本发明专利技术涉及直线凹槽加工方法和直线凹槽加工装置。在具有由安装了工具的滑块和为该滑块导向的直线导轨所构成的往复运动装置的直线凹槽加工装置中，对往复运动装置和工作台进行定位，从而使该滑块的往复运动方向与X轴方向处于相同的方向，通过把滑块的往复运动与工作台的X方向的移动组合起来，从而对工件加工出比工具或工作台的行程更长的直线凹槽。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及进行直线凹槽加工的加工装置，特别涉及为接续加工长距离的直线凹槽的加工装置。
技术介绍
在成形衍射光栅和液晶显示装置的导光板的金属模具中，需要加工几百 几万条直线凹槽。在加工这么大量的直线凹槽的加工过程中，为了缩短加工的时间，必须要有具有高速进给轴的加工机器。此外，由于在衍射光栅和导光板的金属模具中，即便是非常微小的加工误差也不容许，因而在高速驱动时，也必须是不产生振动的，平滑的直线移动。作为地实现这种高速度和高精度加工的进给机构，公知的机构是把空气轴承与线性电动机组合而成的结构。在日本专利文献特开2007-130712号公报中公开了一种往复运动装置，它具有在导向部件与滑动部件之间构成的轴承，并在导向部件与滑动部件之间产生推力的机构， 在滑动部件的直线移动轴行程的两端，将反向用的永久磁铁配置在滑动部件和导向部件之间，从而滑动部件和导向部件之间产生轴向的斥力。该专利文献公开了一种往复运动装置的技术，其借助于这种结构，当滑动部件的移动方向反过来时，就能减小直线驱动装置所需要的力。此外，国际公开号为W097/04940的专利文献中公开了以下技术在制造棱镜的金属模具那样的精密部件的情况下，要制造多个同样的加工件，借助于把这些加工件并排地布置，将它们作为大型的加工件来处理。在制造像液晶显示装置的导光板那样的，具有更大面积的导光板时，就必须准备具有更大面积的金属模具。可是，在使用机床对工件加工直线凹槽的情况下，却基本上无法对超过安装工具或者工件的直线轴的直线进给行程量的长度的直线凹槽进行切削加工。虽然如上述国际公开号为W097/04940的专利文献中所示的那样，在制造诸如棱镜的金属模具那样的精密部件的情况下，是通过制造多个同样的加工件，并把这些加工件并排地布置，就能够将它们作为大型的加工件来处理，但在加工微米级的微细间距凹槽的情况下，要让凹槽的间距一点也不错开地把这些加工件接续在一起非常困难。此外，毕竟当加工件是微细凹槽的加工件时，大多在精度上不能容许在把分开来的工件并排时所产生的，本身所存在的很小的接续点的情况。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的就是提供一种用于对长距离的直线凹槽进行接续加工的加工方法和加工装置，它不必把工件分割开来，也不必将其从加工机器上拆卸下来。为达到上述目的，按照本专利技术的加工方法，是一种借助于安装在沿着直线导轨作往复运动的滑块上的工具，对固定于工作台上的工件加工若干条长的直线凹槽的直线凹槽加工方法，再有，该加工方法包含以下步骤在上述滑块向前运动时，让上述工具切入上述工件中加工出直线凹槽的第一步骤；在上述滑块返回运动时，让上述工具返回运动而从上述工件中退出的第二步骤；在上述工具从上述工件中退出一直到上述滑块移动到下一次向前运动的步骤之间，使上述工作台或上述直线导轨向与上述直线凹槽的延伸方向垂直相交的方向移动的第三步骤；在反复进行上述第一到第三步骤，完成了上述直线凹槽加工之后， 让上述工作台向上述直线凹槽方向移动预定距离的第四步骤；为了与上述第四步骤之前加工出来的上述直线凹槽相互接续而反复进行上述第一到第三步骤加工出直线凹槽的第五步骤。在上述第五步骤中，还可以包含让上述工作台移动，从而修正上述直线凹槽在间距方向上的接续点误差。在上述第一步骤中，也可以使上述工具的刀尖的动作轨迹为曲线形状。再有，为达到上述目的，按照本专利技术的直线凹槽加工装置，它具有由安装了工具的滑块和为该滑块导向的直线导轨所构成的往复运动装置，沿着直线导轨使该滑块作往复运动，借助于上述工具对固定于工作台上的工件加工出直线凹槽，再有，该加工装置还具有 驱动上述工具向与上述滑块的作往复运动方向垂直相交的方向切入的驱动工具切入的部件；使上述工作台向第一方向移动的第一驱动部件；使上述工作台向与上述第一方向垂直相交的第二方向移动的第二驱动部件；使上述往复运动装置向与第一方向和第二方向垂直相交的方向移动的第三驱动部件；对上述往复运动装置和上述工作台进行定位，从而使上述滑块的往复运动方向与上述第一方向处于相同的方向，通过把上述滑块的往复运动与上述工作台向上述第一方向的移动组合起来，从而对上述工件加工出比上述工具或上述工作台的行程更长的直线凹槽。