JP2008126322A - Cutting tool working method and cutting tool working device - Google Patents
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Description
この発明は、例えばプレーナ型工作機械により、バイトに対し相対的に微細加工の必要なワークをXY平面上で往復動させ、該ワークの表面に、例えば液晶表示装置、プラズマ表示装置、その他の薄型表示装置用の導光板、偏光板、拡散板などのための金型や微細構造を必要とする物品に、多数の微細な溝等を加工するバイト加工方法及びバイト加工装置に係り、特に加工効率の向上に関する。 The present invention, for example, uses a planar machine tool to reciprocate a work that needs to be finely processed relative to a cutting tool on an XY plane, and on the surface of the work, for example, a liquid crystal display device, a plasma display device, or other thin type The present invention relates to a bite processing method and a bite processing apparatus for processing a large number of fine grooves on an article requiring a mold or a fine structure for a light guide plate, a polarizing plate, a diffusion plate, etc. for a display device. Related to improvement.
上記のような微細構造を必要とする物品、例えば金型を取り上げると、このような金型には、微細な多数の溝を有しており、その加工には、バイトを用い、このバイトに対し相対的に金型の素材であるワークをXY平面上で往復動させて行われている(例えば、特許文献1参照)。 When an article requiring a fine structure as described above, for example, a mold, is taken up, such a mold has a large number of fine grooves, and a cutting tool is used for the processing. On the other hand, it is performed by reciprocating a workpiece, which is a material of a mold, on the XY plane (see, for example, Patent Document 1).
上記のようにバイトに対し相対的にワークをXY平面上で往復動させて行うバイト加工には、一般的にプレーナ型工作機械が用いられる。このプレーナ型工作機械は、XY平面上でワークを例えばX軸方向に往復動させ、バイトは、XY平面に垂直なZ軸方向の位置を所定値に保ち、X軸方向には移動させずにY軸方向の位置をワークの各往復動毎に変化させて行う。 As described above, a planar machine tool is generally used for the bite machining performed by reciprocating the workpiece on the XY plane relative to the bite. This planar machine tool reciprocates the workpiece on the XY plane, for example, in the X-axis direction, and the cutting tool maintains the position in the Z-axis direction perpendicular to the XY plane at a predetermined value and does not move in the X-axis direction. The position in the Y-axis direction is changed for each reciprocation of the workpiece.
バイトは、すくい角や逃げ角を有し、いわゆる加工のための向きがあるため、ワークの往復動のうちの往動か復動かのいずれか一方でしか加工することができない。ところで、上記の金型は、微細な多数の溝を加工する必要があるため、ワークの往復動の回数は膨大なものとなり、その加工には長時間を要する。
近年、大型の液晶パネルなどの薄型表示パネルが出現し、益々大型化が図られる傾向にある。これに伴い導光板や遮光シートなどの金型も一辺が300mm程度から800mm、さらには1500mmとなり、1つの金型の加工に要する時間が1〜2週間となる場合がある。 In recent years, a thin display panel such as a large liquid crystal panel has appeared and tends to be increased in size. Along with this, molds such as a light guide plate and a light shielding sheet have a side of about 300 mm to 800 mm, further 1500 mm, and the time required for processing one mold may be 1 to 2 weeks.
この発明は、バイトに対し相対的にワークをXY平面上で往復動させて該ワークの表面を加工するバイト加工の加工効率を向上させることができるバイト加工方法及びバイト加工装置を提供することを目的としている。 It is an object of the present invention to provide a tool processing method and tool capable of improving the processing efficiency of tool processing for processing the surface of the workpiece by reciprocating the workpiece on the XY plane relative to the tool. It is aimed.
上記目的を達成するためのこの発明によるバイト加工方法は、バイトに対し相対的にワークをXY平面上で往復動させて該ワークの表面を加工するバイト加工方法において、前記バイトを前記XY平面に垂直なZ軸を回転中心とするC軸により反転可能に取り付ける工程と、前記バイトの向きを前記C軸の回転により前記ワークの往動時における加工に対応すべく設定する工程と、次いで前記ワークを往動させ、前記バイトにより前記ワークを加工する往動加工工程と、この往動加工工程後に前記C軸により前記バイトの向きを反転させ、前記バイトの向きを前記ワークの復動時における加工に対応すべく設定する工程と、次いで前記ワークを復動させ、前記バイトにより前記ワークを加工する復動加工工程と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a cutting tool machining method according to the present invention is a cutting tool machining method in which a workpiece is reciprocated on an XY plane relative to the cutting tool to machine the surface of the workpiece. A step of reversibly mounting by a C-axis having a vertical Z-axis as a rotation center, a step of setting the direction of the cutting tool so as to correspond to machining during the forward movement of the workpiece by rotation of the C-axis, and then the workpiece A forward machining step in which the workpiece is machined by the cutting tool, and after the forward machining step, the direction of the cutting tool is reversed by the C-axis, and the cutting tool is moved when the workpiece is moved backward. And a backward machining step of machining the workpiece with the cutting tool, and then moving the workpiece backward. .
