JP5454594B2 - Grooving method - Google Patents
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Description
本発明は、金属部材を円盤型カッターで切削して溝を形成する溝入れ加工方法に関する。 The present invention relates to a grooving method for forming a groove by cutting a metal member with a disk-type cutter.
半導体デバイス等は、動作時の発熱量が大きいため、例えばヒートシンクを設置することによって放熱し、温度の上昇を抑制している。当該ヒートシンクは、例えば、金属部材からなるベース部材と、当該ベース部材の表面に、略等間隔で並設された板状のフィンとを有する。隣り合うフィンの間には、溝が形成されているため、当該溝に空気などの冷媒が通ることにより、ベース部材に配置された半導体デバイス等を好適に冷却することができる。近年、半導体デバイス等の小型化、軽量化等に伴って、ヒートシンク(フィン)も、高機能化、小型化及び軽量化等が求められている。 Since semiconductor devices and the like generate a large amount of heat during operation, they dissipate heat, for example, by installing a heat sink, thereby suppressing an increase in temperature. The heat sink includes, for example, a base member made of a metal member and plate-like fins arranged on the surface of the base member at substantially equal intervals. Since a groove is formed between adjacent fins, a semiconductor device or the like disposed on the base member can be suitably cooled by allowing a coolant such as air to pass through the groove. In recent years, with the reduction in size and weight of semiconductor devices and the like, heat sinks (fins) are also required to have high functionality, size reduction, and weight reduction.
従来のヒートシンクは、例えば、特許文献1に示すように、ベース部材の表面に切り欠かれた溝条に、板状のフィンを嵌め合わせて製造されていた。また、例えば、特許文献2に示すように、直方体の被切削金属部材に切削加工により溝を施して製造されていた。また、従来のヒートシンクは、押し出し成形やダイキャストによっても製造されていた。
For example, as shown in Patent Document 1, a conventional heat sink is manufactured by fitting plate-like fins into grooves cut out on the surface of a base member. Further, for example, as shown in
特許文献1の製造方法であると、ベース部材に溝条を形成する工程及びベース部材にフィンを嵌め合わせる工程が煩雑であるという問題があった。また、押し出し成形やダイキャストによってヒートシンクを製造すると、比較的容易に製造することができるものの、フィンの長さを小さくしたり、フィンの厚みを薄くしたりして小型化を図った場合に製品の質が低下するという問題があった。 In the manufacturing method of Patent Literature 1, there is a problem that the step of forming grooves on the base member and the step of fitting fins to the base member are complicated. If heat sinks are manufactured by extrusion molding or die casting, they can be manufactured relatively easily. However, if the fin length is reduced or the fin thickness is reduced, the product is reduced. There was a problem that the quality of the product deteriorated.
また、特許文献2のように、切削加工によれば比較的容易に溝を形成することができるとともに、フィンの薄肉化、小型化にも対応することができる。しかし、切削加工によると、フィンが薄い板状の部材であるため、カッターを移動させる際にフィンやカッターが振動し、溝にバリが発生する慮りがあった。
Further, as in
即ち、例えば円盤型カッターで金属部材を切削する際に、円盤型カッターが最も振動するのは、円盤型カッターを金属部材に押圧して切り込む時である。この際、円盤型カッターの回転軸と被削材ブロックの一の稜線とを結ぶ線と、円盤型カッターの進行方向線との開き角度が大きいほど、円盤型カッターを押圧する力は分散するため、円盤型カッターの先端側が振動してしまう。円盤型カッターが振動すると、安定した切削の妨げになるため、溝にバリが発生する原因になっていた。溝にバリが発生すると冷媒が通過する際の妨げになるため、製品の質を低下させるものであった。 That is, for example, when a metal member is cut with a disk-type cutter, the disk-type cutter vibrates most when the disk-type cutter is pressed against the metal member and cut. At this time, as the opening angle between the line connecting the rotation axis of the disk type cutter and one ridge line of the work piece block and the traveling direction line of the disk type cutter is larger, the force that presses the disk type cutter is more dispersed. The tip side of the disk-type cutter vibrates. When the disk-type cutter vibrates, it disturbs stable cutting, causing burrs in the grooves. If burrs are generated in the groove, it will hinder the passage of the refrigerant, which reduces the quality of the product.
このような観点から、本発明は、金属部材を切削して溝を形成する際に、バリの発生を防止する溝入れ加工方法を提供することを課題とする。 From such a viewpoint, an object of the present invention is to provide a grooving method for preventing the generation of burrs when forming a groove by cutting a metal member.
