JPH08276399A - 熱溶解性素材の加工方法及びその装置、並びに熱溶解性素材の加工方法を使用した金型加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 熱溶解性素材から余剰部分を発熱体によって
溶解させて除去することにより、製品の表面を滑らかに
成形する。 【構成】 本発明に係る熱溶解性素材の加工方法は、常
温で固化している熱溶解性素材から余剰部分を除去して
自由曲面を有する製品を成形する熱溶解性素材の加工方
法において、熱溶解性素材に接触することによりその熱
溶解性素材を局部的に溶解させる発熱体１２ｎを準備す
る工程と、発熱体１２ｎが熱溶解性素材に接触しながら
加工しようとする製品の自由曲面上を倣うように、その
発熱体１２ｎを熱溶解性素材に対して三次元的に相対移
動させる工程とを有している。このため、製品の輪郭部
分に相当する熱溶解性素材の一部が溶解し、その熱溶解
性素材の本体から余剰部分が分離される。これによっ
て、熱溶解性素材が所定形状の製品に成形される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、常温で固化している熱
溶解性素材から余剰部分を除去して自由曲面を有する製
品を成形する熱溶解性素材の加工方法及びその装置、並
びに熱溶解性素材の加工方法を使用した金型加工方法に
関する。なお、本発明における自由曲面は平面以外の曲
平面を示す。

【０００２】

【従来の技術】熱溶解性素材の加工装置に関する技術
が、実開昭５９−２８５００号公報に記載されており、
その概略図が図７に示されている。この装置は、発熱体
であるヒータ線材２によって発泡スチロール等の熱溶解
性素材（図示されていない）を切断するヒートカッタで
あり、前記ヒータ線材２に電源を供給するための電源装
置３と、そのヒータ線材２を張設するための複数の耐熱
プーリ６、及びそれらの耐熱プーリ６を回転可能な状態
で支持する門型架台４、さらにそのヒータ線材２を張設
方向に往復動させるモータ８等から構成されている。前
記ヒートカッタによって発泡スチロール等（被切断物）
を切断するには、先ず、ヒータ線材２に通電し、そのヒ
ータ線材２を加熱した状態で張設方向に往復動させなが
ら前記被切断物に押し付けることにより行う。これによ
って、前記被切断物の切断しようとする部位が前記ヒー
タ線材２の熱によって溶解し、その被切断物がヒータ線
材２の押圧力によって切断される。なお、前記ヒータ線
材２が張設方向に往復動するため、ヒータ線材２が被切
断物によって冷却され難くなっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
ヒートカッタは、直線状のヒータ線材２をその張設方向
に対して直角に移動させることにより発泡スチロール等
を切断するものである。このため、そのヒートカッタを
使用して発泡スチロール等を加工しようとすれば、加工
できる形状は図８（Ａ）に示されるようなルールド面
（線織面）と平面の組み合わせ、あるいは複数のルール
ド面の組み合わせに限られる。また、仮にヒータ線材２
の形状を図８（Ｃ）に示されるようなＳ型に成形したと
すれば、加工できる形状は図８（Ｂ）に示されるような
スイープ面の組み合わせに限られる。したがって、例え
ば、金型模型のように曲面を組み合わせた複雑な形状を
加工しようとする場合には、前記ヒートカッタ等では加
工が不可能である。

【０００４】このため、金型模型のような複雑な形状を
加工する場合には、素材が発泡スチロール等であっても
鋼材を切削する場合と同様にボールエンドミルを使用し
ている。ここで、前記金型模型とは、実際の金型に近い
形状の鋳造品を成形するために使用される模型であり、
鋳物砂に埋め込まれることにより砂型のキャビティの部
分を構成する。そして、その砂型に金属の溶湯が流し込
まれて前記金型模型が溶湯の熱により焼失し、その金型
模型が溶湯に置き換えられることにより、その金型模型
とほぼ等しい形状の鋳造品が成形される。このようにし
て成形された鋳造品は表面をボールエンドミルによって
削られて金型に加工される。

