JP2005040889A - 工具の溝切削開始点の位置決め方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導光板製造用金型に反射角の異なった溝を切削加工する際の工具回動後、ワ−クに次ぎの溝を切削加工するために工具を正常な切り込み開始点に戻す方法。
【解決手段】工具ヘッドの回転軸心を通る鉛直線と、工具ヘッドの回転軸心とバイトを結ぶ直線とが回転軸心で交わる角度をβとし、工具ヘッドの回転軸心とバイトを結ぶ直線の長さをＲとして、次式１よりＲを、式２よりβの値を算出し、角度γ_ｉバイトを回動した後、開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す位置（Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を次式３と式４より算出する。
式１ Ｒ＝｛（Ｙ_ｓ−Ｙ_０）^２＋（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）^２｝^１／２ ／２ｓｉｎ（α／２）
式２ β＝ｃｏｓ^−１｛（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）／２Ｒ・ｓｉｎ（α／２）｝−α／２
式３ Ｚ_ｉ＝Ｒ｛ｓｉｎ（β＋γ_ｉ）−ｓｉｎ β｝
式４ Ｙ_ｉ＝Ｒ｛ｃｏｓ β−ｃｏｓ（β＋γ_ｉ）｝
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
液晶表示板のバックライトまたはフロントライトに用いる溝を複数有する導光板の製造に用いる導光板金型へダイヤモンドバイトを用いて溝を切削加工する、あるいは、電鋳により導光板製造用金型を製造するに用いる金属蒸着した樹脂板に溝を施した電極を製造することが行われる。
本発明は、導光板の輝度を均一とするため溝の反射角度を異なるように加工する際に、この角度に応じてダイヤモンドバイトをＮＣ切削装置の回転軸廻りに回動させ、ワ−クに次ぎの溝を切削加工する際にダイヤモンドバイトを切削開始点に位置させる方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ノ−トパソコン、携帯電話、カ−ナビゲ−ション等の液晶表示装置の光拡散板としてバックライトまたはフロントライトに用いる溝を複数有する導光板が使用されている。図７に溝切導光板を用いたバックライト構造の一例を示す。図中、ＡはＬＥＤまたはランプ、Ｂは反射シ−ト、Ｃは導光板、Ｄは拡散反射処理面、Ｅは拡散シ−ト、Ｆはレンズシ−トである。
【０００３】
一般的なＬＥＤバックライトの構造では、サイドまたは下に置かれたＬＥＤ光が導光板に入射し、その導光板下面に作りこまれた溝状の拡散体により拡散されて液晶へ入射する。この光拡散板は、ダイヤモンドバイト（刃先）や超硬合金（タングステン炭素）刃先を有するＶ字状切刃を用いてマスタ−の金型ブロック材にＶ字状溝をバイト（切削）加工し、この溝切り加工された金型ブロック材を一部として組み立てた射出成形金型のキャビティ内に溶融したポリメチルメタクリレ−ト樹脂を射出成形することにより得られる。
【０００４】
一般に、導光板の溝深さは、３〜１２μｍで、ピッチ幅Ｐは、０．０２〜０．５ｍｍであり、ピッチ幅は同一であっても、等差級数的に暫時減少させてもよい。例えば、Ｐ_ｎ＋１＝Ｐ_ｎ−０．０１３（Ｐ_０＝０．４ｍｍ）である。
【０００５】
また、銀を１２〜３０ｎｍの厚み蒸着したポリメチルメタクリレ−ト樹脂板（厚み２〜４ｍｍ）の銀蒸着面側をダイヤモンドバイトにより溝切りしたものを電極として用い、鉄鋼を電鋳して金型ブロック材を製造し、この金型ブロック材を一部として組み立てた射出成形金型のキャビティ内に溶融したポリメチルメタクリレ−ト樹脂を射出成形することにより得られる。
【０００６】
