(57)【要約】【課題】加工精度の高い切り抜き加工を行ない得ると共に、耐久寿命を向上した回転刃物を提供する。【解決手段】棒状本体１４の両端部に、刃物装置の回転主軸に着脱自在に把持される第１シャンク部２０および第２シャンク部２６を設ける。棒状本体１４における第１,第２シャンク部２０,２６に挟まれる中間部分に、切れ刃２８を形成する。この切れ刃２８は、棒状本体１４の周囲に螺旋状に形成された３条の切れ刃部２８ａ,２８ｂ,２８ｃで構成される。また、切れ刃２８は、棒状本体１４の軸断面において、その軸中心Ｃと各切れ刃部２８ａ,２８ｂ,２８ｃの刃先とを結ぶ中心角が不等間隔になっている捩れ刃を構成する。【選択図】図１
2010253575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
刃物装置(12)の回転主軸(16,22)に着脱自在に把持されるシャンク部(20,26)を棒状本体(14)の両端側に設け、
前記棒状本体(14)における両シャンク部(20,26)に挟まれる中間部分に切れ刃(28)を形成することで、板材の切り抜き切断をなし得るようにした
ことを特徴とする回転刃物。
【請求項２】
前記切れ刃(28)は、前記棒状本体(14)の周囲に螺旋状に形成された３条以上の切れ刃部(28a,28b,28c)で構成されて、前記棒状本体(14)の軸断面において、その軸中心(C)と各切れ刃部(28a,28b,28c)の刃先とを結ぶ中心角(α1,α2,α3)が不等間隔になっている捩れ刃である請求項１記載の回転刃物。
【請求項３】
前記切れ刃(28)は、前記棒状本体(14)の周囲に螺旋状に形成された３条以上の切れ刃部(28a,28b,28c)で構成されて、各切れ刃部(28a,28b,28c)のリード角(β1,β2,β3)が不等になっている捩れ刃である請求項１記載の回転刃物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、相当程度の厚みを有する板材を任意の形状に切り抜き切断する際に、精度の高い切り抜きが達成され、しかも耐久寿命も向上する回転工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
木材やプラスチック、その他金属材質等の板材を所定形状に切り抜き(乃至型抜き)切断する場合に、プレス型で打ち抜く方法が広く実施されている。例えば、ベニヤ合板や段ボール板が対象の場合は、所謂トムソン刃と称されるベルト状の鋼製刃を所望の打ち抜き形状に湾曲させて基台に植え込み、アンビル上に載置した該板材を前記トムソン刃でプレスすることにより打ち抜きを行う。また板材の材質が金属や硬質樹脂等の場合は、プレス刃をプレス機に装着して、同じく打ち抜き加工を行うようになっている。
【０００３】
しかし、板材への打ち抜き数が少ない場合は、トムソン刃やプレス刃をそのため専用に作製するのはコストが嵩み適切でない。このような場合は、ルータ等のＮＣ加工機にフライス刃、例えば特許文献１に示す如きエンドミルを用い、板材にＮＣ制御された一筆書き状の切削加工を施して、所望形状に切り抜きする方法が実施されている。この場合、板厚の大きいものは、１回の切削では切り抜きができないので、切り抜き輪郭に沿ってエンドミルを複数回周回させることで、次第に深く切削するＮＣ制御を行っている。
【０００４】
なお、板材の切り抜き加工技術には、レーザービームによる切断やウォータージェット切断等もあるが、これは設備費用が嵩むため本願発明の考慮外とする。また手動や電動による糸鋸切断も実用化されているが、操作者の熟練を必要とし、加工精度が必ずしも高くない等の難点があり、これも本願発明の考慮外とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１１１９５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
エンドミルのＮＣ制御により板材を切り抜き加工する場合に、板材の厚みが大きくなると、１回の周回による加工(１パス加工)では切り抜き切断ができない。そこで前述したように、板材にエンドミルで所要深さで所要形状輪郭の切削加工をした後に、更にエンドミルの突っ込み深さを大きくした倣い加工を必要回数反覆的に行うことで切り抜き切断を実施している。
