JP2007216333A

JP2007216333A - 切削加工部品の製作方法

Info

Publication number: JP2007216333A
Application number: JP2006039190A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ueno; 淳上野; Ichiro Sato; 佐藤　　一郎; Yoji Urano; 洋史浦野; Tomonori Ito; 友紀伊藤
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2006-02-16
Filing date: 2006-02-16
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】切削加工部品の製作時に被削材を固定するのに用いていた固定治具は、部品毎に形状が異なり、平準化することができなかった。このような固定治具を不要とし、部品と、部品を支える柱とを被削材から一体で削り出す場合の加工方法を提供する。
【解決手段】部品と部品以外の被削材を結合する柱３２−１，３２−２の形状と長さを同一とし、かつ断面形状を長方形として、上下方向から見た場合に、交互あるいは順番に長手方向を変えて配置するようにし、更に柱の上下方向の高さを一定とし、一体で削り出すことができるようにすることで、被削材を固定するための専用の固定治具を不要とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、冶具を用いずに被削材を固定して製作する切削加工部品の製作方法に関するものである。

従来の一例である切削加工部品の製作方法について図６〜１０を参照して説明する。
図６は加工前の被削材 1 を示す図である。
図７は、図７は裏面加工終了後の被削材 1-1 を示す図で、図６の被削材 1 の上面を切削加工することによってできる。
図８は被削材 1-1 を治具 2 に固定することを示す図で、図７の被削材 1-1 を裏返しして、治具 2 に固定することを示す。治具 2 の被削材 1-1 と接触する部分は、ちょうど被削材 1-1 の表面形状に合致するようにして被削材 1-1 が動かないような形状となっている。

図９は、図８の状態で表（オモテ）面を加工した後の治具 2 に固定された被削材 1-2 を示す図である。
図１０は、図９の治具 2 に固定された被削材 1-2 から、治具 2 をはずしたときの、即ち、加工が終了した切削加工部品 1-3 を示す図である。

以上のように、まず固定した被削材 1（図６）の裏面加工を行う（図７：被削材 1-1 ）。次に裏面加工された被削材 1-1 を裏返し、治具 2 に固定し（図８：治具 2 に固定される被削材 1-1 ）、表（オモテ）面加工を行うことで切削加工部品 1-3 が製作される（図９：治具 2 に固定され加工された被削材 1-3 、図１０：治具 2 をはずして完成した切削加工部品 1-3 ）。
以上の内容は、例えば、特許文献１に記載がある。

特開２００４−９１９４号公報（段落 0002 〜 0003 、図６〜図１０）

従来の切削加工部品の製作方法では、被削材を固定する為の固定治具が必要となり、また固定治具は平準化できずそのため多大な時間がかかるという問題があった。
この問題を解決するために、部品と、部品を支える柱とを被削材から一体で削り出すことで、被削材を固定するための固定治具を必要としないようにすることが考えられる（特許文献１段落 0005 〜0009 、図１〜図５参照。）。

しかし、その場合にも、製品を切削加工する際、製品を支える柱の保持力が均一でないため、製品形状によっては変形し易い箇所ができることがあった。また、製品を加工する際に、表面と裏面と切削する時の位置調整がし難かった。
本発明の目的は上記のような問題を解決し、製品加工時に変形し難く、裏面と表面との位置合せが容易な削り出し方法を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の削り出し方法は、製品を支える柱の長さを一定にしたものである。
また、本発明の削り出し方法は、製品を支える柱を縦と横に配置したものである。
そして、本発明の削り出し方法は、製品を支える柱を最後に削ることにより、柱にかかる負加を少なくしたものである。
また更に、本発明の削り出し方法は、製品を削り出す被削材に位置決めのための穴を設け、その穴を基準に表面と裏面の位置合せを行うようにしたものである。

即ち、本発明の切削加工部品の製作方法は、部品と、該部品を側面から支える複数の柱を有した被削材とを一体で削り出す切削加工部品の製作方法において、上記柱部品の長さと形状を同一にしたものである。
また本発明の切削加工部品の製作方法は、上記柱部品の断面形状の少なくとも１部を長方形または楕円形状とし、隣接する柱同士の柱を断面形状の方向が異なるように配置したものである。
また本発明の切削加工部品の製作方法は、上記柱の高さを同一としたものである。
また本発明の切削加工部品の製作方法は、上記部品を側面から支える複数の柱を有した被削材に加工装置に固定するための位置合せ用の穴を、上記部品を加工するときに作成するものである。

本発明によれば、製品と治具部とを結合する柱の保持力が、各柱について、また上下、左右に対しても均一になる。
また、製品を支える柱を最後に削ることにより、柱にかかる負加が少なくなった。
更に本発明によれば、切削加工部品と切削加工部品を支える柱とを一体でデータ作成でき、表面と裏面の位置合せが容易に可能で、CAM（ Computer−Aided Manufacturing ）上で削り出しの確認を行うことができ、精度の向上を図ることができる。

