JP2686624B2 - Ｎｃ工作機械による部品の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は発泡性熱可塑性樹脂材（以下発泡素材とい
う）を切削成形して鋳型を作成し、この鋳型で作られた
鋳造品を切削加工して部品を製造する方法に関する。

〔従来の技術〕

従来から発泡素材を材料として成形するものは種々の
ものが知られている。例えば鋳物等の鋳型、又金型の製
作などに広く使われている。

しかし従来の使用であると、比較的後工程に加工があ
まり伴わない鋳物部品、いわゆる消失模形型鋳造法によ
る部品、又特殊な形状のもので木型などで鋳型を作り鋳
造すると高価になってしまうような数の少ない鋳造品な
どがその対象であった。さらに異種材料のものを相互に
溶着して鋳造する部品などにもこの発泡素材を利用する
ケースは公知である。逆に発泡素材を使用しない鋳造品
は一般に木型等の型で鋳を作り湯を流して鋳物を作成す
る。

以上鋳物製造について記載したが、一般の構造用材料
としては勿論、この鋳物だけがその材料ではなく、特に
後に切削工程の必要な構造用材料としては、鋼材，鍛造
品がある。従って、通常一般の機械加工部品は鋳物材，
鍛造品，鋼材等を材料としている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら従来から行われている方法で作られた材
料をもって特にNC制御で機械加工を行う場合には、取り
代が多かったり、取り代が不均一であるなど駄肉削りな
ど要してしまうことが多かった。特に特殊鋼を材料とし
て使う場合は、丸棒や角材等から所定の図面形状まで、
数回に亘り駄肉削りをする必要があった。又NCの加工プ
ログラムのチェックなどで実際には部品図に示される論
理通りの加工が行えず、結果的に加工時間が長くなって
しまうなどの問題点があり、加工時間は材料の形状に左
右されていた。

数の多い部品については従来通り木型等の型による鋳
造品から加工部品を作ることで問題はあまりないが、数
の少ない小ロッドあるいは試作関係の部品について木型
等の型をおこして鋳造品を作成するのは単品当りのコス
トが高くつき高価になってしまう問題点があった。又鍛
造品を材料に使う場合は型代が高価になるのでやはり数
の少ない加工部品については鋳造品と同様、単品当りの
コストは割高になってしまう問題点があった。さらに丸
棒や角材等の鋼材を使う場合は数の多少にかかわらず、
削り代が多く加工時間が長くなる問題点があった。即ち
特に強度を要求する部品であるとか、型作成そのものが
複雑で困難な部品については、型を作らず鋼材等から直
接削り出すことをしていた。一方NCプログラム作成の観
点からみると、鋳造品，鍛造品については材料寸法のば
らつきから加工工程に余裕をみざるを得ず、又鋼材につ
いては駄肉切削のためにくり返し切削する工程が増すな
どプログラム作成の為に設定時間が多くかかり、さらに
チェックの為の時間も要するなどまだ合理的に加工する
余地は残されていた。

本発明はこのような従来の問題点を解決するもので、
特に鍛造品を素材として部品加工を行う上で、駄肉切削
のように資源を無駄にすることがないので付加価値の高
い、しかも取り代が少ないので短時間で生産性の高い、
高能率な加工方法の提供にある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、NC工作機械による部品の製造方法におい
て、前記部品の形状に従ってNCプログラムを作成する工
程と、このNCプログラムに基づいて発泡性熱可塑性樹脂
材を前記部品の形状に成形する工程と、前記発泡性熱可
塑性樹脂材から成形された成形品を測定して前記部品の
形状と比較し、前記NCプログラムのチェックを行う工程
と、前記部品の形状と一致する前記発泡性熱可塑性樹脂
材の成形品で鋳型を作り、この鋳型に湯を流し込んで鋳
造品を製造する工程と、前記鋳造品に前記NCプログラム
に基づいて所定の加工を施し、部品を製造する工程とか
らなることを特徴とするNC工作機械による部品の製造方
法である。

