(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物を任意の曲線状切削ラインで切削する曲線切削加工装置であって、
少なくとも外周部が湾曲可能であり、外周部が湾曲することにより被加工物を曲線状切削ラインで切削する丸鋸と、
前記丸鋸を回転させる回転手段と、
前記丸鋸を回転側面内の付勢部位において回転軸に平行な方向に押圧又は変位させることにより、前記丸鋸の外周部を湾曲させる付勢手段と、
前記被加工物と前記丸鋸との相対位置を制御するとともに、前記回転手段と前記付勢手段とを制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、被加工物の切削ラインの曲率に応じて、前記付勢手段の押圧力又は変位量を制御し、
前記付勢手段のうち少なくとも前記丸鋸と接触する部分は、前記回転手段により前記丸鋸と一緒に回転し、
前記付勢部位は、前記丸鋸の回転面内の被加工物に切込まれる部分よりも内周側にある、
ことを特徴とする曲線切削加工装置。
【請求項２】
前記付勢手段と前記丸鋸との接触する部分は、前記付勢手段に設けられたリング状のフランジである、
ことを特徴とする請求項１記載の曲線切削加工装置。
【請求項３】
被加工物を任意の曲線状切削ラインで切削する曲線切削加工装置であって、
少なくとも外周部が湾曲可能であり、外周部が湾曲することにより被加工物を曲線状切削ラインで切削する丸鋸と、
前記丸鋸を回転させる回転手段と、
前記丸鋸を回転側面内の付勢部位において回転軸に平行な方向に押圧又は変位させることにより、前記丸鋸の外周部を湾曲させる付勢手段と、
前記被加工物と前記丸鋸との相対位置を制御するとともに、前記回転手段と前記付勢手段とを制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、被加工物の切削ラインの曲率に応じて、前記付勢手段の押圧力又は変位量を制御し、
前記付勢手段と前記丸鋸との接触する部分は、前記付勢手段に設けられたリング状のフランジである、
ことを特徴とする曲線切削加工装置。
【請求項４】
前記付勢手段は、切削ラインの進行方向の前後で押圧力又は変位量を異ならせることができ、
前記制御手段は、切削ラインの曲率の変化に応じて、進行方向の前後の前記付勢手段の押圧力又は変位量を制御する、
ことを特徴とする請求項１乃至３いずれか記載の曲線切削加工装置。
【請求項５】
少なくとも外周部が湾曲可能な丸鋸であって、
回転側面内の前記付勢部位を回転軸に平行な方向に押圧又は変位させることにより、外周部が所定の曲面に変形する、
ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか記載の曲線切削加工装置に用いる丸鋸。
【請求項６】
前記丸鋸は、回転面内の複数個所にスリットが設けられており、
前記スリットは、等角度間隔で設けられている、
ことを特徴とする請求項５記載の曲線切削加工装置用丸鋸。
【請求項７】
前記スリットは、前記丸鋸の外縁に達しない、
ことを特徴とする請求項６記載の曲線切削加工装置用丸鋸。
【請求項８】
前記スリットは、曲線状に形成されている、
ことを特徴とする請求項６又は７記載の曲線切削加工装置用丸鋸。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
丸鋸を用いた曲線切削加工装置、及び該曲線切削加工装置用の丸鋸に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から丸鋸を用いた切削加工装置が知られている。外縁部に刃を有する円板状の丸鋸を高速回転させ、前記丸鋸の刃と被加工物とを相対移動させることにより被加工物を切削する。被加工物としては、木材、プラスチック、金属、コンクリートなどがあり、丸鋸の刃や円板の材質・形状を被加工物に応じたものにすることにより、種々の材料を切削することができる。比較的硬い材料でも高速に切削加工できる特徴を有している。しかしながら、従来の丸鋸を用いた切削加工装置は、その構造上の問題から直線状の切削ラインに沿った切削加工しかできない。
【０００３】
