JP3557582B2 - ワーク切断装置およびワーク切断方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明はワーク切断装置およびワーク切断方法に関し、特にたとえば磁石などの磁性部材を切断するために用いられる、ワーク切断装置およびワーク切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイスコイルモータなどに使用される磁石を得るための従来のワーク切断装置１は、図１７に示すように、レール２に摺動可能に装着されたＸスライダ３を含む。Ｘスライダ３上には、チャックテーブル４、その上に貼付板５が取り付けられ、貼付板５には接着剤によってたとえば複数のワーク６が固定される。そして、Ｘスライダ３を矢印Ａ方向（Ｘ軸方向）に摺動させ、ワーク６を、矢印Ｂ方向に回転している切断刃７に向かって一定速度で相対移動させることによって、ワーク６を所定の厚みに切断していた。このとき、ワーク６は複数の切断刃７によって切断されるので、一度の作業で複数枚の磁石が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ワーク切断装置１では、切断刃７が回転軸８に完全に直角になるよう取り付けられるのが理想的であり、この場合には切断反力は切断刃面内に発生し、切断刃７をその面に垂直に変形させる力は発生しない。しかし、現実的には、図１８に示すように、切断刃取り付け誤差θ（θ＝０．０２〜０．０４度程度）が発生し、切断反力ｆの接線分力ｆ１の取り付け誤差分の分力ｆ２（＝ｆ１×ｓｉｎθ）が切断刃７を変形させようとする力として作用し、切断刃７が変形し、切断精度が悪くなる。
また、図１９に示すように、切断に要する切断刃７のストロークが長くなるので、切断時間が長くなり、作業性が悪いという問題点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、切断精度および生産性を向上できる、ワーク切断装置およびワーク切断方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のワーク切断装置は、複数の切断刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置であって、複数のワークが切断刃の回転方向上流側および下流側に配置される凹部を有するワーク配置部、切断時の切断刃に対するワークの相対的運動方向が切断刃の軸方向と垂直になるように、ワークおよび切断刃の少なくともいずれか一方を移動させるための駆動手段、切断刃の回転方向上流側のワークの近傍に形成される第１供給口と第１供給口よりも切断刃の回転方向上流側に形成される第２供給口とを有する第１クーラント供給部、ならびにワーク配置部の凹部に形成される第３供給口を有する第２クーラント供給部を備え、第１供給口からのクーラントは切断刃の回転方向上流側のワークと切断刃とが接触する切断部へ供給され、第２供給口からのクーラントは切断刃の回転方向下流側のワークに向けて供給され、第３供給口からのクーラントは凹部に配置されたワークに供給されることを特徴とする。
請求項２に記載のワーク切断装置は、請求項１に記載のワーク切断装置において、凹部はＶ字状の断面を有し、断面は切断刃を含む面内およびその面に平行な面内の少なくともいずれか一方に含まれるものである。
【０００５】
請求項３に記載のワーク切断装置は、請求項１または２に記載のワーク切断装置において、切断刃は、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２〜６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２の円板状の基板と基板の外周縁に形成される刃先とを含むものである。
請求項４に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク切断装置において、凹部にワークを固定するための固定部材をさらに含み、固定部材は、ワークのうち切断刃に対向する面に圧接される櫛状部を有するものである。
【０００６】
請求項５に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク切断装置において、複数の切断刃のうち両端の切断刃の厚みが他の切断刃の厚みより大きく設定されるものである。
請求項６に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク切断装置において、複数の切断刃がブロック化されて切断刃ブロックが形成され、複数の切断刃ブロックがその軸方向に並列配置されるものである。
【０００８】
請求項７に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載のワーク切断装置において、凹部を囲む囲み部材をさらに含むものである。
請求項８に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし７のいずれかに記載のワーク切断装置において、切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含むものである。
請求項９に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし８のいずれかに記載のワーク切断装置において、クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであるものである。
【０００９】
請求項１０に記載のワーク切断方法は、複数の切断刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法であって、複数のワークをワーク配置部の凹部に配置する第１ステップ、ならびに切断刃に対するワークの相対的運動方向が切断刃の軸方向と垂直になるように、ワークおよび切断刃の少なくともいずれか一方を移動させてワークを切断する第２ステップを備え、第１ステップでは、複数のワークが凹部において切断刃の回転方向上流側および下流側に配置され、第２ステップでは、切断刃の回転方向上流側のワークの近傍の第１箇所からクーラントが切断刃の回転方向上流側のワークと切断刃とが接触する切断部へ供給され、切断刃に対して第１箇所と同じ側の第２箇所からクーラントが切断刃の回転方向下流側のワークに向けて供給され、さらに、凹部からクーラントが凹部に配置されたワークに供給されることを特徴とする。
請求項１１に記載のワーク切断方法は、請求項１０に記載のワーク切断方法において、凹部はＶ字状の断面を有し、断面は切断刃を含む面内およびその面に平行な面内の少なくともいずれか一方に含まれるものである。
【００１０】
請求項１２に記載のワーク切断方法は、請求項１０または１１に記載のワーク切断方法において、切断刃は、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／mm2〜６８６，４９０Ｎ／mm2の円板状の基板と基板の外周縁に形成される刃先とを含むものである。
請求項１３に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１２のいずれかに記載のワーク切断方法において、第１ステップでは、ワークのうち切断刃に対向する面を固定部材の櫛状部によって圧接して凹部にワークが固定されるものである。
【００１１】
請求項１４に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のワーク切断方法において、複数の切断刃のうち両端の切断刃の厚みが他の切断刃の厚みより大きく設定されるものである。
請求項１５に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１４のいずれかに記載のワーク切断方法において、複数の切断刃がブロック化された切断刃ブロックが複数その軸方向に並列配置されており、第１ステップでは、ワーク配置部の凹部に各切断刃ブロックに対応してワークが配置されるものである。
【００１３】
請求項１６に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１５のいずれかに記載のワーク切断方法において、第２ステップでは、ワークがクーラントに浸漬された状態で切断されるものである。
請求項１７に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１６のいずれかに記載のワーク切断方法において、切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含むものである。
請求項１８に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１７のいずれかに記載のワーク切断方法において、クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであるものである。
【００１４】
請求項１に記載のワーク切断装置では、ワーク配置部の凹部に複数のワークを配置し、そのワークに対してたとえば複数の切断刃を回転させながら降下させることによって、ワークに対して切断刃を切り込むことができる。この場合、切断刃を変形させようとする力を従来技術より小さくできるので、切断刃の変形も小さくなり、切断面の精度が向上する。また、切断に要する切断刃のストロークも短くできるので、切断時間を短縮でき、生産性が向上する。さらに、ワーク配置部の凹部に複数のワークを配置するので、一度に多くのワークを切断できる。
また、請求項１に記載のワーク切断装置では、位置が異なる複数の箇所からワークにクーラントを供給することによって、凹部を有するワーク配置部を使用し切断刃とワークとの接触面積が大きくなる場合においても、確実にクーラントを供給できる。したがって、切断刃が効率的に摩耗され、ワークを生産性よく切断できる。さらに、切断刃およびワークに対して同じ側の複数の箇所からクーラントを供給できるので、スラッジを円滑に排出できる。
さらに、請求項１に記載のワーク切断装置では、切断刃の回転方向下流側のワークにもクーラントを供給できる。また、切断刃の回転によって発生する空気の連れまわり流を遮断する。したがって、クーラントに対する空気の連れまわり流の影響が少なくなり、クーラントをワークにより確実に与えることができる。また、ワーク配置部の凹部からワークに対してクーラントを供給する。したがって、ワークの側面などのクーラントを供給し難い部分にも、クーラントを供給できるので、ワークの切断精度がさらに向上する。特に、ワークの厚みが大きい場合に有効となる。
