[发明专利]用切削工具加工工件的方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过在X-Y平面上相对于切削工具或者如刨式机床上的切削工具，往复运动一个需要微细加工的工件，从而在工件表面形成多个细槽或类似物的方法和装置。特别地，本发明涉及一种方法和装置，其能够提高加工工件的效率，所述工件要求微细的结构，比如一种模具，该模具用于例如在液晶显示装置、等离子显示装置和其它薄型显示装置中所使用的光导板，极化板和漫射板。

背景技术

对于上述具有微细结构的工件的加工，如用于制造光学仪器的模具，将在下面进行介绍。一般地，这种模具有多个槽。为了形成这种微细结构，通常使用切削工具，通过在X-Y平面上相对于切削工具往复运动工件，即用于形成模具的材料，来完成机械加工(例如，参见公开号为2005-279918的日本专利文献)。

根据前面所述，在X-Y平面上相对于切削工具往复运动工件来执行机械加工时，通常使用刨式机床。刨式机床设置为可以例如在X-Y平面内沿X方向往复运动工件。在加工过程中，切削工具被保持使其采用沿着垂直于X-Y平面的Z方向取向的位置。虽然切削工具不沿X方向移动，但是对于工件的每个往复运动，该切削工具都在Y方向上移动。

切削工具有前角和后角，和适于加工的朝向。这样，在过去，在工件往复运动时，切削工具只在前进和后退方向中的一个方向上加工工件。对于前面所述的模具，需要在其中形成大量的微细槽。因此，工件的往复运动次数会非常大，从而也就需要很长的时间来加工工件。

最近几年，出现了薄型显示面板，如大型液晶面板，而且增大这种产品的尺寸的趋势日益显著。在这种趋势下，制造液晶面板所使用的光导板和屏蔽板的模具的尺寸也在增大，例如，一边的尺寸约从300mm增大到800mm，甚至达到1500mm。在加工这种模具时，有时需要花费1到2周来完成一个模具的加工。

为了减小制造模具的加工时间，最好能在前进和后退两个方向加工，而不是仅仅在一个方向进行加工。为了达到这个目的，需要改变切削方向或切削工具的定向。然而，由于切削工具定向的改变，例如，当切削工具的切削刃沿Y轴方向移动时，对于工件的每一个往复运动，切削刃的位置都将从预定的位置发生变动，因此很难执行所期望的加工。

同样，在前进或后退行程期间通过改变切削工具的定向来执行一个预定曲线的切削加工时，由于切削工具定向的这种改变所引起的位置改变将会使得难以形成预定曲线。

本发明的一个目的就是通过在X-Y平面上相对于切削工具往复运动工件来提高加工工件表面的效率。

本发明的另一个目的是提供一个装置，即使改变切削工具的切削方向也能保持切削刃于预定的位置，在前进和后退两个行程中，适当地执行工件表面加工及在工件表面形成曲线。

发明内容

为了实现上述目标，按照本发明第一方面的方法，该方法使用切削工具，利用同一个平面内切削工具和工件之间的往复运动来加工工件的表面，该往复运动包括在一个方向上作相对运动的前进行程，和在与前进行程相反的方向上作相对运动的后退行程，该方法包括如下步骤：提供加工工具，该加工工具包括主轴，该主轴有垂直于平面的轴线，并以此轴线作为旋转中心，并且把切削工具连接到主轴上；切削工具的切削刃的定向设置在工件能在前进行程中被加工的方向上，在该前进行程中工件相对于切削工具前进；使用切削工具在前进行程中加工工件；前进行程结束后，反向转动切削工具180°，使切削工具的切削刃定向设定在能够在后退行程中加工工件的方向，在该后退行程中，工件相对于切削工具后退；在垂直于工件往复运动的方向上移动切削工具，使切削工具位于下一个加工位置上；在后退行程中使用切削工具加工工件。