【０００５】しかしながら前述のように金型模型をボー
ルエンドミルによって加工する方法では、高速回転する
ボールエンドミルに発泡スチロール等の加工表面がむし
られ、加工された金型模型の表面が粗くなる。これは、
前記発泡スチロールが鋼材に比べて硬さは小さいが、相
互結合力が弱くむしれ易いという特性を持つためであ
る。このように、金型模型の表面が粗くなると、この金
型模型を使用して成形された鋳造品の表面も粗くなり、
その鋳造品を金型に加工する際の削り代がその分だけ多
く必要になるという問題がある。本発明の技術的課題
は、熱溶解性素材から金型模型のように複雑な形状の製
品を加工する場合にも発熱体を利用して加工が行えるよ
うにすることにより、製品の表面を滑らかに成形できる
ようにして成形精度を向上させること、また、発熱体に
より加工された精度の高い金型模型を使用することによ
り鋳造品の成形精度も向上させて、金型を加工する際の
鋳造品の削り代を減少させようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段、作用、効果】

〔課題を解決するための請求項１に係る手段〕上記した
課題は、以下の特徴を有する熱溶解性素材の加工方法に
よって解決される。即ち、請求項１に係る熱溶解性素材
の加工方法は、常温で固化している熱溶解性素材から余
剰部分を除去して自由曲面を有する製品を成形する熱溶
解性素材の加工方法において、熱溶解性素材に接触する
ことによりその熱溶解性素材を局部的に溶解させる発熱
体を準備する工程と、前記発熱体が前記熱溶解性素材に
接触しながら加工しようとする製品の自由曲面上を倣う
ように、その発熱体を前記熱溶解性素材に対して三次元
的に相対移動させる工程と、を有している。 〔請求項１に記載された発明の作用〕本発明によると、
発熱体を熱溶解性素材に接触させることにより、その熱
溶解性素材の接触部分を局部的に溶解することができ
る。さらに、前記発熱体は加工しようとする製品の自由
曲面上を倣うように熱溶解性素材に対して接触した状態
で三次元的に相対移動する。これによって、製品の輪郭
部分に相当する熱溶解性素材の一部が溶解し、その熱溶
解性素材の本体から余剰部分が分離される。この結果、
熱溶解性素材が自由曲面を有する製品に成形される。 〔請求項１に記載された発明の効果〕本発明によると、
発熱体によって熱溶解性素材から余剰部分を溶解除去し
て自由曲面を有する製品を成形することができるため、
製品の表面がむしられることなく滑らかに成形できるよ
うになり成形精度を向上させることができる。

【０００７】〔課題を解決するための請求項２に係る手
段〕上記した課題は、以下の特徴を有する熱溶解性素材
の加工装置によって解決される。即ち、請求項２に係る
熱溶解性素材の加工装置は、常温で固化している熱溶解
性素材から余剰部分を除去して自由曲面を有する製品を
成形する熱溶解性素材の加工装置において、熱溶解性素
材と接触することによりその熱溶解性素材の接触部分を
熱により溶解させる発熱体と、前記発熱体が前記熱溶解
性素材に接触しながら加工しようとする製品の自由曲面
上を倣うように、その発熱体を前記熱溶解性素材に対し
て三次元的に相対移動させる三次元移動機構と、を有し
ている。 〔請求項２に記載された発明の作用〕本発明によると、
発熱体は熱溶解性素材に接触することにより、その熱溶
解性素材の接触部分を熱により溶解させることができ
る。さらに、三次元移動機構は、前記発熱体が熱溶解性
素材に接触しながら加工しようとする製品の自由曲面上
を倣うように、その発熱体を熱溶解性素材に対して三次
元的に相対移動せさることができるようになっている。
即ち、本発明により請求項１に記載された発明を実施す
ることができるようになる。 〔請求項２に記載された発明の効果〕本発明により、請
求項１に記載された発明と同様な効果を得ることができ
るようになる。

