JP2002254232A - Cutting method by rotary tool - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、切削加工方法に関
し、詳細には、回転刃を用いた切削加工によって曲面を
含む凹部、凸部などを材料に形成する切削加工方法に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting method, and more particularly to a cutting method for forming a concave portion, a convex portion and the like including a curved surface on a material by a cutting process using a rotary blade.
【0002】[0002]
【従来の技術】切削加工により材料等の材料に凹部、凸
部等を形成する方法には、所謂スピンドルユニットでド
リル、エンドミル等の切削工具を回転駆動させ材料を切
削し、所望形状の凹部、凸部等を形成していく方法があ
る。2. Description of the Related Art A method of forming a concave portion, a convex portion, or the like in a material such as a material by cutting is performed by rotating a cutting tool such as a drill or an end mill with a so-called spindle unit to cut the material to obtain a concave portion having a desired shape. There is a method of forming convex portions and the like.
【0003】また、特に、成型用金型のように細かい凹
凸を備えた凹部、凸部を形成するする場合には、放電加
工による加工も行われている。[0003] In particular, when forming concave and convex portions having fine irregularities like a molding die, machining by electric discharge machining is also performed.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上述したようなスピン
ドルユニットを用いて凹部、凸部等を切削加工により形
成する切削加工方法では、加工精度を上げるべく細いド
リルでまたはミルを使用すると、単位時間あたりの切削
量が少なくなるため、凹部、凸部等が完成するまでに長
い作業時間が必要となる。一方、削取り量が大きい太い
切削部を有する工具を使用すると、凹部、凸部等に細か
い加工を施すことができない。このため、例えば金型キ
ャビティ用の凹部では、太い切削部で凹部を概略的に切
削形成しておき、次いで、中間的な太さの切削部を有す
る工具で凹部の表面の中間仕上げ加工を行い、最後に、
細い仕上げ用の切削部を有する工具で凹部の表面の最終
仕上げ加工を行っている。In a cutting method for forming a concave portion, a convex portion and the like by cutting using a spindle unit as described above, if a thin drill or a mill is used in order to increase the processing accuracy, it takes a unit time. Since the amount of cutting per unit area is small, a long working time is required until the concave portions, convex portions, and the like are completed. On the other hand, if a tool having a large cutting portion with a large cutting amount is used, fine processing cannot be performed on a concave portion, a convex portion, or the like. For this reason, for example, in the concave portion for the mold cavity, the concave portion is roughly cut and formed with a thick cutting portion, and then the intermediate finish processing of the surface of the concave portion is performed with a tool having a cutting portion of an intermediate thickness. ,Finally,
The final finishing of the surface of the concave portion is performed with a tool having a cutting portion for fine finishing.
【0005】更に、放電加工では、放電加工用の電極を
作成するために時間、および、費用がかかり、又、凹部
の奥に位置する加工部位などを加工することが困難であ
る。[0005] Further, in the electric discharge machining, it takes time and cost to prepare an electrode for electric discharge machining, and it is difficult to machine a machining portion located at the back of the concave portion.
【0006】本発明は、以上の点に着目し、短い作業時
間で高い精度の切削加工が可能な切削加工方法を提供す
ることを、基本的な課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has as its basic object to provide a cutting method capable of performing high-precision cutting in a short working time.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、少なくとも一部分が曲面で構成された凹
部を材料に形成する方法を提供する。この方法は、
(a)形成する凹部の数値データを、所定の高さの差に
よって区分した等高線によって区画される上下に高さ位
置の異なる複数の凹部分毎の数値データに分ける工程
と、(b)前記凹部分毎の数値データに基き、先端と側
面とに切削刃が形成された細長い第1の回転工具を用い
て、最も高い凹部分を区画する等高線に沿って該等高線
の内側に、前記最も高い凹部分の厚さに等しい深さを有
する輪郭溝を切削する工程と、(c)前記凹部分毎の数
値データに基き、前記第1の回転工具より太い第2の回
転工具を用いて、前工程で切削された輪郭溝に囲まれた
領域を切削して、前記最も高い凹部分を平坦な底を有す
る形状に前記材料の表面に形成する工程と、(d)前記
凹部分毎の数値データに基き、前記第1の回転工具を用
いて、前工程で形成された凹部分の底面に、前工程で形
成された凹部分に次ぐ高さの凹部分を区画する等高線に
沿って該等高線の内側に前記凹部分の厚さに等しい深さ
を有する輪郭溝を切削する工程と、(e)前記凹部分毎
の数値データに基き、前記第2の回転工具を用いて、前
工程で切削された輪郭溝に囲まれた領域を切削して、既
に形成されている凹部分の下に連続し平坦な底面を有す
る新たな凹部分を形成する工程と、(f)前記材料に前
記凹部が形成されるまで、(d)および(e)を繰り返
す工程と、からなる。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a method for forming a concave portion at least partially formed of a curved surface in a material. This method
(A) dividing the numerical data of the concave portion to be formed into numerical data for each of a plurality of concave portions having different height positions vertically defined by contour lines divided by a predetermined height difference; Based on the numerical data for each part, using the first elongated rotary tool having cutting edges formed at the tip and side surfaces, along the contour line that defines the highest concave portion, inside the contour line, Cutting a contour groove having a depth equal to the thickness of the portion; and (c) using a second rotary tool thicker than the first rotary tool based on the numerical data for each of the concave portions, Cutting the region surrounded by the contour groove cut in the above step to form the highest concave portion on the surface of the material in a shape having a flat bottom, and (d) numerical data for each of the concave portions Based on the first step, using the first rotary tool A contour groove having a depth equal to the thickness of the concave portion inside the contour line along the contour line that defines the concave portion having the height next to the concave portion formed in the previous step on the bottom surface of the formed concave portion. A step of cutting, and (e) cutting, using the second rotary tool, a region surrounded by the contour groove cut in the previous step based on the numerical data for each of the concave portions, and Forming a new concave portion having a continuous and flat bottom surface under the existing concave portion, and (f) repeating (d) and (e) until the concave portion is formed in the material. Become.
【0008】このような構成によれば、凹部の表面は、
細い回転刃によって切削されることになるので、細かい
加工が可能となり、また、加工精度も向上し、さらに、
場合によっては、仕上げ加工が不要となる。According to such a configuration, the surface of the concave portion is
Since it is cut by a thin rotating blade, fine processing becomes possible, and the processing accuracy is also improved.
In some cases, finishing is not required.
【0009】さらに、本発明は、少なくとも一部分が曲
面で構成された凸部を材料に形成する方法を提供する。
この方法は、(a)形成する凸部を囲む凹部の数値デー
タを、所定の高さの差によって区分した等高線によって
区画される上下に高さの異なる複数の凹部分毎の数値デ
ータに分ける工程と、(b)前記凹部分毎の数値データ
に基き、先端と側面とに切削刃が形成された細長い第1
の回転工具を用いて、最も高い凹部分を区画する等高線
に沿って該等高線の内側に前記最も高い凹部分の厚さに
等しい深さを有する輪郭溝を切削する工程と、(c)前
記凹部分毎の数値データに基き、前記第1の回転工具よ
り太い第2の回転工具を用いて、前工程で切削された輪
郭溝の外側の領域を切削して、前記最も高い凹部分を平
坦な底を有する形状に前記材料の表面に形成する工程
と、(d)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第1
の回転工具を用いて、前工程で形成された凹部分の底面
に、前工程で形成された凹部分に次ぐ高さの凹部分を区
画する等高線に沿って該等高線の内側に前記凹部分の厚
さに等しい深さを有する輪郭溝を切削する工程と、
(e)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第2の回
転工具を用いて、前工程で切削された輪郭溝の外側の領
域を切削して、既に形成されている凹部分の下に連続し
平坦な底面を有する新たな凹部分を形成する工程と、
(f)前記材料に前記凹部が形成されるまで、(d)お
よび(e)を繰り返す工程と、からなる。Further, the present invention provides a method for forming a convex portion having a curved surface at least in part on a material.
