[发明专利]用于加工V形槽的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于加工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)的模具是有用的。

背景技术

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 lens)的模具的立式车床(日本专利申请公开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)来模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(日本专利申请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横向的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。加工的模具将不适合用于模制高精度的十字形双凸透镜片。

发明内容

因此，本发明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，本发明提供一种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；以及沿正交于第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。

本发明还提供一种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。

本发明还提供一种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，从而检测第一或第二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。