(57)【要約】【課題】  底のある角穴の角部や底面と側面の角部を回転工具でＲ０.３以下に切削加工すること。【解決手段】  Ｖ溝方向を円錐形の切れ刃を持つ回転工具の回転軸に直角方向から所定角傾斜するように設定して、前記工具をＶ溝方向に移動しながら加工する。回転工具の円錐形頂角を実質的に７０°３２′としＶ溝方向と回転工具回転軸とのなす角を実質的に５４°４４′としたことにより、直角に交差して出来る角をＲ０.３以下に切削加工できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転工具により被加工物にＶ溝加工する加工方法において、このＶ溝加工方法が、
Ｖ溝の谷の稜線の方向を、前記工具の回転軸に対する垂直方向から所定角傾斜するように設定する手順と、
Ｖ溝の谷の稜線の方向に前記工具を移動させながら加工する手順と、
を具備することを特徴とするＶ溝加工方法。
【請求項２】
前記回転工具は、少なくとも円錐形の切刃を持つ回転工具である、ことを特徴とする請求項１に記載のＶ溝の加工方法。
【請求項３】
前記回転工具の円錐形頂角を実質的に７０°３２′とする手順と、
Ｖ溝の谷の稜線の方向と回転工具回転軸とのなす角を実質的に５４°４４′とする手順と、
を具備することを特徴とする請求項２に記載のＶ溝加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つ以上の平面が交差してできるＶ溝を加工するＶ溝加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＮＣフライスは、一般的な機械加工のための工作機械であり、様々な機械等の部品の加工において使用されており、ＮＣフライスにより仕上げまで加工できることは、１つの部品の製作において工作機械を変更するという工程手順を削減できるという工数低減の面においてメリットがあり、更に別の装置が必要ないという設備投資の面からも好ましいことである。
一方、装置の部品が凹部を含むものは非常に良く見られる。この様な部品の凹部（角穴）において、その角部がＲで仕上げられるものの加工は容易である。しかし、凹部の角部をＲ（丸み）のない直線状で仕上げることは、被加工品に接触する工具の先端部（刃先）がある程度の厚み又は幅を有していることから困難性を伴う。この様なＲのない直線状の角部の加工の基本形はＶ溝加工である。
【０００３】
単純な２面が交差して形成するＶ溝の加工は、図５に示されるように先端が鋭角状の工具による切削により可能である。この様な従来のＶ溝加工方法においては、Ｖ溝形状と同じ頂角を持つ円錐形状の切刃を持つ回転工具で、回転軸に対しＶ溝の谷の稜線の方向を直角方向に被加工物を保持し、Ｖ溝の谷の稜線の方向に移動することにより加工できる。しかし、３面以上の面が交差して形成する角部の加工はこの様な加工方法では加工出来ない。
【０００４】
角穴（溝）の側面の角部を加工する場合には、回転工具の回転軸と角部（Ｖ溝）の方向を直角にすると角穴側面と工具が干渉するため、回転工具の回転軸と角部（Ｖ溝）の方向を直角にする加工はできなかった。そのため、例えばＮＣフライスで一次加工を行った後に、放電加工等により加工する。しかしこの場合では、加工に時間がかかるという問題があった。
【０００５】
従来の＋形状の溝の加工方法について図６と図７に示す。この方法では、先ずＮＣフライス等により＋形状の溝を加工するが、この際溝の角部は図６に示されるように、Ｒを有する丸み付きの形状で形成される。その後、Ｒのある角部を放電加工等により、図７に示されるように直角に仕上げる。この様に少なくとも２種類の工作機械による、少なくとも２段階の加工工程が必要であった。＋形状の溝の最終的な仕上げ形状は図４に示されており、本発明による加工方法の場合も、後述するように同様な仕上げ形状の＋形状の溝が形成される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、底のある溝（角穴）の角部や底面と側面の角部を回転工具で切削加工できるＶ溝の加工方法を提供するものである。
本発明のその他の目的は、単一の切削装置により、仕上げ状態まで加工可能なＶ溝加工方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１の形態では、上述した目的を達成するために回転工具により被加工物にＶ溝加工するＶ溝加工方法は、Ｖ溝の谷の稜線の方向（以下Ｖ溝方向と呼ぶ）を、前記工具の回転軸に対する垂直方向から所定角傾斜するように設定する手順と、Ｖ溝方向に前記工具を移動しながら加工する手順とを具備することを特徴とする。
【０００８】
この様に構成することにより、特に回転工具をＶ溝方向に対し所定角傾斜して、Ｖ溝方向に前記工具を移動しながら加工することにより、角穴（溝）の側面の角部を実質的にＲのない状態で切削加工できるようになる。更に同じ工作機械により、最終仕上げ状態までＶ溝を加工できる。