【０００７】
このような場合は、ルータ等のＮＣ加工機の主軸に設けたコレットチャックで把持されるエンドミルは、シャンクより先の切れ刃部分の長いタイプが必要となる。仮にこのシャンクより先の切れ刃が短ければ、板材にチャック部が干渉してしまい、深い切り込み加工はできないからである。
【０００８】
しかし切れ刃の長いエンドミルでは、切削加工中における刃先の振れが不可避的に大きくなる可能性がある。特に被切削材である板材の硬度が高く、切削抵抗が大きい場合は、エンドミル自体に撓みを生じることもあり、このときは精度の高い切り抜き加工を望めない難点がある。また前記の如き刃先の振れが大きいと、エンドミルの折損に到ることもあり、使用中の耐久寿命を低下させる難点も指摘される。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を克服し、所期の目的を達成するため、本発明に係る回転刃物は、
刃物装置の回転主軸に着脱自在に把持されるシャンク部を棒状本体の両端側に設け、
前記棒状本体における両シャンク部に挟まれる中間部分に切れ刃を形成し、これにより板材の切り抜き切断をなし得るようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本願発明によれば、一方のシャンクを刃物装置の一方の回転主軸に設けたチャック等により把持し、他方のシャンクを前記刃物装置の他方の回転主軸に設けたチャック等により把持して、前記回転主軸を回転させることで、両チャックに挟まれた切れ刃が板材を所要形状に切り抜くことができる。この場合に回転刃物は、棒状体からなる本体の両端部で把持されるため切れ刃の振れがなく、加工精度の高い切り抜きを実現することができる。また回転刃物が切削中に大きく撓むことがないので、耐久寿命も向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例に係る回転刃物を示す全体図である。
【図２】実施例に係る回転刃物を刃物装置に装着して使用した状態を示す概略斜視図である。
【図３】実施例に係る回転刃物を示す横断面図である。
【図４】実施例に係る回転刃物を示す要部拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る回転刃物１０の斜視図であって、この回転刃物１０を用いるために開発された刃物装置１２(図２)に使用される。回転刃物１０は、超硬合金等のサーメットや高速度工具鋼等の金属を材質とする所要径の棒状本体１４からなり、この棒状本体１４の両方の端部には、前記刃物装置１２の上方主軸(回転主軸)１６に設けたコレットチャック１８に把持されるシャンク部(第１シャンク部)２０と、同じく刃物装置１２の下方主軸(回転主軸)２２に設けたコレットチャック２４に把持されるシャンク部(第２シャンク部)２６とが設けられている。
【００１３】
これら第１シャンク部２０と第２シャンク部２６に挟まれる棒状本体１４の中間には、フライス刃として機能する切れ刃２８が形成されている。この切れ刃２８は、棒状本体１４の中間部に、例えば３条の螺旋溝３０を形成することで３条の切れ刃部２８ａ，２８ｂ，２８ｃから構成されている。この場合に図３に示す如く、切れ刃２８は、棒状本体１４の軸断面において、各刃先と軸中心Ｃを結ぶ中心角α１〜α３を不等間隔としたり、図４に示す如く、各切れ刃部２８ａ〜２８ｃのリード角β１〜β３を不等とすることで、捩れ刃となっていることが好ましい。また捩れ刃の捩れ方向は、板材の切削時に切削屑が下方側へ排出される方向とするのが好ましい。更に各切れ刃部２８ａ〜２８ｃは連続した１条になっていることは要件でなく、途中で分断された分割刃型であってもよい。
【００１４】
次に、実施例に係る回転刃物１０の使用の実際につき説明する。この回転刃物１０を実用化する装置としては、本願の発明者が発明した特願２００８−３０３５６２号(平成２０年１１月２８日出願)に係る切削加工機が提案されるが、この切削加工機に限定されるものではない。ここでは、前述した図２に示す如き刃物装置１２に、実施例に係る回転刃物１０を実装した場合を例示して説明する。
【００１５】
