JP2009056520A - 溝入れ加工方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る溝入れ加工方法は、被切削金属部材20に、複数枚の円盤型カッター14を積層したマルチカッター10を回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、被切削金属部材20の第一稜線21aとマルチカッター10の回転軸Cとを結ぶ直線と、円盤型カッター14の進行方向とが平行となるように、被切削金属部材20の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、回転軸Cが被切削金属部材20の第二稜線21bを通る鉛直線M上に位置するまで円盤型カッター14を移動させる第一切削工程と、円板型カッター14を被切削金属部材20から抜き取る抜き取り工程と、を含むことを特徴とする。
【選択図】図3
Description
を含むことを特徴とする。
前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、前記回転軸が前記被削材ブロックの他方の稜線を通る鉛直線上に位置するまで前記円盤型カッターを移動させる第一切削工程と、前記円板型カッターを前記被切削金属部材から抜き取る抜き取り工程と、を含み、前記所定の深さは、前記被削材ブロックの高さよりも大きいことを特徴とする。
また、円盤型カッターの先端側がベース部材に食い込むため、円盤型カッターの先端側の振動をさらに抑制することができる。これにより、フィンの欠損やバリの発生を防止することができる。
本発明に係る溝入れ加工方法は、円盤型のカッターを複数枚積層したマルチカッターを用いて金属部材を切削し、溝を形成するものである。当該溝入れ加工方法は、様々な製品を製造する際に採用することができるが、本実施形態においては、被切削金属部材を切削してヒートシンクを製造する場合を例にして説明する。
そこで、本実施形態においては、溝入れ加工方法によって製造されたヒートシンクの説明及びマルチカッターの説明を行った後に、溝入れ加工方法の具体的な工程について説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る溝入れ加工方法によって製造されたヒートシンク1は、平板からなるベース部材2と、ベース部材2の表面に略等間隔で並設されたフィン3,3・・・とを有する。また、隣り合うフィン3の間には、溝4が形成されている。
フィン3は、平板状を呈する金属部材であって、ベース部材2の表面に略等間隔で複数枚配置されている。隣り合うフィン3の間には、フィン3の長手方向に亘って連続する溝4が形成されている。複数のフィン3によって形成される溝4に冷媒(空気)が通ることにより、ベース部材2及びフィン3に伝達された熱を外部に放出することができる。即ち、フィン3の表面積が大きいほど、冷媒との接触面積が増えるため、冷却効果を高めることができる。フィン3の高さや厚さ寸法、溝4の幅等は、ヒートシンク1の使用用途によって適宜設定される。
円盤型カッター14は、図2の(c)に示すように、円環状の本体部14aと、本体部14aの外周に周設された刃部14bとからなる。本体部14aの中央に形成された中空部14cに軸部11が嵌合されて軸部11と一体化する。刃部14bは、例えば鋼からなる刃であって、図2の(d)に示すように、逃げ角、すくい角がそれぞれ角度α、角度βで形成されている。ここで、円盤型カッター14の半径はRとする。また、図2の(b)に示すように、円盤型カッター14の厚さはKとする。即ち、円盤型カッター14の厚さKによって、ヒートシンク1の溝4の幅が決定する。
しかし、本実施形態のように、スペーサ15が介設されることにより、切粉が隣り合う円盤型カッター14,14の間隙に詰まることを防止することができる。
マルチカッター配置工程は、図3の(a)に示すように、マルチカッター10の軸部11と第一稜線21aとが略平行となり、かつ、マルチカッター10の回転軸Cが被切削金属部材20の第一稜線21aを通る鉛直線M上に位置するようにマルチカッター10を配置する工程である。なお、被切削金属部材20は、図示しない切削装置の架台に予め固定させておく。
切り込み工程は、図3の(a)及び(b)に示すように、円盤型カッター14を回転駆動させつつ、マルチカッター10の回転軸Cが鉛直線Mに沿うようにして下方に移動させる工程である。本実施形態における切り込み深さWは、円盤型カッター14の先端がベース部材2の内部に入り込むように設定する。即ち、切り込み深さWは、被削材ブロック21の高さUよりも大きくなるように設定する。なお、切り込み深さWは、溝4を浅く成形したい場合には、W<Uとなるように設定する。
第一切削工程は、図3の(b)及び(c)に示すように、マルチカッター10を、第一稜線21aから略水平方向(切り込み深さWが一定)に、第二稜線21bまで移動させる工程である。マルチカッター10は、マルチカッター10の回転軸Cが第二稜線21bを通る鉛直線Mに達するまで移動させる。なお、本実施形態においては、マルチカッター10は略水平方向に移動させたが、必ずしも水平でなくてもよい。
