6071862 金属加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6071862

(24)【登録日】2017年1月13日

(45)【発行日】2017年2月1日

(54)【発明の名称】金属加工方法

(51)【国際特許分類】

   B23B 3/10 20060101AFI20170123BHJP

   B23B 5/00 20060101ALI20170123BHJP

   B23D 1/28 20060101ALI20170123BHJP

   B23Q 1/48 20060101ALI20170123BHJP

   B23P 23/02 20060101ALI20170123BHJP

【ＦＩ】

   B23B3/10

   B23B5/00 Z

   B23D1/28

   B23Q1/48 C

   B23P23/02 Z

【請求項の数】10

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2013-255786(P2013-255786)

(22)【出願日】2013年12月11日

(65)【公開番号】特開2014-121775(P2014-121775A)

(43)【公開日】2014年7月3日

【審査請求日】2014年10月31日

(31)【優先権主張番号】201210554320.2

(32)【優先日】2012年12月19日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】513172652

【氏名又は名称】富鼎電子科技（嘉善）有限公司

(73)【特許権者】

【識別番号】500080546

【氏名又は名称】鴻海精密工業股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】楊 明陸

(72)【発明者】

【氏名】張 天恩

(72)【発明者】

【氏名】張 衛川

(72)【発明者】

【氏名】賈 見士

(72)【発明者】

【氏名】彭 楊茂

(72)【発明者】

【氏名】瞿 健

(72)【発明者】

【氏名】陳 封華

(72)【発明者】

【氏名】徐 振光

(72)【発明者】

【氏名】隋 景双

(72)【発明者】

【氏名】荘 大慶

(72)【発明者】

【氏名】李 傑

(72)【発明者】

【氏名】劉 誼

(72)【発明者】

【氏名】▲ウィ▼ 建民

【審査官】 山本 忠博

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１８３６６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 独国特許発明第１０２０１１１１５３７１（ＤＥ，Ｂ３）

【文献】 特開２０００−１５８２５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５０９４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／０３１３７１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００４−１３０４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３１２１３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２４６５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０００−５１５０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０００３６８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｂ ３／００− ５／４８，

Ｂ２３Ｄ １／２８，

Ｂ２３Ｑ １／００− １／７６，

Ｂ２３Ｐ ２３／００−２３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に対して第一方向に沿って移動可能に装着され且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に対して前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記送り駆動装置によって前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたスクレーピングカッターを備えるスクレーピングカッター送り装置と、を備える金属加工装置を提供するステップと、
ワークを作業台に固定し、前記作業台が回転して前記ワークが回転され、前記ワークは上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する複数の側壁と、を有し、前記隣り合う２つの側壁は１つの角と接続されているステップと、
前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置が前記ワークの上部に接触するステップと、
前記作業台を前記ワークと共に、前記第三方向の軸の回りで回転させるステップと、
前記旋削送り装置が前記バイトを前記ワークに対して前記移動装置による前記第一方向の移動及び前記送り駆動装置による前記第二方向の移動よりも高速で前記第三方向に移動可能に制御し、前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して前記第一方向及び前記第二方向に平行な面に沿って移動させて、前記ワークの上部に対して切削加工を行うステップと、
前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、
前記移動装置が前記スクレーピングカッター送り装置を前記ワークの側壁に移動させるステップと、
前記スクレーピングカッター送り装置が前記作業台に対して前記第一方向及び前記第二方向に平行な面に沿って移動し、且つ前記スクレーピングカッターが前記ワークの側壁に対する切り込み量を制御して、前記ワークの側壁を加工するステップと、
前記スクレーピングカッター送り装置が前記スクレーピングカッターを予定の経路に沿って前記ワークの縁部に移動させ、前記ワークの縁部に対する切削加工を行うステップと、
を備えることを特徴とする金属加工方法。

