(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度の加工面を形成し、且つ、切削用バイトの損傷を避けることができる非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法を提供する。【解決手段】非円柱形棒状ワーク１０の端面を切削加工する方法は、前記非円柱形棒状ワークの端面である加工面１１１に、棒状ワークの軸線を中心として前記加工面の全面を囲んだ参考円を取り、そして、前記棒状ワークの少なくとも前記加工面を有する一端部に、前記加工面の周縁２２１を少なくとも前記参考円の周縁までに延長させるように補填ブロック２０を付加え固定し、最後に、旋盤加工により前記加工面を切削する。【選択図】    図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非円柱形棒状ワークの端面を切削加工する方法であって、
前記非円柱形棒状ワークの端面である加工面に、棒状ワークの軸線を中心として前記加工面の全面を囲んだ参考円を取り、
そして、前記非円形棒状ワークの少なくとも前記加工面を有する一端部に、前記加工面の周縁を少なくとも前記参考円の周縁までに延長させるように補填ブロックを付加え固定し、
最後に、旋盤加工により前記加工面を切削することを特徴とする非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項２】
前記補填ブロックは融点が前記ワークの構成材料の融点より低い低温金属材からなることを特徴とする請求項１に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項３】
前記補填ブロックの付加え固定は、鋳型を使用して前記低温金属材を前記ワークの前記一端部の周りに鋳込むことを特徴とする請求項２に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項４】
前記旋盤加工による切削をした後、更に、前記ワークの構成材料の融点より低くて前記低温金属材の融点より高い温度の溶融加工により前記補填ブロックを取り去ることを特徴とする請求項３に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項５】
前記溶融加工は、液体熱媒によって行うことを特徴とする請求項４に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項６】
前記非円柱形棒状ワークは、前記加工面上に前記加工面を改質するための材料が被覆されていることを特徴とする請求項１に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項７】
前記加工面は凸面状であり、且つ、前記補填ブロックの付加え固定は、前記加工面の周りの前記補填ブロックの端面を前記加工面上にある凸面状と円滑なカーブ面を形成するように接続させることを特徴とする請求項１に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項８】
前記加工面は凹面状であり、且つ、前記補填ブロックの付加え固定は、前記加工面の周りの前記補填ブロックの端面を前記加工面上にある凹面状と円滑なカーブ面を形成するように接続させることを特徴とする請求項１に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項９】
非円柱形棒状ワークの改質被覆層がついている端面を切削加工する方法であって、
前記非円柱形棒状ワークの端面である加工面に、棒状ワークの軸線を中心として前記加工面の全面を囲んだ参考円を取り、
そして、前記非円柱形棒状ワークの少なくとも前記加工面を有する一端部に、前記加工面の周縁を少なくとも前記参考円の周縁までに延長させるように補填ブロックを付加え固定し、
引き続いて、旋盤加工により前記加工面を切削し、
最後に、前記ワークの構成材料の融点より低くて前記補填ブロックの構成材料の融点より高い温度の溶融加工により前記補填ブロックを取り去ることを特徴とする非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項１０】
前記補填ブロックの構成材料は融点が前記ワークの構成材料の融点より低い低温金属材からなることを特徴とする請求項９に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項１１】
前記補填ブロックの付加え固定は、鋳型を使用して前記低温金属材を前記ワークの前記一端部の周りに鋳込むことを特徴とする請求項１０に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項１２】
前記溶融加工は、液体熱媒によって行うことを特徴とする請求項１１に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項１３】
前記加工面は凸面状であり、且つ、前記補填ブロックの付加え固定は、前記加工面の周りの前記補填ブロックの端面を前記加工面上にある凸面状と円滑なカーブ面を形成するように接続させることを特徴とする請求項９に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【請求項１４】