【０００９】
本発明の請求項２の形態では、上記請求項１の形態において、前記回転工具は、少なくとも円錐形の切刃を持つ回転工具であることを特徴とする。
【００１０】
この様に構成することにより、更には特に、円錐形の切刃を持つ回転工具を、Ｖ溝方向に対し所定角傾斜して、Ｖ溝方向に前記工具を移動しながら加工することにより、角穴の側面の角をＲ０．３mm以下に切削加工できるようになる。特には、直角に交差する３面の角部を回転工具で切削加工できるようになる。
【００１１】
本発明の請求項３の形態では、上記請求項１又は２のいずれかの形態において、前記回転工具の円錐形頂角を実質的に７０°３２′とする手順と、Ｖ溝方向と回転工具回転軸とのなす角を実質的に５４°４４′とする手順とを具備することを特徴とする。
【００１２】
本形態によれば更に、回転工具の円錐形頂角を実質的に７０°３２′とし、Ｖ溝方向と回転工具回転軸とのなす角を実質的に５４°４４′としたことにより、直角に交差して出来る角をＲ０．３mm以下に切削加工できるようになる。
また、円錐形の切刃を持つ回転工具を、Ｖ溝方向に対し所定角傾斜して、Ｖ溝方向に前記工具を移動しながら加工すること、および、回転工具の円錐形頂角を実質的に７０°３２′とし、Ｖ溝方向と回転工具回転軸とのなす角を実質的に５４°４４′としたことにより、底のある角穴の角部や底面と側面の角部を回転工具で切削加工できるＶ溝の加工方法を提供できる。
更に、９０度の角部の加工における仕上げ加工において、被加工物をテーブルに位置決めする回数を少なくできるので、作業工程が低減出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の加工方法及びそのための装置を詳細に説明する。図１及び図２は、本発明に係る加工装置の実施の形態を図解的に示しており、図１は、本発明従うＶ溝の加工方法を実施可能な切削装置の概略的な構成を説明する立体図であり、図２は本発明の加工方法を使用してワーク（被加工物）を加工する状態を説明する図解的立体図である。
【００１４】
まず図１を参照すると、本発明の加工方法を実施する切削装置としてＮＣフライス１が示される。本実施の形態において被加工物１０は、図２に示されるように、前述した従来技術の説明の＋形状の溝（角穴）を有する長方体である。ＮＣフライス１は、被加工物１０を保持し移動可能なテーブル２と、被加工物１０を加工する回転工具のエンドミル３と、回転工具３を保持する主軸４とを具備する。ＮＣフライス１において、被加工物１０は、テーブル２により固定保持されており、主軸４により回転駆動されるエンドミル３により、＋形状の溝が加工される。
【００１５】
図２において、被加工物１０が示される。被加工物１０は、被加工物の加工される＋形状の角穴（溝）の第１の側面５と、被加工物の加工される角穴の第２の側面６と、被加工物の加工される角穴の底面７と、第１の側面と第２の側面とが交差する第１の角８と、第１の側面と底面とが交差する第２の角９と、第２の側面と底面とが交差する第３の角１１とを具備する。本実施の形態において、第１の角８、第２の角９、第３の角１１等の、角部における角度は全て直角となっており、この様な角穴の加工を実施例として使用する。
【００１６】
上記構成にて本発明の作動を説明する。
先ず被加工物１０は、前述した図６に示される従来例と同様に角部にＲを有する角穴が加工される。この加工については、既知の方法で実施される。即ち先ず、被加工物１０を、加工する＋形状の角穴の側面とエンドミルの回転軸が平行になるようにテーブル２に取付ける。被加工物１０に対して標準のエンドミルにより角穴を加工する。この時には、第１の側面５と第２の側面６との交差する第１の角８にはエンドミルの形状に従ってＲが形成される。
【００１７】
次に、被加工物１０を第１の側面５、第２の側面６、底面７がエンドミルの回転軸（即ち、主軸４の回転軸）に対して同じ角度（角度Ａ）をなすように傾けて取付ける。次に、回転工具を円錐形状の切刃を持つエンドミル３に交換する。次に、エンドミル３で第１の側面５、第２の側面６、底面７が交差する角点１２を加工する。その後、第１の側面５、第２の側面６、底面７が交差する角点から第１の角８、即ち第１の側面５と第２の側面６のなす溝の谷の稜線１３に沿ってエンドミル３の先端を移動させることにより、第１の角８を加工する。この時、工具の円錐形の面が第１の側面５、第２の側面６と接する状態で加工される。これは、エンドミルの円錐形状の切り刃の頂角を所定角度（角度Ｂ）で設定することにより可能である
【００１８】
次に、第２の角９に沿って、即ち、稜線１４に沿って、エンドミル３の先端を移動させることにより、第２の角９を加工する。次に、第３の角１１に沿って、即ち稜線１５に沿って、エンドミル３の先端を移動させることにより、第３の角１１を加工する。このようにして、３つの角８，９，１１順次を加工することで、３面が交差する角穴（溝）の角点及び角部を高精度に加工できる。この加工を繰り返すことにより角穴は、角部にＲのない状態で加工できる。加工の完了状態は図４に示される。
