JP5272249B2 - 曲線切断用メタルソーとその加工方法と加工装置 - Google Patents

曲線切断用メタルソーとその加工方法と加工装置 Download PDF

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Description

本発明は、メタルソー(丸鋸)に係わり、特に、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板を曲線切断する新規な曲線切断用メタルソーとその加工方法と加工装置に関するものである。
近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、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ため、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曲線切断は、専用の曲線切断機や手工具(丸鋸を使用した切断具)や曲刃カッターにより曲線切断されている。
上記専用の曲線切断機の一例に、薄板切断加工機が提供されている。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ができるとしたものである。(例えば、特許文献1参照。)。
上記曲刃カッターは、平円形カッター(丸鋸を含む)を改良したもので、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。これにより、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ことができる。次に、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。(例えば、特許文献2参照。)。
実開平05−029625号公報 実公平06−036881号公報
上記薄板切断加工機は、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曲線加工に限定される。これが為に、加工曲線が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曲線加工を要求される曲線加工には適用できない。
上記の他、航空機等の構造部材(主翼尾翼胴体等)の加工を損ねる大きな問題点が存在しており、これらの問題を早急に解決された曲線切断用メタルソーと、この曲線切断用メタルソーによる加工方法や曲線切断用メタルソーによる加工装置の開発が求められている。
本発明は、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板を任意形状の高精度製品として容易に曲線切断できる新規な曲線切断用メタルソーとこの曲線切断用メタルソーによる加工方法と曲線切断用メタルソーによる加工装置を提供するものである。
上記目的を達成するべく本発明の請求項1の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、回転駆動軸に装着される取付環の中心に取付孔を有し外周には円板状の台金とこの外周縁に切刃を備えたメタルソーであって、上記メタルソーの台金は複数枚の扇状放射板を等間隔に分割配列され、更に、上記扇状放射板は、撓み可能なバネ鋼又は可能な樹脂材を取付環に着脱可能に分割配列され、上記扇状放射板は回転軸芯方向の左右側面への外力により回転軸芯方向へ湾曲状に撓み可能とした曲線切断用メタルソーと、
上記曲線切断用メタルソーを回転駆動軸に装備する回転モータと、上記回転モータを内装して工作機械の加工ヘッドの回転主軸に装着してCNC制御装置による旋回制御で切断方向を制御される曲線加工ユニットと、上記曲線加工ユニットに備えて上記曲線切断用メタルソーの各扇状放射板の外周部をその回転軸芯方向となる左右側面への外力±Pで湾曲状に撓ませる撓み付与手段と、上記撓み付与手段はCNC制御装置からの指令を受けて曲線制御指令を発する二次元送り制御部と、上記二次元送り制御部からの二次元送りの曲線制御指令により台金の外周部を左右側面方向に撓み制御する曲線加工制御部とを具備し、被加工板を任意形状に曲線切断することを特徴とする。
本発明の請求項2の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項1記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に向けて高圧気体叉は高圧流体を噴射するように配置された一対のノズルであることを特徴とする。
本発明の請求項3の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項2記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記高圧気体は、空気叉は窒素ガス等の不燃性気体であることを特徴とする。
本発明の請求項4の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項2記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記高圧流体は、水叉はクーラント液等の冷却と潤滑液体であることを特徴とする
本発明の請求項5の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項3又は4記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記高圧気体叉は高圧流体は、上記扇状放射板の回転軸芯から各扇状放射板間の隙間を流通させて被加工板及び切刃に向けて噴出すること特徴とする
本発明の請求項6の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項1記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に配置され左右側面を両側から把持する一対の回転ローラーであることを特徴とする
本発明の請求項7の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項1記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に配置され磁力引きする一対のマグネットであることを特徴とする。
本発明の請求項8の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項1記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に向けて配置され真空引きする一対のノズルであることを特徴とする。
本発明の請求項9の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、請求項1記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置において、上記曲線切断用メタルソーの全体をカバー体で包囲し、真空引き手段により集塵,負圧するとともに、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射することを特徴とする
本発明の請求項10の曲線切断用メタルソーによる加工方法は、回転駆動軸に装着される取付環の中心に取付孔を有し外周には円板状の台金とこの外周縁に切刃を備えたメタルソーであって、上記メタルソーの台金は複数枚の扇状放射板を等間隔に分割配列され、更に、上記扇状放射板は、撓み可能なバネ鋼又は可能な樹脂材を取付環に着脱可能に分割配列され、上記扇状放射板は回転軸芯方向の左右側面への外力により回転軸芯方向へ湾曲状に撓み可能とした曲線切断用メタルソーは、