前記加工面は凹面状であり、且つ、前記補填ブロックの付加え固定は、前記加工面の周りの前記補填ブロックの端面を前記加工面上にある凹面状と円滑なカーブ面を形成するように接続させることを特徴とする請求項９に記載の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は切削加工方法に関し、特に、高精度の加工面を形成する非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光学レンズを成形するための金型のコアは、図１に示すような非円柱形棒状のコア１がある。このような棒状のコア１は、通常、加工面として球面や非球面に切削する端面１０１を有する。この端面１０１を加工面とし、レンズ面を成形するための球面や非球面に切削する方法として、一般的には、旋盤加工が使われている。
【０００３】
しかしながら、図２に示すように、旋盤加工中のバイト２の切削軌跡Ｐ１が全て加工面としての端面１０１内にある場合、バイト２が連続して加工面１０１へ切削をすることができるが、バイト２の切削軌跡Ｐ２が加工面としての端面１０１の周縁１０１１を出入りすることがある場合、加工面としての端面１０１が図中の反時計方向に回転するとすれば、切削軌跡Ｐ２は、バイト２が加工面内に切削をする軌跡ＡＢ，ＣＤと加工面外に待機する軌跡ＢＣ，ＤＡとに分かれ、即ち、バイト２が加工面外から周縁１０１１を突破して加工面内に入るＡ，Ｃポイントと、バイトが加工面内から周縁１０１１を乗越えて加工面外へ脱出するＢ，Ｄポイントとがあるので、バイト２を損壊する上、加工面の周縁上にあるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄの４ポイントにも疵を付けて切削加工の精度を低下させる欠点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記に鑑みて、本発明の目的は、高精度の加工面を形成し、且つ、切削用バイトの損傷を避けることができる非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法を提供しようとすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、非円柱形棒状ワークの端面を切削加工する方法であって、非円柱形棒状ワークの端面である加工面に、棒状ワークの軸線を中心として加工面の全面を囲んだ参考円を取り、そして、非円柱形棒状ワークの少なくとも加工面を有する一端部に、加工面の周縁を少なくとも参考円の周縁までに延長させるように補填ブロックを付加え固定し、最後に、旋盤加工により加工面を切削することを特徴とする非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法を提供する。
【０００６】
本発明によれば、切削用のバイトの切削軌跡が全て加工面内にあるかどうかを問わず、加工面の一端部に、加工面の周縁を少なくとも参考円の周縁までに延長させるように補填ブロックを付加え固定するため、元の周縁が殆どなくなり、且つ、実際の加工面も元の加工面からバイトの待機位置までに延長することができるので、バイトが元の加工面の周縁を出入りする際、前記のような突破と乗越えを避けて円滑に行うことができ、即ちバイトの損壊及び加工面の周縁への疵付けを防止して高精度の加工を果たすることができる。
【０００７】
【発明の実施例】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。先ず、図３，図４及び図５を参照しながら、本発明の第１の実施例を説明する。図３に示すように、まず、光学レンズを成形する金型のコアとして用いられる非円柱形棒状ワーク１０を用意する。この非円柱形棒状ワーク１０は、図４に示すように、凹面状の端面である加工面１１１を有する一端部１１と、一端部１１と反対側にある他端部１２と、一端部１１と他端部１２との間に延伸して一端部１１と他端部１２とを連結している４の側面１３と、側面１３の一端部１１近くに形成されている環状の凹溝１４とを有する。また、非円柱形棒状ワーク１０は、加工面１１１上に加工面１１１を加工性がよいように改質するための改質被覆層１６が被覆されている。また、本実施例において、非円柱形棒状ワーク１０の構成材料は合金鋼からなり、改質被覆層１６は硬度がＨＲＡ８５~９０の無電解めっきニッケルからなる硬化膜である。そして、図６に示すように、非円柱形棒状ワーク１０の軸線ｘを中心として加工面１１１の全面を囲んだ参考円Ｐ３を取る。つまり、参考円Ｐ３を、加工面の周縁におけるいずれかのポイントから軸線ｘまでの径方向距離Ｒ１が参考円の半径Ｒより大きくないようにする。
【０００８】
続いて、非円柱形棒状ワーク１０の一端部１１に、加工面１１１の周縁１１２を参考円Ｐ３の周縁を越えて延長させるように補填ブロック２０を付加え固定する。補填ブロック２０の付加え固定は、加工面１１１の周りの補填ブロックの端面２２を加工面１１１上にある凹面状と円滑なカーブ面を形成するように接続させる。換言すれば、補填ブロック２０の端面２２の周縁２２１におけるいずれかのポイントから軸線ｘまでの径方向距離Ｒ２は参考円Ｐ３の半径Ｒより大である。本実施例において、補填ブロック２０は融点がワーク１０の構成材料の融点より低い低温合金材（Ｂｉ，Ｐｂ，Ｃｄ，Ｉｎ及びＳｎなどの金属からなり、融点が８５℃程度である。）からなる。なお、本実施例において、補填ブロック２０の付加え固定は、鋳型を使用して低温金属材をワーク１０の一端部１１の周りに鋳込む。即ち、ワーク１０を下型４０の非円形孔４１内に置いてから、下型４０と上型３０とを互いに近づけて型締めをし、そして、低温金属材を下型４０のキャビティ４２内に鋳込んだ後、型を開ける。このようにして、凹溝１４をも補填するように、ワーク１０の加工面１１１とそれと連接している部分の側面１３とを含めた一端部１１上にぴったりと付加え固定されている補填ブロック２０を成形することができる。