【００１９】
本実施の形態において、前述した角度Ａと角度Ｂを求める。
図３を参照すると立方体２０を使用して、角度Ａと角度Ｂが示される。角度Ａは、図３に示される立方体２０の対角線Ｌと辺Ｎとのなす角、即ちＶ溝の谷の稜線の方向（Ｖ溝方向）と回転工具回転軸とのなす角度である。角度Ｂ/2は立方体２０の面内の対角線Ｍと前記Ｌとのなす角、即ち回転工具の円錐形頂角の１／２である。
従って、
角度Ａは、  tanＡ＝（２）1/2
角度Ｂは、  tan（B/2）＝１／（２）1/2
となる。
また、Ａ＋Ｂ/2＝９０度であるので、従って、Ａ＝54.736度（54°44’）、Ｂ/2＝35.264度、従ってＢ＝70.528度（70°32’）となる。
【００２０】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の実施の形態の加工方法により以下の効果が期待できる。
・上記手段を採用したことにより、即ち、特に、円錐形の切刃を持つ回転工具を、Ｖ溝方向に対し所定角傾斜して、前記工具をＶ溝方向に移動しながら加工することにより、角穴の側面の角をＲ０．３mm以下に切削加工できるようになる。
・また、回転工具の円錐形頂角を実質的に７０°３２′とし、Ｖ溝方向と回転工具回転軸とのなす角を実質的に５４°４４′としたことにより、直角に交差して出来る角をＲ０．３mm以下に切削加工できるようになる。
・また、円錐形の切刃を持つ回転工具を、Ｖ溝方向に対し所定角傾斜して、前記工具をＶ溝方向に移動しながら加工すること、および回転工具の円錐形頂角を７０°３２′とし、Ｖ溝方向と回転工具回転軸とのなす角を５４°４４′としたことにより、底のある角穴の角部や底面と側面の角部を回転工具で切削加工できるＶ溝の加工方法を提供できる。
・特に、直角に交差する３面の角部を回転工具で切削加工できるようになる。
・被加工物を同じ工作機械により、Ｒのない角部のＶ溝加工において仕上げ加工まで実施できるので、作業工程が低減出来る。
【００２１】
上記の説明において、本発明の切削装置はＮＣフライスとして記載されたが、該装置がＮＣフライス以外の工作機械であっても良い。
【００２２】
また、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、被加工物１０に加工される角穴の形状は＋形状の角穴（溝）であったが、これ以外の形状の角穴であっても良く、角穴の角部の角度は全て９０度であったが、９０度以外の任意の角度であっても良い。
上記実施の形態において、Ｖ溝方向と回転工具回転軸とのなす角度Ａ（図３に示される立方体２０の対角線Ｌと辺Ｎとのなす角）を実質的に54°44’、回転工具の円錐形頂角Ｂ（立方体２０の面内の対角線Ｍと前記Ｌとのなす角度）を実質的に70°32’としたが、角度Ａと角度Ｂはこれに限定されず、これ以外の角度であっても良い。
回転工具は円錐形に限定されずこれ以外の形状であっても良い。
【００２３】
上記の実施の形態は本発明の一例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、本発明による実施の形態のＶ溝の加工方法を実施可能な切削装置の構成を説明する立体図である。
【図２】図２は、図１の切削装置を使用し、本発明の加工方法を使用して被加工物を加工する状態を説明する図解的立体図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態におけるＶ溝方向と工具回転軸のなす角度Ａと、工具の円錐頂角Ｂの説明図である。
【図４】図４は、本発明の実施の形態により加工された角穴の完成状態の一例を示す。
【図５】図５は従来のＶ溝の加工方法を説明する立体図である。
【図６】図６は、従来の角穴の加工方法の説明図であり、フライス加工時の状態を示す。
【図７】図７は、従来の角穴の加工方法の図であり、放電加工時の状態を示す。
【符号の説明】
【００２５】
１…ＮＣフライス
２…テーブル
３…エンドミル
４…主軸
５…第１の側面 
６…第２の側面
７…底面
８…第１の角
９…第２の角
１０…被加工物
１１…第３の角
１２…頂角
１３，１４，１５…溝の谷の稜線
【図１】
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【図２】
2005219182.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005219182.tif 000006
【図５】
2005219182.tif 000007
【図６】
2005219182.tif 000008
【図７】
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