(57)【要約】【課題】  プレーナ装置を使用し、表面が三次元的に変化する鋳放しワークの表面に存在する熱変性層を正常金属組織を削除することなく効率よく削除することができる鋳放しワークの表面削除方法を提供する。【解決手段】  鋳放し状態のワーク９０の表面を多数本の切削ラインＬ１…単位に区分し、各切削ラインＬ１…におけるワーク９０の表面のレベル変化を予め２次元のレベル変化情報としてレーザ光測距素子６０によって計測し、各切削ラインＬ１…毎に、取得したレベル変化情報を目標値としてバイトＢを上下にフィードバック制御しながらプレーナ方式の切削加工を実施する。ワーク表面の３次元的レベル変化は、２次元のレベル変化情報の並列情報として間接的に制御目標とされ、正常金属組織を削除することなく鋳放しワーク９０の表面に存在する熱変性層のみを除去することができる。【選択図】図１
2013082064.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベッド上に往復水平運動可能に設置される往復台と、コラムを介して該往復台の上方に支持される横桁フレームとを備え、前記往復台上にワークを固定するとともに、前記横桁フレームに水平送り機構および上下送り機構を介して刃物台を取り付け、前記刃物台に取り付けたバイトを前記水平送り機構を介してワークの幅方向に横送りすることによってワークに対する切削ラインを決定し、前記上下送り機構を介してバイトを上下動させることによってワークに対する切削深さを調節し、前記往復台を切削方向に駆動して所定の切削幅でワークを切削し、前記上下送り機構を介してバイトを上昇させた上で前記往復台を復帰方向に駆動して待機位置に復帰させる単位切削工程を多数回反復してワークの表面を削除するようにしてなるプレーナ装置によるワークの表面削除方法において、
ワーク表面に使用するバイトに適した切削幅の多数本の切削ラインを予め設定し、ワーク表面の３次元的なレベル変化を前記切削ライン毎の２次元的なレベル変化として予めレーザ光計測して記憶手段に記憶し、記憶した切削ライン毎のレベル変化情報を目標値として前記上下送り機構をフィードバック制御することによって、ワーク表面のレベルの変化にかかわらずワークに対する切削深さを一定に維持することを特徴とするプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。
【請求項２】
前記刃物台を支持する水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付け、加工対象とされた特定の切削ラインに対する単位切削工程を実行する際の往復台の水平動作を利用して未切削の切削ラインのレベル変化を計測することを特徴とする請求項１に記載のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。
【請求項３】
前記刃物台を支持する水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付けるとともに、設定した全ての切削ラインについてワークを空送させることによって、全ての切削ラインのレベル変化情報を予め取得し、取得したレベル変化情報にワーク毎に評価するワークの個性情報を加えた後のレベル変化情報を前記上下送り機構を制御する際の目標値とすることを特徴とする請求項１に記載のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。
【請求項４】
前記水平送り機構にそれぞれ上下送り機構を介して複数の刃物台を取り付け、それぞれの刃物台に取り付けられたバイトにワークの表面に設定された切削ラインに対する単位切削工程を分担させて複数の切削ラインを同時切削することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、溶融金属を所定サイズの鋳枠または鋳型に流し込んで凝固させたのみのワーク、または、これを熱間鍛造手段によってインゴット状、その他の任意形状に成形してなる、広い意味でのいわゆる鋳放しワークの表面に層状に形成された酸化被膜等の熱変性層を削除するためのプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  溶融金属を所定の用途に応じた寸法の鋳枠や鋳型に流し込んで凝固させた状態の鋳放しワークや、これを任意形状に熱間鍛造してなる鋳放しワークの表面には、酸化被膜や急激な温度変化による焼き入れ組織類似の熱変性層が形成される。