【請求項2】

前記スクレーピングカッター送り装置は、リニア駆動機構を備え、前記ワークは角があり、前記スクレーピングカッター送り装置が前記スクレーピングカッターの送り量を制御して前記ワークの側壁を加工するステップは、前記スクレーピングカッターが、前記リニア駆動機構が前記スクレーピングカッターを駆動して、前記スクレーピングカッターが前記角の予定の形状に沿って回転し、前記角の表面を切削するステップを備えることを特徴とする請求項１に記載の金属加工方法。

【請求項3】

前記移動装置が前記スクレーピングカッター送り装置を前記ワークの側壁に移動させるステップは、
前記スクレーピングカッター送り装置が前記ワークの側壁の外壁に移動すると、前記スクレーピングカッター送り装置が前記スクレーピングカッターを駆動させて前記第三方向に沿って移動し、且つ前記スクレーピングカッターが前記ワークの側壁の外壁のある位置に移動するステップを備えることを特徴とする請求項１から２のいずれか１項に記載の金属加工方法。

【請求項4】

前記旋削送り装置は、滑動板及び固定座をさらに備え、前記滑動板は前記移動装置に前記第二方向に沿って装着され、前記固定座は前記滑動板に装着され、前記送り駆動装置及び前記バイトは前記固定座に装着され、前記スクレーピングカッター送り装置は、前記滑動板の前記固定座に隣接するように設置され、前記第三方向に沿ってスライドすることを特徴とする請求項３に記載の金属加工方法。

【請求項5】

前記リニア駆動機構は、駆動部材と、ウォームと、ナットと、を備え、前記駆動部材は前記横梁の上方に位置するように前記滑動板に装着されて、前記スクレーピングカッター送り装置は、連接板を備え、前記滑動板はインストールブロックを備え、前記ウォーム両端は、前記駆動部材と前記インストールブロックとにそれぞれ回転可能に接続され、前記ナットは前記ウォームと組み合わされ、且つ前記連接板に固定され、前記回転駆動部材は、前記連接板に固定されることを特徴とする請求項４に記載の金属加工方法。

【請求項6】

前記滑動板には、前記第三方向に沿ってガイド部が設けられ、前記連接板と前記ガイド部とはスライド可能に接続されることを特徴とする請求項５に記載の金属加工方法。

【請求項7】

前記旋削送り装置は、バイトホルダを備え、前記固定座には、前記第三方向に沿って第一ガイドレールが設置され、前記バイトホルダは前記第一ガイドレールにスライド可能に設置され、前記バイトは前記固定座と前記バイトホルダとに接続されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の金属加工方法。

【請求項8】

前記バイトホルダは、主体及び前記主体に突設しているスライド板を備え、前記スライド板の主体と離れている一端は、前記固定座に挿入されて、前記第一ガイドレールとスライド可能に接続され、前記主体は前記固定座の外側に設置され、且つ前記バイトと固定されることを特徴とする請求項７に記載の金属加工方法。

【請求項9】

前記送り駆動装置は、１つの可動子及び１つの固定子を備え、前記可動子は前記固定座に設置され、前記固定子は前記スライド板に設置されることを特徴とする請求項７に記載の金属加工方法。

【請求項10】

台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に対して第一方向に沿って移動可能に装着され且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に対して前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記送り駆動装置によって前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたスクレーピングカッターを備えるスクレーピングカッター送り装置と、を備える金属加工装置を提供するステップと、
ワークを作業台に固定し、前記ワークは上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する複数の側壁と、を有し、前記隣り合う２つの側壁は１つの角と接続されているステップと、
前記移動装置が前記スクレーピングカッター送り装置を移動させて、前記スクレーピングカッター送り装置が前記ワークの側壁に接触するステップと、
前記スクレーピングカッター送り装置が前記スクレーピングカッターを予定の経路に沿って前記ワークの縁部に移動させ、前記ワークの縁部に対する切削加工を行うステップと、
前記作業台の回転を停止し、且つ前記スクレーピングカッターを前記作業台から離して停止させるステップと、
前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置のバイトが前記ワークの上部に接触するステップと、
前記作業台を前記ワークと共に前記第三方向の軸の回りで回転させるステップと、
前記旋削送り装置が前記バイトを前記ワークに対して前記移動装置による前記第一方向の移動及び前記送り駆動装置により前記第二方向の移動よりも高速で前記第三方向に移動可能に制御し、前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して前記第一方向及び前記第二方向に平行な面に沿って移動させて、前記ワークの上部に対して切削加工を行うステップと、
を備えることを特徴とする金属加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、旋削とミリングによる金属加工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

