(57)【要約】【課題】金属部材を切削して溝を形成する際に、当該金属部材が平坦になるとともに、マルチカッターの操作性が良好となる溝入れ加工方法を提供すること。【解決手段】金属製の被削材ブロック２１に、複数枚の円盤型カッター１４を積層したマルチカッター１０を回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、被削材ブロック２１の表面２１ｃが凸状となるように被削材ブロック２１をテーブルＫに固定する準備工程と、マルチカッター１０で被削材ブロック２１の表側に複数のフィンを形成する切削工程と、を含み、切削工程では、被削材ブロック２１に作用する曲げモーメントにより、被削材ブロック２１の表面２１ｃに引張応力が作用した状態で切削することを特徴とする。【選択図】図４
2015116613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の被削材ブロックに、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、
前記被削材ブロックの表面が凸状となるように前記被削材ブロックをテーブルに固定する準備工程と、
前記マルチカッターで前記被削材ブロックの表側に複数のフィンを形成する切削工程と、を含み、
前記切削工程では、前記被削材ブロックに作用する曲げモーメントにより、前記被削材ブロックの表面に引張応力が作用した状態で切削することを特徴とする溝入れ加工方法。
【請求項２】
直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の半径を有する円弧状の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記一方の稜線に対応する仮想稜線と前記円盤型カッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの前記仮想稜線と前記凹部の円弧の中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、を含み、
前記切削工程では、前記円盤型カッターを前記仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させることを特徴とする請求項１に記載の溝入れ加工方法。
【請求項３】
前記準備工程では、前記テーブルの表面と前記被削材ブロックの裏面との間にスペーサーを挟んだ状態で前記被削材ブロックを固定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の溝入れ加工方法。
【請求項４】
前記切削工程によって生じたバリを前記被削材ブロックから切除するバリ切除工程を含むことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の溝入れ加工方法。
【請求項５】
被削材ブロックとこの被削材ブロックの底面に配置されたベース部材とを有する被切削金属部材に、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、
前記ベース部材の表面には、前記被削材ブロックの周りに露出する露出部が形成されており、
前記被削材ブロックの表面が凸状となるように前記被切削金属部材をテーブルに固定する準備工程と、
前記マルチカッターで前記被削材ブロックの表側に複数のフィンを形成する切削工程と、を含み、
前記切削工程では、前記被切削金属部材に作用する曲げモーメントにより、前記被削材ブロックの表面に引張応力が作用した状態で切削することを特徴とする溝入れ加工方法。
【請求項６】
直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の半径を有する円弧状の凹部を形成する凹部形成工程と、
前記被削材ブロックの一方の稜線に対応する仮想稜線と前記円盤型カッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの前記仮想稜線と前記凹部の円弧の中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、を含み、
前記切削工程では、前記円盤型カッターを前記仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させることを特徴とする請求項５に記載の溝入れ加工方法。