また、これらの鋳放しワーク表面には、通常、反りや歪み、胴膨れ、波打ち等を伴う。【０００３】  鋳放しワークの表面に存在する酸化被膜等の熱変性層は、さらなる酸化の進行を抑止するとともに、塗料の付着性を高める作用を有することから、製品の態様により障害とならない場合にはそのまま放置される。しかし、鋳放しワークが展性加工製品や延性加工製品の出発ワークとされる場合には、次のような不都合が生じる。【０００４】  鋳放しワーク表面に形成された熱変性層は、正常金属組織とは物性が大きく異なり、いわば、正常金属組織に対する不純物である。また、展性加工等は、冷間または熱間においてワークに外力を加えて金属組織を徐々に流動させて変形させる加工方法である。この結果、不純物である熱変性層は、展性加工等を経ることによって正常金属組織内に練り込まれてしまい、最終製品の純度を大きく低下させてしまうという問題が生じる。【０００５】  今日、技術や製品品質の高度化に伴い、あらゆる技術と素材についてより高度であることが求められている。二次製品や最終製品に対する純度要求についても、シックスナインレベル（９９．９９９９％）以上の純度要求がなされることも稀ではなくなっている。そして、純度要求が高度である素材分野においては、高純度であること自体が大きな付加価値を生み出す。【０００６】  したがって、展性加工等によって製造されるべき製品に対する純度要求が高度である場合には、その出発ワークとされる鋳放しワークの表面に存在する熱変性層を完全に除去することが必要になる。ただし、一般に展性加工等は、長さ寸法が限定されない線材やシート材等の連続長尺製品を製造することを目的とすることから、熱変性層を除去するに際しては、正常金属組織部分をできる限り減容させないことが求められる。このような要求は、単位重量当たりの取引価格が高額である金属種において特に顕著である。【０００７】  従来、鋳放しワーク表面の熱変性層の除去は、プラノミラーを利用して実施されている。プラノミラーは、ワークを搭載した往復台上を横桁フレームに沿って移動することができるフライスヘッドを備える加工機であり、ワークに往復の送り運動を与えてフライス加工をする加工機である。【０００８】  プラノミラーによる熱変性層の削除は、フライスヘッドに傘歯車状のフライスカッタを取り付け、加工部分に切削油を供給し、冷却しながら行われる。切削油を与えないと、切削時に発生する加工熱によって熱変性層を削除した部分に直ちに新たな熱変性層が形成されるという問題が生じるためである。フライスカッタのような高速回転工具においては、ワークの加工焼けの発生は避けられず、殊に、鋳放しワークが難削材である場合には、多量の加工熱が発生する。【０００９】  上記、プラノミラーを利用する従来の鋳放しワーク表面削除方法に関しては、次のように幾つかの問題が指摘されている。【００１０】  指摘されている問題としては、鋳放しワーク表面の熱変性層を削除する際に正常金属組織が多量に削除されて減容してしまうという問題がある。また、指摘される他の問題としては、加工効率が極めて低いという問題があり、さらに、フライスカッタが早期に欠損してしまうという問題がある。【００１１】  また、切削屑の再生利用という観点からは、ワークの加工焼けを防止するのに使用している切削油の除去コストの問題が指摘されている。切削油には、酸化防止剤その他の化学物質が含まれ、切削油が付着した状態の切削屑をそのまま処理する場合には、再生材料の品位を所定レベルに維持することができないばかりでなく、環境負荷を増大させる結果ともなることが懸念される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】  鋳放しワークの表面の熱変性層を削除するという目的に対して、従来、フライスヘッドを備えるプラノミラーが使用されている理由は、高い加工能率が期待されるからである。プラノミラーは、上述したように、ワークに往復の送り運動を与える単位切削工程を反復することによって、ワークの表面を削除する加工機である。したがって、加工能率は、単位切削工程当たりの切削幅によって決定され、切削幅が広い方が有利である。この点、回転駆動されるフライスカッタの切削幅は、例えば、プレーナ装置のバイトに比べて格段に広く、効率の追求に有利であると考えられるのである。【００１３】  上記、熱変性層を削除する際に正常金属組織が多量に失われるという問題は、鋳放しワークの表面が平坦面でないことに起因する。鋳放しワークの表面は、規則性を有しない３次元的に変化する不整表面である。