JP2010094800A

JP2010094800A - 炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法とその装置

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Publication number: JP2010094800A
Application number: JP2008290374A
Authority: JP
Inventors: Yukio Ito; 伊藤　　幸男; Hiroki Kurosawa; 大樹黒沢; Shigemi Shindo; 茂實進藤
Original assignee: HEIWA SANGYO KK; NASADA KK
Current assignee: HEIWA SANGYO KK; NASADA KK
Priority date: 2008-10-16
Filing date: 2008-10-16
Publication date: 2010-04-30
Anticipated expiration: 2028-10-16
Also published as: JP5364955B2

Abstract

【課題】炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削につき、荒加工と仕上加工とを１主軸で２軸化同時加工して加工効率を２倍速化させられる端面加工方法とその装置を提供する。
【解決手段】加工機１の主軸Ｓを多分割して多軸化ＳＺし、この多軸に荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを備え、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面Ｅに対して荒加工工具側から先行加工させ、後続して仕上加工工具で仕上げ加工する炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法とその装置に係わり、特に、繊維強化プラスチック積層板の切断端面における繊維剥離とバリ（デラミ）を生じさせない新規で低コストな端面加工方法とその切削装置に関するものである。

近年、例えば、航空機による国際的な物流増大に対応する事と、対地球環境向上を図るための低燃費性の要求が高まり、航空機の機体軽量化と燃費改善が図られている。その具体的方策として、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）等の繊維強化プラスチック系複合材製品が軽量で、且つ、高い強度と剛性とを備えているため、航空機等の構造部材として使用されている。上記複合材製品は、品質確保のために、その製造時において外周部に余肉を持たせた状態で成形される。このために、製品化する段階でその余肉を除去する工程（トリミング加工）が必須となる。

従来、余肉除去用の工具としては、ダイヤモンド焼結体を先端部に接合したエンドミル等が知られている。また、余肉除去方法には、ワークをトリミング治具により上下から挟んだ後にルーターで切削するものや、先端部に砥粒を電着したエンドミルを用いてワークを研削するもの又はウオータージェット切断等が知られている（非特許文献。）。

しかし、上記従来の余肉除去用の工具や余肉除去方法には下記の不具合がある。ダイヤモンド焼結体を接合したエンドミルでＣＦＲＰの積層板を切削した場合、積層板の表面層に繊維の剥離とバリが発生しやすく、強度低下や疲労破壊の原因となっている。また、ワークをトリミング治具により上下から挟むものにあっては、ワークの形状に合わせた専用の治具が必要となる。このため、製品の形状が複雑な場合等には、対応する治具の製作に多大の工数を要するほか、全周に亘って均一な力でワークを挟むことは困難となり、挟む力の弱い部位では繊維の剥離とバリが発生する。更に、先端部に砥粒を電着したエンドミルを用いるものでは、切削のような平滑な面を得ることができず、更に、仕上げ加工の必要がある。また、ウオータージェットは、希少特殊な設備であり、生産性の大きな支障となっている。

そこで、上記従来技術の問題点を解消させるべく、トリミング治具が不要でかつ繊維剥離の生じる虞のない繊維強化プラスチック積層板の切削方法の開発が望まれる。その切削方法の一つは、炭素繊維強化プラスチック積層板の端面を切削する方法であり、上記表面層の繊維方向に対して９０度〜１８０度の角度をなすようにしながら上記積層板の端面を切削するものである（例えば、特許文献１参照。）。

これにより、表面層を形成するカーボンテーププリプレグ材の繊維に対してカッタの刃が剪断方向に作用される。しかして、切削抵抗が小さくなり、切削が容易に行われてカーボンテーププリプレグ材の剥離が防止される。

特許第３３３５６６６号公報

上記炭素繊維強化プラスチック積層板の切削方法は、上記のようなメリットがあるものの、上記積層板の両側の表面層は繊維方向を同じくしてカーボンテーププリプレグ材を積層し、上記両側の表面層の外側にガラス繊維織物を貼付して加熱硬化した特殊な炭素繊維強化プラスチック積層板に限定されること。更に、加工方法も捩り角を持たない刃を備えたカッタを用いて前記刃のすくい面が上記表面層の繊維方向に対して９０度〜１８０度の角度をなすようにしながら上記積層板の端面を切削するものに限定されるから汎用性に乏しい。このために、市販されている一般的な炭素繊維強化プラスチック積層板の切削には採用されず、支障を来たすと言う問題点が残存している。

