JP5443190B2 - ワークの加工方法、ワークの加工装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、工具の刃部によりワークを所定の外径形状に加工するワークの加工方法、ワークの加工装置及びプログラムに係り、特にプリント基板等の薄板のワークの外形形状の加工に用いて好適なワークの加工方法、ワークの加工装置及びプログラムに関する。

ワークである基板を、ルータビットと呼ばれる工具により切断し、所定の外径形状に加工する加工装置が、従来から知られている。このような加工装置は、例えば、スピンドルの先端に工具を把持し、これらスピンドル及び工具を、テーブルなどの載置手段に設置された基板に対し、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動可能としている。そして、スピンドルと共に回転する工具を基板に向けてＺ軸方向に下降させ、工具とテーブルとをＸ、Ｙ軸方向に相対移動させることにより、基板を工具の刃部により切削し、所定の外径形状に加工する。

このような加工装置の場合、基板の外径加工時に基板に対する工具のＺ軸方向の位置は一定である。したがって、工具の刃部の基板を切削する切削領域は常に同じであり、この切削領域は早期に摩耗が進行する。摩耗が進行してこの摩耗による加工部材の品質が低下する前に工具を交換する必要があるが、工具の刃部の切削領域が常に同じであると、工具の交換が早期に行われる。

そこで、工具の交換寿命を延長すべく、工具の刃部の基板に対する接触領域を、基板毎或はロット毎に変更する技術が知られている（特許文献１、２参照）。即ち、基板１枚毎或はロット毎に工具の基板に対する高さを変えて、工具の刃部の切削領域を変えることにより、工具の交換寿命を長くする技術が知られている。

特開２００１−１５６４２３号公報 特開平９−１９２９５５号公報

しかしながら、上述の特許文献１、２に記載された技術の場合、基板１枚毎或はロット毎に切削領域を変更するため、工具の交換寿命を十分に長くすることはできない。即ち、基板の加工途中に工具が摩耗により加工限界に到達することを避けるため、工具の加工限界まで十分に余裕がある状態で工具交換を行う必要がある。これは、工具が加工限界に到達した状態で加工を続けると、構成刃先の発生や切削熱の増大が生じ易くなり、加工品質が低下してしまうからである。したがって、特許文献１、２に記載された技術の場合、加工品質を維持するためには、十分な余裕を持って工具を交換する必要があり、工具の交換寿命を十分に長くすることはできない。

本発明は、このような事情に鑑み、加工品質を維持しつつ、工具の交換寿命を長くできるワークの加工方法を実現すべく発明したものである。

本発明は、載置手段に載置されたワーク（Ａ）を、回転軸を中心として工具（２）を回転させつつ、該工具（２）の刃部と前記ワーク（Ａ）とを相対的に前記回転軸に直交する２方向に移動させることにより切削して、所定の外径形状に加工するワークの加工方法において、
前記工具（２）の刃部を回転軸方向に、刃長をＬ、前記ワーク（Ａ）の厚さをｔとして、Ｌ／ｔの整数部分で決められる数の切削領域（２ａ〜２ｃ）に分割して各切削領域（２ａ〜２ｃ）の長さＭがＭ≧ｔとなるようにし、
前記ワーク（Ａ）に加工を施す外径形状を加工指令が異なる位置で複数の加工領域（イ〜ヘ）に分割し、該複数の加工領域（イ〜ヘ）毎に前記各切削領域（２ａ〜２ｃ）を順次変更して加工を行い、
前記各切削領域（２ａ〜２ｃ）により切削した距離をそれぞれ積算して記憶し、該積算距離が所定の寿命距離に達した切削領域を使用しない、
ことを特徴とするワークの加工方法にある。

ここで、加工指令とは一連の加工動作に関する指令をいい、直線加工から曲線加工への連続動作等を含む。

好ましくは、前記加工指令が異なる位置は、前記工具（２）による切削方向が変化する部分（Ｐ１〜Ｐ５）である。

好ましくは、前記複数の切削領域（２ａ〜２ｃ）によるそれぞれの加工は、前記工具（２）の回転数、前記ワーク（Ａ）と前記工具（２）との相対速度である切削速度、前記ワーク（Ａ）に加工を施すべき位置に対する前記工具（２）の位置補正値とのうちの、少なくとも何れかの条件を異ならせて行う。

