JP4469123B2

JP4469123B2 - 合成樹脂成形品のエッジの切削加工方法

Info

Publication number: JP4469123B2
Application number: JP2002109680A
Authority: JP
Inventors: 純一杉山; 剛高尾
Original assignee: 田村プラスチック製品株式会社
Priority date: 2001-04-12
Filing date: 2002-04-11
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2022-04-11
Also published as: JP2002370117A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、合成樹脂成形品のエッジの切削加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂成形品の製造時の仕上げ工程においては、成形品のエッジによって使用者が怪我をしないように、エッジを円弧状にする切削加工が行われれたり、面取り加工が行われたりする。また、エッジの切削加工においては、凹な円弧状の切削刃を外向きに設けた工具を、長手方向に沿った軸を中心として回転自在に設置したＮＣ旋盤装置（数値制御旋盤装置）が利用されることがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如く、円弧状の切削刃を有する工具を設置したＮＣ旋盤装置を利用して合成樹脂成形品のエッジの切削加工を行う場合には、図１４（ａ）の如く、成形品５１の厚みに対して円弧状の切削刃５２の曲率半径が小さすぎると、エッジに段差ができてしまう。反対に、図１４（ｂ）の如く、成形品５１の厚みに対して円弧状の切削刃５２の曲率半径が大きすぎると、切削されたエッジの上下（Ａの部分）が角張ったものとなるので、合成樹脂成形品の規格に合致させるためには、さらに別の方法で面取りしなければならない。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来の切削加工法が有する問題点を解消し、合成樹脂成形品のエッジを短時間の内に非常に容易に切削することを可能とする切削加工用工具を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる本発明は、２つの外向きの切削刃を回転軸に対して対称に設けた工具を用いた合成樹脂成形品のエッジの切削加工方法であって、各切削刃が、中央近傍に切り欠きを設けたものであり、その切り欠きが、上下幅の０．６倍以上で０．７５倍より小さな曲率半径Ｒを有する凹状の曲線部分の上下に、上向き直線部分と下向き直線部分とを、それぞれ、工具の回転軸に対して４５度以上６０度以下の角度を成すように傾斜させて連設した形状を有しているとともに、前記切り欠きの幅が前記合成樹脂成形品のエッジの幅よりも大きくなっており、かつ、各切削刃が、切り欠きの上向き直線部分および下向き直線部分の外側の端縁と切り欠きの上下に設けられた鉛直部分との交差部位を外向きに凸な円弧状に形成したものであることを特徴とするものである。なお、加工装置には、ＮＣ旋盤装置等の工作機械の他にハンドルータ等の装置が含まれる。また、工具には、エンドミル、ルータビット等の各種の工具が含まれる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る合成樹脂成形品のエッジの切削方法および切削加工用工具の一実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
［実施例１］
図１は、本発明に係る切削方法で用いるＮＣ旋盤装置の工具設置部分を示したものであり、ＮＣ旋盤装置のハンド部分１の先端には、工具２が、長手方向に沿った軸を中心として、回転自在に設置されている。
【００１３】
図２は、工具２を拡大して示したものであり、図３は、工具２の先端（回転軸方向から見た場合の工具２の先端）を示したものである。工具２には、２つの切削刃３ａ，３ａが、回転軸に対して対称に設けられており、それぞれ、端縁が鋭角に研磨されている。図４は、各切削刃３ａ，３ａを示したものであり、各切削刃３ａ，３ａの中央には、切り欠き８ａが設けられている。そして、その切り欠き８ａには、約２．８ｍｍの曲率半径Ｒ（後述する合成樹脂成形品のエッジ部分の厚みの約０．７倍に相当する）を有する凹な円弧状の曲線部分４ａが設けられており、その凹状の曲線部分４ａの上下には、それぞれ、工具２の回転軸に対して約４５度の角度で上向きに傾斜した約２．８ｍｍの上向き直線部分５ａと、工具２の回転軸に対して約４５度の角度で下向きに傾斜した約２．８ｍｍの下向き直線部分６ａとが連続するように設けられている。なお、上向き直線部分５ａ、下向き直線部分６ａの外側には、それぞれ、鉛直部分９ａが設けられている。