【請求項７】
前記準備工程では、前記テーブルの表面と前記ベース部材の裏面との間にスペーサーを挟んだ状態で前記被切削金属部材を固定することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の溝入れ加工方法。
【請求項８】
前記切削工程によって生じたバリを前記被切削金属部材から切除するバリ切除工程を含むことを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか一項に記載の溝入れ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部材を円盤型カッターで切削して溝を形成する溝入れ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス等は、動作時の発熱量が大きいため、例えばヒートシンクを介して放熱することにより温度の上昇を抑制している。当該ヒートシンクは、例えば、金属部材からなるベース部材と、当該ベース部材の表面に略等間隔で並設された板状のフィンとで構成されている。隣り合うフィンの間には、溝が形成されているため、当該溝に空気などの冷媒が通ることにより、ベース部材に配置された半導体デバイス等を好適に冷却することができる。近年、半導体デバイス等の小型化、軽量化等に伴って、ヒートシンク（フィン）も、小型化及び軽量化等が求められている。
【０００３】
従来のヒートシンクの製造方法として、例えば、特許文献１には、ベース部材の表面に切り欠かれた溝条に、板状のフィンを嵌め合わせる方法が開示されている。また、特許文献２には、直方体を呈する金属部材に切削加工により溝を施してヒートシンクを製造する方法が開示されている。この他、従来のヒートシンクの製造方法としては、押し出し成形やダイキャストによる方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３１５７３１号公報
【特許文献２】特開２００５−２２８９４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の製造方法は、ベース部材に溝条を形成する工程及びベース部材にフィンを嵌め合わせる工程が煩雑である。また、押し出し成形やダイキャストによってヒートシンクを製造すると、比較的容易に製造することができるものの、小型化には適しておらず、フィンの長さや厚みを小さくすると製品の質が低下するという問題があった。
【０００６】
特許文献２の方法によれば、比較的容易に溝を形成することができるとともに、フィンの薄肉化や小型化にも対応することができる。しかし、例えば、複数枚の円盤型カッターを備えたマルチカッターで切削加工した場合、形成されたフィン同士によって円盤型カッターが挟まれるため、マルチカッターの操作性が低下するという問題があった。また、円盤型カッターと金属部材との間に摩擦熱が発生するため、切削加工が終了した後の熱収縮によって金属部材の表面側が凹状に変形するおそれがあるという問題があった。
【０００７】
このような観点から、本発明は、金属部材を切削して溝を形成する際に、当該金属部材が平坦になるとともに、マルチカッターの操作性が良好となる溝入れ加工方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような課題を解決する本発明に係る溝入れ加工方法は、金属製の被削材ブロックに、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、前記被削材ブロックの表面が凸状となるように前記被削材ブロックをテーブルに固定する準備工程と、前記マルチカッターで前記被削材ブロックの表側に複数のフィンを形成する切削工程と、を含み、前記切削工程では、前記被削材ブロックに作用する曲げモーメントにより、前記被削材ブロックの表面に引張応力が作用した状態で切削することを特徴とする。
【０００９】
かかる方法によれば、被削材ブロックの表面側が凸状となるように引張応力が作用した状態で切削工程を行うため、切削加工後に表面側が凹状となるように発生する熱収縮によって被削材ブロックを平坦にすることができる。また、被削材ブロックの表面側が凸状となっているため、円盤型カッターが、切削加工によって形成されたフィンによって挟まれにくくなる。これにより、マルチカッターの操作性が良好となる。
【００１０】