This method comprises the steps of: (a) dividing numerical data of a concave portion surrounding a convex portion to be formed into numerical data for each of a plurality of concave portions having different heights up and down, which are divided by contour lines divided by a predetermined height difference. (B) an elongated first cutting edge formed on the tip and side surfaces based on the numerical data for each concave portion;
Cutting a contour groove having a depth equal to the thickness of the highest concave portion inside the contour line along a contour line defining the highest concave portion, using the rotary tool of (c), On the basis of the numerical data of each part, a region outside the contour groove cut in the previous process is cut using a second rotary tool thicker than the first rotary tool, and the highest concave portion is flattened. Forming on the surface of the material into a shape having a bottom, and (d) forming the first
Using the rotating tool, the bottom of the concave portion formed in the previous step, along the contour line that separates the concave portion of the height next to the concave portion formed in the previous step, inside the contour line of the concave portion Cutting a contour groove having a depth equal to the thickness,
(E) Based on the numerical data for each of the concave portions, the second rotary tool is used to cut an area outside the contour groove cut in the previous process, and to cut the region below the already formed concave portion. Forming a new concave portion having a continuous and flat bottom surface,
(F) repeating steps (d) and (e) until the recess is formed in the material.
【0010】このような構成によっても、凸部の表面
は、細い回転刃によって切削されることになるので、細
かい加工が可能となり、また、加工精度も向上し、さら
に、場合によっては、仕上げ加工が不要となる。[0010] Even with such a configuration, since the surface of the convex portion is cut by a thin rotary blade, fine processing can be performed, processing accuracy can be improved, and in some cases, finishing processing can be performed. Becomes unnecessary.
【0011】本発明は、一態様において、前記第1の回
転工具による輪郭溝の切削に先立って、前記輪郭溝が形
成されることになる切削加工線に沿った案内溝を、前記
第1の回転工具によって形成する。このような構成によ
れば、案内溝がより正確な位置に形成される。In one aspect of the present invention, prior to cutting the contour groove by the first rotary tool, the guide groove along the cutting line on which the contour groove is to be formed is formed by the first rotating tool. It is formed by a rotating tool. According to such a configuration, the guide groove is formed at a more accurate position.
【0012】本発明は一態様において、前記第1の回転
工具が切削加工線に沿って複数回移動することにより前
記案内溝が形成される。In one aspect of the present invention, the guide groove is formed by moving the first rotary tool a plurality of times along a cutting line.
【0013】本発明は、一態様において、前記所定の高
さの差が3μmないし50μmである。また、本発明
は、一態様において、前記第1の回転工具は、先端と側
面とに切削刃を備え直径Dが1mm以下であり且つ有効
長Lと直径Dとの比率L/Dが10以上の細長い円筒状
の切削部を有する切削工具である。In one embodiment of the present invention, the predetermined height difference is 3 μm to 50 μm. Further, in one aspect of the present invention, the first rotary tool includes a cutting blade at a tip and a side surface, a diameter D is 1 mm or less, and a ratio L / D between the effective length L and the diameter D is 10 or more. A cutting tool having an elongated cylindrical cutting portion.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
沿って説明する。まず、本発明の一実施形態の切削加工
方法を実施する数値制御タイプの切削加工機(マシニン
グセンタ)の概略構成を説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a schematic configuration of a numerical control type cutting machine (machining center) for performing a cutting method according to an embodiment of the present invention will be described.
【0015】図1は、マシニングセンタ1の概略的な斜
視図である。図1に示されているように、マシニングセ
ンタ1は、床面に設置される基部2と、この基部2の上
方に配置された加工部4とを備えている。加工部4の下
方位置には、切削加工される被加工物(ワーク)6が載
置される加工台8が設けられている。加工台8は、公知
の機構によって、切削加工用の数値データに基づいて、
上下および水平方向に移動できるように構成されてい
る。FIG. 1 is a schematic perspective view of the machining center 1. As shown in FIG. 1, the machining center 1 includes a base 2 installed on a floor, and a processing unit 4 disposed above the base 2. A processing table 8 on which a workpiece (work) 6 to be cut is placed is provided below the processing section 4. The processing table 8 is formed by a known mechanism based on numerical data for cutting.
It is configured to be able to move vertically and horizontally.
【0016】加工台8の上方には、ヘッド10が設けら
れており、このヘッド10の下方には、スピンドルユニ
ット12が着脱自在に装着されるユニット装着部14が
設けられている。スピンドルユニット12は、先端に取
付けられた切削工具16が加工台8に対向し、加工台8
上のワーク6を切削加工できるように、ユニット装着部
12に取付けられている。ヘッド10は、公知の機構に
より、切削加工用の数値データに基づいて、加工台8に
対して上下方向及び水平方向に移動可能である。A head 10 is provided above the processing table 8, and a unit mounting portion 14 to which the spindle unit 12 is removably mounted is provided below the head 10. In the spindle unit 12, the cutting tool 16 attached to the tip faces the processing table 8 and the processing table 8
The upper work 6 is mounted on the unit mounting portion 12 so that the upper work 6 can be cut. The head 10 can be moved in the vertical and horizontal directions with respect to the processing table 8 by a known mechanism based on numerical data for cutting.
【0017】ユニット装着部14にはチャックが内蔵さ
れ、スピンドルユニット12の後端のカプラ(図示せ
ず)をこのチャックに結合させることによって、スピン
ドルユニット12をユニット装着部14に着脱自在に装
着固定することができる。このスピンドルユニット12
は、回転可能な主軸の先端に取付けられた切削工具16
を内蔵モータによって毎分50000回転以上で高速回
転させ、ワーク6を切削加工することができるものであ
る。A chuck is built in the unit mounting section 14, and a coupler (not shown) at the rear end of the spindle unit 12 is coupled to the chuck so that the spindle unit 12 is removably mounted and fixed to the unit mounting section 14. can do. This spindle unit 12
Is a cutting tool 16 attached to the tip of a rotatable spindle.
Can be rotated at a high speed of 50,000 rpm or more by a built-in motor to cut the work 6.
【0018】従って、マシニングセンタ1では、ワーク
6が載置された加工台8とスピンドルユニット12とを
切削加工に関する数値データに基づいて相対的移動させ
ることにより、ワーク6を所望のように切削加工するこ
とができる。Therefore, in the machining center 1, the worktable 6 on which the work 6 is mounted and the spindle unit 12 are relatively moved based on numerical data related to the cut work, thereby cutting the work 6 as desired. be able to.
【0019】マシニングセンタ1は、スピンドルユニッ
ト12を自動的する交換することができる所謂ATC
(自動工具交換装置)を備えている。図1に示されてい
るように、ヘッド10の側方には、交換用のスピンドル
ユニットが装着される交換用スピンドルユニット装着部
18が設けられ、この交換用スピンドルユニット装着部
18には、異なった寸法形状の切削工具が取付けられた
複数の交換用スピンドルユニット20が装着されてい
る。The machining center 1 is a so-called ATC capable of automatically replacing the spindle unit 12.
