專利名稱：工件上的凹陷形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在可進(jìn)行切削加工的金屬或合成樹脂等原材料所構(gòu)成的 工件的表面上形成具有規(guī)定深度的凹陷的凹陷形成方法。
背景技術(shù)：
作為在金屬或合成樹脂等原材料所構(gòu)成的工件的表面上形成規(guī)定形狀的 凹陷的方法，已知有基于沖壓的按壓加工或化學(xué)蝕刻加工方法。在一般所采用 的基于沖壓的按壓加工中，在具有規(guī)定厚度的金屬板的一個面上使進(jìn)行沖壓的 沖頭朝著下方按壓，在底部殘留規(guī)定的板厚，從而在金屬板上形成規(guī)定形狀的 凹陷。
在化學(xué)蝕刻加工方法中，對金屬板的一個面進(jìn)行一般周知的化學(xué)蝕刻處 理，從而在金屬板上形成凹陷。
然而，在上述現(xiàn)有的方法中，基于沖壓的按壓加工利用沖頭進(jìn)行按壓，從 而在金屬板上形成凹陷，因此，與凹陷的體積相應(yīng)的金屬被壓入底部和周圍， 周圍的金屬部分的組成被壓縮而形成殘余應(yīng)力并巻曲，會顯著影響平面度。另 外，因?qū)Π枷莅磯憾鴮?dǎo)致金屬板的另一個面突出，平面度差到無法矯正的狀態(tài)。 其結(jié)果是，由于殘余應(yīng)力的影響，凹陷會隨時效變化而扭曲，導(dǎo)致尺寸變化， 有時會引起品質(zhì)上的嚴(yán)重問題。另外，按壓加工凹部需要較大的按壓力，需要 輸出功率大的沖床，且沖頭的耐久性差，沖頭的更換頻率高，因此必然還會存 在成本上升的問題。
另一方面，在化學(xué)蝕刻加工方法中，由于從金屬板的一個面以化學(xué)方法使 金屬溶解來形成凹部，因此進(jìn)行蝕刻所需的時間長，不適合大批量生產(chǎn)，必然 會存在成本上升的問題。另外，由于蝕刻加工無法按各部分進(jìn)行溶解控制，因 此尺寸精度差，實用中受到限制。為了解決上述現(xiàn)有方法的技術(shù)問題，本申請人在日本特許第3318907號公 報(專利文獻(xiàn)1)中提出了可在不對金屬板造成較大應(yīng)力的情況下形成凹部的、 金屬板上的凹部形成方法以供實用。
上述專利文獻(xiàn)1所公開的凹部形成方法的特征在于，使從具有規(guī)定厚度的 金屬板的一個面?zhèn)劝磯盒纬杀劝搴癯叽缧〉囊?guī)定形狀的凹部、使上述凹部的金 屬轉(zhuǎn)移到上述金屬板的另一個面?zhèn)榷怀鲂纬膳c上述凹部的深度大致等高的 凸部的工序、以及通過切削加工對該凸部從基端起進(jìn)行切削以使該凸部與上述 另一個面成為同-一個面的工序反復(fù)進(jìn)行多次，在上述金屬板的一個面?zhèn)戎饾u形 成規(guī)定深度的凹部。
專利文獻(xiàn)l:日本特許第3318907號公報
采用上述凹部形成方法，由于按壓形成金屬板的規(guī)定形狀的凹部的工序以 及切削凸部的工序針對金屬板的一個面?zhèn)群土硪粋€面?zhèn)葘嵤?，而且使這些工序 反復(fù)進(jìn)行多次，因此需要從一個面?zhèn)群土硪粋€面?zhèn)鹊膬蓚€面?zhèn)葘饘侔暹M(jìn)行不 同的加工，存在工序復(fù)雜化的問題。由于通過沖壓加工在金屬板上形成規(guī)定形 狀的凹部，因此還存在多少會造成應(yīng)力的問題。另外，通過沖壓來按壓形成凹 部時，很難形成大面積，存在無法形成大凹部的問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的技術(shù)課題在于提供一種容易在可進(jìn)行切削加工的原材料構(gòu) 成的工件的表面上形成即使面積較大也可使應(yīng)力較小的具有規(guī)定深度的凹陷 的凹陷形成方法。另外，本發(fā)明的第二技術(shù)課題在于提供一種可使形成凹陷時 產(chǎn)生的切屑保持在凹陷內(nèi)來防止分離的凹陷形成方法。
為了解決上述技術(shù)課題，本發(fā)明的工件上的凹陷形成方法使用前端側(cè)形成 有刀刃部的切削工具以及移動裝置，該移動裝置將上述切削工具以與可進(jìn)行切 削加工的原材料所構(gòu)成的工件成規(guī)定角度的狀態(tài)保持，使上述切削工具在利用 上述切削工具以規(guī)定角度對上述工件挖下的挖下方向和水平方向上相對移動， 上述凹陷形成方法的主旨在于通過片形成工序和之后的切削工序在上述工件 上形成規(guī)定深度的凹陷，在上述片形成工序中，使上述切削工具朝挖下方向移動，利用上述刀刃部對上述工件挖下，從而豎立形成薄壁的切削片，在上述切 削工序中，使上述切削工具沿水平方向移動，切削上述切削片并使其分離；通 過片形成工序和切削工序來形成下一個凹陷，然后使片形成工序和切削工序依 次反復(fù)進(jìn)行，從而在上述工件上形成具有規(guī)定深度和面積的凹陷，上述片形成 工序和切削工序使上述切削工具從與通過豎立形成上述切削片而形成的被加 工面隔開形成間距的上游側(cè)位置沿挖下方向和水平方向相對移動。