請求項１０に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００１５】
請求項２に記載のワーク切断装置のように、凹部を断面Ｖ字状にすれば、ワーク配置部の加工コストを安くでき、様々な種類のワークに適用できる。特に、平面状のワークを配置するときに、ばたつきなく安定的に配置できる。請求項１１に記載のワーク切断方法においても同様である。
請求項３に記載のワーク切断装置では、切断刃の基板に、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／mm2〜６８６，４９０Ｎ／mm2のたとえば超硬合金を用いることによって、薄くて硬く切断性のよい切断刃が得られる。したがって、削り代を小さくでき、製品の歩留まりを向上でき、生産性を向上できる。請求項１２に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００１６】
請求項４に記載のワーク切断装置では、ワークのうち切断刃に対向する面に櫛状部を圧接させてワークを固定するので、従来とは異なり、ワークを接着剤等で固定する作業およびワークの切断後に接着剤を剥がすという作業が不要となり、作業時間を短縮でき、生産性が向上する。請求項１３に記載のワーク切断方法においても同様である。
請求項５に記載のワーク切断装置では、両端の切断刃の厚みを大きくすることによって、切断するワークの両端に生じうる寸法はずれの部分を粉状にすることができるので、不良品の混入を防ぐことができる。請求項１４に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００１７】
請求項６に記載のワーク切断装置では、所定枚数の切断刃をブロック化して切断刃ブロックを形成し、複数の切断刃ブロックをその軸方向に並列的に配置する。このとき、切断刃の取り付け誤差の影響は、隣り合う切断刃ブロックには及ばず、取り付け誤差は累積しないので、複数の切断刃ブロックを並列配置することができ、その結果、１度の切断作業で多くのワークを切断できる。また、各ワーク毎に切断刃ブロックをセットできるので、切断刃の取り付け精度を向上でき、寸法はずれの製品の混入を抑制できる。したがって、歩留まりが向上し、生産性が向上する。請求項１５に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００２０】
請求項７に記載のワーク切断装置では、凹部にクーラントを溜めることができるので、ワークをクーラントに浸漬した状態で、ワークを切断できる。したがって、ワークの切断精度がさらに向上する。請求項１６に記載のワーク切断方法においても同様である。
また、切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含む場合には、クーラントの供給量が不足すると切断刃の異常摩擦を引き起こし、切断精度が悪化するので、請求項８に記載のワーク切断装置は特に有効となる。請求項１７に記載のワーク切断方法においても同様である。
請求項９に記載のワーク切断装置では、クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであるので、レジン系ダイヤモンド切断刃を含む切断刃がほどよく摩耗し、ワークを円滑に切断できる。請求項１８に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１を参照して、この発明の実施の形態のワーク切断装置１０は薄刃切断機の一種であり、ベッド１２を含み、ベッド１２上には横断面略コ字状のコラム１４が立設される。コラム１４の前面には鉛直方向に平行する２本のレール１６ａおよび１６ｂが形成され、レール１６ａおよび１６ｂには上下方向（Ｚ軸方向）に摺動可能なスライダ１８が装着される。スライダ１８の背面には、鉛直方向のねじ孔を有するスライダ支持部２０が取り付けられ、スライダ支持部２０のねじ孔には切込軸として機能するねじ２２が螺入される。ねじ２２はコラム１４上に配設される昇降モータ２４によって回転される。したがって、昇降モータ２４の制御によってねじ２２が回転し、スライダ支持部２０を介してスライダ１８が上下動可能とされ、切断時には、後述する切断刃ブロック２８が矢印Ｃ方向（下方向）に送られる。
【００２２】
スライダ１８の前面には所定間隔を有しかつ同一高さに支持部２６ａおよび２６ｂが設けられ、支持部２６ａおよび２６ｂによって、複数の切断刃ブロック２８が取り付けられた回転軸３０が回転可能に支持される。回転軸３０の一端にはプーリ３２を介してベルト３４が装着され、ベルト３４を図示しないモータで回転させることによって、回転軸３０、切断刃ブロック２８がたとえば矢印Ｄ方向に回転される。なお、支持部２６ｂは、スライダ１８に取り付けられたレール３６ａおよび３６ｂを摺動してスライダ１８の前面に着脱可能に装着される。
【００２３】
図２に示すように、回転軸３０の外周面には複数（この実施の形態では５個）のセグメントフランジ３８が装着され、各セグメントフランジ３８内に切断刃ブロック２８が装着される。切断刃ブロック２８は、図２および図３に示すように、複数の切断刃４０とその両端の厚手の切断刃４２とを含み、各切断刃間にはスペーサ４４が介挿される。すなわち、切断刃４０とスぺーサ４４とが交互に配置され、その両端に切断刃４２が取り付けられる。各切断刃ブロック２８およびセグメントフランジ３８の寸法は、切断するワーク５４（後述）の寸法に合わせて設定される。
【００２４】
切断刃４０および４２は、それぞれ円板状の基板４０ａおよび４２ａを含み、基板４０ａおよび４２ａの外周縁にはそれぞれ刃先４０ｂおよび４２ｂが装着されている。基板４０ａおよび４２ａは、それぞれヤング率が４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２〜６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２の超硬合金、たとえばタングステンカーバイドによって構成されることが望ましく、この場合、図１のワーク５４を切断する際、刃ぶれが生じにくくなるので削り代を小さくできる。ヤング率が４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２未満の場合、超硬合金といえども切断時の抵抗で曲がりやうねりが生じ、結果として基板４０ａを薄くできず超硬合金のメリットがなくなる。また、ヤング率が６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２を越えると曲がりやうねりの点では問題ないものの硬く脆くなるため、使用時に破損し易くなり危険である。したがって、ヤング率を４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２〜６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２の範囲内に限定した。刃先４０ｂ、４２ｂとしては、たとえばダイヤモンド系砥粒をレジンで固めたレジン系ダイヤモンドが用いられる。
【００２５】
この実施の形態では、たとえば、基板４０ａの厚みは０．６ｍｍ、スペーサ４４の厚みは２．５ｍｍ、厚手の基板４２ａの厚みは３ｍｍに設定される。このように両端の切断刃４２の厚みを大きくすることによって、ワーク５４の両端の寸法はずれの部分を粉状にすることができる。
また、切断刃４０および４２の外径（半径）を、スペーサ４４の外径（半径）より（ワーク５４の厚み＋櫛状部６２の厚み）の分だけ長くなるように設定することが望ましい。
【００２６】
図１に戻って、ベッド１２上の切断刃ブロック２８の真下には、ワーク配置部４５が設けられる。ワーク配置部４５は、断面略Ｖ字状の凹部４６を有するたとえばカーボン製のテーブル４７を含み、テーブル４７の斜面４８ａおよび４８ｂには、それぞれ配置板５０ａおよび５０ｂが装着される。図４に示すように、配置板５０ａおよび５０ｂのそれぞれの上面には、さらに樹脂等からなる摩擦係数の高いコート材５２ａおよび５２ｂが形成される。したがって、コート材５２ａと５２ｂとはＶ字状に配置される。切断作業時には、コート材５２ａおよび５２ｂ上の各切断刃ブロック２８に対応する位置に、それぞれワーク５４が配置される。この実施の形態では、コート材５２ａおよび５２ｂ上にそれぞれ５個ずつ、計１０個のワーク５４が配置される。ワーク５４としては、たとえば円弧状の断面を有する磁石等の磁性部材が用いられる。
【００２７】
さらに、図４に示すように、テーブル４７の斜面４８ａおよび４８ｂ上の各切断刃ブロック２８に対応する位置には、それぞれワーク５４を固定するためのクランプ状の固定部材５６が設けられる。この実施の形態では、各ワーク５４に対応して１０個の固定部材５６が配置される。固定部材５６は、斜面４８ａ、４８ｂから立設される基部５８を含む。基部５８は、下部５８ａと、下部５８ａに支軸５８ｂを介して回動可能に接続される上部５８ｃとを含む。基部５８上には調整部６０が接続され、さらに、Ｌ字状になるように櫛状部６２の端部が位置決めされ、板部材６４上からねじ６６を螺入することによって、櫛状部６２が取り付けられる。櫛状部６２は、たとえばばねなどの弾性体によって構成されるのが望ましい。
【００２８】
調整部６０として高さやその上面傾斜角の異なるものを用いることによって、櫛状部６２の取り付け角度を変更でき、ワーク５４への押圧力を変更できる。また、固定部材５６の櫛状部６２の湾曲度を調整することによって、ワーク５４への押圧力、ひいてはワーク５４とコート材５２ａ、５２ｂとの摩擦力を調整できる。櫛状部６２は、切断時にその隙間６２ａに切断刃４０の刃先４０ｂが入るように設定される。
【００２９】
固定部材５６によるワーク固定時には、ワーク５４のうち切断刃４０、４２と対向する面すなわち上面を櫛状部６２でテーブル４７方向に押圧し、これによって、切断時にワーク５４を固定できる。固定部材５６による押圧は、基部５８の上部５８ｃを外側へ倒すことによって解除できる。固定部材５６によれば、ワークに加わる押圧力の調整も難しくないので、ワークがたとえば薄い部材、欠けやすい部材であっても、固定作業時にワークが欠損するようなことはない。
【００３０】
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、テーブル４７内には、クーラント供給部となるクーラント供給路６８が形成される。テーブル４７の側面に設けられた孔７０からクーラント７２がクーラント供給路６８内へ与えられ、テーブル４７の凹部４６の底部に設けられた複数の孔型の供給口７４からクーラント７２が上方向へ吐出される。クーラント７２の吐出圧力は、１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであり、より好ましくは、２９４，２１０Ｐａ〜６８６，４９０Ｐａである。