【０００８】〔課題を解決するための請求項３に係る手
段〕この熱溶解性素材の加工装置は、請求項２に記載さ
れた熱溶解性素材の加工装置において、前記発熱体は複
数設けられており、それぞれの発熱体が三次元移動機構
によって少なくとも一次元方向に独立に移動させられ
る。 〔請求項３に記載された発明の作用〕本発明によると、
発熱体は複数設けられており、それぞれの発熱体が三次
元移動機構によって少なくとも一次元方向に独立に移動
させられる。このため、複数の発熱体を同じ方向に移動
させながら各々の発熱体を製品の自由曲面に倣わせるこ
とができるようになる。即ち、複数の発熱体によって同
時に熱溶解性素材の加工ができるようになるために加工
時間が短縮される。 〔請求項３に記載された発明の効果〕本発明によると、
熱溶解性素材の加工時間が短縮されるためにサイクルタ
イムが短くなる。

【０００９】〔課題を解決するための請求項４に係る手
段〕この熱溶解性素材の加工装置は、請求項２に記載さ
れた熱溶解性素材の加工装置において、発熱体は、線材
によりその先端形状が円弧形になるように成形されてい
るとともに、その円弧形の部分が製品の形状に倣うこと
を特徴とする。 〔請求項４に記載された発明の作用〕本発明によると、
発熱体は先端の円弧形の部分が製品の自由曲面上を倣う
ようになっている。このため、前記発熱体の先端が熱溶
解性素材を溶解させている状態は、ボールエンドミルが
ワークを切削している状態の側面視にほぼ等しくなる。
したがって、発熱体の相対移動軌跡を、ボールエンドミ
ルがワークを切削する際の移動軌跡とほぼ等しくするこ
とができるようになり、ボールエンドミルのＮＣデータ
をほぼそのまま利用することが可能になる。 〔請求項４に記載された発明の効果〕本発明によると、
ボールエンドミルのＮＣデータをほぼそのまま利用する
ことができるようになるため、三次元移動機構にデータ
を入力する際の工数が低減される。

【００１０】〔課題を解決するための請求項５に係る手
段〕この金型加工方法は、請求項１に記載した熱溶解性
素材の加工方法を使用して金型と近似した金型模型を加
工する工程と、前記工程によって加工された金型模型を
鋳物砂に埋め込み、その金型模型をキャビティとする砂
型を成形する工程と、前記工程で成形した砂型に金属の
溶湯を流し込み、前記金型模型を焼失させて、金型模型
とほぼ等しい形状の鋳造品を成形する工程と、前記鋳造
品の表面を切削加工することにより金型を加工する工程
と、を有している。 〔請求項５に記載された発明の作用〕本発明によると、
請求項１に記載した熱溶解性素材の加工方法を使用して
金型と近似した金型模型を製作するために、成形された
金型模型の表面が滑らかになり、金型模型の成形精度が
向上する。このため、金型模型を使用して成形される鋳
造品の成形精度も向上し、その鋳造品を金型よりも必要
以上に大きく成形する必要がなくなる。したがって、金
型を加工する際の鋳造品の削り代を減少させることがで
きるようになる。 〔請求項５に記載された発明の効果〕本発明によると、
金型を加工する際の鋳造品の削り代を減少させることが
できるために、金型の加工時間が短縮されるとともに、
コストの低減も図ることができる。

