四、实验方法及条件
在超精密单晶钻石车削中，一般加工步骤是先将刀具进行调校，以找到刀具中心，避免刀具太高或太低造成之肚脐眼及刀具过切或切不够之问题，这些调校作业往往需要一段时间，因此尽量以不换刀具来进行加工，故本实验将以固定之刀鼻半径≦20μm来进行相关实验。在环型微结构的模仁加工中，最被业界关心的重点是模仁微结构底部之R值及表面粗糙度(Roughness)，由于模仁微结构底部之R值对射出产品之效果有直接影响，R值越小越接近设计值功能也会较佳，因此我们采用超越目前业界水平之小刀鼻半径半刃刀(刀鼻半径<=20μm)来进行此模仁加工实验。(如图8)黄色线为微结构，蓝色的半刃刀及红色的R刀，在相同的刀R及刀具夹角下，半刃刀可以加工至较深的微结构底部，而相对的R刀则必须缩小刀具R值才可以加工至与半刃刀相同之微结构深度，但较小的刀具R值，刀具寿命将是另一个问题点。 而影响微结构模仁表面粗度之加工参数很多，其中最具影响之加工参数有主轴转速、进给速率、切削深度[2][3][4]等，因此本实验将以主轴转速、进给速率、切削深度来进行加工参数与表面粗糙度(Roughness)之探讨。 接着将以「全因子实验法」分别来探讨主轴转速、进给速率、切削深度对模仁之形状误差及表面粗糙度之影响(如表1)。由于主轴转速太高会有偏摆误差问题，因此选择1500rpm及2000rpm之转速为水平数，而进给速率愈慢理论之表面粗糙度愈佳，因此以0.5(mm/min)及3(mm/min)为进给速率水平数，切削深度愈小切削力小，相对刀具寿命较长，因此以切深0.4μm及1μm来进行实验。(如表2)为三因子二水平实验法之因子水平配置表。 图8：半刃刀与R刀微结构加工似意图
图9:模仁表面粗糙度量测位置图
表1 三因子二水平之因子水平数
表2 三因子二水平实验法之因子水平配置表
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