金型ブロック材や金属蒸着樹脂板電極のワ−クに直線状の溝を従来の導光板切削装置を用いる加工時間よりは１／３の加工時間で切削方法として、左右方向に移動可能なテ−ブル上にワ−クを載置した後、鉛直方向に昇降可能で、かつ、前後方向に移動可能に設けたダイヤモンドバイトを用いてワ−クとダイヤモンドバイトの相対的な動きによりワ−ク表面に一方向の溝を多数切削加工するワ−クの溝切方法であって、ワ−クを載置するテ−ブルを左右方向に移動する駆動はサ−ボドライブリニアモ−タを用い、テ−ブルの左右往復移動時の往移動時または復移動時にワ−ク表面にダイヤモンドバイトを下降させて指定量だけワ−クへの切り込み・切削を行い、ワ−クへの切り込み・切削が行われたテ−ブル移動方向とは反対方向へのテ−ブル移動時は、ダイヤモンドバイトをワ−クに接触しない高さに上昇させてワ−クの切り込み・研削を行わないようにするとともに、切り込み・切削が行われない時のテ−ブルの移動速度を、切り込み・切削が行われる時のテ−ブル移動速度の２倍以上とすることを特徴とする、ワ−クの溝切方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
また、その方法を具体化する切削装置も株式会社 岡本工作機械製作所より導光板金型加工機ＬＣＤ３１５Ｌｉの商品名で市販され、実用化されている。
【０００７】
また、導光板における多数の反射面は、その反射面の輝度を均一とするため光源からの距離により角度を変えることがあり、研削装置の回転軸に切削工具アタッチメントを備え、このアタッチメントに設けたハ−モニックドライブ減速機の回動軸に切削工具を備えさせ、切削工具の角度調整を可能とした導光板金型切削装置が提案された（例えば、特許文献２参照。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００３−４８１１２号公報（第３−５頁および図１参照）
【特許文献２】
特開２００３−３９２２９号公報（第３−５頁および図１、図３参照）
【０００９】
前記導光板金型加工機を開示する特許文献２は、ダイヤモンドバイトの切削角度を切削方向（Ｘ軸方向）と直交するＺ軸方向に切削ヘッドの回転軸廻りに回動させて行い、ダイヤモンドバイトを下降させてワ−クに当接させて溝加工する記載はなされているが、ワ−クに次ぎの溝を切削加工する際にダイヤモンドバイトを切削開始点に位置させる具体的方法を開示していない。
【００１０】
現在では、導光板金型のＮＣ切削装置にはレ−ザ−と撮像カメラを利用した非接触３次元測定装置が付属され、回動されたダイヤモンドバイトの刃先の画像信号より座標系をコントロ−ラで求め、ついで、基準点とのズレをコントロ−ラで指示し、ダイヤモンドバイトの刃先を基準点位置に移動させることが行われている。
【００１１】
非接触３次元測定装置をＮＣ切削装置の作業現場に付属させることは作業場所を狭くする。また、ダイヤモンドバイトの回動の毎に非接触３次元測定装置を用いてダイヤモンドバイトの刃先の位置座標を求め、切削開始点の位置に移動させることに時間を要し、その溝の本数が多い故にワ−クに多数の溝を切削加工する時間が長時間となる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、非接触３次元測定装置をＮＣ切削装置の作業現場に付属させることなく、ＮＣ切削装置の制御ユニットのメモリに記憶された加工プログラムと入力される加工条件によりワ−クに溝加工できるＮＣ切削装置を提供するために、その加工条件のダイヤモンドバイトの刃先を角度γ_ｉ回動させたときの切削開始点へ戻す距離を決める方法を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１は、ＮＣ切削装置の制御ユニットのメモリ部に記憶されている溝加工プログラムに従って、記録部に入力された切削開始基準点位置およびピッチ幅Ｐ_ｉだけダイヤモンドバイトを前後方向に移動し、ワ−クに溝が逐次加工される毎にダイヤモンドバイトの刃先の向きが変更されてワ−クの溝反射面の長手方向と直角方向における異なった位置に変更される際の溝底を通る鉛直線に対するダイヤモンドバイトの刃先と回転軸中心を結ぶ直線のなす角度γ_ｉに基づいて、ＮＣ切削装置の左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