另外，本發(fā)明的主旨在于，上述切削工具的寬度形成為與上述工件的規(guī)定 部位上形成的凹陷的寬度相等，利用上述切削工具對上述工件依次反復(fù)進(jìn)行片 形成工序和切削工序，從而在上述工件上形成具有規(guī)定深度和寬度的凹陷。
另外，本發(fā)明的主旨在于，在片形成工序中，當(dāng)利用上述切削工具對上述 工件挖下而豎立形成上述切削片時，使上述切削片形成為基端側(cè)的板厚較厚并 朝著前端逐漸變薄，并使上述切削片的至少基端側(cè)的兩側(cè)鼓出，在上述切削工 序中，使切下的切屑被上述凹陷的內(nèi)壁夾持而得到保持。
另外，本發(fā)明的主旨在于，對于在上述工件的規(guī)定部位上形成的規(guī)定寬度 的凹陷，利用寬度比該凹陷的寬度小的上述切削工具形成寬度較窄的凹陷，形 成多列該寬度較窄的凹陷來形成寬度較大的規(guī)定寬度的凹陷。
另外，本發(fā)明的主旨在于，在上述工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的至少一 端預(yù)先形成了具有規(guī)定深度和寬度的槽之后，使上述切削工具多次朝著挖下方 向移動來進(jìn)行切削，直到上述切削工具的刀刃部到達(dá)上述槽的底面或底面附近 為止，從而形成從凹陷的底面至上述工件的表面的傾斜的被加工面，通過使上 述切削工具從與該被加工面隔開形成間距的上游側(cè)位置沿挖下方向和水平方
向相對移動的片形成工序和切削工序來形成凹陷，之后，使片形成工序和切削 工序依次反復(fù)進(jìn)行，從而在上述工件上形成具有規(guī)定深度和面積的凹陷。
另外，本發(fā)明的主旨在于，在上述工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端通 過使上述切削工具朝著挖下方向移動來形成基端與上述工件連結(jié)的片，使該工 序進(jìn)行一次至多次，直至上述刀刃部到達(dá)規(guī)定深度，從而形成從規(guī)定深度至上 述工件的表面的傾斜的被加工面。
另外，本發(fā)明的主旨在于，在上述工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端通過使上述切削工具朝著挖下方向移動來形成基端與上述工件連結(jié)的片，使該工 序進(jìn)行一次至多次，直至上述刀刃部到達(dá)規(guī)定深度，之后，使上述切削工具反 向并朝著挖下方向移動，對多個上述片進(jìn)行切削來使其分離，從而形成被加工 面。
采用本發(fā)明的工件上的凹陷形成方法，利用切削工具對工件挖下而形成薄 壁的切削片，之后，當(dāng)通過切削工具的水平移動來切削薄壁的切削片而使其分 離時，由于切削片形成為薄壁，因此可使對工件的應(yīng)力變得極小，從而容易切 削。另外，由于利用切削工具對工件形成凹陷，因此即使是大面積的凹陷也可 容易地形成。
由于將切削工具的寬度形成為與凹陷的寬度相等，因此容易在工件的規(guī)定 部位上形成寬度與切削工具的寬度相等的凹陷，可利用片形成工序和切削工序 的反復(fù)次數(shù)來任意設(shè)定長度方向上的長度。
在片形成工序中，由于將切削片基端側(cè)的板厚形成得較厚，因此切削片的 至少基端側(cè)的兩側(cè)鼓出，在切削工序中，切下切削片而形成的切屑被凹陷的內(nèi) 壁夾持，因此，切屑留在凹陷內(nèi)，可防止切屑飛散。其結(jié)果是，可提前防止因 切屑附著在切削工具和工件上而容易引起切削工具的刀刃部的破損和損傷等。
由于將切削工具的寬度形成為比凹陷的寬度小，使片形成工序和切削工序 反復(fù)進(jìn)行來形成寬度較窄的最初的凹陷，之后，相鄰地形成第二寬度較窄的凹 陷，并根據(jù)需要形成多列凹陷，因此，容易形成大面積的凹陷。另外，通過使 用寬度比凹陷的寬度小的切削工具，能以輕微的力對工件進(jìn)行切削，從而能進(jìn) 一步減小對工件的應(yīng)力。
在工件的要形成凹陷的預(yù)定位置的一端預(yù)先形成槽，并從該槽起利用切削 工具反復(fù)進(jìn)行片形成工序和切削工序，從而可使凹陷的底面與內(nèi)壁之間的角部 形成為直角。