(Automatic tool changer). As shown in FIG. 1, on the side of the head 10, there is provided a replacement spindle unit mounting portion 18 on which a replacement spindle unit is mounted. A plurality of replacement spindle units 20 to which cutting tools having different dimensions and shapes are attached are mounted.
【0020】また、ヘッド10の下方には、ユニット装
着部14に取付けられたスピンドルユニット12を交換
用スピンドルユニット装着部18に装着された交換用ス
ピンドルユニット20と交換するための交換用アーム2
2が設けられている。本実施形態では、交換用スピンド
ルユニット装着部18は、図示しない駆動機構によっ
て、交換用スピンドルユニット20を交換用アーム22
方向に順次移動させ、所望の交換用スピンドルユニット
20を交換用アーム22に把持させ、ユニット装着部1
4に装着されているスピンドルユニット12と交換する
ことができるように構成されている。従って、マシニン
グセンタ1では、ユニット装着部14に装着されるスピ
ンドルユニット12を交換することにより、ワーク6に
種々の加工を施すことができる。Under the head 10, a replacement arm 2 for replacing the spindle unit 12 mounted on the unit mounting section 14 with a replacement spindle unit 20 mounted on the replacement spindle unit mounting section 18 is provided.
2 are provided. In this embodiment, the replacement spindle unit mounting section 18 connects the replacement spindle unit 20 to the replacement arm 22 by a drive mechanism (not shown).
Direction, and the desired replacement spindle unit 20 is gripped by the replacement arm 22.
The spindle unit 12 is configured to be exchangeable with the spindle unit 12 mounted on the spindle unit 4. Therefore, in the machining center 1, various processes can be performed on the workpiece 6 by replacing the spindle unit 12 mounted on the unit mounting section 14.
【0021】本実施形態では、ユニット装着部に取付け
られたスピンドルユニットあるいは複数の交換用スピン
ドルユニット20に取付けられている回転工具である切
削工具16は、内蔵モータ出力軸に連結された主軸と一
体化されている。切削工具16の種類としては、切削部
の先端が略半球凸状の所謂ボールエンドミル24(図
2)、切削部の先端が切削部の先端が平坦な所謂フラッ
トエンドミル26(図3)、切削部の先端が略円錐形状
のミル28(図4)等がある。また、切削部の太さ
(径)が異なる複数種類のボールエンドミル24、フラ
ットエンドミル26、ミル28が、複数の交換用スピン
ドルユニット20にそれぞれ取付けられている。これら
のミル24、26、28は、いずれも、先端24a、2
6a、28aと側面24b、26b、28bとに切削刃
を備えている。これらのミルには、直径Dが1mm以下
であり且つ有効長Lと直径Dとの比率L/Dが10以上
の細長い円筒状の切削部を備えている細い即ち切削部の
径が小さいミルと、細いミルより径の大きな太いミルと
が含まれている。In this embodiment, the cutting tool 16 which is a rotary tool mounted on the spindle unit mounted on the unit mounting portion or the plurality of replacement spindle units 20 is integrated with the main shaft connected to the built-in motor output shaft. Has been As the type of the cutting tool 16, a so-called ball end mill 24 (FIG. 2) having a substantially hemispherical convex tip, a so-called flat end mill 26 (FIG. 3) having a flat tip is provided. Is a conical mill 28 (FIG. 4). A plurality of types of ball end mills 24, flat end mills 26, and mills 28 having different thicknesses (diameters) of cutting portions are mounted on the plurality of replacement spindle units 20, respectively. Each of these mills 24, 26, 28 has a tip 24a,
Cutting blades are provided on 6a, 28a and side surfaces 24b, 26b, 28b. These mills include a thin mill having a slender cylindrical cutting portion having a diameter D of 1 mm or less and a ratio L / D of the effective length L to the diameter D of 10 or more, that is, a mill having a small diameter of the cutting portion. , Thick mills with larger diameters than thin mills.
【0022】次に、図5乃至図13に沿って、金型用の
金属材料(ワーク6)に、例えば、携帯電話の部品を製
造する金型のキャビティとなる凹部を形成する本発明の
第1実施形態の切削加工方法による凹部形成を説明す
る。一般に、金型用の金属材料としては、例えば、一般
構造用圧延鋼材(SS)、機械構造用炭素鋼(SC、S
CK)、炭素工具鋼(SK)、合金工具鋼(SKS、S
KD)、高速度鋼(SNC)、高炭素クロム、軸受鋼
(SNJ)、ニッケルクロムモリブデン鋼(SNC
M)、クロムモリブデン鋼(SCM)、アルミニウムク
ロムモリブデン鋼(SACM)、プリハードン鋼、高張
力アルミ合金及びジュラルミン(A7075)等のアル
ミ合金、銅合金等がある。Next, referring to FIGS. 5 to 13, the metal material for the mold (work 6) is provided with, for example, a concave portion which becomes a cavity of a mold for manufacturing a cellular phone component. The formation of the concave portion by the cutting method according to the embodiment will be described. Generally, as a metal material for a mold, for example, a rolled steel material for general structure (SS), a carbon steel for machine structure (SC, S
CK), carbon tool steel (SK), alloy tool steel (SKS, S
KD), high speed steel (SNC), high carbon chromium, bearing steel (SNJ), nickel chrome molybdenum steel (SNC)
M), chromium molybdenum steel (SCM), aluminum chromium molybdenum steel (SACM), pre-hardened steel, high-strength aluminum alloy, aluminum alloy such as duralumin (A7075), copper alloy and the like.
【0023】まず、三次元CADで作成された設計ディ
ジタルデータに基づいて生成された形成すべき凹部の数
値データを、所定の高さの差によって区分した等高線に
よって区画される上下に高さの異なる複数の凹部分毎の
数値データに分ける。具体的には、図5に点線で示す形
成する凹部Wを、数値データ上で、図5および図6に示
されているように所定間隔で水平方向に分割して、n枚
の薄板状の凹部分W1ないしWnとし、各凹部分W1な
いしWnに相当する数値データを生成する。各凹部分の
厚さとなる上記所定間隔は、輪郭溝を切削する際に使用
される切削工具の径、加工する凹部の形状等の条件を考
慮して設定される。例えば、使用する工具の径が0.2
mmと極めて細い場合には、3μm程度に、また、使用
する工具の径が1mmと比較的太い場合には、最大50
μm程度に設定される。尚、図面においては、明確化の
ため、各凹部の厚さをワーク6の寸法に対して、極めて
大きく描いている。First, numerical data of a concave portion to be formed, which is generated based on design digital data created by three-dimensional CAD, is divided into upper and lower heights defined by contour lines divided by a predetermined height difference. It is divided into numerical data for each of a plurality of concave portions. Specifically, the concave portion W formed by the dotted line in FIG. 5 is horizontally divided at predetermined intervals on the numerical data as shown in FIG. 5 and FIG. Numerical data corresponding to each of the concave portions W1 to Wn is generated as the concave portions W1 to Wn. The above-mentioned predetermined interval, which is the thickness of each concave portion, is set in consideration of conditions such as the diameter of the cutting tool used for cutting the contour groove, the shape of the concave portion to be processed, and the like. For example, if the diameter of the tool used is 0.2
3 mm when the diameter is extremely thin, and up to 50 mm when the diameter of the tool to be used is relatively thick, 1 mm.
It is set to about μm. In the drawings, the thickness of each concave portion is extremely large with respect to the dimension of the work 6 for clarity.
【0024】この工程は、凹部の数値データを生成する
外部のコンピュータ、マシニングセンタを制御するため
の外部の或いは内蔵のコンピュータ、または、その他の
コンピュータのいずれで行っても良い。This step may be performed by an external computer for generating numerical data of the concave portion, an external or built-in computer for controlling the machining center, or another computer.