能なテ−ブル上にワ−クを載置し、上下方向（Ｙ軸方向）に昇降可能で、かつ、前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けた工具ヘッドの回転軸に回動自在に取り付けられたダイヤモンドバイトを用いてワ−クとダイヤモンドバイトの相対的な動きによりワ−ク表面に溝を多数切削加工する際のワ−クに対する工具の溝切削開始点を位置決めする方法であって、前記ダイヤモンドバイトの刃先が前記角度γ_ｉとなるように回転された後に次ぎの溝を切削加工する開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す位置を次の工程を経て決定することを特徴とする、工具の溝切削開始点の位置決め方法を提供するものである。
（１）ダミ−ワ−クをテ−ブル上に載置し、ダイヤモンドバイトを下降してダミ−ワ−クにダイヤモンドバイトを当接させて当接点Ｏを切削開始基準点（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）＝（０，０，０）としてその座標位置を検出する。
（２）テ−ブルを移動させてダミ−ワ−ク表面に１本の直線を描く。
（３）所望の角度α（但し、αは１から４５度の角度である。）だけダイヤモンドバイトを工具ヘッドの回転軸廻りに回動させた後、ダイヤモンドバイトを下降してダミ−ワ−クにダイヤモンドバイトを当接させ、その当接点Ｓを計算点（Ｘ_ｓ，Ｙ_ｓ，Ｚ_ｓ）とし、その座標位置を検出する。
（４）テ−ブルを移動させて前記（２）工程で得た直線に平行な直線をダミ−ワ−ク表面に描く。
（５）ダミ−ワ−ク表面に描かれた前記２本の直線間の距離（Ｚ_ｓ−Ｚ_ｏ）を測定する。
（６）工具ヘッドの回転軸心を通る鉛直線と、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線とが回転軸の中心点で交わる角度をβとし、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線の長さをＲとして、次式１よりＲを、式２よりβの値を算出する。
Ｒ＝｛（Ｙ_ｓ−Ｙ_０）^２＋（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）^２｝^１／２ ／２ｓｉｎ（α／２） …１
β＝ｃｏｓ^−１｛（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）／２Ｒ・ｓｉｎ（α／２）｝−α／２ …２
（７）上記Ｒとβの値をＮＣ切削装置の記録部に入力する。
（８）前記角度γ_ｉとなるようにダイヤモンドバイトが回転軸の廻りに回動された後、溝加工プログラムに従って制御ユニットの演算部で溝を切削加工する開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す距離（Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を次式３と式４より算出する。
Ｚ_ｉ＝Ｒ｛ｓｉｎ（β＋γ_ｉ）−ｓｉｎ β｝ …３
Ｙ_ｉ＝Ｒ｛ｃｏｓ β−ｃｏｓ（β＋γ_ｉ）｝ …４
（９）ダイヤモンドバイトをＺ軸方向にＺ_ｉだけ後退させるとともに、Ｙ軸方向にＹ_ｉだけ下降させてダイヤモンドバイトを溝切削開始点に位置させる。
【００１４】
工具の回転軸心とダイヤモンドバイト間の直線距離Ｒおよび基準点と工具の回転軸心を結ぶ直線が工具の回転軸心を通る鉛直線と成す角度βとから、ダイヤモンドバイト回動後、切削基準点（Ｘ座標は０）にダイヤモンドバイトを戻す距離Ｚ_ｉおよびＹ_ｉが算出できる。
よって、非接触３次元測定装置をＮＣ切削装置の作業現場に付属させることなく、加工プログラムに基づいてワ−クに溝を連続して加工することができるので、従来のようなダイヤモンドバイトの回動毎に非接触３次元測定装置で刃先位置を確認する作業時間が省略でき、ワ−ク１個仕上げる切削加工時間が大幅に短縮される。
【００１５】