凹部４６を囲むようにテーブル４７の側面には板状の囲み部材７６が取り付けられ、凹部４６にクーラント７２を溜めることが可能となる。囲み部材７６を設けているときは、クーラント７２の吐出圧力は、２９４，２１０Ｐａ以下であってもよい。なお、凹部４６の底部には、配置板８８ａおよび８８ｂの位置決めピン７８が形成される。
【００３１】
さらに、図１および図６に示すように、スライダ１８の側面には、切断刃ブロック２８と対向するようにクーラント供給部８０が取り付けられる。図１０（ａ）および（ｂ）にも示すように、クーラント供給部８０は、クーラント供給路８２と滞留部８４とを含む。滞留部８４の前面には、それぞれスリット状の供給口８６ａおよび８６ｂが、上下方向に間隔をあけて形成される。すなわち、供給口８６ａがワーク５４の近傍に形成され、供給口８６ｂが供給口８６ａよりも切断刃４０、４２の回転方向上流側に形成される。供給口８６ａおよび供給口８６ｂのスリット幅Ｗはたとえば１ｍｍ〜２ｍｍである。
図１０（ａ）および（ｂ）からわかるように、滞留部８４内には、吐出するクーラント７２の圧力を一定にするために略Ｌ字状の邪魔板８８が設けられる。クーラント供給路８２を介してクーラント７２が滞留部８４に与えられ、供給口８６ａおよび８６ｂから吐出される。
【００３２】
ここで、クーラント７２の吐出圧力は、１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａである。この範囲内であれば、レジン系ダイヤモンド切断刃を含む切断刃４０および４２がほどよく摩耗し、ワーク５４を円滑に切断できる。
クーラント７２の吐出圧力は、より好ましくは、２９４，２１０Ｐａ〜６８６，４９０Ｐａである。この範囲内であれば、吐出圧力による切断刃４０および４２の変形もなく、ワーク５４を精度良く切断できる。
下側の供給口８６ａからは、ワーク５４と切断刃４０、４２とが接触する切断部９０へクーラント７２が供給される。上側の供給口８６ｂからは、切断刃４０、４２の回転方向下流側、すなわち図１０（ａ）および（ｂ）に示す左側のワーク５４に向けて、クーラント７２が供給される。
【００３３】
ワーク切断装置１０の主要な動作について、図７を参照して説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、基部５８の上部５８ｃを外側へ倒して、ワーク５４の配置可能な状態にする。ついで、図７（ｂ）に示すように、コート材５２ａおよび５２ｂ上にそれぞれワーク５４を配置し、図７（ｃ）に示すように、基部５８の上部５８ｃを元の位置に戻して、櫛状部６２でワーク５４の上面を上方向から押圧してワーク５４を固定する。その後、図示しないスタートボタンをオンすると、切断刃４０および４２が回転しながらワーク５４に向かって降下し、やがて同一速度で回転して、図７（ｄ）に示すようにワーク５４を切断していく。このとき、ワーク５４には切断反力が働くが、固定部材５６によってワーク５４を固定するので、切断終了までワーク５４を確実に保持することができ、切断時におけるワーク５４のばたつきを抑えることができる。したがって、切断終了後にワーク５４が倒れて回転する切断刃４０または４２に接触し切断後のワーク５４が破損するということはない。ワーク５４の切断が終了し切断刃４０、４２の刃先４０ｂ、４２ｂが配置板５０ａ、５０ｂに達した時点で切断刃４０、４２の回転は自動停止され、その後、切断刃４０、４２は上昇してワーク５４から離れる。なお、ワーク５４の切断作業中には、クーラント供給部８０の供給口８６ａおよび８６ｂ、クーラント供給路６８の供給口７４から、クーラント７２が吐出される。
【００３４】
このようなワーク切断装置１０によれば、図８に示すように、従来と同様の切断刃取り付け誤差θがあっても、切断反力Ｆが回転軸３０の略中心方向になるので、接線分力Ｆ１は小さくなり、切断刃４０を変形させようとする分力Ｆ２（＝Ｆ１×ｓｉｎθ）は必然的に、図１８に示す従来技術の場合よりも小さくなる。その結果、切断刃４０の変形を小さくでき、切断精度が向上する。さらに、従来とは異なり、ワーク５４をＶ字状に配置し横方向ではなく上方向から切断するので、切断時の押圧力によってワーク５４がずれるということはない。したがって、ワーク５４の切断寸法精度や切断面が良好となる。また、凹部４６において、切断刃４０を含む面と交差するように複数のワーク５４のそれぞれを配置することによって、一度に多くのワーク５４を切断できる。
【００３５】
切断刃４０の基板４０ａとして超硬合金であるたとえばタングステンカーバイドを用いるが、上述のように切断刃４０の変形を小さくでき刃ぶれが生じにくくなるので、さらに基板４０ａの厚みを小さくでき、１個のワーク５４からとり出せる部材９６（後述）の数を多くできる。
また、各ワーク５４ごとに切断刃ブロック２８を対応づけてセットでき、かつ切断刃４０および４２の取り付け精度が良いため、特にワーク５４の寸法ばらつき等があっても、寸法はずれの製品の混入を抑制することができる。
さらに、切断刃ブロック２８の両端の切断刃４２の厚みを切断刃４０の厚みより大きく設定することによって、寸法はずれの製品となりうるワーク５４の両端を粉状にすることができるので、不良品の混入を阻止することができる。したがって、歩留まりが向上し、生産性が向上する。
【００３６】
また、図９に示すように、ワーク切断装置１０による切断開始から切断終了までの切断刃４０のストロークは２９．５４ｍｍであり、図１９に示す従来技術（１８６．２５ｍｍ）と比較して短縮できる。すなわち、図１に示すように、テーブル４７の上面の凹部４６をＶ字状に形成しかつ上方向から切断することによって、切断ストロークを短くでき、ワーク切断時間を大幅に短縮できる。このとき、回転軸３０からの距離が等しくなるようにワーク５４を配置することによって、切断ストロークを一層短くできる。さらには、テーブル４７の斜面４８ａと４８ｂとがなす角度すなわちコート材５２ａと５２ｂとのなす角度（Ｖ字の角度）を、図９に示すように、２つのワーク５４の底部のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の４点を同時に切断刃４０の刃先４０ｂが通過するように設定することによって、ワーク５４の切断ストロークをさらに短くでき、切断加工時間を短縮でき、生産性が向上する。
【００３７】
また、たとえば、切断刃４０および４２の外径を、スペーサ４４の外径にさらに（ワーク５４の厚み＋櫛状部６２の厚み）分を加えた寸法に設定すれば、切断刃４０、４２の半径を小さくできる。この場合、ワーク切断の際に切断刃４０、４２にかかる負荷の変化が小さくなるので、切断刃４０、４２の回転数を安定化でき、また、切断刃４０、４２のブレも抑制でき、ワーク５４の切断面が良好となる。
【００３８】
また、図２に示すように、一定枚数の切断刃４０および４２をブロック化して切断刃ブロック２８を形成し、回転軸３０に複数個の切断刃ブロック２８を装着するので、各切断刃４０、４２、スぺーサ４４の厚み方向の取り付け誤差が隣接する切断刃ブロック２８に影響せず、取り付け誤差が累積しない。したがって、切断精度は悪化せず、寸法はずれの製品の混入を抑制できる。その結果、回転軸３０に取り付けられる切断刃４０の数を多くしても良品が多くとれるので、生産性を向上できる。一実験例では、従来のワーク切断装置１の場合、取り付け可能な切断刃の枚数は５０枚が限界であったが、ワーク切断装置１０の場合１００枚まで取り付け可能となった。
【００３９】
ワーク５４を上部から固定部材５６で固定した後、切断することによって、接着剤でワーク５４を固定することなく切断できるので、接着や、その剥離にかかる作業が不要となり、生産性が向上する。一実験例では、たとえば、２０ｍｍ×４０ｍｍ×６０ｍｍのワークを従来のワーク切断装置１によって切断した場合には、接着と剥離とに５５分必要であったが、ワーク切断装置１０によれば、それらの作業は不要となるので、その分の工程を削減できた。切断時間については、ワーク切断装置１では１８．５分必要であったが、ワーク切断装置１０によればそれを１０分に短縮することができた。したがって、生産性を向上できる。
【００４０】
なお、凹部４６を断面Ｖ字状にすることによって、加工コストを安くでき、様々な種類のワークに適用できる。特に、平面状のワークを配置するときに、ばたつきなく安定的に配置できる。
また、凹部４６の断面形状であるＶ字の角度は、ワークの形状等に応じて設定でき、また、ワーク５４のように下面が凹面状のものを配置する場合には、それに応じた膨らみをコート材５２ａおよび５２ｂに形成してもよい。さらに、凹部４６の断面形状は、円弧状でもよく、特に、切断刃４０と同じ曲率を有する円弧状であれば、切断時間を短縮する上でより好ましい。
【００４１】
さらに、ワーク切断装置１０によれば、形成箇所が異なる供給口８６ａおよび８６ｂをクーラント供給部８０に設け、ワーク５４に複数の箇所からクーラント７２を供給することによって、図１０（ｂ）に示すように、切断刃４０、４２とワーク５４との接触面積が大きくなる場合においても、確実にクーラント７２を供給できる。したがって、切断刃４０、４２が効果的に摩耗され、精度および生産性よくワーク５４を切断できる。
また、切断刃４０、４２およびワーク５４に対して同じ側の複数の箇所からクーラント７２を供給できるので、スラッジを円滑に排出できる。
【００４２】
さらに、供給口８６ｂからのクーラント７２の吐出によって、切断刃４０、４２の回転方向下流側のワーク５４にもクーラント７２を供給できる。このとき、スペーサ４４に衝突するクーラント７２は、スペーサ４４から振り落とされるようにして下流側のワーク５４に供給される。また、供給口８６ｂからのクーラント７２によって、切断刃４０、４２の回転によって発生する空気の連れまわり流を遮断する。したがって、供給口８６ａからのクーラント７２に対する空気の連れまわり流の影響が少なくなり、供給口８６ａからのクーラント７２をワーク５４により確実に与えることができる。
【００４３】
また、切断刃４０、４２がレジン系ダイヤモンド切断刃を含む場合には、クーラント７２の供給量が不足すると切断刃４０、４２の異常摩擦を引き起こし、切断精度が悪化するので、この発明は特に有効となる。
さらに、ワーク５４が磁石部材のような焼結体のとき切断精度が悪いと割れや欠けを発生させるので、この発明は特に有効となる。
また、凹部４６にクーラント７２の供給口７４を形成することによって、ワーク５４の側面など、クーラント供給部８０ではクーラント７２を供給し難い部分にも、クーラント７２を供給できるので、ワーク５４の切断精度がさらに向上する。特に、ワーク５４の厚みが大きい場合に有効となる。