【００１４】
以下に、上記の如き工具２を設置したＮＣ旋盤装置を用いて、合成樹脂成形品（オートバイ用風防、エッジ部分の厚み＝約４．０ｍｍ）のエッジの切削加工を行った結果について示す。図５は、その切削加工の様子を示したものであり、切削加工は、合成樹脂成形品７をバキューム吸引によって基台１０の上に固定し、ＮＣ旋盤装置の工具２を所定条件で回転させ、その回転している工具２を、固定した合成樹脂成形品７のエッジに接触させながら、合成樹脂成形品７の外周形状に沿って移動させることによって行った。また、切削加工においては、工具２の回転軸を、常に鉛直方向に保持した。
【００１５】
しかる後、切削加工が施された合成樹脂成形品７のエッジ部分の状態を、目視および手触りによって官能評価した。評価は、最も良好なもの（角張っておらず滑らかなもの）を◎、次に良好なものを○、その次に良好なものを△、使用に耐えられないものを×として、４段階で行った。評価結果を図６に示す。切削加工後のエッジ部分は、角張っておらず（１３５度未満の角度を成しておらず）滑らかであり、非常に良好であった。なお、参考として、切削加工後の合成樹脂成形品のエッジ部分の写真を図７に示す。
【００１６】
［実施例２〜１８］
また、切削刃３ａ，３ａの曲線部分４ａの形状を種々に変更（曲線部分の曲率半径Ｒを成形品の厚みの０．５０倍、０．６０倍、０．６５倍、０．７０倍、０．７５倍、０．８０倍に変更）し、それ以外は上記実施例１と同様にして、種々の厚み（３．５ｍｍ，４．０ｍｍ，４．５ｍｍの３種類）を有する合成樹脂成形品７のエッジの切削加工を行った（なお、上向き直線部分５ａ、および下向き直線部分６ａの長さは実施例１と同様に２．８ｍｍとした）。しかる後、切削加工が施された合成樹脂成形品７のエッジ部分の状態を、実施例１と同様に、目視および手触りによって官能評価した。評価結果を図６に示す。
【００１７】
［実施例１９〜２１］
さらに、工具の切削刃の形状を図８の如く変更し、それ以外は上記実施例１と同様にして、種々の厚み（３．５ｍｍ，４．０ｍｍ，４．５ｍｍの３種類）を有する合成樹脂成形品７のエッジの切削加工を行った。図８に示す切削刃３ｂ，３ｂは、それぞれ中央に、切り欠き８ｂが設けられている。そして、それらの切り欠き８ｂ，８ｂには、約２．０ｍｍの曲率半径Ｒを有する凹な円弧状の曲線部分４ｂが設けられており、その凹状の曲線部分４ｂの上下には、それぞれ、工具２の回転軸に対して約５５度の角度で上向きに傾斜した約３．０ｍｍの上向き直線部分５ｂと、工具２の回転軸に対して約５５度の角度で下向きに傾斜した約３．０ｍｍの下向き直線部分６ｂとが連続するように設けられている。合成樹脂成形品７のエッジの切削加工を行った後、切削加工が施された合成樹脂成形品７のエッジ部分の状態を、実施例１と同様に、目視および手触りによって官能評価した。評価結果を図９に示す。
【００１８】
［実施例２２〜２４］
加えて、切削刃の形状を図１０の如く変更し、それ以外は上記実施例１と同様にして、種々の厚み（３．５ｍｍ，４．０ｍｍ，４．５ｍｍの３種類）を有する合成樹脂成形品７のエッジの切削加工を行った。図１０に示す切削刃３ｃ，３ｃは、それぞれ中央に、切り欠き８ｃが設けられている。そして、それらの切り欠き８ｃ，８ｃには、約２．０ｍｍの曲率半径Ｒを有する凹な円弧状の曲線部分４ｃが設けられており、その凹状の曲線部分４ｃの上下には、それぞれ、工具２の回転軸に対して約５５度の角度で上向きに傾斜した約３．０ｍｍの上向き直線部分５ｃと、工具２の回転軸に対して約５５度の角度で下向きに傾斜した約３．０ｍｍの下向き直線部分６ｃとが連続するように設けられている。また、各切り欠き８ｃ，８ｃの各端縁際と切り欠き８ｃ，８ｃ以外の部分（鉛直部分９ｃ，９ｃ）との交差部位１１，１１が、外向きに凸な円弧状になっている。合成樹脂成形品７のエッジの切削加工を行った後、切削加工が施された合成樹脂成形品７のエッジ部分の状態を、実施例１と同様に、目視および手触りによって官能評価した。評価結果を図１１に示す。なお、図１０に示す切削刃３ｃ，３ｃにより切削加工を行った場合には、成形誤差によって合成樹脂成形品７の厚みが極端に厚くなっている部分においても、図１２の如き形状のエッジが形成され、段差が形成されることはなかった。
【００１９】
［比較例１〜３］