請求項２の発明は、前記工具の溝切削開始点の位置決め方法において、工程（５）のダミ−ワ−ク表面に描かれた２本の直線間距離（Ｚ_ｓ−Ｚ_ｏ）の測定を、ＮＣ切削装置からワ−クを取り外し、２次元ＣＣＤカメラを取り付けた光学顕微鏡を用いて測定されることを特徴とする。
【００１６】
テ−ブルの送り精度およびダイヤモンドバイトのサ−ボモ−タドライブによる送り精度０．１μｍよりもミクロなナノメ−トルのレベルで距離を測定できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
【実施例】
以下、図を用いて本発明をさらに詳細に説明する。
図１はワ−クである導光板金型にダイヤモンドバイトで加工された溝の部分正面図、図２は本発明方法において、工具ヘッドの回転軸心を通る鉛直線と、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線とが回転軸の中心点で交わる角度をβとし、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線の長さをＲとした場合のＲとβを算出する原理を示す図、図３はワ−クに描かれた２本の直線を示す斜視図、図４は本発明方法において、前記Ｒおよびβの値と、ダイヤモンドバイト回動角度γ_ｉとからダイヤモンドバイトを切削開始基準点に戻す距離Ｚ_ｉ，Ｙ_ｉを算出する原理を示す図、図５はＮＣ切削装置の側面図、および図６はＮＣ切削装置の正面図である。
【００１８】
図５および図６に示すＮＣ切削装置において、１はＮＣ切削装置、２はワ−ク、３はチャック、４は左右の水平方向（Ｘ軸方向）に往復移動可能なテ−ブル、５はテ−ブルサ−ボドライブモ−タ、６は前後方向（Ｚ軸方向）に往復移動可能なサドル、７はコラム、８は保持具取付材、９はバイト保持具（シャンク）、１０はダイヤモンドバイト（刃先）、１１はア−ム、１２は固定ボルト、１３は工具ヘッド、１４は回転軸、１５は回転軸駆動サ−ボモ−タ、１６は軸受、１７はサドル前後移動サ−ボドライブモ−タ、１８はア−ム昇降サ−ボモ−タ、および１９はベッドである。なお、ＮＣ切削装置１はテ−ブルにＸ軸リニアスケ−ル、サドルにＺ軸リニアスケ−ル、コラムにＹ軸リニアスケ−ルを備えている。
【００１９】
ア−ム１１の先端には工具ヘッド１３が取り付けてあり、ア−ム１１はア−ム昇降サ−ボモ−タの駆動を図に示されていないボ−ルネジが受け、ボ−ルネジに螺合されているスライダにア−ム１１は取り付けられている。
【００２０】
ベッド１９は前記サドル６を載せており、サ−ボドライブモ−タ１７の駆動を受けてサドルを前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能としている。サドル６の後部にはコラム７が立架され、前述したようにコラム７前面にア−ム１１が設けられ、ア−ム昇降サ−ボモ−タの駆動により昇降自在となっている。サドル６がテ−ブル４に対し前後移動することによりコラム７に取り付けられたダイヤモンドバイト１０がワ−ク２に対し、前後方向に移動する。
【００２１】
ダイヤモンドバイト１０の刃先形状は、先丸状、六角錐状またはＶ状であり、刃先の高さは０．５〜５ｍｍが一般である。ダイヤモンドバイト１０の刃先は、ワ−ク２の加工方向長手（Ｘ軸方向）を向く。
【００２２】
サ−ボモ−タ１５の駆動により回転軸１４は回転する。回転軸１４の前側に湖底ボルト１２で保持具（シャンク）９は固定され、シャンクの下部に接着されたダイヤモンドバイト１０を回転軸１４の軸心廻りにサ−ボモ−タ１５の駆動を受けて回動可能となっている。回動はワ−ク２の加工方向長手（Ｘ軸方向）と直交するＺ軸方向である。ワ−クに切削加工される反射角γ_ｉに応じてダイヤモンドバイト１０は回転軸１４廻りに回転される。この反射角γ_ｉは、導光板金型の図面より溝ｎ本におけるｉ番目の溝の角度γ_ｉを読み取り、制御ユニット（ＣＰＵ）３０の記録部（ＲＡＭ）に入力しておく。
【００２３】