近年、自動車のボディや飛行機の主翼などに炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）が用いられてきている。しかしながら、自動車のボディや飛行機の主翼などに用いるためには、炭素繊維強化プラスチックを複雑な曲線状の切削ラインに沿って加工しなくてはならない。従来は、手作業による切削、エンドミル加工、ウォータージェット加工などが行われている。手作業による切削では時間が掛かり、また加工精度にばらつきが生じる恐れがある。エンドミル加工は、任意の曲線状の切削ラインに沿って加工できるが、加工速度が遅く、工具寿命が非常に短いという欠点がある。また、ウォータージェット加工は、任意曲線の切削ラインに沿って加工でき、工具寿命の心配も無いが、加工速度が遅く、加工装置自体が高価であるという問題がある。丸鋸を用いた切削加工ならば、より高速な切削加工が可能であり、工具寿命も比較的長いという利点があるが、直線状の切削ラインに沿った切削加工しかできず、複雑な曲線状の切削ラインに沿った切削加工をするのが困難である。直線状切削ラインを組み合わせて略曲線状の切削加工もできるが、切りしろの幅が大きくなり、材料の無駄が多くなるため現実的ではない。
【０００４】
先行技術文献として以下のものが挙げられる。
特許文献１及び２には、丸鋸の従来技術が記載されている。丸鋸外縁部に中心方向へ伸びる切込みスリットが数ヶ所設けられているが、これらは騒音防止などのために設けられているものである。特許文献１及び２には、丸鋸を回転軸に平行な方向に湾曲させて形状を変形させることは記載されていない。
特許文献３には、マンホール工事用のカッターが記載されている。基板がパラボラアンテナ状の形状になっており、切削ラインが曲線状になっている。しかしながら、丸鋸を回転軸に平行な方向に湾曲させて形状を変形させることは記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実用新案登録第２６０４２７３号公報
【特許文献２】実用新案登録第２５８２８４８号公報
【特許文献３】特開２００９−７８９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、任意の曲線状切削ラインに沿って切削加工できる従来の切削加工技術では、加工速度が遅い、工具寿命が短い、加工装置が高価である、という問題があった。一方、丸鋸を用いた切削加工技術では直線状の切削ラインに沿った切削加工しかできず、曲線状切削ラインに沿った切削加工をしようとすると、直線状切削ラインを組み合わせるしかないため、切りしろの幅が大きくなり、材料が無駄になってしまう問題があった。
【０００７】
本発明は上記問題点を解決するために、丸鋸を用いた切削加工装置において、被加工物を任意の曲線状切削ラインで切削加工（切り込み、送り）できる曲線切削加工装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
被加工物を任意の曲線状切削ラインで切削する曲線切削加工装置であって、
少なくとも外周部が湾曲可能であり、外周部が湾曲することにより被加工物を曲線状切削ラインで切削する丸鋸と、
前記丸鋸を回転させる回転手段と、
前記丸鋸を回転側面内の付勢部位において回転軸に平行な方向に押圧又は変位させることにより、前記丸鋸の外周部を湾曲させる付勢手段と、
前記被加工物と前記丸鋸との相対位置を制御するとともに、前記回転手段と前記付勢手段とを制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、被加工物の切削ラインの曲率に応じて、前記付勢手段の押圧力又は変位量を制御する、
ことを特徴とする曲線切削加工装置。
外周部が回転軸に平行な方向に湾曲可能な丸鋸であって、
回転側面内の前記付勢部位を回転軸に平行な方向に押圧又は変位させることにより、外周部が所定の曲面に変形する、
ことを特徴とする前記曲線切削加工装置に用いる丸鋸。
【０００９】
また、本発明は以下の好ましい実施態様を有する。
前記付勢手段のうち少なくとも前記丸鋸と接触する部分は、回転手段により前記丸鋸と一緒に回転し、
