JP2024025598A - Ｎｃ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置と、この微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】 主軸の微振動工具ホルダに取付けた金網砥石により、被削材の直線溝加工や任意溝幅加工及び直線切断から任意曲線切断等の多彩な切削加工を可能とした金網砥石による加工技術に係わる。【解決手段】ＮＣ制御工作機械の主軸に、ＮＣ制御部５０に支配され流体圧製成部７０で生成された流体圧脈動Ｖ３によりチョッピング脈動する微振動工具ホルダ１０を備え、上記微振動工具ホルダには縦・横に交差した金網体の各金網線２，３の交点を含む金網全体にダイヤモンド砥粒Ｄを電着固定された金網砥石１，４を備え、上記金網砥石には上記油圧脈動によるクーラント液Ｃを供給するチョッピング加工制御機器１００を備えた金網砥石による被削材Ｗの直線及び任意曲線切断加工装置とした。【選択図】図４

Description

発明の詳細な説明

本発明は、ＮＣ制御工作機械の主軸に微振動工具ホルダと金網砥石を備え、該金網砥石により、被切削材の直線溝加工や任意溝幅加工を始め直線切断から三次元の任意曲線切断等の多彩な切削加工を可能とした金網砥石による革新的な切削・研削の加工技術に係わる。
具体的な一つの対象手段は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板、「石材、アスファルト道路」等々を直線加工及び任意溝幅加工及び任意曲線に切断可能とした微振動工具ホルダに備える金網砥石による切断加工装置と、この直線及び任意曲線切断加工方法に関する。

近年、丸鋸により薄板を直線切断や曲線切断する曲線切削加工方法とこの装置及びこの装置用の丸鋸が種々提案されている。
その代表的な実施例は、特許第５５２７７４０号である発明の名称：曲線切削加工装置及び該装置用丸鋸。特許第６１５０３２７号である発明の名称：曲線切削加工方法及び曲線切削加工装置他が提供されている。上記丸鋸と装置及び曲線切削加工方法の構成は、明細書に添付の図１～図８に説明されている。更に、曲線切削加工方法及び曲線切削加工装置は、図１～図７とこの作用は図８から図２４に説明されている。

然し乍ら、上記二つの装置の主体である丸鋸２０は、この全周に放射状に切開した多数のスリット２２と、この丸鋸２０をお椀状（放射状乃至パラボラ状）に湾曲させるために、左右一対のリング状フランジ４１，４２により丸鋸円盤の略直径の半分周囲を挟み、強制的にドローバー４５の進退移動により左右方向に撓ませる構造としたから、多数の放射状のスリット２２で分断された外周刃部２１，２１Ｆ，２１Ｒは、完全に分断していて、均等な撓み量（放射状形状）とならず、各刃部の撓み量が微妙にバラバラとなり、最狭な切削幅の直線切断や、特に、正確な曲線切断が保証出来ない。即ち、特許権者が言う、あさりの幅、被加工物の板厚、Ｚ軸の制御などの条件を考慮しながら、丸鋸の回転軸を被加工物に対して所定角度に傾けることによって、丸鋸をお椀状に撓ませて曲線加工する際に、被加工物の製品面を所定の角度や切削幅で切削することに疑問が残る。即ち、任意曲線の切削加工は辛うじて行えても、高精度な製品加工面を要求するユーザーの要求に答えられない他、丸鋸に大きな加工負荷を与えてしまい、その寿命を長期間に渡り保証することが出来ない、と言う根本的な諸問題を抱えている（特許文献１と特許文献２参照。）。

更に、近年、航空機の機体軽量化と燃費改善が図られている。その具体的方策として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチック系複合材製品が軽量で、且つ、高い強度と剛性とを備えているから、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）として使用されている。上記航空機の構造部材の直線及び任意曲線切断は、専用の直線及び任意曲線切断機や手工具（丸鋸を使用した切断具）や曲刃カッター、ウオータージェット装置により直線及び任意曲線切断されている。

上記航空機の構造部材の直線及び任意曲線切断装置用に開発された、特許第５４３５４２９号（本出願人の特許権）は、発明の名称：丸鋸による直線及び任意曲線切断装置として提供した。その構成は、主軸に着脱可能に繋がれる工具回転軸と、上記工具回転軸に嵌着される１枚の円板フランジの外周に、加工用の刃先チップを縦列させ、左右方向に撓み可能な丸鋸と、上記丸鋸の円板の外周縁両面を対接して押圧すべく工具回転軸に軸方向に進退可能とした一対のコーン体と、上記一対のコーン体の一方を丸鋸の外周縁両面の片側に押圧させる弾発部材と、他方側のコーン体を可調的に押圧させる押圧駆動部材と、上記弾発部材の押圧力に対抗する押圧駆動部材の押圧力制御により一対のコーン体６０が丸鋸の円板を直伸姿勢と弾発部材側への撓み姿勢と押圧駆動部材側への撓み姿勢とするアンブレラ機構とを備え、しかも、コーン体８，９が丸鋸６０の円板の外周縁近くに接近させた位置関係で、均等に押圧させた撓み量（放射状形状）が保証される。これにより、分割された各先端辺（加工刃先チップ）ＣＰの撓み量が正確に揃えられ、最狭な切削幅の直線切断や、正確な曲線切断の切断面精度が保証出来るようにしたものである（特許文献３参照。）。

更に、蛇足だが、薄板切断加工機が存在する。その構成は、保持部材をワークテーブルに対し任意な三次元方向へ相対移動可能に設けると共に、この保持部材の先端部には、超硬材料よりなる断面Ｖ字状刃先部をもつ回転刃を装着する。この回転刃をモータで高速回転駆動しながら、保持部材を所定の高さまで下降させて旋回しつつＸ軸，Ｙ軸方向に適宜動かすことで、ワークテーブル上の薄い素材を切断するものである。これにより、小径の円盤状の回転刃を板材に対して相対的に旋回しつつ、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動して板材の切断を行なうので、例えば従来のレーザ加工機のごとく、板材から適宜形状の製品を容易に切り抜くことかできるとしたものである（特許文献４参照。）。

上記薄板切断加工機の曲刃カッターは、平円形カッター（丸鋸を含む）を改良したものである。その構成は、円形の中心部に回転軸への取付け孔を有し、該円形の外周に植刃部材又は鋸歯部材を付備する金属製皿状の円形カッターであって、この外周周辺は、円錐状の皿鍔部材で形成し、該皿鍔部材の円錐状の全周面に数条の切り込み溝が、該円錐放射状に等間隔で配備し、更に該皿鍔部材の外周縁に付備する植刃部材又は鋸歯部材も、該切り込み溝を跨いで等間隔で、各々が該円錐状に周配列をなし、且つ該植刃部材又は鋸歯部材の円錐形状の内外両側面が該円錐円弧形状の切削刃を形成したものである。これで、先ず、回転切削する切断刃は、絶えず、平板ワーク材の表面に対して垂立状態を保持することができ、同時に切削切断刃の刃先巾に対して、回転切削切断中は、該回転刃物の両側面に、絶えず一定のクリアランスを保持する。しかして、平板ワーク材の要切断円形の大小の円弧に、合理的に合致する回転切削曲刃物として、回転切削切断中にコジリ、軋み等の無理な負荷の掛らないものである（特許文献５参照。）。

