JP4457793B2 - Work fixing method - Google Patents
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Description
本発明は、機械加工における被加工物であるワークの固定方法に関し、特に、磁石式ワーク固定法などが使えない非鉄金属、セラミックス、ガラスなどの材料でできたワークや、さらには、面積の大きい薄板や、重いワーク、長尺物および低い強度の壊れやすいもの等を固定して機械加工を施すことに用いて有効である。 The present invention relates to a method for fixing a workpiece, which is a workpiece in machining, and in particular, a workpiece made of a material such as a non-ferrous metal, ceramics, or glass that cannot use a magnet-type workpiece fixing method, or a large area. It is effective for machining thin plates, heavy workpieces, long objects, and low strength fragile objects.
従来より、ワークを加工工程中に治具などの固定台に動かないように仮止め、固定し、加工工程の終了後にワークを固定台より取り外し可能な固定剤が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a fixing agent is known in which a workpiece is temporarily fixed and fixed so as not to move to a fixture or other fixture during the machining process, and the workpiece can be removed from the fixture after the machining process is completed (for example, a patent) Reference 1).
このような固定剤の性質として、例えば、融点が室温より高い固定剤を用いるときには、ホットプレートなどで融点以上の温度に加熱されている固定台面上に塗布された固定剤を融解状態として、その上にワークを密着させた上で、固定台およびワークをドライヤーなど(冷風)で冷却することにより、固定剤を凝固させてこれによりワークを固定台に固定する方法が採られる。そして、ワークを固定した固定台を加工機テーブルへ移動して、ここで機械加工が行われる。
上記従来技術において、固定台の加熱・冷却手段としてホットプレートやドライヤーなどを用いる場合は、面積が大きいワーク、重いワークあるいは長尺物のワークなどに対して固定台も大型となるため、ポットプレート上への固定台の移動が困難になり、さらに、大型の固定台の大きな熱容量のため、加熱・冷却に要する時間が長くなるという問題がある。 In the above prior art, when a hot plate or a dryer is used as a heating / cooling means for the fixing base, the fixing base becomes large for a work having a large area, a heavy work or a long work, etc. There is a problem that it becomes difficult to move the fixed base upward, and that the time required for heating and cooling becomes long due to the large heat capacity of the large fixed base.
本発明は、上記点に鑑み、固定台を移動させずに加熱および冷却し、これにより固定台上でワークを固定する固定剤を融解および凝固する時間を短くすることを目的とする。 In view of the above points, an object of the present invention is to shorten the time for melting and solidifying the fixing agent for fixing the work on the fixing table by heating and cooling without moving the fixing table.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、加熱工程において加熱手段(4)により加熱された固定台(1)上に融解状態の固定剤(6、6a)を介してワーク(5)が載置されており、冷却工程において固定台、固定剤およびワークを冷却することにより固定剤を凝固してワークを固定台に固定するワーク固定方法であって、
固定台の底面(1b)には溝(11)が形成されており、
加熱工程では、固定台の底面(1b)が断熱シート(3)に接する状態で固定台が加工機テーブル(2)上に断熱シートを介して載置され、加熱手段により固定台が固定剤の融点以上の温度に加熱されることを特徴とする。
In order to achieve the above-mentioned object, in the invention described in
A groove (11) is formed on the bottom surface (1b) of the fixed base,
In the heating step, the fixing table is placed on the processing machine table (2) via the heat insulating sheet with the bottom surface (1b) of the fixing table being in contact with the heat insulating sheet (3), and the fixing table is fixed by the heating means. It is characterized by being heated to a temperature above its melting point.
この発明によれば、加工機テーブルの上に予め断熱シートを介して固定台を置いておき、この状態で固定台を加熱手段で加熱する。すなわち、断熱シートにより加工機テーブルと固定台との間の熱伝導が阻止されるので、固定台の加熱効率および冷却効率を高めることができ、加熱時間および冷却時間をともに短縮することができる。
特に、請求項1に記載の発明では、固定台の底面(1b)に溝(11)を形成しておくことにより、固定台と断熱シートとの接触面積が溝の開口部分で減少するので、固定台と加工機テーブルとの熱伝導量をさらに小さくすることができる。
According to this invention, the fixing base is previously placed on the processing machine table via the heat insulating sheet, and the fixing base is heated by the heating means in this state. That is, since heat conduction between the processing machine table and the fixing table is blocked by the heat insulating sheet, the heating efficiency and cooling efficiency of the fixing table can be increased, and both the heating time and the cooling time can be shortened.
In particular, in the invention according to
また、加工機テーブルの上で、ワークの固定台への固定作業を行うことができるので、固定台の移動を不要にし、大型の固定台でもワークの固定作業を容易に行うことができる。 In addition, since the work can be fixed to the fixing table on the processing machine table, the movement of the fixing table becomes unnecessary, and the work can be fixed easily even with a large fixing table.