前記付勢部位は、前記丸鋸の回転面内の被加工物に切込まれる部分よりも内周側にある。
前記付勢手段と前記丸鋸と接触する部分に、回転可能な球体またはローラを介在させる。
前記付勢手段と前記丸鋸との接触する部分は、前記付勢手段に設けられたリング状のフランジである。
前記付勢手段は、切削ラインの進行方向の前後で押圧力又は変位量を異ならせることができ、
前記制御手段は、切削ラインの曲率の変化に応じて、進行方向の前後の前記付勢手段の押圧力又は変位量を制御する。
前記丸鋸は、回転面内の複数個所にスリットが設けられており、
前記スリットは、等角度間隔で設けられている。
【００１０】
さらに、以下の好ましい実施態様が考えられる。
本発明の被加工物は、丸鋸による切削ができるものであれば何でも良いが、本発明は特に炭素繊維強化プラスチックの切削加工に好適に用いられ得る。
丸鋸は、切削する被加工物に応じて、大きさ・形状、材質、刃などを当業者が適宜選択できる。切刃については、通常の切削刃のほか、金属粒やその焼結体やダイヤモンド粒などを用いた切削チップや、これらを組み合わせたものでも良い。また、丸鋸にスリットを設ける場合、回転面内には等角度間隔で設けると良い。例えば、スリットが８個ある場合は、４５度間隔でスリットが設けられる。ここで「等角度間隔」とは、ちょうど等角度間隔になる場合だけではなく略等角度間隔を含むものである。スリットは、丸鋸の外縁にまで達するものが好ましいが、外縁に達していなくても構わない。また、スリットは半径方向に沿った直線状に設けられるのが好ましいが、これに限らず、半径方向に対して傾斜していたり、曲線状でも構わない。丸鋸の厚さは均一である必要はなく、中心から外周に向かって台金厚を変化させても良い。丸鋸にスリットを設けることにより湾曲可能にすることが好ましいが、複数の扇形の部材を円周状に配置させて円形にしたセパレートタイプの丸鋸でも良い。
回転手段は、丸鋸を回転させるものであるが、丸鋸と付勢手段が一緒に回転する場合は、付勢手段も回転手段により回転させても良い。また、付勢手段の少なくとも一部をベアリング等で回動自在に構成しておいて、丸鋸の回転に追従して回転する構成にしても良い。
付勢手段は、丸鋸の外周部を湾曲できる押圧力を付与できるものであれば何でも良い。なお、ここで丸鋸の外周部とは、丸鋸の外周側で被加工物に切り込まれる部分である。付勢手段としては、例えば、空気圧式、水圧式、電磁式、接触式などが用いられ得る。精度的には接触式が好ましい。また、丸鋸の外周部に曲率を設けることができれば付勢部位は丸鋸の回転面内のどこでも良いが、円周方向に等角度間隔（略等角度間隔）に複数個所設けるのが好ましい。また、付勢手段は、丸鋸回転面の片面側のみに設けても良いし、両面側に設けても良い。付勢手段は、丸鋸と一緒に回転するのが好ましいが、必ずしも一緒に回転しなくても良い。一緒に回転しない場合は、付勢手段を非接触式にするか、接触部位にローラ等を設けると良い。また、丸鋸と付勢手段が一緒に回転する場合は、丸鋸を円周方向にわたって安定して押圧できるように、丸鋸の回転中心から所定半径の位置を押圧できるリング状フランジを設けるのが好ましい。また、円周方向の複数点で押圧するようにしても良い。その場合、接触部位に凹部や穴などを設けておいて押圧位置を安定させても良い。さらに、丸鋸が湾曲することにより接触部位が半径方向に微妙に動くので、接触部位を摺動可能にしておくか、球体などを介在させておくと良い。付勢手段は、丸鋸の円周方向に沿って均等に押圧力を付与するのが好ましいが、切削ラインの進行方向の前後で、切削ラインの曲率変化に応じて押圧力を変えても良い。付勢手段は丸鋸回転中に押圧力を変化させられることが好ましいが、丸鋸停止中に押圧しておき丸鋸回転中は押圧力を固定しておいても良い。付勢手段は丸鋸の外周部を湾曲できる押圧力を付与できれば良いので、丸鋸の中心軸付近を固定しておいて丸鋸の回転面内の所定半径の円周部位を押圧しても良いし、逆に、所定半径の円周部位を固定しておき中心軸付近を押圧しても良いし、その両方を組み合わせても良い。なお、付勢手段による押圧は「回転軸に平行な方向」に行われるが、ちょうど平行な方向のみではなく、丸鋸の外周部を湾曲することが目的であるので、その目的の範囲で所定の角度範囲を有していても良い。
