheit, da sie ein Minimum
an Achsen benötigt, keine außergewöhnliche Anforderung an die Genauigkeit der Achsen
stellt und eine aufwendige Kontrolle der Bearbeitungswerkzeuge hinsichtlich Druckkraft,
Geschwindigkeit, Ausrichtung und Zustellung nicht nötig ist. Die Störanfälligkeit
ist wegen der hohen Redundanz in den Meßeinrichtungen gering, was zusammen mit der
Möglichkeit der Selbstkontrolle und Fehlererkennung eine große Betriebssicherheit
gewährleistet. Mehrere Einzelteile, beispielsweise mehrere Spiegelkörper eines Segmentspiegels,
können gleichzeitig vermessen und ggf. bearbeitet werden. Der Vermessungs- bzw. Bearbeitungsprozeß
muß nicht unterbrochen werden, um die Inspektion und Kontrolle der Oberflächengüte
zu ermöglichen; erst recht muß das Werkstück dazu nicht aus der Vorrichtung entnommen
werden. Die Erfindung ermöglicht so eine sehr schnelle und sehr ökonomische Vermessung
und ggf. Bearbeitung.
[0026] Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten
Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen
Fig. 1 eine periphere Anordnung von Spiegelsegmenten auf einem Rundtisch einer erfindungsgemäßen
Vermessungsvorrichtung;
Fig. 2 eine schematische Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine seitliche Schnittansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und 2;
Fig. 4 eine schematisierte Draufsicht auf einen Teil einer Meßeinrichtung;
Fig. 5 eine schematisierte Seitenansicht entsprechend Fig. 4;
Fig. 6 eine Rückansicht der Meßeinrichtung gemäß Fig. 4 und 5;
Fig. 7 eine schematische Aufsicht auf eine erfindungsgemäße Poliervorrichtung und
Fig. 8 eine seitliche Schnittansicht der Poliervorrichtung gemäß Fig. 7.
[0027] Die in Fig. 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Vorrichtung umfaßt einen großen luftgelagerten
Rundtisch, auf dem die zu vermessenden Werkstücke, im Ausführungsbeispiel mehrere
Spiegelsegmente 20, zusammen mit ihren Tragelementen peripher aufgebaut werden. Die
als Vermessungsmaschine 10 für diese Spiegelsegmente 20 dienende Vorrichtung umfaßt
einen Grundrahmen 12, in dem eine Spindel 14 (Fig. 3) gelagert ist, die die Spiegelsegmente
trägt. Die Spindel 14 ist gegenüber dem Grundrahmen durch einen Motorantrieb um eine
senkrecht zur Zeichnungsebene stehende, zentrale Rotationsachse 15 drehbar; diese
Drehung erfolgt relativ langsam, beispielsweise mit einer Umdrehung pro Minute. Außerdem
ist mit der Spindel ein (nicht dargestellter) Encoder zur Bestimmung der Winkelstellung
der Spindel 14 gegenüber dem Grundrahmen 12 verbunden. Der Encoder kann als Glasmaßstab
ausgeführt werden und gestattet eine Genauigkeit der Winkelstellungsbestimmung im
Bereich von 10 bis 20 Bogensekunden. Die mittels des Encoders ermittelten Daten zur
Stellung der Spindel werden in einen Computer eingegeben.
[0028] Die Vermessungsmaschine 10 wird vorzugsweise in einem vibrationsentkoppelten, klimatisierten
Reinraum aufgestellt.
[0029] Oberhalb der Oberflächen 34 der Spiegelsegmente 20 sind Meßeinrichtungen 16 vorgesehen,
die fest mit dem Grundrahmen 12 verbunden sind und bei der Verdrehung der Spindel
14 nicht mitverdreht werden.
[0030] Wie Fig. 2 zeigt, sind drei Meßeinrichtungen 16 vorgesehen. Der Radialwinkel zwischen
zwei Meßeinrichtungen beträgt jeweils 120°.
[0031] Die Meßeinrichtungen 16 sind mit Heterodyn-Interferometern ausgestattet. Diese entsprechen
im Ausführungsbeispiel den von der Firma Zygo erhältlichen Heterodyn-Interferometern
vom Typ Axiom 2/20, sind aber hinsichtlich des Strahlenganges abgewandelt.
