(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１以上の刃具を切削面上に所定の回転方向に回転させながら、所定の送り方向に向けて移動させることによって、被加工物の表面を切削加工する面切削加工装置であって、
前記被加工物の表面は、樹脂と金属とから構成され、
前記刃具は、サラエ部を備え、
面切削加工装置が所定の回転方向に回転したときの前記刃具の前記送り方向の移動量を送り量としたとき、前記サラエ部の送り方向の長さは、前記送り量より長く、前記送り量に、前記樹脂を切削加工することにより発生した樹脂切屑の大きさを足した長さより短くなるように形成される、
面切削加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面切削加工装置の刃具の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
面切削加工装置としては、フライスが良く知られている。フライスは、円板もしくは円筒体の外周面あるいは端面に備えた多数の刃具（チップ）を回転させながら被加工物を切削する工具である。フライスとしては、正面フライスが良く知られている。正面フライスは、工具の回転中心軸に垂直な面の切削に用いられる（例えば、特許文献１）。
【０００３】
正面フライスは、樹脂と金属とから構成される被加工物の表面を切削する場合に用いられることもある。一般的に、金属の切屑は、１０ｍｍ以上のらせん形状（切子）であって、容易に切削面から排除され、切削面と刃具との間に噛み込むことはない。一方、樹脂の切屑は、０．１ｍｍ以下の粉末状であって、切削面と刃具との間に噛み込む場合がある。
【０００４】
図６及び図７を用いて、従来の正面フライス１１０によって、銅６０と樹脂７０とから構成される被加工物５０の表面を切削する場合について説明する。
なお、図６は、正面フライス１１０が銅６０と樹脂７０とから構成される被加工物５０を切削する状態を模式的に示した平面図である。図７は、図６のＣＣ断面を模式的に示した断面図である。また、図６において、実線で示す円弧は、正面フライス１１０の回転における現在の周期のチップ１２０の軌跡を示し、二点鎖線で示す円弧は、正面フライス１１０の回転における一周期前のチップ１２０の軌跡を示している。同様に、図７において、実線で示すチップ１２０は、正面フライス１１０の回転における現在の周期のチップ１２０を示し、二点鎖線で示すチップ１２０は、正面フライス１１０の回転における一周期前のチップ１２０を示している。
【０００５】
図６に示すように、正面フライス１１０は、切削面上に所定の回転方向（図７における矢印Ｒ２が示す方向）に回転しながら、所定の送り方向（図７における矢印Ｐ２が示す方向）に向けて移動することによって、被加工物５０を切削加工する装置である。また、切削加工される被加工物５０の表面は、銅６０と樹脂７０とから構成されているものとする。被加工物５０の表面においては、樹脂７０の周囲に銅６０が配置されている。
【０００６】
図７に示すように、刃具としてのチップ１２０は、サラエ部１３０を備えている。正面フライス１１０により切削加工を行うとき、サラエ部１３０には、切削している部分Ｌ１と切削していない部分Ｌ２とが存在する。ここで、正面フライス１１０により切削加工を行うとき、サラエ部１３０の切削していない部分Ｌ２と切削面との隙間に、樹脂切屑７１が噛み込む場合がある。
【０００７】
チップ１２０と切削面との隙間に樹脂切屑７１が噛み込んだ場合には、正面フライス１１０の回転に伴い、樹脂切屑７１が銅６０の表面にめり込みながら切削が行われることになる。樹脂切屑７１が銅６０の表面にめり込むことによって、銅６０の切削面が傷付くことになる。また、チップ１２０と切削面との摩擦熱によって、銅６０の表面にめり込んだ樹脂切屑７１が切削面に溶着することもある。銅６０の切削面が傷付き、あるいは、樹脂切屑７１が切削面に溶着することは、切削面の仕上げ面精度を低下させることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２９３６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は、刃具と金属の切削面との隙間に樹脂切屑が噛み込むことを防止できる面切削加工装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、少なくとも１以上の刃具を切削面上に所定の回転方向に回転させながら、所定の送り方向に向けて移動させることによって、被加工物の表面を切削加工する面切削加工装置であって、前記被加工物の表面は、樹脂と金属とから構成され、前記刃具は、サラエ部を備え、面切削加工装置が所定の回転方向に回転したときの前記刃具の前記送り方向の移動量を送り量としたとき、前記サラエ部の送り方向の長さは、前記送り量より長く、前記送り量に、前記樹脂を切削加工することにより発生した樹脂切屑の大きさを足した長さより短くなるように形成されるものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の面切削加工装置によれば、刃具と金属の切削面との隙間に樹脂切屑が噛み込むことを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る正面フライスの全体的な構成を示した底面図及び側面断面図。
