(57)【要約】【課題】被加工物の表面に彫刻紋様面を造形するのに好適な機械加工装置を提供する。【解決手段】この機械加工装置１は、被加工物Ｓの表面に造形する彫刻紋様面Ｐの仕上げ加工を、非回転の彫刻工具２と彫刻紋様面Ｐとの相対的な位置設定及び移動を数値制御することにより行うものであって、彫刻工具２は、前方に向かって鋭角の角度に刃先２０ａが形成された刃先部２０と、上方から垂下している主軸部４に主軸部４と「彫刻工具２の中心軸Ｃｅ同士が一致するようにして取り付けられている取付部２１と、を有し、刃先２０ａは、少なくとも、彫刻工具２の中心軸Ｃｅ上に位置するように設けられている刃先中心点２０ａａから刃先端点２０ａｂまで直線状又は円弧状に形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物の表面に造形する彫刻紋様面の仕上げ加工を、非回転の彫刻工具と該彫刻紋様面との相対的な位置設定及び移動を数値制御することにより行う機械加工装置であって、
前記彫刻工具は、前方に向かって鋭角の角度に刃先が形成された刃先部と、上方から垂下している主軸部に該主軸部と該彫刻工具の中心軸同士が一致するようにして取り付けられている取付部と、を有し、
前記刃先は、少なくとも、前記彫刻工具の中心軸上に位置するように設けられている刃先中心点から刃先端点まで直線状又は円弧状に形成されていることを特徴とする機械加工装置。
【請求項２】
請求項１に記載の機械加工装置において、
前記刃先は、前記彫刻工具の前記中心軸に対して線対称的に形成されたものであることを特徴とする機械加工装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の機械加工装置において、
前記刃先部は、前記彫刻紋様面を加工するときに後方に向かって切削屑を送り出す切削屑排出孔を有していることを特徴とする機械加工装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械加工装置において、
前記彫刻紋様面に対する前記刃先の相対的な位置設定及び移動は、制御部によって数値制御され、
該制御部は、分割点設定手段及び姿勢制御手段を有し、
該分割点設定手段は、仕上げ加工後の仮想の前記彫刻紋様面である前記仕上げ彫刻紋様面の下端曲線と上端曲線である仕上げ下端曲線と仕上げ上端曲線にそれぞれ複数個の分割点を設け、
前記姿勢制御手段は、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有るとき、当該分割点からそれに対応する前記仕上げ上端曲線の一つの前記分割点までを結ぶベクトルである彫刻紋様面ベクトルと前記仕上げ下端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトル又は前記仕上げ上端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトルである進行ベクトルとを含む平面である彫刻紋様仮想面に、前記刃先中心点から前記刃先端点を結ぶベクトルである刃先ベクトルが含まれるように制御し、かつ、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置から次の前記分割点の位置まで移動するとき、前記仕上げ彫刻紋様面に対して前記刃先ベクトルと前記刃先中心点から前記彫刻工具の前記中心軸上を上方に延びるベクトルである工具軸ベクトルとを含む平面である刃先仮想面の角度が一定角度に保たれるように、逐一計算しながら制御することを特徴とする機械加工装置。
【請求項５】
請求項４に記載の機械加工装置において、
前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有って当該分割点を含む前記彫刻紋様仮想面に前記刃先ベクトルが含まれるように制御されるとき、前記刃先ベクトルは、前記彫刻紋様面ベクトルから前記進行ベクトル側に傾斜するように制御されることを特徴とする機械加工装置。
【請求項６】
被加工物の表面に造形する彫刻紋様面の仕上げ加工を、非回転の彫刻工具と該彫刻紋様面との相対的な位置設定及び移動を数値制御することにより行う機械加工方法であって、
前記彫刻工具が、前方に向かって鋭角の角度に刃先が形成された刃先部と、上方から垂下している主軸部に該主軸部と該彫刻工具の中心軸同士が一致するようにして取り付けられている取付部と、を有しており、前記刃先が、少なくとも、前記彫刻工具の中心軸上に位置するように設けられている刃先中心点から刃先端点まで直線状又は円弧状に形成されている機械加工装置を用い、
