JP2000334834A - 賦型シート用成形型の製造装置及び製造方法 - Google Patents
賦型シート用成形型の製造装置及び製造方法Info
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Abstract
凹凸形状が2以上の単純形状の組み合わせであっても短
時間で精度良く加工ができる、賦型シート用成形型の製
造装置及び製造方法を提供する。 【解決手段】 切削チップ11aと、切削チップ11b
を、送り方向の間隔Y=nP+mとし、切り込み深さ方
向のずれをZとして刃物台13に固定し、矢印F方向に
送りながら、連続してプリズムシート用の成形型10の
微細凹凸である谷形状を切削する。
Description
レンズシートなどの比較的微細であって、規則的な凹凸
形状を有する賦型シートを製造するために使用される、
賦型シート用成形型の製造装置及び製造方法に関するも
のである。
どの比較的微細であって、規則的な凹凸形状を有する賦
型シートの成形時に使用する成形型を作製の際には、賦
型シート形状が微細形状であるため、旋盤による円筒形
状の成形型の切削加工では、1つの切削チップを備えた
1つのバイトにより、切削をスパイラル状に連続的に行
うなどして、位置精度を保つようにしている。
の製造装置は、1つのバイトを使用して切削を連続して
行うので、切削チップが摩耗したり、破損するなどの切
削チップの耐久性上の問題が生じ、成形型を精度良く製
造するのは難しかった。特にプリズムシートなどの微細
で鋭い凹凸を持つ賦型シート用の成形型には、賦型シー
トの製造上の理由から強い耐刷性が要求されるので、成
形型に用いられる素材は、硬度が高い難削材が望ましい
が、前述したように、このような素材を加工することは
難しかった。
工方法を示した図である。バイト1は、シャンク1cに
切削チップ1aを備え、刃物台3に固定される。成形型
素材4は、難削材であり、旋盤に取り付けられ回転す
る。成形素材4の切削溝4V1 から切削を開始し、図中
の矢印Fに示す送り方向へ刃物台3が送られることで、
切削溝4V1 ,4V2 と加工を進めていく。しかし、成
形型素材4が難削材であるために切削チップ1aの先端
も削れてしまい(1a−2)、加工後半の切削溝4V
(n-1) ,4Vn まで来ると、本来必要な切削溝の形状
(4V1 等)が加工できなくなる。
状が1つの単純形状の繰り返しである規則周期であると
きは加工できた素材であっても、2つ以上の単純形状の
繰り返しであるときは、数回に分けて加工を行ったり、
毎回バイトを変更するなどの必要があり、工作精度が低
下する上、加工にかかる時間、手間も多くかかり、成形
型の価格が数倍になっていた。
単純形状の繰り返しである成形型5の加工方法を示した
図である。加工は、谷Aを、切削チップ1aを備えたバ
イト1を用いて行い、次に残った谷Bを、切削チップ2
aを備えたバイト2に交換して行う。このような工程に
より加工を行うと、バイトの交換による取り付け誤差、
加工の繰り返しによる送り方向の送り量や位置、切削深
さ方向の切削量などの誤差が積算し、加工された成形型
の寸法精度が落ち、この成形型5によって成形されるプ
リズムシートなどの光学特性も、ねらいの特性を満足す
る事が難しく、また、成形型5の加工にかかる工数が倍
増するので、成形型5の価格も数倍になってしまってい
た。
く加工ができ、単位凹凸形状が2以上の単純形状の組み
合わせであっても短時間で精度良く加工ができる、賦型
シート用成形型の製造装置及び製造方法を提供すること
である。
解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容
易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付
して説明するが、これに限定されるものではない。すな
わち、請求項1の発明は、複数の単位凹凸形状を1次元
又は2次元方向に規則的な規則周期を持って形成してな
る賦型シートの製造に用いる、賦型シート用成形型の製
造装置であって、被切削材(10,20)に対して切削
深さ方向及び/又は送り方向に相対的に移動する刃物台
(13)に、前記被切削材を切削する第1の切削チップ
(11a,21a)と前記被切削材を切削する第2の切
削チップ(11b,21b)が同一のシャンク(11
c,21c)に装着されたバイト(11,21)を備え
る賦型シート用成形型の製造装置である。
シート用成形型の製造装置において、前記単位凹凸形状
は、2以上の単純形状の組み合わせであることを特徴と
する賦型シート用成形型の製造装置である。
に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、前記
単位凹凸形状は、断面形状が略三角形であることを特徴