曲線加工ユニットの回転モータに備えて工作機械の加工ヘッドの回転主軸を制御するCNC制御装置による旋回制御で切断方向を制御され、更に、上記曲線加工ユニットに備える撓み付与手段は、CNC制御装置からの指令を受けて曲線制御指令を発する二次元送り制御部からの二次元送りの曲制御指令により各扇状放射板の外周部を左右側面方向に撓み制御する曲線加工制御部により、上記曲線切断用メタルソーの各扇状放射板の外周部をその回転軸芯方向となる左右側面への外力±Pで湾曲状に撓ませ、被加工板を任意形状に曲線切断することを特徴とする曲線切断用メタルソーによる加工方法。
本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、撓み付与手段により曲線切断用メタルソーに対して任意形状に曲線制御して被加工板の切断作業を実施させることができる。また、撓み付与手段は、一対のノズルを扇状放射板の左右側面に配置し、空気の高圧気体を円板状の台金の左右側面、叉は扇状放射板の左右側面に噴射する時の左右噴射圧の差圧可変制御により円板状の台金、叉は扇状放射板の直伸左右撓み調節ができる。また、撓み付与手段は、高圧気体を窒素ガス等の不燃性気体としたから、切刃各扇状放射板被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用ができる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、撓み付与手段に供給する高圧流体を水又はクーラント液等の冷却潤滑液体としたから、扇状放射板の直伸左右撓み調節を行ないながら切刃被加工板の切断部に対する冷却作用や切粉の排出作用ができる。また、撓み付与手段に供給する高圧気体を撓み付与手段のノズルから扇状放射板の左右側面に向けて噴出されるから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、扇状放射板の撓み冷却等ができる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、撓み付与手段に供給する高圧気体が扇状放射板の回転軸芯から各扇状放射板間の隙間を流通させて被加工板及び切刃に向けて噴出され、各扇状放射板間の隙間内に堆積する切粉は効率良く排除されるとともにこの箇所の冷却作用ができる。また、曲線切断用メタルソーによる加工装置は、撓み付与手段が扇状放射板の左右側面に配置され真空引きする一対のノズルであるから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、切断部の周辺の塵埃の回収作用ができる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、曲線切断用メタルソーの全体をカバー体で包囲し、真空引き手段により集塵負圧させ、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射し、円板状の台金の左右側面叉は扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働くとともに切断部の周辺の塵埃の回収作用ができる。更に、窒素ガスの噴射により切刃各扇状放射板被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用ができる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、円板状の台金の左右側面叉は扇状放射板の左右側面に配置した一対のマグネットの磁力により扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良くでき、また、円板状の台金の左右側面叉は扇状放射板の左右側面に配置した一対の回転ローラーで左右側面を両側から把持し、円板状の台金の左右側面叉は扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が直接的に効率良くできる。
本発明の曲線切断用メタルソーによる加工方法は、曲線切断用メタルソーの全周囲に等間隔に分割配列させた複数枚の扇状放射板を、この回転軸方向となる扇状放射板の左右側面へ撓み付与手段の外力により撓ませることで曲線切断用メタルソーの切断方向が制御され、上記曲線切断用メタルソーは、これを備える曲線加工ユニットがCNC制御装置で運転される加工ヘッドの旋回制御により切断方向に向けて送り制御されるから、被加工板を任意形状の曲線切断が連続して効率良くできる。更に、円板状の台金からなる1枚の曲線切断用メタルソーにおいても、同様の効果が得られる。
本発明の第1の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの斜視図である。 本発明の第1の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの断面図と部分図である。 本発明の第1の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの正面図である。 本発明の第1の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの正面図である。 本発明の第1の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの斜視図である。 本発明の第1の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの斜視図である。 本発明の第2の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの斜視図である。 本発明の第2の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの断面図と部分図である。 本発明の第2の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーの斜視図である。 本発明の第3と5の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーによる加工装置の正面図である。 本発明の第3と5の実施の形態を示し、加工装置の平面図である。 本発明の第4と6の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーによる加工装置の正面図である。 本発明の第4と6の実施の形態を示し、加工装置の平面図である。 本発明の第5の実施の形態を示し、曲線切断用メタルソーによる加工装置の正面図である。 本発明の第5の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第5の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第5の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第5の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第6の実施の形態を示し、加工装置の正面図である。 本発明の第6の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第6の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第6の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。 本発明の第6の実施の形態を示し、加工装置の断面図である。
