TW201807335A - 環狀零件的製造方法及製造裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明具備：內側切削步驟，係使第1切削刃，自觸接於旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心之狀態，朝徑向D4往返移動，並於軸向D1朝另一端91b側移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之內周R1側；外側切削步驟，其於內側切削步驟之前、之後或同時，藉由使第2切削刃自觸接於旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心之狀態，朝徑向D4往返移動，並於軸向D1朝另一端91b側移動，一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之外周R2側；及分離步驟，其於內側切削步驟及外側切削步驟之後，將被切削內周R1側及外周R2側後的圓筒狀素材91之部分92，自圓筒狀素材91之殘餘部93切斷，獲得具有大致圓形截面的環狀零件94。

Description

環狀零件的製造方法及製造裝置
本發明係關於一種環狀零件的製造方法及製造裝置。
O型環作為密封(seal)用已被廣泛使用。由於O型環係藉由被壓縮時產生的壓力而密封，因此由具有彈性的材料製造。作為O型環的材料，通常為橡膠。於下述專利文獻1揭示有製造矽橡膠製的O型環之方法。
專利文獻1揭示之製造方法，係一種藉由使用模具的壓縮成型(pressure molding)而製造O型環之方法。於壓縮成型中，由於將模具加熱而進行，因此壓縮成型時，模穴內的矽橡膠容易膨脹而產生毛邊。
在對策方面，使毛邊吸收部吸收除了成為產品之O型環的體積份量以外的多餘矽橡膠或因熱而膨脹之矽橡膠，然後將毛邊吸收部切除。然而，欲僅將產品部分完好留下地進行切除會相當困難，且容易產生不良。因此，就專利文獻1之技術而言，係於具有O型環的模穴之固定側模具與推壓模具之間，隔著厚度為25μm左右的薄膜進行壓縮成型。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1 日本特開平10-323845號公報
然而，於利用壓縮成型製造O型環之情況，模具是必要的，且模具本身的製作需要時間。此外，由於根據每個O型環的形狀而需要不同之模具，所以不適合於多樣少量生產。
因此，本發明之目的在於提供一種環狀零件的製造方法及製造裝置，其可於短時間內供給環狀零件，並且適合於多樣少量生產。
本發明之環狀零件的製造方法，係關於一種環狀零件的製造方法，其包含以下之步驟：旋轉步驟，係使樹脂製的圓筒狀素材以其軸向為中心而旋轉；內側切削步驟，係使第1切削刃，自觸接於在上述旋轉步驟中旋轉的上述圓筒狀素材之一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的另一端側相對地移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的內周側；外側切削步驟，係於上述內側切削步驟之前、之後或同時，藉由使第2切削刃自觸接於旋轉的上述圓筒狀素材之上述一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的上述另一端側相對地移動，一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材 的外周側；及分離步驟，係於上述內側切削步驟及上述外側切削步驟之後，將被切削內周側及外周側的上述圓筒狀素材之部分，自上述圓筒狀素材的殘餘部切斷而使之分離，獲得具有大致圓形截面的環狀零件。
此外，上述分離步驟，也可使第3切削刃觸接於旋轉中且被切削內周側及外周側後的上述圓筒狀素材之部分的上述另一端側，將上述圓筒狀素材的部分，自上述圓筒狀素材的殘餘部切斷而使之分離。
此外，也可於上述內側切削步驟、上述外側切削步驟及上述分離步驟中，使用具有刀具移動機構部的加工裝置，進行對上述圓筒狀素材的加工，該刀具移動機構部，係同時把持上述第1切削刃、上述第2切削刃及上述第3切削刃，而朝軸向及與軸向垂直的橫向移動。
此外，上述樹脂也可為氟樹脂。