タブレットパソコン、携帯電話等の電子装置はワークを使用してケースを製造する場合がある。一般的に、該ワークは上部とその上部の縁から垂直に延伸する側壁を有する。前記ワークの上部の上面は湾曲しており、その上面の面積は側壁よりも比較的大きい。側壁は４つの側面と４つの角を有し、４つの側面は順に連接され、角は１つずつ左右に近接した２つの側面に接続されている。機械加工領域において、普段、ミリングによって金属加工を行う。しかし、ミリングはワークの上部を連続して加工することができず、上面に亀裂等が発生するためワークの平滑度が低い。従って、引き続き一連の表面処理を行って、上面の平滑度を高めなければならずワークの加工効率は低い。もしくは、旋削を採用してワークを加工する。しかしこのワークは４つの角を備えるため、旋削はその４つの角を加工することができない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

以上の問題点に鑑みて、本発明は、金属加工の効率及びワークの平滑度を向上することができる金属加工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0004】

前記課題を解決するために、本発明に係る金属加工方法は、台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に対して第一方向に沿って移動可能に装着され、且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記送り駆動装置によって前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたスクレーピングカッターを備えるスクレーピングカッター送り装置と、を備える金属加工装置を提供するステップと、ワークを作業台に固定し、前記ワークが上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する側壁と、を有するステップと、前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置が前記ワークの上部に接触するステップと、前記作業台を前記ワークと共に前記第三方向の軸の回りで回転させるステップと、前記旋削送り装置が前記バイトを前記ワークに対して前記第三方向の軸回りに高速で前記第三方向に往復移動するように制御して、回転する前記ワークの上部を加工するステップと、前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して平行移動させて、前記ワークの上部に対して切削加工を行うステップと、前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、前記移動装置が前記スクレーピングカッター送り装置を前記ワークの側壁に移動させるステップと、前記スクレーピングカッター送り装置が前記作業台に対して平行移動し、且つ前記スクレーピングカッターの送り量を制御して、前記ワークの側壁を加工するステップと、前記スクレーピングカッター送り装置が前記スクレーピングカッターを予定の経路に沿って前記ワークの端部に移動させ、前記ワークの端部に対する切削加工を行うステップと、を備える。

【0005】

前記課題を解決するために、本発明に係る金属加工方法は、台座と、該台座に装着されている作業台と、前記台座に対して第一方向に沿って移動可能に装着され、且つ前記作業台の上方に位置する移動装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である第二方向に沿ってスライド可能に装着される送り駆動装置と、前記送り駆動装置によって前記第一方向及び前記第二方向に垂直である第三方向に沿って移動するバイトを備える旋削送り装置と、前記移動装置に前記第一方向に垂直である前記第二方向に沿ってスライド可能に装着され、且つ前記第三方向に沿って移動可能に設置されたスクレーピングカッターを備えるスクレーピングカッター送り装置と、を備える金属加工装置を提供するステップと、ワークを作業台に固定し、前記ワークは上部と、前記上部の縁から垂直に下方に延伸する側壁と、を有するステップと、前記移動装置が前記スクレーピングカッター送り装置を移動させて、前記スクレーピングカッター送り装置が前記ワークの側壁に接触するステップと、前記スクレーピングカッター送り装置が前記スクレーピングカッターを予定の経路に沿って前記ワークの端部に移動させ、前記ワークの端部に対する切削加工を行うステップと、前記作業台の回転を停止し、且つ前記バイトを前記作業台から離して停止させるステップと、前記移動装置が前記旋削送り装置を移動させて、前記旋削送り装置が前記ワークの上部に接触するステップと、前記作業台を前記ワークと共に前記第三方向の軸の回りで回転させるステップと、前記旋削送り装置が前記バイトを前記ワークに対して前記第三方向の軸回りに高速で前記第三方向に往復移動するように制御して、回転する前記ワークの上部を加工するステップと、前記移動装置が旋削送り装置を前記作業台に対して平行移動させて、前記ワークの上部に対して切削加工を行うステップと、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本発明に係る金属加工方法は、作業台の回転と、旋削送り装置の高速の往復移動が組み合わさり、同時に、旋削送り装置が作業台に対してＹ軸方向に沿って平行移動させて、連続的にワークを加工するので、旋削されたワークの表面の平滑度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】本発明に係る第一実施形態の金属加工装置の斜視図である。