ダイヤモンドバイト１０の回転軸１４軸心廻りの回動によりダイヤモンドバイト１０の刃先は次ぎの溝の切削加工を行う切削開始点より位置がずれる（Ｘ軸座標は０で変わらない）ので、回動されたダイヤモンドバイト１０の刃先を切削開始点に戻すＺ軸方向の戻しとＹ軸方向の下降を行なう位置補正が必要となる。
このダイヤモンドバイト１０の刃先を切削開始点に戻す距離Ｚ_ｉと下降距離Ｙ_ｉは、反射角γ_ｉに応じて次ぎの工程を経て求めることができる。図２、図３および図４を用いてその位置決め方法を説明する。
【００２４】
（１）ダミ−のワ−ク２をテ−ブル４上に載置し、サ−ボモ−タ１８の駆動でダイヤモンドバイト１０を下降してダミ−ワ−クにダイヤモンドバイトを当接させて当接点Ｏを切削開始基準点（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）＝（０，０，０）としてその座標位置を検出する。
【００２５】
（２）テ−ブル４を右方向に移動させてダミ−ワ−ク表面に１本の直線を描き、ダイヤモンドバイト１０をテ−ブル右反転位置で上昇させる。
【００２６】
（３）所望の角度α（但し、αは１から４５度の角度である。）、例えば３０度だけダイヤモンドバイト１０を工具ヘッド１３の回転軸１４廻りにサ−ボモ−タ１５を駆動させることにより回動させた後、ダイヤモンドバイト１０をサ−ボモ−タ１８の駆動により下降してダミ−ワ−ク２にダイヤモンドバイトを当接させ、その当接点Ｓを計算点（Ｘ_ｓ，Ｙ_ｓ，Ｚ_ｓ）とし、その座標位置を検出する（図２参照）。
【００２７】
（４）テ−ブル４を右方向に移動させて前記（２）工程で得た直線に平行な直線をダミ−ワ−ク表面に描き（図３参照）、ダイヤモンドバイト１０をテ−ブル右反転位置で上昇させる。
【００２８】
（５）ダミ−ワ−ク２をＮＣ切削装置１のテ−ブル４より取り去り、２次元ＣＣＤカメラを光学顕微鏡に接合した非接触２次元位置測定装置のＸ−Ｚステ−ジ上に載置し、ダミ−ワ−ク表面に描かれた前記２本の直線間の距離（Ｚ_ｓ−Ｚ_ｏ）を測定する。
【００２９】
（６）工具ヘッドの回転軸１４の軸心１４ａを通る鉛直線ｈ_１と、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイト１０を結ぶ直線ｈ_０とが回転軸心１４ａで交わる角度をβとし、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線の長さをＲとして、次式１よりＲを、式２よりβの値を算出する（図２参照）。
Ｒ＝｛（Ｙ_ｓ−Ｙ_０）^２＋（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）^２｝^１／２ ／２ｓｉｎ（α／２） …１
β＝ｃｏｓ^−１｛（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）／２Ｒ・ｓｉｎ（α／２）｝−α／２ …２
【００３０】
（７）上記Ｒとβの値をＮＣ切削装置１の記録部（ＲＡＭ）に入力する。
【００３１】
（８）角度γ_ｉとなるようにダイヤモンドバイトが回転軸の廻りに回動された後、記憶部（ＲＯＭ）に格納された溝加工プログラムに従って制御ユニットの演算部で溝を切削加工する開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す位置（Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を次式３と式４より算出する（図４参照）。
Ｚ_ｉ＝Ｒ｛ｓｉｎ（β＋γ_ｉ）−ｓｉｎ β｝ …３
Ｙ_ｉ＝Ｒ｛ｃｏｓ β−ｃｏｓ（β＋γ_ｉ）｝ …４
【００３２】
従って、前記溝加工プログラムに上記式３と式４を組み込ませておけば、ダイヤモンドバイトが回転軸の廻りにサ−ボモ−タ１５により角度γ_ｉ回動されるとその発信信号が制御ユニット（ＣＰＵ）の演算部で溝加工プログラムに従って溝を切削加工する開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す距離（Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を演算し、サ−ボモ−タ１７とサ−ボモ−タ１８に指令信号が発せられ、ダイヤモンドバイト１０はＺ軸方向にＺ_ｉだけ戻され、Ｙ軸方向にＹ_ｉだけ下降され、次の溝を切削する開始点Ｋに位置する（図４参照）。