本發明之環狀零件的製造裝置，係關於一種環狀零件的製造裝置，其具備：素材旋轉機構部，係使樹脂製的圓筒狀素材以其軸向為中心而旋轉；第1切削刃移動機構部，係使第1切削刃移動者，且藉由使上述第1切削刃，自觸接於藉由上述素材旋轉機構部而旋轉的上述圓筒狀素材之一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的另一端側移動，一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的內周側；第2切削刃移動機構部，係使第2切削刃移動者，且使上述第2切削刃自觸接於旋轉的 上述圓筒狀素材之上述一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的上述另一端側移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的外周側；及第3切削刃移動機構部，其係使第3切削刃移動者，且使上述第3切削刃觸接於被切削內周側及外周側且旋轉中的上述圓筒狀素材之部分的上述另一端側，將上述圓筒狀素材之部分，自上述圓筒狀素材的殘餘部切斷而使之分離，獲得具有大致圓形截面的環狀零件。
根據本發明，可提供一種環狀零件的製造方法及製造裝置，其可於短時間內供給環狀零件，並且適合於多樣少量生產。
1‧‧‧製造裝置
11‧‧‧第1切削刃移動機構部
12‧‧‧第2切削刃移動機構部
13‧‧‧第3切削刃移動機構部
14‧‧‧素材旋轉機構部
15‧‧‧刀具移動機構部
22‧‧‧加工裝置
30‧‧‧第1切削刃
40‧‧‧第2切削刃
50‧‧‧第3切削刃
91‧‧‧圓筒狀素材
91a‧‧‧一端
91b‧‧‧另一端
91c‧‧‧厚度中心
92‧‧‧部分
93‧‧‧殘餘部
94‧‧‧環狀零件
D1‧‧‧軸向、主軸方向
D2‧‧‧橫向、深度方向
D3‧‧‧上下方向
D4‧‧‧徑向
R1‧‧‧內周
R2‧‧‧外周
圖1為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造裝置之前視圖。
圖2為上述製造裝置之俯視圖。
圖3A為顯示上述製造裝置的第1切削刃之圖。
圖3B為顯示上述製造裝置的第2切削刃之圖。
圖4A為顯示根據本發明而製造的O型環的一例之整體圖。
圖4B為顯示根據本發明而製造的O型環的一例之圖，且為圖3A所示的A-A線剖視圖。
圖5A為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的內周切削步驟之圖。
圖5B為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的內周切削步驟之圖。
圖5C為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的內周切削步驟之圖。
圖6A為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的外周切削步驟之圖。
圖6B為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的外周切削步驟之圖。
圖6C為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的外周切削步驟之圖。
圖7A為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的分離步驟之圖。
圖7B為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的分離步驟之圖。
以下，參照圖式對本發明之一實施形態的環狀零件的製造裝置1進行說明。本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法，係藉由此製造裝置而被實施。圖1為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造裝置之前視圖。圖2為上述製造裝置之俯視圖。圖3A為顯示上述製造裝置的第1切削刃之圖。圖3B為顯示上述製造裝置的第2切削刃之圖。圖4A為顯示根據本發明而製造的O型環的一例之整體圖。圖4B為圖4A所示的A-A線剖 視圖。圖5A~圖5C為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的內周切削步驟之圖。圖6A~圖6C為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的外周切削步驟之圖。圖7A及圖7B為顯示本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法中的、環狀零件的分離步驟之圖。
於各圖式中，將製造裝置1之旋轉軸14a的中心軸延伸之方向稱為主軸方向D1，將在水平面上與主軸方向D1正交的方向稱為深度方向D2，且將與主軸方向D1及深度方向D2正交的方向稱為上下方向D3。因樹脂製的圓筒狀素材91之軸向，係與主軸方向D1一致，因此也稱為軸向D1。此外，關於主軸方向D1，將趨近於製造裝置1之夾頭14b的方向稱為第1主軸方向D11，且將與第1主軸方向D11相反的方向稱為第2主軸方向D12。主軸方向D1，係與被保持於素材旋轉機構部14(旋轉軸14a、夾頭14b)的圓筒狀素材91之軸向一致。因此，將圓筒狀素材91之軸向稱為軸向D1。關於深度方向D2，將朝面前的方向稱為第1深度方向D21，且將與第1深度方向D21相反的方向稱為第2深度方向D22。此外，關於上下方向3，將朝上方的方向稱為上方向D31，且將與上方向D31相反的方向稱為下方向D32。且將圓筒狀素材91之徑向D4中的朝中心的方向稱為內徑方向D41，且將與內徑方向D41相反的方向稱為外徑方向D42。於本實施形態中，徑向D4中的沿水平面上延長的方向，係與深度方向D2一致。
