(57)【要約】      （修正有）【課題】高剛性人工石材により工作機械用部材を製造する製造方法及びその方法で製造された工作機械用部材を提供する。【解決手段】粉末状又はペレット状の高剛性石材を用意する材料用意ステップと、金型を設置する金型設置ステップと、工作機械用部材の構造に応じて、溝の範囲内に間隔をおいて設置される複数の鋼製ブラケットと、該鋼製ブラケットに張設される複数の強化ネットとを含む強化部材及び嵌入部材を設置する組立部材設置ステップと、用意された粉末状又はペレット状の高剛性石材を撹拌混合すると共に、順次樹脂及び固化剤を添加し、充分且つ均一に撹拌混合する材料撹拌混合ステップと、均一に撹拌された材料を金型の溝に注入し、固化成型する注入・固化成型ステップと、人工石材製本体からなる工作機械用部材を前記金型から取り出す脱型ステップと、人工石材製本体に対して表面処理や細部の構造加工を行う仕上げ工程ステップと、を含む。【選択図】図１
2010069602.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉末状又はペレット状の高剛性石材を用意する材料用意ステップと、
工作機械用部材の仕様、形状に応じて、溝が形成された金型を設置する金型設置ステップと、
前記工作機械用部材の構造に応じて、前記溝の範囲内に間隔をおいて設置される複数の鋼製ブラケットと、該鋼製ブラケットに張設される複数の強化ネットとを含む強化部材及び嵌入部材を設置する組立部材設置ステップと、
前記用意された粉末状又はペレット状の高剛性石材を撹拌混合すると共に、順次樹脂及び固化剤を添加し、充分且つ均一に撹拌混合する材料撹拌混合ステップと、
前記均一に撹拌された材料を前記金型の溝に注入し、固化成型する注入・固化成型ステップと、
人工石材製本体からなる工作機械用部材を前記金型から取り出す脱型ステップと、
前記人工石材製本体に対して表面処理や細部の構造加工を行う仕上げ工程ステップと、を含むことを特徴とする工作機械用部材の製造方法。
【請求項２】
前記脱型ステップにおいては、前記人工石材製本体の表面に対して加熱処理を行うことにより、該人工石材製本体を充分に固化することを特徴とする請求項１に記載の工作機械用部材の製造方法。
【請求項３】
請求項１の製造方法により製造された工作機械用部材であって、
粉末状又はペレット状の高剛性石材に樹脂及び固化剤を添加し、充分且つ均一に撹拌混合し、固化成型することにより形成された人工石材製本体と、
前記人工石材製本体の内部に間隔をおいて埋設された複数の鋼製ブラケットと、
前記鋼製ブラケットに張設されることにより、該鋼製ブラケットと共に高剛性構造体を構成する複数の鋼製ネットと、
前記人工石材製本体に埋設された少なくとも一つの嵌入部材と、を含むことを特徴とする工作機械用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に高剛性人工石材により工作機械用部材を製造する工作機械用部材の製造方法及びその方法で製造された工作機械用部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳鉄は熱、摩擦、腐蝕、低温に強く、磁気、電気を通し、加工し易いなどの特性を有するので、工作機械用部材の製造に広く利用されている。また、ＴＷＭ３００１５１号「一体型工作機械構造」及びＴＷ公開２００７１５３５７号「工作機械」などにはその具体的な実施形態が掲示されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、鋳鉄は、熱伝導率が高く、環境温度の変化に大きく影響されるので、加工精度の安定性が環境温度と作業時間により変化してしまうと共に、鋳鉄の表面は粗いので、適当な加工が必要となる。さらに、鋳鉄鋳造工場の製造工程においては、膨大なエネルギーを使用して鋳鉄を溶融する必要があり、その後、再びエネルギーなどを使用することによりアニール処理、熱処理、表面加工処理、高精度加工を行う必要があるので、各工程において、膨大なエネルギーを消耗するだけでなく、大量の排気、油煙、粉塵も排出するので、環境に対する影響や作業員の健康に対する影響も大きい。
【０００４】
故に、鋳鉄で工作機械用部材を製造する際の欠点である、加工精度の悪さ、製造工程におけるエネルギー消耗量の多さ、汚染が発生し易いなどの問題を解決するために、高剛性人工石材により工作機械用部材を製造する工作機械用部材の製造方法及びその方法で製造された工作機械用部材を提供するものである。
【０００５】
本発明は、金型の溝に鋼製ブラケット及び強化ネット等の強化部材、及び金属部材、配管、レール等の嵌入部材を設置し、更に、人工石材の混合スラリーを金型に注入し固化成型させ、脱型及び仕上げ工程を行った後、人工石材からなる工作機械用部材を製造することにより、工作機械用部材の特性及び高剛性を発揮できるので、工作機械用部材の製造工程をより簡素化でき、エネルギー消耗量を減少させることができると共に、工作機械用部材に高振動吸収効果、低熱伝導率などの機械特性を具備させることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願の請求項１に係る発明は、粉末状又はペレット状の高剛性石材を用意する材料用意ステップと、