なお、加熱手段は、請求項2に記載のように、固定台に直接貼付されるシリコンラバーヒータ(4)を用いることにより、固定台を移動することなく固定台を加熱することができる。
In addition, a heating means can heat a fixed base, without moving a fixed base by using the silicon rubber heater (4) directly affixed to a fixed base, as described in
さらに、請求項3に記載の発明のように、冷却工程においては、固定台は断熱シートにより加工機テーブルとの間で熱伝導が阻止された状態で、溝(11)に冷却水(7a)を流通させることにより、固定台の冷却を促進して冷却時間を短縮することができる。
Further, as in the invention according to
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態のワークの固定方法および加工手順について図1に基づいて説明する。なお、図1において、加工機の本体等は省略している。
(First embodiment)
Hereinafter, a workpiece fixing method and a machining procedure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, the main body of the processing machine is omitted.
本第1実施形態で用いる固定台1は、磁石にくっつくステンレス材SUS440、縦400mm×横200mm×厚さ15mmで、ワーク5を固定するための上面(ワーク固定面)1aには、開口幅3mm×深さ0.5mmの断面が逆三角形の固定剤用溝10が、碁盤目状に形成されている。すなわち、この固定剤用溝10には、後述する固定剤6としての融点75℃のパラフィンが融解状態で流動する。
The
固定台1の底面1bには、複数の冷却用液体通路溝(幅10mm×深さ5mm、矩形断面)11が底面の一辺から対向する他の辺まで貫通するよう、互いに平行に形成されており、これらの溝に冷却用液体7aを流通させることにより、効率的に固定台1を冷却可能にしている。
A plurality of cooling liquid passage grooves (
このような固定台1を、加工機としての研削盤の電磁チャック式のテーブル2上に敷かれたシリコンゴム製の断熱シート3に、底面1bが接するように載置される。これにより、固定台1と熱容量の大きい研削盤テーブル2との間の熱伝導が阻止される。また、固定台1の底面1bに形成されている冷却用液体通路溝11は、断熱シート3との間で冷却用液体通路を構成している。この冷却用液体通路溝11は、研削盤テーブル2と固定台1との熱伝導を阻止する機能も備えている。
Such a fixing table 1 is placed so that the
加熱工程として、固定台1の上面1aには、磁石式のシリコンラバーヒータ4が貼付されており、外部電源(図示せず)によりシリコンラバーヒータ4が加熱され、これにより固定台1の温度を固定剤6の融点(75℃)より高い温度(85℃)まで上昇させる。なお、上記のように、固定台1は、断熱シート3により研削盤テーブル2との熱伝導が阻止されているので、シリコンラバーヒータ4による加熱で、温度上昇が早く進み、加熱時間を短くすることができる(図1(a))。
As a heating process, a magnet type
固定台1の加熱後、シリコンラバーヒータ4を固定台1より取り外し、同じ上面1a上に面積の大きいワーク5を置く。ワーク5は、縦300mm×横150mm×厚さ1.5mmのステンレス板である。
After the fixing table 1 is heated, the
そして、図1(b)に示すように、固体状のパラフィンである固定剤6を、その融点以上の温度に加熱された固定台1の上面1aの固定剤用溝10にすり付けて融解させる。または、別に固定剤6を加熱して液体状態にしておき、この液体状態の固定剤6を固定剤用溝10に流し込んでもよい。
Then, as shown in FIG. 1B, the
融解状態の固定剤6は、毛管現象により固定剤用溝10に優先的に流動し、この固定剤用溝10中の固定剤6によりワーク5が固定台1の上面1aと隙間ゼロで密着する。
The melted
この状態で、冷却工程として、加工用冷却水供給口7を固定台1の底面1bに接近させて、加工用冷却水7aを冷却用液体通路溝11に流すことにより、固定台1を冷却する(図1(c))。こうして、固定剤用溝10を満たしていた固定剤6は融点以下の温度に冷却されて凝固し、これにより面積の大きいステンレス板ワーク5を固定台1に固定する。
In this state, as the cooling process, the cooling
このようにして、面積の大きなワーク5が載った固定台1を移動させることなく、急速加熱、急速冷却が可能となる。
In this way, rapid heating and rapid cooling are possible without moving the
固定剤が凝固、固化した後に、固定台1の底面1bより断熱シートを取り外し、固定台1を直接研削盤テーブル2上において、電磁チャックにより固定台1を固定して加工用冷却水7aを掛けながら回転砥石9により研削加工が行われる(図1(d))。
After the fixing agent has solidified and solidified, the heat insulating sheet is removed from the
加工後は、温水供給口8より固定剤6の融点より高い90℃程度の温水を、ワーク5および固定台1の上面1aに掛けることにより、ワーク5を固定していた固定剤用溝10中の固定剤6を再融解させることにより、ワーク5を固定台1より容易に取り外すことができる。
After processing, hot water of about 90 ° C., which is higher than the melting point of the
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態のワークの固定方法および加工手順について図2に基づいて説明する。なお、本第2実施形態においては、上記第1実施形態と同じ構成部分については、説明を簡略化し、異なる点を中心に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a workpiece fixing method and a machining procedure according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment will be described briefly and different points will be mainly described.
