(57)【要約】【課題】  バイトの切削方向の向きを変えても切れ刃部の位置ずれを発生させることなく、往動及び復動の両方での加工や曲線の加工等を的確に行うことを可能にする。【解決手段】  主軸（Ｃ軸）２０の先端に調芯手段としての十字継手２２を介してバイトホルダ２３を取り付ける。バイトホルダ２３は、バイト３０の切れ刃部の頂点３０Ａを主軸（Ｃ軸）２０の軸芯上に概ね位置させるようにバイト３０を取り付けるようになっている。十字継手２２は、調整ねじ２７及びこれと直交する位置に配置されている別の調整ねじによりバイトホルダ２３を主軸（Ｃ軸）２０の軸芯と垂直な平面内で移動させ、上記頂点３０Ａを主軸（Ｃ軸）２０の軸芯上に正確に位置付けする。これにより主軸（Ｃ軸）２０を回転させてバイト３０の向きを変えても頂点３０Ａは、常に主軸（Ｃ軸）２０の軸芯上あり、このため主軸（Ｃ軸）の位置を制御することにより、的確な加工が行われる。【選択図】    図３
2008126324.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイトの切削方向の向きを変えてワークを加工するバイト加工装置において、前記バイトの切削方向の向きを変化可能に該バイトを取り付けるための回転軸と、この回転軸の先端に前記バイトを着脱可能に取り付けるためのバイトホルダと、このバイトホルダと前記回転軸との間に設けられ前記バイトの切れ刃部を前記回転軸の軸芯上に位置付けするための調芯手段とを備え、前記ワークに対する前記回転軸の位置を制御して加工を行うことを特徴とするバイト加工装置。
【請求項２】
前記調芯手段は、上下の面に互いに直行する突起を有する十字継手であることを特徴とする請求項１に記載のバイト加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、例えば液晶表示パネル、プラズマ表示パネルなどの薄型表示パネル用の導光板や偏光板、拡散板などの微細構造用の物品やその物品を製作するための金型に必要な、微細な多数の溝等を切削加工するバイト加工装置に係り、特にバイトの切削方向の向きを変えてワークを加工するバイト加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような微細構造用の物品や金型において、例えば金型を例にとると、金型は、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）。
【０００３】
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。
【０００４】
バイトは、すくい角や逃げ角を有し、いわゆる切削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。
【特許文献１】特開２００５−２７９９１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記加工時間を短縮するためには、往動か復動のいずれか一方のみでなく、両方で加工できることが望ましい。このためにはバイトの切削方向の向きを変える必要がある。しかしながら、バイトの向きを変えることにより、バイトの切れ刃部が例えば上記Ｙ軸方向等に変化すると、ワークの各往復動毎にバイトの切れ刃部の位置が所定の位置からずれ所望の加工を行うことができない。
【０００６】
また、往動中又は復動中にバイトの向きを変えつつ所定の曲線を描くように切削加工を行う場合にも、該バイトがその向きの変化に伴って位置ずれを生じると、所定の曲線を描くように加工することができない。
【０００７】
この発明は、バイトの切削方向の向きを変えても切れ刃部が所定の位置に保たれ、上記往動及び復動の両方での加工や曲線の加工等を的確に行うことのできるバイト加工装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するためのこの発明は、バイトの切削方向の向きを変えてワークを加工するバイト加工装置において、前記バイトの切削方向の向きを変化可能に該バイトを取り付けるための回転軸と、この回転軸の先端に前記バイトを着脱可能に取り付けるためのバイトホルダと、このバイトホルダと前記回転軸との間に設けられ前記バイトの切れ刃部を前記回転軸の軸芯上に位置付けするための調芯手段とを備え、前記ワークに対する前記回転軸の位置を制御して加工を行うことを特徴としている。
【０００９】
なお、前記調芯手段は、上下の面に互いに直行する突起を有する十字継手を用いることができる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、上記のようにバイトホルダと回転軸との間に調芯手段を設け、バイトの切れ刃部を回転軸の軸芯上に位置付けするようにしたため、バイトの切削方向の向きを変えても切れ刃部を常に回転軸の軸芯上に位置させることができ、これにより前記回転軸の位置を制御するのみで、前述した往動及び復動の両方での加工や曲線の加工等を的確に行うことができる効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
昇降台１７にはバイト回転台１９が取り付けられている。バイト回転台１９には、Ｚ軸と平行に伸びる回転軸としての主軸（Ｃ軸）２０が回転可能に取り付けられ、この主軸（Ｃ軸）２０は、バイト回転台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。
【００１５】
主軸（Ｃ軸）２０の先端には、図３及び図４に示すように、調芯手段としての十字継手２２を介してバイトホルダ２３がボルト２４により取り付けられている。十字継手２２は、上下の面に沿って互いに直行して伸びる突起２２Ａ、２２Ｂを有し、これらの突起２２Ａ、２２Ｂは、主軸（Ｃ軸）２０の先端面とバイトホルダ２３の後端面に設けられた溝２５、２６にそれぞれスライド可能に係合されている。主軸（Ｃ軸）２０とバイトホルダ２３には、突起２２Ａ、２２Ｂと平行に配置されて十字継手２２の外周面に当接する調整ねじ２７、２８が設けられている。