なお、上記カッコ内の符号は図面と対照するためのものであるが、これにより請求項の記載に何等影響を及ぼすものではない。

請求項１に係る本発明によると、ワークに加工を施す外径形状を加工指令が異なる位置で複数の加工領域に分割し、これら複数の加工領域毎に工具の刃部の複数の切削領域を順次変更して加工するため、工具の刃部の全ての切削領域で、加工限度又は予め設定された設定寿命に到達するまで、或は、これら加工限度又は設定寿命に近づくまで使用できる。また、ワークの加工途中に、工具の刃部の全ての切削領域が加工限度又は予め設定された設定寿命に到達するような場合であっても、加工領域内で寿命に到達しなければ、そのワークの加工前に工具を交換することなく加工が可能であるため、工具をできる限り寿命に近い状態まで使用できる。なお、残りの加工領域を加工したら工具が交換寿命に到達する場合には、その残りの加工領域の加工の前に工具の交換を行えば良い。この結果、加工品質を維持しつつ、工具の交換寿命を長くできる。工具の交換寿命が長くなれば、工具の交換頻度が減るため、製造コストの低減を図れる。また、切削領域毎に切削した距離を積算して記憶し、積算距離が所定の寿命に達した切削領域を使用しないようにしているため、工具の摩耗の程度を一律に管理でき、また、加工限度に到達した切削領域が加工に使用されることを防止できる。この結果、加工作業を効率化できると共に、加工品質が低下することを防止できる。

請求項２に係る本発明によると、加工領域を切削方向が変化する位置で区切っているため、この部分で工具の切削領域を変更しても加工精度に及ぼす影響を抑えられる。即ち、工具の切削領域は回転軸方向に分割されているため、切削領域毎に加工時の工具のたわみ量が異なる。したがって、切削方向が同一の方向、例えば同一直線上で工具の切削領域を変更した場合、たわみ量の変化によりそれまでの加工形状からずれが生じて、例えば直線に切削すべき部分に段差が形成されるなど、加工精度が低下する可能性がある。これに対して、切削方向が変化する位置で切削領域を変更すれば、同一の切削方向の加工時にずれが生じることがなく、上述のような段差などによる加工精度への影響を抑えられる。

請求項３に係る本発明によると、工具の切削領域の変更により加工精度が低下することを抑えられる。即ち、上述したように、工具の切削領域毎に加工時の工具のたわみ量が異なるため、これに合わせて、工具の回転数などの条件を変更すれば、このたわみ量の変化による加工精度の低下を抑えられ、より高品質な製品を提供できる。

本発明の実施形態に係る基板の加工装置を示す斜視図。 工具の刃部の切削領域を説明するための図。 外径形状の１例を複数の加工領域に分割した図。 本実施形態の加工装置の制御部のブロック図。 本実施形態による加工のフローチャート。 本実施形態で工具の交換が生じる場合の１例を説明するための図。

本発明の実施形態について、図１ないし図６を用いて説明する。まず、本実施形態の基板の加工装置（ＮＣ工作機械）１００を、図１により簡単に説明する。加工装置１００は、載置手段であるテーブル１と、工具であるルータビット２と、移動手段であるスライド機構３、４、５と、各スライド機構３、４、５を制御する制御手段であるＮＣ装置６と、を備える。このうちのテーブル１は、ワークである基板Ａを載置するものである。この基板Ａは、加工時にテーブル１に固定され、加工後にはテーブル１から外される。また、ルータビット２は、図示を省略するモータにより回転するスピンドル７の先端に把持され、このスピンドル７と共に回転して基板Ａを切削するものである。また、ルータビット２及びスピンドル７は、テーブル１上の基板Ａに対し直角な方向（回転軸が後述するＺ軸方向）に配置される。また、各スライド機構３、４、５は、ルータビット２とテーブル１とをＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対移動させるものである。

このうちのスライド機構３は、テーブル１をＸ軸方向に移動させるものであり、ベッド８上にＸ軸方向に配設されたガイド３ａと、モータ３ｂ及び図示を省略するボールねじ機構などの回転を軸方向の移動に変換する機構を備える。そして、モータ３ｂの回転によりボールねじ機構を介して、テーブル１をガイド３ａに沿って移動自在としている。

