JP2015009299A - ワーク加工用治具及びワーク加工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】構造が簡単で安価に製作することができるワーク加工用治具を提供するとともに、ワークの切削加工におけるコストを低減することができるワーク加工方法を提供する。
【解決手段】ワーク３７の一側面を切削する際に、そのワーク３７の一側面と反対側の被支持面を支持するワーク加工用治具１１において、ワーク３７の被支持面に対して流体の圧力を付与する圧力付与部を設ける。そして、付与される流体の圧力によって、ワーク３７の被支持面を受けるようにする。
【選択図】図１

Description

この発明は、ワークの一側面の切削加工に際して、ワークの一側面と反対側の被支持面を支持することに用いられるワーク加工用治具及びワーク加工方法に関するものである。

一般に、電気機器の制御部に用いられる回路基板３１においては、図４に示すように、中央部にＩＣチップ装着部３２が設けられるとともに、そのＩＣチップ装着部３２の周側部に電極を取り付けるための平面ほぼ波形状の複数の取付孔３３が形成されている。このような回路基板３１において、取付孔３３を成形する場合には、例えば図５に示すように、ダイ３５及びパンチ３６を備えた成形装置３４が用いられる。この成形装置３４のパンチ３６は、図６に示すように、その先端部３６１が基板３１上の取付孔３３の形状と合致するように断面ほぼ波形状に形成されている。

このような形状のパンチ３６は、通常図７（ａ）〜（ｃ）に示すような加工方法によって切削加工される。すなわち、図７（ａ）に示すように、超硬金属よりなる四角棒状のワーク３７が用いられる。そして、図７（ｂ）に示すように、このワーク３７の片側の面３７１に、内底面を波形状にした凹溝状の切削加工が施される。続いて、図７（ｃ）に示すように、ワーク３７の反対側の面３７２に、内底面を波形状にした凹溝状の切削加工が施される。その後、図７（ｃ）に鎖線で示すように、ワーク３７の先端両側の壁部３７３が切断除去されて、図６に示すように、断面ほぼ波形状の先端部３６１を有するパンチ３６が造られる。

前記のようなパンチ３６の加工工程において、図７（ｂ）に示すように、ワーク３７の片側の面３７１に切削加工を施す際には、反対側の面３７２が平面状になっているため、特殊な治具を用いることなく、その反対側の面３７２をテーブル等の支持面上に支持して加工を行うことができる。これに対して、図７（ｃ）に示すように、ワーク３７の反対側の面３７２に切削加工を施す際には、片側の面３７１に凹溝状の加工済部分３７４が形成されて、その内底面が波形状の複雑な形状となっているため、その加工済部分３７４の内底面をテーブル等の支持面上に支持することは困難である。

このため、従来では例えば特許文献１に記載された剣山型治具が用いられる。すなわち、図８に示すように、この剣山型治具３８を用いてワーク３７における加工済部分３７４の内底面を支持して、反対側の面３７２を切削加工していた。この剣山型治具３８においては、箱形のケース３９内に複数のピン状の支持体４０が上下動可能に収容され、バネ４１により上方に向かって付勢されている。そして、各支持体４０がワーク３７の加工済部分３７４の内底面に当接された高さ位置において、図示しない楔等の固定部材の装着により移動不能に固定され、この状態でワーク３７が支持されるようになっている。

特開２００６−２９７５９５号公報

ところが、この従来のワーク３７の支持方法においては、構造が複雑で高価な剣山型治具３８を使用しているため、ワークの切削加工におけるコストが高くなるという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、構造が簡単で安価に製作することができるワーク加工用治具を提供することにある。その上の目的は、ワークの切削加工におけるコストを低減することができるワーク加工方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、このワーク加工用治具では、ワークの一側面を切削する際に、そのワークの一側面と反対側の被支持面を支持する治具において、前記ワークの被支持面に対して流体の圧力を付与する圧力付与部を設け、その流体の圧力によりワークの被支持面を支持することを特徴としている。

また、ワーク加工方法では、ワークの一側面を切削する際に、そのワークの一側面と反対側の被支持面を流体の圧力によって受けるようにしたことを特徴としている。
従って、このワーク加工用治具を使用すれば、ワークの被支持面が湾曲状等の複雑な形状になっていても、圧力付与部から被支持面に向けて付与される流体の圧力により、ワークの被支持面を安定に支持することができて、ワークの一側面を高精度に切削加工することができる。このため、従来のワーク加工方法のように、構造が複雑で高価な剣山型治具を使用する必要がなく、ワークの切削加工時のコストを低減することができる。

前記のワーク加工用治具及びワーク加工方法によれば、構造が簡単で安価なワーク加工用治具を提供することができて、ワークの切削加工におけるコストを低減することができるという効果を発揮する。

第１実施形態のワーク加工用治具を示す断面図。 図１の２−２線における断面図。 第２実施形態のワーク加工用治具を示す断面図。 一般的な回路基板を示す平面図。 図４の回路基板における電極用の取付孔を成形するための成形装置を示す断面図。 図５の成形装置のパンチを拡大して示す斜視図。 （ａ）〜（ｃ）は図６のパンチを切削加工する際の加工方法を順に示す斜視図。 図７（ｃ）の切削加工時における従来のワークの支持方法を示す断面図。

（第１実施形態）
以下、ワーク加工用治具及びワーク加工方法の第１実施形態を図面に従って説明する。
図１及び図２に示すように、この実施形態のワーク加工用治具１１は、四角ブロック状の基台１２を備えている。基台１２の一側面には、側板１３が立設状態で固定されている。基台１２の他側上面には、起立板１４が固定されている。基台１２の上面において起立板１４の近傍位置には、挟持板１５が起立板１４に螺合された複数のボルト１６により側板１３側へ移動可能に配置されている。そして、図７（ｂ）に示すように、片側の面３７１に切削加工が施されたワーク３７が、その片側の面３７１の加工済部分３７４を下にした状態で基台１２上に載置されて、挟持板１５と側板１３との間で挟持されるようになっている。この場合、図示しないシール手段により、ワーク３７と基台１２の上面及び側板１３の内面との間は水密にシールされるようになっている。