また、直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の半径を有する円弧状の凹部を形成する凹部形成工程と、前記一方の稜線に対応する仮想稜線と前記円盤型カッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの前記仮想稜線と前記凹部の円弧の中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、を含み、前記切削工程では、前記円盤型カッターを前記仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させることが好ましい。
【００１１】
円盤型カッターで金属部材を切削する際に、円盤型カッターが最も振動するのは、円盤型カッターを金属部材に押圧して切り込む時（切り込み始めた直後）である。この際、円盤型カッターの回転軸と被削材ブロックの一の稜線とを結ぶ線と、円盤型カッターの進行方向線との開き角度が大きいほど、円盤型カッターの振動も大きいものとなる。円盤型カッターが大きく振動すると、切削加工に伴って発生するバリの量が多くなるおそれがある。溝にバリが多く発生すると、冷媒が通過する際の妨げになるため、製品の質を低下させるものであった。
しかし、本発明の構成によれば、円盤型カッターの押圧力を集中させることができるとともに、円盤型カッターの外周縁が円弧状の凹部に均一に接触するようになるので、円盤型カッターの振動を抑えることができ、ひいては溝に発生するバリを低減できる。
【００１２】
また、前記準備工程では、前記テーブルの表面と前記被削材ブロックの裏面との間にスペーサーを挟んだ状態で前記被削材ブロックを固定することが好ましい。かかる方法であると、被削材ブロックの表面側が凸状となる状態を容易に形成することができる。
【００１３】
また、前記切削工程によって生じたバリを前記被削材ブロックから切除するバリ切除工程を含むことが好ましい。かかる方法によれば、形成された製品をきれいに仕上げることができる。
【００１４】
また、本発明は、被削材ブロックとこの被削材ブロックの底面に配置されたベース部材とを有する被切削金属部材に、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、前記ベース部材の表面には、前記被削材ブロックの周りに露出する露出部が形成されており、前記被削材ブロックの表面が凸状となるように前記被切削金属部材をテーブルに固定する準備工程と、前記マルチカッターで前記被削材ブロックの表側に複数のフィンを形成する切削工程と、を含み、前記切削工程では、前記被切削金属部材に作用する曲げモーメントにより、前記被削材ブロックの表面に引張応力が作用した状態で切削することを特徴とする。
【００１５】
かかる方法によれば、被削材ブロックの表面側が凸状となるように引張応力が作用した状態で切削工程を行うため、切削加工後に表面側が凹状となるように発生する熱収縮によって被切削金属部材を平坦にすることができる。また、被削材ブロックの表面側が凸状となっているため、円盤型カッターが、切削加工によって形成されたフィンによって挟まれにくくなる。これにより、マルチカッターの操作性が良好となる。
【００１６】
また、直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の半径を有する円弧状の凹部を形成する凹部形成工程と、前記被削材ブロックの一方の稜線に対応する仮想稜線と前記円盤型カッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの前記仮想稜線と前記凹部の円弧の中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、を含み、前記切削工程では、前記円盤型カッターを前記仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させることが好ましい。
【００１７】
かかる方法によれば、凹部に円盤型カッターの押圧力を集中させることができるとともに、円盤型カッターの外周縁が円弧状の凹部に均一に接触する。これにより、円盤型カッターの振動を抑えることができるため、溝に発生するバリを低減できる。
【００１８】
また、前記準備工程では、前記テーブルの表面と前記ベース部材の裏面との間にスペーサーを挟んだ状態で前記被切削金属部材を固定することが好ましい。かかる方法であると、被削材ブロックの表面側が凸状となる状態で被切削金属部材をテーブルに容易に固定できる。