本発明は、上記炭素繊維強化プラスチック積層板の切削方法における問題点に鑑みてなされたものである。その目的は、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削に採用でき、且つ荒加工と仕上加工とを１主軸で多軸化同時加工して加工効率を２倍以上高速化することに成功した炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法とその装置を提供する。

上記目的を達成するべく本発明の請求項１による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、加工機の主軸を多分割して多軸化し、この多軸に荒加工工具と仕上加工工具とを備え、炭素繊維強化プラスチック積層板の端面に対して荒加工工具側から先行加工させ、後続して仕上加工工具で仕上げ加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項２による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とを逆回転駆動させることを特徴とする。

また、本発明の請求項３による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きとしたことを特徴とする。

また、本発明の請求項４による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とから排出される切粉・粉塵を吸引ノズルで吸引回収することを特徴とする。

また、本発明の請求項５による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記加工機の主軸を５軸チルトヘッドのマシニングセンター等に装着して加工することを特徴とする。

また、本発明の請求項６による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とは、新品工具又は再研磨工具を仕上加工工具として使用し、所定時間使用後で外径過小の仕上加工工具を荒加工工具として所定時間使用することを特徴とする。

また、本発明の請求項７による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とは、両持ちエンドミルを使用して加工することを特徴とする。

本発明の請求項８による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、加工機の主軸を多分割した多軸化主軸とし、この各軸に荒加工工具と仕上加工工具とを装着させ、炭素繊維強化プラスチック積層板の端面に対して荒加工工具側を先行配置させ、仕上加工工具を後行配置させたことを特徴とする。

また、本発明の請求項９による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記多軸化主軸に装着する荒加工工具と仕上加工工具とを逆回転駆動ユニットで逆回転させることを特徴とする。

また、本発明の請求項１０による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きに選定し多軸化主軸に装着させたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１１による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具と仕上加工工具とから排出される切粉・粉塵を吸引回収する吸引ノズルを多軸化主軸に装着させたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１２による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記加工機の主軸を５軸チルトヘッドのマシニングセンター等に装着させたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１３による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具は、所定時間使用後の仕上加工工具を荒加工工具として多軸化主軸の先行軸側に装着させ、仕上加工工具は新品工具又は再研磨工具を多軸化主軸の後行軸側に装着させたことを特徴とする。

また、本発明の請求項１４による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具と仕上加工工具とを両持ちエンドミルとして多軸化主軸に装着させたことを特徴とする。

上記請求項１〜７における炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法によると、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削に採用できるし、この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削は、荒加工工具と仕上加工工具とを１主軸で多軸化した回転軸に備え、荒加工と仕上加工とを同時加工して加工効率が２倍以上高速化される。また、エンドミルからなる荒加工工具と仕上加工工具も効率的に作用させられる。更に、加工工具とから排出される切粉・粉塵を吸引ノズルにより効率良く吸引回収されるし、５軸チルトヘッドのマシニングセンターに装着して三次元加工も行える。そして、所定時間使用後の仕上加工工具を荒加工工具として所定時間使用することと各加工工具（エンドミル）を両持ち加工することで、長時間にわたり加工精度を高く維持させられる。

上記請求項８〜１４における炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削を可能とするとともに、この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削を行う荒加工工具と仕上加工工具とを１主軸で多軸化した多軸化主軸に装備し、荒加工と仕上加工とを同時加工させられ加工効率が２倍以上高速化する。また、エンドミルからなる荒加工工具と仕上加工工具とを効率的に使用される。その他、炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法を実施させられる。

本発明の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法によると、特に、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削に採用でき、この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削は、荒加工と仕上加工とが同時加工されて加工効率が２倍以上高速化できる。また、エンドミルにより荒加工と仕上加工が効率的に実施できる。

また、本発明の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置によると、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削を可能とし、この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削を１主軸で多軸化した多軸化主軸により、荒加工と仕上加工とを同時加工でき加工効率が２倍以上高速化できる。更に、エンドミルからなる荒加工工具と仕上加工工具とを効率的に使用できる。

以下、図１乃至図７を参照して本発明の第１の実施の形態を説明する。図１は炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法を示すブロック線図、図２と図３は炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置の斜視図、図４は炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置の斜視図、図５はエンドミルの両端持ち断面図、図６は荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きにした正面図、図７は仕上加工工具を先行刃となる荒加工工具として使用後に交換使用する正面図である。