[環狀零件的製造裝置之整體構成]
如圖4A~圖7B所示，環狀零件的製造裝置1，係自樹脂製的圓筒狀素材91製造具有大致圓形截面之樹脂製環狀零件94的裝置。本實施形態的樹脂，係氟樹脂。作為氟樹脂，可例示PTFE、PFA、FEP。大致圓形截面，不限於正圓形狀，只要為能被視作為圓形的形狀即可。例如，可列舉橢圓形。再者，樹脂也可為氟樹脂以外的樹脂。本實施形態的環狀零件94，係O型環。再者，環狀零件，也可為O型環以外者。
如圖1~圖3B所示，環狀零件的製造裝置1，其具備：素材旋轉機構部14(旋轉軸14a、夾頭14b)，其使樹脂製的圓筒狀素材91以其軸向D1為中心而旋轉；第1切削刃移動機構部11(第1切削刃保持器31、第1刀座32、深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)，其使第1切削刃30移動；第2切削刃移動機構部12(第2切削刃保持器41、第2刀座42、深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)，其使第2切削刃40移動；及第3切削刃移動機構部13(第3切削刃保持器51、第3刀座52、深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)，其使第3切削刃50移動。
第1切削刃移動機構部11(第1切削刃保持器31、第1刀座32、深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)，具備第1切削刃把持部(第1切削刃保持器31、第1刀座32)、及刀具 移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)。第1切削刃移動機構部11，係使第1切削刃30自觸接於藉由素材旋轉機構部14而旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並於主軸方向D1朝圓筒狀素材91的另一端91b側(第1主軸方向D11)移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之內周R1側。
第2切削刃移動機構部12(第2切削刃保持器41、第2刀座42、深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)，具備第2切削刃把持部(第2切削刃保持器41、第2刀座42)、及刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)。第2切削刃移動機構部12，係使第2切削刃40，自觸接於旋轉中的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並於主軸方向D1朝圓筒狀素材91之另一端91b側(第1主軸方向D11)移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之外周R2側。
第3切削刃移動機構部13(第3切削刃保持器51、第3刀座52、深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)，具備第3切削刃把持部(第3切削刃保持器51、第3刀座52)、及刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動 部17、主軸方向下部移動部18)。第3切削刃移動機構部13，係使第3切削刃50觸接於被切削內周R1側及外周R2側且旋轉的圓筒狀素材91之部分92的上述另一端91b側(有時亦將此觸接之位置稱為另一端92b)，將圓筒狀素材91之部分92，自圓筒狀素材91的殘餘部93切斷而使之分離。
[素材旋轉機構部14]
素材旋轉機構部14，係設置於環狀零件的製造裝置1之旋轉驅動驅體21，且具有旋轉軸14a及夾頭14b。旋轉軸14a，係以一定的轉速繞其中心軸旋轉而使圓筒狀素材91以任意的轉速旋轉。旋轉軸14a，係藉由旋轉驅動驅體21內的主發動機(未圖示)所驅動，且藉由旋轉驅動驅體21內的控制裝置(未圖示)，而進行啟動、停止及轉速的控制。夾頭14b，係設置於旋轉軸14a之前端，以保持圓筒狀素材91。夾頭14b，係以圓筒狀素材91不會藉由第1切削刃30、第2切削刃40或第3切削刃50的切削力而於切削中移動或抖動之方式，且以圓筒狀素材91之旋轉中心與其主軸方向D1一致的方式，藉由呈輻射狀設置的複數個爪(未圖示)保持圓筒狀素材91之外周R2側。