【0025】次いで、または、これと同時或いはこれに
先立って、細いミル、本実施形態では直径Dが0.4m
m、有効長Lが10mmのボールエンドミル24が取付
けられたスピンドルユニット12をユニット装着部14
に装着させ、切削加工を施すアルミ合金(A7075)
ワーク6を加工台4に載置・固定する。Next, or simultaneously with or before this, a thin mill, in this embodiment, the diameter D is 0.4 m
The spindle unit 12 to which the ball end mill 24 having an effective length L of 10 mm is attached
Aluminum alloy (A7075) to be mounted on and machined
The work 6 is placed and fixed on the processing table 4.
【0026】次いで、スピンドルユニット12の内蔵モ
ータによってボールエンドミル24を例えば毎分500
00回転以上で回転させながら、最も高い位置にある凹
部分部W1の数値データに基き、先端と側面とに切削刃
が形成された細長い第1の回転工具であるボールエンド
ミル24を用いて、最も高い凹部分W1を区画する等高
線R1に沿って、案内溝g1を形成する(図7)。案内
溝g1の深さは、凹部分W1の厚さより小さい。Next, the ball end mill 24 is driven, for example, at 500
Based on the numerical data of the concave portion W1 at the highest position, the ball end mill 24, which is the first elongated rotary tool having a cutting blade formed on the tip and the side, is rotated by rotating the ball end mill 24 at the highest position. A guide groove g1 is formed along a contour line R1 that defines the high concave portion W1 (FIG. 7). The depth of the guide groove g1 is smaller than the thickness of the concave portion W1.
【0027】「凹部分を区画する等高線」とは、当該凹
部分とそのすぐ上に位置する凹部分と境界面が凹部の輪
郭面と交わった位置に引かれる等高線である。従って、
最も高い位置にある凹部分W1を区画する等高線R1
は、ワーク6の表面における凹部の輪郭線に相当し、2
番目の凹部分W2を区画する等高線R2は、最も高い位
置にある凹部分W1と2番目の凹部分W2の境界面が凹
部の輪郭面と交わった位置に引かれる等高線となる。The "contour line defining the concave portion" is a contour line drawn at a position where the boundary between the concave portion and the concave portion located immediately above the concave portion intersects the contour surface of the concave portion. Therefore,
Contour line R1 that defines the concave portion W1 at the highest position
Corresponds to the contour of the concave portion on the surface of the workpiece 6 and 2
The contour line R2 defining the second concave portion W2 is a contour line drawn at a position where the boundary surface between the highest concave portion W1 and the second concave portion W2 intersects the contour surface of the concave portion.
【0028】次いで、ボールエンドミル24の切削部2
4cを、例えば毎分50000回転以上で回転させなが
ら、案内溝g1に沿って移動させることによって、ボー
ルエンドミル24の切削部24cで、最も高い凹部分W
1の厚さに等しい深さを有する鉛直方向の輪郭溝G1を
切削する(図7、図8)。案内溝g1および輪郭溝G1
の形成は、最も高い凹部分W1の数値データに基づい
て、ボールエンドミル24の切削部24cが最も高い凹
部分W1を区画する等高線R1の内側をこの等高線R1
に沿って動くように、ワーク6が載置された加工台4と
スピンドルユニット12とを相対的に移動させることに
よって実行される。従って、形成された輪郭溝G1は、
等高線R1に内接している。Next, the cutting part 2 of the ball end mill 24
4c is moved along the guide groove g1 while, for example, rotating at 50,000 rpm or more, so that the highest concave portion W in the cutting portion 24c of the ball end mill 24 is obtained.
A vertical contour groove G1 having a depth equal to the thickness of No. 1 is cut (FIGS. 7 and 8). Guide groove g1 and contour groove G1
Is formed on the basis of the numerical data of the highest concave portion W1, the inside of the contour line R1 where the cutting portion 24c of the ball end mill 24 partitions the highest concave portion W1 is defined by the contour line R1.
This is performed by relatively moving the worktable 4 on which the work 6 is placed and the spindle unit 12 so as to move along. Therefore, the formed contour groove G1 is
It is inscribed in the contour line R1.
【0029】次いで、スピンドルユニット装着部14に
装着されているスピンドルユニット12を、溝の切削で
使用したボールエンドミル24より太い切削部240c
を有するボールエンドミルが取付けられているスピンド
ルユニット20と交換する。Next, the spindle unit 12 mounted on the spindle unit mounting section 14 is moved to a cutting section 240c thicker than the ball end mill 24 used for cutting the groove.
Is replaced with the spindle unit 20 on which the ball end mill having the above is mounted.
【0030】そして、最上部の凹部分W1の数値データ
に基き、太いボールエンドミルを用いて、輪郭溝G1に
囲まれた領域を切削して、最も高い凹部分W1を平坦な
底を有する形状にワーク6の表面に形成する(図9)。
この切削は、最も高い凹部分W1の数値データに基づい
て、ボールエンドミルの切削部240cが輪郭溝G1に
囲まれた領域内を動いて輪郭溝G1に囲まれた領域内の
金属材料を切削除去するように、ワーク6が載置された
加工台4とスピンドルユニット12とを相対的に移動さ
せることによって実行される。本実施形態では、図9に
一点鎖線で示される経路Pに沿って、太いボールエンド
ミルの切削部240cが、輪郭溝G1に囲まれた領域内
を動いて、輪郭溝G1に囲まれた領域の金属材料が全て
切削除去され、平坦な底を有する最上部の凹部分W1が
形成される(図10)。Then, based on the numerical data of the uppermost concave portion W1, a region surrounded by the contour groove G1 is cut using a thick ball end mill, and the highest concave portion W1 is formed into a shape having a flat bottom. It is formed on the surface of the work 6 (FIG. 9).
In this cutting, the cutting portion 240c of the ball end mill moves in the area surrounded by the contour groove G1 to cut and remove the metal material in the area surrounded by the contour groove G1, based on the numerical data of the highest concave portion W1. The processing is performed by relatively moving the worktable 4 on which the work 6 is placed and the spindle unit 12. In the present embodiment, the cutting portion 240c of the thick ball end mill moves within the region surrounded by the contour groove G1 along the path P indicated by the dashed line in FIG. All of the metal material is removed by cutting to form the uppermost concave portion W1 having a flat bottom (FIG. 10).
【0031】次いで、スピンドルユニット装着部14に
装着されているスピンドルユニット12を、案内溝g1
および輪郭溝G1の切削で使用したボールエンドミル2
4(第1の回転工具)に取り替え、このボールエンドミ
ル24の切削部24cを例えば毎分50000回転以上
で回転させて、前工程で形成された凹部分である最上部
の凹部分W1の底面に、最上部の凹部分W1に次ぐ高さ
位置にある2番目の凹部分W2を区画する等高線の内側
でこの等高線に沿った(即ち、この等高線に内接した)
案内溝g2を形成する(図11)。Next, the spindle unit 12 mounted on the spindle unit mounting portion 14 is moved to the guide groove g1.
And ball end mill 2 used for cutting contour groove G1
4 (first rotary tool), and the cutting portion 24c of the ball end mill 24 is rotated at, for example, 50,000 rpm or more, so that the bottom portion of the uppermost concave portion W1 which is the concave portion formed in the previous step is formed. Along the contour line (ie, inscribed in the contour line) inside the contour line that defines the second concave portion W2 located at the height position next to the uppermost concave portion W1.
A guide groove g2 is formed (FIG. 11).