なお、前記バイトは、その先端中央が前記C軸の軸心上に配置されることが好ましく、また、前記バイトの先端中央と前記C軸の軸心とのずれ量に応じて前記バイトの向きの反転時に該バイトの設定位置を補正するようにしてもよい。さらにまた、前記ワークは、微細構造部品の金型であり、前記バイトにより多数の溝を加工するものであってよく、このとき、前記バイトは、その先端が前記溝に対応した山形をなし、該山形の頂点が前記C軸の軸心上に配置されることが好ましい。 Note that the center of the tip of the cutting tool is preferably disposed on the axis of the C axis, and the direction of the cutting tool depends on the amount of deviation between the center of the tip of the cutting tool and the axis of the C axis. The set position of the byte may be corrected at the time of inversion. Furthermore, the workpiece may be a mold of a fine structure part, and may process a large number of grooves with the cutting tool, and at this time, the cutting tool has a chevron whose tip corresponds to the groove, It is preferable that the peak of the chevron is disposed on the axis of the C axis.
また、上記目的を達成するためのこの発明によるバイト加工装置は、バイトに対し相対的にワークをXY平面上で往復動させて該ワークの表面を加工するバイト加工装置において、前記バイトの向きを前記XY平面に垂直なZ軸を回転中心とするC軸により反転可能に取り付けてなることを特徴としている。 In addition, a cutting tool according to the present invention for achieving the above object is a cutting tool for processing a surface of a workpiece by reciprocating the workpiece on an XY plane relative to the cutting tool. It is characterized in that it is attached so as to be able to be reversed by a C axis having a Z axis perpendicular to the XY plane as a rotation center.
なお、 前記バイトは、その先端中央が前記C軸の軸心上に配置されることが好ましい。 Note that the center of the tip of the cutting tool is preferably disposed on the axis of the C-axis.
この発明は、上記のようにバイトに対し相対的にワークをXY平面上で往復動させて該ワークの表面を加工するバイト加工方法及びバイト加工装置において、バイトを前記XY平面に垂直なZ軸を回転中心とするC軸により反転可能に取り付けてワークの往動時と復動時の両方に対応可能にし、ワークの往動時と復動時の両方で加工するようにしたため、加工時間をほぼ半分に短縮することができる効果が得られる。 The present invention provides a cutting tool and a cutting tool for processing a surface of a workpiece by reciprocating the workpiece on the XY plane relative to the cutting tool as described above, wherein the cutting tool has a Z axis perpendicular to the XY plane. With the C-axis centered on the center of rotation, it can be reversed so that it can handle both forward and backward movements of the workpiece, and machining is performed both during forward and backward movement of the workpiece. An effect that can be shortened to almost half is obtained.
なお、バイトは、その先端中央を前記C軸の軸心上に配置すれば、バイトの向きを反転させてもバイト先端の位置が変化しない利点がある。ただし前記バイトの先端中央と前記C軸の軸心との間にずれがあっても、このずれ量に応じて前記バイトの向きの反転時に該バイトの設定位置を補正することにより、バイト先端の位置変化を抑えることができる。
また、ワークは、微細構造部品の金型であり、前記バイトにより多数の溝を加工する場合のように多数の往復動を必要とするバイト加工において、この発明は大きな効果を発揮することができ、このとき、前記バイトは、その先端が前記溝に対応した山形をなし、該山形の頂点が前記C軸の軸心上に配置されるようにすれば、バイトの向きを反転させてもバイトの頂点の位置が変化しない利点が得られる。
If the center of the cutting tool is arranged on the axis of the C axis, there is an advantage that the position of the cutting tool tip does not change even if the direction of the cutting tool is reversed. However, even if there is a deviation between the center of the tip of the cutting tool and the axis of the C axis, the setting position of the tool is corrected by reversing the direction of the cutting tool according to the amount of the deviation, thereby Position change can be suppressed.
In addition, the present invention can exert a great effect in a bite machining that requires a large number of reciprocations as in the case of machining a large number of grooves with the bite as a workpiece is a die of a fine structure part. At this time, if the cutting edge of the cutting tool forms a chevron corresponding to the groove and the apex of the chevron is arranged on the axis of the C axis, the cutting tool can be reversed even if the direction of the cutting tool is reversed. The advantage is obtained that the position of the vertex does not change.