通过让上述工作台向上述第二方向移动，也可以修正由于上述往复运动装置相对于上述第一方向的安装误差所产生的上述直线凹槽在间距方向的接续点误差。也可以在对上述工件加工凹槽时，使上述工具的刀尖的动作轨迹为曲线形状。上述滑块可以做成用空气轴承支承在上述直线导轨上的线性电动机的结构。由于本专利技术具有以上的结构，因而能提供不必把工件分割开来，也不必将其从加工机器上拆卸下来，就能接续加工出比安装工件的工作台行程和往复运动装置的行程更长的直线凹槽的加工装置。附图说明图IA是按照本专利技术的加工装置的概略结构图(正视图)，图IB是其侧视图。图2是控制加工装置的控制装置的概略框图。图3是说明构成图IA中所示的往复运动装置的滑块与直线导轨的概略结构的说明图。图4A和图4B是表示图IA中所示的往复运动装置的工具进刀机构的图。图5是说明图IA中所示的直线凹槽加工装置的轴的结构的图。图6是使用安装在滑块上的工具对工件进行加工的说明图。图7A和图7B是说明工件的长度和工作台的X轴方向的行程量，与滑块的行程量 (安装在滑块上的工具的行程量)的关系的图。图8A和图8B是对X轴与滑块的行程的组合进行说明的图。图9A和图9B是用工具对工件进行切入的动作的说明图。图10A、图IOB和图IOC是说明在直线加工凹槽与直线加工凹槽之间的接续点不产生毛刺的工具进刀动作的图。图IlA和图IlB是说明工件与滑块的位置关系的图。图12是说明在直线凹槽接续加工过程中的接续点位置与加工装置的轴方向及凹槽间距方向的关系的图。图13是放大表示图12中所示的凹槽的接续点的图。图14A、图14B和图14C是说明对凹槽深度方向上的接续点的误差进行修正的图。 具体实施例方式图IA和图IB是本专利技术一个实施例的加工装置的概略结构图。直线凹槽加工装置20具有床身21;从该床身21垂直竖立起来的立柱 (column) 22 ；设置在该立柱22上部并能上下活动的床头23 ；安装在该床头上的往复运动装置M ；通过支承在上述床身21上，可沿正交的两个方向(X轴方向、Y轴方向)移动的夹具等把工件W固定在板面上的工作台4;以及分别向上下方向(Z轴方向)和水平方向(X-Y 轴两个方向)驱动床头23的多个进给轴驱动电动机(省略了图示)。借助于这种结构，滑块1便能借助于直线导轨2在X轴方向上反复地进行单纯的往复运动。此外，工作台4通过两组进给机构，能在水平面内沿着互相垂直相交的X-Y轴两个方向进行移动。此外，直线凹槽加工装置20除了控制X轴、Y轴和Z轴各条进给轴之外，还通过控制往复运动装置M的控制装置30来进行控。如图2所示，控制装置30具有中央处理器 (CPU)、R0M、RAM，以及带显示装置的手动输入装置(显示装置/MDI单元)等，根据加工程序来控制直线凹槽加工装置20，在工件W上加工出直线凹槽来。往复运动装置M具有滑块1 和直线导轨2，工具3则安装在滑块1上。下面，用图3说明滑块1和直线导轨2的简要结构。滑块1以轴支承在直线导轨2上，能沿着这根直线导轨2的轴向移动。这种轴承使用了本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种借助于安装在沿着直线导轨作往复运动的滑块上的工具，对固定于工作台上的工件加工若干条长的直线凹槽的直线凹槽加工方法，其特征在于，其包含以下步骤：在上述滑块向前运动时，让上述工具切入上述工件中加工出直线凹槽的第一步骤；在上述滑块返回运动时，让上述工具返回运动而从上述工件中退出的第二步骤；在上述工具从上述工件中退出一直到上述滑块移动到下一次向前运动的步骤之间，使上述工作台或上述直线导轨向与上述直线凹槽的延伸方向垂直相交的方向移动的第三步骤；在反复进行上述第一到第三步骤，完成了上述直线凹槽加工之后，让上述工作台向上述直线凹槽方向移动预定距离的第四步骤；为了与上述第四步骤之前加工出来的上述直线凹槽相互接续而反复进行上述第一到第三步骤加工出直线凹槽的第五步骤。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：羽村雅之，蛯原建三，山本明，松浦修，
申请(专利权)人：发那科株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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