以下、図1乃至図23を参照して本発明の各実施の形態を順次に説明する。
本発明の第1の実施の形態となる曲線切断用メタルソー10〜13は、図1〜図6に示すように、細部の設計変更が各々施されている。以下、具体的な構成を説明する。先ず、図1〜図3において、曲線切断用メタルソー10は、円板状の台金1の中心部に外部駆動源となる回転モータMの回転駆動軸S0(図11に示す)に装着される取付環2とこの中心に取付孔2Aを有し、上記台金の外周縁Aに切刃Cを備えている。上記曲線切断用メタルソー10は、台金における取付環2の全周囲に複数枚の扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・1Iを等間隔に分割配列されたものである。上記扇状放射板は、図2に示すように、この回転軸芯方向Oとなる扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・の左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向へ撓み、外力±Pが無くなれば元の直伸した状態に戻るバネ鋼B1又は樹脂材B2の単品材質で形成されている。図1にバネ鋼B1による曲線切断用メタルソー10を示し、図2に樹脂材B2による曲線切断用メタルソー11を示している。更に、上記曲線切断用メタルソー10,11は、図3に示すように、等間隔に分割配列された扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・を、撓み可能なバネ鋼B1と撓み可能な樹脂材B2とを交互に分割配列させた複合材質の曲線切断用メタルソー12としても良く。図4に示すように、扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・を、撓み可能なバネ鋼B1と撓み可能な樹脂材B2とを不等枚数関係で分割配列させた複合材質の曲線切断用メタルソー13としても良い。
また、各扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・は、図1,図3に示すように、取付環2の外周囲に着脱不能な連結手段(例えばロウ付け)に固着させても良いし、図2のように、着脱可能な連結手段Kにより付設されている。その連結手段Kは、例えば、雄(ロ)雌(イ)の係合によっている。続いて、上記台金の外周縁Aに備えた切刃Cについて、図2に示すように、上記曲線切断用メタルソー10〜13において、超硬チップC1による場合と、ダイヤモンドチップC2による場合とがある。この異種チップC1,C2を各扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・毎に付設させたユニットとし、これを図5に示すように、扇状放射板1A,1B,1C・・・の外周縁Aに備える切刃C1,C2は、異なる材質の切刃C1,C2を交互に付設したものである。これにより、外周切刃が異なる材質(異種チップC1,C2)のメタルソーの各扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・を製作し、異種チップの各扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・を取付環2に交互に組み付けることで、不連続切刃メタルソーが容易に得られる。更に、上記扇状放射板の外周縁に備える切刃C1,C2は、図6に示すように、不等ピッチ(不等リード、例えば、ピッチ2mm,ピッチ3mm)P1,P2の切刃C1,C2を交互に付設したものであっても良い。
上記のように、扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・の材質変更(バネ鋼B1又は樹脂材B2)、切刃の異種チップC1,C2、切刃ピッチP1,P2からなる三要素の最適組み合せが可能となる。しかして、図10に示すように、曲線切断用メタルソーによる加工装置100には、切断すべき被加工板材Wの材質や板厚や曲率半径等の変更に応じた最適な曲線切断用メタルソー10〜13、その他の曲線切断用メタルソーにも拡大的に設計変更して選択使用される。
本発明の第1の実施の形態となる曲線切断用メタルソー10〜13は、以下のように作用する。先ず、台金1を複数枚の扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・で等間隔に分割配列させ、図2に代表して示すように、上記扇状放射板をこの回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向Oへ撓み制御される。これにより、扇状放射板がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態にある時は、曲線切断用メタルソーによる切断すべき被加工板材Wの直線切断が可能となる。また、扇状放射板がこの左側面に対して湾曲した状態にある時は、板材に対する曲線切断用メタルソーの断面形状に倣った左側面方向への曲線切断が可能となる。そして、扇状放射板がこの右側面に対して湾曲した状態にある時は、被加工板材Wに対する曲線切断用メタルソーの断面形状に倣った右側面方向への曲線切断が可能となる。
また、上記曲線切断用メタルソー10〜13は、上記扇状放射板1A,1B,1C・・が、撓み可能なバネ鋼B1又は樹脂材B2、又は撓み可能なバネ鋼と撓み可能な樹脂材とを交互に分割配列させている。これにより、被加工板材Wの被切削抵抗に対応して、扇状放射板の左右側面への撓み量や直伸性を適正に合わせられる作用に優れ、被加工板材Wに対する曲線切断用メタルソー左右方向の任意な曲線切断や直線切断が的確正確に実施可能となる。更に、本発明の曲線切断用メタルソー10〜13の作用は、上記扇状放射板1A,1B,1C・・・の外周縁Aに備える切刃Cは、異なる材質の切刃(異種チップC1,C2)を交互に付設したもの、又は上記扇状放射板の外周縁に備える切刃は、(不等リード、例えば、ピッチ2mm,ピッチ3mm)P1,P2の切刃(異種チップC1,C2)を交互に付設したもので、難削材の板材に対する切断作用が円滑に行える。
本発明の曲線切断用メタルソー11は、各扇状放射板1A,1B,1C・・・が取付環2の全周囲に着脱可能に付設されているから、一つの扇状放射板やその外周の切刃Cが損傷すれば、その扇状放射板のみの交換が可能となり、メタルソー全体の取替えを要せずランニングコスト低く抑えた切断が行われる。
本発明の第1の実施形態となる曲線切断用メタルソー10〜13によれば、下記の効果が奏せられる。特に、台金を複数枚の扇状放射板(分割台金)で等間隔に分割配列させ、上記扇状放射板をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ撓み可能としたから、扇状放射板が直伸状態では、曲線切断用メタルソーの直線切断ができる。扇状放射板が左側面に湾曲した状態では、板材に対する曲線切断用メタルソーの断面形状に倣った左側面方向への曲線切断ができる。そして、扇状放射板が右側面に湾曲した状態では、板材に対する曲線切断用メタルソーの断面形状に倣った右側面方向への曲線切断ができる。
更に、曲線切断用メタルソー10〜13によれば、扇状放射板が、撓み可能なバネ鋼又は樹脂材又は撓み可能なバネ鋼と撓み可能な樹脂材とを交互に分割配列したから、扇状放射板の撓みや直伸性に優れ、板材に対する曲線切断用メタルソーによる左右方向の任意な曲線切断や直線切断が効果的にできる。更に、上記扇状放射板の外周縁の切刃は、異なる材質の切刃を交互に付設又は上記扇状放射板の外周縁の切刃を不等ピッチ(不等リード)の切刃を交互に付設したから、難削材の板材に対する切断作用が円滑にできる。
