用于加工V形槽的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种Ｖ形槽加工方法和装置，通过测量Ｖ形槽的深度并基于测量数据来校正切削刀具的切割深度，从而实现具有高度一致的顶点的四面锥体的高精度加工。该Ｖ形槽加工方法包括以下步骤：沿第一方向进给切削刀具，以在工件的表面中创建第一Ｖ形槽，并重复该加工操作，从而以预定间距创建第一Ｖ形槽；沿其中的一个第一Ｖ形槽移动切削刀具并用距离传感器来扫描第一Ｖ形槽，以测量至第一Ｖ形槽的底部的距离，从而检测第一Ｖ形槽的底部的起伏；以及沿第二方向进给切削刀具，以在工件的表面中创建第二Ｖ形槽，并在基于起伏检测的结果来校正各第二Ｖ形槽的加工位置处的切削刀具的位置时重复该加工操作，从而以预定间距创建第二Ｖ形槽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于加工V形槽的方法和装置，该V形槽对于加工 用于模制例如双凸透镜片(lenticular lens sheet)或十字形双凸透镜片 (cross lenticular lens sheet)的才莫具是有用的。
技术介绍
加工控制技术的最新进展已经实现了车床的超精密加工，并且， 甚至用车床来加工用于模制光学透镜的模具也成为可能。例如，申请 人已经提出了一种能够加工用于模制菲涅耳透镜(Fresnel Iens)的模具 的立式车床(曰本专利申请公开2004-358624号公报)。立式车床可以 高精度地加工用于模制菲涅耳透镜的模具的V形透镜槽。目前正在研究通过挤压模制(extrusion molding)来冲莫制用于液晶 面板的背光的双凸透镜片、十字形双凸透镜片以及棱镜片等。申请人已提出了用于加工辊子的精密辊子车床，该辊子用于这种 透镜片的挤压模制(日本专利申i青2006-130066 、 2006-135560 、 2006-156388、 2006-165144以及2006-166404)。图5显示了用于模制十字形双凸透镜片的模具的表面。如图5所 示，密集地以矩阵的形式布置的微小的四面锥体的样式在模具的表面 形成。可以通过在工件的表面中以预定间距创建纵向和4黄向的V形 槽，以使两个槽交叉，从而形成这种锥体样式。用于形成四面锥体的传统的V形槽加工高度地依赖于机器精度， 包括机器精度直接反映结果的四面锥体的形状精度的问题。因此，差的机械精度使由切削刀具切削的V形槽的深度的偏差变 大，导致形成具有高度不一致的顶点的四面锥体。加工的;f莫具将不适 合用于才莫制高精度的十字形双凸透镜片。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是解决现有技术中的上述问题，并提供一种 V形槽加工方法和装置，其通过测量由切削刀具切削的V形槽的深度 并基于测量数据来校正切削刀具的切削深度，从而实现具有高度一致 的顶点的四面锥体的高精度加工。为了达到这个目的，本专利技术4是供一种v形槽加工方法，该方法用于通过使用加工装置而在工件的表面中加工彼此正交地交叉的第一V形槽和第二 v形槽，/人而加工在工件的表面中以矩阵的形式布置的四 面锥体的三维样式，该加工装置具有用于将切削刀具的位置控制在正交的方向的两个控制轴，所述方法包括以下步骤沿第一方向相对于 工件进给切削刀具，以在工件的表面中创建沿第 一方向延伸的第一 V 形槽，并重复该加工操作，从而以预定间距创建第一 V形槽；沿其中 的一个第一 V形槽移动切削刀具并用设置在切削刀具的附近的距离 传感器来扫描第一V形槽，以测量至第一V形槽的底部的距离，从而 沿第一方向检测第一 V形槽的底部的起伏；以及沿正交于笫一方向的 第二方向相对于工件进给切削刀具，以在工件的表面中创建第二 V形 槽，并在基于起伏检测的结果来校正各第二 V形槽的加工位置处的切 削刀具的位置时重复该加工操作，从而以预定间距创建第二 V形槽。 本专利技术还提供一种V形槽加工方法，该方法用于通过使用加工装 置而在工件的表面中沿一个方向加工V形槽，从而在工件的表面中加 工三维样式，该加工装置具有用于控制切削刀具的位置的至少一个控 制轴，所述方法包括以下步骤用设置在切削刀具的附近的距离传感 器来沿一个方向扫描工件的表面，以测量至工件的表面的距离，从而 沿所述一个方向检测工件的表面的起伏；以及沿所述一个方向相对于 工件进给切削刀具，以在工件的表面中创建V形槽，并在基于起伏检 测的结果来校正各V形槽的加工位置处的切削刀具的位置时重复该 加工操作，从而以预定间距创建V形槽。