仕上げ加工後の仮想の前記彫刻紋様面である前記仕上げ彫刻紋様面の下端曲線と上端曲線である仕上げ下端曲線と仕上げ上端曲線にそれぞれ複数個の分割点を設け、
前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有るとき、当該分割点からそれに対応する前記仕上げ上端曲線の一つの前記分割点までを結ぶベクトルである彫刻紋様面ベクトルと前記仕上げ下端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトル又は前記仕上げ上端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトルである進行ベクトルとを含む平面である彫刻紋様仮想面に、前記刃先中心点から前記刃先端点を結ぶベクトルである刃先ベクトルが含まれるように制御し、かつ、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置から次の前記分割点の位置まで移動するとき、前記仕上げ彫刻紋様面に対して前記刃先ベクトルと前記刃先中心点から前記彫刻工具の前記中心軸上を上方に延びるベクトルである工具軸ベクトルとを含む平面である刃先仮想面の角度が一定角度に保たれるように、逐一計算しながら制御することを特徴とする機械加工方法。
【請求項７】
請求項６に記載の機械加工方法において、
前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有って当該分割点を含む前記彫刻紋様仮想面に前記刃先ベクトルが含まれるように制御されるとき、前記刃先ベクトルは、前記彫刻紋様面ベクトルから前記進行ベクトル側に傾斜するように制御されることを特徴とする機械加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の表面に彫刻紋様面を造形するのに好適な機械加工装置及び機械加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
機械加工分野においては、被加工物の表面に複雑な模様を形成するとき、荒加工から仕上げ加工まで、切削刃を高速回転させて切削する回転工具（ボールエンドミルなど）の工具径を徐々に小さくして繰り返し加工する方法が広く用いられる。しかし、回転工具によっては加工し切れない又は加工できない模様があるため、非回転の工具を併用することも提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、回転工具によって荒加工をした後、矩形の切刃を先端部に有したヘール加工工具（バイト）によって仕上げ加工する機械加工方法が記載されている。このヘール加工工具は、面と面とが交差する部分（キャラクタライン）など、回転工具によっては削り切れない削り残し部分を削り取ることができる。また、特許文献２には、回転工具によって荒加工をした後、山形や船底形などの先端部を有した振動工具によって、様々な溝深さや曲線などを反映した模様の線彫り加工を行う機械加工方法が記載されている。ここでは、振動工具の姿勢を制御しながら振動させ、先端部の打撃によって被加工物の表面に塑性変形を生じさせることにより線彫り加工を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２５４７４２号公報
【特許文献２】特開２００８−２１７２７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、欄間や仏壇等の製作において彫刻刀を使った職人により古来より造形されてきた彫刻紋様の面（彫刻紋様面）は、様々な方向に様々な角度を持ってうねっており、回転工具による加工や特許文献１及び２で示したような加工など従来の機械加工方法では、その造形の特徴を再現するのは非常に困難であった。
【０００６】
本発明は、係る事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、被加工物の表面に彫刻紋様面を造形するのに好適な機械加工装置及び機械加工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の機械加工装置は、被加工物の表面に造形する彫刻紋様面の仕上げ加工を、非回転の彫刻工具と該彫刻紋様面との相対的な位置設定及び移動を数値制御することにより行う機械加工装置であって、前記彫刻工具は、前方に向かって鋭角の角度に刃先が形成された刃先部と、上方から垂下している主軸部に該主軸部と該彫刻工具の中心軸同士が一致するようにして取り付けられている取付部と、を有し、前記刃先は、少なくとも、前記彫刻工具の中心軸上に位置するように