工作機械用部材の仕様、形状に応じて、溝が形成された金型を設置する金型設置ステップと、
前記工作機械用部材の構造に応じて、前記溝の範囲内に間隔をおいて設置される複数の鋼製ブラケットと、該鋼製ブラケットに張設される複数の強化ネットとを含む強化部材及び嵌入部材を設置する組立部材設置ステップと、
前記用意された粉末状又はペレット状の高剛性石材を撹拌混合すると共に、順次樹脂及び固化剤を添加し、充分且つ均一に撹拌混合する材料撹拌混合ステップと、
前記均一に撹拌された材料を前記金型の溝に注入し、固化成型する注入・固化成型ステップと、
人工石材製本体からなる工作機械用部材を前記金型から取り出す脱型ステップと、
前記人工石材製本体に対して表面処理や細部の構造加工を行う仕上げ工程ステップと、を含むことを特徴とする工作機械用部材の製造方法を提供するものである。
【０００７】
本願の請求項２に係る発明は、前記脱型ステップにおいては、前記人工石材製本体の表面に対して加熱処理を行うことにより、該人工石材製本体を充分に固化することを特徴とする請求項１に記載の工作機械用部材の製造方法を提供するものである。
【０００８】
本願の請求項３に係る発明は、請求項１の製造方法により製造された工作機械用部材であって、
粉末状又はペレット状の高剛性石材に樹脂及び固化剤を添加し、充分且つ均一に撹拌混合し、固化成型することにより形成された人工石材製本体と、
前記人工石材製本体の内部に間隔をおいて埋設された複数の鋼製ブラケットと、
前記鋼製ブラケットに張設されることにより、該鋼製ブラケットと共に高剛性構造体を構成する複数の鋼製ネットと、
前記人工石材製本体に埋設された少なくとも一つの嵌入部材と、を含むことを特徴とする工作機械用部材を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る工作機械用部材の製造方法は、以下に示すような効果を達成することができる。
１．本発明に係る工作機械用部材の製造方法は、従来の鋳鉄で工作機械用部材を製造する方法と比べて、製造工程が極めて簡単であることから、加工、熱処理、及び搬送などの工程を省くことができるので、生産効率を向上させることができると共に、製造コストの低下にも繋がる。
２．本発明に係る工作機械用部材の製造方法は常温下で行われることから、従来のように、鋳鉄鋳造工場の製造工程において、膨大なエネルギーを使用して鋳鉄を溶融し、その後、再びエネルギーなどを使用することによりアニール処理、熱処理、表面加工処理などを行う必要がないので、エネルギーを節約できると共に、汚染のリスクを低減させることができる。
３．本発明に係る工作機械用部材の製造方法に用いる材料には、主に回収された花崗岩などの廃棄石材、加工過程において発生した廃棄材料、及び回収した廃棄ガラスなどを使用することができるので、製造コストを大きく抑えることができる。
４．本発明に係る工作機械用部材の製造方法では、配管、金属部材、及びレールなどの嵌入部材が人工石材製本体の内部又は表層に埋設されるので、加工成型の利便性やバリエーションを向上させることができる。
５．本発明に係る工作機械用部材は、高剛性人工石材製本体の内部に鋼製ブラケットと鋼製ネットとからなる高剛性強化部材が埋設されていることから、高鋼性、高振動吸収効果を有すると共に、共鳴が発生し難く、高動態性、低熱伝導率などの特性も具備するので、鋳鉄製のものよりもさらに優れた機械特性を有する。
６．本発明に係る工作機械用部材は、低熱伝導率の特性を有することから、使用中、環境の温度変化などによる影響を受け難いので、工作機械用部材の安定性をより高めることができると共に、加工精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。尚、下記実施例は、本発明の好適な実施の形態を示したものにすぎず、本発明の技術的範囲は、該実施例そのものに何ら限定されるものではない。
【００１１】
図１は本発明に係る工作機械用部材の製造工程の流れ図であり、図２は本発明に係る工作機械用部材の分解斜視図であり、図３は本発明に係る工作機械用部材の斜視図であり、図４は本発明に係る工作機械用部材の注入工程の模式図であり、図５は本発明に係る工作機械用部材の固化成型工程の模式図であり、図６は本発明に係る工作機械用部材の脱型工程の模式図であり、図７は本発明の工作機械用部材に係る実施例の斜視図であり、図８は本発明の工作機械用部材に係る実施例の側面断面図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明に係る工作機械用部材（Ａ）の製造工程は、以下の七つの工程を含むものである。
【００１３】