本专利技术还提供一种V形槽加工装置，其包括床身；安装在床身上的主轴箱，其具有用于旋转作为工件的辊子且借助卡盘来保持辊子 的 一端的主轴，并具有用于进行辊子的周向的分度旋转的分度旋转轴(C轴)；安装在床身上且与主轴箱相对地设置的尾座，其能够旋转地 支撑辊子的另一端；往复台，其包括安装在床身上并能够沿辊子的纵 向(Z轴方向)移动的鞍座以及安装在鞍座上并能够沿垂直于辊子的纵 向的方向(X轴方向)移动的台；安装在台上的刀架，其具有附连到其 上的切削刀具；设在刀架中的距离传感器，其用于测量至辊子的表面 的距离；用距离传感器来扫描沿辊子的纵向加工的第一 V形槽或沿辊 子的周向加工的第二 V形槽，以测量至槽的底部的距离，从而纟企测第 一或第二 V形槽的底部的起伏的装置；以及当加工与所测量的V形槽 正交地交叉的V形槽时，基于起伏检测的结果来校正各V形槽的加工 位置处的切削刀具在X轴上的位置的装置。本专利技术通过测量由切削刀具切削的V形槽的深度并基于测量数 据来校正切削刀具的切削深度，从而不依赖于机器精度就实现具有高 度一致的顶点的四面锥体的高精度加工。附图说明图1是冲艮据本专利技术的用于实施V形槽加工方法的辊子车床的正视图2是辊子车床的平面图； 图3是辊子车床的刀架的侧视图； 图4是显示辊子车床的X轴控制的控制框图； 图5是图示由本专利技术的V形槽加工方法加工的四面锥体的三维样 式的示意图6是图示由本专利技术的V形槽加工方法加工纵向槽的示意图； 图7是图示由本专利技术的V形槽加工方法实施的纵向槽的底部的起 伏的测量的示意图；图8是图示由本专利技术的V形槽加工方法实施的横向槽的加工和切削刀具的位置校正的示意图。 具体实施例方式现在，将参考附图，详细地描述根据本专利技术的一个实施例的v形 槽加工方法和装置。图1和图2显示了用于实施根据本专利技术的一个实施例的V形槽加 工方法的辊子车床。在图1和图2中，参考数字IO代表床身。在床身IO上安装有主 轴箱12、尾座14和往复台16。作为工件的辊子W由主轴箱12和尾 座14可旋转地支撑。主轴箱12设置在床身10的一个纵向端上。主轴箱12包括主体 17、主轴18、紧固到主轴18的前端上的卡盘19以及用于驱动主轴 18的伺服马达20。主轴18由设在主体17内的未显示的静压油轴承 支撑。卡盘19保持辊子W的轴并向辊子W传输主轴18的旋转。在主轴箱12中，用于驱动主轴18的伺服马达20是直接驱动主 轴18的内置的伺服马达。用编码器22来检测主轴18的旋转。将编 码器22的检测信号反馈以进行主轴18的位置控制和速度控制。因而 主轴箱12可以起到分度转动轴(C轴)的作用，以进行辊子W的周向 的分度转动(indexing),且可以起作用从而以恒定的旋转速度(直到每 分钟几百转)持续地旋转主轴18。进一步参考图i和图2,尾座14设置在床身IO上且与主轴箱12 相对。未显示的引导面设在床身10的上表面上，/人而可以沿引导面 移动尾座14。尾座14具有主轴24以代替传统的通用顶尖轴，并借助 安装到主轴24上的卡盘25来可旋转地支撑辊子W的轴。这种尾座 14基本上具有与主轴箱12—样的结构，除了不具有伺i)良马达之外。接着，将描述往复台16。往复台16包括安装在床身10上并可在辊子W的轴向上移动的鞍座26。在鞍座26上安装有能够沿垂直于辊子W的轴向的方向移动 的台28。在该实施例的精密辊子车床中，沿辊子W的轴向进给鞍座26所 沿的轴线^1称为Z轴，并且，在鞍座26上沿垂直于辊子W的轴向的 方向进给台28所沿的轴线-故称为X轴。除了 X轴和Z轴之外，主轴 箱12具有C轴，安装在台28上的刀具转动台(tool s本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｖ形槽加工方法，该方法用于通过使用加工装置而在工件的表面中加工彼此正交地交叉的第一Ｖ形槽和第二Ｖ形槽，从而加工在所述工件的表面中以矩阵的形式布置的四面锥体的三维样式，所述加工装置具有用于将切削刀具的位置控制在正交的方向的两个控制轴，所述方法包括以下步骤：　沿第一方向相对于所述工件进给所述切削刀具，以在所述工件的表面中创建沿所述第一方向延伸的第一Ｖ形槽，并重复该加工操作，从而以预定间距创建所述第一Ｖ形槽；　沿其中的一个所述第一Ｖ形槽移动所述切削刀具并用设置在所述 切削刀具的附近的距离传感器来扫描所述第一Ｖ形槽，以测量至所述第一Ｖ形槽的底部的距离，从而沿所述第一方向检测所述第一Ｖ形槽的底部的起伏；以及　沿正交于所述第一方向的第二方向相对于所述工件进给所述切削刀具，以在所述工件的表面中创建第二Ｖ形 槽，并在基于起伏检测的结果来校正各第二Ｖ形槽的加工位置处的切削刀具的位置时重复该加工操作，从而以预定间距创建所述第二Ｖ形槽。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：秋山贵信，加藤哲，柿岛浩之，近藤纯久，
申请(专利权)人：东芝机械株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]