【００４４】
さらに、凹部４６を囲み部材７６で囲むことによって、凹部４６にクーラント７２を溜めることができる。したがって、ワーク５４をクーラント７２に浸漬した状態で、ワーク５４を切断できる。また、供給口７４からの吐出圧力が供給口８６ａおよび８６ｂからの吐出圧力より低くても、切断刃４０、４２にクーラント７２を供給できる。したがって、ワーク５４の切断精度がさらに向上する。特に、切断刃４０、４２の回転方向下流側のワーク５４にクーラント７２を十分に供給でき、スラッジの滞留も防ぐことができ、精度良くワーク５４を切断できる。
【００４５】
ここで、ワーク切断装置１０の実験例について説明する。
実験条件を表１に示す。
【００４６】
【表１】
【００４７】
図１０（ａ）および（ｂ）に示す場合と、図１１（ａ）および（ｂ）に示す場合とについて、それぞれ、「寸法ばらつき」、「平行度」、「摩耗レート」を求めた。
図１０（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、クーラント供給部８０およびクーラント供給路６８を有するワーク切断装置１０を用いた場合の、切断開始時および切断中（後半）のクーラント供給状態を示す。
図１１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、クーラント供給部として、供給口９２が１つのクーラント供給部９４だけを用いた場合の、切断開始時および切断中（後半）のクーラント供給状態を示す。図１１（ａ）および（ｂ）に示す場合に用いる装置のその他の構成はワーク切断装置１０と同様である。
【００４８】
ここで、「寸法ばらつき」とは、図１２（ａ）に示すように、ワーク５４を切断して得られた部材９６の５点の厚みを測定し、その厚みの最大値と最小値との差をいう。「平行度」は次のように求められる。図１２（ｂ）に示すように、部材９６のうち、平行な矢印Ｖ１およびＶ２方向、それに直交する矢印Ｈ方向のそれぞれについて、部材９６の厚みを測定する。そして、矢印Ｖ１、Ｖ２、Ｈ方向のそれぞれについて最大値と最小値との差を求め、その平均値をとり、「平行度」とする。実験では、「寸法ばらつき」および「平行度」はそれぞれ、１回の切断（ｐａｓｓ）で得られるすべての部材９６について測定され、その測定は１０ｐａｓｓごとに行われた。そして、１００ｐａｓｓの切断終了時点で得られた「寸法ばらつき」および「平行度」がそれぞれ平均され、図１３（ａ）に示すような値が得られた。「摩耗レート」とは、１００ｐａｓｓの切断終了時点での各切断刃４０、４２の径方向のすり減り量を測定し、その平均値をとったものをいう。
【００４９】
実験では、ワーク切断装置１０については、クーラント７２を良好に供給できた。一方、クーラント供給部としてクーラント供給部９４だけを用いた場合、図１１（ａ）に示す切断開始時には、切断部９０にクーラント７２を供給できたが、図１１（ｂ）に示す切断中（後半）には、クーラント７２を切断部９０に供給できずかつ下流側のワーク５４には供給不足となった。
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す実験結果より、図１０（ａ）および（ｂ）のワーク切断装置１０の方が寸法ばらつきが小さく、切断精度が高くなることがわかる。
また、図１４（ａ）および（ｂ）に示す実験結果より、図１０（ａ）および（ｂ）のワーク切断装置１０の方が摩耗レートが低くなり、切断刃４０、４２の寿命を長くでき、ワーク５４を効率よく切断できることがわかる。
【００５０】
因みに、ワーク切断装置１０において、クーラント供給部として、クーラント供給部８０のみを用いた場合と、クーラント供給部８０およびクーラント供給路６８を用いた場合とを比較すると、切断作業の回数が増えれば、クーラント供給部８０のみを用いる場合の方が摩耗レートが大きくなる。
【００５１】
なお、ワーク切断装置１０において、図１５に示すようなテーブル４７ａが用いられてもよい。テーブル４７ａの凹部４６の底部には、スリット型の供給口７４ａが形成される。その他の構成についてはテーブル４７と同様である。スリット型の供給口７４ａを用いれば、各切断刃４０、４２にクーラント７２をより均一に吐出できる。
また、図１６に示すようなクーラント供給部８０ａが用いられてもよい。クーラント供給部８０ａでは、スリット状の供給口９８ａおよび９８ｂに、それぞれノズル１００ａおよび１００ｂが取り付けられる。ノズル１００ａおよび１００ｂはクーラント７２の吐出方向を調整できるように回動可能に構成される。したがって、クーラント供給部８０ａを用いれば、テーブル４７の形状や大きさ、ワーク５４の形状、大きさおよび配置等に応じてクーラント７２を所望の方向に供給することができる。
【００５２】
上述の実施の形態では、ワーク５４に向けて切断刃４０、４２を移動させる場合について説明したが、これに限定されず、たとえば、切断刃４０、４２に向けてワーク５４を移動させてもよく、さらに、切断刃４０、４２およびワーク５４をともに移動させてもよい。さらには、切断時における切断刃４０、４２に対するワーク５４の相対的運動方向が切断刃４０、４２の軸方向と垂直になるように、ワーク５４および切断刃４０、４２の少なくともいずれか一方を移動させる任意の手段を用いることができる。
【００５３】
【発明の効果】
この発明によれば、切断刃を変形させようとする力を従来より小さくできるので、切断刃の変形も小さくなり、切断精度が向上する。また、切断に要する切断刃のストロークも短くできるので、切断時間を短縮でき、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の要部を示す斜視図である。
【図２】回転軸に切断刃ブロックを取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】切断刃ブロックを示す分解斜視図である。
【図４】固定部材を示す斜視図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれテーブルに設けられるクーラント供給部および囲み部材の一例を示す斜視図および図解図である。
【図６】スライダに取り付けられるクーラント供給部の一例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）ないし（ｄ）は、図１の実施形態の動作を模式的に示す図解図である。
【図８】図１の実施形態による切断時に切断刃にかかる加工反力の関係を示す図解図でる。
【図９】図１の実施形態の切断ストロークを示す図解図である。
【図１０】図１に示す実施形態によるクーラント供給状態を示す図解図であり、（ａ）は切断開始時、（ｂ）は切断中（後半）を示す。
【図１１】供給口が１つのクーラント供給部を用いた場合のクーラント供給状態を示す図解図であり、（ａ）は切断開始時、（ｂ）は切断中（後半）を示す。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ寸法ばらつきおよび平行度を説明するための図解図である。
【図１３】（ａ）は切断精度に関する実験結果を示すテーブル、（ｂ）および（ｃ）はそのグラフである。
【図１４】（ａ）は摩耗レートに関する実験結果を示すテーブル、（ｂ）はそのグラフである。
【図１５】テーブルに設けられるクーラント供給部の他の例を示す斜視図である。
【図１６】スライダに取り付けられるクーラント供給部の他の例を示す図解図である。
【図１７】従来技術の一例を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す従来技術による切断時に切断刃にかかる加工反力の関係を示す図解図である。
【図１９】図１７に示す従来技術の切断ストロークを示す図解図である。
【符号の説明】
１０ ワーク切断装置
１６ａ、１６ｂ、３６ａ、３６ｂ レール
１８ スライダ
２０ スライダ支持部
２２ ねじ
２４ 昇降モータ
２８ 切断刃ブロック
３０ 回転軸
３８ セグメントフランジ
４０、４２ 切断刃
４０ａ、４２ａ 基板
４０ｂ、４２ｂ 刃先
４４ スペーサ
４５ ワーク配置部
４６ 凹部
４７、４７ａ テーブル
４８ａ、４８ｂ 斜面
５４ ワーク
５６ 固定部材
６２ 櫛状部
６８、８２ クーラント供給路
７２ クーラント
７４、７４ａ、８６ａ、８６ｂ、９２、９８ａ、９８ｂ 供給口
７６ 囲み部材
８０、８０ａ、９４ クーラント供給部
【発明の属する技術分野】
この発明はワーク切断装置およびワーク切断方法に関し、特にたとえば磁石などの磁性部材を切断するために用いられる、ワーク切断装置およびワーク切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ボイスコイルモータなどに使用される磁石を得るための従来のワーク切断装置１は、図１７に示すように、レール２に摺動可能に装着されたＸスライダ３を含む。Ｘスライダ３上には、チャックテーブル４、その上に貼付板５が取り付けられ、貼付板５には接着剤によってたとえば複数のワーク６が固定される。そして、Ｘスライダ３を矢印Ａ方向（Ｘ軸方向）に摺動させ、ワーク６を、矢印Ｂ方向に回転している切断刃７に向かって一定速度で相対移動させることによって、ワーク６を所定の厚みに切断していた。このとき、ワーク６は複数の切断刃７によって切断されるので、一度の作業で複数枚の磁石が得られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ワーク切断装置１では、切断刃７が回転軸８に完全に直角になるよう取り付けられるのが理想的であり、この場合には切断反力は切断刃面内に発生し、切断刃７をその面に垂直に変形させる力は発生しない。しかし、現実的には、図１８に示すように、切断刃取り付け誤差θ（θ＝０．０２〜０．０４度程度）が発生し、切断反力ｆの接線分力ｆ１の取り付け誤差分の分力ｆ２（＝ｆ１×ｓｉｎθ）が切断刃７を変形させようとする力として作用し、切断刃７が変形し、切断精度が悪くなる。
また、図１９に示すように、切断に要する切断刃７のストロークが長くなるので、切断時間が長くなり、作業性が悪いという問題点があった。