【図2】図１に示した金属加工装置の分解図である。

【図3】図２に示した金属加工装置の旋削送り装置及びスクレーピングカッター送り装置の斜視図である。

【図4】図３に示した金属加工装置の旋削送り装置の分解図である。

【図5】図１に示した金属加工装置によって非回転曲面が加工されたワークの斜視図である。

【図6】図５に示した待加工のワークのＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。

【図7】本発明に係る金属加工方法の流れ図である。

【図8】本発明に係る第二実施形態の金属加工装置の一部の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面に基づいて、本発明に係る金属加工方法について詳細に説明する。

【0009】

図１及び図２を参照すると、本発明に係る第一実施形態の金属加工装置１００は、第一実施形態の金属加工方法を採用してワーク３００を複合加工することに用いられる。金属加工装置１００は、台座１０と、台座１０に装着され、且つワーク３００を固定するための作業台２０と、台座１０に移動可能に装着され、且つ作業台２０の上方に位置する移動装置３０と、移動装置３０にスライド可能に装着されている旋削送り装置４０及びスクレーピングカッター送り装置５０と、作業台２０、移動装置３０、旋削送り装置４０及びスクレーピングカッター送り装置５０に電気接続されている制御装置６０と、を備える。移動装置３０は、この制御装置６０の命令に基づいて、旋削送り装置４０及びスクレーピングカッター送り装置５０を連動してＸ軸方向（第一方向）／Ｙ軸方向（第二方向）に沿って移動させる。

【0010】

台座１０は、基底部１１と、基底部１１上に互いに間隔をあけて、且つ該基底部１１に対して平行に設置されている２つの支持体１３と、を備える。各支持体１３の前記基底部１１から離れている端面には、平行に、且つ間隔をあけて２つの第一レール１３１が設置されている。本実施形態において、この２つの第一レール１３１はＸ軸方向に沿って延伸している。

【0011】

作業台２０は、基底部１１に回転可能に装着され、且つ２つの取り付け部２１と、第一駆動部材２３と、回転軸２５と、第二駆動部材２７と、を備える。２つの取り付け部２１は基底部１１の略中央にそれぞれ位置し、且つ２つの支持体１３の間に間隔をあけて設置されている。第一駆動部材２３は１つの取り付け部２１に設置されている。回転軸２５は第一駆動部材２３ともう一つの取り付け部２１とに接続されている。第一駆動部材２３は回転軸２５をＹ軸方向と平行なα軸回り（つまり、第二方向と平行する方向）に回転させる。第二駆動部材２７は回転軸２５上の略中央に設置され、且つワーク３００を連動してＺ軸方向（第一方向と第二方向と垂直する第三方向）と平行なβ軸回りに回転させる。第一駆動部材２３と第二駆動部材２７とは、制御装置６０にそれぞれ電気接続されている。本実施形態において、第一駆動部材２３及び第二駆動部材２７は、ダイレクトドライブモータ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｄｒｉｖｅ Ｍｏｔｏｒ）である。