また、スライド機構４は、ルータビット２及びスピンドル７を支持するクロススライド９を、Ｘ軸方向と直角なＹ軸方向に移動させるものであり、ベッド８の端部にテーブル１を跨ぐように固定されたクロスレール１０の前面（テーブル１側の面）に、Ｙ軸方向に配設されたガイド４ａと、モータ４ｂ及びボールねじ機構４ｃなどの回転を軸方向の移動に変換する機構を備える。そして、モータ４ｂの回転によりボールねじ機構４ｃを介して、クロススライド９をガイド４ａに沿って移動自在としている。

また、スライド機構５は、ルータビット２及びスピンドル７を、ＸＹ平面に直角なＺ軸方向に移動させるものであり、クロススライド９の前面に、Ｚ軸方向に配設されたガイド５ａと、モータ５ｂ及びボールねじ機構５ｃなどの回転を軸方向の移動に変換する機構を備える。そして、モータ５ｂの回転によりボールねじ機構５ｃを介して、スピンドル７を支持するベース１１をガイド５ａに沿って移動自在としている。

また、ＮＣ装置６は、このような各スライド機構３、４、５を制御するもので、具体的には、ＮＣ装置６に入力された加工すべき形状に基づいて、各スライド機構３、４、５のモータ３ａ、４ａ、５ａを駆動する。また、本実施形態の場合、ＮＣ装置６は、スピンドル７の回転数（即ち、ルータビット２の回転数）も制御する。

上述の加工装置１００により、基板Ａを所定の外径形状を有する部材に加工する場合には、ＮＣ装置６にこの外径形状に対応したプログラムを入力し、このプログラムに沿ってＮＣ装置６が上述の各スライド機構３、４、５及びスピンドル７のモータを制御する。この場合に、テーブル１の所定位置に基板Ａを固定し、この基板Ａの加工開始位置に予め貫通穴α（後述する図３参照）を形成しておく。このとき、予め貫通穴αを形成した基板Ａを固定するようにしても良いし、基板Ａを固定した状態でスピンドル７にルータビット２に変えてドリルを把持し、このドリルにより貫通穴αを形成するようにしても良い。

何れにしても、スピンドル７にルータビット２を把持させた状態で、スライド機構５によりベース１１をＺ軸（回転軸）方向に移動（下降）させ、このルータビット２を基板Ａに形成された貫通穴αに所定量進入させる。そして、ルータビット２を回転させながら、スライド機構３、４によりテーブル１、クロススライド９を、回転軸に直交する２方向であるＸ、Ｙ軸方向にそれぞれ移動させて、基板Ａを所定の外径形状に加工する。なお、本実施形態の場合には、後述するように、この加工の所定の場合にスライド機構５によりベース１１をＺ軸方向に移動する。加工が終了したら、スライド機構５によりベース１１を上昇させて、ルータビット２を基板Ａから退避させた状態で、基板Ａ（加工部品及び残りの部分）をテーブル１から外し、次の加工を同様に行う。

特に、本実施形態の場合には、上述の基板Ａを所定の外径形状を有する部材に加工する際に、次のように行っている。まず、図２に示すように、ルータビット２の刃部を回転軸方向に複数の切削領域２ａ、２ｂ、２ｃに分割する。このような切削領域２ａ、２ｂ、２ｃは、ルータビット２の刃部の回転軸方向の長さ（刃長）Ｌと、基板Ａの厚さＴとを考慮して決める。図示の例の場合、基板Ａの厚さＴが刃長Ｌの凡そ１／３であるため、ルータビット２の刃部を回転軸方向に３等分し、３個の切削領域２ａ、２ｂ、２ｃを有するようにしている。即ち、切削領域の数Ｕは、Ｌ／Ｔで求められ、それぞれの切削領域の長さＭは、Ｌ／Ｕとなる。