【0032】次いで、ボールエンドミル24の切削部2
4cを毎分50000回転以上で回転させながら、案内
溝g2に沿って移動させることによって、ボールエンド
ミル24の切削部24cで、凹部分W2の厚さに等しい
深さを有する鉛直方向の輪郭溝G2を切削する。案内溝
(g2)および輪郭溝(G2)の形成は、2番目の凹部
分W2の数値データに基づいて、ボールエンドミル24
の切削部24cが2番目の凹部分W2を区画する等高線
に沿って動くように、ワーク6が載置された加工台4と
スピンドルユニット12とを相対的移動させることによ
って実行される。Next, the cutting portion 2 of the ball end mill 24
4c is moved along the guide groove g2 while rotating at a speed of 50,000 rpm or more, so that the cutting portion 24c of the ball end mill 24 has a vertical contour groove G2 having a depth equal to the thickness of the concave portion W2. To cut. The formation of the guide groove (g2) and the contour groove (G2) is based on the numerical data of the second concave portion W2 based on the ball end mill 24.
Is performed by relatively moving the worktable 4 on which the work 6 is mounted and the spindle unit 12 so that the cutting portion 24c moves along the contour line defining the second concave portion W2.
【0033】再び、スピンドルユニット装着部14に装
着されてるスピンドルユニット12を、溝の切削で使用
したボールエンドミル24より太い切削部240cを有
するボールエンドミルが取付けられているスピンドルユ
ニット20と交換し、2番目の凹部分W2の数値データ
に基き、太いボールエンドミルを用いて、輪郭溝G2に
囲まれた領域を切削して(図12)、2番目の凹部分W
2を平坦な底を有する形状に最上部の凹部分W1の下に
形成する。この切削も、最上部の凹部分W1の切削時と
同様に、2番目の凹部分W2の数値データに基づいて、
ボールエンドミルの切削部240cが輪郭溝G2に囲ま
れた領域内を動いて輪郭溝G2に囲まれた領域内の金属
材料を切削除去するように、ワーク6が載置された加工
台4とスピンドルユニット12とを相対的に移動させる
ことによって実行される。本実施形態では、2番面の凹
部分W2の切削時も、図9に一点鎖線で示されているよ
うな経路Pに沿って、ボールエンドミルの切削部240
cが輪郭溝G2に囲まれた領域内を動き、輪郭溝G2に
囲まれた領域の金属材料が全て切削除去され、平坦な底
を有する2番目の凹部分W2が形成される。Again, the spindle unit 12 mounted on the spindle unit mounting portion 14 is replaced with a spindle unit 20 having a ball end mill having a cutting portion 240c thicker than the ball end mill 24 used for cutting the groove. Based on the numerical data of the second concave portion W2, a region surrounded by the contour groove G2 is cut using a thick ball end mill (FIG. 12).
2 is formed below the uppermost concave portion W1 into a shape having a flat bottom. This cutting is performed based on the numerical data of the second concave portion W2 in the same manner as when cutting the uppermost concave portion W1.
The worktable 4 on which the work 6 is placed and the spindle are so arranged that the cutting portion 240c of the ball end mill moves in the region surrounded by the contour groove G2 to cut and remove the metal material in the region surrounded by the contour groove G2. This is performed by relatively moving the unit 12. In the present embodiment, the cutting portion 240 of the ball end mill is also cut along the path P as indicated by a dashed line in FIG.
c moves in the region surrounded by the contour groove G2, and all the metal material in the region surrounded by the contour groove G2 is cut and removed, thereby forming the second concave portion W2 having a flat bottom.
【0034】各凹部分Wに対して、細い切削部24cで
案内溝gおよび輪郭溝Gを切削形成し、その後、太い切
削部240Cで輪郭溝Gに囲まれた領域の金属材料を除
去する工程が、最下部の凹部分Wnが切削形成されて凹
部Wが完成する(図13)まで繰り返される。A guide groove g and a contour groove G are cut and formed by the thin cutting portion 24c for each concave portion W, and thereafter, a metal material in a region surrounded by the contour groove G is removed by the thick cutting portion 240C. This is repeated until the lowermost concave portion Wn is cut and formed to complete the concave portion W (FIG. 13).
【0035】このようにして形成された凹部Wの内表面
は、ミクロ的には、高さが凹部分の厚さである微小な階
段形状によって構成されているが、凹部分の厚さを凹部
Wの寸法に対して極めて小さく設定することにより、こ
の内表面は実質的には滑らかな曲面となる。従って、凹
部に必要とされる内表面の精度に応じて、凹部分の高さ
(厚さ)は変更される。The inner surface of the recess W formed in this manner is microscopically constituted by a minute step-like shape whose height is the thickness of the recess. By setting it very small with respect to the dimension of W, this inner surface becomes a substantially smooth curved surface. Therefore, the height (thickness) of the concave portion is changed according to the accuracy of the inner surface required for the concave portion.
【0036】上記実施形態では、凹部Wの輪郭は全て細
い径の切削部24cで切削されるので、凹部Wが図8等
に示されている細い切れ込み部Kのような細かい加工を
必要とする部分を有する場合でも、工具を交換すること
なく、高い精度でこのような細かい加工を必要とする部
分を加工することが可能となる。In the above embodiment, since the entire contour of the concave portion W is cut by the cut portion 24c having a small diameter, the concave portion W requires fine processing such as a thin cut portion K shown in FIG. Even in the case of having a portion, it is possible to machine a portion requiring such fine machining with high accuracy without changing tools.
【0037】次に、図14乃至図16に沿って、金型用
の金属材料(ワーク6)に、例えば、携帯電話の部品を
製造する金型のキャビティを構成する凸部を材料に形成
する本発明の第2実施形態の切削加工方法による凸部形
成を説明する。本実施形態では、凸部Pを取り囲んで空
間部である凹部Wが配置されることになる。Next, as shown in FIG. 14 to FIG. 16, for example, a convex portion forming a cavity of a mold for manufacturing a cellular phone component is formed in the metal material (work 6) for the mold. The formation of the projections by the cutting method according to the second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, the concave portion W, which is a space, surrounds the convex portion P.
【0038】本実施形態では、形成対象が凸部である
が、形成する凸部Pの周囲の空間部(凹部)Wに位置す
る金属材料を、回転工具により段階的に切削により除去
していくので、案内溝gおよび輪郭溝Gが等高線Rに外
接するように形成される点、および、輪郭溝の外側の金
属材料が除去される点を除き、基本的には、第1の実施
形態の凹部形成と共通の構成を有する。In the present embodiment, the object to be formed is a convex portion. The metal material located in the space (concave portion) W around the convex portion P to be formed is gradually removed by a rotary tool by cutting. Therefore, except that the guide groove g and the contour groove G are formed so as to circumscribe the contour line R, and that the metal material outside the contour groove is removed, basically the first embodiment is different from the first embodiment. It has the same configuration as the recess formation.
【0039】即ち、三次元CADで作成された設計ディ
ジタルデータに基づいて生成された形成すべき凸部のデ
ータから除去すべき部分(凹部)の数値データを算出
し、この凹部の数値データを、所定の高さの差によって
区分した等高線によって区画される上下に高さ位置の異
なる複数の凹部分毎の数値データに分ける。次いで、細
いミル、本実施形態では直径Dが0.4mm、有効長L
が10mmのボールエンドミル24が取付けられたスピ
ンドルユニット12をユニット装着部14に装着させ、
加工台4に切削加工を施すワーク6を載置・固定する。That is, numerical data of a portion (recess) to be removed is calculated from data of a convex portion to be formed, which is generated based on design digital data created by three-dimensional CAD, and the numerical data of the concave portion is calculated. Numerical data is divided into a plurality of concave portions having different height positions in the upper and lower areas defined by contour lines divided by a predetermined difference in height. Then, a thin mill, in this embodiment, the diameter D is 0.4 mm, the effective length L
The spindle unit 12 to which the ball end mill 24 of 10 mm is attached is mounted on the unit mounting portion 14,
A work 6 to be cut is placed and fixed on the worktable 4.