【００１６】
バイトホルダ２３は、上下に伸びる溝２９にバイト３０を嵌入し、バイト３０は押え板３１とボルト３２により締め付け固定される。バイト３０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３０Ａは、上記調整ねじ２７、２８により十字継手２２を介してバイトホルダ２３を主軸（Ｃ軸）２０の軸心と直行する方向へ移動させて調芯することにより、図３及び図４に示すように、主軸（Ｃ軸）２０の軸心上に位置付けされる。なお、図３及び図４に示すバイト３０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３０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。
【００１７】
次いでこの装置の作用について説明する。まず、サーボモータ１８によりバイト３０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を移動させて主軸（Ｃ軸）２０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。
【００１８】
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３０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。
【００１９】
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３０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３０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。
【００２０】
このバイト３０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３０の向きを反転させる。このとき、バイト３０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３０Ａ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３０Ａは、図３及び図４に示したように、主軸（Ｃ軸）２０の軸心上に位置付けされているため、上記反転に伴う頂点３０ＡのＹ軸方向の位置ずれもなく、バイト３０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。
【００２１】
上記のようにバイト３０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。
【００２２】
上記復動時の加工が終了したならば、バイト３０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。
【００２３】
前述した実施形態例では、バイト３０を主軸（Ｃ軸）２０の軸心上に正確に取り付けるための調芯手段として、十字継手２２を用いた例を示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、種々の方式の調芯手段を用いることができる。
【００２４】
また、前述した実施形態例では、バイト３０を反転させることにより、往動時と復動時の両方で加工を行う例を示したが、この発明はこれに限定されるものではなく、少なくとも往動時と復動時のいずれか一方で、バイト３０の切削方向の向きを変えつつ所定の曲線を描くように切削加工を行う場合等にも適用することができる。
【００２５】
さらにまた、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３０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３０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ない等、種々変形実施可能である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
この発明は、プレーナ型工作機械等を用いてバイトの切削方向の向きを変えてワークを加工するバイト加工装置全般に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明を適用したプレーナ型工作機械を示す概要正面図。
【図２】図１の右側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線による一部拡大詳細断面図。
【図４】図３のＢ−Ｂ線による一部拡大詳細断面図。
【図５】この発明のバイト加工方法を説明するための要部拡大側面図であり、（イ）は往動加工直前の状態、（ロ）は復動加工直前の状態を示す。
【図６】（イ）は図５（イ）を、（ロ）は図５（ロ）を左から見た図。
【符号の説明】
【００２８】
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  バイト回転台
２０  主軸（Ｃ軸）（回転軸）
２１  サーボモータ
２２  十字継手（調芯手段）
２２Ａ、２２Ｂ  突起
２３  バイトホルダ
２４  ボルト
２５、２６  溝
２７、２８  調整ねじ
２９  溝
３０  バイト
３０Ａ  バイトの頂点
３１  押え板
３２  ボルト。
【図１】
2008126324.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2008126324.tif 000006
【図５】
2008126324.tif 000007
【図６】
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