また、このように刃長Ｌと基板Ａの厚さＴとの関係を定める場合に、厚さＴの値を実際の基板Ａの厚さｔよりも若干大きな値とすることが好ましい。これは、加工中の振動などにより、ルータビット２の刃部で実際に使用される領域が、基板Ａの実際の厚さよりも大きくなる可能性を考慮したためである。したがって、上述のＵ、Ｍは、例えば次のように求める。即ち、実際には、刃長Ｌを基板Ａの実際の厚さｔにより等分にできない場合が殆どであると考えられるが、この場合に、Ｌ／ｔで求めた整数部分の数を切削領域の数Ｕとし、Ｌ／ｔで割り切れなかった余り部分をＵで割ってそれぞれのＬ／Ｕの値に加算し、各切削領域の長さＭを基板Ａの実際の厚さｔよりも大きくなるようにする。なお、余り部分が大き過ぎて、各切削領域の長さＭが基板Ａの厚さｔよりも大きくなり過ぎてしまうと、後述するように、切削領域を変更する場合の移動量が大きくなって非効率となってしまう。したがって、この場合には、所定量を余り部分から差し引いた値により上述の計算を行い、この所定量は、ルータビット２の刃部の先端部で切削に使用しない領域としても良い。

次に、図３に示すように、基板Ａに加工を施す外径形状を加工指令が異なる位置で複数の加工領域イ、ロ、ハ、ニ、ホ、ヘに分割する。本実施形態の場合、外径形状が６個の直線部分から成り立っているため、６個の加工領域に分割している。即ち、加工指令が異なる位置を、ルータビット２による切削方向が変化する部分としている。具体的には、加工領域イでは切削方向が図３の紙面左右方向の直線であるのに対し、次に加工すべき加工領域ロでは切削方向図３の紙面上下方向であるため、この方向が変わる点Ｐ１を加工指令が異なる位置としている。同様に、各加工領域ロ、ハ、ニ、ホ、ヘ間の切削方向が変わる点Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５を加工指令が異なる位置としている。

なお、切削方向が変化する部分は、上述のように直角方向に変わる部分だけでなく、角度が変わる部分であれば該当することは勿論である。また、加工指令が異なる位置は、このような角度が変わる部分以外に、例えば、直線方向から湾曲方向に変わる部分、湾曲した部分の曲率半径が変わる部分とすることもできる。この場合に、曲率半径が同じ部分を１つの加工領域、即ち１つの加工指令で加工する領域としても良いし、曲率半径が異なってもその差が小さければ１つの加工領域としても良い。また、直線部同士や湾曲部同士、更には直線部と湾曲部との各接続部が、面取り或は小径の円弧により形成されている場合、これら面取り或は円弧を加工順序の前後の何れかの加工領域に含めるようにしても良い。

また、本実施形態の場合、上述のような切削領域２ａ〜２ｃ及び加工領域イ〜ヘは、加工装置１００の使用者が、予め、ルータビット２の刃長、基板Ａの厚さ、基板Ａに加工を施すべき外径形状から決定し、ＮＣ装置６に入力するようにしても良い。但し、ＮＣ装置６内で入力されたデータから自動的に切削領域及び加工領域を決定するようにしても良い。即ち、図４に示すように、ＮＣ装置６内の制御部６ａが、切削領域分割手段６１及び加工領域分割手段６２を有する。切削領域分割手段６１は、入力部６ｂから入力されたルータビット２の刃長、基板Ａの厚さから、前述したように、複数の切削領域を決定する。また、加工領域分割手段６２は、入力部６ｂから入力された基板Ａに加工を施すべき外径形状から、前述したように、複数の加工領域を決定する。

そして、上述のように、切削領域２ａ〜２ｃ及び加工領域イ〜ヘを定めたならば、これら複数の加工領域イ〜ヘ毎に、複数の切削領域２ａ〜２ｃを順次変更して加工を行う。ここで、切削領域はルータビット２の刃の根元部分である２ａから順に２ｂ、２ｃへと移るのが望ましい。このために本実施形態のＮＣ装置６の制御部６ａは、次のように、各スライド機構３、４、５からなる移動手段２００を制御する。まず、ルータビット２をテーブル１上に固定された基板Ａの加工開始位置である貫通穴α上に位置させる。そして、ルータビット２を所定量下降させ、貫通穴α内に、ルータビット２の刃部が図２（Ａ）に示す位置まで進入させる。