[0032] Ein Laserkopf und Empfänger 22 jedes Interferometers ist nahe der Rotationsachse
der Spindel 14 so angeordnet, daß der Strahlengang vom Laser radial auswärts gerichtet
ist, wie der Pfeil R in Fig. 3 bis 5 angibt. Der Strahlengang zurück zum Empfänger
ist radial einwärts gerichtet.
[0033] Entlang dem Strahlengang des Laserkopfs/Empfängers 22 verläuft eine Führungsbahn
24 radial auswärts (Fig. 3), wobei das rotationsachsennahe Ende der Führungsbahn als
Halterung für den Laserkopf/Empfänger 22 dienen kann.
[0034] Ein Meßkopf 28 des Heterodyn-Interferometers ist entlang der Führungsbahn 24 in
radialer Richtung verschiebbar, so daß er über die gesame Breite des Spiegelsegments
20 in radialer Richtung verfahren werden kann. Die Bewegung des Meßkopfes 28 erfolgt
durch im Stand der Technik bekannte Vorrichtungen.
[0035] Die Gradlinigkeit der Führungsbahn 24 in horizontaler wie vertikaler Hinsicht ist
relativ unkritisch; Gradinigkeiten von 10 µm reichen aus.
[0036] Entlang der Führungsbahn 24 erstreckt sich ein als Encoder für die Radialstellung
des Meßkopfes dienender Glasmaßstab oder dergleichen, der in den Fig. nicht gezeigt
ist.
[0037] Neben der Führungsbahn 24 erstreckt sich, wie Fig. 4 zeigt, parallel ein Referenzelement
26, das beispielsweise durch ein poliertes Zerodurlineal gebildet wird. Das Referenzelement
26 ist im Abstand einiger Millimeter über der Oberfläche 34 des Spiegelsegmentes 20
aufgehängt, und wird im Ausführungsbeispiel von den Abstützungen für die Führungsbahn
24 getragen, die sich einerseits nahe der Rotationsachse, andererseits am Außenumfang
der Vermessungsmaschine 10 vom Grundrahmen 12 erheben.
[0038] Der Meßkopf 28 ermöglicht eine interferometrische Vermessung sowohl hinsichtlich
des Referenzelementes 26, als auch der Oberfläche 34, wie in Fig. 4 bis 6 einerseits
durch eine gepunktete, andererseits durch eine durchgezogene Linie angedeutet ist.
[0039] Die vom Heterodyn-Interferometer ermittelten Daten werden ebenfalls in den genannten
Computer eingegeben.
[0040] Der Vermessungsvorgang beginnt mit dem Einmessen der Referenzelemente mittels der
zugeordneten Heterodyn-Interferometer. Dazu wird der Meßkopf 28 auf der Führungsbahn
24 entlang dem zugeordneten Referenzelement 26 verfahren, dessen Kontur zunächst nur
näherungsweise bekannt ist. Die Vermessung erfolgt bezüglich eines Geradlinigkeitsnormals
bekannter Geometrie, beispielsweise einer Quecksilberoberfläche, mit einer Genauigkeit
besser als 10 nm. So wird eine Bezugskontur 26′ am Referenzelement ermittelt, die
datenmäegebenen, im Computer bereits gespeicherten Sollwerte können die Abweichungen
von der Sollgeometrie bestimmt werden.
[0041] Falls erforderlich, können Axialschlag der Spindel, Vibrationen und dergleichen überwacht
und entsprechende Meßdaten dem Computer zur Kompensation übermittelt werden. Hierzu
können beispielsweise weitere unabhängige Interferometer eingesetzt werden.
[0042] Ein (nicht gezeigter) Wellenlängenkompensator mit einer Auflösung von beispielsweise
5 x 10⁻⁹ stellt luftdruckabhängige Wellenlängenänderungen fest und ermöglicht eine
entsprechende Kompensation der Meßdaten.
[0043] Bei der Messung erfolgt die genannte langsame Drehbewegung der Spindel 14, so daß
zusammen mit der radialen linearen Bewegung des Meßkopfes 28 die zu vermessenden Oberflächenbereiche
spiralförmig radial einwärts oder auswärts von den Meßeinrichtungen überstrichen werden.
Wegen der genannten geometrischen Bedingungen sind die Toleranzen bezüglich der Oberflächen-Hauptebene
nicht sehr kritisch. Dies gilt natürlich nicht für die Toleranzen in zur Hauptebene
senkrechter Richtung, d. h. Axialrichtung der Spindel 14.
