(57)【要約】【課題】  固定台を移動させずに加熱および冷却し、これにより固定台上でワークを固定する固定剤を融解および凝固する時間を短くする。【解決手段】  固定台１を加工機テーブル２上に断熱シート３を介して載置する。固定台の底面１ｂには冷却用液体通路溝１１が複数設けられている。固定台の上面１ａをシリコンラバーヒータ４で、固定剤６の融点（７５℃）より高い温度（９０℃）まで加熱する。このとき断熱シートにより加工機テーブルと断熱されているので、過熱時間を短縮できる。ワーク５を加熱により融解した固定剤６ａの上に載せ、界面に薄膜状態の固定剤を介在させて密着する。加工用冷却水７ａを底面１ｂ付近に掛けて、冷却用液体通路溝１１内を流通させることにより、固定台およびワークを短時間に冷却する。これにより固定台を移動させることなく、固定剤を凝固させてワークを固定台に固定することができる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱工程において加熱手段（４）により加熱された固定台（１）上に融解状態の固定剤（６、６ａ）を介してワーク（５）が載置されており、冷却工程において前記固定台、固定剤およびワークを冷却することにより前記固定剤を凝固して前記ワークを前記固定台に固定するワーク固定方法であって、
前記加熱工程では、前記固定台の底面（１ｂ）が断熱シート（３）に接する状態で前記固定台が加工機テーブル（２）上に前記断熱シートを介して載置され、前記加熱手段により前記固定台が前記固定剤の融点以上の温度に加熱されることを特徴とするワーク固定方法。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記固定台に直接貼付されるシリコンラバーヒータ（４）であることを特徴とする請求項１に記載のワーク固定方法。
【請求項３】
前記固定台の底面（１ｂ）には溝（１１）が形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のワーク固定方法。
【請求項４】
前記冷却工程においては、前記固定台は前記断熱シートにより前記加工機テーブルとの間で熱伝導が阻止された状態で、前記溝に冷却水（７ａ）を流通させることにより前記冷却が促進されることを特徴とする請求項３に記載のワーク固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、機械加工における被加工物であるワークの固定方法に関し、特に、磁石式ワーク固定法などが使えない非鉄金属、セラミックス、ガラスなどの材料でできたワークや、さらには、面積の大きい薄板や、重いワーク、長尺物および低い強度の壊れやすいもの等を固定して機械加工を施すことに用いて有効である。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ワークを加工工程中に治具などの固定台に動かないように仮止め、固定し、加工工程の終了後にワークを固定台より取り外し可能な固定剤が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような固定剤の性質として、例えば、融点が室温より高い固定剤を用いるときには、ホットプレートなどで融点以上の温度に加熱されている固定台面上に塗布された固定剤を融解状態として、その上にワークを密着させた上で、固定台およびワークをドライヤーなど（冷風）で冷却することにより、固定剤を凝固させてこれによりワークを固定台に固定する方法が採られる。そして、ワークを固定した固定台を加工機テーブルへ移動して、ここで機械加工が行われる。
【特許文献１】特開平７−２２４２７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術において、固定台の加熱・冷却手段としてホットプレートやドライヤーなどを用いる場合は、面積が大きいワーク、重いワークあるいは長尺物のワークなどに対して固定台も大型となるため、ポットプレート上への固定台の移動が困難になり、さらに、大型の固定台の大きな熱容量のため、加熱・冷却に要する時間が長くなるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記点に鑑み、固定台を移動させずに加熱および冷却し、これにより固定台上でワークを固定する固定剤を融解および凝固する時間を短くすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、加熱工程において加熱手段（４）により加熱された固定台（１）上に融解状態の固定剤（６、６ａ）を介してワーク（５）が載置されており、冷却工程において固定台、固定剤およびワークを冷却することにより固定剤を凝固してワークを固定台に固定するワーク固定方法であって、加熱工程では、固定台の底面（１ｂ）が断熱シート（３）に接する状態で固定台が加工機テーブル（２）上に断熱シートを介して載置され、加熱手段により固定台が固定剤の融点以上の温度に加熱されることを特徴とする。