本発明の一実施例を図１と図２を参照して説明する。
図１は、表（オモテ）面加工終了時の被削材を示す図である。また、図２は、裏面加工終了時の被削材を示す図である。
すでに、加工装置には、この製品を加工するための CAM データが入力または登録されている。
例えば、部品（以下、加工製品と称する）と部品を側面から支える複数の柱を有した被削材の３次元データから穴径等の編集を行い、加工データ（ CAM データ）を作成する。そして加工装置で使用する機械語（ NC ）データ（ NC プログラミングデータ）を出力し、加工装置にNC データを入力する。なお、以下、被削材から加工製品を除いた部分を治具部と称する。

加工の順番としては、まず図２のように裏面を加工する。この時、裏面の加工と共に裏面と表面の位置合せ用の穴 34-1 と 34-2 を開ける。この穴 34-1 と 34-2 は、裏面の部品を製作するときに共に加工されるので、基準位置座標が同じである。更に、同時に、裏面から見える柱 32-1 と32-2 を加工する。
また、位置決め用の穴があり、加工製品と同一工程で作成するため、表面と裏面との位置合せ精度が向上する。
このため、被削材を固定するために、個々の製品毎の専用の固定治具を必要としない。
なお、NC データには、穴データと柱データは、形状データと一緒に作成されて入っている。

また穴 34-1 と 34-2 は、図１では、貫通していないが貫通していても良いし、治具部 33 あるいは加工製品 31 の高さ調整の目的で、所定の深さであっても良い。また２つの穴 34-1 と 34-2 が異なる深さ、あるいはどちらかが貫通している場合でも良い。例えば、直方体の被削材にあらかじめ貫通穴を開けておき、加工装置にピンを立てて位置合せする方法もある。この場合にも、被削材を固定するために、個々の加工製品毎の専用の固定時具を用意する必要がない。
更に、穴 34-1 と 34-2 の穴径が同じでも異なっていても良い。また、穴 34-1 と 34-2 の穴径が異なる場合は、表面と裏面との交換での加工装置への固定するための位置合せに間違いがなくて良い。

次に、表面の加工を行うために、加工装置の製品取付け部に、穴 34-1 と 34-2 と嵌合して位置合せするためのピンがついた固定示具をセットして、被削材の表面を加工する。
最後に柱 32-1 と 32-2 を除去して仕上げすることで加工製品が完成する。
このように、最後に柱を除去するため、加工中でも、部品を保持する力を最後まで有することができる。
また、位置決め用の穴があるので、被削材の表面と裏面との交換時に、表面と裏面との位置合せ精度が向上する。
なお、表面と裏面はどちらを先に加工するかを説明するために便宜的に決めただけで、先に表面を加工する順番でも良いことは自明である。

図１と図２においては、柱 32-1 、32-2 はそれぞれ同一の形状であり、断面でいうと一方の辺の長さが他方より長い長方形または楕円形の形状となっている。また、治具部 33 の部分と製品 31 との間隔である柱 32-1 、32-2 の長さをすべて同一であり、かつ、配置されている高さ（柱の断面の重心位置）はすべて同じである（例えば、図１の破線位置 32-3 ）。しかし、柱 32-1 は、断面の長方形でいう一方の辺の長さが他方より長い辺の面（以下、長手方向と称する）を上下方向にするように加工し、柱 32-2 は、逆に断面の長方形でいう一方の辺の長さが他方より短い辺の面（以下、短手方向と称する）を上下方向にするように加工する。
このように、柱の配置を断面が異なるように交互または順番に配置するようにすることで、加工時に製品を支える力、即ち保持力を均一に保つことができる。
また、柱の長さを同一にすることでも、加工時に柱の保持力を均一に保つことができる。
なお、柱の形状は、上記の条件であれば端から端までの形状が違う形状（例えば、断面形状や断面寸法等）でも良い。

上述の実施例では、表面と裏面の２面加工について説明した。しかし、４面加工等の多面加工にも適用することができる。

本発明の切削加工部品の製作方法の一実施例を説明するための図。本発明の切削加工部品の製作方法の一実施例を説明するための図。

符号の説明

31：製品、 32-1，32-2：柱、32-3：破線位置、 33：治具部、 34-1，34-2：穴。

Claims

部品と、該部品を側面から支える複数の柱を有した被削材とを一体で削り出す切削加工部品の製作方法において、上記柱部品の長さと形状を同一にしたことを特徴とする切削加工部品の製作方法。
請求項１記載の切削加工部品の製作方法において、上記柱部品の断面形状の少なくとも１部を長方形または楕円形状とし、隣接する柱同士の柱を断面形状の方向が異なるように配置したことを特徴とする切削加工部品の製作方法。
請求項１または請求項２のいずれかに記載の切削加工部品の製作方法において、上記柱の高さを同一としたことを特徴とする切削加工部品の製作方法。
請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の切削加工部品の製作方法において、上記部品を側面から支える複数の柱を有した被削材に加工装置に固定するための位置合せ用の穴を、上記部品を加工するときに作成することを特徴とする切削加工部品の製作方法。