このような課題を解決する本発明に係る接合方法は、直方体を呈する被削材ブロックに、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、前記円盤型カッターを一方の稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含むことを特徴とする。 A joining method according to the present invention that solves such a problem is a grooving that forms a plurality of grooves by moving a multi-cutter in which a plurality of disk-type cutters are stacked on a work block that exhibits a rectangular parallelepiped while rotating. It is a processing method, and a predetermined line of the work material block is set so that a straight line connecting one ridge line of the work material block and the rotation axis of the multi-cutter is parallel to a traveling direction of the disk cutter. And a first cutting step of moving the disk cutter from one ridge line toward the other ridge line.
かかる溝入れ加工方法は、円盤型カッターを被削材ブロックに押圧する際に、円盤型カッターの回転軸と被削材ブロックの稜線とを結ぶ線と、円盤型カッターの進行方向線とが平行であるため、マルチカッターの押圧力が被削材ブロックに集中的に伝達し、円盤型カッターの振動を抑制することができる。したがって、金属部材を切削して溝を形成する際にバリの発生を防止するとともに、フィンの欠損も防止することができる。 In this grooving method, when the disc type cutter is pressed against the work material block, the line connecting the rotation axis of the disc type cutter and the ridge line of the work material block is parallel to the traveling direction line of the disc type cutter. Therefore, the pressing force of the multi-cutter is transmitted intensively to the work material block, and the vibration of the disk-type cutter can be suppressed. Therefore, when the metal member is cut to form the groove, the generation of burrs can be prevented and the fins can be prevented from being lost.
また、本発明は、直方体を呈する被削材ブロックと、この被削材ブロックの底面に配置されたベース部材と、を有する被切削金属部材に、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、前記円盤型カッターを一方の稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含み、前記所定の深さは、前記被削材ブロックの高さよりも大きいことを特徴とする。 Further, the present invention provides a multi-cutter in which a plurality of disk-type cutters are stacked on a workpiece metal member having a workpiece block exhibiting a rectangular parallelepiped and a base member disposed on the bottom surface of the workpiece block. A grooving method for forming a plurality of grooves by moving while rotating, a straight line connecting one ridge line of the work material block and the rotation axis of the multi-cutter, and the traveling direction of the disk-type cutter And a first cutting step of moving the disc-shaped cutter from one ridge line to the other ridge line, and cutting the metal member to be cut to a predetermined depth so as to be parallel to each other. The depth of is characterized by being larger than the height of the work material block.
かかる溝入れ加工方法は、ベース部材を備えた被切削金属部材に対して溝入れ加工する場合において、円盤型カッターを被削材ブロックに押圧する際に、円盤型カッターの回転軸と被削材ブロックの稜線とを結ぶ線と、円盤型カッターの進行方向線とが平行であるため、マルチカッターの押圧力が被削材ブロックに集中的に伝達し、円盤型カッターの振動を抑制することができる。また、円盤型カッターの先端側がベース部材に食い込むため、円盤型カッターの先端側の振動をさらに抑制することができる。これにより、フィンの欠損やバリの発生を防止することができる。 In the grooving method, when a grooving process is performed on a metal member having a base member, when the disk cutter is pressed against the work material block, the rotation axis of the disk cutter and the work material Since the line connecting the ridge line of the block and the traveling direction line of the disk cutter are parallel, the pressing force of the multi-cutter is transmitted intensively to the work material block, and the vibration of the disk cutter can be suppressed. it can. Moreover, since the front end side of the disk type cutter bites into the base member, vibration on the front end side of the disk type cutter can be further suppressed. Thereby, the defect | deletion of a fin and generation | occurrence | production of a burr | flash can be prevented.
また、前記第一切削工程の後、前記円盤型カッターを他方の稜線から一方の稜線に向けて移動させる第二切削工程を含むことが好ましい。 Moreover, it is preferable after the said 1st cutting process to include the 2nd cutting process which moves the said disk type cutter toward one ridgeline from the other ridgeline.
かかる溝入れ加工方法によれば、第一切削工程で形成された溝に、再度円盤型カッターを移動させることにより、溝内に残存する切粉を容易に取り除くことができる。 According to such a grooving method, the chips remaining in the groove can be easily removed by moving the disk cutter again to the groove formed in the first cutting step.