【０００７】
この発明によれば、加工機テーブルの上に予め断熱シートを介して固定台を置いておき、この状態で固定台を加熱手段で加熱する。すなわち、断熱シートにより加工機テーブルと固定台との間の熱伝導が阻止されるので、固定台の加熱効率および冷却効率を高めることができ、加熱時間および冷却時間をともに短縮することができる。
【０００８】
また、加工機テーブルの上で、ワークの固定台への固定作業を行うことができるので、固定台の移動を不要にし、大型の固定台でもワークの固定作業を容易に行うことができる。
【０００９】
なお、加熱手段は、請求項２に記載のように、固定台に直接貼付されるシリコンラバーヒータ（４）を用いることにより、固定台を移動することなく固定台を加熱することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載のように、固定台の底面（１ｂ）には溝（１１）を形成しておくことにより、固定台と断熱シートとの接触面積が溝の開口部分で減少するので、固定台と加工機テーブルとの熱伝導量をさらに小さくすることができる。
【００１１】
さらに、請求項４に記載のように、冷却工程においては、固定台は断熱シートにより加工機テーブルとの間で熱伝導が阻止された状態で、溝に冷却水（７ａ）を流通させることにより、固定台の冷却を促進して冷却時間を短縮することができる。
【００１２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態のワークの固定方法および加工手順について図１に基づいて説明する。なお、図１において、加工機の本体等は省略している。
【００１４】
本第１実施形態で用いる固定台１は、磁石にくっつくステンレス材SUS４４０、縦４００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１５ｍｍで、ワーク５を固定するための上面（ワーク固定面）１ａには、開口幅３ｍｍ×深さ０．５ｍｍの断面が逆三角形の固定剤用溝１０が、碁盤目状に形成されている。すなわち、この固定剤用溝１０には、後述する固定剤６としての融点７５℃のパラフィンが融解状態で流動する。
【００１５】
固定台１の底面１ｂには、複数の冷却用液体通路溝（幅１０ｍｍ×深さ５ｍｍ、矩形断面）１１が底面の一辺から対向する他の辺まで貫通するよう、互いに平行に形成されており、これらの溝に冷却用液体７ａを流通させることにより、効率的に固定台１を冷却可能にしている。
【００１６】
このような固定台１を、加工機としての研削盤の電磁チャック式のテーブル２上に敷かれたシリコンゴム製の断熱シート３に、底面１ｂが接するように載置される。これにより、固定台１と熱容量の大きい研削盤テーブル２との間の熱伝導が阻止される。また、固定台１の底面１ｂに形成されている冷却用液体通路溝１１は、断熱シート３との間で冷却用液体通路を構成している。この冷却用液体通路溝１１は、研削盤テーブル２と固定台１との熱伝導を阻止する機能も備えている。
【００１７】
加熱工程として、固定台１の上面１ａには、磁石式のシリコンラバーヒータ４が貼付されており、外部電源（図示せず）によりシリコンラバーヒータ４が加熱され、これにより固定台１の温度を固定剤６の融点（７５℃）より高い温度（８５℃）まで上昇させる。なお、上記のように、固定台１は、断熱シート３により研削盤テーブル２との熱伝導が阻止されているので、シリコンラバーヒータ４による加熱で、温度上昇が早く進み、加熱時間を短くすることができる（図１（ａ））。
【００１８】
固定台１の加熱後、シリコンラバーヒータ４を固定台１より取り外し、同じ上面１ａ上に面積の大きいワーク５を置く。ワーク５は、縦３００ｍｍ×横１５０ｍｍ×厚さ１．５ｍｍのステンレス板である。
【００１９】
そして、図１（ｂ）に示すように、固体状のパラフィンである固定剤６を、その融点以上の温度に加熱された固定台１の上面１ａの固定剤用溝１０にすり付けて融解させる。または、別に固定剤６を加熱して液体状態にしておき、この液体状態の固定剤６を固定剤用溝１０に流し込んでもよい。
【００２０】
融解状態の固定剤６は、毛管現象により固定剤用溝１０に優先的に流動し、この固定剤用溝１０中の固定剤６によりワーク５が固定台１の上面１ａと隙間ゼロで密着する。
【００２１】
この状態で、冷却工程として、加工用冷却水供給口７を固定台１の底面１ｂに接近させて、加工用冷却水７ａを冷却用液体通路溝１１に流すことにより、固定台１を冷却する（図１（ｃ））。こうして、固定剤用溝１０を満たしていた固定剤６は融点以下の温度に冷却されて凝固し、これにより面積の大きいステンレス板ワーク５を固定台１に固定する。
【００２２】