通過在切削工具的刀刃部到達(dá)規(guī)定深度之前形成基端與工件連結(jié)的片，可 防止片分離。通過形成該片，可形成傾斜的被加工面，之后，通過利用上述切 削工具使片形成工序和切削工序依次反復(fù)進(jìn)行，可在上述工件上形成具有規(guī)定 深度和面積的凹陷。在形成了凹陷后，當(dāng)將工件的外形裁斷成規(guī)定形狀時，由于處于連結(jié)狀態(tài)的片與工件的切屑形成一體，因此薄壁且輕量的片不會飛散， 可提前防止因切屑附著到工件和切削工具的刀刃部上而使其破損和損傷等。
在工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端利用切削工具以規(guī)定間距依次形 成多個片后，通過利用切削工具對多個片進(jìn)行切削來使其分離，可形成被加工 面，即使是在工件的中央部分，也可容易地形成凹陷。


圖1是表示本發(fā)明的工件上的凹陷形成方法的一例的立體圖。
圖2 (A)至圖2 (F)是表示凹陷形成方法的工序的工序說明圖。
圖3是表示切屑被夾持在凹陷的內(nèi)壁間的狀態(tài)的說明圖。
圖4是表示切削片的放大剖視圖。
圖5 (A)、圖5 (B)是表示凹陷的變形例的剖視圖。
圖6是表示分多次來形成凹陷時的例子的立體圖。
圖7 (A)至圖7 (F)是表示當(dāng)在工件的中央部位形成凹陷時形成被加工 面的工序的工序說明圖。
圖8是表示通過本發(fā)明的工件上的凹陷形成方法形成了凹陷后的工件的 剖視圖。
圖9是表示將凹陷底部的角部形成為直角的方法的剖視圖。
圖10是表示通過圖9所示的方法形成了凹陷后的工件的剖視圖。
圖11 (A)至圖11 (F)是表示防止切屑飛散的方法的工序說明圖。
具體實施例方式
下面參照附圖對本發(fā)明的工件上的凹陷形成方法的各實施形態(tài)進(jìn)行說明。
在工件上的凹陷形成方法中，作為工件使用的是可進(jìn)行切削加工的金屬原 材料或合成樹脂原材料等原材料。在上述工件上形成凹陷用的切削工具以相對 于上述工件成規(guī)定角度(第一傾斜角度)的狀態(tài)被移動裝置保持。移動裝置以 使上述切削工具沿以規(guī)定角度(第一傾斜角度)對上述工件挖下的挖下方向和水平方向(與工件的表面平行的平行方向)移動的形態(tài)使上述切削工具與 工件相對移動。通過使上述切削工具與上述工件相對移動，首先進(jìn)行片形成工 序，使上述切削工具沿挖下方向移動，利用上述刀刃部對上述工件挖下，從而 豎立形成薄壁的切削片，接著進(jìn)行切削工序，使上述切削工具沿水平方向(平 行方向)移動，切削上述切削片并使其從上述工件分離。由此，可在上述工件 上形成規(guī)定深度的凹陷。之后，將與上述切削片的豎立形成而形成的被加工面 隔開預(yù)先確定的形成間距的上游側(cè)的部位作為切削起始點，從該處起進(jìn)行上述 片形成工序和切削工序，然后，從與被加工面隔開形成間距的上游側(cè)位置依次 反復(fù)進(jìn)行上述片形成工序和切削工序，從而在上述工件上形成具有規(guī)定深度和 規(guī)定面積的最終的目標(biāo)凹陷。 (實施形態(tài)1)
圖1表示的是形成有凹陷2的工件1的結(jié)構(gòu)。作為工件1使用的原材 料，使用的是由可進(jìn)行切削的鐵類、鋁類、銅類、不銹鋼類等金屬或者工
程塑料等合成樹脂構(gòu)成的原材料。工件1最好構(gòu)成為可形成凹陷2的平板 狀、塊狀或球狀。
圖1所示的工件1由可進(jìn)行切削加工的金屬板構(gòu)成，該金屬板形成為 板厚t為0. 2ram至數(shù)mm的四邊形，在工件1的一個面上形成有寬度W小于 工件1的寬度、深度d小于板厚t的凹陷2。利用切削工具10來形成凹陷 2。在圖l所示的工件l中，使凹陷2的前端側(cè)開口，并使后端側(cè)形成傾斜 的被加工面la。
切削工具10在底面?zhèn)鹊那岸诵纬捎谐c移動方向正交的方向延伸的 刀刃部10a。刀刃部10a將底面?zhèn)鹊度忻媾c前方側(cè)刀刃面的角度設(shè)定成30 度到90度。切削工具10的寬度W被設(shè)定成與工件1上形成的凹陷2的寬 度W相等。切削工具IO被未圖示的移動裝置保持，相對于工件l以后端側(cè)
處于高位的形態(tài)以規(guī)定角度e傾斜。切削工具io的傾斜角度e根據(jù)工件i
的材質(zhì)、后述的片3的形成狀態(tài)、所形成的凹陷2的深度等作適當(dāng)設(shè)定， 但大致被設(shè)定成5度到30度。
上述移動裝置供切削工具10進(jìn)行安裝，并將工件1在定位好的狀態(tài)下固定。另外，上述移動裝置動作，以使切削工具10以相對于工件1保持傾