ただし、鋳放しワークの表面に形成されている熱変性層の厚みは略一定である。【００１４】  表面が不整な状態の鋳放しワークに対して、単純な水平方向の送り運動を与えて全ての熱変性層を除去しようとする場合、結局のところ、最も窪んだ低レベルの熱変性層が除去されるに至るまでの、上位レベルの部分を全て削除する必要がある。これが、熱変性層の除去作業に際して、正常金属組織が大量に失われる原因である。また、フライスカッタの単位切削工程当たりの切削深さは、一定限度内に限られていることから、上位レベルの部分を全て削除するには、同一の切削ラインを多数回にわたって切削する必要がある。これが、切削幅の広いフライスカッタを使用しているにもかかわらず、期待された程の加工能率を達成することができない原因である。【００１５】  上記のような問題に対して従来知られている対応策としては、鋳放しワークの表面を機械的にトレースし、鋳放しワークの表面レベルにバイトを追従させるように制御する、いわゆる倣い加工をする方法がある。しかし、プラノミラーにおけるフライスカッタは、切削幅が広いため、その切削幅内のどの位置を基準にしても倣い加工の有利性を十分に発揮することができない。これは、鋳放しワークの表面が切削方向のみならず、切削幅方向にも変化しているからである。したがって、倣い加工によっても、同じ切削ラインを複数回にわたって切削しなければならないという無駄が解消できないのである。【００１６】  また、フライスカッタの早期欠損問題は、鋳放しワークが反りや歪みを伴うことにより、切削に際して、相対的にワークの表面がフライスカッタに対して不規則に上下動するためである。鋳放しワーク表面の熱変性層は、金属酸化物や焼き入れ組織類似の極めて高硬度の熱変性組織によって形成されている。したがって、フライスカッタに対してワークの表面が不規則に上下動した場合には、高硬度の熱変性組織に高頻度で出入りする動作を繰り返す結果となり、この際の衝撃荷重によってフライスカッタが欠損してしまうのである。【００１７】  フライスカッタの欠損は、部外者から見れば、大きな問題ではないように思われるかもしれない。しかし、フライスカッタが欠損した場合には、装置の稼働を一旦停止してフライスカッタを交換し、刃先の基準上下位置の設定をやり直さなければならないために、プラノミラーによる加工効率を大きく損ねる結果となっている。【００１８】  本発明は、一般的には、プラノミラーに比べて加工効率が格段に劣ると考えられているプレーナ装置を用いることによって、鋳放しワークの表面を削除する加工において従来指摘されていた上記問題点、つまり、ワーク表面の熱変性層を削除する際に正常金属組織が多量に削除されてしまうという問題、加工効率が極めて低いという問題、および刃物の早期欠損問題を解決することを課題とする。また、切削屑の再生品質の向上及び低コスト化を図る観点から、切削油を使用することなく乾式で実施することができる鋳放しワークの表面削除方法を提供することを併せて目的とする。【００１９】  上記のように、従来使用されている加工機に比べて加工効率が低いと考えられている加工機を意図的に選択するという逆転的発想の背後には、刃物に切削速度が低いバイトを使用するプレーナ装置においては、切削油を使用することなく乾式での加工が可能であることと、プレーナ装置においては、一切削ラインの切削幅をごく狭い任意の幅に設定することができるので、切削幅を十分に抑制することによって、切削幅方向についてのワーク表面のレベル変化を無視し得る範囲に抑えることができるという発明者らの思惑がある。【００２０】  すなわち、各切削ラインについて切削幅方向のレベル変化が無視し得る場合、その切削ラインに残るレベル変化は、切削方向についての２次元的な上下レベル変化であり、２次元的な上下レベル変化のみであれば、倣い加工手段を工夫することで対応することができる。また、加工効率に劣るというプレーナ装置の機械的特性については、各切削ラインにおける所要作業を１回の切削で確実に完了させることで余裕を持って補足することができると考えられる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】  上記課題を解決するために、本発明は次のような解決手段を採用する。【００２２】  （解決手段１）
