(57)【要約】【課題】バイト切削装置を用いた加工をより効率よく行う。【解決手段】被加工物を保持する保持面を有する保持テーブル２と、保持テーブル２によって保持された被加工物Ｗを切削する切り刃を有するバイト切削手段３と、保持テーブル２とバイト切削手段３とを切り込み方向に近接離反可能に相対移動させる切り込み送り手段５と、切り込み方向に直交する加工送り方向に保持テーブル２をバイト切削手段３に対して近接離反可能に相対移動させる加工送り手段とを備え、バイト切削手段３は、第一スピンドル３０と、第一スピンドル３０に装着される第一切り刃３１１を有する第一バイトホイール３１と、第一スピンドル３０内に同心状に配設された第二スピンドル３２と、第二スピンドル３２に装着される第二切り刃３３１を有する第二バイトホイール３３とを有することにより、２つのバイトホイールを用いて同時に加工を行い、加工時間を短縮することができる。【選択図】図１
2014004664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイト切削装置であって、
被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、
該保持テーブルによって保持された被加工物を切削する切り刃を有するバイト切削手段と、
該切り刃を該保持テーブルに保持された被加工物に対して切り込ませる切り込み方向に該保持テーブルと該バイト切削手段とを近接離反可能に相対移動させる切り込み送り手段と、
該切り込み方向に直交する加工送り方向に該保持テーブルを該バイト切削手段に対して近接離反可能に相対移動させる加工送り手段と、を備え、
該バイト切削手段は、
第一スピンドルと、
該第一スピンドルに装着される第一切り刃を有する第一バイトホイールと、
該第一スピンドル内に同心状に配設された第二スピンドルと、
該第二スピンドルに装着される第二切り刃を有する第二バイトホイールと、
を有するバイト切削装置。
【請求項２】
前記切り込み送り手段は、
前記第一スピンドルを前記保持面に対して前記切り込み方向に相対移動させる第一切り込み送り手段と、
前記第二スピンドルを該保持面に対して該切り込み方向に相対移動させる第二切り込み送り手段と、
を有する請求項１に記載のバイト切削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転するバイト切削手段を用いて被加工物の切削加工を行うバイト切削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被加工物の上面を削り取って平坦化する加工には、例えば特許文献１に示すバイト切削装置が使用されている。このバイト切削装置においては、被加工物を水平方向に送りながら、回転する切り刃を被加工物の上面側に作用させることにより、上面側を所望量切削除去している。このようなバイト切削装置では、被加工物の送り速度を切り刃の回転数で割った値である加工送りピッチを小さくすることで、被加工物をより平坦に加工することができ、良好な加工品質を得ることができる。
【０００３】
一方、切削効率を高めるためには、切り刃による一度の切削での切削除去量をより多くすることが理想的であるが、切り刃による被加工物の除去量が増えるにつれ、加工負荷が高くなるため、被切削面の加工品質が悪化するという問題がある。そこで、被加工物の材質や要求される切削面粗さに応じ、一度の切削での切削除去量を適宜設定している。そして、被加工物の除去すべき厚みが、一度の切削での切削除去量より厚い場合は、切削を複数回繰り返すことで、被加工物を所定厚みに加工している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１７２７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バイト切削装置を用いて複数回の切削が必要な被加工物を切削する場合は、加工時間を短縮するために、最終回の切削のみ送り速度を落として加工送りピッチを小さくすることにより、加工時間の短縮を図っているが、さらなる加工時間の短縮が切望されている。
【０００６】
本発明は、このような問題にかんがみなされたもので、バイト切削装置を用いた加工をより効率よく行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、バイト切削装置に関し、被加工物を保持する保持面を有する保持テーブルと、保持テーブルによって保持された被加工物を切削する切り刃を有するバイト切削手段と、切り刃を保持テーブルに保持された被加工物に対して切り込ませる切り込み方向に保持テーブルとバイト切削手段とを近接離反可能に相対移動させる切り込み送り手段と、切り込み方向に直交する加工送り方向に保持テーブルをバイト切削手段に対して近接離反可能に相対移動させる加工送り手段とを備え、バイト切削手段は、第一スピンドルと、第一スピンドルに装着される第一切り刃を有する第一バイトホイールと、第一スピンドル内に同心状に配設された第二スピンドルと、第二スピンドルに装着される第二切り刃を有する第二バイトホイールとを有する。
【０００８】