【００３３】
かかる図５及び図６で示されるＮＣ切削装置１を用い、ワ−ク２に直線状に平行に並んだ複数のＶ字状溝を切削加工するには、先ず、左右（Ｘ軸）方向に移動可能なテ−ブル４上にワ−ク２を載置し、制御ユニットの操作盤４０より加工プログラムとして溝切削加工プログラムを選択し、ついで、表示板に表示された指令に基づいて切削基準点Ｏ、工具切り込み開始点位置、工具反転位置、溝深さｔ、溝数ｎ、バイト切り込み量ｔ_ｊ、テ−ブル反転時のバイト上昇量、テ−ブル往移動速度、テ−ブル復移動速度、移動ピッチ幅Ｐ_ｉ、（６）の工程で求めたＲおよびβの値、各溝における反射角度γ_ｉ等の加工条件を入力する。
【００３４】
ついで、操作盤４０の始動ボタンを押し、テ−ブル４、サドル６を移動させた後、昇降機構１８によりダイヤモンドバイト１０の刃先位置を待避位置に移動させる。
【００３５】
操作盤４０の開始ボタンを押して昇降機構１８により切削切り込み開始基準点にダイヤモンドバイト１０を下降（−Ｙ軸方向）させ、テ−ブル４を左右方向に移動させることにより、テ−ブル５が左方向から右方向（＋Ｘ）に移動する際は金型材のワ−ク２に対して深さα_ｊ量切り込み・溝切削が行われ、テ−ブル４が右反転するとダイヤモンドバイト１０切刃がワ−ク２に接触しない高さに上昇し、テ−ブル４が右方向から左方向（−Ｘ）に移動する際はダイヤモンドバイト１０による溝加工は行われない。以下、切り込みを続けて溝深さがｔとなるまで加工を行う。
【００３６】
テ−ブル４が右反転位置に到達すると、ダイヤモンドバイト１０はサ−ボモ−タ１８の駆動により待機位置まで上昇される。
ついで、サドル６が溝のピッチ幅Ｐ_ｉ後退された後、ダイヤモンドバイト１０をサ−ボモ−タ１８で開始点まで下降させ、引き続いてダイヤモンドバイト１０をサ−ボモ−タ１５の駆動で回転軸１４の廻りに角度γ_ｉ回動すると、回動終了の発信信号を受けた制御ユニットよりサ−ボモ−タ１７にサドルを距離Ｚ_ｉ戻す指示信号が発信されるとともに、サ−ボモ−タ１８にア−ム１１をＹ_ｉ下降する指示信号が発信され、ダイヤモンドバイト１０は次ぎの溝を加工する正しい切削開始点に位置に補正され、次ぎの溝の切削が開始される。
【００３７】
以下、同様にして所望するｎ本の溝の切削加工が終了したら、テ−ブル４、サドル６の移動を停止し、ダイヤモンドバイト１０を昇降機構１８により待避位置まで上昇させた後、加工ワ−クをＮＣ切削装置より取り出し、洗浄し、乾燥させる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の溝切削開始点の位置決め方法は、従来のような非接触３次元測定装置をＮＣ切削装置の作業現場に付属させることなく、加工プログラムに基づいてワ−クに溝を連続して加工することができるので、ダイヤモンドバイトの回動毎に非接触３次元測定装置で刃先位置を確認する作業時間が省略でき、ワ−ク１個仕上げる切削加工時間が大幅に短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図１】導光板金型にダイヤモンドバイトで加工された溝の部分正面図である。
【図２】工具ヘッドの回転軸心を通る鉛直線と、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線とが回転軸の中心点で交わる角度をβとし、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線の長さをＲとした場合のＲとβを算出する原理を示す図である。
【図３】ワ−クに描かれた２本の直線を示す斜視図である。
【図４】Ｒおよびβの値と、ダイヤモンドバイト回動角度γ_ｉとからダイヤモンドバイトを切削開始基準点に戻す距離Ｚ_ｉ，Ｙ_ｉを算出する原理を示す図である。
【図５】ＮＣ切削装置の側面図である。
【図６】ＮＣ切削装置の正面図である。