本発明のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法は、ベッド上に往復水平運動可能に設置される往復台と、コラムを介してベッド上方に支持される横桁フレームとを備え、往復台上にワークを固定するとともに、横桁フレームに上下送り機構および水平送り機構を介して刃物台を取り付け、刃物台に取り付けたバイトを水平送り機構を介してワークの幅方向に横送りすることによってワークに対する切削ラインを決定し、上下送り機構を介してバイトを上下動させることによってワークに対する切削深さを調節し、往復台を切削方向に駆動して所定の切削幅でワークを切削し、上下送り機構を介してバイトを上昇させた上で往復台を復帰方向に駆動して待機位置に復帰させる単位切削工程を多数回反復してワークの表面を削除するようにしてなるプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法において、
ワーク表面に使用するバイトに適した切削幅の多数本の切削ラインを設定し、ワーク表面の３次元的なレベル変化を設定した切削ライン毎の２次元的なレベル変化として予めレーザ光計測して記憶手段に記憶し、記憶した切削ライン毎のレベル変化情報を目標値として上下送り機構と水平送り機構とをフィードバック制御することによって、ワーク表面のレベルの変化にかかわらずワークに対する切削深さを一定に維持することを特徴とする。【００２３】  上記解決手段１について説明する。上記鋳放しワークの表面削除方法においては、ワーク表面に単位切削工程の実行対象となる多数本の切削ラインが予め設定されることが特徴である。各切削ラインは、例えば、使用するバイトの切削幅を基準に、ワークの最大幅をその切削幅で除するようにして設定される。【００２４】  また、設定された各切削ライン毎のワーク表面のレベル変化情報が、非接触計測手段であるレーザ光計測手段によって取得され、このレベル変化情報に基づいてバイトの水平位置と上下位置とがフィードバック制御されることが特徴である。【００２５】  鋳放し状態のワークの表面は、反りや歪みを伴う３次元的な不整曲面である。しかし、ワークの全表面に多数本の切削ラインを設定した場合、各切削ラインにおけるラインの幅方向のレベル変化は無視し得る範囲に収まる。この結果、ワーク表面の３次元的レベル変化は、多数本の切削ラインの２次元的なレベル変化情報の集合として表現することができる。【００２６】  バイトは刃物台に取り付けられ、水平送り機構と上下送り機構を介してワークの上方に支持されている。バイトは、水平送り機構に対する切削ライン情報と、その切削ラインに関連付けされた上下送り機構に対するレベル変化情報とを目標値としてフィードバック制御される。【００２７】  この結果、特定の切削ラインとバイトの水平位置との対応下において往復台を介してワークが切削方向に水平送りされた場合、その切削ラインに関連付けされたレベル変化情報が記憶手段から読み出され、そのレベル変化情報に基づいてバイトの上下位置を自動的に変化させることができる。【００２８】  すなわち、各切削ラインにおける単位切削工程において、バイトは、ワークワーク表面のレベルの変化にかかわらずワークに対する切削深さを一定に維持するように上下動し、ワークの正常金属組織部分を削除することなく熱変性層のみを削り残しなく削除することができる。【００２９】  そして、前述のように、ワーク表面の３次元的なレベル変化がワークの表面に設定された多数本の各切削ラインにおける２次元的なレベル変化情報の集合として表現されることから、結果的に、ワーク表面の３次元的なレベル変化に追従した高度の切削加工が実現される。【００３０】  （解決手段２）
本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、上記解決手段１に記載の鋳放しワークの表面削除方法を基本発明として、刃物台を支持する水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付け、特定の切削ラインに対する単位切削工程を実行する際の往復台の水平動作を利用して未切削の切削ラインのレベル変化を計測することを特徴とする。【００３１】  上記解決手段２は、レーザ光測距素子によって各切削ラインのレベル変化情報を取得する際の有利な方法を示している。【００３２】  各切削ラインのレベル変化情報を取得するためには、往復台を駆動する必要がある。この際、なんら切削作業を実行することなく往復台を単に空送させてレベル変化情報を取得することもできるのであるが、多数本の切削ラインの総数について往復台を空送させることには、相応の時間とランニングコストを伴う。【００３３】  そこで、特定の切削ラインに対する単位切削工程を実行する際の往復台の水平動作を利用して未切削の切削ラインのレベル変化を計測することによって、特定の切削ラインに対する切削作業と、他の切削ラインの計測作業とを同時に進行させることができるので、独立に計測作業を実施する場合に比べて作業効率を格段に向上させることができる。【００３４】  （解決手段３）