この状態で、ルータビット２を回転させつつ、図３の左方向に移動させ、ルータビット２の刃部の基端部の切削領域２ａにより加工領域イを切削する。ルータビット２が切削方向が変わる点Ｐ１に到達したならば、ルータビット２の移動を一旦停止し、ルータビット２を図２（Ｂ）の位置まで上昇させてから、図３の上方向に移動させ、ルータビット２の刃部の中間部の切削領域２ｂにより次の加工領域ロを切削する。更に、ルータビット２が点Ｐ２に到達したならば、ルータビット２の移動を一旦停止し、ルータビット２を図２（Ｃ）の位置まで上昇させてから、図３の右方向に移動させ、ルータビット２の刃部の先端部の切削領域２ｃにより次の加工領域ハを切削する。そして、次の加工領域ニの加工を行う場合には、図２（Ａ）に示すように切削領域２ａを再び使用し、その次の加工領域ホ及び加工領域ヘは、それぞれ図２（Ｂ）（Ｃ）に示すように切削領域２ｂ、２ｃを順次再使用する。このように、ルータビット２をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に適宜移動させ、基板Ａを所定の外径形状に加工する。

なお、本実施形態の場合、ルータビット２が切削方向が変わる点に到達したときに移動を一旦停止して、このルータビット２を上昇又は下降させて切削領域を変更するようにしているが、切削方向が変わる点に到達する前、例えば、その加工領域の加工途中にルータビット２の切削領域を変更することも考えられる。但し、切削領域を変更すべく、加工途中にルータビット２を上昇又は下降させると、バリの発生などにより加工品質が低下する可能性がある。したがって、本実施形態のように加工領域の途中ではルータビット２を上昇又は下降させず、切削方向が変わる点でルータビット２のＸＹ方向の移動を一旦停止し、Ｚ軸方向移動を行うことが好ましい。

また、本実施形態の場合、複数の切削領域により切削した距離をそれぞれ積算して記憶し、積算距離が所定の寿命距離に達した切削領域を使用しないようにしている。このために、制御部６ａは、図４に示すように、複数の切削領域により切削した距離をそれぞれ積算して記憶する記憶手段６３、及び、積算距離が所定の寿命距離に達した否かを判断する寿命判断手段６４を有する。例えば、切削領域２ａは、上述のような外径形状の加工では、加工領域イとニの切削を行っている。これら加工領域イ、ニのそれぞれの長さは、入力された外径形状のデータから分かるため、記憶手段６３は、切削領域２ａの切削した距離として、加工領域イ、ニのそれぞれの長さを足し合わせ、その数値を記憶しておく。切削領域２ｂ、２ｃも同様である。

そして、寿命判断手段６４が、各切削領域２ａ〜２ｃのそれぞれの積算距離のうち、何れかの切削領域が所定の寿命距離に達したと判断したならば、制御部６ａは、この切削領域を使用しないように、移動手段２００を制御する。例えば、加工領域ロとホの切削を行った切削領域２ｂが所定の寿命距離に達した場合、次から、この切削領域２ｂを使用しないようにする。具体的には、次の基板Ａが図６に示すように配置され、同様の外径形状に加工する場合、加工領域イを切削領域２ａにより切削した後、加工領域ロの切削は、切削領域２ｃにより行う。

なお、所定の寿命距離（設定寿命）は、例えば、予め、ルータビット２による加工を行った実験データなどから、加工限界に到達した距離に安全率を掛けることにより求める。本実施形態の場合、設定寿命を加工限界に対して十分に短くして、設定寿命を超えて加工が行われた場合でも、所定の距離の範囲内であれば加工限界に到達しないようにしている。例えば、加工すべき外径形状の加工領域のうち、最も切削距離が長い距離分、加工限度となる距離から差し引いた値を設定寿命とする。このようにすれば、設定寿命に到達する直前の切削領域により、最も切削距離が長い加工領域を切削したとしても、この切削領域が加工限界に到達することを防止できる。