続いて、本発明の第2の実施の形態となる曲線切断用メタルソー20を図7に示す。
その構成の特徴は、複数枚の扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・に替えて、1枚の可撓性材質で構成させたものである。具体的には、円板状の台金1は、その中心部に外部駆動源となる回転モータMの回転駆動軸S0(図11に示す)に装着される取付環2とこの中心に取付孔2Aを有し、外周縁Aに切刃Cを備えた曲線切断用メタルソー20である。上記台金は、取付環2の全周囲に1枚の可撓性材質で形成し、上記台金1の回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pにより回転軸方向へ撓み、外力±Pが無くなれば元の直伸した状態に戻るバネ鋼B1又は樹脂材B2の単品材質で形成されている。図7にバネ鋼B1による曲線切断用メタルソー20を示し、図8に樹脂材B2による曲線切断用メタルソー21を示している。上記曲線切断用メタルソー20,21において、切刃Cは、超硬チップC1による場合と、ダイヤモンドチップC2とがある。この異種チップC1,C2は、図7に示すように、異なる材質の切刃C1,C2を交互に付設した曲線切断用メタルソー20としてもよい。これにより、不連続切刃メタルソーが容易に得られる。更に、上記切刃C1,C2は、図9に示すように、不等ピッチ(不等リード、例えば、ピッチ2mm,ピッチ3mm)P1,P2の切刃C1,C2を交互に付設した曲線切断用メタルソー22としてもよい。
本発明の第2の実施の形態となる曲線切断用メタルソー20〜22の作用を、以下に説明する。先ず、台金1は、この回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向Oへ撓み可能な1枚の素材で構成したから、図8に示すように、台金1がこの左右側面に対して均等にバランスした直伸状態にある時は、曲線切断用メタルソー20〜22による切断すべき被加工板材Wの直線切断が可能となる。また、台金1がこの左側面に対して湾曲した状態にある時は、板材に対する曲線切断用メタルソー20〜22の断面形状に倣った左側面方向への曲線切断が可能となる。そして、台金1がこの右側面に対して湾曲した状態にある時は、板材に対する曲線切断用メタルソー20〜22の断面形状に倣った右側面方向への曲線切断が可能となる。
また、上記曲線切断用メタルソー20〜22は、上記台金1が、撓み可能なバネ鋼B1又は樹脂材B2であるから、台金1の左右側面への撓み量や直伸性に優れ、板材に対する曲線切断用メタルソー20〜22による左右方向の任意な曲線切断や直線切断が的確正確に実施可能となる。更に、曲線切断用メタルソー20〜22の作用は、上記台金1の外周縁Aに備える切刃Cは、異なる材質の切刃(異種チップC1,C2)を交互に付設したもの、又は上記台金1の外周縁に備える切刃は、(不等リード、例えば、ピッチ2mm,ピッチ3mm)P1,P2の切刃(異種チップC1,C2)を交互に付設したものであるから、難削材の板材に対する切断作用が円滑に行える。
本発明の実施形態となる曲線切断用メタルソー20〜22によれば、下記の効果が奏せられる。特に、台金をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により回転軸芯方向へ撓み可能としたから、台金が直伸状態では、曲線切断用メタルソーの直線切断ができる。台金が左側面に湾曲した状態では、板材に対する曲線切断用メタルソーの断面形状に倣った左側面方向への曲線切断ができる。そして、台金が右側面に湾曲した状態では、板材に対する曲線切断用メタルソーの断面形状に倣った右側面方向への曲線切断ができ、自由自在な任意形状に効率良く曲線切断できる。
更に、本発明の曲線切断用メタルソー20〜22は、台金1が、撓み可能なバネ鋼B1又は撓み可能な樹脂材B2としたから、台金1の撓みや直伸性に優れ、板材に対する曲線切断用メタルソー20〜22による左右方向の任意な曲線切断や直線切断が効果的にできる。更に、上記台金の外周縁の切刃は、異なる材質の切刃を交互に付設又は上記台金の外周縁Aの切刃Cを不等ピッチ(不等リード)P1,P2の切刃C1,C2を交互に付設したから、難削材の板材に対する切断作用が円滑にできる。
続いて、本発明の第3の実施の形態となる曲線切断用メタルソーによる加工方法は、上記曲線切断用メタルソー10〜13を使用した加工方法である。その詳細方法は、図10と図11に示すように、全周囲Aに等間隔に分割配列させた複数枚の扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・を、この回転軸方向Oとなる扇状放射板の左右側面への外力±Pにより回転軸方向Oへ撓み可能とした曲線切断用メタルソー10〜13に対し、上記扇状放射板1A,1B,1C・・・を撓み付与手段50により左右側面へ撓ませることで被加工板Wを任意形状に曲線切断される。即ち、上記加工方法を実施するための加工装置100の構成を簡潔に説明する。上記曲線切断用メタルソー10〜13は、曲線加工ユニット80内に備える回転モータMの回転駆動軸S0に装着されて回転駆動される。上記曲線加工ユニット80は、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御されるように連結されている。上記曲線加工ユニット80に備える曲線切断用メタルソー10〜13の左右両側に撓み付与手段50が対向配置されている。これで、CNC制御装置70からの運転指令を受ける二次元送り制御部60は、曲線制御指令ekにより曲線加工制御部65が撓み付与手段50を駆動して扇状放射板1A,1B,1C・・・を外力±Pにより回転軸芯方向Oの左右側面へ撓み制御させる。
上記曲線切断用メタルソー10〜13を備える曲線加工ユニット80は、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御される。これと同時に、二次元送り制御部60は、曲線制御指令ekにより曲線加工制御部65が撓み付与手段50を駆動して扇状放射板1A,1B,1C・・・の左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向Oへ撓ませる。外力±Pが無くなれば元の直伸した状態に戻る扇状放射板1A,1B,1C・・・の左右撓み制御量に合わせた曲線方向kに曲線切断用メタルソー10〜13を向ける。これにより、上記曲線切断用メタルソー10〜13は、曲線加工ユニット80内に備える回転モータMにより回転駆動され、被加工板Wを任意形状に曲線切断する。
続いて、本発明の第4の実施の形態となる曲線切断用メタルソー20〜22による加工方法を説明する。図12と図13に示すように、台金1をこの回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pにより撓み可能な1枚の素材で構成した曲線切断用メタルソーであり、上記台金1を撓み付与手段50により左右側面へ撓ませることで被加工板Wを任意形状に曲線切断される。上記加工方法を実施するための加工装置200の構成は、上記加工装置100の構成と同一につき、同一符号を附して説明を省略する。