【0040】次いで、スピンドルユニット12の内蔵モ
ータによってボールエンドミル24を例えば毎分500
00回転以上で回転させながら、最も高い位置にある凹
部分部W1の数値データに基き、先端と側面とに切削刃
が形成された細長い第1の回転工具であるボールエンド
ミル24を用いて、最も高い凹部分W1を区画する等高
線に沿って、案内溝g1を形成する。次いで、ボールエ
ンドミル24の切削部24cを毎分50000回転以上
で回転させながら、案内溝g1に沿って移動させること
によって、ボールエンドミル24の切削部24cで、最
も高い凹部分W1の厚さに等しい深さを有する鉛直方向
の輪郭溝G1を切削する(図14、図15)。Next, the ball end mill 24 is driven, for example, at 500
Based on the numerical data of the concave portion W1 at the highest position, the ball end mill 24, which is the first elongated rotary tool having a cutting blade formed on the tip and the side, is rotated by rotating the ball end mill 24 at the highest position. A guide groove g1 is formed along a contour line that defines the high concave portion W1. Next, by moving the cutting portion 24c of the ball end mill 24 along the guide groove g1 while rotating the cutting portion 24c at 50,000 rpm or more, the thickness of the cutting portion 24c of the ball end mill 24 is equal to the thickness of the highest concave portion W1. A vertical contour groove G1 having a depth is cut (FIGS. 14 and 15).
【0041】案内溝g1および輪郭溝G1の形成は、最
も高い凹部分W1の数値データに基づいて、ボールエン
ドミル24の切削部24cが最も高い凹部分W1を区画
する等高線の外側をこの等高線に沿って動くように、ワ
ーク6が載置された加工台4とスピンドルユニット12
とを相対的移動させることによって実行される。従っ
て、形成された輪郭溝G1は、等高線R1に外接してい
る。The formation of the guide groove g1 and the contour groove G1 is based on the numerical data of the highest concave portion W1, and the cutting portion 24c of the ball end mill 24 moves the outer side of the contour line defining the highest concave portion W1 along this contour line. The worktable 4 on which the work 6 is mounted and the spindle unit 12
This is performed by relatively moving. Therefore, the formed contour groove G1 circumscribes the contour line R1.
【0042】次いで、スピンドルユニット装着部14に
装着されてるスピンドルユニット12を、溝の切削で使
用したボールエンドミル24より太い切削部240cを
有するボールエンドミルが取付けられているスピンドル
ユニット20と交換し、そして、最上部の凹部分W1の
数値データに基き、太いボールエンドミルを用いて、輪
郭溝G1の外側の領域を切削して、最も高い凹部分W1
を平坦な底を有する形状にワーク6の表面に形成してい
く(図16)。この切削は、最も高い凹部分W1の数値
データに基づいて、ボールエンドミルの切削部240c
が輪郭溝G1の外側の領域を動いて輪郭溝G1に囲まれ
た領域内を切削除去するように、ワーク6が載置された
加工台4とスピンドルユニット12とを相対的に移動さ
せることによって実行される。Next, the spindle unit 12 mounted on the spindle unit mounting portion 14 is replaced with a spindle unit 20 having a ball end mill having a cutting portion 240c thicker than the ball end mill 24 used for cutting the groove, and On the basis of the numerical data of the uppermost concave portion W1, a region outside the contour groove G1 is cut using a thick ball end mill to obtain the highest concave portion W1.
Is formed on the surface of the work 6 into a shape having a flat bottom (FIG. 16). This cutting is performed based on the numerical data of the highest concave portion W1 based on the cutting portion 240c of the ball end mill.
Moves the processing table 4 on which the work 6 is mounted and the spindle unit 12 relatively so that the workpiece moves in a region outside the contour groove G1 and cuts and removes an area surrounded by the contour groove G1. Be executed.
【0043】本実施形態においても、第1の実施形態と
同様に、各凹部分Wに対して、細い切削部24cで案内
溝gおよび輪郭溝Gを切削形成し、その後、太い切削部
240で輪郭溝Gの外側の領域の金属材料を除去する工
程が、最下部の凹部分Wnが切削形成されて凹部Wが完
成するまで繰り返される。In the present embodiment, similarly to the first embodiment, a guide groove g and a contour groove G are formed in each concave portion W by a thin cutting portion 24c, and then a thick cutting portion 240 is formed. The step of removing the metal material in the region outside the contour groove G is repeated until the lowermost concave portion Wn is formed by cutting and the concave portion W is completed.
【0044】このようにして形成された凸部Pの外表面
は、ミクロ的には、高さが凹部分の厚さに等しい微小な
階段によって構成された形状となるが、凹部分の厚さを
凸部の寸法に対して極めて小さく設定することにより、
この表面は実質的には滑らかな曲面となる。従って、凸
部に必要とされる表面の精度に応じて、凹部分の高さ
(厚さ)は変更される。The outer surface of the protrusion P formed in this manner has a microscopic shape formed by minute steps whose height is equal to the thickness of the recess. Is set to be extremely small with respect to the size of the projection,
This surface is a substantially smooth curved surface. Therefore, the height (thickness) of the concave portion is changed according to the accuracy of the surface required for the convex portion.
【0045】このような第1および第2の実施形態によ
れば、凹部W又は凸部Pの表面は細い径の切削部によっ
て切削加工された輪郭溝の壁によって構成されているの
で、この凹部Wを、例えば、金型キャビティとして使用
する場合であっても、仕上げ加工が不要となる。また、
輪郭溝に囲まれた領域(第1実施形態)、または、輪郭
溝の外側の領域(第2実施形態)の金属材料の除去は、
切削量が多い太い回転工具によって行われるので、この
除去を短時間で完了させることができ、凹部または凸部
の形成に要する時間が短縮される。According to the first and second embodiments, since the surface of the concave portion W or the convex portion P is constituted by the wall of the contour groove cut by the cutting portion having a small diameter, Even when W is used, for example, as a mold cavity, finishing is not required. Also,
The removal of the metal material in the region surrounded by the contour groove (first embodiment) or the region outside the contour groove (second embodiment)
Since the removal is performed by a thick rotary tool having a large amount of cutting, the removal can be completed in a short time, and the time required for forming the concave portion or the convex portion is reduced.
【0046】本発明は上述した実施形態に限定されるも
のではない。上記実施形態では、全ての凹部分を同じ厚
さとしたが、各凹部分の厚さ(所定の高さの差)を凹部
分が形成する凹部内面(または凸部表面)の傾斜に応じ
て変えてもよく、例えば、傾斜が大きい部分では厚さを
大きくし、小さい部分では厚さを小さくする。The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, all the concave portions have the same thickness, but the thickness of each concave portion (the difference in predetermined height) is changed according to the inclination of the inner surface of the concave portion (or the surface of the convex portion) formed by the concave portion. For example, the thickness may be increased in a portion having a large inclination, and the thickness may be decreased in a portion having a small inclination.