【0012】

移動装置３０は、２つの支持体１３上にスライド可能に装着されている。該移動装置３０は、その長手方向が２つの支持体１３の長手方向に垂直になるように作業台２０の上方に位置している。移動装置３０は、横梁３１と、横梁３１の両端に形成され、且つ２つの支持体１３にスライド可能にそれぞれ結合されるスライド台３３と、スライド台３３に装着されている第一駆動アセンブリ３５と、横梁３１に装着されている第二駆動アセンブリ３７と、を備える。横梁３１は、Ｙ軸方向に沿って延伸している。また、横梁３１には、互いに平行する２つの第二レール３１１が形成されている。各スライド台３３は第一レール１３１にスライド可能にそれぞれ結合される。第一駆動アセンブリ３５はスライド台３３の横梁３１から離れる側の端面に設けられ、且つ支持体１３に結合される。第一駆動アセンブリ３５は第一レール１３１の一端に近接し、且つ横梁３１を支持体１３に対してＸ軸方向に沿って移動させることができる。第二駆動アセンブリ３７は、横梁３１の２つの第二レール３１１の間に固定され、且つ旋削送り装置４０及びスクレーピングカッター送り装置５０を駆動して第二レール３１１の長手方向（即ち、Ｙ軸方向）に沿って移動させる。第一駆動アセンブリ３５と第二駆動アセンブリ３７とは制御装置６０にそれぞれ電気接続されている。本実施形態において、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７は、全て高性能のリニアモータである。他の実施形態において、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７は、他の駆動部材でも良い。また、第一駆動アセンブリ３５及び第二駆動アセンブリ３７の数は、実際の必要に応じて設定することができる。

【0013】

図３及び図４を併せて参照すると、旋削送り装置４０は、滑動板４１と、固定座４３と、バイトホルダ４５と、送り駆動装置４７と、バイト４９と、を備える。滑動板４１は横梁３１の第二レール３１１にスライド可能に結合される。滑動板４１は第二駆動アセンブリ３７によってＹ軸方向に沿って旋削送り装置４０及びスクレーピングカッター装置５０を駆動させる。滑動板４１の横梁３１から離れている側の側面には４つのガイド部４１３がＺ軸方向に沿って設置されている。４つのガイド部４１３は２つのグループに分けられており、１つのグループに２つのガイド部４１３を有し、且つその２つのグループは互いに間隔をあけて設置されている。滑動板４１は基底部１１に近接する部分に突設されたインストールブロック４１５をさらに備える。インストールブロック４１５は２つのグループのガイド部４１３の間に位置する。固定座４３は滑動板４１のガイド部４１３から離れている一側に固定される。固定座４３は、両側に開口が設けられている筐体４３１と、該筐体４３１の両側に装着された２つの装着板４３３とを備える。筐体４３１における滑動板４１に近接する内側面には、Ｚ軸方向に沿って２つの第一ガイドレール４３１７が設置されている。また、筐体４３１における滑動板４１から離れている側の外側面には、第一ガイドレール４３１７と対応する位置に、ガイド凹部４３１８が設けられている。ガイド凹部４３１８の両側には、２つの第二ガイドレール４３１９が設置されている。２つの装着板４３３は、筐体４３１を封鎖するように筐体４３１の両側に固定された後、滑動板４１に設置される。

【0014】

バイトホルダ４５は、主体４５１と、該主体４５１の長手方向に沿って、且つ短手方向の略中央部から該主体４５１に対して垂直に突設しているスライド板４５３と、を備える。主体４５１のスライド板４５３が位置する面には、スライダー４５１１が設置されている。スライド板４５３は、ガイド凹部４３１８から筐体４３１内に挿入されて、第一ガイドレール４３１７にスライド可能に設置される。この時、主体４５１は筐体４３１の外部に位置し、スライダー４５１１は、第二ガイドレール４３１９にスライド可能に設置される。