[刀具移動機構部15]
刀具移動機構部15，具有深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、及主軸方向下部移動部18、18。刀具移動機構部15，係於第1切削刃移動機構部11、第2切削刃移動機構部12及第3切削刃移動機 構部13被共同使用。主軸方向下部移動部18、18，係於深度方向D2分離而設置有一對，且藉由旋轉驅動驅體21之驅動機構而於製造裝置1之基台19、19上，朝主軸方向D1(第1主軸方向D11、第2主軸方向D12)往返移動。基台19、19，係於隔著旋轉軸14a的深度方向D2之兩側，與主軸方向D1平行地自旋轉驅動驅體21朝第2主軸方向D12延伸。
主軸方向上部移動部17，係被固定架設且支撐於在深度方向D2分離的主軸方向下部移動部18、18上，因此，與主軸方向下部移動部18、18之主軸方向D1移動一同，朝主軸方向D1移動。
主軸方向上部移動部17，係使第1切削刃30朝藉由素材旋轉機構部14而旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c移動，然後朝第1主軸方向D11而向圓筒狀素材91之另一端91b側移動。
主軸方向上部移動部17，係使第2切削刃40朝旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c移動，然後朝第1主軸方向D11而向圓筒狀素材91之另一端91b側移動。
主軸方向上部移動部17，係使第3切削刃50朝第1主軸方向D11而向被切削內周R1側及外周R2側且旋轉的圓筒狀素材91之另一端91b側移動。
深度方向移動部16，係被構成為可朝深度方向D2滑動移動於主軸方向上部移動部17上。本實施形態中，如圖1、圖2所示，深度方向移動部16，係於底 面部具備朝深度方向D2延伸之倒梯形形狀(下底較上底短的梯形)的2條平行的槽。此槽卡合於設置在主軸方向上部移動部17之對向的面之倒梯形形狀的突起。
深度方向移動部16，根據來自未圖示的致動器及旋轉驅動驅體21的信號，相對於主軸方向上部移動部17，相對地朝深度方向D2(第1深度方向D21、第2深度方向D22)移動。另一方面，深度方向移動部16，不會朝上下方向D3及主軸方向D1移動。再者，於圖2中，深度方向移動部16顯示朝第2深度方向D22移動於主軸方向上部移動部17上的狀態。
深度方向移動部16，使第1切削刃30朝深度方向D2移動，且觸接於藉由素材旋轉機構部14而旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c。然後，深度方向移動部16，自觸接於厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並且，主軸方向上部移動部17，朝圓筒狀素材91之另一端91b側移動。藉此，第1切削刃30，形成半圓弧的軌跡且切削圓筒狀素材91之內周R1側。
深度方向移動部16，使第2切削刃40朝深度方向D2移動，觸接於旋轉中的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c。然後，深度方向移動部16，自觸接於厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並且，主軸方向上部移動部17，朝圓筒狀素材91之另一端91b側移動。藉此，第2切削刃40，形成半圓弧的軌跡，且切削圓筒狀素材91之外周R2側。
深度方向移動部16，使第3切削刃50朝第2深度方向D22移動。藉此，第3切削刃，將被切削內周R1側及外周R2側且旋轉中的圓筒狀素材91之部分92自殘餘部93切斷而使之分離。
[第1~第3切削刃把持部]
如圖1、圖2所示，第1切削刃把持部，具備第1切削刃保持器31、及第1刀座32，且將第1切削刃30固定於深度方向移動部16。第1切削刃30，係於刃口30a與旋轉軸14a之中心軸相同的高度位置，以朝向第2深度方向D22之方式被把持。第1切削刃保持器31，一面保持第1切削刃30一面被固定於第1刀座32。
第1刀座32，係於深度方向移動部16之上面，被卡合於設置在深度方向移動部16的2條平行的鳩尾形狀的槽內。第1刀座32，只要在鳩尾形狀的槽上，可配置於深度方向移動部16之任意的位置。
第2切削刃把持部，具備第2切削刃保持器41及第2刀座42，且將第2切削刃40固定於深度方向移動部16。第2切削刃40，係於刃口40a與旋轉軸14a之中心軸相同的高度位置，以朝向第1深度方向D21之方式被把持。第2切削刃保持器41，一面保持第2切削刃40一面被固定於第2刀座42。