【0047】また、上記実施形態では、スピンドルユニ
ットを自動的に交換可能なマシニングセンタ1が用いら
れたが、本発明は、スピンドルユニットが自動的に交換
できない或いは交換自体ができない切削加工機でも実施
可能である。このような切削加工機では、異なった径の
切削部を有するミルで切削を行うために、オペレータが
手動でスピンドルユニット全体あるいは切削工具(ミ
ル)を、交換する。In the above embodiment, the machining center 1 in which the spindle unit can be automatically replaced is used. However, the present invention can be implemented in a cutting machine in which the spindle unit cannot be replaced automatically or cannot be replaced. It is. In such a cutting machine, an operator manually replaces the entire spindle unit or a cutting tool (mill) in order to perform cutting with a mill having cutting portions of different diameters.
【0048】また、上記実施形態では、切削工具とし
て、ボールエンドミルを使用しているが、フラットエン
ドミル(図3)等の他のタイプのミル、又は、他の回転
工具を使用して、溝の形成、または、溝に囲まれた部分
或いは溝の外側部分の除去を行っても良い。In the above embodiment, a ball end mill is used as a cutting tool. However, other types of mills such as a flat end mill (FIG. 3) or other rotating tools are used to form grooves. Formation or removal of a portion surrounded by the groove or an outer portion of the groove may be performed.
【0049】また、上記実施形態は、切削工具を毎分5
0000回転以上で回転させて案内溝、および、輪郭溝
を形成しているが、本発明は、この回転数に限定される
ものではなく、例えば、毎分30000回転以上、また
は、それ未満の回転数でもよい。In the above embodiment, the cutting tool is set at 5
Although the guide groove and the contour groove are formed by rotating at 0000 or more rotations, the present invention is not limited to this number of rotations. For example, the rotation is 30000 rotations or more per minute or less. It can be a number.
【0050】さらに、上記実施形態は金属材料に凹部を
形成する切削加工であるが、本発明は他の種類の材料を
切削加工する場合にも適用できる。Further, the above embodiment is a cutting process for forming a concave portion in a metal material, but the present invention can also be applied to a case where another type of material is cut.
【0051】また、上記実施形態では、全ての凹部分に
おいて、案内溝および輪郭溝は同一のミルで形成した
が、凹部分によって、用いるミルを変更してもよい。In the above embodiment, the guide groove and the contour groove are formed by the same mill in all the concave portions, but the mill used may be changed depending on the concave portion.
【0052】さらに、各凹部分の厚さとなる上記所定間
隔は、使用する切削工具が一回に切削できる切り込み量
(深さ)とほぼ同一に設定しても、あるいは、これより
大きな値に設定してもよい。切り込み量(深さ)より大
きな値に設定された場合には、ある一つの凹部分を切削
するときに、切削工具を上下(Z)方向の位置を変化さ
せて複数回、切削経路に沿って移動させることによっ
て、案内溝または輪郭溝の切削、及び、輪郭溝に囲まれ
た或いは輪郭溝の外側の領域の切削が行われることにな
る。Further, the above-mentioned predetermined interval, which is the thickness of each concave portion, may be set to be substantially the same as the cutting depth (depth) that can be cut by a cutting tool to be used at one time, or may be set to a value larger than this. May be. If the value is set to a value larger than the depth of cut (depth), when cutting a certain concave portion, the cutting tool is moved along the cutting path multiple times by changing the position in the vertical (Z) direction. By the movement, the cutting of the guide groove or the contour groove and the cutting of the area surrounded by the contour groove or outside the contour groove are performed.
【図1】 本発明の実施形態の切削加工を行うマシニン
グセンタの概略的な斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of a machining center that performs cutting according to an embodiment of the present invention.
【図2】 本発明の実施形態の切削加工に用いられるボ
ールエンドミルの側面図である。FIG. 2 is a side view of a ball end mill used for cutting according to the embodiment of the present invention.
【図3】 本発明の実施形態の切削加工に用いられるフ
ラットエンドミルの側面図である。FIG. 3 is a side view of a flat end mill used for cutting according to the embodiment of the present invention.
【図4】 本発明の実施形態の切削加工に用いられる切
削部の先端が略三角形状のミルの側面図である。FIG. 4 is a side view of a mill having a substantially triangular tip at a cutting portion used for cutting according to the embodiment of the present invention.
【図5】 本発明の第1実施形態の凹部形成の凹部を凹
部分に分ける工程を説明する断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process of dividing the concave portion for forming the concave portion into the concave portion according to the first embodiment of the present invention.
【図6】 本発明の第1実施形態の凹部形成の凹部を凹
部分に分ける工程を説明する斜視図である。FIG. 6 is a perspective view illustrating a process of dividing the concave portion for forming the concave portion into the concave portion according to the first embodiment of the present invention.
【図7】 本発明の第1実施形態における、最上部の凹
部分の輪郭溝を説明する斜視図である。FIG. 7 is a perspective view illustrating a contour groove for the uppermost concave portion in the first embodiment of the present invention.
【図8】 本発明の第1実施形態における、最上部の凹
部分の輪郭溝切削を説明する断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating cutting of a contour groove for the uppermost concave portion in the first embodiment of the present invention.
【図9】 本発明の第1実施形態における、最上部の凹
部分の輪郭溝に囲まれた領域の切削を説明する斜視図で
ある。FIG. 9 is a perspective view illustrating cutting of a region surrounded by a contour groove for the uppermost concave portion in the first embodiment of the present invention.
【図10】 本発明の第1実施形態における、切削形成
された最上部の凹部分を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing an uppermost concave portion formed by cutting in the first embodiment of the present invention.
【図11】 本発明の第1実施形態における、第2の凹
部分の輪郭溝に切削を説明する斜視図である。FIG. 11 is a perspective view illustrating cutting of a contour groove corresponding to a second concave portion in the first embodiment of the present invention.
【図12】 本発明の第1実施形態における、第2の凹
部分の輪郭溝に囲まれた領域の切削を説明する斜視図で
ある。FIG. 12 is a perspective view illustrating cutting of a region surrounded by a contour groove for a second concave portion in the first embodiment of the present invention.
【図13】 本発明の第1実施形態における、切削形成
された凹部の斜視図である。FIG. 13 is a perspective view of a recess formed by cutting in the first embodiment of the present invention.
【図14】 本発明の第2実施形態における、最上部の
凹部分の輪郭溝を説明する断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a contour groove for the uppermost concave portion in the second embodiment of the present invention.
【図15】 本発明の第2実施形態における、最上部の
凹部分の輪郭溝切削を説明する斜視図である。FIG. 15 is a perspective view for explaining the contour groove cutting of the uppermost concave portion in the second embodiment of the present invention.
【図16】 本発明の第2実施形態における、最上部の
凹部分の輪郭溝の外側領域の切削を説明する斜視図であ
る。FIG. 16 is a perspective view illustrating cutting of an outer region of a contour groove for the uppermost concave portion in the second embodiment of the present invention.