[0044] Während sich die zu vermessende Oberfläche unter der Meßeinrichtung 16 durchbewegt,
wird, wie schon gesagt, die Ist-Kontur gemessen und im Computer gespeichert.
[0045] Damit die interferometrisch abgetasteten Werkstück- und Referenzelement-Oberflächen
keine Fehlmessungen ergeben, müssen diese staubfrei bleiben. Zur Entfernung von Staub
u.dgl. kann eine zwischen den Meßeinrichtungen angeordnete eine Säuberungsvorrichtung,
beispielsweise eine Absaugvorrichtung (nicht gezeigt) eingesetzt werden.
[0046] Fig. 7 und 8 zeigen eine erfindungsgemäße Poliervorrichtung, mit der das erfindungsgemäße
Bearbeitungsverfahren durchgeführt werden kann.
[0047] In ihrem grundsätzlichen Aufbau entspricht die Poliervorrichtung 10′ der bereits
anhand Fig. 1 bis 6 beschriebenen Vermessungsvorrichtung. Daher entsprechen die in
Fig. 7 und 8 gezeigten Teile den Teilen in Fig. 1 bis 6, die gleiche Bezugszeichen
tragen.
[0048] Gegenüber der Vermessungsvorrichtung (Fig. 1 bis 6) kommen bei der Poliervorrichtung
nur Bearbeitungseinheiten 18 hinzu.
[0049] Die Bearbeitungseinheiten 18 sind ebenfalls fest mit dem Grundrahmen 12 verbunden
und werden bei der Verdrehung der Spindel 14 nicht mitverdreht. Im Ausführungsbeispiel
sind drei Bearbeitungseinheiten 18 um jeweils 120° zueinander versetzt so gegenüber
den Meßeinrichtungen 16 angeordnet, daß jeweils zwischen zwei Meßeinrichtungen 16
eine Bearbeitungseinheit 18 liegt und der Winkel zwischen benachbarten Meßeinrichtungen
16 und Bearbeitungseinheiten 18 gerade 60° beträgt.
[0050] Die Bearbeitungseinheiten 18 weisen, ähnlich wie die Meßeinrichtungen 16, eine Führungsbahn
32 auf, die oberhalb der Oberfläche 34 des Spiegelsegments 20 verläuft und am nichtverdrehten
Teil der Poliermaschine 10′ abgestützt ist.
[0051] Entlang der Führungsbahn 32 ist ein Polierkopf 30 über die gesamte Radialerstreckung
des Spiegelsegments 20 verfahrbar. Größe und Formgebung des Polierstiftes des Polierkopfes
30 werden auf die Geometrie der zu bearbeitenden Oberfläche abgestimmt.
[0052] Antrieb und Verstellung des Polierkopfes 30 erfolgen durch im Stand der Technik bekannte
Vorrichtungen; ein sich entlang der Führungsbahn 32 erstreckender Encoder (nicht gezeigt),
der ebenfalls durch einen Glasmaßstab gebildet werden kann, ermöglicht die Feststellung
der jeweiligen Radialposition des Polierkopfes 30. Im Betrieb wird der Polierkopf
30 auf der Grundlage der im Computer gespeicherten Daten stets im gleichen Abstand
zur Rotationsachse 15 (Rundtischmitte) gehalten wie der zugeordnete Interferometermeßkopf
28, d. h. der Meßkopf der in Bearbeitungsrichtung A (Fig. 7) vorausgehenden Meßeinrichtung
16. Die Polierstifte der Polierköpfe 30 werden computergesteuert auf die Oberfläche
aufgesetzt bzw. von dieser abgehoben. Der Bearbeitungsdruck der Polierstifte auf
die Oberfläche wird so eingestellt, daß der Materialabtrag zwischen zwei Interferometerplätzen
höchstens gleich der zulässigen Konturtoleranz (z. B. 25 nm) ist.
[0053] Der Bearbeitungsvorgang beginnt, wie der schon beschriebene Vermessungsvorgang,
mit dem Einmessen der Referenzelemente 26. Es folgt die schon beschriebene Vermessung
der Oberflächenkontur-Istwerte und die rechnerische Bestimmung der Abweichungen von
der Sollgeometrie der Oberfläche.