図１及び図２に示すように、前記基台１２の一側上面には、圧力付与部を構成する凹溝状の流体封入部１７が形成されている。そして、基台１２上にワーク３７が載置された状態で、この流体封入部１７がワーク３７における凹溝状の加工済部分３７４に連通されるようになっている。側板１３の流体封入部１７と対応する位置には、圧力付与部を構成する流体供給口１８が形成されている。流体供給口１８には、水等の非圧縮性流体（以下、単に流体という）を供給するための流体供給源１９がパイプ２０を介して接続されている。パイプ２０の途中には、流体供給口１８に供給する流体に圧力をかけるためのポンプ２１が設けられている。ポンプ２１の下流側にはポンプ２１側への逆流を防止するための逆止弁２２が設けられている。なお、ポンプ２１には、リリーフ弁（図示しない）が設けられ、ポンプ２１内の圧力規定値以上になると、すなわち流体封入部１７内の圧力が規定値以上になると、リリーフ弁が開いて圧力過度上昇が防止される。

次に、前記のように構成されたワーク加工用治具１１を用いてワーク３７を支持する方法について説明する。
図７（ｂ）に示すように、ワーク３７の片側の面３７１に切削加工が施された後、図７（ｃ）に示すように、反対側の面３７２に切削加工を施す際には、図１及び図２に示すように、加工済みの片側の面３７１を被支持面として下側に向けた状態で、ワーク３７を治具１１の基台１２上にセットする。すると、ワーク３７における凹溝状の加工済部分３７４が基台１２上の流体封入部１７に連通される。

この状態で、ポンプ２１が作動されると、水等の流体が流体供給源１９からパイプ２０及び流体供給口１８を介して、流体封入部１７及びワーク３７の加工済部分３７４に供給されて封入される。これにより、流体の圧力が加工済部分３７４の内底面に付与されて、その流体の圧力によりワーク３７における被支持面としての加工済部分３７４の内底面が受けられる。よって、この加工済部分３７４の内底面が波形等の複雑な形状となっていても、その加工済部分３７４の内底面全体が安定状態に支持される。このように、ワーク３７が安定に支持された状態で、図１及び図２に鎖線で示すように、ワーク３７の反対側の面３７２に対して精度よく切削加工が施される。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） この実施形態においては、ワーク３７の一側面を切削する際に、そのワーク３７の一側面と反対側の被支持面を支持するワーク加工用治具１１において、ワーク３７の被支持面に対して流体の圧力を付与する圧力付与部が設けられている。そして、付与される流体の圧力によって、ワーク３７の被支持面が受けられるようになっている。

このため、ワーク３７の被支持面が湾曲状等の複雑な形状になっていても、圧力付与部から被支持面に向けて付与される流体の圧力により、ワーク３７の被支持面を安定に支持することができて、ワーク３７の一側面を高精度に切削加工することができる。よって、従来のワーク加工方法とは異なり、構造が複雑で高価な剣山型治具を使用する必要がなく、ワーク３７の切削加工時のコストを低減することができる。

（２） ワーク３７の支持を流体によって行なうため、ワーク３７の形状に左右されることなく、ワーク３７を安定して支持することができる。
（第２実施形態）
次に、ワーク加工用治具の第２実施形態を、前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第２実施形態では、図３に示すように、前記第１実施形態における基台１２上の流体封入部１７が省略されている。また、圧力付与部としての流体供給口１８が、側板１３上においてワーク３７の加工済部分３７４と対応する位置に形成されている。そして、流体供給源１９からの流体が、流体供給口１８よりワーク３７の加工済部分３７４に直接供給されて封入され、その流体の圧力が加工済部分３７４の内底面に付与されるようになっている。

従って、この第２実施形態においても、前記第１実施形態に記載の効果とほぼ同様の効果を得ることができる。
（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。

・ 流体として水のほかに油等の液体を用いたり、エア等の気体を用いたりすること。
・ 成形装置３４のパンチ３６とは異なった金属加工品の切削加工に適用すること。
・ 流体供給源１９を除く装置の配置構成を図１に対して上下逆にすること。

１１…ワーク加工用治具、１２…基台、１３…側板、１５…挟持板、１７…圧力付与部を構成する流体封入部、１８…圧力付与部を構成する流体供給口、１９…流体供給原、２０…パイプ、２１…ポンプ、３７…ワーク、３７１…片側の面、３７２…反対側の面、３７４…加工済部分。

Claims (5)

1. ワークの一側面を切削する際に、そのワークの一側面と反対側の被支持面を支持する治具において、
   前記ワークの被支持面に対して非圧縮性流体の圧力を付与する圧力付与部を設け、その非圧縮性流体の圧力によりワークの被支持面を支持するワーク加工用治具。
2. ワークの一側面を切削する際に、そのワークの一側面と反対側の被支持面を非圧縮性流体の圧力によって受けるようにしたワーク加工方法。
3. ワークを凹状に加工した後に、その加工済み部分を閉鎖して、加工済み部分に非圧縮性流体を充填して、加工済み部分の反対側を加工する請求項２に記載のワーク加工方法。
4. 加工済み部分の反対側を加工した後に、加工済み部分の壁部を切除する請求項３に記載のワーク加工方法。
5. ワークは超硬合金製である請求項２〜４のうちのいずれか一項に記載のワーク加工方法。