【００１９】
また、前記切削工程によって生じたバリを前記被切削金属部材から切除するバリ切除工程を含むことが好ましい。かかる方法によれば、形成された製品をきれいに仕上げることができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る溝入れ加工方法によれば、金属部材を切削して溝を形成する際に、当該金属部材が平坦になるとともに、マルチカッターの操作性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る第一実施形態によって形成されたヒートシンクを示す斜視図である。
【図２】本発明に係る第一本実施形態で使用するマルチカッターを示す図であって、（ａ）は、側面図であり、（ｂ）は、カッター部における拡大断面図であり、（ｃ）は、円盤型カッターの正面図であり、（ｄ）は、（ｃ）のＥ部分の拡大図である。
【図３】本発明に係る第一実施形態のテーブルと被切削金属部材を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る第一実施形態の準備工程を示す斜視図である。
【図５】本発明に係る第一実施形態の工程図であって、（ａ）は、切り込み工程、（ｂ）は、第一切削工程、（ｃ）は、抜き取り工程をそれぞれ示した側面図である。
【図６】本発明に係る第一実施形態の作用を示した模式図であって、（ａ）は、従来の切り込み工程、（ｂ）は、第一実施形態に係る切り込み工程を示す。
【図７】本発明に係る第一実施形態の抜き取り工程を説明するための側面図である。
【図８】本発明に係る第三実施形態を示した側面図である。
【図９】本発明に係る第四実施形態を示した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第一実施形態］
本発明に係る溝入れ加工方法は、円盤型のカッターを複数枚積層したマルチカッターを用いて金属部材を切削し、溝を形成するものである。当該溝入れ加工方法は、様々な製品を製造する際に採用することができるが、本実施形態においては、被切削金属部材を切削してヒートシンクを製造する場合を例にして説明する。ここでは、溝入れ加工方法によって製造されたヒートシンクの説明及びマルチカッターの説明を行った後に、溝入れ加工方法の具体的な工程について説明する。
【００２３】
図１に示すように、本実施形態に係る溝入れ加工方法によって製造されたヒートシンク１は、ベース部材２と、ベース部材２の表面に略等間隔で並設されたフィン３，３・・・とを有する。また、隣り合うフィン３の間には、溝４が形成されている。
【００２４】
ベース部材２は、直方体からなる金属部材であって、裏面側に例えば、半導体部材が配置され、当該半導体部材によって発生した熱をフィン３側に伝達する部材である。
【００２５】
フィン３は、平板状を呈する金属部材であって、ベース部材２の表面に略等間隔で複数枚配置されている。隣り合うフィン３の間には、フィン３の長手方向に亘って連続する溝４が形成されている。複数のフィン３によって形成される溝４に冷媒（空気）が通ることにより、ベース部材２及びフィン３に伝達された熱を外部に放出することができる。即ち、フィン３の表面積が大きいほど、冷媒との接触面積が増えるため、冷却効果を高めることができる。フィン３の高さや厚さ寸法、溝４の幅等は、ヒートシンク１の使用用途によって適宜設定される。
【００２６】
ベース部材２及びフィン３は、本実施形態においては一体物であって、例えば、アルミニウム合金から形成されている。なお、ベース部材２及びフィン３の材料は、これに限定されるものではなく、アルミニウム、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金等であってもよい。
【００２７】
なお、本実施形態に係るベース部材２の表面において、溝４の両端側には複数の凹溝部５が形成されている。凹溝部５は、後記する切削工程を行う際に、円盤型カッターがベース部材２に入り込むことによって形成される凹溝である。
【００２８】
マルチカッター１０は、図２の（ａ）及び（ｂ）に示すように、軸部１１と、複数枚の円盤型カッター１４を備えたカッター部１６とを有する切削具である。軸部１１は、鋼材からなる軸部材である。軸部１１の外周には、カッター部１６が設置されており、軸部１１の一端側には、図示しない駆動源が接続されている。マルチカッター１０は、駆動源による軸部１１の回転に伴って、カッター部１６が円周方向に回転し、後記する被切削金属部材を切削するものである。