[0054] Bei der Drehbewegung der Spindel 14 werden Bearbeitungsbereiche gebildet, die sich
entsprechend den schon be schriebenen Vermessungsbereichen spiralförmig radial einwärts
oder auswärts erstrecken. Der Abstand der Spiralbahnen entspricht der Wegstrecke,
auf der sich die Pfeilhöhe der Spiegeloberfläche in radialer Richtung bezüglich des
Referenzelementes um eine Toleranzeinheit ändert, beispielsweise um 25 nm. Bei langbrennweitigen
Parabolsegmenten macht dies typischerweise einige Zehntel Millimeter aus, bei günstiger
Ausbildung der Referenzelemente sogar nur einige Millimeter. Diese Bahnabstände werden
bei der Wahl der Polierstifte hinsichtlich Größe und Formgebung zugrundegelegt.
[0055] Während sich die Oberfläche unter der Meßeinrichtung 16 durchbewegt, wird ihre Ist-Kontur
gemessen und datenmäßig im Computer gespeichert. Mittels dieser gespeicherten Ist-Konturdaten
erfolgt die Steuerung der in Bearbeitungsrichtung A folgenden Bearbeitungseinheit,
also des Polierkopfes 30. Die Abtragsrate wird dabei so eingestellt, daß der Abtrag
zwischen zwei in Bearbeitungsrichtung A aufeinanderfolgenden Meßeinheiten kleiner
ist als die Toleranzeinheit (z. B. 25 nm). Das bedeutet, daß zwischen zwei Meßvorgängen
nie so viel Material abgetragen werden kann, daß die Konturtoleranz überschritten
wird.
[0056] Die der genannten Bearbeitungsstation in Bearbeitungsrichtung A folgende Meßeinrichtung
16 stellt fest, ob der vorausgegangene Bearbeitungsschritt die Oberflächen-Istkontur
bereits in den Toleranzbereich der Oberflächen-Sollkontur gebracht hat. Wenn dies
der Fall ist, wird die nachfolgende Bearbeitungsstation in diesem Bearbeitungsbereich
nicht betätigt, so daß kein weiterer Abtrag erfolgt.
[0057] Die Meß- und Bearbeitungsvorgänge werden solange wiederholt, bis sämtliche Spiegelsegmente
innerhalb der Toleranz die Oberflächen-Sollkontur erreicht haben.
[0058] Die bereits genannte Absaugvorrichtung dient bei der Bearbeitung vorteilhaft zur
Entfernung von Abtragungsrückständen.
[0059] Die Trennung des Meßvorganges zum zugeordneten Bearbeitungsvorgang (d. h. beim gleichen
Oberflächenbereich) in zeitlicher Hinsicht ermöglicht es, daß beim Bearbeiten entstehende
lokale Erwärmungen sich vor der nächsten Messung wieder abbauen und Luftwirbel abklingen.
[0060] Wenn eine Unterbrechung der Bearbeitung an Fugen und Aussparungen zwischen einzelnen
Werkstückteilen, beispielsweise Spiegelsegmenten, unerwünscht ist, können Füllkörper
eingesetzt und mitpoliert werden.
[0061] Es versteht sich, daß der gesamte Bearbeitungsvorgang beendet wird, sobald die Meßeinheiten
das Erreichen der Sollkontur für die gesamte Oberfläche feststellen.
1. Verfahren zur berührungslosen Vermessung von Oberflächen, insbesondere von großflächigen
Spiegeln oder dergleichen, bei dem zur Ermittlung von Konturabweichungen der Oberfläche
die Differenz zwischen interferometrisch erfaßten Oberflächenkontur-Istwerten und
vorgewählten Oberflächenkontur-Sollwerten bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) eine Bezugskontur wenigstens eines Referenzelements, deren Erstreckung einem Vermessungsbereich
der Oberfläche im wesentlichen entspricht, interferometrisch bezüglich eines Normals
vermessen wird, dessen Geometrie innerhalb der zulässigen Konturtoleranz der Oberfläche
bekannt ist,
b) daß die zu vermessende Oberfläche in eine definierte räumliche Lage bezüglich des
Referenzelementes gebracht und
c) die Beabstandung der Bezugskontur vom Vermessungsbereich der Oberfläche inkrementell
interferometrisch erfaßt wird und die jeweilige Differenz zwischen Ist- und Sollwert
bestimmt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzelement und die zu bearbeitende Oberfläche
relativ zueinander bewegt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzelement auf eine gedachte Radiallinie bezüglich
einer senkrechten Rotaionsachse durch die Oberflächenhauptebene liegt, um welche
Rotationsachse die Oberfläche gedreht wird, so daß der im wesentlichen radial verlaufende
Vermessungsbereich einen Teil einer Spirallinie auf der Oberfläche bildet.