【図７】溝切導光板を用いたバックライト構造の斜視図である（公知）。
【符号の説明】
１ ＮＣ切削装置
２ ワ−ク
３ チャック
４ テ−ブル
６ サドル
７ コラム
１０ ダイヤモンドバイト（工具）
１４ 回転軸
１５ 回転軸駆動サ−ボモ−タ

Claims (2)

1. ＮＣ切削装置の制御ユニットのメモリ部に記憶されている溝加工プログラムに従って、記録部に入力された切削開始基準点位置およびピッチ幅Ｐ_ｉだけダイヤモンドバイトを前後方向に移動し、ワ−クに溝が逐次加工される毎にダイヤモンドバイトの刃先の向きが変更されてワ−クの溝反射面の長手方向と直角方向における異なった位置に変更される際の溝底を通る鉛直線に対するダイヤモンドバイトの刃先と回転軸心を結ぶ直線のなす角度γ_ｉに基づいて、ＮＣ切削装置の左右方向（Ｘ軸方向）に移動可能なテ−ブル上にワ−クを載置し、上下方向（Ｙ軸方向）に昇降可能で、かつ、前後方向（Ｚ軸方向）に移動可能に設けた工具ヘッドの回転軸に回動自在に取り付けられたダイヤモンドバイトを用いてワ−クとダイヤモンドバイトの相対的な動きによりワ−ク表面に溝を多数切削加工する際のワ−クに対する工具の溝切削開始点を位置決めする方法であって、前記ダイヤモンドバイトの刃先が前記角度γ_ｉとなるように回転された後に次ぎの溝を切削加工する開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す位置を次の工程を経て決定することを特徴とする、工具の溝切削開始点の位置決め方法。
   （１）ダミ−ワ−クをテ−ブル上に載置し、ダイヤモンドバイトを下降してダミ−ワ−クにダイヤモンドバイトを当接させて当接点Ｏを切削開始基準点（Ｘ_０，Ｙ_０，Ｚ_０）＝（０，０，０）としてその座標位置を検出する。
   （２）テ−ブルを移動させてダミ−ワ−ク表面に１本の直線を描く。
   （３）所望の角度α（但し、αは１から４５度の角度である。）だけダイヤモンドバイトを工具ヘッドの回転軸廻りに回動させた後、ダイヤモンドバイトを下降してダミ−ワ−クにダイヤモンドバイトを当接させ、その当接点Ｓを計算点（Ｘ_ｓ，Ｙ_ｓ，Ｚ_ｓ）とし、その座標位置を検出する。
   （４）テ−ブルを移動させて前記（２）工程で得た直線に平行な直線をダミ−ワ−ク表面に描く。
   （５）ダミ−ワ−ク表面に描かれた前記２本の直線間の距離（Ｚ_ｓ−Ｚ_ｏ）を測定する。
   （６）工具ヘッドの回転軸心を通る鉛直線と、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線とが回転軸心で交わる角度をβとし、工具ヘッドの回転軸心とダイヤモンドバイトを結ぶ直線の長さをＲとして、次式１よりＲを、式２よりβの値を算出する。
   Ｒ＝｛（Ｙ_ｓ−Ｙ_０）^２＋（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）^２｝^１／２ ／２ｓｉｎ（α／２） …１
   β＝ｃｏｓ^−１｛（Ｚ_ｓ−Ｚ_０）／２Ｒ・ｓｉｎ（α／２）｝−α／２ …２
   （７）上記Ｒとβの値をＮＣ切削装置の記録部に入力する。
   （８）前記角度γ_ｉとなるようにダイヤモンドバイトが回転軸の廻りに回動された後、溝加工プログラムに従って制御ユニットの演算部で溝を切削加工する開始点の位置にダイヤモンドバイトを戻す位置（Ｙ_ｉ，Ｚ_ｉ）を次式３と式４より算出する。
   Ｚ_ｉ＝Ｒ｛ｓｉｎ（β＋γ_ｉ）−ｓｉｎ β｝ …３
   Ｙ_ｉ＝Ｒ｛ｃｏｓ β−ｃｏｓ（β＋γ_ｉ）｝ …４
   （９）ダイヤモンドバイトをＺ軸方向にＺ_ｉだけ後退させるとともに、Ｙ軸方向にＹ_ｉだけ下降させてダイヤモンドバイトを溝切削開始点に位置させる。
2. 工程（５）のダミ−ワ−ク表面に描かれた２本の直線間距離（Ｚ_ｓ−Ｚ_ｏ）の測定が、ワ−クをＮＣ切削装置から取り外し、２次元ＣＣＤカメラを取り付けた光学顕微鏡を用いて測定されることを特徴とする、請求項１に記載の工具の溝切削開始点の位置決め方法。

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