【００２９】
カッター部１６は、図２の（ｂ）で示すように、等間隔で配置された複数枚の円盤型カッター１４と、隣り合う円盤型カッター１４，１４の間に配置された中間部材１５とを有する。円盤型カッター１４は、図２の（ｃ）に示すように、円環状の本体部１４ａと、本体部１４ａの外周に周設された刃部１４ｂとを有する。本体部１４ａの中央に形成された中空部１４ｃに軸部１１が嵌合されて軸部１１と一体化する。刃部１４ｂは、例えば鋼からなる刃であって、図２の（ｄ）に示すように、逃げ角、すくい角がそれぞれ角度α、角度βで形成されている。円盤型カッター１４の厚さＦによって、ヒートシンク１の溝４の幅が決定する。
【００３０】
なお、刃部１４ｂの形状や逃げ角、すくい角等は、後記する被切削金属部材の素材や溝４の幅に合わせて適宜設定すればよい。逃げ角の角度α、すくい角の角度βを大きくすると、切粉を容易に外部に排出することができる。
【００３１】
中間部材１５は、図２の（ｂ）に示すように、隣り合う円盤型カッター１４同士の間に介設されるものであって、円環状を呈し軸部１１に嵌合されている。中間部材１５は、円盤型カッター１４を所望の間隔で配置させるものであるとともに、被切削金属部材を切削するときに発生する切粉を好適に外部に排出させるためのものである。即ち、マルチカッター１０は、円盤型カッター１４を積層させてなる装置であるため、隣り合う円盤型カッター１４，１４の間に切粉が残存するおそれがある。特に、軸心側に切粉が詰まると、当該切粉の除去作業が困難となるだけでなく、マルチカッター１０の寿命も短くなる。また、円盤型カッター１４，１４の間に切粉が残存すると、被切削金属部材にマルチカッター１０を押圧して切り込む際の妨げになる可能性がある。しかし、本実施形態のように、中間部材１５が介設されることにより、切粉が隣り合う円盤型カッター１４，１４の間隙に詰まることを防止することができる。
【００３２】
中間部材１５の厚さＪによって、ヒートシンク１のフィン３の厚さが決定する。また、円盤型カッター１４の半径Ｒから、中間部材１５の半径Ｓを引いた部分をＴとする。Ｔは、円盤型カッター１４によって被切削金属部材を切り込むことができる範囲を示し、以下、最大切り込み長Ｔとする。本実施形態においては、後記する切り込み工程において、円盤型カッター１４をベース部材２に食い込ませるため、最大切り込み長Ｔが、被削材ブロック２１の高さＵよりも大きくなるように形成されている（図５の（ａ）参照）。
【００３３】
円盤型カッター１４は、最大切り込み長Ｔの長さが大きいほど、円盤型カッター１４の振動も大きくなる。したがって、中間部材１５の半径Ｓを大きく設定して円盤型カッター１４の振動を防止するとともに、切粉の詰まりを防止することが好ましい。また、中間部材１５の幅Ｊが大きいほど切粉の詰まりを防止することができ、切粉を遠心力によって円盤型カッター１４の外部に排出することができる。
【００３４】
マルチカッター１０は、本実施形態においては前記したように形成したが、あくまで例示であってこれに限定されるものではない。円盤型カッター１４の枚数や、最大切り込み長Ｔ、厚さＦ、中間部材１５の厚さＪ等は、ヒートシンク１の用途に応じて適宜設定すればよい。
【００３５】
次に、本実施形態に係る溝入れ加工方法について説明する。まずは、溝入れ加工方法で用いるテーブルＫ及び切削される部材である被切削金属部材２０について説明する。図３に示すように、テーブルＫは、基板Ｋ１と、スペーサーＫ２と、複数のクランプＫ３とで構成されている。
【００３６】
基板Ｋ１は、表面が平坦に形成された板状部材である。スペーサーＫ２は、基板Ｋ１の中央の表面に配置される部材であって直方体を呈する。スペーサーＫ２は、基板Ｋ１と後記する被切削金属部材２０の間に配置される部材である。クランプＫ３は、被切削金属部材２０の周縁部を基板Ｋ１に固定する部材である。本実施形態ではクランプＫ３が８個設けられているが、クランプＫ３の個数は被切削金属部材２０の大きさや形状によって適宜設定される。
【００３７】
なお、スペーサーＫ２は、基板Ｋ１と一体でも別体であってもよい。また、被切削金属部材２０が上方に凸状となるようにテーブルＫに固定可能であれば他の形状のスペーサーを用いてもよい。また、スペーサーを設けずに、基板Ｋ１の表面（上面）を上方に凸状に形成してもよい。
【００３８】