【0015】

２つの送り駆動装置４７は、固定座４３内にそれぞれ装着され、且つ制御装置６０にそれぞれ電気接続される。送り駆動装置４７は２つの駆動モジュール４７１を備える。２つの駆動モジュール４７１は、バイトホルダ４５を第一ガイドレール４３１７及び第二ガイドレール４３１９に沿って高速で駆動させる。本実施形態において、駆動モジュール４７１は、高性能のリニアモータである。各駆動モジュール４７１は、可動子４７１１及び固定子４７１３を備える。可動子４７１１は、装着板４３３の筐体４３１の内部に向かう面に固定される。また、駆動モジュール４７１の数は２つに限定されず、必要に応じて選択できる。例えば、送り駆動モジュール４７１は、１つの駆動モジュール４７１或いは３つの駆動モジュール４７１を採用することができる。バイト４９は、主体４５１における基底部１１に近接する一端に固定される。このバイト４９はワーク３００の上部３０１を加工する。

【0016】

スクレーピングカッター送り装置５０は、リニア駆動機構５３と、連接板５４と、固定板５５と、取り付け板５６と、回転駆動部材５７と、スクレーピングカッター５９と、を備える。リニア駆動機構５３は、駆動部材５３１と、ウォーム５３３と、ナット５３５と、を備える。駆動部材５３１は横梁３１の上方に位置するように滑動板４１に装着されている。ウォーム５３３の両端は駆動部材５３１とインストールブロック４１５とにそれぞれ回転可能に接続される。ナット５３５はウォーム５３３と組み合わされ、且つ連接板５４に固定される。連接板５４は、ガイド部４１３にスライド可能に設置されるように滑動板４１に装着される。固定板５５は、連接板５４の基底部１１近接する一端に設置され、取り付け板５６は連接板５４の基底部１１の別の一端に設置され、且つ固定板５５と対向する。回転駆動部材５７は、固定板５５と取り付け板５６とを通過し、固定板５５に固定される。スクレーピングカッター５９は、回転駆動部材５７の基底部１１に近接する一端に設置される。駆動部材５３１はウォーム５３３によって、連接板５４、回転駆動部材５７及びスクレーピングカッター５９をガイド部４１３に対してＺ軸と平行な方向に沿って駆動させる。回転駆動部材５７はスクレーピングカッター５９をＺ軸と平行な軸線回りに回転させる。スクレーピングカッター５９は滑動板４１によって、Ｘ軸及びＹ軸と平行な方向に沿って移動することができ、且つリニア駆動機構５３によってＺ軸と平行な方向に沿って往復移動することができる。制御装置６０は台座１０に装着される。

【0017】

金属加工装置１００を組み立てる際、先ず、作業台２０を２つの支持体１３の間に装着した後、横梁３１をスライド台３３を介して２つの支持体１３にスライド可能に設置する。次に、第一駆動アセンブリ３５をスライド台３３と支持体１３とに装着し、第二駆動アセンブリ３７を横梁３１に装着する。次に、旋削送り装置４０及びスクレーピングカッター送り装置５０を横梁３１に並列して装着する。制御装置６０を台座１０に装着して、続いて制御装置６０を、作業台２０と、第一駆動アセンブリ３５と、第二駆動アセンブリ３７と、旋削送り装置４０と、スクレーピングカッター送り装置５０と、に電気的に接続する。

【0018】

図５及び図６を参照すると、ワーク３００はタブレットパソコン、携帯電話等の電子装置のケースであり、略矩形のブロック状を呈している。ワーク３００は、上部３０１と、上部３０１の縁から垂直に延伸している側壁３０３と、を有する。上部３０１の面積は側壁３０３よりも大きい。本実施形態において、上部３０１の上面は湾曲している。側壁３０３の上部３０１から離れる側の端面は略平面であり、且つ４つの側面３０３１及び４つの角３０３３を有する。４つの側面３０３１は順に連接され、角３０３３は１つずつ左右に近接する２つの側面３０３１に接続されている。ワーク３００の加工を必要とする部分は、上部３０１と、上部３０１の縁から垂直に延伸している側壁３０３である。

【0019】

図７に示したように、本実施形態の金属加工方法は以下のステップＳ１０１〜Ｓ１０９を備える。

【0020】

ステップＳ１０１において、金属加工装置１００を提供する。金属加工装置１００は、台座１０と、作業台２０と、移動装置３０と、旋削送り装置４０と、スクレーピングカッター送り装置５０と、制御装置６０と、を備える。旋削送り装置４０はバイト４９を備える。スクレーピングカッター送り装置５０はスクレーピングカッター５９を備える。