それゆえに、この発明の主たる目的は、切断精度および生産性を向上できる、ワーク切断装置およびワーク切断方法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載のワーク切断装置は、複数の切断刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置であって、複数のワークが切断刃の回転方向上流側および下流側に配置される凹部を有するワーク配置部、切断時の切断刃に対するワークの相対的運動方向が切断刃の軸方向と垂直になるように、ワークおよび切断刃の少なくともいずれか一方を移動させるための駆動手段、切断刃の回転方向上流側のワークの近傍に形成される第１供給口と第１供給口よりも切断刃の回転方向上流側に形成される第２供給口とを有する第１クーラント供給部、ならびにワーク配置部の凹部に形成される第３供給口を有する第２クーラント供給部を備え、第１供給口からのクーラントは切断刃の回転方向上流側のワークと切断刃とが接触する切断部へ供給され、第２供給口からのクーラントは切断刃の回転方向下流側のワークに向けて供給され、第３供給口からのクーラントは凹部に配置されたワークに供給されることを特徴とする。
請求項２に記載のワーク切断装置は、請求項１に記載のワーク切断装置において、凹部はＶ字状の断面を有し、断面は切断刃を含む面内およびその面に平行な面内の少なくともいずれか一方に含まれるものである。
【０００５】
請求項３に記載のワーク切断装置は、請求項１または２に記載のワーク切断装置において、切断刃は、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２〜６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２の円板状の基板と基板の外周縁に形成される刃先とを含むものである。
請求項４に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク切断装置において、凹部にワークを固定するための固定部材をさらに含み、固定部材は、ワークのうち切断刃に対向する面に圧接される櫛状部を有するものである。
【０００６】
請求項５に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク切断装置において、複数の切断刃のうち両端の切断刃の厚みが他の切断刃の厚みより大きく設定されるものである。
請求項６に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク切断装置において、複数の切断刃がブロック化されて切断刃ブロックが形成され、複数の切断刃ブロックがその軸方向に並列配置されるものである。
【０００８】
請求項７に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし６のいずれかに記載のワーク切断装置において、凹部を囲む囲み部材をさらに含むものである。
請求項８に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし７のいずれかに記載のワーク切断装置において、切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含むものである。
請求項９に記載のワーク切断装置は、請求項１ないし８のいずれかに記載のワーク切断装置において、クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであるものである。
【０００９】
請求項１０に記載のワーク切断方法は、複数の切断刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法であって、複数のワークをワーク配置部の凹部に配置する第１ステップ、ならびに切断刃に対するワークの相対的運動方向が切断刃の軸方向と垂直になるように、ワークおよび切断刃の少なくともいずれか一方を移動させてワークを切断する第２ステップを備え、第１ステップでは、複数のワークが凹部において切断刃の回転方向上流側および下流側に配置され、第２ステップでは、切断刃の回転方向上流側のワークの近傍の第１箇所からクーラントが切断刃の回転方向上流側のワークと切断刃とが接触する切断部へ供給され、切断刃に対して第１箇所と同じ側の第２箇所からクーラントが切断刃の回転方向下流側のワークに向けて供給され、さらに、凹部からクーラントが凹部に配置されたワークに供給されることを特徴とする。
請求項１１に記載のワーク切断方法は、請求項１０に記載のワーク切断方法において、凹部はＶ字状の断面を有し、断面は切断刃を含む面内およびその面に平行な面内の少なくともいずれか一方に含まれるものである。
【００１０】
請求項１２に記載のワーク切断方法は、請求項１０または１１に記載のワーク切断方法において、切断刃は、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／mm2〜６８６，４９０Ｎ／mm2の円板状の基板と基板の外周縁に形成される刃先とを含むものである。
請求項１３に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１２のいずれかに記載のワーク切断方法において、第１ステップでは、ワークのうち切断刃に対向する面を固定部材の櫛状部によって圧接して凹部にワークが固定されるものである。
【００１１】
請求項１４に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のワーク切断方法において、複数の切断刃のうち両端の切断刃の厚みが他の切断刃の厚みより大きく設定されるものである。
請求項１５に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１４のいずれかに記載のワーク切断方法において、複数の切断刃がブロック化された切断刃ブロックが複数その軸方向に並列配置されており、第１ステップでは、ワーク配置部の凹部に各切断刃ブロックに対応してワークが配置されるものである。
【００１３】
請求項１６に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１５のいずれかに記載のワーク切断方法において、第２ステップでは、ワークがクーラントに浸漬された状態で切断されるものである。
請求項１７に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１６のいずれかに記載のワーク切断方法において、切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含むものである。
請求項１８に記載のワーク切断方法は、請求項１０ないし１７のいずれかに記載のワーク切断方法において、クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであるものである。
【００１４】
請求項１に記載のワーク切断装置では、ワーク配置部の凹部に複数のワークを配置し、そのワークに対してたとえば複数の切断刃を回転させながら降下させることによって、ワークに対して切断刃を切り込むことができる。この場合、切断刃を変形させようとする力を従来技術より小さくできるので、切断刃の変形も小さくなり、切断面の精度が向上する。また、切断に要する切断刃のストロークも短くできるので、切断時間を短縮でき、生産性が向上する。さらに、ワーク配置部の凹部に複数のワークを配置するので、一度に多くのワークを切断できる。
また、請求項１に記載のワーク切断装置では、位置が異なる複数の箇所からワークにクーラントを供給することによって、凹部を有するワーク配置部を使用し切断刃とワークとの接触面積が大きくなる場合においても、確実にクーラントを供給できる。したがって、切断刃が効率的に摩耗され、ワークを生産性よく切断できる。さらに、切断刃およびワークに対して同じ側の複数の箇所からクーラントを供給できるので、スラッジを円滑に排出できる。
さらに、請求項１に記載のワーク切断装置では、切断刃の回転方向下流側のワークにもクーラントを供給できる。また、切断刃の回転によって発生する空気の連れまわり流を遮断する。したがって、クーラントに対する空気の連れまわり流の影響が少なくなり、クーラントをワークにより確実に与えることができる。また、ワーク配置部の凹部からワークに対してクーラントを供給する。したがって、ワークの側面などのクーラントを供給し難い部分にも、クーラントを供給できるので、ワークの切断精度がさらに向上する。特に、ワークの厚みが大きい場合に有効となる。
請求項１０に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００１５】
請求項２に記載のワーク切断装置のように、凹部を断面Ｖ字状にすれば、ワーク配置部の加工コストを安くでき、様々な種類のワークに適用できる。特に、平面状のワークを配置するときに、ばたつきなく安定的に配置できる。請求項１１に記載のワーク切断方法においても同様である。
請求項３に記載のワーク切断装置では、切断刃の基板に、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／mm2〜６８６，４９０Ｎ／mm2のたとえば超硬合金を用いることによって、薄くて硬く切断性のよい切断刃が得られる。したがって、削り代を小さくでき、製品の歩留まりを向上でき、生産性を向上できる。請求項１２に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００１６】
請求項４に記載のワーク切断装置では、ワークのうち切断刃に対向する面に櫛状部を圧接させてワークを固定するので、従来とは異なり、ワークを接着剤等で固定する作業およびワークの切断後に接着剤を剥がすという作業が不要となり、作業時間を短縮でき、生産性が向上する。請求項１３に記載のワーク切断方法においても同様である。
請求項５に記載のワーク切断装置では、両端の切断刃の厚みを大きくすることによって、切断するワークの両端に生じうる寸法はずれの部分を粉状にすることができるので、不良品の混入を防ぐことができる。請求項１４に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００１７】
請求項６に記載のワーク切断装置では、所定枚数の切断刃をブロック化して切断刃ブロックを形成し、複数の切断刃ブロックをその軸方向に並列的に配置する。このとき、切断刃の取り付け誤差の影響は、隣り合う切断刃ブロックには及ばず、取り付け誤差は累積しないので、複数の切断刃ブロックを並列配置することができ、その結果、１度の切断作業で多くのワークを切断できる。また、各ワーク毎に切断刃ブロックをセットできるので、切断刃の取り付け精度を向上でき、寸法はずれの製品の混入を抑制できる。したがって、歩留まりが向上し、生産性が向上する。請求項１５に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００２０】