4. Verfahren nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß jede von einem Vermessungsbereich gebildete Spiralbahn
der Spirallinie einer Wegstrecke entspricht, auf der sich die Pfeilhöhe der Oberfläche
in radialer Richtung bezüglich der Bezugskontur des Referenzelementes um die Konturtoleranz
ändert.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkopf des Interferometers in inkrementellen Schritten
entlang der zugeordneten Radiallinie über den Vermessungsbereich bewegt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Referenzelemente beabstandet aufeinanderfolgend
verwendet werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Ist- und Sollwerte durch Laser-Interferometer
erfolgt und gegebenenfalls der Einfluß der Wellenlängen-Luftdruckabhängigkeit des
Laserlichts interferometrisch in Echtzeit zur Korrektur erfaßt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß scannende Heterodyn-Interferometer zusammen mit linearen
Referenzelementen verwendet werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen-Hauptebene im wesentlichen horizontal
bezüglich der Gravitationsrichtung ausgerichtet wird und das Referenzelement im geringen
Abstand von der Oberfläche oberhalb dieser aufgehängt oder abgestützt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche vorbereitend auf eine Konturrichtigkeit
im Bereich einiger 10⁻⁶m vorpoliert wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß die interferometrischen Erfassungsvorgänge, die Berechnungen
sowie die Steuer- und Regelvorgänge bei der Vermessung mittels eines Computers automatisiert
vorgenommen werden.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Computers die geometrischen Soll-Daten der
Oberfläche berechnet bzw. gespeichert werden.
13. Verfahren zur berührungslosen Vermessung und abtragenden Bearbeitung von Oberflächen,
insbesondere zum Feinstpolieren großflächiger Spiegel oder dergleichen, bei dem die
Differenz zwischen interferometrisch erfaßten Oberflächenkontur-Istwerten und vorgewählten
Oberflächenkontur-Sollwerten bestimmt und in Abhängigkeit vom Ergebnis ein oberflächiger
Materialabtrag vorgenommen wird, dadurch gekennzeichnet, daß
a) eine Bezugskontur wenigstens eines Referenzelements, deren Erstreckung einem Bearbeitungsbereich
der Oberfläche im wesentlichen entspricht, interferometrisch bezüglich eines Normals
vermessen wird, dessen Geometrie innerhalb der zulässigen Konturtoleranz der zu erzielenden
Oberfläche bekannt ist,
b) daß die zu bearbeitende Oberfläche in eine definierte räumliche Lage bezüglich
des Referenzelementes gebracht und
c) die Beabstandung der Bezugskontur vom Bearbeitungsbereich der Oberfläche inkrementell
interferometrisch erfaßt sowie die jeweilige Differenz zwischen Ist- und Sollwert
bestimmt wird,
d) daß in Abhängigkeit vom Ergebnis im Bearbeitungsbereich nachfolgend ein Materialabtrag
von der Oberfläche vorgenommen wird, dessen Ausmaß die zulässige Konturtoleranz nicht
übersteigt, und
e) die Erfaßung gemäß Schritt c) und gegebenenfalls die Bearbeitung gemäß Schritt
d) wiederholt werden, bis die Oberflächenkontur innerhalb der Toleranz dem Sollwert
entspricht.
14. Verfahren nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß der Materialabtrag durch wenigstens ein antreibbares gesteuertes
Werkzeug einer Bearbeitungseinheit, insbesondere einen oder mehrere Polierstifte erfolgt.
15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzelement und eine Bearbeitungseinheit in festem
Abstand zueinander angeordnet werden und die zu bearbeitende Oberfläche relativ dazu
bewegt wird, so daß der Bearbeitungsbereich nacheinander in entsprechende Stellungen
gegenüber dem Referenzelement und der Bearbeitungseinheit gebracht wird.
16. Verfahren nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, daß das Referenzelement und die Bearbeitungseinheit auf gedachten
Radiallinien bezüglich einer senkrechten Rotationsachse durch die Oberflächenhauptebene
liegen, um welche Rotationsachse die Oberfläche gedreht wird, so daß der im wesentlichen
radial verlaufende Bearbeitungsbereich einen Teil einer Spirallinie auf der Oberfläche
bildet.