【0021】

ステップＳ１０２において、ワーク３００を提供し、ワーク３００を作業台２０に固定する。ワーク３００は上部３０１と、上部３０１の縁から垂直に下方に延伸する側壁３０３とを有する。

【0022】

ステップＳ１０３において、第二駆動部材２７は、旋削送り装置４０をＹ軸方向に沿って駆動させて、ワーク３００の上方に移動する。

【0023】

ステップＳ１０４において、第二駆動部材２７はワーク３００をβ軸回りに回転させる。

【0024】

ステップＳ１０５において、送り駆動装置４７がバイト４９を駆動させ、バイト４９がワーク３００の上部３０１に必要な切削量に基づいて、回転しているワーク３００の上部３０１に対するＺ軸に沿う送り量によって高速で往復移動して加工を行う。

【0025】

ステップＳ１０６において、制御装置６０は、移動装置３０がバイト４９をＸ軸方向に沿って移動させるように制御して、回転しているワーク３００をラジアル方向に移動させ、且つワーク３００の上部３０１に対する切削加工を行う。

【0026】

ステップＳ１０７において、第二駆動部材２７はワーク３００のβ軸回りの回転を停止し、ワーク３００の回転を停止し、且つ旋削送り装置４０はバイト４９を連動して該バイト４９を作業台２０から離して停止させる。

【0027】

ステップＳ１０８において、移動装置３０がスクレーピングカッター送り装置５０をワーク３００の端部に移動させる。本実施形態において、制御装置６０は、第一駆動アセンブリ３５、第二駆動アセンブリ３７、スクレーピングカッター送り装置５０、及びリニア駆動機構５３を制御して、第一駆動アセンブリ３５、第二駆動アセンブリ３７を滑動板４１に沿って平行移動させ、スクレーピングカッター送り装置５０はワーク３００の側面３０３１に移動し、リニア駆動機構５３はスクレーピングカッター５９をＺ方向に沿ってワーク３００の側面３０３１のある位置に移動させる。

【0028】

ステップＳ１０９において、スクレーピングカッター送り装置５０は、スクレーピングカッター５９を予定の経路に沿ってワーク３００の端部に移動させ、ワーク３００の端部に対する切削加工を行う。本実施形態において、制御装置６０は、移動装置３０がスクレーピングカッター５９を予定の経路に沿ってワーク３００の端部に移動させるように制御して、ワーク３００の端部に対して高速で切削加工を行う。この際、ワーク３００の角に達すると、回転駆動部材５７はスクレーピングカッター５９を駆動して、ワーク３００の角の表面に沿って回転し、スクレーピングカッター５９はワーク３００の角の表面に対する切削加工を行う。

【0029】

また、スクレーピングカッター送り装置５０のスクレーピングカッター５９によってワーク３００の側壁３０３と側壁３０３の端部を切削した後、旋削送り装置４０のバイト４９を利用してワーク３００の上部３０１を加工することもできる。また、スクレーピングカッター送り装置５０を滑動板４１に設置しなくても良い。この際、独立した滑動板を設置し、該滑動板を横梁３１の第二レール３１１に設置し、送り駆動装置４７が直接にバイト４９を駆動して、バイト４９がＺ軸方向に移動し、且つ高速で往復移動するように制御する。

【0030】

リニア駆動機構５３の駆動部材５３１及びウォーム５３３は、別の駆動機構に交換することができる。例えば、直線運動するシリンダーに交換し、シリンダーをスライド可能に第二レール３１１に設置し、回転駆動部材５７をシリンダーの駆動軸に固定する。これにより、スクレーピングカッター送り装置５０は、連接板５４を省略することができる。