請求項７に記載のワーク切断装置では、凹部にクーラントを溜めることができるので、ワークをクーラントに浸漬した状態で、ワークを切断できる。したがって、ワークの切断精度がさらに向上する。請求項１６に記載のワーク切断方法においても同様である。
また、切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含む場合には、クーラントの供給量が不足すると切断刃の異常摩擦を引き起こし、切断精度が悪化するので、請求項８に記載のワーク切断装置は特に有効となる。請求項１７に記載のワーク切断方法においても同様である。
請求項９に記載のワーク切断装置では、クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであるので、レジン系ダイヤモンド切断刃を含む切断刃がほどよく摩耗し、ワークを円滑に切断できる。請求項１８に記載のワーク切断方法においても同様である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について説明する。
図１を参照して、この発明の実施の形態のワーク切断装置１０は薄刃切断機の一種であり、ベッド１２を含み、ベッド１２上には横断面略コ字状のコラム１４が立設される。コラム１４の前面には鉛直方向に平行する２本のレール１６ａおよび１６ｂが形成され、レール１６ａおよび１６ｂには上下方向（Ｚ軸方向）に摺動可能なスライダ１８が装着される。スライダ１８の背面には、鉛直方向のねじ孔を有するスライダ支持部２０が取り付けられ、スライダ支持部２０のねじ孔には切込軸として機能するねじ２２が螺入される。ねじ２２はコラム１４上に配設される昇降モータ２４によって回転される。したがって、昇降モータ２４の制御によってねじ２２が回転し、スライダ支持部２０を介してスライダ１８が上下動可能とされ、切断時には、後述する切断刃ブロック２８が矢印Ｃ方向（下方向）に送られる。
【００２２】
スライダ１８の前面には所定間隔を有しかつ同一高さに支持部２６ａおよび２６ｂが設けられ、支持部２６ａおよび２６ｂによって、複数の切断刃ブロック２８が取り付けられた回転軸３０が回転可能に支持される。回転軸３０の一端にはプーリ３２を介してベルト３４が装着され、ベルト３４を図示しないモータで回転させることによって、回転軸３０、切断刃ブロック２８がたとえば矢印Ｄ方向に回転される。なお、支持部２６ｂは、スライダ１８に取り付けられたレール３６ａおよび３６ｂを摺動してスライダ１８の前面に着脱可能に装着される。
【００２３】
図２に示すように、回転軸３０の外周面には複数（この実施の形態では５個）のセグメントフランジ３８が装着され、各セグメントフランジ３８内に切断刃ブロック２８が装着される。切断刃ブロック２８は、図２および図３に示すように、複数の切断刃４０とその両端の厚手の切断刃４２とを含み、各切断刃間にはスペーサ４４が介挿される。すなわち、切断刃４０とスぺーサ４４とが交互に配置され、その両端に切断刃４２が取り付けられる。各切断刃ブロック２８およびセグメントフランジ３８の寸法は、切断するワーク５４（後述）の寸法に合わせて設定される。
【００２４】
切断刃４０および４２は、それぞれ円板状の基板４０ａおよび４２ａを含み、基板４０ａおよび４２ａの外周縁にはそれぞれ刃先４０ｂおよび４２ｂが装着されている。基板４０ａおよび４２ａは、それぞれヤング率が４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２〜６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２の超硬合金、たとえばタングステンカーバイドによって構成されることが望ましく、この場合、図１のワーク５４を切断する際、刃ぶれが生じにくくなるので削り代を小さくできる。ヤング率が４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２未満の場合、超硬合金といえども切断時の抵抗で曲がりやうねりが生じ、結果として基板４０ａを薄くできず超硬合金のメリットがなくなる。また、ヤング率が６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２を越えると曲がりやうねりの点では問題ないものの硬く脆くなるため、使用時に破損し易くなり危険である。したがって、ヤング率を４４１，３１５Ｎ／ｍｍ２〜６８６，４９０Ｎ／ｍｍ２の範囲内に限定した。刃先４０ｂ、４２ｂとしては、たとえばダイヤモンド系砥粒をレジンで固めたレジン系ダイヤモンドが用いられる。
【００２５】
この実施の形態では、たとえば、基板４０ａの厚みは０．６ｍｍ、スペーサ４４の厚みは２．５ｍｍ、厚手の基板４２ａの厚みは３ｍｍに設定される。このように両端の切断刃４２の厚みを大きくすることによって、ワーク５４の両端の寸法はずれの部分を粉状にすることができる。
また、切断刃４０および４２の外径（半径）を、スペーサ４４の外径（半径）より（ワーク５４の厚み＋櫛状部６２の厚み）の分だけ長くなるように設定することが望ましい。
【００２６】
図１に戻って、ベッド１２上の切断刃ブロック２８の真下には、ワーク配置部４５が設けられる。ワーク配置部４５は、断面略Ｖ字状の凹部４６を有するたとえばカーボン製のテーブル４７を含み、テーブル４７の斜面４８ａおよび４８ｂには、それぞれ配置板５０ａおよび５０ｂが装着される。図４に示すように、配置板５０ａおよび５０ｂのそれぞれの上面には、さらに樹脂等からなる摩擦係数の高いコート材５２ａおよび５２ｂが形成される。したがって、コート材５２ａと５２ｂとはＶ字状に配置される。切断作業時には、コート材５２ａおよび５２ｂ上の各切断刃ブロック２８に対応する位置に、それぞれワーク５４が配置される。この実施の形態では、コート材５２ａおよび５２ｂ上にそれぞれ５個ずつ、計１０個のワーク５４が配置される。ワーク５４としては、たとえば円弧状の断面を有する磁石等の磁性部材が用いられる。
【００２７】
さらに、図４に示すように、テーブル４７の斜面４８ａおよび４８ｂ上の各切断刃ブロック２８に対応する位置には、それぞれワーク５４を固定するためのクランプ状の固定部材５６が設けられる。この実施の形態では、各ワーク５４に対応して１０個の固定部材５６が配置される。固定部材５６は、斜面４８ａ、４８ｂから立設される基部５８を含む。基部５８は、下部５８ａと、下部５８ａに支軸５８ｂを介して回動可能に接続される上部５８ｃとを含む。基部５８上には調整部６０が接続され、さらに、Ｌ字状になるように櫛状部６２の端部が位置決めされ、板部材６４上からねじ６６を螺入することによって、櫛状部６２が取り付けられる。櫛状部６２は、たとえばばねなどの弾性体によって構成されるのが望ましい。
【００２８】
調整部６０として高さやその上面傾斜角の異なるものを用いることによって、櫛状部６２の取り付け角度を変更でき、ワーク５４への押圧力を変更できる。また、固定部材５６の櫛状部６２の湾曲度を調整することによって、ワーク５４への押圧力、ひいてはワーク５４とコート材５２ａ、５２ｂとの摩擦力を調整できる。櫛状部６２は、切断時にその隙間６２ａに切断刃４０の刃先４０ｂが入るように設定される。
【００２９】
固定部材５６によるワーク固定時には、ワーク５４のうち切断刃４０、４２と対向する面すなわち上面を櫛状部６２でテーブル４７方向に押圧し、これによって、切断時にワーク５４を固定できる。固定部材５６による押圧は、基部５８の上部５８ｃを外側へ倒すことによって解除できる。固定部材５６によれば、ワークに加わる押圧力の調整も難しくないので、ワークがたとえば薄い部材、欠けやすい部材であっても、固定作業時にワークが欠損するようなことはない。
【００３０】
また、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、テーブル４７内には、クーラント供給部となるクーラント供給路６８が形成される。テーブル４７の側面に設けられた孔７０からクーラント７２がクーラント供給路６８内へ与えられ、テーブル４７の凹部４６の底部に設けられた複数の孔型の供給口７４からクーラント７２が上方向へ吐出される。クーラント７２の吐出圧力は、１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａであり、より好ましくは、２９４，２１０Ｐａ〜６８６，４９０Ｐａである。
凹部４６を囲むようにテーブル４７の側面には板状の囲み部材７６が取り付けられ、凹部４６にクーラント７２を溜めることが可能となる。囲み部材７６を設けているときは、クーラント７２の吐出圧力は、２９４，２１０Ｐａ以下であってもよい。なお、凹部４６の底部には、配置板８８ａおよび８８ｂの位置決めピン７８が形成される。
【００３１】
さらに、図１および図６に示すように、スライダ１８の側面には、切断刃ブロック２８と対向するようにクーラント供給部８０が取り付けられる。図１０（ａ）および（ｂ）にも示すように、クーラント供給部８０は、クーラント供給路８２と滞留部８４とを含む。滞留部８４の前面には、それぞれスリット状の供給口８６ａおよび８６ｂが、上下方向に間隔をあけて形成される。すなわち、供給口８６ａがワーク５４の近傍に形成され、供給口８６ｂが供給口８６ａよりも切断刃４０、４２の回転方向上流側に形成される。供給口８６ａおよび供給口８６ｂのスリット幅Ｗはたとえば１ｍｍ〜２ｍｍである。
図１０（ａ）および（ｂ）からわかるように、滞留部８４内には、吐出するクーラント７２の圧力を一定にするために略Ｌ字状の邪魔板８８が設けられる。クーラント供給路８２を介してクーラント７２が滞留部８４に与えられ、供給口８６ａおよび８６ｂから吐出される。
【００３２】
ここで、クーラント７２の吐出圧力は、１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａである。この範囲内であれば、レジン系ダイヤモンド切断刃を含む切断刃４０および４２がほどよく摩耗し、ワーク５４を円滑に切断できる。
クーラント７２の吐出圧力は、より好ましくは、２９４，２１０Ｐａ〜６８６，４９０Ｐａである。この範囲内であれば、吐出圧力による切断刃４０および４２の変形もなく、ワーク５４を精度良く切断できる。
下側の供給口８６ａからは、ワーク５４と切断刃４０、４２とが接触する切断部９０へクーラント７２が供給される。上側の供給口８６ｂからは、切断刃４０、４２の回転方向下流側、すなわち図１０（ａ）および（ｂ）に示す左側のワーク５４に向けて、クーラント７２が供給される。
【００３３】