斜角度e (第一傾斜角度)的狀態(tài)前進(jìn)并沿著對工件i挖下的挖下方向移 動，之后，使切削工具io沿著與工件i的表面平行的水平方向(平行方向) 移動。在本實施形態(tài)中說明了使工件i固定并使切削工具io移動的動作， 但也可使切削工具io固定并使工件i移動，另外，還可使切削工具io和 工件i雙方移動，只要使切削工具io與工件i相對移動，可使任一方移動。
下面參照圖2對在工件1上形成凹陷2的方法進(jìn)行說明。例如板厚為 0. 2ram至數(shù)mm的鋁和銅等可切削的金屬板在定位好的狀態(tài)下固定在未圖示 的移動裝置上。切削工具10以傾斜了規(guī)定角度e的狀態(tài)保持在移動裝置上。
如圖2 (A)所示，首先在工件1的一端上利用切削工具10形成被加 工面la。被加工面la如下形成使切削工具10以角度6朝挖下方向移動， 像雙點劃線所示的那樣分多次切削，直至工件l的一端成為凹陷2的深度d。 接著，使切削工具10的刀刃部10a與隔開尺寸1的上游側(cè)位置抵接，之后， 如圖2 (B)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向移動，開始豎立形成 切削片3。切削片3的板厚可根據(jù)工件1的材質(zhì)、硬度、切削工具10和上 述移動裝置的能力、或者對工件1施加的應(yīng)力的許用范圍等作任意設(shè)定， 但切削片3的基端部分的板厚被設(shè)定成大致0. 05ram至2mm左右。
如圖2 (C)所示，當(dāng)切削工具10的刀刃部10a到達(dá)上述的凹部2的 深度d時，使切削工具10向挖下方向的移動停止，從而結(jié)束片形成工序。 之后，過渡到切削工序，如圖2 (D)所示，使切削工具IO沿著與之后形成 的凹陷2的底面平行的水平方向移動。通過該水平移動，圖2 (C)所示的 切削片3被切削而成為切屑4，從工件1分離。由此，在工件1的一端上形 成寬度與切削片3的基端大致相等的最初的凹陷2。
之后，在使切削工具10的刀刃部10a與隔開尺寸1的上游側(cè)位置抵接 后，如圖2 (C)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向移動，進(jìn)行豎立 形成第二切削片3的片形成工序，接著過渡到切削工序，如圖2 (F)所示， 使切削工具IO沿水平方向移動，對第二切削片3的基端進(jìn)行切削。此時， 將通過對切削片3的切削而從工件1分離的切屑4如后所述地夾持在凹陷2的內(nèi)壁2a之間以防止其飛散。這樣，通過對切削片3的切削，在工件l的 一端上與最初的凹陷2連續(xù)地形成寬度與切削片3的基端相等的凹陷2。
然后，進(jìn)行定位工序，使切削工具10的刀刃部10a與隔開尺寸l的上 游側(cè)位置(切削開始位置)抵接，接著進(jìn)行片形成工序，使切削工具10朝 挖下方向移動并豎立形成下一個切削片3，之后，進(jìn)行切削工序，使切削工 具10沿水平方向移動，通過切削切削片3來使切屑4從工件1分離，反復(fù) 進(jìn)行上述工序。由此，如圖1所示，形成與切削工具IO的刀刃部10a的寬 度W相等的寬度W的凹陷2。這樣，在依次反復(fù)進(jìn)行片形成工序和切削工序 的狀態(tài)下，如圖1所示，在凹陷2內(nèi)，多片切屑4被夾持在凹陷2的內(nèi)壁 2a之間。利用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒍嗥行?一并除去。在凹陷2的兩側(cè)和工件 1的另一端側(cè)，在三條邊上形成最初的板厚t的檐部lb。在工件1的另一 端側(cè)殘留有被加工面la。另外，也可利用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒃摫患庸っ鎙a除去， 與凹陷2的兩側(cè)同樣，將內(nèi)角形成為直角。
圖3是表示切屑4因被夾持在凹陷2的內(nèi)壁2a之間而得到保持的狀態(tài)的 說明圖。在片形成工序中，若使切削工具10的刀刃部10a的鋒利度形成得稍 鈍，則如圖4所示，在豎立形成切削片3時，切削片3基端側(cè)的板厚tl變厚， 并朝著前端變薄。因此，切削片3的高度h比被加工面la的長度ll短。這是 因刀刃部10a的切削阻力而引起的，在切削片3基端側(cè)的板厚tl變厚的同時， 如圖3中的箭頭所示，在切削片3的兩側(cè)鼓出。其結(jié)果是，切削片3被夾持在 凹陷2的內(nèi)壁2a之間而得到保持。之后，在切削工序中，即使對切削片3的 基端進(jìn)行切削，切屑4仍會維持被夾持在凹陷2的內(nèi)壁2a之間的狀態(tài)，因此， 可防止切屑4飛散。