制御手段は、一般的な切削加工装置に用いられる制御手段をカスタマイズすることにより用いることができる。丸鋸が湾曲すると回転軸と丸鋸の刃面とが垂直から傾くため、被加工物と回転手段の相対角度を可変制御できると良い。被加工物への丸鋸の切り込み開始は、丸鋸を被加工物の端から切り込んでいっても良いし、被加工物の加工面に対して垂直に切り込んでいっても良い。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は上記構成により、丸鋸を用いた切削加工装置において、被加工物を任意の曲線状切削ラインで切削加工（切り込み、送り）することできる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の全体構成図。
【図２】本発明の丸鋸の一例の側面図。
【図３】本発明の丸鋸の別の例の側面図。
【図４】図１の作動状態を表わす図。
【図５】図１の別の作動状態を表わす図。
【図６】切削ラインの一例を表わす図。
【図７】本発明の別の実施形態の構成図。
【図８】図７を右側面から見た図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、以下に説明するものは本発明の実施形態の一例であり、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者であれば特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇で各種の変更が可能である。
【００１４】
図１は、本実施形態の全体構成図である。丸鋸の回転中心軸を含む断面図になっている。丸鋸装置本体１は、丸鋸２０、丸鋸２０を回転させる回転手段３０、丸鋸２０を湾曲させるために丸鋸２０の回転側面を回転軸に平行な方向に付勢する付勢手段４０、付勢手段４０に押圧力を与える押圧手段５０とからなり、被加工物１０を丸鋸２０により切削加工する。図１において、回転手段３０により丸鋸２０と一緒に回転する部分は、斜線でハッチングされている。斜線ハッチングのうち、押圧手段５０の押圧により図面左右方向に移動する部分は右上から左下への斜線ハッチング、押圧手段５０の押圧によっても図面左右方向に移動しない部分は左上から右下への斜線ハッチングで表記している。
【００１５】
丸鋸２０の構成の一例について、図２に示す。丸鋸２０は円板状であり、外縁部に刃部２１が設けられていて、被加工物１０を切削する。刃部２１は、切刃でも良いし、砥粒チップになっていても良い。被加工物の材質や用途に応じて適宜選択できる。外周部にはスリット２２が、等角度間隔で設けられている。このスリット２２があることにより、丸鋸２０の回転側面の一部を押圧することで、丸鋸２０の外周部を湾曲させることができる。図ではスリット数は８個であるが、スリット数は丸鋸の材質やスリットの長さなどにより適宜調節される。丸鋸２０の中心部には、丸鋸２０を回転軸により保持する中心孔２３が設けられている。丸鋸２０は図１の丸鋸装置本体１に装着されて用いられるものであるが、装着されると付勢部位２４にリング状フランジ４１，４２のフランジ先端部４１ａ，４２ａが接触し、付勢部位２４を押圧することにより丸鋸２０を湾曲させる。丸鋸２０が湾曲することにより、刃部２１を含む外周部が曲率を有し、曲線状の切削ラインに沿った切削加工が可能になる。丸鋸２０の大きさ・材質は被加工物等に応じて適宜選択できるが、本実施形態では、直径305mm、刃厚2.0mm、台金厚さ1.5mm、台金材質SKS5、焼入れ焼戻し(HRC43)のものが用いられている。
【００１６】
丸鋸２０の構成の別の例について、図３に示す。図３の例では、円周方向に等角度間隔で凹部２５が設けられている。図１の丸鋸装置本体１では、リング状フランジ４１，４２で丸鋸２０を付勢しているが、丸鋸２０と付勢手段４０との接触部位はリング状フランジである必要はなく、円周方向に等間隔に設けられた凸部により接触・押圧してもよい。その場合、付勢手段４０の凸部に対応する個所に凹部２５を設けておくと押圧や丸鋸の回転を安定させることができる。
【００１７】