図３に示すように、被切削金属部材２０は、直方体を呈するベース部材２と、ベース部材２よりも小さく形成され直方体を呈する被削材ブロック２１とからなる。被削材ブロック２１の表面（上面）２１ｃの四辺のうち、被切削金属部材２０の長手方向に向かい合う一対の辺を第一稜線２１ａ、第二稜線２１ｂとする。また、短手方向に向かい合う一対の辺を第三稜線２１ｄ、第四稜線２１ｅとする。
【００３９】
ベース部材２の表面２ｃには、被削材ブロック２１の周りに露出する平面視矩形枠状の露出部が形成されている。本実施形態においては、被切削金属部材２０は、一体的に形成されたものであるが、複数の部材を接合して形成されたものでもよい。また、被切削金属部材２０の形状は、ヒートシンク１の使用用途に応じて適宜決定すればよい。
【００４０】
本実施形態に係る溝入れ加工方法は、準備工程と、マルチカッター配置工程と、切り込み工程と、第一切削工程（切削工程）と、抜き取り工程と、バリ切除工程とを含むものである。
【００４１】
準備工程は、被切削金属部材２０をテーブルＫに固定する工程である。図３及び図４に示すように、準備工程では、スペーサーＫ２の上に被切削金属部材２０を配置して、ベース部材２の周縁をクランプＫ３で固定する。具体的には、第一稜線２１ａ及び第二稜線２１ｂが上方に凸状となり、第三稜線２１ｄ及び第四稜線２１ｅが直線となるように固定する。つまり、表面２１ｃのうち最も高い位置を結んだ線と後記する第一切削工程におけるマルチカッター１０の進行方向とが実質的に平行となるように固定する。被切削金属部材２０をテーブルＫに固定すると、被切削金属部材２０が上方に凸状となるように固定される。この際、被切削金属部材２０に作用する曲げモーメントによって、表面２１ｃには引張応力が作用した状態となる。
【００４２】
マルチカッター配置工程は、図４に示すように、マルチカッター１０を所定の位置に配置する工程である。マルチカッター配置工程では、マルチカッター１０の軸部１１と第一稜線２１ａとが略平行となり、かつ、マルチカッター１０の回転軸Ｃが被切削金属部材２０の第一稜線２１ａを通る鉛直線Ｍ上に位置するようにマルチカッター１０を配置する。
【００４３】
切り込み工程は、被切削金属部材２０にマルチカッター１０を挿入する工程である。図５の（ａ）に示すように、切り込み工程では、円盤型カッター１４を回転駆動させつつ、マルチカッター１０の回転軸Ｃが鉛直線Ｍに沿うようにして下方に移動させる。本実施形態における切り込み深さＷは、円盤型カッター１４の外周縁がベース部材２の内部に入り込むように設定する。即ち、切り込み深さＷは、被削材ブロック２１の高さＵよりも大きくなるように設定する。なお、切り込み深さＷは、溝４を浅く成形したい場合には、Ｗ＜Ｕとなるように設定する。
【００４４】
第一切削工程は、第一稜線２１ａから第二稜線２１ｂに向けてマルチカッター１０を移動させる工程である。図５の（ｂ）に示すように、第一切削工程では、マルチカッター１０を、第一稜線２１ａから略水平方向（切り込み深さＷが一定）に、第二稜線２１ｂまで移動させる。マルチカッター１０は、マルチカッター１０の回転軸Ｃが第二稜線２１ｂを通る鉛直線Ｍに達するまで移動させる。なお、本実施形態においては、マルチカッター１０は略水平方向に移動させたが、必ずしも水平でなくてもよい。
【００４５】
抜き取り工程は、マルチカッター１０を被切削金属部材２０から抜き取る工程である。図５の（ｃ）に示すように、抜き取り工程では、第二稜線２１ｂを通る鉛直線Ｍに沿うようにしてマルチカッター１０を上方に移動させて、被切削金属部材２０からマルチカッター１０を抜き取る。
【００４６】
バリ切除工程は、切り込み工程、第一切削工程及び抜き取り工程によって被切削金属部材２０に発生したバリを切除する工程である。以上の工程により、図１に示すヒートシンク１が形成される。
【００４７】
ここで、本実施形態に係る溝入れ加工方法を行った際の作用について説明する。
図６は、前記した切り込み工程の作用を示す模式図であって、（ａ）は、従来の切り込み工程、（ｂ）は、本実施形態に係る切り込み工程を示す。例えば、図６の（ａ）に示すように、従来の切り込み工程としては、被削材ブロック２１の横方向から一定の切り込み深さを保った状態で、第一稜線２１ａから第二稜線２１ｂまで水平移動させる工程が行われていた。
【００４８】