第2刀座42，係於深度方向移動部16之上面，被卡合於前述2條平行的鳩尾形狀之槽內。第2刀座42，只要在鳩尾形狀的槽上，即可配置於深度方向移動部16之任意的位置。
第3切削刃把持部，具備第3切削刃保持器51、及第3刀座52，且將第3切削刃50固定於深度方向移動部16。第3切削刃50，係在刃口50a與旋轉軸14a中心軸相同的高度位置，以朝向第2深度方向D22之方式被把持。第3切削刃保持器51，一面保持第3切削刃50一面被固定於第3刀座52。
第3刀座52，係在深度方向移動部16之上面，被卡合於前述2條平行的鳩尾形狀之槽內。第3刀座52，只要在鳩尾形狀的槽上，即可配置於深度方向移動部16之任意的位置。
亦即，如圖2所示，第1切削刃30、第2切削刃40及第3切削刃50，同時被固定於深度方向移動部16。
[第1~第3切削刃]
如圖3A所示，第1切削刃30，係圓筒狀素材91之內側切削步驟用的切削刃，且刃口30a形成為倒梯形形狀。第1切削刃30，係以將其刃口30a例如朝向第2深度方向D22，且由刃口30a的近位端30b及遠位端30c形成的稜線30b-30c與旋轉軸14a之軸心平行之方式，被保持於第1切削刃保持器31。
如圖3B所示，第2切削刃40，係圓筒狀素材91之外側切削步驟用的切削刃，且刃口40a形成為倒梯形形狀。第2切削刃40，係以將其刃口40a例如朝向第1深度方向D21，且由刃口40a的近位端40b及遠位端40c形成的稜線40b-40c與旋轉軸14a的軸心平行之方式，被保持於第2切削刃保持器41。
第3切削刃50，係圓筒狀素材91之分離步驟用的切削刃，且刃口50a為劍尖形狀。第3切削刃50之刃口50a，係朝向第2深度方向D22。
其次，對藉由上述製造裝置1而實施的本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法進行詳述。
本發明之一實施形態的環狀零件的製造方法，具備旋轉步驟、內側切削步驟及外側切削步驟。
旋轉步驟，係使樹脂製的圓筒狀素材91以其軸向D1為中心而旋轉的步驟。
內側切削步驟，係使第1切削刃30，自觸接於在旋轉步驟中旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並於軸向D1朝圓筒狀素材91之另一端91b側相對地移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之內周R1側的步驟。
外側切削步驟，係於內側切削步驟之前、之後或同時，使第2切削刃40，自觸接於旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並於軸向D1朝圓筒狀素材91之另一端91b側相對地移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之外周R2側的步驟。
分離步驟，係內側切削步驟及外側切削步驟之後，將被切削內周R1側及外周R2側的圓筒狀素材91之部分92，自圓筒狀素材91之殘餘部93切斷而使之分離，獲得具有大致圓形截面的環狀零件94之步驟。詳述 之，分離步驟，係使第3切削刃50觸接於旋轉中且被切削內周R1側及外周R2側的圓筒狀素材91之部分92的上述另一端91b側，將圓筒狀素材91之部分92自圓筒狀素材91的殘餘部93切斷而使之分離。
此外，於內側切削步驟、外側切削步驟及分離步驟中，使用具有刀具移動機構部15(16,17,18)的加工裝置22，進行對圓筒狀素材91的加工，該刀具移動機構部15(16,17,18)，係同時把持第1切削刃30、第2切削刃40及第3切削刃50，且朝軸向D1及與軸向D1垂直的橫向(深度方向)D2移動。
以下進一步詳述。
[內側切削步驟]
如圖5A所示，藉由主軸方向下部移動部18及主軸方向上部移動部17之第1主軸方向D11的移動及深度方向移動部16之深度方向D2的移動，第1切削刃30之刃口30a的近位端30b，觸接於旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c。
然後，如圖5B所示，藉由基於被輸入旋轉驅動驅體21的切削資料之上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第1切削刃30之刃口30a的近位端30b，朝圓筒狀素材91之內徑方向D41移動，並朝第1主軸方向D11移動。藉此，第1切削刃30之刃口30a的近位端30b，一面形成半圓弧的軌跡，一面將圓筒狀素材91之內周R1側切削為半圓弧的50%、即1/4圓弧形狀。
然後，如圖5C所示，藉由上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第1切削刃30之刃口30a的遠位端30c，朝圓筒狀素材91之外徑方向D42移動，並朝第1主軸方向D11移動。藉此，第1切削刃30之刃口30a的遠位端30c，一面形成半圓弧的軌跡，一面在圓筒狀素材91之內周R1側將相當於半圓弧的殘餘的50%之範圍，切削為約1/4圓弧形狀。刃口30a的遠位端30c，不移動至圓筒狀素材91之厚度中心91c。