設けられている刃先中心点から刃先端点まで直線状又は円弧状に形成されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の機械加工装置は、請求項１に記載の機械加工装置において、前記刃先は、前記彫刻工具の前記中心軸に対して線対称的に形成されたものであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の機械加工装置は、請求項１又は２に記載の機械加工装置において、前記刃先部は、前記彫刻紋様面を加工するときに後方に向かって切削屑を送り出す切削屑排出孔を有していることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載の機械加工装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の機械加工装置において、前記彫刻紋様面に対する前記刃先の相対的な位置設定及び移動は、制御部によって数値制御され、該制御部は、分割点設定手段及び姿勢制御手段を有し、該分割点設定手段は、仕上げ加工後の仮想の前記彫刻紋様面である前記仕上げ彫刻紋様面の下端曲線と上端曲線である仕上げ下端曲線と仕上げ上端曲線にそれぞれ複数個の分割点を設け、前記姿勢制御手段は、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有るとき、当該分割点からそれに対応する前記仕上げ上端曲線の一つの前記分割点までを結ぶベクトルである彫刻紋様面ベクトルと前記仕上げ下端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトル又は前記仕上げ上端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトルである進行ベクトルとを含む平面である彫刻紋様仮想面に、前記刃先中心点から前記刃先端点を結ぶベクトルである刃先ベクトルが含まれるように制御し、かつ、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置から次の前記分割点の位置まで移動するとき、前記仕上げ彫刻紋様面に対して前記刃先ベクトルと前記刃先中心点から前記彫刻工具の前記中心軸上を上方に延びるベクトルである工具軸ベクトルとを含む平面である刃先仮想面の角度が一定角度に保たれるように、逐一計算しながら制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載の機械加工装置は、請求項４に記載の機械加工装置において、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有って当該分割点を含む前記彫刻紋様仮想面に前記刃先ベクトルが含まれるように制御されるとき、前記刃先ベクトルは、前記彫刻紋様面ベクトルから前記進行ベクトル側に傾斜するように制御されることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載の機械加工方法は、被加工物の表面に造形する彫刻紋様面の仕上げ加工を、非回転の彫刻工具と該彫刻紋様面との相対的な位置設定及び移動を数値制御することにより行う機械加工方法であって、前記彫刻工具が、前方に向かって鋭角の角度に刃先が形成された刃先部と、上方から垂下している主軸部に該主軸部と該彫刻工具の中心軸同士が一致するようにして取り付けられている取付部と、を有しており、前記刃先が、少なくとも、前記彫刻工具の中心軸上に位置するように設けられている刃先中心点から刃先端点まで直線状又は円弧状に形成されている機械加工装置を用い、仕上げ加工後の仮想の前記彫刻紋様面である前記仕上げ彫刻紋様面の下端曲線と上端曲線である仕上げ下端曲線と仕上げ上端曲線にそれぞれ複数個の分割点を設け、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有るとき、当該分割点からそれに対応する前記仕上げ上端曲線の一つの前記分割点までを結ぶベクトルである彫刻紋様面ベクトルと前記仕上げ下端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトル又は前記仕上げ上端曲線の当該分割点から次の前記分割点までを結ぶベクトルである進行ベクトルとを含む平面である彫刻紋様仮想面に、前記刃先中心点から前記刃先端点を結ぶベクトルである刃先ベクトルが含まれるように制御し、かつ、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置から次の前記分割点の位置まで移動するとき、前記仕上げ彫刻紋様面に対して前記刃先ベクトルと前記刃先中心点から前記彫刻工具の前記中心軸上を上方に延びるベクトルである工具軸ベクトルとを含む平面である刃先仮想面の角度が一定角度に保たれるように、逐一計算しながら制御することを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の機械加工方法は、請求項６に記載の機械加工方法において、前記刃先中心点が前記仕上げ下端曲線の一つの前記分割点の位置に有って当該分割点を含む前記彫刻紋様仮想面に前記刃先ベクトルが含まれるように制御されるとき、前記刃先ベクトルは、前記彫刻紋様面ベクトルから前記進行ベクトル側に傾斜するように制御されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、非回転の彫刻工具を用いて、被加工物の表面に彫刻紋様面を造形するのに好適な機械加工装置及び機械加工方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る機械加工装置を示す模式的な外観図である。
【図２】同上の機械加工装置の彫刻工具の中心軸を含む断面で切断した右側面視断面図である。
【図３】同上の機械加工装置の彫刻工具を示す正面図であって、（ｂ）は（ａ）を説明するためのものである。
【図４】同上の機械加工装置の彫刻工具を示すものであって、（ａ）が左側面図、（ｂ）が右側面図である。
【図５】同上の機械加工装置の刃先の変形例を示す正面図であって、（ｂ）は（ａ）を説明するためのものである。
【図６】同上の機械加工装置の刃先の他の２種類の変形例を示す正面図である。
【図７】同上の機械加工装置の分割点設定手段を説明するための模式的な斜視図である。
【図８】同上の機械加工装置の分割点設定手段の手順の例を説明するためのフロー図である。
【図９】同上の機械加工装置の分割点設定手段を説明するための模式的な２個の平面図である。
【図１０】同上の機械加工装置の姿勢制御手段の手順の例を説明するためのフロー図である。
【図１１】同上の機械加工装置の刃先部の動作を示す断面図である。
【図１２】同上の機械加工装置の動作の例を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明を実施するための形態を、以下説明する。本発明の実施形態に係る機械加工装置１は、図１に示すように、被加工物Ｓの表面に造形する彫刻紋様面Ｐの仕上げ加工を、非回転の彫刻工具２と彫刻紋様面Ｐとの相対的な位置設定及び移動を数値制御することにより行うものである。被加工物Ｓは、木材又は合成樹脂材料等の比較的やわらかい材料のものである。被加工物Ｓは、被加工物支持台３に固定支持されている。
【００１７】
彫刻紋様面Ｐは、機械加工装置１による仕上げ加工の前に、荒加工によって大まかな形状が形成されている。この荒加工は、回転工具（ボールエンドミルなど）による加工が行われる。回転工具による加工を行う機械加工装置は、機械加工装置１の彫刻工具２のかわりに回転工具を用い、その回転工具に応じた数値制御を行うものを用いることができる。回転工具による加工は、従来からの技術であり、本発明の要旨ではないので詳しい説明は省略する。
【００１８】
彫刻工具２は、図２に示すように、前方（図においては左方向）に向かって鋭角の角度（例えば、５°〜２０°）（図２の最下部又は後述する図１１参照）に刃先２０ａが形成された刃先部２０を有している。刃先２０ａは、仕上げ加工前の彫刻紋様面Ｐに押し当てて前進させることによってその表面を削ることができる。また、彫刻工具２は、上方から垂下している主軸部４（図１参照）に、主軸部４と彫刻工具２の中心軸Ｃｅ同士が一致するようにして取り付けられている取付部２１を有している。取付部２１は、他の彫刻工具（例えば、回転工具）と同様に柱状である。
【００１９】
刃先２０ａは、少なくとも刃先中心点２０ａａから刃先端点２０ａｂまで直線状又は円弧状に形成されたものである。刃先中心点２０ａａは、彫刻工具２の中心軸Ｃｅ上に位置するように設けられており、刃先２０ａの最下点でもある。ここで、刃先中心点２０ａａから刃先端点２０ａｂを結ぶベクトルを刃先ベクトルＶａとし、刃先中心点２０ａａから彫刻工具２の中心軸Ｃｅ上を上方に延びるベクトルを工具軸ベクトルＶｂとする。刃先ベクトルＶａと工具軸ベクトルＶｂとを含む平面を刃先仮想面２０ｓとする（図１と後述する図３（ｂ）及び図５（ｂ）参照）。
【００２０】