切り込み送り手段は、第一スピンドルを保持面に対して切り込み方向に相対移動させる第一切り込み送り手段と、第二スピンドルを保持面に対して切り込み方向に相対移動させる第二切り込み送り手段とを有することが望ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るバイト切削手段は、同心状に配設された２つのスピンドルと、各スピンドルにそれぞれ装着されたバイトホイールとを有するため、２つのバイトホイールを用いて同時に加工を行うことができ、加工時間を短縮することができる。例えば、２つのスピンドルを異なる回転数で回転させることで、加工送りピッチの大きい加工と加工送りピッチの小さい加工とが同時に可能となり、従来に比べて加工時間の短縮が可能となる。
【００１０】
また、切り込み送り手段が、第一のスピンドルを保持面に対して相対的に切り込み方向に相対移動させる第一切り込み送り手段と、第二のスピンドルを保持面に対して相対的に切り込み方向に相対移動させる第二切り込み送り手段とから構成されることにより、それぞれのスピンドルを独立して切り込み送りすることができるため、加工のバリエーションが増し、加工時間をより短縮することができる。例えば、一方の切り刃を上方に退避させておき、他方の切り刃のみによって加工をすることも可能となり、バイトホイールのサイズをφ６インチとφ８インチのように被加工物のサイズに対応させておくことにより、被加工物サイズに合ったホイールを選択することで、加工時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】バイト切削装置の一例を示す断面図である。
【図２】加工送り手段の一例を示す斜視図である。
【図３】バイト切削装置を用いて被加工物を加工する状態の一例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１に示すバイト切削装置１は、保持テーブル２によって保持された被加工物をバイト切削手段３によって切削する装置である。保持テーブル２の上面は、被加工物を保持する保持面２０であり、保持テーブル２は、図２に示す加工送り手段８によって駆動されて加工送り方向（図１におけるＸ軸方向）に移動可能となっている。
【００１３】
図２に示す加工送り手段８は、Ｘ軸方向の軸心を有するボールネジ８０と、ボールネジ８０と平行に配設されたガイドレール８１と、ボールネジ８０の一端に連結されたモータ８２と、ボールネジ８０に螺合するナット構造８３０を有するとともに下部がガイドレール８０に摺接する移動基台８３とを備え、モータ８２によって駆動されてボールネジ８０が回動するのにともない、移動基台８３がガイドレール８１にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。移動基台８３には保持テーブル２が固定されており、移動基台８３のＸ軸方向の移動により、保持テーブル２もＸ軸方向に移動し、加工送り手段８は、保持テーブル２をバイト切削手段３に対して近接離反可能に相対移動させることができる。
する構成となっている。
【００１４】
図１に示すバイト切削手段３は、Ｘ軸方向に対して直交する方向である切り込み方向（Ｚ軸方向）の軸心を有する第一スピンドル３０と、第一スピンドル３０に装着される第一バイトホイール３１と、第一スピンドル３０と同心状に配設された第二スピンドル３２と、第二スピンドル３２に装着された第二バイトホイール３３とを備えている。
【００１５】
第一バイトホイール３１は、基台３１０の下面に第一切り刃３１１が固着されて構成されており、基台３１０がマウント３４を介して第一スピンドル３０に装着されている。また、第二バイトホイール３３は、基台３３０の下面に第二切り刃３３１が固着されて構成されており、基台３３０がマウント３５を介して第二スピンドル３２に装着されている。
【００１６】
第一スピンドル３０は、円筒状に形成されており、上下両端外周部が軸受３６により回転可能に支持されている。第一スピンドル３０の中間外周部にはプーリー３７が取り付けられており、プーリー３７には、駆動プーリー３８により駆動される駆動ベルト３９が巻回されている。駆動プーリー３８は、駆動軸４０に取り付けられており、駆動軸４０は、第一駆動モータ４１に連結されている。第一駆動モータ４１によって駆動されて駆動軸４０が回転すると、その動力が駆動ベルト３９を介して第一スピンドル３０に伝達され、第一バイトホイール３１が回転する構成となっている。
【００１７】
第二スピンドル３２は、軸受４２によって回転可能に支持されているとともに、第二駆動モータ４３に連結されており、第二駆動モータ４３によって駆動されて第二スピンドル３２が回転し、第二バイトホイール３３も回転する構成となっている。
【００１８】
バイト切削手段３は、切り込み送り手段５によって駆動されて、保持テーブル２に保持された被加工物に対して第一切り刃３１１及び第二切り刃３３１を切り込ませる方向（Ｚ軸方向）に、保持テーブル２とバイト切削手段３とを近接離反可能に相対移動することができる。切り込み送り手段５は、第一スピンドル３０を保持面２０に対して切り込み方向に相対移動させる第一切り込み送り手段６と、第二スピンドル３２を保持面２０に対して切り込み方向に相対移動させる第二切り込み送り手段７とから構成されている。
【００１９】
第一切り込み送り手段６は、切り込み方向の軸心を有するボールネジ６０と、ボールネジ６０と平行に配設されたガイドレール６１と、ボールネジ６０の上端に連結されたモータ６２と、図示しないナットを備え側部がガイドレール６１に摺接する第一昇降基台６３とを備え、モータ６２によって駆動されてボールネジ６０が回動するのにともない、第一昇降基台６３がガイドレール６１にガイドされてＸ軸方向に移動する構成となっている。