[外側切削步驟]
然後，藉由上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第1切削刃30自圓筒狀素材91退避。然後，如圖6A所示，藉由上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第2切削刃40之刃口40a的近位端40b，觸接於旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c。
然後，如圖6B所示，藉由基於被輸入旋轉驅動驅體21的切削資料的上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第2切削刃40之刃口40a的近位端40b，朝圓筒狀素材91之外徑方向D42移動，並朝第1主軸方向D11移動。藉此，第2切削刃40之刃口40a的近位端40b，一面形成半圓弧的軌跡，一面將圓筒狀 素材91之外周R2側切削為半圓弧的50%、即1/4圓弧形狀。
然後，如圖6C所示，藉由上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第2切削刃40之刃口40a的遠位端40c，朝圓筒狀素材91之內徑方向D41移動，並朝第1主軸方向D11移動。藉此，第2切削刃40之刃口40a的遠位端40c，一面形成半圓弧的軌跡，一面於圓筒狀素材91之外周R2側將相當於半圓弧的殘餘的50%之範圍切削為約1/4圓弧形狀。刃口30a的遠位端30c，不移動至圓筒狀素材91之厚度中心91c。
如圖6C所示，於內側切削步驟及外側切削步驟完成時，被切削內周R1側及外周R2側的圓筒狀素材91之部分92、及圓筒狀素材91之殘餘部93，依然相連而成為一體。
[分離步驟]
然後，藉由上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第2切削刃40自圓筒狀素材91退避。然後，如圖7A所示，藉由上述刀具移動機構部15(深度方向移動部16、主軸方向上部移動部17、主軸方向下部移動部18)的移動，第3切削刃50之刃口50a，相對於被切削內周R1側及外周R2側且旋轉中的圓筒狀素材91之部分92之另一端92b，被配置於深度方向D2之延長線上的位置。
然後，如圖7B所示，藉由深度方向移動部16的移動，第3切削刃50之刃口50a，朝第2深度方向D22(外徑方向D42)移動，觸接於圓筒狀素材91之部分92之另一端92b側。並且，藉由深度方向移動部16之進一步的移動，第3切削刃50之刃口50a，將圓筒狀素材91之部分92自圓筒狀素材91之殘餘部93切斷而使之分離。藉此，可獲得圖4A及圖4B所示的具有大致圓形截面的環狀零件94。
[實施形態的功效]
根據本實施形態之環狀零件的製造方法，例如，可獲得以下的功效。
本實施形態之環狀零件的製造方法，其包含以下之步驟：旋轉步驟，係使樹脂製的圓筒狀素材91以其軸向D1為中心而旋轉；內側切削步驟，係使第1切削刃30，自觸接於在旋轉步驟中旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c之狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並於軸向D1朝圓筒狀素材91之另一端91b側相對地移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之內周R1側；外側切削步驟，係於內側切削步驟之前、之後或同時，藉由使第2切削刃40自觸接於旋轉的圓筒狀素材91之一端91a的厚度中心91c的狀態，朝圓筒狀素材91之徑向D4往返移動，並於軸向D1朝圓筒狀素材91之另一端91b側相對地移動，一面形成半圓弧的軌跡一面切削圓筒狀素材91之外周R2側；及分離步驟，係於內側切削步驟及外側切削步驟之後，將 被切削內周R1側及外周R2側後的圓筒狀素材91之部分92，自圓筒狀素材91之殘餘部93切斷而使之分離，獲得具有大致圓形截面的環狀零件94。
因此，根據本實施形態之環狀零件的製造方法及製造裝置1，與利用模具成型之環狀零件的製造方法比較，變得不需要高價的模具。此外，由於不需要模具製造之排程，因此可於需要時進行多樣少量生產。
於本實施形態之環狀零件的製造方法中，分離步驟，係使第3切削刃50觸接於旋轉中且被切削內周R1側及外周R2側的圓筒狀素材91之部分92的另一端91b側，將圓筒狀素材91之部分92，自圓筒狀素材91的殘餘部93切斷而使之分離。
因此，作為切斷圓筒狀素材91之部分92而使之分離的專用切削刃，係使用第3切削刃50，因此，與使用第1切削刃30及第2切削刃40將圓筒狀素材的部分92切斷而分離的情況比較，容易實現分離步驟。此外，環狀零件94之端面的修整變得完美。