１．材料の用意：粉末状又はペレット状の高剛性石材及びガラス材を用意するが、該高剛性石材及びガラス材は、新品を購入して使用してもよく、回収した廃棄材料を加工して使用してもよい。より詳細に説明すると、本発明に係る工作機械用部材（Ａ）には、廃棄された花崗岩などの高剛性廃棄石材を回収して使用し、又は花崗岩などの高剛性石材の加工により発生された廃棄材料を回収し、該高剛性廃棄石材を粉末状又はペレット状に解砕して使用する。なお、該工作機械用部材（Ａ）においては、廃棄された廃棄ガラスを回収して使用し、又はガラスの加工により発生された廃棄材料を回収し、該廃棄ガラスを粉末状又はペレット状に解砕して使用してもよい。
【００１４】
２．金型の設置：金型は、工作機械用部材（Ａ）の仕様、形状により設置され、図２、３に示すように、前記金型（１０）は下型（１１）と、下型（１１）の周囲にそれぞれ立設され、内側の形状が異なる四つの側型（１２）とを含むものであり、該下型（１１）と各側型（１２）とにより溝（１３）が形成されると共に、該下型（１１）と各側型（１２）における溝（１３）側の内面に離型剤が塗布される。尚、図３に示すように、その後の成型工程の便利性を高めるために、前記金型（１０）は振動装置（５０）のステージに設置される。
【００１５】
３．組立部材の設置：本発明の工作機械用部材（Ａ）においては、特性及び所望の高剛性により、溝（１３）の範囲内に強化部材及び嵌入部材が設置され、即ち、図２、３に示すように、本発明に係る実施例の強化部材は、複数の鋼製ブラケット（２１）と、各側型（１２）の内面に近接すると共に、該鋼製ブラケット（２１）に張設される強化ネット（２２）とを含む。尚、前記鋼製ブラケット（２１）及び強化ネット（２２）は、棒鋼、鋼製ネットなどの高剛性を有するものであってもよく、該鋼製ネットは、鋼製ブラケット（２１）に張設されることにより、該鋼製ブラケット（２１）と共に高剛性構造体を構成する。また、前記嵌入部材は、平行に所定の間隔で設置される二つの配管（２３）と、複数のねじ穴ユニット（２４）と、二つの金属レール（２５）とを含み、該ねじ穴ユニット（２４）と金属レール（２５）とを選定された表層に装着する。
【００１６】
４．材料の撹拌混合：所定量の粉末状又はペレット状の高剛性石材を用意し、その中に適当な比例の粉末状又はペレット状のガラス材を添加し、充分且つ均一に撹拌混合した後、順次適当量の樹脂及び適当な比例の固化剤を添加し、再び充分且つ均一に撹拌混合する。尚、図４に示すように、本発明においては、撹拌装置（６０）により撹拌及び混合を行う。
【００１７】
５．注入・固化成型：図４、５に示すように、均一に撹拌された材料を金型（１０）の溝（１３）に注入すると共に、振動装置（５０）により適当に金型（１０）を振動させ、人工石材製本体（３０）の内部に残留した気泡を除去し固化成型する。
【００１８】
６．脱型：図６に示すように、人工石材製本体（３０）からなる工作機械用部材（Ａ）を金型（１０）から取り出し、人工石材製本体（３０）の表面に対して適当に加熱処理を行うことにより、人工石材製本体（３０）を充分に固化する。
【００１９】
７．仕上げ工程：図７に示すように、人工石材製本体（３０）に対して表面処理や細部の構造加工などの仕上げ工程を行い、図７に示すような工作機械用部材（Ａ）を完成させる。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明は上記の構成を有することから、共鳴の発生防止、高鋼性、高振動吸収効果、高動態性、低熱伝導率などの特性を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る工作機械用部材の製造工程の流れ図である。
【図２】本発明に係る工作機械用部材の分解斜視図である。
【図３】本発明に係る工作機械用部材の斜視図である。
【図４】本発明に係る工作機械用部材の注入工程の模式図である。
【図５】本発明に係る工作機械用部材の固化成型工程の模式図である。
【図６】本発明に係る工作機械用部材の脱型工程の模式図である。
【図７】本発明の工作機械用部材に係る実施例の斜視図である。
【図８】本発明の工作機械用部材に係る実施例の側面断面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１０  金型
１１  下型
１２  側型
１３  溝
２０  組立部材
２１  鋼製ブラケット
２２  強化ネット
２３  配管
２４  ねじ穴ユニット
２５  金属レール
３０  人工石材製本体
５０  振動装置
６０  撹拌装置
Ａ  工作機械用部材
【図１】
2010069602.tif 000003
【図２】
2010069602.tif 000004
【図３】
2010069602.tif 000005
【図４】
2010069602.tif 000006
【図５】
2010069602.tif 000007
【図６】
2010069602.tif 000008
【図７】
2010069602.tif 000009
【図８】
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