【００２０】
第二切り込み送り手段７は、第一切り込み送り手段６を構成する第一昇降基台６３に配設されており、切り込み方向の軸心を有するボールネジ７０と、ボールネジ７０と平行に配設されたガイドレール７１と、ボールネジ７０の上端に連結されたモータ７２と、図示しないナットを備え側部がガイドレール７１に摺接する第二昇降基台７３とを備え、モータ７２によって駆動されてボールネジ７０が回動するのにともない、第一昇降基台７３がガイドレール７１にガイドされてＺ軸方向に移動する構成となっている。
【００２１】
次に、図１に示したバイト切削装置１を用いて、図３に示す被加工物Ｗの上面Ｗ１側を削り取る加工を行う場合について説明する。この被加工物Ｗは、基板１００の上面側にバンプ１０１が突出し、バンプ１０１を樹脂１０２が覆うように形成されており、バンプ１０１は樹脂１０２に埋没している。バイト切削装置１を用いて、樹脂１０２を削り取ることにより、バンプ１０１を露出させる。
【００２２】
まず、保持テーブル２の保持面２０において、被加工物Ｗの下面Ｗ２側を保持する。そして、図１に示した第一切り込み送り手段６及び第二切り込み送り手段７による駆動により、第一スピンドル３０及び第二スピンドル３２をそれぞれ保持テーブル２に保持された被加工物Ｗに近接させていく。
【００２３】
次に、図１に示した第一駆動モータ４１及び第二駆動モータ４３によって、同心の回転軸Ｏを中心として第一スピンドル３０及び第二スピンドル３２を回転させることにより、第一バイトホイール３１及び第二バイトホイール３３を矢印Ａ方向に回転させる。このとき、第一スピンドル３０を高回転、第二スピンドル３２を第一スピンドル３２よりも低回転とする。このようにして第一スピンドル３０及び第二スピンドル３２を回転させるとともに、保持テーブル２をＸ軸方向の矢印Ｘ１方向に加工送りする。そうすると、最初に第二バイトホイール３３の第二切り刃３３１が樹脂１０２及びバンプ１０１の上端部を削っていく。そして、第二切り刃３３１によって削られた部分を第一切り刃３１１がさらに削っていく。
【００２４】
ここで、第一スピンドル３０を高回転、第二スピンドル３２を第一スピンドル３２よりも低回転としており、第一スピンドル３０及び第二スピンドル３２からみた被加工物Ｗの送り速度は同一であるため、被加工物の送り速度を切り刃の回転数で割った値である加工送りピッチは、第一切り刃３１１の方が第二切り刃３３１よりも加工送りピッチの値は小さくなる。したがって、第二切り刃３３１の方が第一切り刃３１１よりも効率よく切削を行うことができ、第一切り刃３１１は、第二切り刃３３１よりも効率は低いが、切削品質は第二切り刃３３１よりも高くなる。すなわち、第二切り刃３３１は粗削り、第一切り刃３１１は仕上げ削りという機能を有し、切削面の品質を高くすることができる。そして、このように機能分担がなされた切削を一度の加工送りによって同時に実現することができるため、加工時間を短縮することができる。
【００２５】
また、スピンドルの回転数は、切り刃の周速を円周で割った値であるため、例えば、第一バイトホイール３１及び第二バイトホイール３３のサイズを、それぞれφ６インチの被加工物用とφ８インチの被加工物用とし、被加工物のサイズに合ったバイトホイールを選択するようにすると、加工時間を短縮することができる。
【００２６】
さらに、除去量が多いために複数回の切削を要する場合には、第一切り刃３１１と第二切り刃３３１を異なる高さに位置させておくことで、２回分の切削を一度の加工送りによって行うことができるため、加工時間を短縮することができる。
【００２７】
このように、バイト切削手段３では、第一スピンドル３０及び第二スピンドル３２が同心状に配設され、２つのバイトホイールを用いて同時に加工を行うことができるため、様々な観点から加工時間を短縮することができる。また、各スピンドルの回転数を独立して設定することができるとともに、第一切り刃３１１と第一切り刃３３１の高さも独立して設定することができるため、加工のバリエーションが増し、加工時間をより短縮することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１：バイト切削装置
２：保持テーブル  ２０：保持面
３：バイト切削手段
３０：第一スピンドル
３１：第一バイトホイール  ３１０：基台  ３１１：第一切り刃
３２：第二スピンドル
３３：第二バイトホイール  ３３０：基台  ３３１：第二切り刃
３４、３５：マウント  ３６：軸受  ３７：プーリー  ３８：駆動プーリー
３９：駆動ベルト  ４０：駆動軸  ４１：第一駆動モータ  ４２：軸受
４３：第二駆動モータ
５：切り込み送り手段
６：第一切り込み送り手段
６０：ボールネジ  ６１：ガイドレール  ６２：モータ  ６３：第一昇降基台
７：第二切り込み送り手段
７０：ボールネジ  ７１：ガイドレール  ７２：モータ  ７３：第二昇降基台
８：加工送り手段
８０：ボールネジ  ８１：ガイドレール  ８２：モータ  ８３：移動基台
【図１】
2014004664.tif 000003
【図２】
2014004664.tif 000004
【図３】
2014004664.tif 000005