【0031】

作業台２０は、１つの回転駆動部材を基底部１１に設置して、ただβ軸回りのみに回転することもできる。

【0032】

また、作業台２０を多軸の作業台に設置し、ワーク３００を連動させて多軸移動を行うことで、容易にワーク３００の多方面を加工することができる。

【0033】

図８を参照すると、第二実施形態の金属加工装置は第一実施形態の金属加工方法を採用する。第二実施形態の金属加工装置は前記金属加工装置１００の構造に類似するが、異なる部分は、旋削送り装置（図示せず）が更にリニア駆動機構（図示せず）に隣接し、且つ滑動板４１ａに固定された旋削駆動機構（図示せず）を備えることである。滑動板４１ａは、スライド可能に横梁３１ａに設置され、固定座４３ａは滑動板４１ａとスライド可能に接続される。旋削駆動機構は固定座４３ａを駆動して、バイトホルダ４５及びバイト４９ａは横梁３１ａに対してＺ軸のＺ１方向に沿って移動し、旋削送り装置４０はＺ１方向に沿って定位される。これにより、異なるサイズのワーク３００を加工することができる。ワーク３００は、回転可能に回転軸（図示せず）に設置された第二駆動部材２７ａに定位される。

【0034】

第二実施形態の金属加工方法において、バイト４９ａはワーク３００に対して初期位置に達した直後に、固定座４３ａはバイト４９ａを連動して滑動板４１ａに対してＺ１軸方向に沿って移動する。この時、バイト４９ａは上部３０１に対して初期位置に近接する次の位置に達する。その後、送り駆動装置４７はバイト４９ａをワーク３００の上部３０１に対してＺ軸方向に沿って駆動させる。

【0035】

本発明に係る金属加工方法は、移動装置３０がＸ軸方向及びＹ軸方向に沿って移動し、旋削送り装置４０を介してＺ軸方向に沿って、高速で往復移動して、三次元曲面を有する上部３０１に対する旋削加工を行い、スクレーピングカッター送り装置５０を介してワーク３００の側壁３０３に対して切削加工を行い、一回でワーク３００の全ての加工面を加工するので加工時間を節約することができる。また、作業台２０の回転と、旋削送り装置４０の高速の往復移動が組み合わさり、同時に、旋削送り装置４０が作業台２０に対してＹ軸方向に沿って平行移動させて、連続的にワーク３００を加工するので、旋削されたワーク３００の表面の平滑度を高め、また、ワーク３００の角３０３３を加工する際、回転駆動部材５７がスクレーピングカッター５９を回転させて、スクレーピングカッター５９が角３０３３の表面に沿って移動して、角３０３３の表面を切削するので、角３０３１の加工精度を高めることができる。

【符号の説明】

【0036】

１００ 金属加工装置
１０ 台座
１１ 基底部
１３ 支持体
１３１ 第一レール
２０ 作業台
２１ 取り付け部
２３ 第一駆動部材
２５ 回転軸
２７、２７ａ 第二駆動部材
３０ 移動装置
３１、３１ａ 横梁
３１１ 第二レール
３３ スライド台
３５ 第一駆動アセンブリ
３７ 第二駆動アセンブリ
３００ ワーク
３０１ 上部
３０３ 側壁
３０３１ 側面
３０３３ 角
４０ 旋削送り装置
４１、４１ａ 滑動板
４１３ ガイド部
４１５ インストールブロック
４３、４３ａ 固定座
４３１ 筐体
４３１７ 第一ガイドレール
４３１８ ガイド凹部
４３１９ 第二ガイドレール
４３３ 装着板
４５ バイトホルダ
４５１ 主体
４５１１ スライダー
４５３ スライド板
４５３１ ガイド部
４７ 送り駆動装置
４７１ 駆動モジュール
４７１１ 可動子
４７１３ 固定子
４９、４９ａ バイト
５０ スクレーピングカッター送り装置
５３ リニア駆動機構
５３１ 駆動部材
５３３ ウォーム
５３５ ナット
５４ 連接板
５５ 固定板
５６ 取り付け板
５７ 回転駆動部材
５９ スクレーピングカッター
６０ 制御装置

【図7】

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図8】