本発明の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法及び装置１００は、下記のようにその主たる構成要件からなる。まず、図１に示すように、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面加工方法は、加工機１の主軸Ｓを２分割して２軸化し、この２軸Ｓ１，Ｓ２に荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを備え、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面Ｅに対して荒加工工具側から先行加工させ、後続して仕上加工工具で仕上げ加工するものである。また、図２に示すように、上記炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰ等の端面加工方法を実施する炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面加工装置１００は、加工機１の主軸Ｓを２分割した２軸化主軸ＳＯとし、この各軸Ｓ１，Ｓ２に荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを装着させ、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面Ｅに対して荒加工工具側を先行配置させ、仕上加工工具を後行配置させたものである。

以下、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面加工装置１００の詳細構成を説明する。図３と図４に見るように、加工機１は、立型に配置した主軸（１軸）Ｓのボール盤又は工作機械（マシニングセンター）が採用され、下方には炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰを冶具Ｇで固定するテーブル３を備え、ＮＣ制御装置ＣＣにより炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰが三次元方向に位置制御される。上記主軸（１軸）Ｓには、テーパーシャンクＴＳにより主軸Ｓに着脱される２分割した２軸化主軸ＳＯに、荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とが装着される。上記２軸化主軸ＳＯは、テーパーシャンクＴＳの下端に２分割ユニットＵが装備されている。その構成は、匡体１０の内部において、テーパーシャンクＴＳの下端部を回転自在に支持し、且つ下端部と直結する第１軸Ｓ１と、第１軸Ｓ１に嵌着する歯車Ｇ１が第２軸Ｓ２に嵌着する歯車Ｇ２に噛み合っている。これにより、上記各軸Ｓ１，Ｓ２は、矢印で示すように、相互に逆方向に逆転駆動する。上記匡体１０の片側にはＬ型フレーム１１がコ字型に組み付けられている。上記各軸Ｓ１，Ｓ２の直下位置となるＬ型フレーム１１の低位置にある水平な座面１１Ａに軸受体１２，１３が配置されていて、この区間に荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とが両持ちで装着される。上記荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とは、バリ抑制作用を発揮させるべく、逆回転に対応するように、逆刃で同じすくい角を持ったエンドミルである。尚、上記荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きとすれば、各軸Ｓ１，Ｓ２を同じ回転方向とすることも可能である。また、図５に示すように、上下両端に支持用の軸部ａ，ｂとを備えている。上記エンドミルの両端持ち構成により、ビビリ現象が無く安定した加工と工具長寿命化と高精度化が期待できる。

上記Ｌ型フレーム１１の裏面（外面）１１Ｂには、加工機１との位置決めピン１４と一体化した粉塵吸引カプラ１５を備えており、この接合部１６が加工機１の主軸（１軸）Ｓの近くに開口させた位置決め吸引口１７と着脱可能になっている。上記粉塵吸引カプラ１５は、その吸引ノズル１５ＡをＬ型フレーム１１の内面１１Ｃの中央位置に開口しており、荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とから排出される切粉・粉塵Ｃを吸引回収する。

本発明の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、上記のように構成されており、以下のように端面加工方法が実施・作用する。先ず、図１と図４に示すように、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面加工方法は、加工機１の主軸Ｓが２軸化主軸ＳＯにより２分割されており、この２軸Ｓ１，Ｓ２に荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを備えている。これにより、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面Ｅに対して荒加工工具Ｔ１側から先行加工させ、後続して仕上加工工具Ｔ２で仕上げ加工される。この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削は、荒加工と仕上加工とが同時加工されるから、加工効率が２倍以上高速化される。また、各加工工具Ｔ１，Ｔ２とから排出される切粉・粉塵を吸引ノズル１５Ａにより効率良く吸引回収される。上記荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とは、逆刃で同じすくい角を持ったエンドミルであるから、逆回転させることで、バリ抑制作用を発揮し、端面にバリが発生せず、綺麗に加工される。また、図６に示すように、刃すくい角が逆向きの上記荒加工工具と仕上加工工具とを使用時には、各軸Ｓ１，Ｓ２を主軸側の歯車Ｇ１に対して各歯車Ｇ３，Ｇ４を介して同じ回転方向とすることで可能となる。また、各図に示すように、上記各工具をエンドミルの両端持ち構成としたから、ビビリ現象が無く安定した加工が行われる。そして、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面加工に掛かる切削抵抗は、鋼の８分の１であり、アルミニウムの２分の１と低く、荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２との同時切削を軽負荷で効率良く加工される。更に、一つの主軸Ｓを２軸化主軸ＳＯとしたから、加工機１が小型・省スペース化できて、加工効率が高められる。