【００１１】

【実施例】以下、図１〜図６に基づいて、本発明の一実
施例に係る熱溶解性素材の加工方法及びその装置、並び
に熱溶解性素材の加工方法を使用した金型加工方法につ
いて説明する。ここで、図１は本実施例に係る熱溶解性
素材の加工装置の要部詳細図、図２は図１のII-II 矢視
図、図３は図４のIII 詳細図、図４は熱溶解性素材の加
工装置の正面図である。前記熱溶解性素材の加工装置１
０（以下、加工装置１０という）は、熱溶解性素材であ
る発泡スチロールｗに発熱体１２ｎ（ニクロム線）を接
触させ、その発熱体１２ｎを加工形状に倣って三次元的
に移動させることにより、その発泡スチロールｗの余剰
部分ｗｊを溶解除去し、自由曲面を有する金型模型ｗｍ
を成形する装置である。なお、前記加工装置１０の進行
方向（図４において紙面に垂直方向）をＸ軸方向、幅方
向（図４において左右方向）をＹ軸方向、高さ方向をＺ
軸方向として以後の説明を行う。図４に示されるよう
に、前記加工装置１０は、幅方向（Ｙ軸方向）に一列に
並べて配置された十台の発熱部１２と、それらの発熱部
１２を個々に昇降させる昇降機構１４とを備えており、
前記昇降機構１４及び十台の発熱部１２がテーブル状の
Ｙ軸基台１３に支持されている。

【００１２】前記発熱部１２は、図１にその詳細が示さ
れるように、ニクロム線をＵ字型に成形した発熱体１２
ｎと、前記発熱体１２ｎに電力を供給するとともにその
発熱体１２ｎを支持する筒体１２ｔとから構成されてい
る。前記発熱体１２ｎの先端部分は、回転時のボールエ
ンドミルの投影形状と等しい形状になるように円弧状に
形成されており、前記円弧の半径が約 5mmに設定されて
いる。また、隣合う発熱体１２ｎの間隔は、電気的にシ
ョートしないだけの必要最小限の寸法が確保されてい
る。前記筒体１２ｔは、前記Ｙ軸基台１３に設けられた
軸受け１３ｊによって上下動できるように支持された筒
状の部材であり、第１導体１２ａと第２導体１２ｂ、及
び両導体１２ａ，１２ｂを電気的に絶縁する絶縁体１２
ｅとから構成されている。そして、前記発熱体１２ｎの
端部がそれぞれ第１導体１２ａと第２導体１２ｂに接続
されるようになっている。前記第１導体１２ａと第２導
体１２ｂはそれぞれが筒を縦割りした形状に成形されて
おり、図２に示されるように、絶縁体１２ｅを介した状
態で筒状となるように張り合わされている。また、前記
絶縁体１２ｅには雌ネジが形成された筒部が前記筒体１
２ｔの中心に位置するように形成されている。さらに、
第１導体１２ａと第２導体１２ｂには電源装置１２ｆか
らのケーブル１２ｋが接続されている。即ち、第１導体
１２ａ、第２導体１２ｂを介して電源装置１２ｆからの
電力が発熱体１２ｎに供給される。

【００１３】前記昇降機構１４は、Ｚ軸サーボモータ１
４ｅと、そのＺ軸サーボモータ１４ｅをＹ軸基台１３上
で前記軸受け１３ｊ及び発熱部１２と同軸に位置決めす
るための筒状架台１４ｃとから構成されている。前記Ｚ
軸サーボモータ１４ｅは、筒状架台１４ｃの天井部に取
付けられており、さらに、その回転軸１４ｓは前記天井
部に設けられた上部軸受け１４ｊによって回転可能な状
態で半径方向から支持されている。また、前記Ｚ軸サー
ボモータ１４ｅの回転軸１４ｓには雄ネジ１４ｍが形成
されており、その雄ネジ１４ｍが前記筒体１２ｔの絶縁
体１２ｅの雌ネジに螺合するようになっている。この構
造により、Ｚ軸サーボモータ１４ｅが作動すると、ネジ
の作用によってそのＺ軸サーボモータ１４ｅの回転角度
に応じた寸法だけ筒体１２ｔ及びニクロム線の発熱体１
２ｎが昇降するようになる。