刃先２０ａの最も基本的なものは、図３（ａ）及び図４に示すように、彫刻工具２の中心軸Ｃｅに対して線対称的に直線状に、刃先中心点２０ａａから両方の刃先端点２０ａｂ、２０ａｂ’まで形成されたものである。刃先２０ａは、この他、彫刻紋様面Ｐの様々な形状の加工に最適なように、図５（ａ）に示すように彫刻工具２の中心軸Ｃｅに対して線対称的に円弧状に、刃先中心点２０ａａから両方の刃先端点２０ａｂ、２０ａｂ’まで形成されたものや、図６（ａ）、（ｂ）に示すように彫刻工具２の中心軸Ｃｅに対して片側だけに直線状又は円弧状に、刃先中心点２０ａａから刃先端点２０ａｂまで形成されたものなどとすることが可能である。なお、図３（ｂ）及び図５（ｂ）はそれぞれ、図３（ａ）及び図５（ａ）において、刃先ベクトルＶａと工具軸ベクトルＶｂと刃先仮想面２０ｓを示したものである。
【００２１】
また、刃先部２０は、彫刻紋様面Ｐを加工するときに後方に向かって切削屑を送り出す切削屑排出孔２０ｂを有している。この切削屑排出孔２０ｂにより、切削屑を後方に送り出すと、切削屑が刃先２０ａの近辺に溜まらず、加工状況を目視できるようになる。なお、切削屑排出孔２０ｂの周縁の下側部分は、前端が刃先２０ａとなっている。
【００２２】
彫刻紋様面Ｐに対する刃先２０ａの相対的な位置設定及び移動の制御は、制御部５によって数値制御される。彫刻紋様面Ｐに対して刃先２０ａは、互いに直交するＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向と、Ｘ軸まわりの回転方向（Ａ軸方向）及びＹ軸まわりの回転方向（Ｂ軸方向）と、主軸部４の中心軸Ｃｅまわりの回転方向（Ｃ軸方向）、に相対的に自由に動き得る（図１参照）。
【００２３】
制御部５は、彫刻紋様面Ｐの仕上げ加工を制御するために、以下に示す分割点設定手段５１と姿勢制御手段５２を有している。制御部５は、一般に、ＣＰＵ、制御プログラム記憶部、データ記憶部などをハードウェアとして有するものであり、分割点設定手段５１と姿勢制御手段５２は、通常、制御プログラムによって実現される。また、以下の説明において、仕上げ彫刻紋様面ＰＳは、図７に示すように、仕上げ加工後の仮想の彫刻紋様面Ｐを言い、仕上げ下端曲線Ｌａと仕上げ上端曲線Ｌｂはそれぞれ、仕上げ彫刻紋様面ＰＳの下端曲線と上端曲線を言う。
【００２４】
分割点設定手段５１は、仕上げ下端曲線Ｌａに複数個の分割点Ｄａを設け、仕上げ上端曲線Ｌｂに複数個の分割点Ｄｂを設ける。
【００２５】
分割点設定手段５１は、詳細には、図８に示すような手順で実現することができる。先ず、仕上げ加工後のデータから仕上げ彫刻紋様面ＰＳの仕上げ下端曲線Ｌａと仕上げ上端曲線Ｌｂを抽出する（Ｓ１）。仕上げ下端曲線Ｌａと仕上げ上端曲線ＬｂがＸＹ平面上において交差する場合は、それらを分割処理する（Ｓ２及びＳ３）。それから、図９（ａ）（又は図９（ｂ））に示すように、ＸＹ平面上において、仕上げ下端曲線Ｌａの両端における法線を計算する（Ｓ４）。ＸＹ平面上においてその法線まで仕上げ上端曲線Ｌｂの長さがない場合（仕上げ上端曲線Ｌｂが短い場合）は、図９（ａ）の破線で示すように、仕上げ上端曲線Ｌｂを延長する（Ｓ５）。また、場合としては少ないが、法線と仕上げ上端曲線Ｌｂが交差する場合（仕上げ上端曲線Ｌｂが長い場合）は、図９（ｂ）に示すように、その法線よりも外側の仕上げ彫刻紋様面ＰＳの部分である法線外部分ＰＳａを抽出する（Ｓ６）。そして、仕上げ下端曲線Ｌａに複数個の分割点Ｄａを設け（Ｓ７）、仕上げ上端曲線Ｌｂに複数個の分割点Ｄｂを設け（Ｓ８）、それぞれの分割点の数を等しくする。
【００２６】
ここで、仕上げ下端曲線Ｌａの一つの分割点Ｄａからそれに対応する仕上げ上端曲線Ｌｂの一つの分割点Ｄｂまでを結ぶベクトルを彫刻紋様面ベクトルＶｐとする（図７参照）。また、仕上げ下端曲線Ｌａの一つの分割点Ｄｂから次の分割点Ｄｂまでを結ぶベクトルを進行ベクトルＶｑとし、また、彫刻紋様面ベクトルＶｐと進行ベクトルＶｑとを含む平面を彫刻紋様仮想面ＰＩとする。
【００２７】
姿勢制御手段５２は、図１０に示すように、刃先２０ａの刃先中心点２０ａａが仕上げ下端曲線Ｌａの一つの分割点Ｄａの位置に有るときには、当該分割点Ｄａを含む彫刻紋様仮想面ＰＩに刃先ベクトルＶａが含まれるように制御し（Ｓ９）、かつ、刃先中心点２０ａａが一つの分割点Ｄａの位置から次の分割点Ｄａの位置まで移動するとき、仕上げ彫刻紋様面ＰＳに対する刃先仮想面２０ｓの角度が一定角度に保たれるように逐一計算しながら制御する（Ｓ１０）。
【００２８】
ここで、刃先２０ａだけが仕上げ彫刻紋様面ＰＳに接触するように、図４（ａ）、（ｂ）で示すような刃先２０ａよりも後方の刃先部２０の外側面２０ｃは、仕上げ彫刻紋様面ＰＳに接触せず、図１１に示すように、後方になるにつれて仕上げ彫刻紋様面ＰＳから離れて行くような形状としてある。刃先２０ａが移動するとき、仕上げ彫刻紋様面ＰＳに対する刃先仮想面２０ｓの角度が一定角度に保たれるならば、仕上げ彫刻紋様面ＰＳに対する刃先部２０の外側面２０ｃの角度も一定角度（例えば、２°〜１０°）に保たれる。そうすることで、刃先部２０の彫刻紋様面Ｐによる抵抗を少なくしている。