上記加工機は、その主軸先端に装着される工具ホルダにチョッピングユニットを備えたチョッピング工具ホルダであり、上記工具ホルダの把持部に開けられた装着穴に対して後端側を挿入把持される回転筒体と、上記回転筒体は先端部を大経に膨出させるとともにこの内周径を大径に拡張させてなり、上記回転筒体の筒内に通孔を貫通させた摺動軸部を気密且つ摺動可能に嵌合する回転軸と、上記回転軸の先端部は回転筒体の筒内から外部へ突出され該先端部に付設される研削砥石又は切削刃具の加工具とを備え、上記回転筒体の先端大径部内と上記回転軸の摺動環部との空間に回転軸を後退させる一対のリング状磁石からなるチョッピングユニットを備え、上記回転筒体の後端空間内に上記工具ホルダの軸芯に貫通させたセンター孔から装着穴を介して回転軸の後端に脈動供給する研削液又は切削液と、からなるチョッピング工具ホルダにおいて、上記チョッピングユニットは、上記回転筒体の先端大径部内と上記回転軸の摺動環部との空間に回転軸を後退させる一対のリング状磁石と、上記一対のリング状磁石の内径側又は外径側に並設させたリング状弾性体と、からなる（特許文献６参照。）。

更に、工作機械のＮＣ制御装置に改善を測った技術に、工作機械の主軸穴に装着されるチョッピング工具ホルダにおいて、該チョッピング工具ホルダの筒内で軸心方向に微動進退可能に軸心後端側へ弾圧微動されている工具軸と、上記チョッピング工具ホルダの筒内の工具軸後端に流体脈動圧を供給して工具軸を砥石先端側へ微動させる流体脈動圧を生成する流体供給器とからなるチョッピング工具ホルダの駆動装置において、工作機械の運転を司るＮＣ制御装置には加工状況を感知する各種センサーからの指令信号で流体供給器の流体脈動圧を最適化する流体圧制御部を備え、上記流体圧制御部は上記流体供給器から吐出する流体脈動圧を最適化すべく指令信号で流体ポンプのモータを回転制御するＮＣ制御によるチョッピング加工制御装置である（特許文献７参照。）。

更に、従来の硬い円板砥石をソフト金網砥石へと革新させたこの砥石は、縦・横に交差する各金網線の交点を含む金網全体は電着前にマスキングされ、上記マスキングされた各金属線の交点が形成する円筒外周面を平坦部に削って電着面積が拡げられ、該円筒外周面の平坦部の電着部のみマスキングが剥されて電着され、電着後も上記交点は固着されない状態で金網体全体に柔軟性を持たせた。これにより、被削材に対してソフト金網砥石による強制的な押付力に対して金網体全体の柔軟性により押付力を低減排除させ、研磨面の研削・ホーニングを飛躍的に向上させたものである（特許文献８参照。）。

特許第５５２７７４０号公報 特許第６１５０３２７号公報 特許第５４３５４２９号公報 実開平０５－０２９６２５号公報 実公平０６－０３６８８１号公報 特許第５８３９３０８号公報 特許第５９０７４４５号公報 実用新案登録第３２２４９３９号公報

上記実開平０５－０２９６２５号公報の薄板切断加工機は、小径の円盤状の回転刃を板材に対して相対的に旋回しつつ、Ｘ，Ｙ軸方向へ移動して板材の切断を行なうので、板材から適宜形状の製品を容易に切り抜くことができるとするものの、回転刃が断面Ｖ字状刃先部を有するものであるから、板材の切断面がＶ字状の斜め形状を呈し、この切断面を垂直面とする修正加工をしなければならないという問題が解決されていない。

また、上記実公平０６－０３６８８１号公報の曲刃カッターは、平板ワーク材の要切断円形の大小の円弧に、合理的に合致する回転切削曲刃物として、回転切削切断中にコジリ、軋み等の無理な負荷の掛らないとするものの、曲刃カッターの円錐内角度が一定・固定されたものであるから、この円錐内角度に拘束された直線及び所定曲線加工に限定される。これが為に、加工直線及び任意曲線で左右に湾曲変化するものや曲率半径が任意に連続的に変化する直線及び任意曲線加工は、不可能であるという問題点が残存している。即ち、航空機等の構造部材（主翼・尾翼・胴体等）のように、大物ワークで精密な直線及び任意曲線加工を要求される直線及び任意曲線加工には適用できない。

本発明は、上記特許文献１～５における諸々の技術的問題点に鑑み、更なる技術開発を行ったもので、本願発明者の特許権に係る特許第５８３９３０８号及び特許第５９０７４４５号に係る微振動工具ホルダー（チョッピング工具ホルダー）と、この制御技術を新規利用するとともに、これに装着される砥石を新規開発した実用新案登録第３２２４９３９号の金網砥石（ソフトトリノス又はハードトリノス）とを革新結合させる事で、従来の各種研削砥石では、全く不可能であった技術革新の壁に挑戦した新規テクノロジーとなる融合技術であり、一つの金網砥石（ソフトトリノス又はハードトリノス）だけで、被切削・研削材に対する直線加工、ギザギザ加工（ジグザグ加工）等、砥石の側面による加工及び任意曲線切断加工や三次元切断加工等の多彩・マルチプルな切断加工技術を達成させた。しかも、従来の丸鋸による曲線切断とは異なり、金網砥石の外周縁は柔軟性に富み、且つ、連続した形状であり、しかも連続した外周面形状でも容易に変形及び固定する柔軟性と固定性に優れた金網砥石の採用により、且つ、研削屑排除効果や冷却効果に伴うダイヤモンド砥粒を半永久的に寿命保持する等の多数の特性を発揮多彩な各種切削加工・研削加工を実施可能とした新技術・新用途の切削・研削技術の開発に成功したものである。

上記目的を達成するべく、本発明の請求項１のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、ＮＣ制御工作機械の主軸に、ＮＣ制御部に支配された流体圧製成部からの流体圧脈動により砥石軸方向に往復動して脈動する微振動工具ホルダを備え、上記微振動工具ホルダには縦・横に交差した金網対の各金網線の交点を含む金網全体にダイヤモンド砥粒を電着固定された金網砥石を備え、上記金網砥石には上記流体圧脈動によるクーラント液を供給する砥石軸方向往復させる加工制御機器を備えたことを特徴とする。