図２に示すように、前記回転刃物１０は、刃物装置１２における所要間隔で上下に水平に張出した上方アーム３２および下方アーム３４のチャックにより着脱自在に把持されている。すなわち上方アーム３２の先端部にはモータＭが搭載され、該モータＭの下方に指向する上方主軸１６の下端面に設けたコレットチャック１８により、前記回転刃物１０の第１シャンク部２０が把持されて垂下している。また下方アーム３４の上面端部側には、前記上方主軸１６と軸線を整列させた下方主軸２２が設けられ、該下方主軸２２の上端面に設けたコレットチャック２４により、前記回転刃物１０の第２シャンク部２６を把持している。前記下方主軸２２は、下方アーム３４の上面に固定された軸受３６に回転自在に支持されており、下方主軸２２は、前記上方主軸１６に対して同期的かつ従動的に回転されるようになっている。勿論、この下方主軸２２にも積極的な同期回転を与えるようにしてもよい。
【００１６】
刃物装置１２の上下アーム３２,３４の間には、例えば矩形状の枠体からなる定盤３８が配設され、この定盤３８は、図示しない駆動機構によりＸ−Ｙ座標平面上を所要の範囲内でＸ−Ｙ合成方向の移動をなし得るようになっている。そして切り抜き加工されるべき所要厚みの板材Ｗが、前記矩形状枠体の定盤３８に載置され、該定盤３８と共にＸ−Ｙ合成方向の移動が可能になっている。なお、板材Ｗの厚みは、回転刃物１０の切れ刃２８の有効長を超えない範囲であれば、この回転刃物１０による切り抜き加工が可能である。
【００１７】
また回転刃物１０を刃物装置１２の上下コレットチャック１８,２４に把持させるに当たっては、板材Ｗの切り抜きしたい輪郭の任意の切り抜き開始点となる個所にドリル等を使用して所要径の貫通孔を形成する。しかる後、この貫通孔に棒状体である回転刃物１０を挿通して、該回転刃物１０の第１シャンク部２０を上部のコレットチャック１８に把持させ、また第２シャンク部２６を下部のコレットチャック２４に把持させる。次いで前記モータＭを駆動して回転刃物１０を回転させると共に、前記定盤３８にＸ−Ｙ合成方向の動きを与えることで、該定盤３８に載置された板材Ｗに所要輪郭の切り抜き加工が施される。この場合に前記定盤３８のＸ−Ｙ合成方向の移動は、図示しないＸ−Ｙ駆動機構をＮＣ制御することは勿論である。
【００１８】
以上に説明したように、実施例に係る回転刃物１０によれば、上下のコレットチャック１８,２４に挟まれた切れ刃２８により板材Ｗを所要形状に切り抜くことができる。しかも、回転刃物１０は、棒状本体１４の両端部を把持されるため切れ刃２８の振れがなく、加工精度の高い切り抜きを実現することができる。また回転刃物１０が部分的に撓むことがないので、該回転刃物１０の耐久寿命が向上し得る。
【００１９】
なお、実施例では、回転刃物１０を鉛直方向(縦向き)に把持して使用した場合を示したが、回転刃物１０を水平方向(横向き)に把持して使用してもよい。また、実施例の回転刃物１０は、３条の切れ刃部２８ａ〜２８ｃから切れ刃２８を構成したが、切れ刃２８を２条または４条以上の切れ刃部で構成してもよい。実施例の刃物装置１２では、定盤３８にＸ−Ｙ方向の合成運動を与えるように構成したが、逆に定盤３８は固定位置に静止し、上方アーム３２および下方アーム３４が一体的にＸ−Ｙ座標の平面上を合成運動するよう構成してもよい。また、板材Ｗに切り抜き開始点を貫通孔として設けるのでなく、回転中の回転刃物１０に対し板材Ｗを側端面から内側へ切込んで、その切り抜きを開始するようにしてもよい。更に、回転刃物１０における切れ刃２８の形状は、ストレートである必要はなく、板材を切り抜いた際の端縁部がラウンド状になったり、段部になったりするような所要形状のものとしてもよい。この場合は、総型削りを行うことができる。
【符号の説明】
【００２０】
１２  刃物装置，１４  棒状本体，１６  上方主軸(回転主軸)
２０  第１シャンク部(シャンク部)，２２  下方主軸(回転主軸)
２６  第２シャンク部(シャンク部)，２８  切れ刃，２８ａ〜２８ｃ  切れ刃部
【図１】
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【図２】
2010253575.tif 000004
【図３】
2010253575.tif 000005
【図４】
2010253575.tif 000006