【００１４】前記Ｙ軸基台１３には、その両側面に摺動
子（図示されていない）が取付けられており、図４に示
されるように、それらの摺動子がそのＹ軸基台１３をＸ
軸方向両側から挟むように配置された一対のＹ軸レール
１６ｒに摺動可能な状態で係合している。そして、前記
Ｙ軸レール１６ｒの端部が縦に位置決めされたＸ軸架台
１６の側面に固定されている。なお、図４には、図面が
複雑にならないように前面側に位置するＹ軸レール１６
ｒが省略されている。前記Ｘ軸架台１６にはＹ軸サーボ
モータ１６ｅがＹ軸レール１６ｒと平行に装着されてお
り、そのＹ軸サーボモータ１６ｅの回転軸１６ｓに形成
された雄ネジ１６ｍが、図３、図４に示されるように、
前記Ｙ軸基台１３の下面に設けられた凸板１３ｄの雌ネ
ジ孔１３ｗに螺合するようになっている。この構造によ
って、Ｙ軸サーボモータ１６ｅが作動すると、Ｙ軸基台
１３はネジの作用によってそのＹ軸サーボモータ１６ｅ
の回転角度に応じた距離だけＹ軸レール１６ｒに倣って
Ｙ軸方向に移動するようになる。

【００１５】また、前記Ｘ軸架台１６の側面には、図４
に示されるように、摺動子１６ｙが固定されており、そ
の摺動子１６ｙが図示されていない装置架台に取付けら
れたＸ軸レール１８に摺動可能な状態で係合している。
これによって、前記Ｘ軸架台１６はＸ軸レール１８に倣
ってＸ軸方向に移動できるようになる。また、前記装置
架台には、Ｘ軸サーボモータ（図示されていない）がＸ
軸レール１８と平行に装着されており、そのＸ軸サーボ
モータの回転軸に形成された雄ネジがＸ軸架台１６の凸
板（図示されていない）に設けられた雌ネジ孔に螺合す
るようになっている。この構造によって、上記したＹ軸
基台１３の場合と同様に、Ｘ軸サーボモータが作動する
とネジの作用によってそのＸ軸サーボモータの回転角度
に応じた寸法だけＸ軸架台１６がＸ軸方向に移動する。

【００１６】即ち、前記Ｘ軸架台１６がＸ軸方向に移動
すると、そのＸ軸架台１６に対して摺動子及びＹ軸レー
ル１６ｒを介して連結された前記Ｙ軸基台１３もＸ軸架
台１６と一体にＸ軸方向に移動することになる。したが
って、Ｘ軸サーボモータ、Ｙ軸サーボモータ１６ｅの働
きにより、前記Ｙ軸基台１３及びそのＹ軸基台１３に装
着された十台の発熱体１２ｎが一体でＸ軸方向、Ｙ軸方
向に移動できるようになる。しかしながら、前述のよう
に、各々の発熱体１２ｎはＺ軸サーボモータ１４ｅによ
って個別に昇降できるため、発熱体１２ｎの単体につい
て考えると三次元的な移動が可能になる。即ち、Ｘ軸サ
ーボモータ、Ｙ軸サーボモータ１６ｅ、Ｚ軸サーボモー
タ１４ｅ及びＹ軸基台１３、Ｘ軸架台１６等が本発明の
三次元移動機構に相当する。

【００１７】ここで、前記発熱体１２ｎの先端部分は、
前述のように、回転時のボールエンドミルの投影形状と
等しい形状になるように円弧状に形成されている。この
ため、ボールエンドミルによって金型模型ｗｍを切削成
形する際にそのボールエンドミルを移動させる軌跡とほ
ぼ等しい軌跡で発熱体１２ｎを移動させることにより、
自由曲面を有する金型模型ｗｍを製作することができ
る。なお、前記Ｘ軸サーボモータ、Ｙ軸サーボモータ１
６ｅ及びＺ軸サーボモータ１４ｅは、発熱体１２ｎが金
型模型ｗｍに対応した移動軌跡に基づいて移動するよう
に、図示されていない制御装置によって遠隔制御され
る。