【図２】同じく刃具の構成を示した正面図。
【図３】同じく正面切れ刃の構成を示した正面図。
【図４】正面フライスが被加工物を切削する状態を模式的に示す平面図。
【図５】図４におけるＢＢ断面を模式的に示す断面図。
【図６】従来の正面フライスが被加工物を切削する状態を模式的に示す平面図。
【図７】図６におけるＣＣ断面を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を用いて、正面フライス１０について、説明する。
なお、図１（Ａ）は、正面フライス１０の底面図を示している。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＡＡ断面図を示している。
【００１５】
正面フライス１０は、本発明の面切削加工装置の実施形態である。正面フライス１０は、回転中心軸に垂直な面の切削に用いられる。
【００１６】
正面フライス１０の構成について説明する。
正面フライス１０は、フライス本体１１と、刃具としてのチップ２０と、を具備している。フライス本体１１は、中空円筒形状で構成されている。フライス本体１１の上部は、正面フライス１０が使用されるときには、フライス盤やマシニングセンタに装着される。フライス本体１１の外周部には、周方向に等間隔で複数の溝１２が形成されている。複数の溝１２のそれぞれの一側には、チップ２０がネジ１３によって取り付けられるように構成されている。
【００１７】
図２を用いて、チップ２０について、説明する。
なお、図２では、フライス本体１１を省略してチップ２０のみを拡大して示している。
【００１８】
チップ２０は、チップ本体２１と、正面切れ刃２２と、を具備している。チップ本体２１の略中央部には、ネジ１３が螺入されるネジ穴２４が形成されている。正面切れ刃２２は、チップ本体２１にろう付けにより結合される超高圧焼結体２３にて構成されている。
【００１９】
図３を用いて、正面切れ刃２２について、説明する。
なお、図３では、フライス本体１１及びチップ２０を省略して正面切れ刃２２のみを拡大して示している。
【００２０】
正面切れ刃２２は、その先端部（図３における下端部）に、サラエ部３０と、稜線部３１と、コーナー部３２と、を具備している。サラエ部３０は、正面切れ刃２２において、送りによる凸凹を徐いて仕上げ面粗さを向上させる部分である。サラエ部３０の送り方向の長さＬは、送り量Ｓより長く、送り量Ｓに樹脂切屑７１の大きさＤを足した長さより短くなるように形成されている。
【００２１】
送り方向とは、正面フライス１０が、被加工物５０の切削平面を切削するために、切削平面上を所定の回転方向に回転しながら移動する方向である（図３〜図５において矢印Ｐ１が示す方向）。
【００２２】
送り量Ｓとは、チップ２０を１つ備える正面フライス１０が所定の回転方向に１回転したときのチップ２０の送り方向の移動量である。本実施形態の送り量Ｓは、０．２ｍｍ／ｒｅｖとされている。なお、０．２ｍｍ／ｒｅｖとは、正面フライス１０が１回転したときに、チップ２０が送り方向へ０．２ｍｍ移動することを示している。
【００２３】
なお、送り量Ｓとは、一のチップ２０の移動量としての送り量であって、一の正面フライス１０の移動量としての送り量ではない。一の正面フライス１０の送り量は、備えているチップ２０の個数に、各チップ２０の送り量を乗じたものとなる。
【００２４】
樹脂切屑７１の大きさＤとは、一般的な樹脂粉末の直径の寸法である。本実施形態では、樹脂切屑７１の大きさＤは、７０μｍ（０．０７ｍｍ）とされている。
【００２５】
サラエ部３０は、水平面に対して、平行、あるいは、水平面からの傾斜角度αだけ傾いて形成されている。本実施形態では、サラエ部３０の傾斜角度αは、５°とされている。つまり、正面切れ刃２２の下端面におけるサラエ部３０を構成する部分は、フライス本体１１の外周側から内周側へいくに従って上方へいくように傾斜しており、その傾斜角度αが５°に設定されている。
【００２６】
本実施形態では、サラエ部３０の送り方向の長さＬは、０．２２ｍｍとされている。
【００２７】
稜線部３１は、サラエ部３０と連なって形成され、サラエ部３０よりもフライス本体１１の内周側に位置している部分である。稜線部３１は、正面フライス１０の内周側に向かうにつれて、水平面から離れるように傾斜している。稜線部３１の水平面からの傾斜角度βは、１５°とされている。
【００２８】
図４及び図５を用いて、正面フライス１０の作用について説明する。