このようにして、面積の大きなワーク５が載った固定台１を移動させることなく、急速加熱、急速冷却が可能となる。
【００２３】
固定剤が凝固、固化した後に、固定台１の底面１ｂより断熱シートを取り外し、固定台１を直接研削盤テーブル２上において、電磁チャックにより固定台１を固定して加工用冷却水７ａを掛けながら回転砥石９により研削加工が行われる（図１（ｄ））。
【００２４】
加工後は、温水供給口８より固定剤６の融点より高い９０℃程度の温水を、ワーク５および固定台１の上面１ａに掛けることにより、ワーク５を固定していた固定剤用溝１０中の固定剤６を再融解させることにより、ワーク５を固定台１より容易に取り外すことができる。
【００２５】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のワークの固定方法および加工手順について図２に基づいて説明する。なお、本第２実施形態においては、上記第１実施形態と同じ構成部分については、説明を簡略化し、異なる点を中心に説明する。
【００２６】
本第２実施形態で用いる固定台１は、上記第１実施形態と同様、磁石にくっつくステンレス材SUS４４０、縦４００ｍｍ×横２００ｍｍ×厚さ１５ｍｍであるが、ワーク５を固定するための上面（ワーク固定面）１ａは、第１実施形態とは異なり、固定剤用溝は形成されておらず、フラットで、面粗度２．４Ｒｚに仕上げられている。したがって、本第２実施形態では、固定剤６としての融点７５℃のパラフィンは、後述するように、融解状態では、ワーク５と固定台１のフラットな上面１ａとの隙間に介在することとなる。
【００２７】
なお、固定台１の底面１ｂには、第１実施形態と同様の複数の冷却用液体通路溝１１が形成されている。
【００２８】
このような固定台１を、図２（ａ）に示すように、第１実施形態と同様、研削盤の電磁チャック式のテーブル２上に敷かれたシリコンゴム製の断熱シート３に、底面１ｂが接するように載置される。また、固定台１の上面１ａには、磁石式のシリコンラバーヒータ４が貼付されており、このシリコンラバーヒータ４により固定台１の温度を固定剤６の融点（７５℃）より高い温度（９０℃）まで上昇させる。
【００２９】
本第２実施形態では、図２（ｂ）に示すように、固定台１の加熱後、シリコンラバーヒータ４を固定台１より取り外し、その後、固体状の固定剤６を高温の固定台１の上面１ａにこすり付けて塗布し、上面１ａを融解状態の固定剤６ａで覆う。
【００３０】
融解状態の固定剤６ａ上に、ワーク５としての縦１５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×高さ２００ｍｍのアルミ製ブロックを置く。融解状態の固定剤６ａは、ワーク５の重みによりワーク５と固定台１の上面１ａとの間より排除されつつ、この界面に約６μｍの薄膜となって介在する。残りの固定剤６ｂはワーク５の端部に堆積して盛り上がる。このようにして、ワーク５と固定台１とが密着状態となる。
【００３１】
この状態で、第１実施形態と同様、加工用冷却水供給口７を固定台１の底面１ｂに接近させて、加工用冷却水７ａを冷却用液体通路溝１１に流すことにより、固定台１を冷却する（図１（ｃ））。
【００３２】
こうして、固定台１とワーク５との間の界面の薄膜状固定剤６ａは融点以下の温度に冷却されて凝固し、これによりワーク５を固定台１に固定する。
【００３３】
このようにして、ブロック状の重量の大きいワーク５が載った固定台１を移動させることなく、急速加熱、急速冷却が可能となる。
【００３４】
固定剤が凝固、固化した後に、第１実施形態と同様、固定台１の底面１ｂより断熱シートを取り外し、固定台１を直接研削盤テーブル２上において、電磁チャックにより固定台１を固定して加工用冷却水７ａを掛けながら回転砥石９により研削加工が行われる（図２（ｄ））。
【００３５】
加工後は、温水供給口８より固定剤６の融点より高い９０℃程度の温水を、ワーク５および固定台１の上面１ａに掛けることにより、ワーク５を固定していた固定剤６ａ、６ｂを再融解させることにより、ワーク５を固定台１より容易に取り外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は、本発明の第１実施形態におけるワークの固定方法および加工の手順を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｅ）は、第２実施形態におけるワークの固定方法および加工の手順を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…固定台、１ａ…上面、１ｂ…底面、２…加工機（研削盤）テーブル、
３…断熱シート、４…シリコンラバーヒータ、５…ワーク、６、６ａ、６ｂ…固定剤、
７ａ…加工用冷却水、１１…冷却用液体通路溝。
【図１】
2006026871.tif 000003
【図２】
2006026871.tif 000004