本第2実施形態で用いる固定台1は、上記第1実施形態と同様、磁石にくっつくステンレス材SUS440、縦400mm×横200mm×厚さ15mmであるが、ワーク5を固定するための上面(ワーク固定面)1aは、第1実施形態とは異なり、固定剤用溝は形成されておらず、フラットで、面粗度2.4Rzに仕上げられている。したがって、本第2実施形態では、固定剤6としての融点75℃のパラフィンは、後述するように、融解状態では、ワーク5と固定台1のフラットな上面1aとの隙間に介在することとなる。
As in the first embodiment, the
なお、固定台1の底面1bには、第1実施形態と同様の複数の冷却用液体通路溝11が形成されている。
A plurality of cooling
このような固定台1を、図2(a)に示すように、第1実施形態と同様、研削盤の電磁チャック式のテーブル2上に敷かれたシリコンゴム製の断熱シート3に、底面1bが接するように載置される。また、固定台1の上面1aには、磁石式のシリコンラバーヒータ4が貼付されており、このシリコンラバーヒータ4により固定台1の温度を固定剤6の融点(75℃)より高い温度(90℃)まで上昇させる。
As shown in FIG. 2A, such a
本第2実施形態では、図2(b)に示すように、固定台1の加熱後、シリコンラバーヒータ4を固定台1より取り外し、その後、固体状の固定剤6を高温の固定台1の上面1aにこすり付けて塗布し、上面1aを融解状態の固定剤6aで覆う。
In the second embodiment, as shown in FIG. 2 (b), after the
融解状態の固定剤6a上に、ワーク5としての縦150mm×横150mm×高さ200mmのアルミ製ブロックを置く。融解状態の固定剤6aは、ワーク5の重みによりワーク5と固定台1の上面1aとの間より排除されつつ、この界面に約6μmの薄膜となって介在する。残りの固定剤6bはワーク5の端部に堆積して盛り上がる。このようにして、ワーク5と固定台1とが密着状態となる。
An aluminum block having a length of 150 mm, a width of 150 mm, and a height of 200 mm as the
この状態で、第1実施形態と同様、加工用冷却水供給口7を固定台1の底面1bに接近させて、加工用冷却水7aを冷却用液体通路溝11に流すことにより、固定台1を冷却する(図1(c))。
In this state, as in the first embodiment, the processing cooling
こうして、固定台1とワーク5との間の界面の薄膜状固定剤6aは融点以下の温度に冷却されて凝固し、これによりワーク5を固定台1に固定する。
In this way, the thin film-
このようにして、ブロック状の重量の大きいワーク5が載った固定台1を移動させることなく、急速加熱、急速冷却が可能となる。
In this way, rapid heating and rapid cooling are possible without moving the fixed
固定剤が凝固、固化した後に、第1実施形態と同様、固定台1の底面1bより断熱シートを取り外し、固定台1を直接研削盤テーブル2上において、電磁チャックにより固定台1を固定して加工用冷却水7aを掛けながら回転砥石9により研削加工が行われる(図2(d))。
After the fixing agent is solidified and solidified, as in the first embodiment, the heat insulating sheet is removed from the
加工後は、温水供給口8より固定剤6の融点より高い90℃程度の温水を、ワーク5および固定台1の上面1aに掛けることにより、ワーク5を固定していた固定剤6a、6bを再融解させることにより、ワーク5を固定台1より容易に取り外すことができる。
After processing, hot water of about 90 ° C., which is higher than the melting point of the fixing
1…固定台、1a…上面、1b…底面、2…加工機(研削盤)テーブル、
3…断熱シート、4…シリコンラバーヒータ、5…ワーク、6、6a、6b…固定剤、
7a…加工用冷却水、11…冷却用液体通路溝。
DESCRIPTION OF
3 ... heat insulating sheet, 4 ... silicon rubber heater, 5 ... work, 6, 6a, 6b ... fixing agent,
7a ... Cooling water for processing, 11 ... Liquid passage groove for cooling.
Claims (3)
前記固定台の底面(1b)には溝(11)が形成されており、
前記加熱工程では、前記固定台の底面(1b)が断熱シート(3)に接する状態で前記固定台が加工機テーブル(2)上に前記断熱シートを介して載置され、前記加熱手段により前記固定台が前記固定剤の融点以上の温度に加熱されることを特徴とするワーク固定方法。 The work (5) is placed on the fixing base (1) heated by the heating means (4) in the heating step via the melted fixing agent (6, 6a), and in the cooling step, the fixing base, A work fixing method for solidifying the fixing agent by cooling the fixing agent and the work and fixing the work to the fixing base,
A groove (11) is formed on the bottom surface (1b) of the fixed base,
In the heating step, the fixing base is placed on the processing machine table (2) via the heat insulating sheet in a state where the bottom surface (1b) of the fixing base is in contact with the heat insulating sheet (3), and the heating means A work fixing method, wherein the fixing base is heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the fixing agent.
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