また、本実施形態の場合、複数の切削領域２ａ、２ｂ、２ｃによるそれぞれの加工は、ルータビット２の回転数、基板Ａとルータビット２との相対速度である切削速度、基板Ａに加工を施すべき位置に対するルータビット２の位置補正値（ＸＹ方向の補正値）とのうちの、少なくとも何れかの条件を異ならせて行う。即ち、ルータビット２の切削領域２ａ、２ｂ、２ｃは回転軸方向に分割されているため、切削領域毎に加工時のルータビット２の刃部のたわみ量が異なる。具体的には、加工位置が先端に向かうほどたわみ量が大きくなる。したがって、切削方向が同一の方向、例えば同一直線上で工具の切削領域を変更した場合、たわみ量の変化によりそれまでの加工形状からずれが生じて、例えば直線に切削すべき部分に段差が形成されるなど、加工精度が低下する可能性がある。このため、ルータビット２の回転数については先端に向かう程速くし、切削速度については先端に向かう程遅くし、位置補正値については先端に向かう程補正量を大きくする。

本実施形態の場合、それぞれの切削領域２ａ、２ｂ、２ｃに対する条件を、制御部６ａ内の加工条件テーブル６５内にそれぞれ設けている。即ち、加工条件テーブル６５は、複数の切削領域２ａ、２ｂ、２ｃにそれぞれ対応した、ルータビット２の回転数、切削速度、ルータビット２の位置補正値とのうちの、少なくとも何れかの条件が異なる複数の加工条件を有する。そして、各切削領域２ａ、２ｂ、２ｃによるそれぞれの加工毎に、加工条件テーブル６５を参照し、何れかの加工条件を選択して、ルータビット２の回転数及び移動手段２００を制御するようにしている。このような加工条件の１例を表１に示す。なお、表１に示す例の場合、基板Ａの厚さＴを１ｍｍ、ルータビット２の刃長Ｌを３ｍｍ、設定寿命を２５０ｍｍとしている。

表１の条件１はルータビット２の位置補正値を、条件２は切削速度を、条件３はルータビット２の回転数をそれぞれ切削領域毎に変えている。なお、加工条件テーブル６５には条件１〜３の何れかの条件があれば良く、複数の条件があっても良い。但し、複数の条件がある場合には、例えば、使用者が何れかの条件を選択し、その条件の下で全ての加工を行うようにする。したがって、例えば、切削領域２ａでは条件１を使用し、切削領域２ｂでは条件２を使用すると言うことはしない。

このような制御の流れの１例について、図４を参照しつつ図５により説明する。まず、入力部６ｂからルータビット２の刃長、基板Ａの厚さ、基板Ａに加工を施すべき外径形状などの情報を入力する（Ｓ１）。次に、この情報から、加工領域分割手段６２が外径形状を複数の加工領域に分割する（Ｓ２）。また、切削領域分割手段６１がルータビット２の刃部を複数の切削領域に分割する（Ｓ３）。そして、加工が開始され（Ｓ４）、対象となる加工領域の加工を行う切削領域が設定寿命に到達しているか否か、即ち、積算距離が所定の寿命距離に達したか否かを寿命判断手段６４が判断する（Ｓ５）。この切削領域が設定寿命に到達していなければ、この切削領域により対象となる加工領域の加工を行う（Ｓ６）。この際、この切削領域により切削した距離を積算し、記憶手段６３に記憶する（Ｓ７）。そして、この切削領域による切削が終わって、全ての加工領域の加工が終了したならば（Ｓ８）、その基板Ａの加工を終了し、まだ加工領域が残っていれば、切削領域を変更する（Ｓ９）。そして、Ｓ５に戻り、上述の各ステップを繰り返す。

一方、Ｓ５で、切削領域が設定寿命に到達していた場合、全ての切削領域が設定寿命に到達しているか否かを判断する（Ｓ１０）。そして、設定寿命に到達していない切削領域があれば、設定寿命に到達した切削領域以外の切削領域に変更し（Ｓ１１）、Ｓ５に戻る。Ｓ１０で、全ての切削領域が設定寿命に到達していれば、ルータビット２の交換（工具交換）を行い、記憶手段６３に記憶した積算距離をリセットする（Ｓ１２）。ルータビット２の交換が終わったら、Ｓ４に戻り加工を再開する。一方、交換前後でルータビット２の刃長が異なれば、Ｓ３に戻り、交換したルータビット２の切削領域の分割を行う（破線）。この際、ルータビット２の刃長のデータを再入力する。なお、交換後のルータビット２の長さに拘らず、ルータビット２を交換した場合には、一律にＳ３に戻るようにし、刃長のデータを再入力するようにしても良い。