上記1枚の素材で構成した曲線切断用メタルソー20〜22を備える曲線加工ユニット80は、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御される。これと同時に、二次元送り制御部60は、曲線制御指令ekにより曲線加工制御部65が撓み付与手段50を駆動して台金1の左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向Oへ撓ませる。外力±Pが無くなれば元の直伸した状態に戻る台金1の左右撓み制御量に合わせた曲線方向kに曲線切断用メタルソー20〜22を向ける。これにより、上記曲線切断用メタルソー20〜22は、曲線加工ユニット80内に備える回転モータMにより回転駆動され、被加工板Wを任意形状に曲線切断する。
上記第3及び第4の実施の形態となる曲線切断用メタルソー10〜13,20〜22による加工方法によると、下記の効果が奏せられる。上記曲線切断用メタルソーは、この回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向Oへ撓み可能な素材による構成であり上記撓み付与手段50により左右側面へ撓まされて被加工板Wを任意形状に曲線切断できる。即ち、上記曲線切断用メタルソーは、撓み付与手段50を備える曲線加工 ユニット80に対して、二次元送り制御部60からの曲線制御指令ekにより曲線切断用メタルソーの左右撓み制御量を合わせることができ、CNC制御装置70による加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御により曲線方向kに送り制御でき、被加工板Wに対して自由自在な任意形状に効率良く曲線切断できる。
続いて、図10と図11に示す本発明の第5の実施の形態となる曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、図1〜図6に示す上記曲線切断用メタルソー10〜13を対象としている。この曲線切断用メタルソー10〜13は、全周囲に等間隔に分割配列させた複数枚の扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・と上記扇状放射板(分割台金)をこの回転軸芯方向Oとなる左右側面へ外力±Pにより撓み可能とした可撓性材B1,B2と、上記可撓性材とした各扇状放射板(分割台金)の外周縁Aに付設した切刃Cとを備える。上記曲線切断用メタルソーによる加工装置100の具体的な構成は、上記加工方法の項で説明したように、図10と図11に示す。即ち、上記曲線切断用メタルソー10〜13は、曲線加工ユニット80内に備える回転モータMの回転駆動軸S0に装着されて回転駆動される。上記曲線加工ユニット80は、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御されるように連結されている。上記曲線加工ユニット80に備える曲線切断用メタルソー10〜13の左右両側に撓み付与手段50が対向配置されている。これで、CNC制御装置70からの運転指令を受ける二次元送り制御部60は、曲線制御指令ekにより曲線加工制御部65が撓み付与手段50を駆動して扇状放射板1A,1B,1C・・・を外力±Pにより回転軸芯方向Oの左右側面へ撓み制御させる。
上記曲線切断用メタルソー10〜13を備える曲線加工ユニット80は、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御される。これと同時に、二次元送り制御部60は、曲線制御指令ekにより曲線加工制御部65が撓み付与手段50を駆動して扇状放射板1A,1B,1C・・・の左右側面への外力±Pにより回転軸芯方向Oへ撓ませる。外力±Pが無くなれば元の直伸した状態に戻る扇状放射板1A,1B,1C・・・の左右撓み制御量に合わせた曲線方向kに曲線切断用メタルソー10〜13を向ける。これにより、上記曲線切断用メタルソー10〜13は、曲線加工ユニット80内に備える回転モータMの回転駆動軸S0に装着されて回転駆動される。
上記撓み付与手段50は、図14と図15に示すように、扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・の左右側面に配置され高圧気体EOを噴射する一対のノズルN1,N2を備えている。上記高圧気体EOは、各種の素材が使用される。例えば、空気Eであり、叉は、窒素ガスN等の不燃性気体N0である。更に、上記高圧流体EOは、水W1叉は、クーラント液等の冷却・潤滑液体W2である。そして、上記高圧気体叉は高圧流体EOは、撓み付与手段50の一対のノズルN1,N2から扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・の左右側面に向けて噴出される。尚、上記窒素ガスN等の不燃性気体N0を高圧気体EOとして使用する実施例においては、図14に示すように、曲線切断用メタルソー10〜13の全体をカバー体CBで包囲し、窒素ガスNをカバー体内の切刃Cに噴射するものとしても良い。
上記高圧気体叉は高圧流体EOは、上記曲線切断用メタルソー20〜22において、図15に示す補助噴射方式が採用される。その構成は、高圧気体叉は高圧流体EOが通路90から上記扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・の回転軸芯Oに送られ、ここから各扇状放射板(分割台金)間の隙間Xを流通させて外径方向に放出させることで被加工板W及び切刃Cに向けて噴出される。
上記撓み付与手段50において、別の実施形態として、図16に示すように、扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・の左右側面に一対のノズルN1,N2を配置し、真空ポンプV1で真空引きするものである。そして、上記曲線切断用メタルソー10〜13の全体をカバー体CBで包囲し、真空ポンプV2による真空引き手段により集塵作用負圧化を倍増する。
上記撓み付与手段50において、別の実施形態として、図17に示すように、扇状放射板(分割台金)1A,1B,1C・・・の左右側面に配置され一対のマグネットM1,M2で磁力引きするものである。
上記撓み付与手段50において、別の実施形態として、図18に示すように、扇状放射板(分割台金)の左右側面に配置され左右側面を両側から把持する一対の回転ローラーR1,R2である。
本発明の第5の実施の形態となる曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、以下の如く作用する。先ず、曲線切断用メタルソー10〜13の使用時は、図10と図11に示すように,円板状の台金1の外周囲に複数枚の扇状放射板1A,1B,1C・・・が等間隔に分割配列されており、上記扇状放射板の外周部が回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pで湾曲状に撓み可能となる。上記曲線切断用メタルソー10〜13は、加工ヘッドHの回転主軸Sに装着して回転される曲線加工ユニット80内に備える回転モータMにより回転駆動される。上記曲線加工ユニット80は、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドHの回転主軸Sの接続部80Aに旋回制御されるように連結されている。そして、曲線加工ユニット80内に備える撓み付与手段50は、二次元送り制御部60からの曲線制御指令ekにより上記曲線切断用メタルソーの各扇状放射板の外周部をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により撓ませる。即ち、上記撓み付与手段50に対しては、曲線加工制御部65により少なくとも二次元送りの曲線制御指令ekにより扇状放射板の外周部を左右側面に撓み制御させる外力±Pを付与し、被加工板Wを任意形状の曲線方向Kに切断させられる。これにより、被加工板Wに対して任意形状に曲線制御されての曲線切断の作業が行われる。