とする賦型シート用成形型の製造装置である。
までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製造
装置において、前記第1の切削チップは、前記第2の切
削チップよりも先に送られる位置にあることを特徴とす
る賦型シート用成形型の製造装置である。
シート用成形型の製造装置において、前記第1の切削チ
ップは、粗削り用であり、前記第2の切削チップは、仕
上げ用であることを特徴とする賦型シート用成形型の製
造装置である。
までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製造
装置において、前記第1の切削チップは、その先端形状
が平坦な形状であり、前記第2の切削チップは、その先
端形状が鋭利な形状であることを特徴とする賦型シート
用成形型の製造装置である。
までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製造
装置において、前記第1の切削チップは、その先端形状
が1以上の曲線を組み合わせた形状であり、前記第2の
切削チップは、その先端形状が鋭利な形状であることを
特徴とする賦型シート用成形型の製造装置である。
までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製造
装置において、前記第1の切削チップ及び前記第2の切
削チップは、その先端形状が鋭利な形状であることを特
徴とする賦型シート用成形型の製造装置である。
までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製造
装置において、前記第1の切削チップと前記第2の切削
チップの先端位置が切削深さ方向にずれていることを特
徴とする賦型シート用成形型の製造装置である。
9までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製
造装置において、前記第1の切削チップと前記第2の切
削チップの送り方向の距離をY、前記第1及び第2の切
削チップの送り方向の規則周期をP、1以上の整数をn
としたとき、Y=nPの関係にあることを特徴とする賦
型シート用成形型の製造装置である。
9までのいずれか1項に記載の賦型シート用成形型の製
造装置において、前記第1の切削チップと前記第2の切
削チップの送り方向の距離をY、前記第1及び第2の切
削チップの送り方向の規則周期をP、mを0<m<Pの
値とし、1以上の整数をnとしたとき、Y=nP+mの
関係にあることを特徴とする賦型シート用成形型の製造
装置である。
を1次元又は2次元方向に規則的な規則周期を持って形
成してなる賦型シートの製造に用いる、賦型シート用成
形型の製造装置であって、被切削材に対して切削深さ方
向及び/又は送り方向に相対的に移動する工具台と、前
記工具台に固定され、前記被切削材を切削する第1の切
削工具と、前記工具台に固定され、前記被切削材を切削
する第2の切削工具とを備える賦型シート用成形型の製
造装置である。
を1次元又は2次元方向に規則的な規則周期を持って形
成してなる賦型シート用成形型の製造方法であって、被
切削材を切削する第1の切削チップと、前記被切削材を
切削する第2の切削チップが同一のシャンクに装着され
たバイトを、前記被切削材に対して切削深さ方向及び/
又は送り方向に移動させて加工を行う賦型シート用成形
型の製造方法である。
の実施の形態について、さらに詳しく説明する。 (第1実施形態)図1は、本発明による賦型シート用成
形型の製造装置の第1実施形態を説明する図である。な
お、以下に記す実施形態の説明において、前述した部位
と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、
重複する説明を適宜省略する。第1実施形態は、賦型シ
ート表面の凹凸の断面形状が2種類の略三角形状を組み
合わせたものの連続であるプリズムシートを成形するた
めの成形型の製造装置及び製造方法であり、具体的には
旋盤加工における切削工具であるバイトの、特にシャン
クへの切削チップの取り付けに関するものである。
製ブランクであり、これを図示しない旋盤で回転させな
がら切削することで、必要な微細凹凸形状を表面に作製
する。
プ11a,11bを備え、そのシャンク11cで刃物台
13に固定される。切削チップ11aの形状は、切削す
る成形型10の深い谷形状(10V1 ,10Vk ,10
V(k+2) 等)に合った形状である。切削チップ11bの
形状は、切削する成形型10の浅い谷形状(10V2,
10V(k-1) ,10V(k+1) 等)に合った形状である。
形型10で成型されるプリズムシートの拡大斜視図であ
る。プリズムシート15は、大小2種類の山の組み合わ