【０００９】
引き続いて、旋盤加工により、加工面１１１を切削する。すなわち、棒状ワーク１０を旋盤に取り付け、そして、旋盤を作業することにより非円柱形棒状ワーク１０をその軸線を中心として回転させながら、バイト５０で加工面１１１と補填ブロック２０の端面２２とからなる端面を切削する。
【００１０】
旋盤による切削が終わると、最後に、ワーク１０の構成材料の融点より低くて補填ブロック２０の構成材料の融点より高い温度の溶融加工により補填ブロック２０を取り去る。本実施例において、補填ブロック２０の融点が約８５℃であるので、溶融加工は、沸騰点に達するお湯などの液体熱媒によって行えばよい。
【００１１】
図５を図６と合わせてみると、バイト５０が加工面１１１へ切削をする場合、バイト５０の切削軌跡Ｐ４が全て加工面１１１内にあるかどうかを問わず、非円形ワーク１０の一端部１１に、加工面１１１の周縁１１２を少なくとも参考円Ｐ３の周縁までに延長させるように補填ブロック２０を付加え固定するため、元の周縁（即ち加工面１１１の周縁１１２）が殆どなくなり、且つ、実際の加工面も加工面１１１からバイト５０の待機位置までに延長することができるので、バイト５０が元の加工面１１１の周縁１１２を出入りする（例えば、図６におけるＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈポイントを通過する）際、従来のような突破と乗越えを避けて円滑に行うことができ、即ちバイト５０の損壊及び加工面１１１の周縁１１２への疵付けを防止して高精度の加工を果たすことができる。
【００１２】
次に、図７に示すのは本発明の第２の実施例である。本実施例の第１の実施例と異なる点は、予め成形された補填ブロック２０を非円柱形棒状ワーク１０の加工面を有する一端部１１に緊密に外嵌させてなることにある。このように、第１の実施例と同様にバイトの損壊及び加工面の周縁への疵付けを防止して高精度の加工を果たすことができる。なお、本実施例においては、第１の実施例と同じ部分は、同一の符号を添付してその説明を省略する。
【００１３】
次に、図８に示すのは本発明の第３の実施例である。本実施例の第１の実施例と異なる点は、加工面１１１は凸面状であり、且つ、補填ブロック２０の付加え固定は、加工面１１１の周りの補填ブロック２０の端面２２を加工面（１１１）上にある凸面状と円滑なカーブ面を形成するように接続させることにある。このように、第１の実施例と同様にバイトの損壊及び加工面の周縁への疵付けを防止して高精度の加工を果たすことができる。なお、本実施例においては、第１の実施例と同じ部分は、同一の符号を添付してその説明を省略する。
【００１４】
【発明の効果】
上記のように、本発明の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法は、切削用のバイトの切削軌跡が全て前記加工面内にあるかどうかを問わず、前記加工面のある一端部に、前記加工面の周縁を少なくとも前記参考円の周縁までに延長させるように補填ブロックを付加え固定するため、元の周縁が殆どなくなり、且つ、実際の加工面も元の加工面からバイトの前記待機位置までに延長することができるので、前記バイトが元の加工面の周縁を出入りする際、前記のような突破と乗越えを避けて円滑に行うことができ、即ち前記バイトの損壊及び前記加工面の周縁への疵付けを防止して高精度の加工を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】旋盤のバイトが従来の非円柱形棒状ワークの端面へ切削をする場合を示す斜視図である。
【図２】切削時のバイトと非円形端面との間の移動軌跡（切削軌跡）を示す説明図である。
【図３】本発明の非円柱形棒状ワークの端面への切削加工方法の第１の実施例のプロセスを示すフローチャートである。
【図４】第１の実施例における補填ブロックをワークに付加え固定する方法を示す説明図である。
【図５】第１の実施例におけるワーク及びワークに付加え固定された補填ブロックを示す断面図である。
【図６】バイトが第１の実施例におけるワークの加工面及び補填ブロックの端面に形成した軌跡を示す説明図である。
【図７】本発明の第２の実施例におけるワーク及びワークに付加え固定されたた補填ブロックを示す断面図である。
【図８】本発明の第３の実施例におけるワーク及びワークに付加え固定された補填ブロックを示す断面図である。
【符号の説明】
１    コア
１０１    端面
１０１１    周縁
２    バイト
１０    非円柱形棒状ワーク
１１    一端部
１２    他端部
１３    側面
１４    凹溝
１６    改質被覆層
２０    補填ブロック
２２    補填ブロックの端面
２２１    補填ブロックの周縁
３０    上型
４０    下型
４１    非円形孔
４２    キャビティ
５０    バイト
Ｐ１    切削軌跡
Ｐ２    切削軌跡
Ｐ３    参考円
Ｐ４    切削軌跡
【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】
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【図８】
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