また、上記曲線切断用メタルソー10〜13による加工装置100において、上記撓み付与手段50は、一対のノズルN1,N2を扇状放射板1A,1B,1C・・・の左右側面に配置されているから、空気の高圧気体を扇状放射板の左右側面に噴射する時、左右噴射圧の差圧可変制御により扇状放射板の直伸左右撓み調節が行われる。
また、曲線切断用メタルソー10〜13による加工装置100は、上記高圧気体を窒素ガス等の不燃性気体とすれば、切刃各扇状放射板被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソー10〜13による加工装置100は、図15に示すように、上記高圧気体を水W1又はクーラント液W2等の冷却・潤滑液体とすれば、扇状放射板の直伸左右撓み調節を行ないながら切刃被加工板の切断部に対する冷却作用や切粉の排出作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、上記高圧気体は、撓み付与手段50のノズルN1,N2から扇状放射板1A,1B,1C・・・の左右側面に向けて噴出されるから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、扇状放射板の撓み・冷却等が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、上記高圧気体は、図15に示すように、上記扇状放射板の回転軸芯から各扇状放射板間の隙間を流通させて被加工板及び切刃に向けて噴出されるから、各扇状放射板間の隙間内に堆積する切粉は効率良く排除されるとともにこの箇所の冷却作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、図16に示すように、上記撓み付与手段は、扇状放射板の左右側面に配置され真空引きする一対のノズルであるから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、切断部の周辺の塵埃の回収作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、図16に示すように、曲線切断用メタルソーの全体をカバー体CBで包囲し、真空引き手段V2により集塵・負圧するとともに、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射するから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働くとともに切断部の周辺の塵埃の回収作用が行われる。更に、窒素ガスの噴射により切刃各扇状放射板被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、図17に示すように、扇状放射板の左右側面に配置した一対のマグネットの磁力により扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働く。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、図18に示すように、扇状放射板の左右側面に配置した一対の回転ローラーR1,R2により左右側面を両側から把持するから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が直接的に効率良く働く。
第5の実施の形態となる曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、下記の効果が得られる。本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置は、高圧気体を水又はクーラント液等の冷却潤滑液体としたから、扇状放射板の直伸左右撓み調節を行ないながら切刃・被加工板の切断部に対する冷却作用や切粉の排出作用ができる。また、高圧気体を撓み付与手段のノズルから扇状放射板の左右側面に向けて噴出されるから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、扇状放射板の撓み冷却等ができる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、高圧気体が扇状放射板の回転軸芯から各扇状放射板間の隙間を流通させて被加工板及び切刃に向けて噴出され、各扇状放射板間の隙間内に堆積する切粉は効率良く排除されるとともにこの箇所の冷却作用ができる。また、撓み付与手段が扇状放射板の左右側面に配置され真空引きする一対のノズルであるから、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、切断部の周辺の塵埃の回収作用ができる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、曲線切断用メタルソーの全体をカバー体で包囲し、真空引き手段により集塵負圧させ、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射し、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働くとともに切断部の周辺の塵埃の回収作用ができる。更に、窒素ガスの噴射により切刃各扇状放射板被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用ができる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置100は、扇状放射板の左右側面に配置した一対のマグネットの磁力により扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が効率良くでき、また、扇状放射板の左右側面に配置した一対の回転ローラーで左右側面を両側から把持し、扇状放射板に対する撓みや直伸させる作用力が直接的に効率良くできる。
続いて、本発明の第6の実施の形態となる曲線切断用メタルソー20〜22による加工装置200は、第5の実施の形態となる加工装置100と略同一構成である。図7〜図9図12図13に示すように構成されている。台金1は、この外周縁をこの回転軸芯方向Oとなる左右側面へ外力±Pにより撓み可能とし、全体を1枚の可撓性材となるバネ鋼B1叉は樹脂材B2で構成している。上記可撓性材とした台金1の外周縁Aに切刃Cを備えている。そして、図12と図13に示すように、上記切刃を付設した台金1を左右側面へ撓ませる撓み付与手段50と、上記撓み付与手段50は、曲線切断用メタルソー20〜22の両側における前後に対向配置されている。これで、少なくとも二次元送り制御部60からの曲線制御指令ekにより曲線加工制御部65が撓み付与手段50を駆動して台金1を左右に撓み制御させる。尚、上記加工ヘッドHは、CNC制御装置70により運転される工作機械の加工ヘッドであり、その回転主軸Sに曲線加工ユニット80の接続部80Aが連結されている。また、上記曲線切断用メタルソー20〜22は、曲線加工ユニット80内に備える回転モータMの回転駆動軸S0に装着されて回転駆動される。その他の構成は、上記加工装置100と同一構成につき、同一符号を附して説明を省略する。
上記撓み付与手段50は、図19と図20に示すように、加工装置200において、台金1の左右側面に配置され高圧気体叉は高圧流体EOを噴射する一対のノズルN1,N2を備えている。上記高圧気体EOは、各種の素材が使用される。例えば、空気Eであり、窒素ガスN等の不燃性気体N0である。更に、上記高圧流体EOは、水W1である。クーラント液等の冷却・潤滑液体W2である。そして、上記高圧気体叉は高圧流体EOは、撓み付与手段50の一対のノズルN1,N2から台金1の左右側面に向けて噴出される。尚、上記窒素ガスN等の不燃性気体N0を高圧気体EOとして使用する実施例においては、図19に示すように、曲線切断用メタルソー20〜22の全体をカバー体CBで包囲し、窒素ガスNをカバー体内の切刃Cに噴射するものとしても良い。