せが規則的につながったものであり、山の頂点の位置差
Z=30μm、左右差m=25μm、規則周期P=50
μmである。
ート15の型であるので、Z,P等の各寸法もプリズム
シート15と等しい。なおここでは、簡単のため、プリ
ズムシートの成形後の収縮などについては、考慮しない
こととする。
間隔Yは、mが0<m<Pで、nを1以上の整数とする
と、Y=nP+m の関係になるように固定される。
し、P=50μmなので、Y=5025μmである。よ
って、Y=5025μm,Z=30μmとなるように切
削チップ11aと切削チップ11bをシャンク11cに
固定した。また、固定の位置精度は±1μmとした。
を矢印Fの方向へ一定速度で送りながら、成形型10を
回転させることにより、スパイラル状に行った。送り速
度は、成形型10が一回転すると規則周期Pと同量送ら
れるように設定した。切削チップ11aは、切削チップ
11bよりも先に送られるので、切削チップ11aによ
って、深い谷形状の切削が10V1 ,…,10Vk ,1
0V(k+2) の順番でまず行われる。次に、100.5P
(5025μm)遅れた位置に固定された切削チップ1
1bによって、浅い谷形状の切削が、10V2 ,…,1
0V(k-1) ,10V(k+1) の順番で行われる。
なる2つの単純形状を組み合わせた凹凸形状を有する成
形型10を加工する製造装置として、それぞれの谷形状
に合った形状の2つの切削チップを成形型10の形状に
合わせてシャンク11cに固定したので、成形型10の
谷形状を正確に切削することができ、また、加工を一度
に行うことができ、切削時間が短縮され、製造価格を下
げることができる。
型シート用成形型の製造装置の第2実施形態を説明する
図である。
−P製のシリンダであり、これを図示しない旋盤で回転
させながら切削することで、必要な微細凹凸形状を表面
に作製する。
プ21a,21bを備え、そのシャンク21cで刃物台
13に固定される。切削チップ21aの形状は、切削チ
ップ21bの先端をC=2μmカットした形状である。
切削チップ21bの形状は、切削する成形型20の浅い
谷形状(20V1 ,20V2 等)に合った形状で、具体
的には、頂角60度の鋭角三角形である。
角60度の鋭角三角形が連続した、単純なプリズムシー
ト用の成形型で、規則周期P=50μmである。
ンク21cに固定されており、その間隔Yは、nを1以
上の整数とすると、Y=nPの関係になるように固定さ
れる。
なので、Y=5000μmである。よって、Y=500
0μmとなる間隔に固定し、深さ方向は、Z=5μmと
なるように切削チップ21aと21bをシャンク21c
に固定した。また、固定の位置精度は±1μmとした。
た。送り速度は、成形型20が一回転すると規則周期P
と同量送られるように設定した。第2実施形態では、切
削チップ21a,21bの間隔が規則周期Pの整数倍で
あるため、切削チップ21bは、切削チップ21aが切
削した位置と同じ位置をトレースしながら、さらに深
く、鋭く切削する。このとき既に切削チップ21aが2
0Vk ,20V(k+1) の形状に切削しているので、切削
チップ21bにかかる負担は軽減される。よって、難削
材を素材とする成形型20であっても、加工途中で切削
チップ先端が摩耗したり、破損するなどの耐久性上の問
題が生じない。
凸形状を有する成形型20を加工する製造装置として、
谷形状に合った形状の2つの切削チップのうち、一方の
先端を平坦な形状にしたものを、シャンク21cに固定
したので、素材が難削材であっても、切削チップ先端が
摩耗したり、破損するなどの耐久性上の問題を生じず
に、成形型20の谷形状を正確に切削することができ
る。また、加工を一度に行うことができるので、切削時
間が短縮され、製造価格を下げることができる。
されることなく、種々の変形や変更が可能であって、そ
れらも本発明の均等の範囲内である。
削チップを備えた例を示したが、これに限らず、たとえ
ば、シャンク部分と切削チップ部分が一体のバイトであ
ってもよい。
々の切削チップを同一のシャンクに装着し、刃物台に固
定する例を示したが、これに限らず、たとえば、複数の
バイトを1つの刃物台に固定してもよい。
端をカットした切削チップ21aを使用する例を示した
が、これに限らず、たとえば、同一形状の切削チップを
複数使用すると、先に送られる切削チップが摩耗して
も、後に送られる切削チップによって正しい形状が切削
されるので、同様な効果が得られる。また、はじめに先
端を丸めた切削チップを用いても、同様な効果が得られ
る。
イラル状に行う例を示したが、これに限らず、たとえ
ば、各谷が独立しているものを順番に加工してもよい。
発明によれば、同一のシャンクに固定された、被切削材
を切削する第1の切削チップと、第2の切削チップとを
使用して切削を行うので、切削チップの刃先が摩耗した