抜き取り工程は、図3の(c)及び(d)に示すように、マルチカッター10を被切削金属部材20から抜き取る工程である。本実施形態においては、第二稜線21bを通る鉛直線Mに沿うようにしてマルチカッター10を上方に移動させて、被切削金属部材20からマルチカッター10を抜き取る。以上の工程により、図1に示すヒートシンク1が形成される。
図4は、前記した切り込み工程の作用を示す模式図であって、(a)は、従来の切り込み工程、(b)は、本実施形態に係る切り込み工程を示す。例えば、図4の(a)に示すように、従来の切り込み工程としては、被削材ブロック21の横方向から一定の切り込み深さを保った状態で、第一稜線21aから第二稜線21bまで水平移動させる工程が行われていた。
以下に本発明の他の実施形態について説明する。説明する際に、第一実施形態と同等の部材には同等の符号を付し、重複する構成については説明を省略する。
本発明に係る第二実施形態は、第一切削工程の後に、第二切削工程を行う点で第一実施形態と相違する。第二切削工程は、具体的な図示はしないが、図3の(c)を参照して説明する。
第二切削工程は、第二稜線21b側から、第一稜線21a側に向かってマルチカッター10を水平移動(切り込み深さW一定)させる工程である。そして、円盤型カッター14の回転軸Cが第一稜線21aの鉛直線Mに位置した段階で第二切削工程が終了する。
なお、第二切削工程が終了したら、抜き取り工程を行えばよい。抜き取り工程は、第一実施形態に係る工程と略同等であるため、説明を省略する。
図6は、本発明に係る第三実施形態を示した側面図である。第三実施形態に係る切り込み工程は、被切削金属部材20に対して円盤型カッター14を斜めに切り込ませる点で第一実施形態と相違する。即ち、第三実施形態に係る切り込み工程は、切り込み工程の際に、円盤型カッター14を角度σで切り込ませてもよい。このように、円盤型カッター14を斜めに切り込ませたとしても、円盤型カッター14の回転軸Cから第一稜線21aを結ぶ仮想線L3と、円盤型カッター14の進行方向を平行にすることができる。これにより、円盤型カッター14を押圧する際の力を集中させることができるため、バリの発生を防止することができる。なお、角度σは、30°〜60°の範囲が好ましい。
図7は、本発明に係る第四実施形態を示した側面図である。第四実施形態は、被削材ブロック21の仮想稜線26dに沿って、断面視円弧状の凹部30を予め形成した点で第一実施形態と相違する。凹部30は、第四実施形態においては、円盤型カッター14の半径Rと略同等の曲率で形成されている。これにより、円盤型カッター14を被削材ブロック21に押圧した際に、凹部30に円盤型カッター14が線接触するため、好適に切削することができる。
2 ベース部材
3 フィン
4 溝
10 マルチカッター
14 円盤型カッター
15 スペーサ
20 被切削金属部材
21 被削材ブロック
21a 第一稜線
21b 第二稜線
Claims (6)
- 直方体を呈する被削材ブロックに、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、
前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、
前記回転軸が前記被削材ブロックの他方の稜線を通る鉛直線上に位置するまで前記円盤型カッターを移動させる第一切削工程と、
前記円板型カッターを前記被削材ブロックから抜き取る抜き取り工程と、
を含むことを特徴とする溝入れ加工方法。 - 直方体を呈する被削材ブロックと、この被削材ブロックの底面に配置されたベース部材と、を有する被切削金属部材に、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、
前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、
前記回転軸が前記被削材ブロックの他方の稜線を通る鉛直線上に位置するまで前記円盤型カッターを移動させる第一切削工程と、
前記円板型カッターを前記被切削金属部材から抜き取る抜き取り工程と、を含み、
前記所定の深さは、前記被削材ブロックの高さよりも大きいことを特徴とする溝入れ加工方法。 - 前記第一切削工程の後、
前記回転軸が前記被削材ブロックの一方の稜線を通る鉛直線上に位置するまで前記円盤型カッターを移動させる第二切削工程を含むことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の溝入れ加工方法。 - 前記抜き取り工程は、
前記円盤型カッターの前記回転軸が前記被削材ブロックの前記稜線を通る鉛直線に沿うように抜き取られることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一項に記載の溝入れ加工方法。 - 前記被削材ブロックの前記稜線に沿って、円弧状の凹部を予め形成することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか一項に記載の溝入れ加工方法。
- 隣り合う前記円盤型カッターの間に、前記円盤型カッターよりも半径が小さいスペーサを有することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の溝入れ加工方法。
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