回転手段３０は、プーリ３１、スピンドル３２からなる。図示されていないタイミングベルトによりプーリ３１を回転させ、スピンドル３２を回転させることにより丸鋸２０を回転させる。スピンドル３２は、アンギュラベアリング３３、ボールベアリング３４、スラストベアリング３５により支持されている。
【００１８】
付勢手段４０は、丸鋸２０の回転側面に両側から接しているリング状フランジ４１，４２と、スピンドル３２の回転軸中心側に配置されているドローバー４５とからなる。リング状フランジ４１，４２は、丸鋸２０の回転側面の円周方向にわたってフランジ先端部４１ａ，４２ａで接している。リング状フランジ４１，４２はスピンドル３２に対して固定されていて、万重４３により丸鋸２０を押さえつける構造になっている。ドローバー４５は、後述する押圧手段５０の押圧により図面の左右方向に摺動する構成になっている。ドローバー４５と丸鋸２０とは、ピン４４を通じて接続されている。ドローバー４５を図面の左右方向に移動させることにより、ピン４４が図面の左右方向に移動し、丸鋸２０の中心部を図面の左右方向に押圧する。リング状フランジ４１，４２はドローバー４５の移動により変位しないので、丸鋸２０の中心部とフランジ先端部４１ａ，４２ａとの間に付勢力が生じ、丸鋸２０が湾曲する。図４にドローバー４５を図面の右方向に移動させた場合の例、図５にドローバー４５を図面の左方向に移動させた場合の例を示す。このように、ドローバー４５を左右方向に移動させることにより、丸鋸２０に付勢力を生じさせることができ、丸鋸２０を左右方向に湾曲させられる。図ではピン４４がスピンドル３２を貫通して左右に変位可能になっているが、ピン４４は円周方向の全てにわたってあるわけではなく、ピン４４が無い部分はスピンドル３２が丸鋸の中心孔２３を貫通して、リング状フランジ４１、万重４３を丸鋸２０と一緒に回転させる。スピンドル３２のうち、ピン４４が通る部分はスリットが構成されていて、ピン４４が図面の左右方向に移動可能になっている。
【００１９】
なお、図１の丸鋸装置本体１では、ドローバー４５により丸鋸２０の中心軸側が変位する構成になっているが、中心軸と付勢部位とが相対的に変位すれば良いので、付勢手段４０側が変位する構成にしても良い。また、付勢手段４０としてリング状フランジ４１，４２を用いているが、付勢手段をリング状に構成する必要はなく、円周上の複数の接触点で押圧しても良い。この場合、丸鋸２０が湾曲すると接触点が丸鋸半径方向に変位するので、丸鋸２０と付勢手段４０との接触部位にローラや球体などを設けておいて接触部位の変位に対応させると良い。
【００２０】
押圧手段５０は、サーボモータ５１、サーボモータ５１の回転力を伝える平歯車５２，５３、平歯車５３の回転を図面左右方向の直線運動に変換する進退機構５５、進退機構５５の進退により支点ピン５８を中心に回動するクランクバー５６とからなる。サーボモータ５１の回転によって進退機構５５が図面左方向に伸長することにより、支点ピン５８を中心にしてクランクバー５６が回動し、ドローバー４５が図面の右方向に移動する（図４）。また、進退機構５５が図面右方向に縮むことにより、支点ピン５８を中心にしてクランクバー５６が回動し、ドローバー４５が図面の左方向に移動する（図５）。このように、サーボモータ５１の回転により、ドローバー４５の移動量を制御でき、図４及び図５のように丸鋸２０の湾曲量を制御できる。なお、ベアリング５４は平歯車５３を支持している。進退機構５５は、例えばスクリューシャフトなどを用いて回転を直線運動に変換するものである。支点ピン５７は移動自在な支点であり、進退機構５５とクランクバー５６とを接続している。
以上の丸鋸装置本体１は図示されていない公知の制御手段により制御される。
【００２１】
以下、本実施形態の丸鋸装置を用いた切削加工制御について説明する。
図６は、切削ラインの例である。