かかる従来の切り込み工程によると、回転軸Ｃからマルチカッター１０の進行方向線Ｄ１と、回転軸Ｃと被削材ブロック２１の第一稜線２１ａとを結ぶ仮想線Ｌ１とが、角度γで開いている。したがって、マルチカッター１０を被削材ブロック２１に押圧すると当該押圧力が分散するため、角度γが大きいほど円盤型カッター１４が面外方向に大きく振動する。このように円盤型カッター１４が振動すると、フィン３が欠損したり、溝４内にバリが多く発生したりするという問題があった。
【００４９】
これに対し、本実施形態に係る切り込み工程によれば、図６の（ｂ）に示すように、回転軸Ｃからマルチカッター１０の進行方向線Ｄ２と、回転軸Ｃと被削材ブロック２１の第一稜線２１ａとを結ぶ仮想線Ｌ２とが重なり合っている。したがって、マルチカッター１０を被削材ブロック２１に押圧すると当該押圧力が集中するため、円盤型カッター１４の振動を抑制することができる。これにより、フィン３の欠損を防ぐとともに、溝４内のバリの発生を抑制することができる。
【００５０】
また、マルチカッター１０で被削材ブロック２１を切り込む際に、押圧力が集中するため、押圧力を小さく設定することができる。これにより、円盤型カッター１４の寿命を長くすることができる。
【００５１】
また、本実施形態では、第一切削工程を、被削材ブロック２１の表面２１ｃに引張応力を作用させた状態で行うため、抜き取り工程後にテーブルＫによる被切削金属部材２０の拘束を解除すると、表面２１ｃ側が凹状となるように熱収縮が発生する。これにより、被切削金属部材２０を平坦にすることができる。また、被削材ブロック２１の表面２１ｃ側が凸状となった状態で切削加工を行うため、円盤型カッター１４が、切削加工によって形成されたフィン３，３によって挟まれにくくなる。これにより、マルチカッター１０の操作性が良好となる。
【００５２】
また、図５の（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本実施形態に係る第一切削工程によれば、切り込み深さＷを被削材ブロック２１の高さＵよりも大きく設定したため、円盤型カッター１４の外周縁をベース部材２に食い込ませることができる。これにより、円盤型カッター１４の先端側の振動を防止することができるため、バリの発生を抑制することができる。
【００５３】
また、図７は、本実施形態に係る抜き取り工程を説明するための側面図である。図７に示すように、本実施形態に係る抜き取り工程によれば、マルチカッター１０を鉛直線Ｍに沿って引き抜くことにより、マルチカッター１０を最短距離で離脱させることができる。ここで、円盤型カッター１４の外周縁と、被削材ブロック２１の表面２１ｃとが、側面視して交差する点を交差点２１ｆとする。
【００５４】
第一切削工程が終わった時点で、マルチカッター１０の回転軸Ｃは、鉛直線Ｍの線上に位置する。この際、マルチカッター１０の回転軸Ｃは、被削材ブロック２１の表面２１ｃよりも下方に押し込まれることはないため、第二稜線２１ｂから交差点２１ｆまでの距離Ｐと、切り込み深さＷは、常にＰ＞Ｗとなる。したがって、鉛直線Ｍに沿って上方に引き抜くことにより、マルチカッター１０を被切削金属部材２０から最短距離で離脱させることができる。そのため、マルチカッター１０を引き抜く際に、第一切削工程で形成されたフィン３と円盤型カッター１４が接触してフィン３が欠損したり、バリが発生したりするのを防ぐことができる。
【００５５】
以上、本発明における実施形態において説明したが、本発明は、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜変更が可能である。例えば、第一実施形態においては、円盤型カッター１４の外周縁をベース部材２に食い込ませたが、食い込ませずに第一切削工程を行ってもよい。即ち、溝４の深さは、必要に応じて適宜設定すればよい。また、ベース部材２を設けずに、被削材ブロック２１のみからなる部材に対して本発明に係る溝入れ加工を行ってもよい。この場合は、被削材ブロック２１のみからなる部材をテーブルＫに固定するとともに、テーブルＫと当該被削材ブロック２１との間にスペーサーＫ２を配置して切削加工を行えばよい。
【００５６】
以下に本発明の他の実施形態について説明する。説明する際に、第一実施形態と同等の部材には同等の符号を付し、重複する構成については説明を省略する。
【００５７】
[第二実施形態]
本発明に係る第二実施形態は、第一切削工程の後に、第二切削工程を行う点で第一実施形態と相違する。第二切削工程は、具体的な図示はしないが、図５の（ｃ）を参照して説明する。第二切削工程は、第二稜線２１ｂ側から、第一稜線２１ａ側に向かってマルチカッター１０を水平移動（切り込み深さＷ一定）させる工程である。そして、円盤型カッター１４の回転軸Ｃが第一稜線２１ａの鉛直線Ｍに位置した段階で第二切削工程が終了する。