於本實施形態之環狀零件的製造方法中，在內側切削步驟、外側切削工及分離步驟，使用具有刀具移動機構部15(16,17,18)的加工裝置22，對圓筒狀素材91進行加工，該刀具移動機構部15(16,17,18)，係同時把持第1切削刃30、第2切削刃40及第3切削刃50，而朝軸向D1及與軸向D1垂直的橫向(深度方向)D2移動。
因此，於內側切削步驟、外側切削步驟及分離步驟的步驟變更時，不需要進行切削刃的交換。藉此，可降低步驟間的時滯，可更有效率地生產樹脂製的環狀零件94。
[變形例]
以上，對本發明的實施形態進行了說明。然而，本發明不限於上述實施形態，也可以各種的形態實施。
例如，可於內側切削步驟之前進行外側切削步驟，此外，也可與內側切削步驟同時進行外側切削步驟。也可不使切削刃朝軸向移動而使圓筒狀素材朝軸向移動，或者也可使兩者相互朝軸向移動。
此外，也可省略第3切削刃50，於分離步驟中使用第1切削刃30或第2切削刃40，將旋轉中且被切削內周R1側及外周R2側的圓筒狀素材91之部分92，自圓筒狀素材91之殘餘部93切斷而使之分離。
第1切削刃30、第2切削刃40及第3切削刃50之任一者以上所延長的方向，不限於橫向、深度方向D2，例如，也可為上下方向D3。該情況下，第1切削刃30、第2切削刃40及第3切削刃50之任一者以上，係朝上下方向移動。
於環狀零件的製造裝置1中，也可使用具有轉台等的自動工具交換裝置，依序交換切削刃，或者每當內側切削步驟、外側切削步驟及分離步驟時，依序卸下切削刃進行交換，以取代同時把持第1切削刃30、第2切削刃40及第3切削刃50。
14‧‧‧素材旋轉機構部
40‧‧‧第2切削刃
41‧‧‧第2切削刃保持器
91‧‧‧圓筒狀素材
91a‧‧‧一端
91c‧‧‧厚度中心

Claims (5)

  1. 一種環狀零件的製造方法，其包含以下之步驟：旋轉步驟，其使樹脂製的圓筒狀素材以其軸向為中心而旋轉；內側切削步驟，係使第1切削刃，自觸接於在上述旋轉步驟中旋轉的上述圓筒狀素材之一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的另一端側相對地移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的內周側；外側切削步驟，其於上述內側切削步驟之前、之後或同時，藉由使第2切削刃自觸接於旋轉中的上述圓筒狀素材之上述一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的上述另一端側相對地移動，一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的外周側；及分離步驟，其於上述內側切削步驟及上述外側切削步驟之後，將被切削內周側及外周側的上述圓筒狀素材之部分，自上述圓筒狀素材的殘餘部切斷而使之分離，獲得具有大致圓形截面的環狀零件。
  2. 如請求項1之環狀零件的製造方法，其中上述分離步驟，係使第3切削刃觸接於旋轉中且被切削內周側及外周側後的上述圓筒狀素材之部分中的上述另一端側，將上述圓筒狀素材的部分，自上述圓筒狀素材的殘餘部切斷而使之分離。
  3. 如請求項2之環狀零件的製造方法，其中於上述內側切削步驟、上述外側切削步驟及上述分離步驟中，使用具有刀具移動機構部的加工裝置，進行對上述圓筒狀素材的加工，該刀具移動機構部，係同時把持上述第1切削刃、上述第2切削刃及上述第3切削刃，而朝軸向及與軸向垂直的橫向移動。
  4. 如請求項1至3中任一項之環狀零件的製造方法，其中上述樹脂係氟樹脂。
  5. 一種環狀零件的製造裝置，其具備：素材旋轉機構部，係使樹脂製的圓筒狀素材以其軸向為中心而旋轉；第1切削刃移動機構部，係使第1切削刃移動者，且使上述第1切削刃，自觸接於藉上述素材旋轉機構部而旋轉中的上述圓筒狀素材之一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的另一端側移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的內周側；第2切削刃移動機構部，係使第2切削刃移動者，且使上述第2切削刃自觸接於旋轉的上述圓筒狀素材之上述一端的厚度中心之狀態，朝上述圓筒狀素材的徑向往返移動，並於軸向朝上述圓筒狀素材的上述另一端側移動，藉此而一面形成半圓弧的軌跡一面切削上述圓筒狀素材的外周側；及第3切削刃移動機構部，係使第3切削刃移動者，且使上述第3切削刃觸接於被切削內周側及外周側且 旋轉中的上述圓筒狀素材之部分中的上述另一端側，將上述圓筒狀素材之部分，自上述圓筒狀素材的殘餘部切斷而使之分離，獲得具有大致圓形截面的環狀零件。
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