如圖3所示，若將切削工具IO的刀刃部10a的底面兩側(cè)形成為大致直 角，則切削片3的兩側(cè)與凹陷2的內(nèi)壁2a之間的接觸面積增大，因此有時 很難將切屑4除去。這種情況下，如圖5 (A)、圖5 (B)所示，可通過改 變切削工具10的刀刃部10a來減小接觸面積。另外，圖5 (A)的刀刃部 10a形成為從底面朝著上面逐漸增大。若利用該切削工具IO來形成切削片 3，則切削片3的兩側(cè)在凹陷2的內(nèi)壁2a的寬度較窄的底面?zhèn)缺痪o緊夾持，在寬度較大的開口側(cè)分離或被較弱地夾持，因此，可容易保持和除去切屑4。
另外，圖5 (B)的刀刃部10a將底面兩側(cè)形成為圓弧狀。使用該切削工具 10，凹陷2底面?zhèn)鹊膶挾茸冋?，開口側(cè)的寬度增大，從而切削片3在凹陷2 的內(nèi)壁2a的底面?zhèn)缺痪o緊夾持，在開口側(cè)分離或被較弱地夾持。因此，采 用該例也容易保持和除去切屑4。
采用上述工件上的凹陷形成方法，在片形成工序中，將切削片3的板厚 設(shè)定成大致0.05ram至2隱左右的薄壁并豎立形成，之后，在切削工序中，通 過切削工具10的水平移動來對薄壁的切削片3進(jìn)行切削并使其分離，從而可 使對工件1的應(yīng)力變得極小。通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定切削工具10的寬度W，還可容易 地形成大面積的凹陷2。由于只需通過使切削工具10沿挖下方向和水平方向兩 個方向移動的簡單動作就可形成凹陷2，因此移動裝置的結(jié)構(gòu)簡單，另外，由 于切削片3壁薄，因此可以是小型的移動裝置，可廉價地制造，并可減少包括 移動裝置的折舊在內(nèi)的成本。 (實施形態(tài)2)
在上面說明的實施形態(tài)1中表示了規(guī)定寬度W的凹陷2由同樣設(shè)定成寬度 W的切削工具10來形成的方法，在形成工件1的材質(zhì)、硬度、移動裝置的能力、 或者寬度大的凹陷的場合，最好使形成凹陷的工序反復(fù)進(jìn)行多次。圖6表示的 是適用于該場合的實施例。
在圖6中，切削工具10的寬度W10被設(shè)定成比工件1的凹陷2的寬度 W2小。此時，切削工具10的寬度W10最好被設(shè)定成凹陷2的寬度W2的幾 分之一的較窄的寬度，在圖6的例子中，被設(shè)定成二分之一的較窄的寬度。 若與最初形成的凹陷2c重疊地形成相鄰的第二凹陷2d，則不一定要將切削 工具10的寬度W10設(shè)定成幾分之一。
首先，如圖右側(cè)所示，利用寬度被設(shè)定成比凹陷2的寬度W2小的切削 工具10來形成寬度較窄的最初的凹陷2c。該凹陷形成方法與圖2 (A)至 圖2 (F)所示的方法相同，反復(fù)進(jìn)行片形成工序和切削工序，在此省略其 說明。與這樣形成的最初的寬度較窄的凹陷2a相鄰地形成第二凹陷2d。該 第二凹陷2d的形成方法也與上述的圖2 (A)至圖2 (F)所示的方向相同，反復(fù)進(jìn)行片形成工序和切削工序，在此省略其說明。當(dāng)在最初的寬度較窄 的凹陷2c與相鄰的第二凹陷2d之間形成有一定間隙時，有時會產(chǎn)生一些
突起。為了避免這種情況，最好將切削工具10的寬度W10設(shè)定成比凹陷2 的寬度W2的幾分之一稍大，稍許重疊地形成相鄰的凹陷2c、 2d。 (實施形態(tài)3)
圖7 (A)至圖7 (F)表示的是當(dāng)在位于工件1上表面的凹陷形成面的 預(yù)定部位形成凹陷2時預(yù)先形成被加工面la的方法。首先，如圖7 (A)所 示，使切削工具10的刀刃部10a以角度9朝挖下方向移動，并以刺入工件 1的預(yù)定部位的一端的形態(tài)插入。由此，在工件1的上表面豎立形成小片 lb。接著，在從片lb離開的位置上使切削工具IO朝挖下方向移動，從而 形成下一個片lb。之后，反復(fù)形成片lb，如圖7 (B)所示，形成多個片 lb，直至切削工具10的刀刃部10a到達(dá)預(yù)定的凹陷2的深度d。其結(jié)果是， 在切削工具10的底面下方形成一側(cè)的被加工面lc。接著，在使切削工具 10的移動方向或工件1的朝向反向后，使切削工具10的刀刃部10a以角度 e朝挖下方向移動，對多個片lb進(jìn)行切削并使其分離，從而形成被加工面 la。
此時，可一次性切削多個片lb，但為了將對工件1的應(yīng)力控制在最小 限度，最好分多次慢慢地進(jìn)行切削。即，如圖7 (C)所示，首先利用切削 工具10從多個片lb的前端對中央部分的適當(dāng)部位進(jìn)行切削，接著如圖7