【００５８】
このように、第二切削工程によれば、第一切削工程によって形成された溝４内を円盤型カッター１４が通過する。これにより、溝４内に残存する切粉を外部へ排出することができるとともに、溝４内に形成されたバリを切削して除去することができる。第二切削工程が終了したら、第一稜線２１ａから前記した抜き取り工程を行えばよい。第二切削工程及び抜き取り工程後においてもバリが残存している場合は、別途バリ切除工程を行ってもよい。
【００５９】
[第三実施形態]
図８は、本発明に係る第三実施形態を示した側面図である。第三実施形態に係る切り込み工程は、被切削金属部材２０に対して円盤型カッター１４を斜めに切り込ませる点で第一実施形態と相違する。即ち、第三実施形態に係る切り込み工程は、切り込み工程の際に、円盤型カッター１４を角度σで切り込ませてもよい。このように、円盤型カッター１４を斜めに切り込ませたとしても、回転軸Ｃから第一稜線２１ａを結ぶ仮想線Ｌ３と、円盤型カッター１４の進行方向線Ｄ３とを平行にすることができる。これにより、被削材ブロック２１に対して円盤型カッター１４を押圧する際の力を集中させることができるため、バリの発生を抑制することができる。なお、角度σは、３０°〜６０°の範囲が好ましい。
【００６０】
[第四実施形態]
図９は、本発明に係る第四実施形態を示した側面図である。第四実施形態は、第一切削工程（切削工程）を行う前に、断面視円弧状の凹部３０を形成する凹部形成工程を行う点で第一実施形態と相違する。
【００６１】
第四実施形態に係る溝入れ加工方法では、準備工程と、凹部形成工程と、切り込み工程と、第一切削工程と、抜き取り工程と、バリ切除工程とを行う。準備工程、第一切削工程、抜き取り工程及びバリ切除工程は、第一実施形態と同等であるため説明を省略する。
【００６２】
凹部形成工程では、図９（図８も参照）に示すように、被削材ブロック２１の第一稜線２１ａに沿って、断面視円弧状の凹部３０を切削加工により形成する。凹部３０は、切削加工ではなく、被切削金属部材２０を成形する際にダイキャストによって形成してもよい。凹部３０の半径は、円盤型カッター１４の半径Ｒと同等の寸法になっている。
【００６３】
切り込み工程では、第一稜線２１に対応する仮想第一稜線２１ａ’と回転軸Ｃとを結ぶ仮想線Ｌ４と、円盤型カッター１４の進行方向線Ｄ４とが平行となり（重なり）、かつ、被削材ブロック２１の仮想第一稜線２１ａ’と凹部３０の円弧の中心Ｃ１とを結ぶ仮想線Ｈ４と、円盤型カッター１４の進行方向線Ｄ４とが平行となる（重なる）ように設定し、被削材ブロック２１の所定の深さまで切り込む。切り込み深さは適宜設定すればよいが、ここでは、円盤型カッター１４の外周縁がベース部材２に達する深さに設定する。
【００６４】
切り込み工程をこのように設定することで、円盤型カッター１４を被削材ブロック２１に押圧した際に、凹部３０に円盤型カッター１４の押圧力を集中させることができるとともに、円盤型カッター１４の外周縁が円弧状の凹部３０に均一に接触する。これにより、円盤型カッター１４の面外方向の振動を小さくすることができるため、フィン３の欠損を防ぐとともに、溝４内のバリの発生を抑制することができる。
【００６５】
なお、前記した実施形態では、被切削金属部材２０の一部である被削材ブロック２１に凹部３０を形成したが、ベース部材２を設けずに、被削材ブロック２１のみからなる部材に対して本発明に係る凹部形成工程を行ってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１      ヒートシンク
２      ベース部材
３      フィン
４      溝
１０    マルチカッター
１４    円盤型カッター
１５    中間部材
２０    被切削金属部材
２１    被削材ブロック
２１ａ  第一稜線
２１ｂ  第二稜線
３０    凹部
【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】
2015116613.tif 000009
【図８】
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【図９】
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