炭素繊維強化プラスチック（ＣＦＲＰ）などの被加工物１０を、切削ライン１１に沿って、矢印の方向に丸鋸を送って切削する。まずは、区間Ａを切削するが、区間Ａは直線であるので、図１のように丸鋸２０が回転軸に対して垂直になっている状態で切削していく。区間Ａと区間Ｂの境界部分に差しかかったら、押圧手段５０を制御してドローバー４５を押し、徐々に図４のように丸鋸２０を湾曲させる。区間Ｂは所定の曲率の円弧状の切削ラインであり、丸鋸をその曲率に合った湾曲状態に保持したまま、矢印方向に切削していく。なお、切削ラインの曲率に応じて丸鋸２０の回転軸を被加工物表面に対して所定の角度に傾斜させても良い。区間Ｂと区間Ｃの境界部分に差しかかったら、押圧手段を制御して、今度はドローバー４５を引っ張る方向に移動させて、丸鋸２０を徐々に図５のように湾曲させる。区間Ｃも所定の曲率を有する円弧状の切削ラインであり、丸鋸をその曲率に合った湾曲状態に保持したまま、矢印方向に切削していく。複雑な切削ラインでもこの繰り返しにより、切削していく。なお、丸鋸２０の湾曲の制約で小さな曲率半径の円弧状の切削ラインは切削できないが、例えば航空機の主翼の場合は、曲率半径が４０ｍ程度あれば十分であり、十分に丸鋸の湾曲による曲線切削加工が可能である。
【００２２】
本発明の別の実施形態を図７及び図８を用いて説明する。
前述の実施形態では、付勢手段４０が丸鋸２０と一緒に回転する例を示したが、本発明はこれに限られず、付勢手段が回転しなくても良い。以下にその実施形態について説明する。
図７は本実施形態の丸鋸装置本体１０１を丸鋸２０の回転軸方向から見た図であり、丸鋸２０は図面の右方向に向かって進行している。図８は図７を右側から見た図であり、丸鋸の進行方向前方から見た図である。丸鋸２０は前述の実施形態と同じもので、外縁に刃部２１を有し、図示されていないが湾曲可能にするためのスリット等が設けられている。丸鋸２０を回転させるために中心軸にスピンドル３２１が設けられていて、図示されていないプーリやベルト等で回転する構成になっている。丸鋸２０を湾曲させて曲率を付与するための付勢手段４０１が設けられており、該付勢手段４０１は丸鋸装置本体１０１に固定されていて丸鋸の回転軸に平行な方向にスライドする構成になっている。付勢手段４０１には、前方側付勢アーム４０２と後方側付勢アーム４０３が丸鋸２０を挟むように設けられている。前方側付勢アーム４０２の、丸鋸２０と接触する部分には、ローラ４１２及びローラ４２２が設けられている。同様に、後方側付勢アーム４０３には、ローラ４１３及びローラ４２３（図示せず）が設けられている。これらのローラは、丸鋸２０の回転側面に接触していて、付勢アーム４０２，４０３の変位に伴って丸鋸２０を押圧する構成になっている。ローラ４１２は、図７(a)又は図７(b)のような断面を有している。これは、丸鋸２０との接触幅を小さくすることにより、丸鋸２０が湾曲しても追従しやすくするためである。ローラ４２２，４１３，４２３についても同様な構成になっている。
【００２３】
前方側付勢アーム４０２と後方側付勢アーム４０３とは、独立に制御可能になっている。したがって、丸鋸２０の進行方向の前方側と後方側とで、丸鋸２０を独立に湾曲させることができ、前方側と後方側とで曲率を異ならせることができる。一律な曲率の切削ラインに沿って切断しているときは、丸鋸２０の前方側と後方側とで切削ラインの曲率が同じであるので、前方側と後方側の付勢アームの押圧力を同じにしておけば良い。しかしながら、切削ラインの曲率が変化する部分に差しかかった場合は、丸鋸２０の前方側と後方側で切削ラインの曲率が異なることになる。この場合は、前方側と後方側の付勢アームの押圧力を異ならせ、丸鋸２０の前方側と後方側とで湾曲量を異ならせて、切削ラインの曲率の変化に対応する。付勢アーム４０２，４０３は、図示されていない押圧手段及び制御手段により、移動・制御される。
【００２４】