また、本発明の請求項２の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が電着固定されており、被切削材に対して、直線溝切削時には主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも若干広く直線溝加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項３の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が電着固定されており、被切削材に対して、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の左側面又は右側面で砥石工具回転軸の直行方向への前進切込み又は後退切込みで、被切削材に対して金網砥石の側面方向に円弧溝加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項４の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項２の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記チョッピング脈動する微振動工具ホルダに取付けた金網砥石は、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダの砥石軸方向へ往復動する脈動により、回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に溝加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項５の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項４の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダの砥石軸方向に往復する脈動により、ＮＣ制御工作機械の砥石回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に溝加工する時、金網砥石の両側面における砥粒面を相互に周期的に被切削材に対して切り込む事で、ジグザグ溝即ち波状溝に溝加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項６の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項５の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、上記ＮＣ制御工作機械の砥石回転軸に微振動工具ホルダを介在して取付けた金網砥石は、砥石回転軸の角度を変えずに砥石進行方向の角度制御とテーブル上の被削材に対する相対位置制御により、直線及び任意曲線切断加工を行うことを特徴とする。

また、本発明の請求項７の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項５～６記載の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダで軸方向に揺動される金網砥石の振幅幅は１ｍｍ以内とし、１ジグザグにおける金網砥石の送りピッチは０．１ｍｍ以内とすることで金網砥石のジグザグ溝即ち波状溝に加エスジを残存させないことを特徴とする。

また、本発明の請求項８の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１～７記載のＮＣ制御工作機械の砥石回転軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置と微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、上記金網砥石は流体圧製成部で生成された流体脈動により砥石軸方向に往復脈動する振動工具ホルダの進退軸先端部に装着され、上記金網砥石は進退軸に嵌合する外周拘束輪（皿ばね）を拘束リング間振動工具ホルダの先端部に固着させ、該進退軸の前進時に金網砥石の中心部を凹ませて椀状に外周縁を上方に撓ませ、該進退軸の後退時に金網砥石の中心部を凸ませて逆椀状に外周縁を下方に撓ませ可能となし、上記金網砥石をお椀状に撓ませ時には被削材に対して上向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断となし、上記金網砥石を逆椀状に撓ませ時には被削材に対して下向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断となすことを特徴とする。

また、本発明の請求項９の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１記載のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石を上下方向に撓ませ時に、金網砥石の湾曲半径の調節制御により、湾曲加工乃至湾曲切断の曲線加工の湾曲度を可変と成すことを特徴とする。

また、本発明の請求項１０は、請求項１記載のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置は、請求項２～９記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダに備えた金網砥石は、金網の縦金網と横金網の交点を電着前にマスキングし該交点が固着しない柔軟性でジグザグ動が可能を特性としたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１１は、請求項１記載のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置及び請求項２～９記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダに備えた金網砥石は、金網の縦金網と横金網の交点を電着固着した硬い特性としたことを特徴とする。

本発明の請求項１のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石での被削材の直線及び任意曲線切断加工装置によると、金網砥石の加工方向性とその種類は、回転軸直交制御（工具外周面での加工）方向への加工、回転軸方向への加工制御（工具側面方向への加工）、即ち、直線及び任意曲線切断加工やジグザグ加工、パラボラ断面加工等々の多彩な加工手段が適用できる効果が発揮される。

請求項２の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が付着されており、被切削材に対して、直線溝切削時には主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも若干広く直線溝加工が可能である。これにより、金網砥石の両側面や外周面等に潤滑・冷却液が完全供給され、砥石寿命と研削性と研削屑粒の排出性が高められ、金網砥石の超寿命が保証される効果が得られる。

請求項３の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が付着されており、被切削材に対して、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の左側面又は右側面で主軸回転軸の軸芯方向への前進切込み又は後退切込みで、被切削材に対して金網砥石の両側面方向に対する円弧溝加工を得意とする効果が得られる。

請求項４の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項２の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記チョッピング脈動する微振動工具ホルダに取付けた金網砥石は、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダのチョッピング脈動により、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に効率的に溝加工できる効果がある。

請求項５の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項４の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダのチョッピング脈動により、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に溝加工する時、金網砥石の両側面における片側面を相互に周期的に被切削材に対して切り込む事で、効率的にジグザグ溝即ち波状溝に溝加工できる効果がある。

請求項６の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項５の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、ＮＣ制御工作機械の主軸に微振動工具ホルダを介在して取付けた金網砥石は、主軸の角度を変えずに主軸の軸方向制御とテーブル上の被削材に対する相対位置制御により、直線及び任意曲線切断加工を自在に変えた曲線加工ができる効果がある。

請求項７の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項５～６記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダで軸方向に揺動される金網砥石の振幅幅は１ｍｍ以内とし、１ジグザグにおける金網砥石の送りピッチは０．１ｍｍ以内とすることで金網砥石のジグザグ溝即ち波状溝に加工スジを残存させない高精度な溝加工が実施できる効果がある。

請求項８の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項１～７記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置とその加工方法において、金網砥石は流体圧製成制御部で生成された流体圧脈動によりチョッピング脈動する振動工具ホルダの進退軸先端部に装着され、上記金網砥石は進退軸に嵌合する外周拘束輪（皿ばね）を拘束リング間振動工具ホルダの先端部に固着させ、該進退軸の前進時に金網砥石の中心部を凹ませて椀状に外周縁を上方に撓ませ、該進退軸の突出時に金網砥石の中心部を凸ませて逆椀状に外周縁を下方に撓ませ可能となし、上記金網砥石をお椀状に撓ませ時には被削材に対して上向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断となし、該進退軸の前進時に金網砥石の中心部を凹ませて椀状に外周縁を上方に撓ませ、該進退軸の突出時に金網砥石の中心部を凸ませて逆椀状に外周縁を下方に撓ませ可能となし、上記金網砥石を逆お椀状に撓ませ時には被削材に対して下向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断が可能となる多彩な効果が発揮される。

請求項９の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、上記金網砥石を上下方向に撓ませ時に、金網砥石の湾曲半径の調節制御により、湾曲加工乃至湾曲切断の曲線加工の湾曲度を可変とした切断が可能となる多彩な効果が発揮される。

請求項１０の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置は、金網の縦金網と横金網の交点を電着前にマスキングし該交点が固着しない柔軟性のある特性としたから、多種多様な直線及び任意曲線切断加工等の多様性を発揮する柔軟な砥石により、具体的な被削材の対象部材は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板等々の柔らかい素材を直線加工及び任意溝幅加工及び任意曲線に切断可能とする加工方法の加工処理が一つの金網砥石で柔軟な切断加工が可能な効果が発揮される。