り、破損するなどの耐久性上の問題が生じず、連続して
加工を行えるので、切削形状を正確にすることができ
る。
は、2以上の単純形状の組み合わせである賦型シート用
の成形型を2以上の切削チップにより同時に連続して切
削するので、正確な形状である上に、低価格で成形型を
製造することができる。
求項2に記載の賦型シート用成形型の製造装置は、プリ
ズムシート用であるので、プリズムシート用成形型の形
状を正確にし、低価格で提供できる。
プは、第2の切削チップよりも先に送られる位置にある
ので、複数の切削を同時に行うことができ、複数の加工
を連続的に行うことができる。
プは、粗削り用であり、第2の切削チップは、仕上げ用
であるので、切削工具の耐久性が上がり、切削形状の精
度が高くなる。
プは、その先端形状が平坦な形状であり、第2の切削チ
ップは、その先端形状が鋭利な形状であるので、切削形
状のエッジが鋭く、正確な形状の成形型を短時間で製造
できる。
プは、その先端形状が1以上の曲線を組み合わせた形状
であり、第2の切削チップは、その先端形状が鋭利な形
状の刃先であるので、切削形状のエッジが鋭く、正確な
形状の成形型を短時間で製造できる。
プ及び第2の切削チップは、その先端形状が鋭利な形状
であるので、複数のプリズム形状などを有する賦型シー
ト用成形型の製造を精度よく短時間で行える。
プと第2の切削チップの先端位置が切削深さ方向にずれ
ているので、切り込み深さの異なる加工を同時に行うこ
とができ、加工が短時間で行えたり、バイトの耐久性上
の問題が生じない等の効果がある。
ップと第2の切削チップの送り方向の距離をY、前記第
1及び第2の切削チップの送り方向の規則周期をP、1
以上の整数をnとしたとき、Y=nPの関係にあるの
で、第2の切削工具は、第1の切削工具が切削した位置
を正確にトレースすることができる。
ップと第2の切削チップの送り方向の距離をY、前記第
1及び第2の切削チップの送り方向の規則周期をP、m
を0<m<Pの値とし、1以上の整数をnとしたとき、
Y=nP+mの関係にあるので、第2の切削チップは、
第1の切削チップが切削した位置から所定の距離ずれた
位置を正確にトレースすることができる。
に固定され、被切削材を切削する第1の切削工具と、第
2の切削工具とを使用して切削を行うので、切削工具の
刃先が摩耗したり、破損するなどの耐久性上の問題が生
じず、連続して加工を行えるので、切削形状を正確にす
ることができる。
ップと、第2の切削チップを同時に、被切削材に対して
切削深さ方向及び/又は送り方向に移動させて加工を行
うので、切削チップの先端が摩耗したり、破損するなど
の耐久性上の問題が生じず、連続して加工を行えるの
で、切削形状を正確にすることができる。また、複数の
形状を同時に加工することもできる。
トの拡大斜視図である。
ップ 1c,2c,11c,21c シャンク 3,13 刃物台 4,5,10,20 成形型 15 プリズムシート
Claims (13)
- 【請求項1】 複数の単位凹凸形状を1次元又は2次元
方向に規則的な規則周期を持って形成してなる賦型シー
トの製造に用いる、賦型シート用成形型の製造装置であ
って、 被切削材に対して切削深さ方向及び/又は送り方向に相
対的に移動する刃物台に、前記被切削材を切削する第1
の切削チップと前記被切削材を切削する第2の切削チッ
プが同一のシャンクに装着されたバイト、 を備える賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の賦型シート用成形型の
製造装置において、 前記単位凹凸形状は、2以上の単純形状の組み合わせで
あること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項3】 請求項1又は請求項2に記載の賦型シー
ト用成形型の製造装置において、 前記単位凹凸形状は、断面形状が略三角形であること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項4】 請求項1から請求項3までのいずれか1
項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップは、前記第2の切削チップよりも
先に送られる位置にあること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項5】 請求項4に記載の賦型シート用成形型の
製造装置において、前記第1の切削チップは、粗削り用
であり、前記第2の切削チップは、仕上げ用であるこ
と、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項6】 請求項1から請求項5までのいずれか1
項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップは、その先端形状が平坦な形状で