【００１８】次に、前記加工装置１０の動作説明を行い
ながら本発明の熱溶解素材の加工方法、並びに前記方法
で加工された金型模型を使用して金型を加工する方法を
説明する。先ず、加熱装置１０の各々の発熱体１２ｎに
電力が供給されて前記発熱体１２ｎが所定の温度にまで
加熱される。さらに、金型模型ｗｍの材料となる発泡ス
チロールｗのブロックが規定位置に位置決めされる。こ
のようにして加工準備が完了するとＹ軸サーボモータ１
６ｅが作動し、Ｙ軸基台１３が、図４において右端の原
点位置に位置決めされる。次に、図５に示されるよう
に、前記Ｘ軸サーボモータが作動してＸ軸架台１６及び
Ｙ軸基台１３がＸ軸方向に移動する。このとき、各々の
発熱体１２ｎの先端は、加工しようとする金型模型ｗｍ
の表面形状に倣うように個々のＺ軸サーボモータ１４ｅ
の働きによって上下に変位する。

【００１９】これによって、図４、図５に示されるよう
に、前記発熱体１２ｎがＸ−Ｚ軸方向に移動する際にそ
れらの発熱体１２ｎに接触する発泡スチロールｗが局部
的に溶かされ、発熱体１２ｎのＵ字型の内側に位置する
余剰部分ｗｊが発泡スチロールｗのブロックから取り除
かれる。このようにして、Ｘ軸架台１６及びＹ軸基台１
３が原点位置からＸ軸方向の最終位置まで移動すると、
次に、Ｙ軸サーボモータ１６ｅが作動して前記Ｙ軸架台
１３が微小量だけＹ軸方向に移動する。そして、この状
態で再びＸ軸サーボモータが作動されて、Ｘ軸架台１６
及びＹ軸基台１３がＸ軸方向の最終位置から原点位置に
向けて移動する。このとき前述のように、各々の発熱体
１２ｎは、その先端が加工しようとする金型模型ｗｍの
表面形状に倣うように個々のＺ軸サーボモータ１４ｅの
作用によって上下に変位する。これによって、Ｙ軸架台
１３がＹ軸方向に移動した分だけ余分部分ｗｊが発泡ス
チロールｗのブロックから取り除かれる。

【００２０】このようにして、Ｙ軸サーボモータ１６ｅ
によって前記Ｙ軸架台１３が微小量だけＹ軸方向に移動
しながら、繰り返しＸ軸サーボモータによってＸ軸方向
の原点位置から最終位置まで、あるいはその逆に移動す
ることにより、発泡スチロールｗのブロックが金型模型
ｗｍの形状に加工される。

【００２１】上述のように、発泡スチロールｗによって
金型模型ｗｍが加工されると、この金型模型ｗｍが鋳物
砂に埋め込まれて鋳造用の砂型が成形され、図６に示さ
れるように、その砂型を使用して鋳造が行われる。これ
によって、金型模型ｗｍが流し込まれた溶湯の熱により
焼失し、その金型模型ｗｍが溶湯に置き換えられること
により、その金型模型ｗｍとほぼ等しい形状の鋳造品が
成形される。次に、金型模型ｗｍとほぼ等しい形状の鋳
造品の表面がボールエンドミルによって切削加工され、
金型が完成する。

【００２２】このように、本実施例によると、発熱体１
２ｎによって発泡スチロールｗのブロックから余剰部分
ｗｊを溶解除去して自由曲面を有する金型模型ｗｍを成
形することができる。このため、金型模型ｗｍの表面を
滑らかに成形できるようになり成形精度を向上させるこ
とができる。したがって、鋳造品の成形精度も向上し、
その鋳造品を金型より必要以上に大きく成形する必要が
なくなる。この結果、金型を加工する際の鋳造品の削り
代を減少させることができ、金型の加工時間が短縮され
るとともに、コストの低減も図ることができる。