【００２９】
また、刃先２０ａが彫刻紋様面Ｐから受ける力（抵抗）を分散するために、刃先中心点２０ａａが仕上げ下端曲線Ｌａの一つの分割点Ｄａの位置に有って当該分割点Ｄａを含む彫刻紋様仮想面ＰＩに刃先ベクトルＶａが含まれるように制御されるとき、刃先ベクトルＶａは、彫刻紋様面ベクトルＶｐから進行ベクトルＶｑ側に少し傾斜するように制御されるのが好ましい。
【００３０】
なお、仕上げ上端曲線Ｌｂの一つの分割点Ｄｂから次の分割点Ｄｂまでを結ぶベクトルを進行ベクトルＶｑとして、彫刻紋様面ベクトルＶｐとこの進行ベクトルＶｑを含む平面を彫刻紋様仮想面ＰＩとしてもよい。
【００３１】
また、仕上げ彫刻紋様面ＰＳの上述した法線外部分ＰＳａが有る場合は、刃先中心点２０ａａを止めて刃先端点２０ａｂを回転させるなどして、法線外部分ＰＳａを仕上げ加工することが可能である。
【００３２】
このような数値制御を行う機械加工装置１は、彫刻紋様面Ｐが被加工物Ｓの表面から突起したものである場合や被加工物Ｓの表面から彫り込んだ溝状である場合など、様々な方向に様々な角度を持ってうねっている彫刻紋様面Ｐの加工が容易にできる。彫刻工具２は、彫刻紋様面Ｐに応じて、上述した数値制御によって、図３に示したような形状のものの他、図５及び図６で示したような形状のものなどを用いることができる。
【００３３】
また、機械加工装置１は、回転工具によっては削り切れない彫刻紋様面Ｐの下端曲線の近傍部分を削り取ることができる。例えば、図１２で示す曲線Ｌｃａより下の部分は、彫刻紋様面Ｐの立ち上がりが急で回転工具によっては削り切れない部分である。この部分は、図３に示したような彫刻工具２を有した機械加工装置１により、図中の曲線Ｌｃｂに示すように、削り取ることができる。その結果、彫刻刀を使ったような立ち上がりが急な彫刻紋様面Ｐに仕上げ加工することができる。
【００３４】
機械加工装置１を使用すると、仕上げ加工は、刃先２０ａの１回の走査で行うことも可能である。従って、荒加工から仕上げ加工まで回転工具を用いた場合に比べ、回転工具による繰り返し加工の数を少なくして仕上げ完了までの加工時間を短縮することができる。
【００３５】
このようにして、欄間や仏壇等の製作において彫刻刀を使った職人よって古来より造形されてきた彫刻紋様面Ｐの加工が、機械加工装置１によって自動化できるため、職人不足などの解消に貢献できる。
【００３６】
以上、本発明の実施形態に係る機械加工装置について説明したが、本発明の機械加工装置は、実施形態に記載したものに限られることなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内での様々な設計変更が可能である。また、本発明の機械加工方法は、実施形態に記載した機械加工装置を用いて、被加工物の表面に造形する彫刻紋様面の仕上げ加工を行う機械加工方法に係るものであり、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内での様々な設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１    機械加工装置
２    彫刻工具
２０  刃先部
２０ａ  刃先部の刃先
２０ａａ  刃先中心点
２０ａｂ  刃先端点
２０ｂ  切削屑排出孔
２０ｃ  刃先部の外側面
２０ｓ  刃先仮想面
２１  取付部
３    被加工物支持台
４    主軸部
５    制御部
５１  分割点設定手段
５２  姿勢制御手段
Ｓ    被加工物
Ｐ    彫刻紋様面
ＰＳ  仕上げ彫刻紋様面
ＰＩ  彫刻紋様仮想面
Ｃｅ  主軸部及び彫刻工具の中心軸
Ｌａ  仕上げ下端曲線
Ｄａ  仕上げ下端曲線の分割点
Ｌｂ  仕上げ上端曲線
Ｄｂ  仕上げ上端曲線の分割点
Ｖａ  刃先ベクトル
Ｖｂ  工具軸ベクトル
Ｖｐ  彫刻紋様面ベクトル
Ｖｑ  進行ベクトル
【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】
2015150689.tif 000009
【図８】
2015150689.tif 000010
【図９】
2015150689.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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