(D)所示，對多個片lb的基端進(jìn)行切削，從而形成被加工面la。之后， 在片形成工序中，使切削工具10的刀刃部10a與隔開規(guī)定尺寸的上游側(cè)位 置抵接，之后，如圖7 (E)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向移動， 豎立形成切削片3。接著，如圖7 (F)所示，在切削工序中，使切削工具 IO沿水平方向移動，對切削片3進(jìn)行切削而使其從工件1分離，從而在工 件1上形成寬度與切削片3的基端相等的凹陷2。
然后，在片形成工序中，在使切削工具10的刀刃部10a與隔開規(guī)定尺 寸的上游側(cè)位置抵接后使切削工具IO朝挖下方向移動，豎立形成下一個切 削片3，之后，在切削工序中，使切削工具IO沿水平方向移動來對切削片3進(jìn)行切削，從而使切削片3從工件1分離，反復(fù)進(jìn)行上述工序，從而如圖 8所示，在工件1的上表面中央部形成規(guī)定寬度的凹陷2。在該工件1的凹 陷2中，在一側(cè)形成有被加工面lc，在另一側(cè)形成有被加工面la。 (實施形態(tài)4)
在上述各實施形態(tài)的工件1的凹陷2中，至少在一側(cè)形成傾斜的被加 工面，但根據(jù)用途的不同，有時需要與凹陷2的兩側(cè)同樣，使底面與內(nèi)壁 之間的角部形成直角。這種情況下，最好是在預(yù)先形成了具有規(guī)定深度和 寬度的槽之后形成凹陷2。
艮P，如圖9所示，在工件1的要形成凹陷2的預(yù)定部位的至少一端預(yù) 先形成具有規(guī)定深度d和寬度W的槽5。槽5例如可用端銑刀6或鉆頭等適 當(dāng)?shù)募庸すぞ咝纬?。在形成了?后，在使切削工具10的刀刃部10a朝向 該槽5的狀態(tài)下，在工件1的一端形成被加工面la。被加工面la如下形成 使切削工具10以角度e朝挖下方向移動，像雙點劃線所示的那樣分多次切 削，直至工件1的一端成為凹陷2的深度d。之后，在片形成工序中，使切 削工具10的刀刃部10a與隔開尺寸的上游側(cè)位置抵接，使切削工具10以 角度e朝挖下方向移動，從而豎立形成切削片3，之后，在切削工序中，使 切削工具IO沿水平方向移動來對切削片3進(jìn)行切削，從而使切削片3從工 件1分離，反復(fù)進(jìn)行上述工序，從而在凹陷2的一側(cè)使底面與內(nèi)壁之間的 角度形成為直角。
在此狀態(tài)下，如圖10中的雙點劃線所示，在凹陷2的另一側(cè)殘留有被 加工面la，因此，首先，使切削工具IO或工件1反向，朝著要形成凹陷2 的預(yù)定部位的另一端形成的槽5分多次進(jìn)行切削，直至到達(dá)凹陷2的深度d， 從而形成被加工面。接著，反復(fù)依次進(jìn)行使凹陷2的底面成為如圖IO所示 的平坦?fàn)畹钠纬晒ば蚝颓邢鞴ば颍瑥亩鐖D10所示，在工件l上形成具 有規(guī)定深度和面積的凹陷2。在該工件1的凹陷2中，底面與內(nèi)壁之間的角 部形成為直角。
(實施形態(tài)5)
在上述的圖2所示的凹陷形成方法中，由于首先在工件1的一端形成被加工面la，因此如圖2 (A)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向 移動，像雙點劃線所示的那樣分多次進(jìn)行切削，直至工件1的一端成為凹 陷2的深度d。通過該切削，薄壁的片狀切屑從工件1分離，壁薄且輕量的 切屑可能會因飛散而附著到工件和切削工具的刀刃部上，從而導(dǎo)致破損和 損傷等。另外，當(dāng)切削工具IO超過工件1的一端時，負(fù)載突然消失，會產(chǎn) 生穿透現(xiàn)象，因此，有時會使切削工具10的刀刃部10a受損或惡化，使壽 命顯著縮短。為了避免這種問題，最好通過圖ll所示的方法來形成被加工 面la。
首先，如圖11 (A)所示，使切削工具10的刀刃部10a以角度9朝挖 下方向移動，并以刺入工件1的一端附近的形態(tài)插入。由此，在工件1的 上表面豎立形成小片lb。接著，如圖11 (B)所示，在從片lb離開的位置 上使切削工具IO朝挖下方向移動，從而形成下一個片lb。之后，反復(fù)形成 片lb，如圖11 (C)所示，形成多個片lb，直至切削工具10的刀刃部10a 到達(dá)預(yù)定的凹陷2的深度d。其結(jié)果是，在工件1上形成被加工面la。此 時，多個片lb的基端與工件l連結(jié)。