本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、解決手段１に記載の鋳放しワークの表面削除方法を基本発明として、刃物台の水平送り機構に下方に向けてレーザ光測距素子を取り付けるとともに、設定した全ての切削ラインについてワークを空送させることによって、全ての切削ラインのレベル変化情報を予め取得し、取得したレベル変化情報にワーク毎に評価するワークの個性情報を加えた後のレベル変化情報を前記上下送り機構を制御する際の目標値とすることを特徴とする。【００３５】  上記解決手段３は、レーザ光測距素子によって取得した切削ラインのレベル変化情報を人為的に加工して利用することができる旨を示している。【００３６】  鋳放しワークにおいては、表面状態が同一のものはないということができる。鋳放しワークの表面には、レーザ光測距素子によっては取得できない内層部に及ぶ毛細クラックや折畳み状の変形表面層が含まれる場合がある。これらの表面欠陥は、単に、各切削ラインのレベル変化情報に基づいて、表面を必要最小限で一律に削除する本発明の基本的な表面削除方法によっては、一単位切削工程で削除し切れない場合が生じる。【００３７】  そこで、各切削ラインについて往復台を空送させて全ての切削ラインのレベル変化情報を予め取得し、取得したレベル変化情報にワーク毎に評価するワークの個性情報、例えば、クラックの存在する部分のみを他の部分より深く切削するような修正情報を加えた後のレベル変化情報を刃物台の上下送り機構を制御する際の目標値とすることによって上記問題を解決することができる。【００３８】  （解決手段４）
本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、上記解決手段１ないし解決手段３のいずれかに記載の鋳放しワークの表面削除方法を基本発明として、横桁フレームに、共用の水平送り機構と独立の上下送り機構を介して複数の刃物台を取り付け、それぞれの刃物台に取り付けられた複数のバイトにワークの表面に設定された切削ラインを分掌させるようにして複数の切削ラインを同時切削することを特徴とする。【００３９】  上記解決手段は、１基のプレーナ装置に独立に制御可能な複数のバイトを取り付けて、バイトの数に対応する複数の切削ラインを同時加工する方法を示している。【００４０】  プレーナ装置に複数のバイトを取り付ける方法としては、刃物台自体を復数設ける方法が採用される。この際、刃物台を横桁フレームに沿って横送りして切削ラインを選択するための水平送り機構は、複数の刃物台について共用される。したがって、複数の刃物台は、複数の切削ラインに対応するように水平送り機構に組み付けられた際の相互間隔を保って同時に移動することができる。一方、刃物台を上下動作させることによってワークに対する切削深さを一定に維持するための上下送り機構は、各刃物台について独立している。【００４１】  刃物台を介して取り付けられた複数のバイトのいずれかが設定された切削ラインに位置決めされると、他のバイトも一定間隔を離れた位置の切削ラインに位置決めされる。次いで、それぞれの切削ラインに関連付けされたレベル変化情報が記憶手段から読み出され、複数のバイトの上下送り機構に与えられる。したがって、個々のバイトは、ワークの複数個所を独自のレベル変化情報に従いながら同時に切削加工することができる。これによって、バイトの数比例的に加工能率を向上させることができる。
【発明の効果】
【００４２】  本発明のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法は、ワークの表面に多数本の切削ラインを設定し、ワーク表面の３次元的なレベル変化を切削ライン単位の２次元的な上下レベル変化としてレーザ光計測し、計測した切削ライン毎のレベル変化情報に基づいてバイトを上下方向にフィードバック駆動しながら切削ラインに対して単位切削工程を多数回実行することにより、最終的には、２次元的な上下レベル変化情報の並列的な集合として間接的に３次元的なワークの表面に倣った加工をすることができるので、プレーナ方式の単純な平削り方式を基本としながらも、鋳放しワークの表面に一定の厚みで存在する熱変性層のみを効率よく削除することができる。