【００２３】また、発熱体１２ｎは複数設けられてお
り、それぞれの発熱体１２ｎがＺ軸サーボモータ１４ｅ
によって個別に動かされるようになっている。このため
に、複数の発熱体１２ｎによって同時に発泡スチロール
ｗの加工ができるようになり、加工時間が短縮されてサ
イクルタイムが短くなる。さらに、発熱体１２ｎの先端
が熱溶解性素材を溶解させている状態は、ボールエンド
ミルがワークを切削している状態の側面視にほぼ等しい
ため、発熱体１２ｎの移動軌跡をボールエンドミルがワ
ークを切削する際の移動軌跡とほぼ等しくすることがで
きるようになる。このため、ボールエンドミルのＮＣデ
ータをほぼそのまま利用することができるようになり、
Ｘ軸サーボモータ、Ｙ軸サーボモータ１６ｅ及びＺ軸サ
ーボモータ１４ｅを制御する制御装置にデータを入力す
る際の工数が低減される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る熱溶解性素材の加工装
置の要部詳細図である。

【図２】図１のII-II 矢視図である。

【図３】図４のIII 詳細図である。

【図４】本発明の一実施例に係る熱溶解性素材の加工装
置の正面図である。

【図５】本発明の一実施例に係る熱溶解性素材の加工装
置の動作状況を表す斜視図である。

【図６】本発明の一実施例に係る熱溶解性素材の加工方
法を使用した金型加工方法を表す工程図である。

【図７】従来の熱溶解性素材の加工装置（ヒートカッ
タ）を表す斜視図である。

【図８】従来の熱溶解性素材の加工装置による加工面の
形状を表す斜視図である。

【符号の説明】

ｗ 発泡スチロール（熱溶解性素材） ｗｍ 金型模型 １２ 発熱部 １２ｎ 発熱体 １３ Ｙ軸基台（三次元移動機構） １４ 昇降機構（三次元移動機構） １４ｅ Ｚ軸サーボモータ（三次元移動機構） １６ Ｘ軸架台（三次元移動機構） １６ｅ Ｙ軸サーボモータ（三次元移動機構）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 常温で固化している熱溶解性素材から余
   剰部分を除去して自由曲面を有する製品を成形する熱溶
   解性素材の加工方法において、 熱溶解性素材に接触することによりその熱溶解性素材を
   局部的に溶解させる発熱体を準備する工程と、 前記発熱体が前記熱溶解性素材に接触しながら加工しよ
   うとする製品の自由曲面上を倣うように、その発熱体を
   前記熱溶解性素材に対して三次元的に相対移動させる工
   程と、を有することを特徴とする熱溶解性素材の加工方
   法。
2. 【請求項２】 常温で固化している熱溶解性素材から余
   剰部分を除去して自由曲面を有する製品を成形する熱溶
   解性素材の加工装置において、 熱溶解性素材と接触することによりその熱溶解性素材の
   接触部分を熱により溶解させる発熱体と、 前記発熱体が前記熱溶解性素材に接触しながら加工しよ
   うとする製品の自由曲面上を倣うように、その発熱体を
   前記熱溶解性素材に対して三次元的に相対移動させる三
   次元移動機構と、を有することを特徴とする熱溶解性素
   材の加工装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載された熱溶解性素材の加
   工装置において、 前記発熱体は複数設けられており、それぞれの発熱体が
   三次元移動機構によって少なくとも一次元方向には独立
   に移動させられることを特徴とする熱溶解性素材の加工
   装置。
4. 【請求項４】 請求項２に記載された熱溶解性素材の加
   工装置において、 発熱体は、線材によりその先端形状が円弧形になるよう
   に成形されているとともに、その円弧形の部分が製品の
   形状に倣うことを特徴とする熱溶解性素材の加工装置。
5. 【請求項５】 請求項１に記載した熱溶解性素材の加工
   方法を使用して金型と近似した金型模型を加工する工程
   と、 前記工程によって加工された金型模型を鋳物砂に埋め込
   み、その金型模型をキャビティとする砂型を成形する工
   程と、 前記工程で成形した砂型に金属の溶湯を流し込み、前記
   金型模型を焼失させて、金型模型とほぼ等しい形状の鋳
   造品を成形する工程と、 前記鋳造品の表面を切削加工することにより金型を加工
   する工程と、を有することを特徴とする金型加工方法。