以下図1ないし図6によりこの発明の一実施形態例について説明する。図1は、この発明をプレーナ型工作機械に適用した例を示す概要正面図であり、図2は、図1の右側面図である。図1及び図2において、10はベッド、11はテーブルである。テーブル11は、図示しないリニアモータ等の駆動装置によりベッド10上を図1においては紙面と垂直方向へ、また、図2においては左右方向(X軸方向)へテーブル11の上面と平行に所定の範囲を所定の速度で移動すべく搭載されている。テーブル11上には真空チャック12が取り付けられ、この真空チャック12により平板状のワーク13が吸着保持される。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic front view showing an example in which the present invention is applied to a planar machine tool, and FIG. 2 is a right side view of FIG. In FIG.1 and FIG.2, 10 is a bed and 11 is a table. The table 11 is placed on the
ベッド10の両側面にはコラム14、14が立ち上げられ、両コラム14の上端には、図1においては左右方向へ、また、図2においては紙面と垂直方向(Y軸方向)へテーブル11の上面と平行に伸びるクロスレール15が掛け渡して取り付けられている。このクロスレール15には、サドル16が図示しないリニアモータ等の駆動装置によりY軸方向へ移動可能かつ所定位置に停止可能に搭載されている。
サドル16には、図1及び図2において上下方向すなわちテーブル11の上面(XY平面)と垂直方向(Z軸方向)へ移動可能に昇降台17が搭載されている。この昇降台17は、サドル16に取り付けられたサーボモータ18、又はテーブル11及びサドル16と同様に図示しないリニアモータ等の駆動装置により昇降されると共に所定位置に停止される。
The
昇降台17にはバイト反転台19が取り付けられている。バイト反転台19には、Z軸と平行に伸びる主軸(C軸)20が回転可能に取り付けられ、この主軸(C軸)20は、バイト反転台19に取り付けられたサーボモータ21により後述するように180°の回転を与えられる。
A tool turning table 19 is attached to the lifting table 17. A main shaft (C axis) 20 extending parallel to the Z axis is rotatably attached to the tool reversing table 19, and this main shaft (C axis) 20 is described later by a
主軸(C軸)20の先端には、図3及び図4に拡大して示すように、バイトホルダ22がボルト23により取り付けられている。バイトホルダ22は上下に伸びる溝24を有し、この溝24にはバイト25が嵌入され、このバイト25は押え板26とボルト27によりバイトホルダ22に締め付け固定される。
As shown in an enlarged view in FIGS. 3 and 4, a
バイト25は、図3に示すように、その先端の正面から見た切れ刃部の形状が図6(イ)、(ロ)に示す加工溝13Aの形状に対応した山形をしており、この山形の頂点25Aが、図3及び図4に示すように、主軸(C軸)20の軸心上に位置するように取り付けられている。なお、バイト25は、図4に示すように、すくい角α(零ないし負の場合もある)と逃げ角βを有し、バイト25が図4において右から左へ移動して加工する例を示している。
As shown in FIG. 3, the
次いでこの装置の作用と共にこの発明のバイト加工方法について説明する。まず、バイト25のZ軸方向位置を加工溝13Aの深さに合わせるべく図1及び図2に示すサーボモータ18により昇降台17の高さ位置を定めると共に、図示しない駆動装置によりサドル16のY軸方向位置を最初の加工溝13Aの加工位置に位置付けする。
Next, the operation of this apparatus and the cutting method of the present invention will be described. First, in order to adjust the position of the
次いでテーブル11をバイト切削に適した所定速度でX軸方向へ往復動させてバイト加工を行うが、テーブル11が図5(イ)に示すベッド10上の左端位置から図5(ロ)に示すベッド10上の右端位置まで移動する行程を往動とする。この往動時には、バイト25は、図5(イ)に示すように、同図において左向きに設定され、図5(イ)において左から右へ移動するワーク13に対して加工溝13Aを切削加工する。なお、図6(イ)は、図5(イ)を左から見た図であり、加工溝13Aの形状を表すため、最初ではなく第2番目の往動時の加工開始直前の状態を示している。
Next, the table 11 is reciprocated in the X-axis direction at a predetermined speed suitable for cutting of the cutting tool to perform cutting tool processing. The table 11 is shown in FIG. 5 (B) from the left end position on the
ワーク13が図5(ロ)に示すように、右端に達して往動時の切削加工を終了し、ワーク13がバイト25から図5(ロ)において右方へ離れると、サドル16はクロスレール15に沿ってY軸方向へ移動し、図6(ロ)に示すように、バイト25を加工溝13Aの1ピッチ分だけ同図において右方へ移動させる。
As shown in FIG. 5 (B), when the
このバイト25のY軸方向移動と共に、主軸(C軸)20はサーボモータ21により180°回転され、図5(ロ)及び図6(ロ)に示すように、バイト25の向きを反転させる。このとき、バイト25は、回転のみを行うため、Z軸方向の移動はなく、このため頂点25Aの高さ位置の変動はなく、一定の高さ位置に保たれる。また、この頂点25Aは、図3及び図4に示したように、主軸(C軸)20の軸心上に配置されているため、上記反転に伴う頂点25AのY軸方向の位置ずれもなく、バイト25の切れ刃部は1ピッチ分Y軸方向へ移動した位置に正確に位置付けされる。
Along with the movement of the