また、比較のために、切削刃の形状を単純な円弧状（曲率半径２．５ｍｍ、１／３円）にした工具を用い、それ以外は、上記実施例１と同様にして、種々の厚み（３．５ｍｍ，４．０ｍｍ，４．５ｍｍの３種類）を有する合成樹脂成形品７のエッジの切削加工を行った。切削加工が施された合成樹脂成形品７のエッジ部分の評価結果を図１３に示す。
【００２０】
図６、図９、図１１、図１３から、本発明に係る特定形状の切削刃を有する工具を用いた場合（実施例１〜２４）には、良好な切削加工面が得られたことが分かる。また、各切削刃３，３の曲線部分４の曲率半径Ｒを、成形品のエッジ部分の厚みの０．６倍以上０．７５倍以下に調整した場合には、きわめて良好な切削加工面が得られたことが分かる。一方、単純な円弧状の切削刃を有する工具を用いた場合（比較例１〜３）には、良好な切削加工面が得られなかったことが分かる。
【００２１】
なお、本発明の切削方法の構成は、上記した各実施例の態様に何ら限定されるものではなく、工具の形状等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更できる。たとえば、工具は、２つの切削刃を回転軸に対して対称に設けたものに限定されず、１つの切削刃のみを設けたものや、３つ以上の切削刃を設けたものでも良い。さらに、合成樹脂成形品を固定するための方法も、バキューム吸引による固着に限定されず、ネジなどを利用した狭持による固着等でも良い。一方、切削加工する合成樹脂成形品は、オートバイ用風防に限定されず、自動車用バイザー等のその他の合成樹脂成形品でも良い。加えて、上向き直線部分、下向き直線部分は、それぞれ、曲線部分の上下に、工具の回転軸に対して所定角度だけ傾斜するように連設されたものであれば良く、その長さは、曲線部分の曲率半径Ｒと同じ長さに限定されず、必要に応じて適宜変更することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係る合成樹脂成形品のエッジの切削加工方法は、用いる工具に回転軸に対して対称に設けられた２つの外向きの切削刃が、上下幅の０．６倍以上で０．７５倍より小さな曲率半径Ｒを有する凹状の曲線部分の上下に、上向き直線部分と下向き直線部分とを、それぞれ、工具の回転軸に対して４５度以上６０度以下の角度を成すように傾斜させて連設した形状を有しているとともに、前記切り欠きの幅が前記合成樹脂成形品のエッジの幅よりも大きくなっており、かつ、各切削刃が、切り欠きの上向き直線部分および下向き直線部分の外側の端縁と切り欠きの上下に設けられた鉛直部分との交差部位を外向きに凸な円弧状に形成したものであるので、加工装置に回転自在に設置することによって、合成樹脂製の成形品のエッジを短時間の内に効率良く切削することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＮＣ旋盤装置の工具設置部分を示す説明図である。
【図２】工具を示す説明図である。
【図３】工具の先端（回転軸方向から見た工具の先端）を示す説明図である。
【図４】工具の切削刃を示す説明図である。
【図５】合成樹脂成形品のエッジの切削加工の様子を示す説明図である。
【図６】エッジ部分の評価結果を示す表である。
【図７】切削加工後の合成樹脂成形品のエッジ部分を示す写真である。
【図８】工具の切削刃を示す説明図である。
【図９】エッジ部分の評価結果を示す表である。
【図１０】工具の切削刃を示す説明図である。
【図１１】エッジ部分の評価結果を示す表である。
【図１２】切削されたエッジ部分を示す説明図（合成樹脂成形品の断面図）である。
【図１３】エッジ部分の評価結果を示す表である。
【図１４】従来の切削加工の様子を示す説明図である。
【符号の説明】
２・・工具、３ａ〜３ｃ・・切削刃、４ａ〜４ｃ・・曲線部分、５ａ〜５ｃ・・上向き直線部分、６ａ〜６ｃ・・下向き直線部分、７・・合成樹脂成形品、８ａ〜８ｃ・・切り欠き、１１・・交差部分、Ｒ・・曲率半径。

Claims

２つの外向きの切削刃を回転軸に対して対称に設けた工具を用いた合成樹脂成形品のエッジの切削加工方法であって、
各切削刃が、中央近傍に切り欠きを設けたものであり、
その切り欠きが、上下幅の０．６倍以上で０．７５倍より小さな曲率半径Ｒを有する凹状の曲線部分の上下に、上向き直線部分と下向き直線部分とを、それぞれ、工具の回転軸に対して４５度以上６０度以下の角度を成すように傾斜させて連設した形状を有しているとともに、前記切り欠きの幅が前記合成樹脂成形品のエッジの幅よりも大きくなっており、かつ、
各切削刃が、切り欠きの上向き直線部分および下向き直線部分の外側の端縁と切り欠きの上下に設けられた鉛直部分との交差部位を外向きに凸な円弧状に形成したものであることを特徴とする合成樹脂成形品のエッジの切削加工方法。