6:ワーク(加工物) 24c:(細い)切削部 240c:(太い)切削部 g:案内溝 G:輪郭溝 R:等高線 W:凹部 W1乃至Wn:凹部分 6: Workpiece (workpiece) 24c: (thin) cutting portion 240c: (thick) cutting portion g: guide groove G: contour groove R: contour line W: concave portion W1 to Wn: concave portion
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安部 新一 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 株 式会社インクス内 (72)発明者 猪俣 孝 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 株 式会社インクス内 (72)発明者 堀口 直樹 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 株 式会社インクス内 (72)発明者 須田 一泰 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 株 式会社インクス内 (72)発明者 西嶋 潤 神奈川県川崎市高津区坂戸3−2−1 株 式会社インクス内 Fターム(参考) 3C022 EE17 5H269 AB05 AB19 AB31 CC02 DD01 QA01 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Shinichi Abe 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Inks Inc. (72) Inventor Takashi Inomata 3-2- Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa 1 Inc. Inc. (72) Naoki Horiguchi, Inventor 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Ink Inc. (72) Kazuyasu Suda 3-2-1, Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki, Kanagawa Prefecture Inks Inc. (72) Inventor Jun Nishijima 3-2-1 Sakado, Takatsu-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa F-term in Inks Inc. (reference) 3C022 EE17 5H269 AB05 AB19 AB31 CC02 DD01 QA01
Claims (6)
部を材料に形成する切削加工方法であって、 (a)形成する凹部の数値データを、所定の高さの差に
よって区分した等高線によって区画される上下に高さの
異なる複数の凹部分毎の数値データに分ける工程と、 (b)前記凹部分毎の数値データに基き、先端と側面と
に切削刃が形成された細長い第1の回転工具を用いて、
最も高い凹部分を区画する等高線に沿って該等高線の内
側に、前記最も高い凹部分の厚さに等しい深さを有する
輪郭溝を切削する工程と、 (c)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第1の回
転工具より太い第2の回転工具を用いて、前工程で切削
された輪郭溝に囲まれた領域を切削して、前記最も高い
凹部分を平坦な底を有する形状に前記材料の表面に形成
する工程と、 (d)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第1の回
転工具を用いて、前工程で形成された凹部分の底面に、
前工程で形成された凹部分に次ぐ高さの凹部分を区画す
る等高線に沿って該等高線の内側に前記凹部分の厚さに
等しい深さを有する輪郭溝を切削する工程と、 (e)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第2の回
転工具を用いて、前工程で切削された輪郭溝に囲まれた
領域を切削して、既に形成されている凹部分の下に連続
し平坦な底面を有する新たな凹部分を形成する工程と、 (f)前記材料に前記凹部が形成されるまで、(d)お
よび(e)を繰り返す工程と、からなることを特徴とす
る切削加工方法。1. A cutting method for forming a concave portion having at least a part of a curved surface in a material, comprising: (a) dividing numerical data of a concave portion to be formed by contour lines divided by a predetermined height difference; Dividing the numerical data for each of a plurality of concave portions having different heights up and down; and (b) an elongated first rotary tool having cutting edges formed at the tip and side surfaces based on the numerical data for each concave portion. Using,
Cutting a contour groove having a depth equal to the thickness of the highest concave portion inside the contour line along the contour line defining the highest concave portion; and (c) cutting the numerical data for each of the concave portions. Based on the above, the area surrounded by the contour groove cut in the previous step is cut using a second rotary tool thicker than the first rotary tool, and the highest concave portion is formed into a shape having a flat bottom. Forming on the surface of the material, (d) using the first rotating tool, based on the numerical data for each of the concave portions, on the bottom surface of the concave portion formed in the previous process,
(E) cutting a contour groove having a depth equal to the thickness of the concave portion inside the contour line along a contour line defining a concave portion having a height next to the concave portion formed in the previous step; Based on the numerical data for each concave portion, using the second rotary tool, cut the area surrounded by the contour groove cut in the previous process, and continuously cut under the already formed concave portion. Forming a new concave portion having a flat bottom surface; and (f) repeating steps (d) and (e) until the concave portion is formed in the material. Method.
部を材料に形成する方法であって、 (a)形成する凸部を囲む凹部の数値データを、所定の
高さの差によって区分した等高線によって区画される上
下に高さの異なる複数の凹部分毎の数値データに分ける
工程と、 (b)前記凹部分毎の数値データに基き、先端と側面と
に切削刃が形成された細長い第1の回転工具を用いて、
最も高い凹部分を区画する等高線に沿って該等高線の内
側に前記最も高い凹部分の厚さに等しい深さを有する輪
郭溝を切削する工程と、 (c)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第1の回
転工具より太い第2の回転工具を用いて、前工程で切削
された輪郭溝の外側の領域を切削して、前記最も高い凹
部分を平坦な底を有する形状に前記材料の表面に形成す
る工程と、 (d)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第1の回
転工具を用いて、前工程で形成された凹部分の底面に、
前工程で形成された凹部分に次ぐ高さの凹部分を区画す
る等高線に沿って該等高線の内側に前記凹部分の厚さに
等しい深さを有する輪郭溝を切削する工程と、 (e)前記凹部分毎の数値データに基き、前記第2の回
転工具を用いて、前工程で切削された輪郭溝の外側の領
域を切削して、既に形成されている凹部分の下に連続し
平坦な底面を有する新たな凹部分を形成する工程と、 (f)前記材料に前記凹部が形成されるまで、(d)お
よび(e)を繰り返す工程と、からなることを特徴とす
る切削加工方法。2. A method for forming, on a material, a convex portion having at least a part formed of a curved surface, wherein: (a) a contour line obtained by dividing numerical data of a concave portion surrounding the convex portion to be formed by a predetermined difference in height; Dividing into numerical data for each of a plurality of concave portions having different heights in the upper and lower directions, and (b) based on the numerical data for each of the concave portions, an elongate first having a cutting blade formed at a tip and a side surface. Using the rotating tool of
Cutting a contour groove having a depth equal to the thickness of the highest concave portion inside the contour line along a contour line defining the highest concave portion; and (c) based on numerical data for each of the concave portions. Using a second rotary tool that is thicker than the first rotary tool, the area outside the contour groove cut in the previous process is cut, and the material having the highest concave portion is formed into a shape having a flat bottom. (D) on the basis of the numerical data for each of the concave portions, using the first rotating tool, on the bottom surface of the concave portion formed in the previous step,
(E) cutting a contour groove having a depth equal to the thickness of the concave portion inside the contour line along a contour line defining a concave portion having a height next to the concave portion formed in the previous step; Based on the numerical data for each of the concave portions, using the second rotary tool, cut the area outside the contour groove cut in the previous process, and continuously flatten under the already formed concave portion. Forming a new concave portion having a proper bottom surface; and (f) repeating (d) and (e) until the concave portion is formed in the material. .
であって、 前記第1の回転工具による輪郭溝の切削に先立って、前
記輪郭溝が形成されることになる切削加工線に沿った案
内溝を、前記第1の回転工具によって形成することを特
徴とする切削加工方法。3. The cutting method according to claim 1, wherein prior to cutting of the contour groove by the first rotary tool, along a cutting line at which the contour groove is to be formed. A cutting groove formed by the first rotary tool.
て、 前記第1の回転工具が切削加工線に沿って複数回移動す
ることにより前記案内溝が形成されることを特徴とする
切削加工方法。4. The cutting method according to claim 3, wherein the guide groove is formed by moving the first rotary tool a plurality of times along a cutting line. Processing method.
に記載の切削加工方法であって、 前記所定の高さの差が、3μmないし50μmであるこ
とを特徴とする切削加工方法。5. The cutting method according to claim 1, wherein the difference between the predetermined heights is 3 μm to 50 μm.
に記載の切削加工方法であって、 前記第1の回転工具は、先端と側面とに切削刃を備え直
径Dが1mm以下であり且つ有効長Lと直径Dとの比率
L/Dが10以上の細長い円筒状の切削部を有する切削
工具であることを特徴とする切削加工方法。6. The cutting method according to claim 1, wherein the first rotary tool has a cutting blade at a tip and a side surface and has a diameter D of 1 mm or less. A cutting method comprising a cutting tool having an elongated cylindrical cutting portion having a ratio L / D of an effective length L and a diameter D of 10 or more.
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