更に、図７に示すように、上記荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とは、新品工具又は再研磨工具を追随刃となる仕上加工工具Ｔ２として使用し、所定時間使用後の仕上加工工具Ｔ２を先行刃となる荒加工工具Ｔ１として交換し、所定時間使用することにより、再研磨を必要とする工具の再研磨頻度の周期を延長できる。これにより、再研磨工具の有効利用が図れる。

本発明は、上記第１の実施の形態に限定されない。図８に示す第２の実施の形態のように、加工機１の主軸Ｓを５軸チルトヘッドＭＨとしたマシニングセンターＭＣに装着させた構成としても良い。これにより、図９に示すように、曲線端面の加工が柔軟に形状に対応できる。従って、５軸チルトヘッドのマシニングセンターに装着して三次元加工も行える。

更に、図１０に示す第３の実施の形態のように、加工機１の主軸Ｓを３分割して３軸化した多軸Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３として荒加工工具Ｔ１と中仕上げ工具Ｔ１′と仕上加工工具Ｔ２を装着した形式の多軸化主軸ＳＯ′としても良い。しかして、多軸化主軸ＳＯ′による時は、図１１に見るように、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面Ｅに対して荒加工工具Ｔ１側から先行荒加工させ、後続して中仕上げ工具Ｔ１′で中仕上げをし、最後に仕上加工工具Ｔ２で仕上げ加工される。切粉・粉塵Ｃは、吸引ノズル１５Ａに吸引回収される。これにより、加工効率が２倍以上高速化されるとともに、端面仕上げは２軸よりも精度が更に向上する。

又は、図１２と図１３に示す第４の実施の形態のように、主軸Ｓに結合される回転中心Ｏの回転軸Ｓ′を配置するとともに回転軸Ｓ′に嵌る歯車Ｇ１が四面の角部に４分割した多軸Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に嵌る歯車Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に噛み合わせている。そして、中心部に四方に開口する吸引ノズル１５Ａを配置することで多軸化（４軸化）した多軸化主軸ＳＯ”としている。上記多軸Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４に荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを交互に備えた構成としても良い。

しかして、多軸化主軸ＳＯ′による時は、図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に見るように、炭素繊維強化プラスチック積層板ＣＰの端面Ｅに対して荒加工工具Ｔ１側から先行荒加工させ、後続して仕上加工工具Ｔ２で仕上げ加工される。上記図１４（ａ）の加工において、多軸化主軸ＳＯ′の一面の荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを使用後に、図１４（ｂ）において、多軸化主軸ＳＯ′を９０度旋回させて二面の荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを使用し、次に図１４（ｃ）において、１８０度旋回させて三面の荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを使用し、最後に図１４（ｄ）において、２７０度旋回させて四面の荒加工工具Ｔ１と仕上加工工具Ｔ２とを使用する。上記加工時に切粉・粉塵Ｃは、四面に開口する吸引ノズル１５Ａに吸引回収される。これにより、加工効率が１軸よりも２倍以上高速化されるとともに、端面仕上げは２軸よりも工具の使用時間延長により工具交換頻度が低下する。

本発明の実施形態となる炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法によれば、下記の効果が奏せられる。特に、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削に採用でき、この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削は、荒加工と仕上加工とが同時加工されて加工効率が２倍以上高速化できる。また、エンドミルにより荒加工と仕上加工が効率的に実施できる。

また、本発明の実施形態となる炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置によると、下記の効果が奏せられる。特に、市販されている全ての炭素繊維強化プラスチック積層板（積層構造に影響されない）の端面切削を可能とし、この炭素繊維強化プラスチック積層板の端面切削を１主軸で多軸化した多軸化主軸により、荒加工と仕上加工とを同時加工でき加工効率が２倍以上高速化できる。更に、エンドミルからなる荒加工工具と仕上加工工具とを効率的に使用できる。

尚、本発明の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法及び装置１００は、上記第１の実施の形態における構成に限定されず、その発明の要旨内での設計変更が自由にできる。例えば、荒加工工具と仕上加工工具とは、加工機における１主軸で多軸化した多軸化主軸に装着されているが、この加工機に替わりロボットアームの先端に装備した回転主軸に、多軸化した多軸化主軸を装着させても良い。このロボットアームによると、５軸チルトヘッドのマシニングセンターと同様な作用が得られる。その他の詳細構成の設計変更が可能である。