請求項１１の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置は、微振動工具ホルダに備えた金網砥について、金網の縦金属線と横金属線の交点を電着固着した硬い特性としたから、多種多様な直線及び任意曲線切断加工が一つの金網砥石により、高剛性で高効率な切断加工、例えば、具体的な一つの対象手段は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板等々の硬い素材に対して、直線加工及び任意溝幅加工及び任意曲線に切断可能とする加工方法の加工が高精度に実施可能な効果が発揮される。

本発明の実施形態を示し、本発明の中枢となる金網砥石の概念説明図である。 本発明の実施形態を示し、金網砥石の金属線網目構造の拡大図である。 本発明の実施形態を示し、金網砥石とメタルソーの構成と切削可否図である。 本発明の実施形態を示し、金網砥石とメタルソーの詳細な切削可能比較図である。 本発明の実施形態を示し、面加工と溝加工の比較図である。 本発明の実施形態を示し、メタルソーに対する金網砥石の砥粒比較図である。 本発明の実施形態を示し、金網砥石の砥粒個数と砥粒の拡大写真図である 本発明の実施形本態を示し、回転軸に金網砥石の取付け斜視図である。 本発明の実施形本態を示し、金網砥石の弾力撓みと表面の拡大図である。 本発明の実施形態を示し、ＮＣ制御部と流体圧製成部と微振動工具ホルダとの駆動系図である。 本発明の実施形態を示し、ジグザグ駆動アーバーの断面図である。 本発明の実施形態を示し、砥石脈動の有無と研削焼け有無の断面図である。 本発明の実施の形態を示し、砥石側面加工要素試験の研削砥石の拡大図である。 本発明の金網砥石の冷却効果と切粉排出効果時の網目拡大図である。 本発明の施形態を示し、脈動有無時のジグザグ加工の砥石移動軌跡図である。 本発明の実施形態を示し、砥石のジグザグピッチと加工面の状態図である。 砥石ジグザグのみで曲線加工方法の作用図である。 金網砥石をフラット状態で曲線加工方法の作用図である。 円弧切断となる曲線加工例の工具移動軌跡図である。 砥石側面加工要素試験１の写真図である。 砥石側面加工要素試験２の砥石側面加工によるワーク加工の写真図である 本発明の実施形態を示し、金網砥石を軸方向に湾曲制御する脈動工具ホルダの断面図である。 本発明の実施形態を示し、金網砥石をパラボラ状に軸方向変位させる作用図である。 本発明の実施形態を示し、円弧補間送りしたワークの切断写真図である。

以下、図１～図２４を参照して本発明実施例の各形態を順次に説明する。

先ず、本発明の中枢となる金網砥石（ハードトリノス砥石）１は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、ステンレス線からなる金属線２，３を縦・横に交差して編み込み、縦・横の交点Ｃを含む全体を電着（ニッケル鍍金）した形状硬さある金網砥石。また、金網砥石（ソフトトリノス砥石）４は、図２（ａ）（Ｃ）に示すように、ステンレス線からなる金属線２，３を縦・横に交差して編み込み、縦・横の交点Ｃが固着してない全体が柔軟性を有する。電着（ニッケル鍍金）前に電着固定することで、交点が固着・連結しない。金網砥石。これらの金網砥石１，４は、網目が空洞５に維持していて、クーラント液の噴射で、この空洞から切粉・研削屑・クーラント液が円滑に外部へ排出される。
尚、ダイヤモンド砥粒Ｄは、例えば、図７他の網目の拡大写真に見るように、金属線２，３の表面に固着されている。

しかして、上記金網砥石１，４は、図１に図示するように、砥石の外周加工面１ａ，４ａと両側加工（刃）面１ｂ，４ｂにダイヤモンド砥粒Ｄが、固着されている。しかし、図３の如く、メタルソーＭＳは、外周面にだけ切刃が設けられている。これにより、図３に示す「切断・溝工具と加工（刃）面の解説のごとく、メタルソーは、外周面の切刃による溝加工のみ、側面の冷却効果が弱く、側面焼けを起こし易い。上記金網砥石１，４は、外周面加工と両側面加工とが可能であり、クーラント液による冷却効果と切粉排出効率が高く、ダイヤモンド砥粒の寿命が全く尽きず、革命的効果を発揮する。

更に、上記金網砥石１，４の優位性とメタルソーＭＳの劣性について、図４～図９により詳細に解説する。図４において、側面に切れ刃がないメタルソーは、ジグザグ加工の刃先の比較において、側面には「大きな応力集中がある」「外周一列の切れ刃のみの切断作用」「側刃が無く激しい研削焼け」を起こす。これに対して、金網砥石は「側面で受け応力集中無し」「外周面と両側面に砥粒があり、全面が切れ刃」「砥石やワークの焼けは極小」である。図５は、金網砥石に発生する摩擦熱の状態を示し、金網砥石１，４による外周面加工方向Ｆ１と、外周溝加工方向Ｆ２とを示している。上記各加工には、金網砥石１，４を使用した時、円棒Ｗの外周面加工の発熱は、比較的に少ないのに対して、円棒Ｗの外周面加工と細くなった側面加工とを同時に行う時は、金網砥石１，４の発熱量は多量となるが、上記金網砥石は、金網の網目隙間が無数にある上、砥石を軸方向に微動振動（ジグザグ往復運動）するから、砥石外周面及び両側面の隙間にクーラント液が侵入しやすく、冷却効果と切粉排出効果と網目隙間に堆積し易い研削屑を積極的に排除し、ダイヤ砥粒Ｄに対する冷却・クリーニングが確保された加工状態となり、高精度で効率の良い研削動作時の発熱を積極的に抑制し、金網砥石のメンテナンスフリーの作用・効果が得られる。

続いて、図６には、側刃無しのメタルソーＭＳと金網砥石１，４の事例でのダイヤモンド砥粒Ｄの数で比較すると、メタルソーは、切れ刃は外周の１列約１０個であるのに対して、金網砥石は、切れ刃は全周面約５７個となる。
更に、簡単な計算式で試みると、図７（ａ）に示す如くである。図示とその数値から、ダイヤ長０，２ｍｍとすると、（Ａ）円周ダイヤ個数は、１，５７０個。（Ａ）面ダイヤ個数は、１３３，８２５個となり、メタルソーに対して、金網砥石は約８５倍の加工能力があることが解る。