あり、 前記第2の切削チップは、その先端形状が鋭利な形状で
あること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項7】 請求項1から請求項5までのいずれか1
項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップは、その先端形状が1以上の曲線
を組み合わせた形状であり、 前記第2の切削チップは、その先端形状が鋭利な形状で
あること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項8】 請求項1から請求項5までのいずれか1
項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップ及び前記第2の切削チップは、そ
の先端形状が鋭利な形状であること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項9】 請求項1から請求項8までのいずれか1
項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップと前記第2の切削チップの先端位
置が切削深さ方向にずれていること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項10】 請求項1から請求項9までのいずれか
1項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップと前記第2の切削チップの送り方
向の距離をY、前記第1及び第2の切削チップの送り方
向の規則周期をP、1以上の整数をnとしたとき、 Y=nPの関係にあること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項11】 請求項1から請求項9までのいずれか
1項に記載の賦型シート用成形型の製造装置において、 前記第1の切削チップと前記第2の切削チップの送り方
向の距離をY、前記第1及び第2の切削チップの送り方
向の規則周期をP、mを0<m<Pの値とし、 1以上の整数をnとしたとき、 Y=nP+mの関係にあること、 を特徴とする賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項12】 複数の単位凹凸形状を1次元又は2次
元方向に規則的な規則周期を持って形成してなる賦型シ
ートの製造に用いる、賦型シート用成形型の製造装置で
あって、 被切削材に対して切削深さ方向及び/又は送り方向に相
対的に移動する工具台と、 前記工具台に固定され、前記被切削材を切削する第1の
切削工具と、 前記工具台に固定され、前記被切削材を切削する第2の
切削工具と、 を備える賦型シート用成形型の製造装置。 - 【請求項13】 複数の単位凹凸形状を1次元又は2次
元方向に規則的な規則周期を持って形成してなる賦型シ
ート用成形型の製造方法であって、 被切削材を切削する第1の切削チップと、前記被切削材
を切削する第2の切削チップが同一のシャンクに装着さ
れたバイトを、前記被切削材に対して切削深さ方向及び
/又は送り方向に移動させて加工を行う賦型シート用成
形型の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14971999A JP4221117B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 賦型シート用成形型の製造装置 |
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JP14971999A JP4221117B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 賦型シート用成形型の製造装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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JP2000334834A true JP2000334834A (ja) | 2000-12-05 |
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JP14971999A Expired - Fee Related JP4221117B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | 賦型シート用成形型の製造装置 |
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