本発明は、その対象物を炭素繊維強化プラスチック積層板の実施例で説明したものであるが、様々な複合積層板への適用が可能である。

本発明の第１の実施の形態を示し、炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法のブロック線図である。本発明の第１の実施の形態を示し、炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置の斜視図である。本発明の第１の実施の形態を示し、炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置の斜視図である。本発明の第１の実施の形態を示し、炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置の斜視図である。本発明の第１の実施の形態を示し、エンドミルの両端持ち断面図である。本発明の第１の実施の形態を示し、荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きにした正面図である。本発明の第１の実施の形態を示し、仕上加工工具を先行刃となる荒加工工具として使用後に交換使用する正面図である。本発明の第２の実施の形態を示し、主軸を５軸チルトヘッドとした斜視図である。本発明の第２の実施の形態を示し、曲線端面の加工例の平面図である。本発明の第３の実施の形態を示し、多軸化主軸の正面図である。本発明の第３の実施の形態を示し、多軸化主軸の作用図である。本発明の第４の実施の形態を示し、多軸化主軸の正面図である。本発明の第４の実施の形態を示し、多軸化主軸の平断面図である。本発明の第４の実施の形態を示し、多軸化主軸の作用図である。

符号の説明

１加工機
１０匡体
１１Ｌ型フレーム
１１Ａ座面
１１Ｂ裏面（外面）
１１Ｃ内面
１２，１３軸受体
１４位置決めピン
１５粉塵吸引カプラ
１５Ａ吸引ノズル
１６接合部
１７吸引口
１００端面加工装置
Ｃ切粉・粉塵
ＣＣＮＣ制御装置
ＣＰ炭素繊維強化プラスチック積層板
Ｅ端面
Ｇ１〜Ｇ４歯車
Ｍ駆動モーター
ＭＣマシニングセンター
ＭＨ５軸チルトヘッド
Ｓ主軸
ＳＯ２軸化主軸
ＳＯ′ 多軸化主軸
ＳＯ” 多軸化主軸
Ｓ１，Ｓ２２軸
Ｓ１〜Ｓ３多軸
Ｓ１〜Ｓ４多軸
Ｔ１荒加工工具
Ｔ１′ 中仕上げ工具
Ｔ２仕上加工工具
ＴＳテーパーシャンク
Ｕ２分割ユニット

Claims

加工機の主軸を多分割して多軸化し、この多軸に荒加工工具と仕上加工工具とを備え、炭素繊維強化プラスチック積層板の端面に対して荒加工工具側から先行加工させ、後続して仕上加工工具で仕上げ加工することを特徴とする炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法。
請求項２の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とを逆回転駆動させることを特徴とする。
請求項３の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きとしたことを特徴とする。
請求項４の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とから排出される切粉・粉塵を吸引ノズルで吸引回収することを特徴とする。
請求項５の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記加工機の主軸を５軸チルトヘッドのマシニングセンター等に装着して加工することを特徴とする。
請求項６の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とは、新品工具又は再研磨工具を仕上加工工具として使用し、所定時間使用後で外径過小となった仕上加工工具を荒加工工具として所定時間使用することを特徴とする。
請求項７の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法は、請求項１〜６のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記荒加工工具と仕上加工工具とは、両持ちエンドミルを使用して加工することを特徴とする。
加工機の主軸を多分割した多軸化主軸とし、この多軸に荒加工工具と仕上加工工具とを装着させ、炭素繊維強化プラスチック積層板の端面に対して荒加工工具側を先行配置させ、仕上加工工具を後行配置させたことを特徴とする炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置。
請求項９による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工方法において、上記多軸化主軸に装着する荒加工工具と仕上加工工具とを逆回転駆動ユニットで逆回転させることを特徴とする。
請求項１０による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具と仕上加工工具との刃すくい角を逆向きに選定し多軸化主軸に装着させたことを特徴とする。
請求項１１による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具と仕上加工工具とから排出される切粉・粉塵を吸引回収する吸引ノズルを多軸化主軸に装着させたことを特徴とする。
請求項１２による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記加工機の主軸を５軸チルトヘッドのマシニングセンターに装着させたことを特徴とする。
請求項１３による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具は、所定時間使用後の仕上加工工具を荒加工工具として多軸化主軸の先行軸側に装着させ、仕上加工工具は新品工具又は再研磨工具を多軸化主軸の後行軸側に装着させたことを特徴とする。
請求項１４による炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置は、請求項８〜１３のいずれか１項に記載の炭素繊維強化プラスチック積層板等の端面加工装置において、上記荒加工工具と仕上加工工具とを両持ちエンドミルとして多軸化主軸に装着させたことを特徴とする。