上記金網砥石１，４は、図７（ｂ）の如く、写真図で見ると、外径は１５０ｍｍで、厚さ１ｍｍ、砥石の露出量１０ｍｍ。写真の白い部分がダイヤモンド砥粒Ｄ。図７（Ｃ）は、０，５ｍｍ角の網目を持ち、そのステンレス線の外周にダイヤモンド砥粒Ｄが固着されている。しかして、ワークＷの加工時には、発熱したクーラント液や切粉・研削屑等は、この網目を通過して外部への排出作用・効果を助長されるとともに、ダイヤモンド砥粒に対する冷却清掃作用が得られ、熱損耗も無く、半永久的に使用可能な状態をキープする。
尚、上記金網砥石１，４は、図９に示す如く、主軸（図示無し）の軸方向に撓み、表面は網目模様を呈している。

上記金網砥石１，４は、図８に図示の如く、回転軸Ｓに締付リング５を介して取り付けられている。この回転軸Ｓは、例えば、図示しないが、上記金網砥石は、直接にＮＣ制御工作機械の主軸に装着される。尚、アングルヘッドに取付け、このアングルヘッドをＮＣ制御工作機械の主軸に装着されることがある。続いて、図１０に示すように、ＮＣ制御装置５０による工具を砥石軸方向に振動する加工制御機器１００（以下、チョッピング加工制御機器と言う）により、ポンプ脈動の流体が供給される。上記チョッピング加工制御機の構成は、本願の発明者に係わる特許第５９０７４４５号である。今回のチョッピング加工制御機器１００においては、図１１に開示のジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー又は微動工具ホルダとも言う）１０に備える上記金網砥石１，４を、その回転軸１１の軸芯方向に揺動させる機能と、金網砥石１，４に対するクーラント液Ｃを連続又は間欠に供給する機能を備えている。以下、その構成を簡潔に説明する。

図１０に示す、上記チョッピング加工制御装置１００は、例えば、工作機械の運転を司るＮＣ制御装置５０によって運転制御されている。勿論、主軸ヘッド（Ｚ軸）を垂直姿勢とした縦型工作機械、又、主軸にクイルヘッドを備えた機械構成に装着可能。その概要機能は、インバータによって回転制御されるモータＭ０により、２気筒式の流体供給器６０は、クーラント液Ｃ０を汲み上げ、位相の異なる流体脈動圧Ｖ１，Ｖ２を最適化する流体圧製成部７０（クーラントが油性なら油圧製成部７０とも言う）を備えている。上記流体圧製成部７０は、上記流体供給器６０から吐出する流体脈動圧Ｖ１，Ｖ２を複合した脈動流体Ｖ３や、両者の位相を合わせた脈動流体Ｖ４や、アキュムレーターＡで、一定圧Ｖ５等に生成でき、複数のバルブ（１）（２）（３）（４）の開閉操作をＮＣ制御装置５０の指令（詳細機能は省略）により行う。

従って、金網砥石１，４に対するクーラント液Ｃは、ノズルＮ１，Ｎ２に連続又は間欠に供給される。更に、図１０に示す、クーラント液Ｃは、サイドスルークーラントやセンタースルークーラント方式に切り替えて、金網砥石１，４に供給する。本発明においては、工作機械の主軸（図示無し）に挿入されるホルダＨの先端に装着するアーバーＡは、図１１（ａ）（ｂ）に示すジグザグ駆動アーバー１０が適用される。その構成は、筒体１１内に貫通した中心孔１２にはスプライン係合で軸方向に摺動可能な回転軸１３が嵌合し、上記筒体１１の貫通した中心孔１２の下端は大口径部１２ａが形成され、ここを貫通する回転軸１３の箇所にリング状の永久磁石Ｍ４が固着する。上記回転軸１３の先端部１３ａは大口径部１２ａから先端外部へ突出し、ここに金網砥石１又は４が、両側に配置した締付リング５をナット１６で固定されている。上記回転軸１３の先端部１３ａの基部は上記回転軸１３の大口径部１２ａの開口部を閉塞する円板１４の上面（大口径部１２ａ内）にはリング状の永久磁石Ｍ５が固着している。これにより、図１１（ｂ）に見るように、永久磁石Ｍ５はクーラント液Ｃにより浮上し、減圧時に永久磁石Ｍ４を永久磁石Ｍ５に圧接させ、クーラント液Ｃが無くなると、図１１（ａ）の如く、回転軸１３を浮上させる。これで、先端部１３ａの金網砥石１と４おいて、両永久磁石Ｍ４，Ｍ５間の隙間Ｘだけ浮上させ、金網砥石１，４を持つ回転軸１３の上端面をピストンの如くクーラント液Ｃの加圧で下降動させる。この昇降運動が両永久磁石Ｍ４，Ｍ５間の隙間Ｘのストロークで起き、クーラント液Ｃの脈動流体（流体圧脈動とも言う）Ｖ３又はＶ４の間欠供給により、金網砥石１，４を揺動幅Ｘで駆動される。

上記クーラント液Ｃの脈動流体Ｖ３又はＶ４は、回転軸１３のセンター孔を通過するクーラント液Ｃであるから、その一部が金網砥石１，４の中心部に圧送されると、図２に示す如く、網目２，３の隙間５を通過して外周方向に放射状に流れるとともに、網目２，３の両側面と外周面に供給されて潤滑と冷却と切粉排出のマルチ作用が行われる。尚、上記基本構成となるジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバーとも言う）１０は、本願の権利者に係わる特許第５８３９３０８号を採用したものである。

しかして、図１２には、上記ジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー）１０において、「脈動なし」と「脈動あり」の各々における被削材Ｗへの切込に対して、被削材Ｗの研削焼け有るのは、図１２（ａ）の脈動なしの時であり、図１２（ｂ）の脈動有りの時は、クーラント液Ｃの脈動流体Ｖ３又はＶ４により、金網砥石１又は４が両永久磁石Ｍ４，Ｍ５間の隙間Ｘのストロークで脈動が起き、被削材Ｗへの切込溝Ｈ１に脈動の隙間Ｘが起き、ここにクーラント液Ｃの脈動流体Ｖ３又はＶ４が噴射して、金網砥石と研削面への潤滑と冷却と切粉排出のマルチ作用が行われる。

この時、図１３の拡大写真の金網砥石１，４の網目５を見ると、ダイヤモンド砥粒Ｄは、金属線２，３の表面に固着されており、ステンレス線からなる金属線２，３を縦・横に交差して編み込み、縦・横の交点が固着してない全体が柔軟性を有する。この金網砥石１，４は、網目となる空洞５を切粉排除作用により維持している。即ち、クーラント液Ｃの噴射で、この空洞に貯まった切粉・研削屑・クーラント液が円滑に外部へ排出される。上記作用と効果を、図１４の写真図により、詳細に説明する。（ａ）では「研削液が金網の隙間に一時的に保持される」。（ｂ）では「ワークＷの加工点を冷却するとともに、切りくずを一時的に保持する。」（Ｃ）では「排熱、切りくず排出が行われる。」。しかして、金網の冷却効果と、切りくず排出効果が積極的に得られる。