なお、頂点25Aと主軸(C軸)20の軸心との間にずれがあると、上記反転に伴って頂点25AはY軸方向への位置ずれを生じることになるが、この反転に伴うずれを完全に零とすることなく、このずれ量を予め測定して求めておき、上記サドル16のY軸方向への移動量を該ずれ量に応じて補正することにより、頂点25Aを加工溝13Aの1ピッチ分だけ正確に移動させるようにしてもよい。
Note that if there is a deviation between the
上記のようにバイト25を反転させた後、テーブル11を、図5(ロ)に示すベッド10上の右端位置から図5(イ)に示すベッド10上の左端位置まで移動させ、このいわゆる復動時にも加工溝13Aを切削加工する。
After reversing the
上記復動時の加工が終了したならば、バイト25を反転させて図5(イ)に示した状態に戻し、次の往動時加工を行う。以下、復動時、往動時の加工を同様に繰り返し行う。
When the machining at the time of the backward movement is completed, the cutting
前述した実施形態例では、プレーナ型工作機械を用い、バイト25に対してワーク13を往復動させる例を示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、バイト25側を往復動させるようにしてもよい。また、加工対象物は、液晶用の導光板や遮光シートなどの微細構造部品の金型に限らず、種々のワークの加工に適用することができ、さらにまた、加工形状も溝に限定されず、平バイトによる単なる平面の加工であってもよい等、種々変形実施可能である。
In the embodiment described above, an example in which a planar machine tool is used to reciprocate the
この発明は、プレーナ型工作機械等を用いてバイトとワークを相対的に往復動させてバイトによりワークを切削加工するバイト加工方法及びバイト加工装置全般に適用できる。 The present invention can be applied to a whole bite machining method and a bite machining apparatus in which a workpiece is cut by a bite by relatively reciprocating the bite and the workpiece using a planar type machine tool or the like.
10 ベッド
11 テーブル
12 真空チャック
13 ワーク
13A 加工溝
14 コラム
15 クロスレール
16 サドル
17 昇降台
18 サーボモータ
19 バイト反転台
20 主軸(C軸)
21 サーボモータ
22 バイトホルダ
23 ボルト
24 溝
25 バイト
25A バイトの頂点
26 押え板
27 ボルト。
10
21
Claims (7)
前記バイトを前記XY平面に垂直なZ軸を回転中心とするC軸により反転可能に取り付ける工程と、
前記バイトの向きを前記C軸の回転により前記ワークの往動時における加工に対応すべく設定する工程と、
次いで前記ワークを往動させ、前記バイトにより前記ワークを加工する往動加工工程と、
この往動加工工程後に前記C軸により前記バイトの向きを反転させ、前記バイトの向きを前記ワークの復動時における加工に対応すべく設定する工程と、
次いで前記ワークを復動させ、前記バイトにより前記ワークを加工する復動加工工程と、
を有することを特徴とするバイト加工方法。 In a tool processing method for processing the surface of a workpiece by reciprocating the workpiece on an XY plane relative to the tool,
Attaching the bite so as to be reversible by a C axis with a Z axis perpendicular to the XY plane as a rotation center;
Setting the direction of the bite to correspond to machining during the forward movement of the workpiece by rotation of the C-axis;
Next, the workpiece is moved forward, and the workpiece is processed by the cutting tool, the forward machining step,
Reversing the direction of the cutting tool by the C-axis after the forward machining step, and setting the direction of the cutting tool to correspond to machining when the workpiece is moved backward;
Next, the workpiece is moved backward, and a backward machining step of machining the workpiece with the cutting tool;
A tool processing method characterized by comprising:
前記バイトの向きを前記XY平面に垂直なZ軸を回転中心とするC軸により反転可能に取り付けてなることを特徴とするバイト加工装置。 In a tool processing apparatus for processing the surface of a work by reciprocating the work on an XY plane relative to the tool,
The cutting tool is attached such that the direction of the cutting tool is reversible by a C axis having a Z axis perpendicular to the XY plane as a rotation center.
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