この結果、鋳放しワークの表面を削除するに際して正常金属組織が大量に失われるという問題が解決された。【００４３】  また、バイトが各切削ラインのレベル変化情報に基づいてフィードバック制御される結果、各切削ラインにつき１回の切削工程を実行するのみでその切削ラインの熱変性層を削り残しなく削除することができるので、ワーク表面のレベル変化が消失するまで何度も単位切削工程を反復する必要があった従来方法に比べて大幅の能率向上が実現された。【００４４】  さらに、ワーク表面の反りや波打ち等にかかわらず、常時一定の切削深さを維持することができることにより、バイトの刃先が熱変性層と正常金属組織との層間に安定に維持され、ワーク表面のレベル変化によってバイトの刃先が熱変性層に激突する頻度を大きく低下させることができるので、バイトの早期欠損問題も同時に解決されている。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の鋳放しワークの表面削除方法の使用に適するプレーナ装置の斜視図である。
【図２】上記プレーナ装置の要部を拡大して示す正面図である。
【図３】本発明の鋳放しワークの表面削除方法におけるフィードバック制御の概念図である。
【図４】本発明の鋳放しワークの表面削除方法の使用に適する他のプレーナ装置の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】  以下図面を引用しながら本発明のプレーナ装置による鋳放しワークの表面削除方法の実施の形態、具体的には、方法の使用に適する加工機、制御目標値の作成方法および使用方法を説明する。
【００４７】  本発明の鋳放しワークの表面削除方法は、加工対象となる鋳放し状態のワーク９０のサイズに応じた機械規模を有するプレーナ装置１００に適用することによって所期の加工目的を達成することができる（図１）。
【００４８】  なお、本発明においてプレーナ装置１００というときは、装置の一般名称がプレーナ装置とされているものの他に、バイト等の刃物に往復直線運動を与えることによって、または、刃物に対してワーク９０に往復直線運動与えることによって平面切削または平面研削することが可能である加工機を広く含むものとする。今日では、複数種類の加工機が複合した形式の多機能加工機も提供されているからである。
【００４９】  ここで、本実施の形態において使用するプレーナ装置１００の構成例を説明する。
【００５０】  プレーナ装置１００は、直線運動の基準足場となる機台としてのベッド１０を有する。ベッド１０上には、ワーク９０を搭載してベッド１０に沿って往復直線運動をする往復台１３が設置されている。往復台１３には、通常、ワークを固定するための図示しないＴ溝が備わる。また、ベッド１０と往復台１３との間には、直線ガイド部材が介装され、直線運動以外の動作を禁止しながら往復台１３の往復直線運動のみを許容するようにされている。なお、往復台１３の駆動機構は、通常、ベッド１０内に設置されている。
【００５１】  本実施の形態に例示するプレーナ装置１００は、いわゆる、門型といわれる機械形式のものである。すなわち、往復台１３の上方には、床面レベルから直立する左右一対のコラム２１，２１を介して往復台１３を横断する向きに横桁フレーム２０が横設され、これらのフレーム部材は、正面視において門型をなしている。
【００５２】  横桁フレーム２０は、バイトＢを取り付けるための刃物台５０を備える。この刃物台５０は、駆動モータＭ１を駆動源とし、横桁フレーム２０に沿って動作するように往復台１３の幅方向に向けて配置される水平送り機構３０と、駆動モータＭ２を駆動源とし、この水平送り機構３０に搭載される上下送り機構４０を介して取り付けられている。
【００５３】  水平送り機構３０は、１対のリニアガイド３１，３１に組み付けられたスライドベース３３を駆動モータＭ１によって回転駆動する送りねじ軸３２によって水平送りする構成である（図１，図２）。また、上下送り機構４０は、水平送り機構３０のスライドベース３３に上下動自在に組み付けられたスライドベース４３を駆動モータＭ２によって回転駆動する送りねじ軸４２によって上下送りする構成である。
【００５４】  ここで、往復台１３の長手方向をＸ軸方向とし往復台１３の幅方向をＹ軸方向とした場合において、刃物台５０に対しては、往復台１３の移動によってＸ軸方向の相対動作が与えられ、駆動モータＭ１によってＹ軸方向の動作が与えられ、さらに、駆動モータＭ２によってＺ軸方向の動作を与えることができる。このうち、往復台１３のＸ軸方向の動作については、切削方向Ｆ１と、復帰方向Ｆ２の区別がある（図１）。