続いて、図１５について、ＮＣ制御工作機械の主軸（共に図示無し）に、上記ジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー）１０を装着し、この主軸に金網砥石１又は４を備えた被削材Ｗの切削加工例を示す。図１５（ａ）は、ジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー）１０にて、金網砥石１，４での脈動なしの「直線加工Ｅ１」すると、金網砥石１，４の側面にも、ダイヤモンド砥粒Ｄがあるから被削材Ｗに対する側面切削加工が行われ、僅かな隙間が得られるから、メタルソーのような研削焼けは起きない。そこで、図１５（ｂ）の「ジグザグ加工Ｅ２」を脈動幅Ｘ１ｍｍで行う時に、図１６の研削条件で行うと、ジグザグの加工残痕が発生しない。その条件は、ジグザグのピッチを０，１ｍｍ以内とすると、加工残しはゼロになる。この時の金網砥石１，４での脈動幅は、１ｍｍ以内とするのが望ましいことを、試験結果で確認した。

そこで、図１５～図１７に図示する如く、ジグザグ駆動工具と被削材Ｗとの関係位置によるジグザグ移動軌跡の移動で、各種の曲線加工Ｅ３、Ｅ４、Ｅ５に対する各種曲線加工方法が実施出来る。尚、図１７は、ＮＣ制御工作機の主軸に取付けたジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー）１０を円弧軌跡Ｅ３で移動させることで、金網砥石１，４の両側面と外周面とで曲線加工Ｅ３が行える。

また、図１８は、ＮＣ制御工作機械の主軸に例えば、取付けたアングルヘッドにジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー）１０を取付け、この直線軌跡Ｅ４と円弧軌跡Ｅ５に移動させることで、金網砥石１，４をパラボラ（椀）形状にしなくても画期的な曲線加工Ｅ５が金網砥石１，４の両側面と外周面とで行えることを試験結果から確認した。

更に、図１９も、ＮＣ制御工作機械の主軸に取付けたアングルヘッド（共に、図示無し）に、ジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバー）１０を取付け、この円弧軌跡Ｅ６に沿って移動させることで、金網砥石１，４を円弧形状に画期的な曲線加工が金網砥石１，４の両側面と外周面とで行えることを試験結果から確認した。

上記図１２～図１９において、金網砥石１，４の両側面と外周面とで直線加工から曲線加工まで自由・自在に行える実施例で説明した。この実証加工例の一部となる砥石側面加工要素試験を、図２０と図２１の試験結果（１）（２）として説明する。尚、アングルヘッドなしで、ジグザグ駆動工具は主軸に直接取り付けられている。

図２０は、被削材Ｗ（ＣＦＲＰ）の砥石側面加工要素試験結果（１）の試験写真で、砥石回転数：９００ｒｐｍ、送り：２．０ｍｍ／ｍｉｎ、Ｚ軸方向への切込量：３．０ｍｍとした実証である。これにより、確認された加工実績は、１，目詰まり：なし。２、切粉付着：なし。２、砥石変形：なし、であった。
図２１は、被削材Ｗ（ＣＦＲＰ）に対してＸ軸送りの後に、Ｘ軸＆Ｚ軸方向送りによる砥石側面加工要素試験結果（２）の試験写真と）切断穴の拡大写真である。段差は、円弧（ヘリカル）補間スムージング加工すれば、無くなり、円滑な円弧加工が可能であることを実証できる。尚、回転数と送りと切込量：とは、図２１内に記載する通りである。

上記図２０の被削材Ｗ（ＣＦＲＰ）の砥石側面加工要素試験結果（１）において、図２４（ａ）の写真と、図２４（ｂ）の図示の如く、金網砥石１，４を被削材Ｗに対して、Ｘ軸（イ）方向送りと、Ｘ軸（イ）とＺ軸（ロ）との複合送りにより、円弧（ヘリカル）補間スムージング加工すれば、直線切断と円弧切断とが、連続加工され、ワークＷ１とワーク辺Ｗ２とには、段差が無くなり、スムージング加工され、無駄な研削屑と加工時間との発生が抑制できる。
尚、上記加工条件は、回転数１９００ｒｐｍ。送り：１０．０ｍｍ／ｍｉｎ。切込量：８．ｍｍ、５ｍｍまでＸ軸方向に送る。Ｒ３０ｍｍでＸ軸方向に８０ｍｍまで送り、Ｚ軸方向に３０ｍｍ下ろす１００ｍｍまでＸ軸方向に送る。

続いて、パラボラ駆動アーバー２０は、図２２で説明する。このパラポラ駆動アーバーは、図１１に示す「ジグザグ駆動アーバー１０」において、その相違点だけを説明すれば、その構成は、筒体１１を貫通した中心孔１２内にはスプライン係合で軸方向に摺動可能な回転軸１３が嵌合し、上記筒体１１の貫通した中心孔１２の下端は大口径部１２ａが形成され、ここを貫通する回転軸１３の中腹箇所にリング状の永久磁石Ｍ４が固着する。上記回転軸１３の先端部１３ａは大口径部１２ａから先端外部へ突出させている。ここに金網砥石１又は４が、その上面の皿ばね１５を凸の変形に伴い、回転軸１３が上方に引き上げられると、カム円板Ｊで外周が押され、この中央部を上方に凸状として両側に配置したフランジＦ１，Ｆ２をナット１６で固定される。また、逆に、圧力流体の減圧で、図１７（ｂ）に見るように、永久磁石Ｍ５が永久磁石Ｍ４に吸引・吸着されると、回転軸１３は先端下方へ突出される。これで、先端部１３ａの金網砥石１と４は、両永久磁石Ｍ４，Ｍ５間の隙間Ｘだけ先端部１３ａが突出し、中央部を凹ませた金網砥石１，４を持つ回転軸１３の上端面をピストンの如くクーラント液Ｃの加圧で下降動させる。この昇降運動が両永久磁石Ｍ４，Ｍ５間の隙間Ｘのストロークで起き、クーラント液Ｃの流体脈動圧（流体圧脈動）Ｖ３又はＶ４により、金網砥石１，４を下方に突出駆動する関係構成になっている。

しかして、上記パラボラ駆動アーバー１０は、図２２（ａ）の如く、回転軸１３の先端部１３ａが上方に持ち上げられると、金網砥石１又は４は、その内径側の上面に貼付けた外周拘束輪となる皿ばね１５を山型に中心部を持ち上げたパラボラ形状となる。また、回転軸１３の先端部１３ａが図２２（ｂ）の如く、下方に押し下げられると、その内径側の上面に貼付けた皿ばね１５をお椀型に中心部を押し下げたパラボラ形状とする。上記パラボラ形状は、図２３に図示する如く、上下の湾曲率に形成される。