なお、図４は、正面フライス１０が被加工物５０を切削する状態を模式的に示した平面図である。図５は、図４のＢ−Ｂ断面を模式的に示した断面図である。また、図４において、実線で示す円弧は、正面フライス１０の回転における現在の周期のチップ２０（正面切れ刃２２）の軌跡を示し、二点鎖線で示す円弧は、正面フライス１０の回転における一周期前のチップ２０（正面切れ刃２２）の軌跡を示している。同様に、図５において、実線で示すチップ２０（正面切れ刃２２）は、正面フライス１０の回転における現在の周期のチップ２０（正面切れ刃２２）を示し、二点鎖線で示すチップ２０（正面切れ刃２２）は、正面フライス１０の回転における一周期前のチップ２０（正面切れ刃２２）を示している。
【００２９】
本実施形態では、正面フライス１０の作用として、正面フライス１０によって、銅６０と樹脂７０とから構成される被加工物５０の表面を切削する場合について説明する。
【００３０】
図４に示すように、正面フライス１０は、切削平面上に所定の回転方向（図４における矢印Ｒ１が示す方向）に回転しながら、所定の送り方向（図４における矢印Ｐ１が示す方向）に向けて移動することによって、被加工物５０を切削加工する装置である。また、切削加工される被加工物５０の表面は、銅６０と樹脂７０とから構成されている。被加工物５０の表面においては、樹脂７０の周囲に銅６０が配置されている。銅６０と樹脂７０とから構成され被加工物５０を切削加工する際には、銅６０と樹脂７０との境界部を、樹脂７０側から銅６０側へ切削加工することがある（例えば図４において、被加工物５０の上部を上方から下方へ切削加工する場合）。
【００３１】
図５に示すように、樹脂７０を切削加工した場合には、樹脂切屑７１が発生する。発生した樹脂切屑７１は、正面切れ刃２２が銅６０の表面を切削加工する際に、銅６０の一周期前に切削加工された部分に位置して、現在の周期において銅６０を切削加工する正面切れ刃２２と切削される銅６０の表面との間に入り込む場合がある。
【００３２】
ここで、サラエ部３０の送り方向の長さＬは、送り量Ｓより長く、送り量Ｓに樹脂切屑７１の大きさＤを足した長さより短くなるように形成されている。そのため、現在の周期において銅６０を切削加工する正面切れ刃２２のサラエ部３０は、その内周側における樹脂切屑７１の大きさＤよりも小さな範囲が、銅６０の一周期前に切削加工された部分に延出しているだけとなる。そのため、樹脂切屑７１は、サラエ部３０と銅６０の表面との間に入り込むことはなく、稜線部３１と銅６０の表面との間に位置することとなる。
【００３３】
正面フライス１０の効果について説明する。
正面フライス１０によれば、チップ２０と銅６０の切削面との隙間に樹脂切屑７１が噛み込むことを防止できる。
【００３４】
すなわち、樹脂切屑７１がサラエ部３０と銅６０の表面との間に入り込むことはないため、サラエ部３０と銅６０の表面との隙間に樹脂切屑７１が噛み込むことはない。そのため、樹脂切屑７１が銅６０の表面にめり込むことによって、銅６０の切削面が傷付くこともない。また、チップ２０と銅６０の切削面の摩擦熱によって、銅６０の表面にめり込んだ樹脂切屑７１が切削面に溶着することもない。ひいては、切削面の仕上げ面精度が低下することを防止できる。
【００３５】
また、樹脂切屑７１がサラエ部３０と銅６０の表面との間に入り込むことはないため、切削時の切削抵抗が安定する。切削抵抗が安定することによって、切削作業の作業性が向上できる。
【００３６】
さらに、サラエ部３０の送り方向の長さＬが送り量Ｓに樹脂切屑７１の大きさＤを足した長さより短くなるように形成されているため、切削していない部分が必要最小限の長さとなる。切削していない部分が最小限の長さとなることによって、切削時の切削抵抗が安定する。切削抵抗が安定することによって、切削作業の作業性が向上できる。
【００３７】
本実施形態では、正面切れ刃２２のコーナー部３２が、エッジ（角）となって構成されているが、これに限定されない。例えば、コーナー部３２が、円弧形状（Ｒ）となっていても良い。
【００３８】
本実施形態では、被加工物５０を銅６０と樹脂７０とから構成されるものとしたが、これに限定されない。例えば、被加工物５０がアルミと樹脂７０とから構成されるものとしも良い。
【符号の説明】
【００３９】
１０    正面フライス
２０    チップ
３０    サラエ部
５０    被加工物
６０    銅
７０    樹脂
７１    樹脂切屑
Ｌ      サラエ部の長さ
Ｓ      送り量
Ｄ      樹脂切屑の大きさ
【図１】
0005724835.tif 000002
【図２】
0005724835.tif 000003
【図３】
0005724835.tif 000004
【図４】
0005724835.tif 000005
【図５】
0005724835.tif 000006
【図６】
0005724835.tif 000007
【図７】
0005724835.tif 000008