上記高圧気体EOは、上記曲線切断用メタルソー20〜22において、図20に示す補助噴射方式が採用される。その構成は、高圧気体EOが通路90から上記台金1の回転軸芯Oに送られ、ここから台金1の表面を流通させて外径方向に放出させることで被加工板W及び切刃Cに向けて噴出される。
上記撓み付与手段50において、別の実施形態として、図21に示すように台金1の左右側面に一対のノズルN1,N2を配置し、真空ポンプV1で真空引きするものである。そして、上記曲線切断用メタルソー10〜13の全体をカバー体CBで包囲し、真空ポンプV2による真空引き手段により集塵作用・負圧化を倍増する。
上記撓み付与手段50において、別の実施形態として、図22に示すように、台金1・の左右側面に配置され一対のマグネットM1,M2で磁力引きするものである。
上記撓み付与手段50において、別の実施形態として、図23に示すように、台金1の左右側面に配置され左右側面を両側から把持する一対の回転ローラーR1,R2である。
本発明の第6の実施の形態となる曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、以下の如く、上記加工装置100と同様に作用する。先ず、曲線切断用メタルソー20〜22の使用時は、図12と図13に示すように,曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、円板状の台金1の外周部が回転軸芯方向Oとなる左右側面への外力±Pで湾曲状に撓み可能となる。上記曲線切断用メタルソーは、加工ヘッドHの回転主軸Sに装着して旋回制御される曲線加工ユニット80内に備える回転モータMにより回転駆動される。そして、撓み付与手段50は、二次元送り制御部60からの曲線制御指令ekにより上記曲線切断用メタルソーの外周部をこの回転軸芯方向となる左右側面への外力により撓ませる。これにより、曲線切断用メタルソー20〜22は、外周部を左右側面に撓み制御させる外力±Pが付与され、被加工板Wを任意形状の曲線方向Kに切断させられる。これにより、被加工板Wに対して任意形状に曲線制御されての曲線切断の作業が行われる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200において、上記撓み付与手段50は、一対のノズルを台金1の左右側面に配置し、空気の高圧気体を台金1の左右側面に噴射する時の左右噴射圧の差圧可変制御により台金1の直伸左右撓み調節が行われる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200において、上記高圧気体を窒素ガス等の不燃性気体としたから、切刃台金1被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置200において、上記高圧流体を水W1又はクーラント液等の冷却潤滑液体W2としたから、台金1の直伸左右撓み調節を行ないながら切刃被加工板の切断部に対する冷却作用や切粉の排出作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置200において、上記高圧気体は、撓み付与手段のノズルから台金1の左右側面に向けて噴出されるから、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、台金1の撓み冷却等が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置200において、上記撓み付与手段は、台金1の左右側面に配置され真空引きする一対のノズルであるから、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、切断部の周辺の塵埃の回収作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置200においては、曲線切断用メタルソー20〜22の全体をカバー体CBで包囲し、真空引き手段V2により集塵・負圧するとともに、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射するから、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働くとともに切断部の周辺の塵埃の回収作用が行われる。更に、窒素ガスの噴射により切刃台金1被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用が行われる。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、台金1の左右側面に配置した一対のマグネットM1,M2の磁力により台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働く。
また、本発明の曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、台金1の左右側面に配置した一対の回転ローラーR1,R2により左右側面を両側から把持するから、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が直接的に効率良く働く。
第6の実施の形態となる曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、下記の効果が得られる。先ず、被加工板に対して任意形状に曲線制御しての切断作業を実施させることができる。また、撓み付与手段は、一対のノズルを台金1の左右側面に配置し、空気の高圧気体を台金1の左右側面に噴射する時の左右噴射圧の差圧可変制御により台金1の直伸左右撓み調節ができる。また、曲線切断用メタルソーによる加工装置は、高圧気体を窒素ガス等の不燃性気体としたから、切刃台金1被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用ができる。
曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、高圧流体を水又はクーラント液等の冷却潤滑液体としたから、台金1の直伸左右撓み調節を行ないながら切刃被加工板の切断部に対する冷却作用や切粉の排出作用ができる。また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、高圧気体叉は降圧流体を撓み付与手段のノズルから台金1の左右側面に向けて噴出されるから、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、台金1の撓み冷却等ができる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、高圧気体叉は降圧流体が台金1の回転軸芯から台金1の隙間を流通させて被加工板及び切刃に向けて噴出される。また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、撓み付与手段が台金1の左右側面に配置され真空引きする一対のノズルであるから、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働き、更に、切断部の周辺の塵埃の回収作用ができる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、曲線切断用メタルソー20〜22の全体をカバー体CBで包囲し、真空引き手段により集塵・負圧させ、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射し、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良く働くとともに切断部の周辺の塵埃の回収作用ができる。更に、窒素ガスの噴射により切刃台金1被加工板の切断部等の冷却と酸化防止を行いながらの切断作用ができる。