【００５５】  なお、水平送り機構３０のスライドベース３３には、延長プレート３４が接続され、この部分にレーザ光測距素子６０が下向きにして取り付けられている。また、使用されている駆動モータＭ１，Ｍ２は、フィードバック制御用のサーボモータであり、制御目標値を記憶することができる記憶手段６３を内蔵した専用のモータドライバ６２によって駆動される（図３参照）。
【００５６】  以上が、本発明の鋳放しワークの表面削除方法の実施に使用するハードウエア資源の概略である。次に、制御目標値の作成方法および使用方法について説明する。
【００５７】  先ず、加工対象となるワーク９０の材質等を考慮して使用する刃物を決定する。プレーナ装置１００に使用する刃物は、通常、バイトＢである。バイトＢの刃先形状等の選定は、経験則的判断の問題であり、試し削り等によって決定される。
【００５８】  次に、ワーク９０に対する切削深さを決定する。この際の切削深さは、ワーク９０の表面に存在する熱変性層９１の厚みによって決定されるので、その状況に応じて、通常は一回の切削作業で除去できる深さに決定する（図２）。
【００５９】  次いで、ワーク９０に設定する切削ライの幅Ｄを決定する。この切削ラインの幅Ｄは、使用するバイトＢの切削幅に一致する。また、この際の切削幅は使用するバイトＢの切削深さとの兼ね合いによって経験則的に決定される。
【００６０】  切削ラインの幅Ｄの決定後、ワーク９０の表面に決定した切削ラインＬ１，Ｌ２…を設定する。この作業は、いうまでもなく、ワーク９０の表面に現実のラインを描くのではなく、水平送り機構３０の駆動モータＭ１のモータドライバ６２に内蔵された記憶手段６３対し、ワーク９０の幅方向（Ｙ軸方向）の一端側を基準として切削ラインの幅Ｄステップの送り量を設定することを意味する。この際の切削ラインの幅Ｄは、ワーク９０の全幅について均等である。
【００６１】  次いで、設定された切削ラインＬ１，Ｌ２…毎にワーク９０の上下レベルの変化を計測する。上下レベル変化の計測方法には、いくつかの方法があるが、ここでは、水平送り機構３０のスライドベース３３に取り付けられたレーザ光測距素子６０を使用して各切削ラインＬ１，Ｌ２…のレベル変化情報を取得する方法について説明する（図１，図２）。
【００６２】  先ず、水平送り機構３０を駆動してレーザ光測距素子６０を最初の切削ラインＬ１に一致させる。次いで、ワーク９０を切削方向Ｆ１に空送させて切削ラインＬ１のレベル変化を読み取る。これによって切削ラインＬ１のレベル変化情報１Ｌが得られる（図３）。これを記憶手段６３に設定する。なお、この際に最初の切削ラインＬ１の切削開始位置の切削深さが上下送り機構４０に与える切削深さ基準位置として併せて設定される。
【００６３】  次いで、往復台１３を復帰方向Ｆ２に駆動して原位置に復帰させる。水平送り機構３０を介してレーザ光測距素子６０を隣接する切削ラインＬ２に一致させ、切削ラインＬ２のレベル変化を読み取る。これによって、切削ラインＬ２の上下レベル２Ｌが得られる（図３）。これを記憶手段６３に設定する。これと同様の作業を全ての切削ラインＬ１…ＬＮについて実施することによって、記憶手段６３に各切削ラインＬ１…に関連付けされたレベル変化情報１Ｌ…ＮＬを格納することができる。
【００６４】  この後、プレーナ装置１００は、取得したレベル変化情報１Ｌ…ＮＬに基づいて自動運転される。
【００６５】  往復台１３を駆動すると、モータドライバ６２は、記憶手段６３に格納された切削深さ基準位置を上下レベルの原点位置としながら、各切削ラインＬ１…のレベル変化情報１Ｌ…を目標値として水平送り機構３０の駆動モータＭ１と上下送り機構４０の駆動モータＭ２を閉ループ制御する。
【００６６】  具体的に、水平送り機構３０は、バイトＢを最初の切削ラインＬ１に対応する切削開始位置に位置決めし、上下送り機構４０は、切削深さの基準位置である原点位置にバイトＢを下降させる。この後、往復台１３が切削方向Ｆ１に駆動されるとともに、上下送り機構４０は、切削ラインＬ１のレベル変化情報１Ｌに従って切削ラインＬ１の起伏に追随するようにバイトＢを上下方向（Ｚ軸方向）に無段階制御する。これによって、バイトＢは、切削ラインＬ１の上下レベル１Ｌの変化にかかわらず、設定された熱変性層９１の厚み相当の切削深さを常時維持しながら、切削ラインＬ１における熱変性層９１のみを削除することができる。