〔実施例〕

第１図は従来の加工方法で鋳物を材料とした場合であ
る。部品図をもとに木型を作成する。この木型作成は部
品の形状によって、例えばベッド等のものは相当複雑な
ものとなる。又鋳型作成は木型を砂込め状態から抜かね
ばならず一般にかなり熟練を要する作業が伴う。鋳造品
が出来るといよいよ機械加工を行うが、最近はNC工作機
械で加工するケースが多く、本実施例もNC工作機械で加
工することを前提に説明する。NC加工に当っては先ずNC
プログラム作成する必要がある。このNCプログラムは加
工対象とする部品の形状や加工条件によって部品毎に異
なる。複雑な部品ほどプログラム作成に手間がかかるこ
とは言うまでもない。又部品図通りの加工が行えるかど
うかは、作成したNCプログラムを正規の加工に入る前に
チェックをし確認をしておく必要がある。この場合作成
したNCプログラムでのNC加工を実際の部品加工で試み、
実物を測定して修正の必要があれば、NCプログラムを直
すいわゆるデバック作業を言う。次に、正規の部品加工
に入るが一般に鋳物部品は表面が不均一であり、又やや
硬いこともあり先ず荒加工を施し寸法精度に影響する黒
皮などを取り除く。続いて部品図の指定の寸法どおりに
仕上加工を施し部品の加工は完了する。

以上木型による鋳造品を材料とした場合で説明した
が、鍛造品も鋼材も材料として部品加工を行う上では、
取り代の程度の差はあるものの基本的にそれほど変わら
ない加工工程となっている。

これに対し本発明は第２図に示した方法となってい
る。即ち部品図から先ずNCプログラムを作成しておく。
このプログラムは部品図に従って最終部品に合わせてよ
い。続いてこのNCプログラムで発泡素材を切削加工す
る。この場合切削加工された発泡成形品に最終部品の仕
上げ代分を工具補正等を用いて付加しておく。

発泡素材が切削加工されると次にその成形品を測定し
部品図どおりになっているかどうかチェックする。もし
修正の必要があればNCプログラムを修正しなければなら
ないことは、従来例と同じである。しかし実物切削を伴
わないので、発泡素材の切削成形段階で完全なNCプログ
ラムのチェックができる。

次にこの成形された発泡成形品で鋳型を作り鋳造品を
製造する。出来上った鋳造品は最終部品形状に対し仕上
げ代分のみ付加された正確な寸法のものである。引続き
発泡素材を切削加工したときに使用したNCプログラム
で、この鋳造品に切削加工を施し部品の加工は完了す
る。

鋳造品の加工は切削加工に限定されるものではなく、
研削加工でもよい。

第３図，第４図，第５図は本発明を適用した部品例で
ある。１は割り出し装置等に使われるスクリュウ、２は
同様の円筒状のカム、３は金型の一例である。特にスク
リュウ１及びカム２は複雑な傾斜面を有した部品で正確
な加工が要求される。従来は鋼材４から削り出していた
ため駄肉取りの為に加工時間が長くかかっていたもので
ある。

本発明は以上の例に限定されるものではなく部品の内
部を切削する例にも勿論適用可能である。

又以上は鋳鉄や鋳鋼等の鉄系の鋳造品を中心に説明し
たが、アルミ合金のような非鉄系の鋳造品にも本発明は
適用できる。

〔発明の効果〕

発泡素材を切削成形したものから精密な鋳造部品が得
られるので、機械加工の削り代が少なく加工時間の短縮
が図られると同時に精度の向上も図られる。

発泡素材を切削成形することでNCプログラムが最終部
品加工のプログラムと共通に使用できるのでプログラム
作成の時間短縮が図られる。しかも最終部品加工のプロ
グラムは正確なことが確認済であるので不良な部品を製
造するおそれがない。これは材料が高価で複雑形状の部
品については特に効果が大きい。

試作部品や小ロッドの部品については木型（又は金
型）の作る必要がなく、経済的に低コストで部品加工が
行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の加工法をフローで示した図、第２図は本
発明の加工法をフローで示した図、第３図，第４図，第
５図は本発明の加工方法を適用した部品例図である。 １……スクリュウ、２……カム ３……型部品、４……鋼材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 揚石 隆一 茨城県猿島郡境町下小橋蝉野867番地 東京鐵鋼株式会社内 (72)発明者 立石 伸一 茨城県猿島郡境町下小橋蝉野867番地 東京鐵鋼株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−178343（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】NC工作機械による部品の製造方法におい
   て、 前記部品の形状に従ってNCプログラムを作成する工程
   と、 このNCプログラムに基づいて発泡性熱可塑性樹脂材を前
   記部品の形状に成形する工程と、 前記発泡性熱可塑性樹脂材から成形された成形品を測定
   して前記部品の形状と比較し、前記NCプログラムのチェ
   ックを行う工程と、 前記部品の形状と一致する前記発泡性熱可塑性樹脂材の
   成形品で鋳型を作り、この鋳型に湯を流し込んで鋳造品
   を製造する工程と、 前記鋳造品に前記NCプログラムに基づいて所定の加工を
   施し、部品を製造する工程と、 からなることを特徴とするNC工作機械による部品の製造
   方法。