また、曲線切断用メタルソーによる加工装置200は、台金1の左右側面に配置した一対のマグネットM1,M2の磁力により台金1に対する撓みや直伸させる作用力が効率良くでき、また、台金1の左右側面に配置した一対の回転ローラーR1,R2で左右側面を両側から把持し、台金1に対する撓みや直伸させる作用力が直接的に効率良くできる。
尚、本発明の曲線切断用メタルソーと加工方法及び加工装置100,200は、上記各実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。具体的には、上記曲線切断用メタルソー20〜22において、1枚の円板状の台金1の中腹部に放射状に長溝を開けてその外周部Aの撓み量を増大させ、小さな押圧力±Pによっても左右への大きな撓みを可能としても良い。即ち、上記曲線切断用メタルソー10〜13の扇状放射板1A,1B,1C・・・の外周側を連結させた構成としても良い。
更に、加工装置100,200における撓み付与手段50も細部の設計変更が可能であり、上記曲線切断用メタルソー10〜13,20〜22の中腹部となる左右側面の全周面を押圧して撓ませる構成としても良い。この変更によっても上記加工方法及び加工装置と同様な作用、効果が得られる。その他の詳細構成の設計変更も可能である。
本発明は、その対象物を航空機の機体や翼等に使用される板状の被加工物を対象の実施例で説明したものであるが、様々な製品装置における板状の被加工物を対象としての適用が可能である。
1 台金
1A,1B,1C 扇状放射板(分割台金)
2 取付環
2A 取付孔
10〜13 曲線切断用メタルソー
20〜22 曲線切断用メタルソー
50 撓み付与手段
60 二次元送り制御部
65 曲線加工制御部
70 CNC制御装置
80 曲線加工ユニット
80A 接続部
90 通路
100,200 曲線切断用メタルソーによる加工装置
A 外周縁
B1 バネ鋼
B2 樹脂材
C 切刃
C1 超硬チップ
C2 ダイヤモンドチップ
CB カバー体
EO 高圧気体
E 空気
ek 曲線制御指令
k 曲線方向
H 加工ヘッド
M 回転モータ
M1,M2 マグネット
N1,N2 ノズル
N 窒素ガス
N0 不燃性気体
O 回転軸芯方向
S 回転主軸
S0 回転駆動軸
±P 外力
P1,P2 不等ピッチ
R1,R2 回転ローラー
X 隙間
V1,V2 真空ポンプ
W 被加工板
W1 水
W2 クーラント液等の冷却,潤滑液体

Claims (10)

  1. 回転駆動軸に装着される取付環の中心に取付孔を有し外周には円板状の台金とこの外周縁に切刃を備えたメタルソーであって、上記メタルソーの台金は複数枚の扇状放射板を等間隔に分割配列され、更に、上記扇状放射板は、撓み可能なバネ鋼又は可能な樹脂材を取付環に着脱可能に分割配列され、上記扇状放射板は回転軸芯方向の左右側面への外力により回転軸芯方向へ湾曲状に撓み可能とした曲線切断用メタルソーと、
    上記曲線切断用メタルソーを回転駆動軸に装備する回転モータと、上記回転モータを内装して工作機械の加工ヘッドの回転主軸に装着してCNC制御装置による旋回制御で切断方向を制御される曲線加工ユニットと、上記曲線加工ユニットに備えて上記曲線切断用メタルソーの各扇状放射板の外周部をその回転軸芯方向となる左右側面への外力±Pで湾曲状に撓ませる撓み付与手段と、上記撓み付与手段はCNC制御装置からの指令を受けて曲線制御指令を発する二次元送り制御部と、上記二次元送り制御部からの二次元送りの曲線制御指令により台金の外周部を左右側面方向に撓み制御する曲線加工制御部とを具備し、被加工板を任意形状に曲線切断することを特徴とする曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  2. 上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に向けて高圧気体叉は高圧流体を噴射するように配置された一対のノズルであることを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  3. 上記高圧気体は、空気叉は窒素ガス等の不燃性気体であることを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  4. 上記高圧流体は、水叉はクーラント液等の冷却潤滑液体であることを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  5. 上記高圧気体叉は高圧流体は、上記扇状放射板の回転軸芯から各扇状放射板間の隙間を流通させて被加工板及び切刃に向けて噴出すること特徴とする請求項3又は4記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  6. 上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に配置され左右側面を両側から把持する一対の回転ローラーであることを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  7. 上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に配置され磁力引きする一対のマグネットであることを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  8. 上記撓み付与手段は、上記曲線切断用メタルソーの左右側面に向けて配置され真空引きする一対のノズルであることを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  9. 上記曲線切断用メタルソーの全体をカバー体で包囲し、真空引き手段により集塵負圧するとともに、窒素ガスをカバー体内の切刃に噴射することを特徴とする請求項記載の曲線切断用メタルソーによる加工装置。
  10. 回転駆動軸に装着される取付環の中心に取付孔を有し外周には円板状の台金とこの外周縁に切刃を備えたメタルソーであって、上記メタルソーの台金は複数枚の扇状放射板を等間隔に分割配列され、更に、上記扇状放射板は、撓み可能なバネ鋼又は可能な樹脂材を取付環に着脱可能に分割配列され、上記扇状放射板は回転軸芯方向の左右側面への外力により回転軸芯方向へ湾曲状に撓み可能とした曲線切断用メタルソーは、
    曲線加工ユニットの回転モータに備えて工作機械の加工ヘッドの回転主軸を制御するCNC制御装置による旋回制御で切断方向を制御され、更に、上記曲線加工ユニットに備える撓み付与手段は、CNC制御装置からの指令を受けて曲線制御指令を発する二次元送り制御部からの二次元送りの曲制御指令により各扇状放射板の外周部を左右側面方向に撓み制御する曲線加工制御部により、上記曲線切断用メタルソーの各扇状放射板の外周部をその回転軸芯方向となる左右側面への外力±Pで湾曲状に撓ませ、被加工板を任意形状に曲線切断することを特徴とする曲線切断用メタルソーによる加工方法。
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