なお、ルータビット２の交換をせずにその基板Ａの加工が終わったら、次の基板Ａを同様に加工するが、この場合、記憶手段６３に記憶されている積算距離はそのままとする。即ち、記憶手段６３に記憶された積算距離はルータビット２を交換する以外にはリセットしない。そして、次の基板Ａの加工でも、各切削領域の切削距離を前回の積算距離に更に加算するようにする。このように複数枚の基板Ａの加工を行い、例えば、図６に示すように、加工領域ロの切削終了後に全ての切削領域２ａ〜２ｃが設定寿命に達したならば、前述のＳ１２のように点Ｐ２で工具交換を行う。そして、交換後のルータビット２で、図６の残りの部分（破線で示す部分）の加工を行う。

上述のような本実施形態によると、基板Ａに加工を施す外径形状を加工指令が異なる位置で複数の加工領域イ〜ヘに分割し、これら複数の加工領域毎にルータビット２の刃部の複数の切削領域２ａ〜２ｃを順次変更して加工するため、ルータビット２の刃部の全ての切削領域２ａ〜２ｃで、設定寿命に到達するまで使用できる。また、基板Ａの加工途中に、ルータビット２の刃部の全ての切削領域２ａ〜２ｃ設定寿命に到達するような場合であっても、加工領域内で寿命に到達しなければ、その基板Ａの加工前にルータビット２を交換することなく加工が可能であるため、ルータビット２をできる限り寿命に近い状態まで使用できる。この結果、加工品質を維持しつつ、ルータビット２の交換寿命を長くできる。ルータビット２の交換寿命が長くなれば、ルータビット２の交換頻度が減るため、製造コストの低減を図れる。

また、本実施形態の場合、前述したように、切削領域毎のたわみ量の違いに合わせて、ルータビット２の回転数などの加工条件を変更しているため、このたわみ量の変化による加工精度の低下を抑えられ、より高品質な製品を提供できる。但し、このような切削領域及び加工条件の変更が、切削方向が同一の方向、例えば同一直線上で行われた場合、切削領域及び加工条件の変化により、それまでの加工形状からずれが生じて、例えば直線に切削すべき部分に段差が形成されるなど、加工精度が低下する可能性がある。このために本実施形態の場合、加工領域イ〜ヘを切削方向が変化する位置（点Ｐ１〜Ｐ５）で区切って、この位置で切削領域及び加工条件を変更するようにしている。これにより、加工条件の変更による同一の切削方向の加工時にずれが生じることがなく、上述のような段差などによる加工精度への影響を抑えられる。

また、本実施形態の場合、切削領域毎に切削した距離を積算して記憶し、積算距離が所定の寿命に達した切削領域を使用しないようにしているため、ルータビット２の摩耗の程度を一律に管理でき、また、加工限度に到達した切削領域が加工に使用されることを防止できる。この結果、加工作業を効率化できると共に、加工品質が低下することを防止できる。

なお、本実施形態の場合、図１に示したような加工装置１００に本発明を適用した場合について説明したが、その他の加工装置にも適用可能である。例えば、テーブルが固定で、工具を支持する部分がＸ、Ｙ、Ｚ方向に移動するものや、工具が固定でテーブルがＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に移動するもののほか、テーブルと工具との移動方向のＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の組み合わせがどのような場合でも、本発明は適用可能である。要は、工具とテーブルとがＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に相対的に移動するものであれば良い。

次に、上述のような本発明の実施形態の具体的な実施例について説明する。用いた加工装置は、上述した加工方法を制御するためのプログラムを組み込んだものである。まず、基板Ａの厚さＴを１ｍｍ、ルータビット２の刃長Ｌを３ｍｍとし、図３に示す各加工領域のそれぞれの長さを次のようにする。
加工領域イ：１００ｍｍ
加工領域ロ：２００ｍｍ
加工領域ハ： ５０ｍｍ
加工領域ニ：１００ｍｍ
加工領域ホ： ５０ｍｍ
加工領域ヘ：１００ｍｍ