しかして、上記パラバラ形状の金網砥石１又は４は、例えば、図１７～図１９に示す円弧軌跡Ｅ３～Ｅ６の各種湾曲率に対して、曲線加工をパラボラ形状の湾曲方向の変更により、任意曲線切断加工が自由自在に合理的に行える。しかして、更なる加工時間の短縮と研削屑を大幅に削減できる。

以上のように、ＮＣ制御工作機械の主軸に、微振動工具ホルダと該微振動工具ホルダに金網砥石とを備えてなる被削材の切断加工装置と、この被削材の切断加工装置による直線及び任意曲線切断加工方法が実施される。
以下に、本発明の各請求項に対応して、順次にその構成要件と作用効果を、まとめて記載する。

本発明の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置は、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置であって、ＮＣ制御工作機械の主軸に、ＮＣ制御部に支配され流体圧制御部で生成された流体圧脈動によりチョッピング脈動する微振動工具ホルダを備え、上記微振動工具ホルダには縦・横に交差した金網体の各金網線の交点を含む金網全体にダイヤモンド砥粒をマスキングされた金網砥石を備え、上記金網砥石には上記油圧脈動によるクーラント液を供給するシステムを備えた。
これにより、金網砥石の加工方向性とその種類は、回転軸直交制御（工具外周面での加工）方向への加工、回転軸方向への加工制御（工具側面方向への加工）、直線及び任意曲線切断加工やジグザグ加工、パラボラ断面加工等々の多彩な加工手段が適用できる効果が発揮される。

更に、微振動工具ホルダ１０に備えた金網砥石１，４による直線及び任意曲線切断加工方法、金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が付着されており、被切削材に対して、直線溝切削時には主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも若干広く直線溝加工が可能である。これにより、金網砥石の両側面や外周面等に潤滑・冷却液が完全供給され、砥石寿命と研削性と研削屑粒の排出性が高められ、ダイヤモンド砥粒の超寿命が保証される効果が得られる。

更に、微振動工具ホルダ１０に備えた金網砥石１，４による直線及び任意曲線切断加工方法は、上記の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が付着されており、被切削材に対して、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の左側面又は右側面で主軸回転軸の軸芯方向への前進切込み又は後退切込みで、被切削材に対して金網砥石の両側面方向に対する円弧溝加工を得意とする効果が得られる。

更に、微振動工具ホルダ１０に備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、上記金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記チョッピング脈動する微振動工具ホルダに取付けた金網砥石は、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダのチョッピング脈動により、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に効率的に溝加工できる効果がある。

更に、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダのチョッピング脈動により、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に溝加工する時、金網砥石の両側面における片側面を相互に周期的に被切削材に対して切り込む事で、効率的にジグザグ溝即ち波状溝に溝加工できる効果がある。

更に、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項５の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記ＮＣ制御工作機械の主軸にアングルヘッドを固定し、該アングルヘッドの曲率半径に沿った傾斜角に金網砥石を軸制御することにより、ジグザグ溝即ち波状溝に溝加工時にジグザグ加工の溝幅内において切削方向を自在に変えた曲線加工ができる効果がある。

更に、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項５の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、ＮＣ制御工作機械の主軸に微振動工具ホルダを介在して取付けた金網砥石は、主軸の角度を変えずに主軸の軸方向制御とテーブル上の被削材に対する相対位置制御により、直線及び任意曲線切断加工を自在に変えた曲線加工ができる効果がある。

更に、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、上記記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、微振動工具ホルダで軸方向に揺動される金網砥石の振幅幅は１ｍｍ以内とし、１ジグザグにおける金網砥石の送りピッチは０．１ｍｍ以内とすることで金網砥石のジグザグ溝即ち波状溝に加工スジを残存させない高精度な溝加工が実施できる効果がある。

更に、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、上記記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、金網砥石は油圧制御部で生成された油圧脈動によりチョッピング脈動する振動工具ホルダの進退軸先端部に装着され、上記金網砥石は進退軸に嵌合する外周拘束輪（皿ばね）を拘束リング間振動工具ホルダの先端部に固着させ、該進退軸の前進時に金網砥石の中心部を凹ませて椀状に外周縁を上方に撓ませ、該進退軸の突出時に金網砥石の中心部を凸ませて逆椀状に外周縁を下方に撓ませ可能となし、上記金網砥石をお椀状に撓ませ時には被削材に対して上向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断となし、該進退軸の前進時に金網砥石の中心部を凹ませて椀状に外周縁を上方に撓ませ、該進退軸の突出時に金網砥石の中心部を凸ませて逆椀状に外周縁を下方に撓ませ可能となし、上記金網砥石を逆お椀状に撓ませ時には被削材に対して下向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断が可能となる多彩な効果が発揮される。

更に、微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法は、請求項９記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石を上下方向に撓ませ時に、金網砥石の湾曲半径の調節制御により、湾曲加工乃至湾曲切断の曲線加工の湾曲度を可変と成すから、各種多彩な曲線加工の湾曲度が得られる上に効率の良い切断加工が得られる効果がある。

更に、金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置は、上記記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法及び装置において、微振動工具ホルダに備えた金網砥石は、金網の縦金網と横金網の交点を電着前にマスキングし該交点が固着しない柔軟性のある特性としたから、多種多様な直線及び任意曲線切断加工等の多様性を発揮する柔軟な被削材（例えば、具体的な一つの対象手段は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板等々の柔らかい素材を直線加工及び任意溝幅加工及び任意曲線に切断可能とする加工方法）の加工処理が一つの金網砥石で柔軟な切断加工が可能な効果が発揮される。

更に、金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置は、上記記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法及び装置において、微振動工具ホルダに備えた金網砥石は、金網の縦金属線と横金属線の交点を電着して固着した硬い特性としたから、多種多様な直線及び任意曲線切断加工が一つの金網砥石により、高剛性で高効率な切断加工（例えば、具体的な一つの対象手段は、炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板等々の硬い素材に対して、直線加工及び任意溝幅加工及び任意曲線に切断可能とする加工方法）の加工処理が可能な効果が発揮される。

以上の如く、詳細説明した「金網砥石による直線及び任意曲線切断方法及びその装置」によると、ＮＣ工作機械の主軸に金網砥石を備えた微動工具ホルダ（ジグザグ駆動アーバー）を付設すれば、金網砥石は、三次元方向に切削移動できるから、被加工物に対して三次元加工が可能であり、任意形状の切断・研削磨きが可能となる。更に、加工精度を問題にしなければ、三次元ロボットの手首に金網砥石を取付けた微動工具ホルダを取り付ければ、同様の三次元加工が発展的に自在に実施出来る。