図７及び図８では、付勢手段４０１が丸鋸２０を押圧する個所（ローラの設置個所）は回転側面内の２か所であるが、２か所に限られず、丸鋸２０の円周方向に３か所以上設けても良い。付勢アーム４０３，４０３と丸鋸２０との接触部位にローラ４１２，４２２，４１３，４２３を設けたが、丸鋸２０の湾曲による接触部位の半径方向の変位に追従しやすくするため、球体を介在させても良い。また、付勢アーム４０３，４０３と丸鋸２０の押圧は接触式に限らず、水圧、電磁力、空気圧などの非接触の押圧力を与えても良い。図７及び図８では、丸鋸２０への付勢部位であるローラ４１２，４２２，４１３，４２３が、回転軸（スピンドル３２１）と同じ高さに記載されているが、この高さに限定されず、付勢部位は、被加工物１０により近い、もっと低い位置にあっても良い。被加工物の厚さなどに応じて、付勢部位の高さを可変にして調整可能にしても良い。この場合、丸鋸２０の回転に追従させるため、必要に応じてローラ４１２，４２２，４１３，４２３の角度を、接触部位での丸鋸２０の回転方向に合わせて調整する。本実施形態では付勢アームにより丸鋸の進行方向前後で湾曲量を異ならせる例を示したが、前述の実施形態の丸鋸の円周方向全体を湾曲させる実施形態と本実施形態を組み合わせても良い。その場合、丸鋸全体の湾曲をリング状フランジによる押圧により行い、進行方向前後の曲率の差異を付勢アームにより調整する。
【００２５】
以上、本発明の実施形態の一例を示したが、本発明は上記構成により、丸鋸の外周部を回転軸方向に湾曲させることにより、刃部を含む外周部の曲率を制御でき、任意の曲率の曲線状切削ラインに沿った切削加工ができる。特に、炭素繊維強化プラスチック等の硬い材料の切断に用いた場合、従来のエンドミル加工に比べて高速に加工でき、工具寿命も長い。また、従来のウォータージェット加工に比べても加工速度が速く、装置も安価に構成できる。曲率半径が比較的大きな切削ラインであれば非常に有効な切削加工技術である。
【００２６】
付勢手段を丸鋸と一緒に回転させる構成を採用することにより、付勢手段と丸鋸との接触部位による摩擦の影響を考慮しなくて良くなる。一般に丸鋸は高速回転しているため、回転面に付勢手段を直接接触させる場合は摩擦の影響が大きいが、付勢手段を丸鋸と一緒に回転させることによりこの摩擦の影響は無くなる。
【００２７】
付勢手段と丸鋸の接触部分を付勢手段に設けられたリング状のフランジにする構成を採用することにより、丸鋸を円周方向に均等に押圧することができ、丸鋸の湾曲状態を安定させることができる。特に、丸鋸と付勢手段が一緒に回転する場合に有効である。
【００２８】
付勢手段と丸鋸の接触部位に球体またはローラを介在させる構成を採用することにより、接触部位による摩擦の影響を低減できる。また、付勢手段と丸鋸が一緒に回転する場合でも、丸鋸が湾曲することにより接触部位が半径方向に変位するため、接触部位に球体またはローラを介在させれば丸鋸を滑らかに押圧できる。
【００２９】
切削ラインの進行方向の前後で付勢手段の押圧力を異ならせる構成を採用することにより、進行方向に沿って曲率が変化するような切削ラインでも、進行方向の前後で丸鋸の切削面の曲率を変化させられる。例えば、丸鋸全体の曲率を変化させる付勢手段とは別に、進行方向の前後に設けられたローラ等で押圧する。なお、切りしろ幅を十分に取れる場合は、進行方向前後で曲率を可変にしなくても良い。実際には、丸鋸による切削加工の後に、エンドミル等による研磨加工が行われるので、切削ラインに厳密に沿わなくても良いことが多い。
【００３０】
丸鋸に等角度間隔（略等角度間隔）でスリットを設ける構成を採用することにより、外周部が回転軸に平行な方向に湾曲しやすくなるとともに、外縁の切刃部の切削面が所定の曲率を有するようになり、曲線状の切削ラインに沿った切削加工を行うことができる。
【符号の説明】
【００３１】
１，１０１：丸鋸装置本体、１０：被加工物、１１：切削ライン、
２０：丸鋸、２１：刃部、２２：スリット、２３：中心孔、２４：付勢部位、２５：凹部、
３０：回転手段、３１：プーリ、３２，３２１：スピンドル、３３：アンギュラベアリング、３４：ボールベアリング、３５：スラストベアリング、
４０，４０１：付勢手段、４１，４２：リング状フランジ、４３：万重、４４：ピン、４５：ドローバー、
５０：押圧手段、５１：サーボモータ、５２，５３：平歯車、５４：ボールベアリング、５５：進退機構、５６：クランクバー、５７，５８：支点ピン、
４０２：前方側付勢アーム、４０３：後方側付勢アーム、４１２，４１３，４２２，４２３：ローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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