次に、上述の本実施形態と同様に、切削領域２ａにより加工領域イとニを、切削領域２ｂにより加工領域ロとホを、切削領域２ｃにより加工領域ハとヘを、それぞれ切削した場合の各切削領域の積算距離は次のようになる。
切削領域２ａ：２００ｍｍ（１００ｍｍ＋１００ｍｍ）
切削領域２ｂ：２５０ｍｍ（２００ｍｍ＋５０ｍｍ）
切削領域２ｃ：１５０ｍｍ（５０ｍｍ＋１００ｍｍ）

次に、設定寿命を切削距離が２５０ｍｍとなった場合とする。なお、この設定寿命は、加工限度までは十分に余裕があり、加工限度は、上述の各加工領域で最も長さ長い２００ｍｍを足した４５０ｍｍ以上であるとする。このように設定寿命を２５０ｍｍとすると、基板Ａの加工により、切削領域２ｂが寿命に到達したことになる。したがって、次の基板Ａの加工では切削領域２ｂを使わないようにする。

次の基板Ａの加工を切削領域２ａ、２ｃにより行うと、図６に示すように、加工領域イを切削領域２ａで切削することにより、切削領域２ａの積算距離は、前回の２００ｍｍに加工領域イの長さ１００ｍｍを足して３００ｍｍとなる。次いで、加工領域ロを切削領域２ｃで切削することにより、切削領域２ｃの積算距離は、前回の１５０ｍｍに加工領域ロの長さ２００ｍｍを足して３５０ｍｍとなる。何れの切削領域２ａ、２ｃも設定寿命２５０ｍｍに達したため、切削領域２ａ、２ｃが寿命に到達したことになる。この結果、全ての切削領域２ａ、２ｂ、２ｃが寿命に到達したため、点Ｐ２でルータビット２の交換を行う。この際、上述の積算距離はリセットされる。そして、交換後のルータビット２により、上述した場合と同様に、残りの破線部分を切削する。

１ テーブル（載置手段）
２ ルータビット（工具）
２ａ、２ｂ、２ｃ 切削領域
３、４、５ スライド機構（移動手段）
６ ＮＣ装置（制御手段）
６ａ 制御部
６ｂ 入力部
６１ 切削領域分割手段
６２ 加工領域分割手段
６３ 記憶手段
６４ 寿命判断手段
６５ 加工条件テーブル
１００ 加工装置
２００ 移動手段
イ、ロ、ハ、ニ、ホ 加工領域
Ａ 基板（ワーク）
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４、Ｐ５ 切削方向が変わる点（切削方向が変化する部分）

Claims (5)

1. 載置手段に載置されたワークを、回転軸を中心として工具を回転させつつ、該工具の刃部と前記ワークとを相対的に前記回転軸に直交する２方向に移動させることにより切削して、所定の外径形状に加工するワークの加工方法において、
   前記工具の刃部を回転軸方向に、刃長をＬ、前記ワークの厚さをｔとして、Ｌ／ｔの整数部分で決められる数の切削領域に分割して各切削領域の長さＭがＭ≧ｔとなるようにし、
   前記ワークに加工を施す外径形状を加工指令が異なる位置で複数の加工領域に分割し、該複数の加工領域毎に前記各切削領域を順次変更して加工を行い、
   前記各切削領域により切削した距離をそれぞれ積算して記憶し、該積算距離が所定の寿命距離に達した切削領域を使用しない、
   ことを特徴とするワークの加工方法。
2. 前記加工指令が異なる位置は、前記工具による切削方向が変化する部分である、
   ことを特徴とする、請求項１に記載のワークの加工方法。
3. 前記複数の切削領域によるそれぞれの加工は、前記工具の回転数、前記ワークと前記工具との相対速度である切削速度、前記ワークに加工を施すべき位置に対する前記工具の位置補正値とのうちの、少なくとも何れかの条件を異ならせて行う、
   ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のワークの加工方法。
4. 請求項１記載の加工方法を行うための制御手段を有することを特徴とするワークの加工装置。
5. 請求項１記載の加工方法を行うための制御を行うことを特徴とするプログラム。

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