ワーク切断装置１０の主要な動作について、図７を参照して説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、基部５８の上部５８ｃを外側へ倒して、ワーク５４の配置可能な状態にする。ついで、図７（ｂ）に示すように、コート材５２ａおよび５２ｂ上にそれぞれワーク５４を配置し、図７（ｃ）に示すように、基部５８の上部５８ｃを元の位置に戻して、櫛状部６２でワーク５４の上面を上方向から押圧してワーク５４を固定する。その後、図示しないスタートボタンをオンすると、切断刃４０および４２が回転しながらワーク５４に向かって降下し、やがて同一速度で回転して、図７（ｄ）に示すようにワーク５４を切断していく。このとき、ワーク５４には切断反力が働くが、固定部材５６によってワーク５４を固定するので、切断終了までワーク５４を確実に保持することができ、切断時におけるワーク５４のばたつきを抑えることができる。したがって、切断終了後にワーク５４が倒れて回転する切断刃４０または４２に接触し切断後のワーク５４が破損するということはない。ワーク５４の切断が終了し切断刃４０、４２の刃先４０ｂ、４２ｂが配置板５０ａ、５０ｂに達した時点で切断刃４０、４２の回転は自動停止され、その後、切断刃４０、４２は上昇してワーク５４から離れる。なお、ワーク５４の切断作業中には、クーラント供給部８０の供給口８６ａおよび８６ｂ、クーラント供給路６８の供給口７４から、クーラント７２が吐出される。
【００３４】
このようなワーク切断装置１０によれば、図８に示すように、従来と同様の切断刃取り付け誤差θがあっても、切断反力Ｆが回転軸３０の略中心方向になるので、接線分力Ｆ１は小さくなり、切断刃４０を変形させようとする分力Ｆ２（＝Ｆ１×ｓｉｎθ）は必然的に、図１８に示す従来技術の場合よりも小さくなる。その結果、切断刃４０の変形を小さくでき、切断精度が向上する。さらに、従来とは異なり、ワーク５４をＶ字状に配置し横方向ではなく上方向から切断するので、切断時の押圧力によってワーク５４がずれるということはない。したがって、ワーク５４の切断寸法精度や切断面が良好となる。また、凹部４６において、切断刃４０を含む面と交差するように複数のワーク５４のそれぞれを配置することによって、一度に多くのワーク５４を切断できる。
【００３５】
切断刃４０の基板４０ａとして超硬合金であるたとえばタングステンカーバイドを用いるが、上述のように切断刃４０の変形を小さくでき刃ぶれが生じにくくなるので、さらに基板４０ａの厚みを小さくでき、１個のワーク５４からとり出せる部材９６（後述）の数を多くできる。
また、各ワーク５４ごとに切断刃ブロック２８を対応づけてセットでき、かつ切断刃４０および４２の取り付け精度が良いため、特にワーク５４の寸法ばらつき等があっても、寸法はずれの製品の混入を抑制することができる。
さらに、切断刃ブロック２８の両端の切断刃４２の厚みを切断刃４０の厚みより大きく設定することによって、寸法はずれの製品となりうるワーク５４の両端を粉状にすることができるので、不良品の混入を阻止することができる。したがって、歩留まりが向上し、生産性が向上する。
【００３６】
また、図９に示すように、ワーク切断装置１０による切断開始から切断終了までの切断刃４０のストロークは２９．５４ｍｍであり、図１９に示す従来技術（１８６．２５ｍｍ）と比較して短縮できる。すなわち、図１に示すように、テーブル４７の上面の凹部４６をＶ字状に形成しかつ上方向から切断することによって、切断ストロークを短くでき、ワーク切断時間を大幅に短縮できる。このとき、回転軸３０からの距離が等しくなるようにワーク５４を配置することによって、切断ストロークを一層短くできる。さらには、テーブル４７の斜面４８ａと４８ｂとがなす角度すなわちコート材５２ａと５２ｂとのなす角度（Ｖ字の角度）を、図９に示すように、２つのワーク５４の底部のＸ１、Ｘ２、Ｘ３、Ｘ４の４点を同時に切断刃４０の刃先４０ｂが通過するように設定することによって、ワーク５４の切断ストロークをさらに短くでき、切断加工時間を短縮でき、生産性が向上する。
【００３７】
また、たとえば、切断刃４０および４２の外径を、スペーサ４４の外径にさらに（ワーク５４の厚み＋櫛状部６２の厚み）分を加えた寸法に設定すれば、切断刃４０、４２の半径を小さくできる。この場合、ワーク切断の際に切断刃４０、４２にかかる負荷の変化が小さくなるので、切断刃４０、４２の回転数を安定化でき、また、切断刃４０、４２のブレも抑制でき、ワーク５４の切断面が良好となる。
【００３８】
また、図２に示すように、一定枚数の切断刃４０および４２をブロック化して切断刃ブロック２８を形成し、回転軸３０に複数個の切断刃ブロック２８を装着するので、各切断刃４０、４２、スぺーサ４４の厚み方向の取り付け誤差が隣接する切断刃ブロック２８に影響せず、取り付け誤差が累積しない。したがって、切断精度は悪化せず、寸法はずれの製品の混入を抑制できる。その結果、回転軸３０に取り付けられる切断刃４０の数を多くしても良品が多くとれるので、生産性を向上できる。一実験例では、従来のワーク切断装置１の場合、取り付け可能な切断刃の枚数は５０枚が限界であったが、ワーク切断装置１０の場合１００枚まで取り付け可能となった。
【００３９】
ワーク５４を上部から固定部材５６で固定した後、切断することによって、接着剤でワーク５４を固定することなく切断できるので、接着や、その剥離にかかる作業が不要となり、生産性が向上する。一実験例では、たとえば、２０ｍｍ×４０ｍｍ×６０ｍｍのワークを従来のワーク切断装置１によって切断した場合には、接着と剥離とに５５分必要であったが、ワーク切断装置１０によれば、それらの作業は不要となるので、その分の工程を削減できた。切断時間については、ワーク切断装置１では１８．５分必要であったが、ワーク切断装置１０によればそれを１０分に短縮することができた。したがって、生産性を向上できる。
【００４０】
なお、凹部４６を断面Ｖ字状にすることによって、加工コストを安くでき、様々な種類のワークに適用できる。特に、平面状のワークを配置するときに、ばたつきなく安定的に配置できる。
また、凹部４６の断面形状であるＶ字の角度は、ワークの形状等に応じて設定でき、また、ワーク５４のように下面が凹面状のものを配置する場合には、それに応じた膨らみをコート材５２ａおよび５２ｂに形成してもよい。さらに、凹部４６の断面形状は、円弧状でもよく、特に、切断刃４０と同じ曲率を有する円弧状であれば、切断時間を短縮する上でより好ましい。
【００４１】
さらに、ワーク切断装置１０によれば、形成箇所が異なる供給口８６ａおよび８６ｂをクーラント供給部８０に設け、ワーク５４に複数の箇所からクーラント７２を供給することによって、図１０（ｂ）に示すように、切断刃４０、４２とワーク５４との接触面積が大きくなる場合においても、確実にクーラント７２を供給できる。したがって、切断刃４０、４２が効果的に摩耗され、精度および生産性よくワーク５４を切断できる。
また、切断刃４０、４２およびワーク５４に対して同じ側の複数の箇所からクーラント７２を供給できるので、スラッジを円滑に排出できる。
【００４２】
さらに、供給口８６ｂからのクーラント７２の吐出によって、切断刃４０、４２の回転方向下流側のワーク５４にもクーラント７２を供給できる。このとき、スペーサ４４に衝突するクーラント７２は、スペーサ４４から振り落とされるようにして下流側のワーク５４に供給される。また、供給口８６ｂからのクーラント７２によって、切断刃４０、４２の回転によって発生する空気の連れまわり流を遮断する。したがって、供給口８６ａからのクーラント７２に対する空気の連れまわり流の影響が少なくなり、供給口８６ａからのクーラント７２をワーク５４により確実に与えることができる。
【００４３】
また、切断刃４０、４２がレジン系ダイヤモンド切断刃を含む場合には、クーラント７２の供給量が不足すると切断刃４０、４２の異常摩擦を引き起こし、切断精度が悪化するので、この発明は特に有効となる。
さらに、ワーク５４が磁石部材のような焼結体のとき切断精度が悪いと割れや欠けを発生させるので、この発明は特に有効となる。
また、凹部４６にクーラント７２の供給口７４を形成することによって、ワーク５４の側面など、クーラント供給部８０ではクーラント７２を供給し難い部分にも、クーラント７２を供給できるので、ワーク５４の切断精度がさらに向上する。特に、ワーク５４の厚みが大きい場合に有効となる。
【００４４】
さらに、凹部４６を囲み部材７６で囲むことによって、凹部４６にクーラント７２を溜めることができる。したがって、ワーク５４をクーラント７２に浸漬した状態で、ワーク５４を切断できる。また、供給口７４からの吐出圧力が供給口８６ａおよび８６ｂからの吐出圧力より低くても、切断刃４０、４２にクーラント７２を供給できる。したがって、ワーク５４の切断精度がさらに向上する。特に、切断刃４０、４２の回転方向下流側のワーク５４にクーラント７２を十分に供給でき、スラッジの滞留も防ぐことができ、精度良くワーク５４を切断できる。
【００４５】
ここで、ワーク切断装置１０の実験例について説明する。
実験条件を表１に示す。
【００４６】
【表１】
図１０（ａ）および（ｂ）に示す場合と、図１１（ａ）および（ｂ）に示す場合とについて、それぞれ、「寸法ばらつき」、「平行度」、「摩耗レート」を求めた。
図１０（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、クーラント供給部８０およびクーラント供給路６８を有するワーク切断装置１０を用いた場合の、切断開始時および切断中（後半）のクーラント供給状態を示す。
図１１（ａ）および（ｂ）はそれぞれ、クーラント供給部として、供給口９２が１つのクーラント供給部９４だけを用いた場合の、切断開始時および切断中（後半）のクーラント供給状態を示す。図１１（ａ）および（ｂ）に示す場合に用いる装置のその他の構成はワーク切断装置１０と同様である。
【００４８】
ここで、「寸法ばらつき」とは、図１２（ａ）に示すように、ワーク５４を切断して得られた部材９６の５点の厚みを測定し、その厚みの最大値と最小値との差をいう。「平行度」は次のように求められる。図１２（ｂ）に示すように、部材９６のうち、平行な矢印Ｖ１およびＶ２方向、それに直交する矢印Ｈ方向のそれぞれについて、部材９６の厚みを測定する。そして、矢印Ｖ１、Ｖ２、Ｈ方向のそれぞれについて最大値と最小値との差を求め、その平均値をとり、「平行度」とする。実験では、「寸法ばらつき」および「平行度」はそれぞれ、１回の切断（ｐａｓｓ）で得られるすべての部材９６について測定され、その測定は１０ｐａｓｓごとに行われた。そして、１００ｐａｓｓの切断終了時点で得られた「寸法ばらつき」および「平行度」がそれぞれ平均され、図１３（ａ）に示すような値が得られた。「摩耗レート」とは、１００ｐａｓｓの切断終了時点での各切断刃４０、４２の径方向のすり減り量を測定し、その平均値をとったものをいう。
【００４９】