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß jede der von den Bearbeitungsbereichen gebildeten Spiralbahnen
der Spirallinie einer Wegstrecke entspricht, auf der sich die Pfeilhöhe der Oberfläche
in radialer Richtung bezüglich der Bezugskontur des Referenzelementes um die Konturtoleranz
ändert.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Bearbeitungswerkzeug der Bearbeitungseinheit
und der Meßkopf des Interferometers in einander zugeordneten inkrementellen Schritten
entlang den jeweiligen Radiallinien bewegt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Referenzelemente und Bearbeitungseinheiten alternierend
aufeinanderfolgend verwendet werden.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 19,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Ist- und Sollwerte durch Laser-Interferometer
erfolgt und gegebenenfalls der Einfluß der Wellenlängen-Luftdruckabhängigkeit des
Laserlichts interferometrisch in Echtzeit zur Korrektur erfaßt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß scannende Heterodyn-Interferometer zusammen mit linearen
Referenzelementen verwendet werden.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächen-Hauptebene im wesentlichen horizontal
bezüglich der Gravitationsrichtung ausgerichtet wird und das Referenzelement im geringen
Abstand von der Oberfläche oberhalb dieser aufgehängt oder abgestützt wird.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche vorbereitend auf eine Konturrichtigkeit
im Bereich einiger 10⁻⁶m vorpoliert wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die
interferometrischen Erfassungsvorgänge, die Berechnungen sowie die Steuer- und Regelvorgänge
bei der Bearbeitung mittels eines Computers automatisiert vorgenommen werden.
25. Verfahren nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Computers die geometrischen Soll-Daten der
Oberfläche berechnet bzw. gespeichert werden.
26. Vorrichtung zur berührungslosen Vermessung von Oberflächen, insbesondere von
großflächigen Spiegeln oder dergleichen, mit einer das Werkstück, dessen Oberfläche
zu vermessen ist, aufnehmenden Tragstruktur und Meßvorrichtungen zur interferometrischen
Erfassung der Oberflächenkontur,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) wenigstens ein Referenzelement (26) vorgesehen ist, das sich beabstandet im wesentlich
parallel zu einem Vermessungsbereich der Oberfläche (34) erstreckt,
b) eine Interferometer-Meßeinrichtung (16) dem Referenzelement (26) zugeordnet ist,
mittels derer das Referenzelement (26) vermessen und der Abstand zwischen dem Referenzelement
(26) und dem Vermessungsbereich erfaßt wird,
c) Vorrichtungen (14) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück
(20) und der Meßeinrichtung (16) vorgesehen sind.
27. Vorrichtung nach Anspruch 26,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Tragstruktur (12, 14) zur Aufnahme des Werkstücks
mit bezüglich der Gravitationsrichtung im wesentlichen waagerecht liegender Oberflächen-Hauptebene
vorgesehen ist.
28. Vorrichtung nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur von einem Rundtisch mit einer Spindel
(14) gebildet wird, die um eine vertikale Rotationsachse drehbar ist.
29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur bzw. der Rundtisch eine luftgelagerte
Spindel (14) aufweist, der ein Encoder zur Ermittlung der Winkelstellung der Spindel
bezüglich der nicht verdrehten Tragstruktur zugeordnet ist, wobei die Spindel vorzugsweise
einen Axialschlag von weniger als 0,1 Bogensekunden aufweist.
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur einen im Betrieb nicht mitverdrehten
Grundrahmen (12) umfaßt.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 30,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (16) ortsfest oberhalb der Oberfläche
(34) des Werkstücks (20) angeordnet, insbesondere am Grundrahmen (12) aufgehängt bzw.
abgestützt sind und bei der Verdrehung des Werkstücks nicht mitverdreht werden.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung eine horizontal, insbesondere von
der Rotationsachse radial bis über die äußere Begrenzung der zu bearbeitenden Oberfläche
(34) hinaus verlaufende Führungsbahn (24) aufweist, entlang derer der Interferometer-Meßkopf
(28) verfahrbar ist.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 32,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere gleiche Meßeinrichtungen (16) vorgesehen
sind, insbesondere drei um 120° um die Rotationsachse des Rundtisches winkelbeabstandete
Meßeinrichtungen (16) vorgesehen sind.