【００６７】  上記のような動作が全ての切削ラインＬ１…ついて実行されることによって、ワーク９０の全表面の熱変性層９１が正常金属組織を削除することなく自動運転によって能率よく削除される。
【００６８】  なお、切削ラインＬ１，Ｌ２…のレベル変化情報１Ｌ…の取得方法に関しては、先順位の切削ラインＬ１，Ｌ２…に対する切削作業を実行しながら、レーザ光測距素子６０によって後順位の切削ラインＬ１，Ｌ２…のレベル変化情報１Ｌ…を取得するようにすることもできる。この場合には、レーザ光測距素子６０をできるだけバイトＢに接近させて取り付けることが好ましい。また、この方法による場合においても、最初の数本の切削ラインＬ１…については、往復台１３を空送させてレベル変化情報１Ｌ…を取得することを要する。
【００６９】  そして、往復台１３の空送動作によって取得したレベル変化情報１Ｌ…に基づいて切削作業を開始し、その際にレーザ光測距素子６０の下方を通過する切削ラインのレベル変化情報を読み取ればよいのである。この方法では、切削作業とレベル変化情報１Ｌ…の取得作業とを同時に実行することができるので、段取りに要する時間を大幅に削減することができるという利点がある。
【００７０】  本発明の鋳放しワークの表面削除方法においては、プレーナ装置１００に独立に上下動制御可能な複数の刃物を取り付け、その刃物の個々の上下送り機構４０，４０に予め取得した各切削ラインＬ１…のレベル変化情報１Ｌ…分散して与えることにより、ワーク９０の複数個所を同時に切削加工することもできる。ただし、このような方法を採用するには、次のような、特殊なプレーナ装置１００を必要とする。
【００７１】  プレーナ装置１００には、共通の水平送り機構３０に独立した１対の上下送り機構４０が組み付けられ、各上下送り機構４０，４０には、それぞれ刃物台５０を介してバイトＢ，Ｂが取り付けられている（図４）。この際、１対のバイトＢ，Ｂの相互間隔は、双方ともに、いずれかの切削ラインＬ１…に対応することができる間隔、つまり、バイトＢの切削幅Ｄの整数倍の間隔に固定され、水平送り機構３０が駆動された場合、バイトＢ，Ｂは、この相互間隔を維持しながらワーク９０の幅方向（Ｙ軸方向に）移動することができる。
【００７２】  １対のバイトＢ，Ｂに対応する１対の上下送り機構４０，４０には、その相互間隔に等しい間隔に位置する切削ラインＬ１…のレベル変化情報１Ｌ…が与えられ、１対のバイトＢ，Ｂは、ワーク９０の２箇所において、切削ラインＬ１…の上下レベル１Ｌ…の変化にかかわらず、設定された熱変性層９１の厚み相当の切削深さを常時維持しながら、その切削ラインの熱変性層９１のみを削除することができる。
【００７３】  上記複数個所の同時加工方法においては、作業使用時間を半減する圧倒的な高能率を発揮することが可能であり、特に、ワーク９０の幅が大きい場合においては極めて有効である。したがって、新たに専用の加工機を開発するに際しては、この方式のプレーナ装置１００とすることが推奨される。
【００７４】  さらに、本発明の鋳放しワークの表面削除方法においては、専用機の準備を前提として、上記したワーク９０の上表面と幅方向の一方の側面との２面同時切削加工、または、ワーク９０の上表面と幅方向の双方の側面との３面同時切削加工をすることが可能である。また、この場合に必要とされる加工機は、上記実施の形態例において説明した水平送り機構３０と、上下送り機構４０と、刃物台５０との組合せ機構を９０度方向転換して一方のコラム２１、または、双方のコラム２１，２１に搭載したプレーナ装置１００である。なお、この場合には、往復台１３とワーク９０との間に作業空間として所定のクリアランスが必要であるので、ワーク９０と往復台１３との間にスペーサ部材を介在させることが必要である。
【符号の説明】
【００７５】１００    プレーナ装置
Ｂ        バイト
Ｌ１…    切削ライン
Ｆ１      切削方向
Ｆ２      復帰方向
１Ｌ…    レベル変化情報
９０      ワーク
９１      熱変性層
６０      レーザ光測距素子
６３      記憶手段
５０      刃物台
４０      上下送り機構
３０      水平送り機構
２０      横桁フレーム
２１      コラム
１３      往復台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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