実験では、ワーク切断装置１０については、クーラント７２を良好に供給できた。一方、クーラント供給部としてクーラント供給部９４だけを用いた場合、図１１（ａ）に示す切断開始時には、切断部９０にクーラント７２を供給できたが、図１１（ｂ）に示す切断中（後半）には、クーラント７２を切断部９０に供給できずかつ下流側のワーク５４には供給不足となった。
図１３（ａ）〜（ｃ）に示す実験結果より、図１０（ａ）および（ｂ）のワーク切断装置１０の方が寸法ばらつきが小さく、切断精度が高くなることがわかる。
また、図１４（ａ）および（ｂ）に示す実験結果より、図１０（ａ）および（ｂ）のワーク切断装置１０の方が摩耗レートが低くなり、切断刃４０、４２の寿命を長くでき、ワーク５４を効率よく切断できることがわかる。
【００５０】
因みに、ワーク切断装置１０において、クーラント供給部として、クーラント供給部８０のみを用いた場合と、クーラント供給部８０およびクーラント供給路６８を用いた場合とを比較すると、切断作業の回数が増えれば、クーラント供給部８０のみを用いる場合の方が摩耗レートが大きくなる。
【００５１】
なお、ワーク切断装置１０において、図１５に示すようなテーブル４７ａが用いられてもよい。テーブル４７ａの凹部４６の底部には、スリット型の供給口７４ａが形成される。その他の構成についてはテーブル４７と同様である。スリット型の供給口７４ａを用いれば、各切断刃４０、４２にクーラント７２をより均一に吐出できる。
また、図１６に示すようなクーラント供給部８０ａが用いられてもよい。クーラント供給部８０ａでは、スリット状の供給口９８ａおよび９８ｂに、それぞれノズル１００ａおよび１００ｂが取り付けられる。ノズル１００ａおよび１００ｂはクーラント７２の吐出方向を調整できるように回動可能に構成される。したがって、クーラント供給部８０ａを用いれば、テーブル４７の形状や大きさ、ワーク５４の形状、大きさおよび配置等に応じてクーラント７２を所望の方向に供給することができる。
【００５２】
上述の実施の形態では、ワーク５４に向けて切断刃４０、４２を移動させる場合について説明したが、これに限定されず、たとえば、切断刃４０、４２に向けてワーク５４を移動させてもよく、さらに、切断刃４０、４２およびワーク５４をともに移動させてもよい。さらには、切断時における切断刃４０、４２に対するワーク５４の相対的運動方向が切断刃４０、４２の軸方向と垂直になるように、ワーク５４および切断刃４０、４２の少なくともいずれか一方を移動させる任意の手段を用いることができる。
【００５３】
【発明の効果】
この発明によれば、切断刃を変形させようとする力を従来より小さくできるので、切断刃の変形も小さくなり、切断精度が向上する。また、切断に要する切断刃のストロークも短くできるので、切断時間を短縮でき、生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態の要部を示す斜視図である。
【図２】回転軸に切断刃ブロックを取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】切断刃ブロックを示す分解斜視図である。
【図４】固定部材を示す斜視図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、それぞれテーブルに設けられるクーラント供給部および囲み部材の一例を示す斜視図および図解図である。
【図６】スライダに取り付けられるクーラント供給部の一例を示す斜視図である。
【図７】（ａ）ないし（ｄ）は、図１の実施形態の動作を模式的に示す図解図である。
【図８】図１の実施形態による切断時に切断刃にかかる加工反力の関係を示す図解図でる。
【図９】図１の実施形態の切断ストロークを示す図解図である。
【図１０】図１に示す実施形態によるクーラント供給状態を示す図解図であり、（ａ）は切断開始時、（ｂ）は切断中（後半）を示す。
【図１１】供給口が１つのクーラント供給部を用いた場合のクーラント供給状態を示す図解図であり、（ａ）は切断開始時、（ｂ）は切断中（後半）を示す。
【図１２】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ寸法ばらつきおよび平行度を説明するための図解図である。
【図１３】（ａ）は切断精度に関する実験結果を示すテーブル、（ｂ）および（ｃ）はそのグラフである。
【図１４】（ａ）は摩耗レートに関する実験結果を示すテーブル、（ｂ）はそのグラフである。
【図１５】テーブルに設けられるクーラント供給部の他の例を示す斜視図である。
【図１６】スライダに取り付けられるクーラント供給部の他の例を示す図解図である。
【図１７】従来技術の一例を示す斜視図である。
【図１８】図１７に示す従来技術による切断時に切断刃にかかる加工反力の関係を示す図解図である。
【図１９】図１７に示す従来技術の切断ストロークを示す図解図である。
【符号の説明】
１０ ワーク切断装置
１６ａ、１６ｂ、３６ａ、３６ｂ レール
１８ スライダ
２０ スライダ支持部
２２ ねじ
２４ 昇降モータ
２８ 切断刃ブロック
３０ 回転軸
３８ セグメントフランジ
４０、４２ 切断刃
４０ａ、４２ａ 基板
４０ｂ、４２ｂ 刃先
４４ スペーサ
４５ ワーク配置部
４６ 凹部
４７、４７ａ テーブル
４８ａ、４８ｂ 斜面
５４ ワーク
５６ 固定部材
６２ 櫛状部
６８、８２ クーラント供給路
７２ クーラント
７４、７４ａ、８６ａ、８６ｂ、９２、９８ａ、９８ｂ 供給口
７６ 囲み部材
８０、８０ａ、９４ クーラント供給部
Claims (18)
- 複数の切断刃を回転させてワークを切断するワーク切断装置であって、
複数の前記ワークが前記切断刃の回転方向上流側および下流側に配置される凹部を有するワーク配置部、
切断時の前記切断刃に対する前記ワークの相対的運動方向が前記切断刃の軸方向と垂直になるように、前記ワークおよび前記切断刃の少なくともいずれか一方を移動させるための駆動手段、
前記切断刃の回転方向上流側のワークの近傍に形成される第１供給口と前記第１供給口よりも前記切断刃の回転方向上流側に形成される第２供給口とを有する第１クーラント供給部、ならびに
前記ワーク配置部の前記凹部に形成される第３供給口を有する第２クーラント供給部を備え、
前記第１供給口からのクーラントは前記切断刃の回転方向上流側のワークと前記切断刃とが接触する切断部へ供給され、前記第２供給口からのクーラントは前記切断刃の回転方向下流側のワークに向けて供給され、前記第３供給口からのクーラントは前記凹部に配置されたワークに供給される、ワーク切断装置。 - 前記凹部はＶ字状の断面を有し、前記断面は前記切断刃を含む面内およびその面に平行な面内の少なくともいずれか一方に含まれる、請求項１に記載のワーク切断装置。
- 前記切断刃は、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／mm2〜６８６，４９０Ｎ／mm2の円板状の基板と前記基板の外周縁に形成される刃先とを含む、請求項１または２に記載のワーク切断装置。
- 前記凹部に前記ワークを固定するための固定部材をさらに含み、前記固定部材は、前記ワークのうち前記切断刃に対向する面に圧接される櫛状部を有する、請求項１ないし３のいずれかに記載のワーク切断装置。
- 前記複数の切断刃のうち両端の切断刃の厚みが他の切断刃の厚みより大きく設定される、請求項１ないし４のいずれかに記載のワーク切断装置。
- 前記複数の切断刃がブロック化されて切断刃ブロックが形成され、複数の前記切断刃ブロックがその軸方向に並列配置される、請求項１ないし５のいずれかに記載のワーク切断装置。
- 前記凹部を囲む囲み部材をさらに含む、請求項１ないし６のいずれかに記載のワーク切断装置。
- 前記切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含む、請求項１ないし７のいずれかに記載のワーク切断装置。
- 前記クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａである、請求項１ないし８のいずれかに記載のワーク切断装置。
- 複数の切断刃を回転させてワークを切断するワーク切断方法であって、
複数の前記ワークをワーク配置部の凹部に配置する第１ステップ、ならびに
前記切断刃に対する前記ワークの相対的運動方向が前記切断刃の軸方向と垂直になるように、前記ワークおよび前記切断刃の少なくともいずれか一方を移動させて前記ワークを切断する第２ステップを備え、
前記第１ステップでは、複数の前記ワークが前記凹部において前記切断刃の回転方向上流側および下流側に配置され、
前記第２ステップでは、前記切断刃の回転方向上流側のワークの近傍の第１箇所からクーラントが前記切断刃の回転方向上流側のワークと前記切断刃とが接触する切断部へ供給され、前記切断刃に対して前記第１箇所と同じ側の第２箇所からクーラントが前記切断刃の回転方向下流側のワークに向けて供給され、さらに、前記凹部からクーラントが前記凹部に配置されたワークに供給される、ワーク切断方法。 - 前記凹部はＶ字状の断面を有し、前記断面は前記切断刃を含む面内およびその面に平行な面内の少なくともいずれか一方に含まれる、請求項１０に記載のワーク切断方法。
- 前記切断刃は、ヤング率が４４１，３１５Ｎ／mm2〜６８６，４９０Ｎ／mm2の円板状の基板と前記基板の外周縁に形成される刃先とを含む、請求項１０または１１に記載のワーク切断方法。
- 前記第１ステップでは、前記ワークのうち前記切断刃に対向する面を固定部材の櫛状部によって圧接して前記凹部に前記ワークが固定される、請求項１０ないし１２のいずれかに記載のワーク切断方法。
- 前記複数の切断刃のうち両端の切断刃の厚みが他の切断刃の厚みより大きく設定される、請求項１０ないし１３のいずれかに記載のワーク切断方法。
- 前記複数の切断刃がブロック化された切断刃ブロックが複数その軸方向に並列配置されており、前記第１ステップでは、前記ワーク配置部の凹部に前記各切断刃ブロックに対応して前記ワークが配置される、請求項１０ないし１４のいずれかに記載のワーク切断方法。
- 前記第２ステップでは、前記ワークが前記クーラントに浸漬された状態で切断される、請求項１０ないし１５のいずれかに記載のワーク切断方法。
- 前記切断刃がレジン系ダイヤモンド切断刃を含む、請求項１０ないし１６のいずれかに記載のワーク切断方法。
- 前記クーラントの吐出圧力が１９６，１４０Ｐａ〜１，４７１，０５０Ｐａである、請求項１０ないし１７のいずれかに記載のワーク切断方法。
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|---|---|---|---|
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