追記事項として、図３において、メタルソーＭＳは、外周面に切刃を設けたものであるが、この左右側面の全面に単なる下ろし金状の無数の刃片群を付設又は隆起させた「側刃付きメタルソー」への設計変更のアイデアが思考される。しかし、単なる側刃では金網砥石１，４とは異なり、ダイヤモンド砥粒のような耐磨耗性が無く、側刃の損耗が激しい上に、切削屑の排出処理や側面の冷却効果等々に対する対策が施されていないと言う、問題が起きる可能性があり、期待できる程の作用・効果は全く得られないと、推測される。

本発明は、その対象物を、例えば、航空機の機体となる炭素繊維強化プラスチック積層板やジュラルミン板、その他合成樹脂板、金属薄板等々の被加工物を対象として説明したが、様々な製品装置における板状・素材の被加工物を加工対象としての適用が可能である。
具体的には、その一つ実施例として、航空機の主翼他を切断摘出する装置において、本発明の金網砥石１，４を備えたジグザグ駆動工具（ジグザグ駆動アーバーとも言う）やジグザグ駆動アーバーを搬送手段（図示無し）の主軸（図示無し）に取付け、大型飛行機の数十メートルの主翼等の非常に長い加工物の全長に渡り、直線及び曲線切断や切断面の研削加工が高精度にして高効率に実施可能である。他にも、多種多様に、適用される。

１，４ 金網砥石
２，３ 金属線
１ａ，４ａ 外周加工面
１ｂ，４ｂ 両側加工面
５ 締付リング
１０ 微振動工具ホルダ
２０ パラポラ駆動アーバー
１５ 皿ばね
５０ ＮＣ制御装置
６０ 流体供給器
７０ 流体圧製成部
１００ チョッピング加工制御機器
Ｃ クーラント液
Ｄ ダイヤモンド砥粒
Ｅ１ 直線加工
Ｅ２ ジグザグ加工
Ｅ３ 曲線加工
Ｅ４ 直線加工
Ｅ５ 円弧軌跡加工
Ｅ６ 任意曲線切断加工
ＧＨ ジグザグ駆動工具
Ｍ４，Ｍ５ 両永久磁石
Ｓ 主軸
Ｓ１ 回転軸
ＭＳ メタルソー
Ｖ１，Ｖ２ 流体脈動圧（流体圧脈動）
Ｗ，Ｗ１，Ｗ２ 被削材

Claims (11)

1. ＮＣ制御工作機械の主軸に、ＮＣ制御部に支配された流体圧製成部からの流体圧脈動により砥石軸方向に往復動して脈動する微振動工具ホルダを備え、上記微振動工具ホルダには縦・横に交差した金網対の各金網線の交点を含む金網全体にダイヤモンド砥粒を電着固定された金網砥石を備え、上記金網砥石には上記流体圧脈動によるクーラント液を供給する砥石軸方向往復させる加工制御機器を備えたことを特徴とするＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置。
2. 請求項１のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が電着固定されており、被切削材に対して、直線溝切削時には主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも若干広く直線溝加工することを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
3. 請求項１のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石は、外周面と左右両側面にダイヤモンド砥粒が付着されており、被切削材に対して、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の左側面又は右側面で砥石回転軸の直行方向への前進切込み又は後退切込みで、被切削材に対して金網砥石の側面方向に直進溝加工することを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
4. 請求項２の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、上記砥石軸方向に往復動して脈動する微振動工具ホルダに取付けた金網砥石は、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダの砥石軸方向に往復動する脈動により、主軸の回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に溝加工することを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
5. 請求項４の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、被切削材に対して、直線溝切削時に微振動工具ホルダの砥石軸方向往復する脈動により、ＮＣ制御工作機械の砥石回転軸に取付けた金網砥石の外周面で切り込み時、金網砥石の両側面で金網砥石の厚さ幅広寸法よりも幅広溝に溝加工する時、金網砥石の両側面における砥粒面を相互に周期的に被切削材に対して切り込む事で、ジグザグ溝即ち波状溝に溝加工することを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
6. 請求項５の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、上記ＮＣ制御工作機械の砥石回転軸に微振動工具ホルダを介在して取付けた金網砥石は、上記砥石回転軸の角度を変えずに砥石進行方向の角度制御とテーブル上の被削材に対する相対位置制御により、直線及び任意曲線切断加工を行うことを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
7. 請求項５～６記載の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダで軸方向に往復揺動される金網砥石の振幅幅は１ｍｍ以内とし、１ジグザグにおける金網砥石の送りピッチは０．１ｍｍ以内とすることで金網砥石のジグザグ溝即ち波状溝に加工スジを残存させなで冷却液又は風を生じた隙間に供給することを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
8. 請求項１～７記載のＮＣ制御工作機械の砥石回転軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置と微振動工具ホルダに備えた微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、上記金網砥石は油圧製成部で生成された油圧脈動により砥石軸方向に往復脈動する振動工具ホルダの進退軸先端部に装着され、上記金網砥石は進退軸に嵌合する外周拘束輪（皿ばね）を拘束リング間振動工具ホルダの先端部に固着させ、該進退軸の前進時に金網砥石の中心部を凹ませて椀状に外周縁を上方に撓ませ、該進退軸の後退時に金網砥石の中心部を凸ませて逆椀状に外周縁を下方に撓ませ可能となし、上記金網砥石をお椀状に撓ませ時には被削材に対して上向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断となし、上記金網砥石を逆椀状に撓ませ時には被削材に対して下向き方向の湾曲加工乃至湾曲切断となすことを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
9. 請求項１記載のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置において、上記金網砥石を上下方向に撓ませ時に、金網砥石の湾曲半径の調節制御により、湾曲加工乃至湾曲切断の曲線加工の湾曲度を可変と成すことを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法。
10. 請求項１記載のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置は、請求項２～９記載の微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダに備えた金網砥石は、金網の縦金網と横金網の交点を電着前にマスキングし該交点が固着しない柔軟性でジグザグ動が可能な特性としたことを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置。
11. 請求項１記載のＮＣ制御工作機械の主軸に備えた微振動工具ホルダの金網砥石による被削材の直線及び任意曲線切断加工装置は、請求項２～９記載の金網砥石による直線及び任意曲線切断加工方法において、微振動工具ホルダに備えた金網砥石は、金網の縦金属線と横金属線の交点を電着固着した硬い特性としたことを特徴とする微振動工具ホルダに備えた金網砥石による直線及び任意曲線切断加工装置。