之后，如圖11 (C)所示，使切削工具10的刀刃部10a與隔開尺寸1 的上游側(cè)位置抵接，之后，如圖ll (D)所示，進(jìn)行片形成工序，使切削工 具10以角度e朝挖下方向移動來豎立形成切削片，接著過渡到切削工序， 使切削工具IO沿水平方向移動來對切削片的基端進(jìn)行切削。此時，因切削 片的切削而從工件1分離的切屑4如后所述地被夾持在凹陷2的內(nèi)壁2a之 間而防止飛散。這樣，通過切削片3的切削，在工件1的一端上與最初的 凹陷2連續(xù)地形成寬度與切削片的基端相等的凹陷2。
然后，進(jìn)行片形成工序，使切削工具10的刀刃部10a與隔開尺寸1的 上游側(cè)位置抵接，使切削工具10朝挖下方向移動并豎立形成下一個切削片， 之后，進(jìn)行切削工序，使切削工具IO沿水平方向移動，通過切削切削片來 使切屑4從工件1分離，反復(fù)進(jìn)行上述工序，從而在工件1上形成凹陷2。 這樣，在依次反復(fù)進(jìn)行片形成工序和切削工序的狀態(tài)下，如圖ll(E)所示， 在凹陷2內(nèi)，多片切屑4以夾持在凹陷2的內(nèi)壁2a之間的狀態(tài)得到保持。在后面的工序中，利用適當(dāng)?shù)姆椒▽⒍嗥行?一并除去。
在除去了多片切屑4的狀態(tài)下，在工件1的一端附近殘留有與工件1
連結(jié)的多個片lb。通常情況下，在凹陷2的周圍形成最初的板厚t的檐部， 將該檐部切斷成為規(guī)定形狀來形成完成品。此時，如圖11 (F)所示，殘留 在工件1的一端附近的多個片lb也被從凹陷2側(cè)切斷，多個片lb與工件1 的切屑ld—體分離。由此，多個片lb不會各自飛散，可提前防止因附著 到工件和切削工具的刀刃部上而導(dǎo)致切削工具的刀刃部破損和損傷等，并 可提前防止因上述穿透現(xiàn)象而導(dǎo)致切削工具10損傷或惡化。
上面基于實施例對本發(fā)明進(jìn)行了具體說明，但本發(fā)明并不局限于上述 實施例，當(dāng)然可在不脫離其主旨的范圍內(nèi)進(jìn)行各種變更。例如，即使是在 作為工件的原材料而使用粘性較小的金屬或合成樹脂并將片切斷時，也可 應(yīng)用本發(fā)明的形成方法。上述各實施例使用了板狀的金屬板，但對于經(jīng)沖 壓加工的零件、成形零件等具有立體結(jié)構(gòu)的工件或者由其它零件裝配而成 的工件也適用。作為切削工具，也可變更為適當(dāng)?shù)臉?gòu)造，例如將前端的刀 刃部分割成多個來同時形成多個片，從而形成多個凹陷等。
權(quán)利要求
1.一種工件上的凹陷形成方法，將前端側(cè)形成有刀刃部的切削工具以與可進(jìn)行切削加工的原材料所構(gòu)成的工件成規(guī)定角度的狀態(tài)保持，使所述切削工具在利用所述切削工具以規(guī)定角度對所述工件挖下的挖下方向和水平方向上相對移動，從而在所述工件上形成凹陷，其特征在于，通過片形成工序和之后的切削工序在所述工件上形成規(guī)定深度的凹陷，在所述片形成工序中，使所述切削工具朝挖下方向移動，利用所述刀刃部對所述工件挖下，從而豎立形成薄壁的切削片，在所述切削工序中，使所述切削工具沿水平方向移動，對所述切削片的基端進(jìn)行切削而使切屑分離，通過片形成工序和切削工序來形成下一個凹陷，然后使片形成工序和切削工序依次反復(fù)進(jìn)行，從而在所述工件上形成具有規(guī)定深度和面積的凹陷，所述片形成工序和切削工序使所述切削工具從與由于豎立形成所述切削片而形成的被加工面隔開形成間距的上游側(cè)位置沿挖下方向和水平方向相對移動。
2. 如權(quán)利要求1所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，所述切削工具的寬度形成為與所述工件的規(guī)定部位上形成的凹陷的寬度相等，利用所述切 削工具對所述工件依次反復(fù)進(jìn)行片形成工序和切削工序，從而在所述工件上形 成具有規(guī)定深度和寬度的凹陷。
3. 如權(quán)利要求2所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在片形成工 序中，當(dāng)利用所述切削工具對所述工件挖下而豎立形成所述切削片時，使所述 切削片形成為基端側(cè)的板厚較厚并朝著前端逐漸變薄，并使所述切削片的至少 基端側(cè)的兩側(cè)鼓出，在所述切削工序中，使切下的切屑被所述凹陷的內(nèi)壁夾持 而得到保持。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于， 在所述工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的至少一端預(yù)先形成了具有規(guī)定深度和 寬度的槽之后，使所述切削工具多次朝著挖下方向移動來進(jìn)行切削，直到所述 切削工具的刀刃部到達(dá)所述槽的底面或底面附近為止，從而形成從凹陷的底面 至所述工件的表面的傾斜的被加工面，通過使所述切削工具從與該被加工面隔開形成間距的上游側(cè)位置沿挖下方向和水平方向相對移動的片形成工序和切 削工序來形成凹陷，之后，使片形成工序和切削工序依次反復(fù)進(jìn)行，從而在所 述工件上形成具有規(guī)定深度和面積的凹陷。
5. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端通過使所述切削工具朝著挖下方 向移動來形成基端與所述工件連結(jié)的片，使該工序進(jìn)行一次至多次，直至所述 刀刃部到達(dá)規(guī)定深度，從而形成從規(guī)定深度至所述工件的表面的傾斜的被加工 面。
6. 如權(quán)利要求5所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工件 的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端通過使所述切削工具朝著挖下方向移動來形 成基端與所述工件連結(jié)的片，使該工序進(jìn)行一次至多次，直至所述刀刃部到達(dá) 規(guī)定深度，之后，使所述切削工具反向并朝著挖下方向移動，對多個所述片進(jìn) 行切削來使所述片分離，從而形成被加工面。
7. 如權(quán)利要求1所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，對于在所述 工件的規(guī)定部位上形成的規(guī)定寬度的凹陷，利用寬度比該凹陷的寬度小的所述 切削工具來形成寬度較窄的凹陷，形成多列該寬度較窄的凹陷來形成寬度較大 的規(guī)定寬度的凹陷。
8. 如權(quán)利要求7所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工件的要形成凹陷的預(yù)定部位的至少一端預(yù)先形成了具有規(guī)定深度和寬度的槽之 后，使所述切削工具多次朝著挖下方向移動來進(jìn)行切削，直到所述切削工具的 刀刃部到達(dá)所述槽的底面或底面附近為止，從而形成從凹陷的底面至所述工件 的表面的傾斜的被加工面，通過使所述切削工具從與該被加工面隔開形成間距 的上游側(cè)位置沿挖下方向和水平方向相對移動的片形成工序和切削工序來形 成凹陷，之后，使片形成工序和切削工序依次反復(fù)進(jìn)行，從而在所述工件上形 成具有規(guī)定深度和面積的凹陷。
9. 如權(quán)利要求7所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工件 的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端通過使所述切削工具朝著挖下方向移動來形 成基端與所述工件連結(jié)的片，使該工序進(jìn)行一次至多次，直至所述刀刃部到達(dá)規(guī)定深度，從而形成從規(guī)定深度至所述工件的表面的傾斜的被加工面。
10.如權(quán)利要求9所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工 件的要形成凹陷的預(yù)定部位的一端通過使所述切削工具朝著挖下方向移動來 形成基端與所述工件連結(jié)的片，使該工序進(jìn)行一次至多次，直至所述刀刃部到 達(dá)規(guī)定深度，之后，使所述切削工具反向并朝著挖下方向移動，對多個所述片 進(jìn)行切削來使所述片分離，從而形成被加工面。
全文摘要
一種工件上的凹陷形成方法，作為凹陷形成對象的工件(1)由可進(jìn)行切削加工的原材料構(gòu)成，凹陷形成用的切削工具(10)以與工件(1)成規(guī)定角度的狀態(tài)保持在移動裝置上，在片形成工序中，使切削工具(10)相對于工件以規(guī)定角度朝著挖下方向移動，從而豎立形成薄壁的切削片(3)，在切削工序中，使切削工具(10)沿水平方向移動，對切削片(3)進(jìn)行切削并使其從工件(1)分離，通過使片形成工序和切削工序依次反復(fù)進(jìn)行，在工件(1)上形成具有規(guī)定深度(d)和面積的凹陷(2)。容易在工件的表面上形成即使面積較大也可使應(yīng)力較小的具有規(guī)定深度的凹陷。
文檔編號B23P13/00GK101612699SQ20081012507
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
發(fā)明者宮原英行 申請人:中村制作所株式會社