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (16) mit Encodern wie beispielsweise
Glasmaßstäben oder dergleichen zur Erfassung der Stellung, insbesondere der Radialstellung
des jeweiligen Meßkopfes (28) versehen sind, wobei sich die Encoder insbesondere entlang
den Führungsbahnen (24) erstrecken.
35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 34,
dadurch gekennzeichnet, daß die Interferometer-Meßeinrichtungen (16) als scannende
Heterodyn-Interferometer ausgebildet sind, wobei insbesondere die Laserköpfe und Empfänger
(22) nahe der Rotationsachse des Rundtisches bzw. der Spindel (14) angeordnet sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 35,
dadurch gekennzeichnet, daß ein interferometrischer Wellenlängen-Kompensator vorgesehen
ist, der luftdruck abhängige Wellenlängenänderungen zur Kompensation erfaßt.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 36,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzelemente (26) im wesentlichen linear ausgebildet
sind und sich insbesondere parallel zur zugeordneten Führungsbahn (24) erstrecken,
und insbesondere aus langgestreckten mechanisch formstabilen Körpern, beispielsweise
einem polierten Zerodurlineal, bestehen.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 37,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzelemente (26) im Abstand einiger Millimeter
über der zu bearbeitenden Oberfläche (34) aufgehängt bzw. abgestützt sind.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 38,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiteres unabhängiges Interferometer zur
Erfassung des Axialschlags der Spindel, zur Erfassung von Vibrationen der Vorrichtung
und dergleichen vorgesehen ist.
40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 26 bis 39,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer zur Speicherung der Sollkontur-Daten, der
Istkontur-Meßdaten und zur Berechnung der Differenz zwischen beiden vorgesehen ist.
41. Vorrichtung zur abtragenden Bearbeitung von Oberflächen, insbesondere zum Feinstpolieren
großflächiger Spiegel oder dergleichen, mit einer das Werkstück, dessen Oberfläche
zu bearbeiten ist, aufnehmenden Tragstruktur, wenigstens einem abtragenden Bearbeitungswerkzeug,
Vorrichtungen zur Relativbewegung von Werkstück und Bearbeitungswerkzeug sowie Meßvorrichtungen
zur interferometrischen Erfassung der Oberflächenkontur,
dadurch gekennzeichnet, daß
a) wenigstens ein Referenzelement (26) vorgesehen ist, das sich beabstandet im wesentlich
parallel zu einem Bearbeitungsbereich der Oberfläche (34) erstreckt,
b) eine Interferometer-Meßeinrichtung (16) dem Referenzelement (26) zugeordnet ist,
mittels derer das Referenzelement (26) vermessen und der Abstand zwischen dem Referenzelement
(26) und dem Bearbeitungsbereich erfaßt wird,
c) wenigstens eine von der Meßeinrichtung (16) beabstandete Bearbeitungseinheit (18)
vorgesehen ist, mittels derer das Bearbeitungswerkzeug (30) abtragend über den gesamten
Bearbeitungsbereich bewegbar ist, und
d) Vorrichtungen (14) zur Erzeugung einer Relativbewegung zwischen dem Werkstück
(20) einerseits und der Meßeinrichtung (16) sowie der Bearbeitungseinheit (18) andererseits
vorgesehen sind, um den Bearbeitungsbereich nacheinander mit der Meßeinrichtung (16)
und der Bearbeitungseinheit (18) in einander entsprechende Relativstellungen zu bringen.
42. Vorrichtung nach Anspruch 41,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Tragstruktur (12, 14) zur Aufnahme des Werkstücks
mit bezüglich der Gravita tionsrichtung im wesentlichen waagerecht liegender Oberflächen-Hauptebene
vorgesehen ist.
43. Vorrichtung nach Anspruch 42,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur von einem Rundtisch mit einer Spindel
(14) gebildet wird, die um eine vertikale Rotationsachse drehbar ist.
44. Vorrichtung nach Anspruch 42 oder 43,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur bzw. der Rundtisch eine luftgelagerte
Spindel (14) aufweist, der ein Encoder zur Ermittlung der Winkelstellung der Spindel
bezüglich der nicht verdrehten Tragstruktur zugeordnet ist, wobei die Spindel vorzugsweise
einen Axialschlag von weniger als 0,1 Bogensekunden aufweist.
45. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 42 bis 44,
dadurch gekennzeichnet, daß die Tragstruktur einen im Betrieb nicht mitverdrehten
Grundrahmen (12) umfaßt.
46. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 45,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (16) und die Bearbeitungseinheiten
(18) ortsfest oberhalb der Oberfläche (34) des Werkstücks (20) angeordnet, insbesondere
am Grundrahmen (12) aufgehängt bzw. abgestützt sind und bei der Verdrehung des Werkstücks
nicht mitverdreht werden.
47. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 46,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung und die Bearbeitungseinheit horizontal,
insbesondere von der Rotationsachse radial bis über die äußere Begrenzung der zu bearbeitenden
Oberfläche (34) hinaus verlaufende Führungsbahnen (24 bzw. 32) aufweisen, entlang
derer einesfalls der Interferometer-Meßkopf (28), andernfalls das Bearbeitungswerkzeug
(30) verfahrbar ist.
48. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 47,
dadurch gekennzeichnet, daß jeweils mehrere gleiche, alternierend angeordnete Meßeinrichtungen
(16) und Bearbeitungseinheiten (18) vorgesehen sind, insbesondere drei um 120° um
die Rotationsachse des Rundtisches winkelbeabstandete Meßeinrichtungen (16) und drei
um 120° um die Rotationsachse winkelbeabstandete Bearbeitungseinheiten (18) so vorgesehen
sind, daß einander benachbarte Meßeinrichtungen und Bearbeitungseinheiten unter einem
Winkel von 60° zueinander liegen.
49. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 48,
dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtungen (16) und die Bearbeitungseinheiten
(18) mit Encodern wie beispielsweise Glasmaßstäben oder dergleichen zur Erfassung
der Stellung, insbesondere der Radialstellung des jeweiligen Meßkopfes (28) bzw. Werkzeugs
(30) versehen sind, wobei sich die Encoder insbesondere entlang den Führungsbahnen
(24 bzw. 32) erstrecken.
50. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 49,
dadurch gekennzeichnet, daß die Interferometer-Meßeinrichtungen (16) als scannende
Heterodyn-Interferometer ausgebildet sind, wobei insbesondere die Laserköpfe und Empfänger
(22) nahe der Rotationsachse des Rundtisches bzw. der Spindel (14) angeordnet sind.
51. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 50,
dadurch gekennzeichnet, daß ein interferometrischer Wellenlängen-Kompensator vorgesehen
ist, der luftdruckabhängige Wellenlängenänderungen zur Kompensation erfaßt.
52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 51,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzelemente (26) im wesentlichen linear ausgebildet
sind und sich insbesondere parallel zur zugeordneten Führungsbahn (24) erstrecken,
und insbesondere aus langgestreckten mechanisch formstabilen Körpern, beispielsweise
einem polierten Zerodurlineal, bestehen.
53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 52,
dadurch gekennzeichnet, daß die Referenzelemente (26) im Abstand einiger Millimeter
über der zu bearbeitenden Oberfläche (34) aufgehängt bzw. abgestützt sind.
54. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 53,
dadurch gekennzeichnet, daß elektronische Steuervorrichtungen zur Führung der Werkzeuge
(30) auf der Radialposition des Meßkopfes (28) der bezüglich des Bearbeitungsablaufs
der Oberfläche (34) vorausgehenden Meßeinrichtung (16) sowie zum Aufsetzen und Abheben
des Bearbeitungswerkzeugs (30) auf die bzw. von der Oberfläche (34) vorgesehen sind.
55. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 54,
dadurch gekennzeichnet, daß Druckeinstellvorrichtungen für das Bearbeitungswerkzeug
(30) vorgesehen sind, die den Bearbeitungsdruck des Werkzeugs so einzustellen gestatten,
daß der Materialabtrag bei einem Bearbeitungsschritt höchstens gleich der zulässigen
Konturtoleranz ist.
56. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 55,
dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein weiteres unabhängiges Interferometer zur
Erfassung des Axialschlags der Spindel, zur Erfassung von Vibrationen der Vorrichtung
und dergleichen vorgesehen ist.
57. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 56,
dadurch gekennzeichnet, daß ein Computer zur Speicherung der Sollkontur-Daten, der
Istkontur-Meßdaten, zur Berechnung der Differenz zwischen beiden und zur Steuerung
der der jeweiligen Meßeinrichtung (16) zugeordneten Bearbeitungseinheit (18) vorgesehen
ist.
58. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 41 bis 57,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Säuberungs-, insbesondere Absaugvorrichtung zur
Entfernung von Abtragungsrückständen von der Oberfläche vorgesehen ist.