また、本発明は、被削材ブロックに、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の曲率を有する円弧状の凹部を形成するとともに、前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記凹部の円弧の仮想中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、前記円盤型カッターを一方の仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含むことを特徴とする。
また、本発明は、被削材ブロックと、この被削材ブロックの底面に配置されたベース部材と、を有する被切削金属部材に、複数枚の円盤型カッターを積層したマルチカッターを回転させながら移動させて複数の溝を形成する溝入れ加工方法であって、直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の曲率を有する円弧状の凹部を形成するとともに、前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記凹部の円弧の仮想中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、前記円盤型カッターを一方の仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含み、前記所定の深さは、前記被削材ブロックの高さよりも大きいことを特徴とする。
Further, the present invention is the work material block, a multi-cutter formed by laminating a plurality of disc-shaped cutter is moved while rotating a grooving process of forming a plurality of grooves, cutting the object exhibits a cuboid along one edge line of the wood block, as well as the shape formed an arcuate recess having a curvature equivalent to the disk-shaped cutter, connecting the rotary shaft of one of the virtual ridge line of said work material block and the multi-cutter line and, Ri Do the traveling direction of the disk-shaped cutter and parallel, and a line connecting the arc of the virtual center of one of the virtual ridge and the recess of the work material block, the traveling direction of the disc cutter DOO so is parallel, said a step cut cutting to a predetermined depth of the work material block, a first cutting step of moving toward the other edge line of the disk-shaped cutter from one virtual ridge, Characterized in that it contains.
Further, the present invention includes a work material block, a base member disposed on a bottom surface of the work material block, in the cutting metal member having, while rotating the multi-cutter formed by laminating a plurality of disc-shaped cutter the moved by a grooving method of forming a plurality of grooves, along one edge line of said work material blocks exhibiting a rectangular parallelepiped, the shape formed an arcuate recess having a curvature equivalent to the disk-shaped cutter as well as, the a straight line connecting the one of the virtual ridge of work material block and the axis of rotation of said multi-cutter, the traveling direction of the disk-shaped cutter Ri Do parallel, and one of said work material block a straight line connecting the virtual center of the arc of the virtual ridge line the recess, so that the traveling direction of the disk-shaped cutter is parallel, and the steps cut cutting to a predetermined depth of the object to be cut metallic member, the circular It includes a first cutting step of moving toward the mold cutter from one virtual ridge line to the other edge line, wherein the predetermined depth is characterized by the greater than the height of the work material block.
かかる溝入れ加工方法によれば、円盤型カッターを被削材ブロックに押圧する際に作用する反力を軽減することができるため、円盤型カッターの振動を防止することができる。これにより、フィンの欠損及びバリの発生を防止することができる。 According to this grooving method, the reaction force acting when the disk-type cutter is pressed against the work material block can be reduced, so that the vibration of the disk-type cutter can be prevented. Thereby, the defect | deletion of a fin and generation | occurrence | production of a burr | flash can be prevented.
また、隣り合う前記円盤型カッターの間に、前記円盤型カッターよりも半径が小さいスペーサを有することが好ましい。 Moreover, it is preferable to have a spacer having a smaller radius than the disk-type cutter between the adjacent disk-type cutters.
かかる溝入れ加工方法によれば、積層された円盤型カッターの間に切粉が入り込むのを防止することができる。これにより、切削の際に発生する切粉を効率よく外部に排出することができるため、より質の高い加工を行うことができる。 According to this grooving method, it is possible to prevent chips from entering between the stacked disk cutters. As a result, chips generated during cutting can be efficiently discharged to the outside, so that higher quality processing can be performed.
本発明に係る溝入れ加工方法によれば、金属部材を切削して溝を形成する際に、バリの発生を抑制することができる。 According to the grooving method according to the present invention, it is possible to suppress the generation of burrs when forming a groove by cutting a metal member.
[第一実施形態]
本発明に係る溝入れ加工方法は、円盤型のカッターを複数枚積層したマルチカッターを用いて金属部材を切削し、溝を形成するものである。当該溝入れ加工方法は、様々な製品を製造する際に採用することができるが、本実施形態においては、被切削金属部材を切削してヒートシンクを製造する場合を例にして説明する。
そこで、本実施形態においては、溝入れ加工方法によって製造されたヒートシンクの説明及びマルチカッターの説明を行った後に、溝入れ加工方法の具体的な工程について説明する。
[First embodiment]
In the grooving method according to the present invention, a metal member is cut using a multi-cutter in which a plurality of disk-type cutters are stacked to form a groove. The grooving method can be employed when manufacturing various products. In the present embodiment, a case where a heat sink is manufactured by cutting a metal member to be cut will be described as an example.
Therefore, in the present embodiment, after explaining the heat sink manufactured by the grooving method and the multi-cutter, specific steps of the grooving method will be described.
図1は、本発明に係る第一実施形態によって形成されたヒートシンクを示した斜視図である。図2は、本発明に係る第一本実施形態で使用するマルチカッターを示した図であって、(a)は、側面図、(b)は、カッター部における拡大断面図、(c)は、円盤型カッターの正面図、(d)は、円盤型カッターの刃部の拡大図である。
図1に示すように、本実施形態に係る溝入れ加工方法によって製造されたヒートシンク1は、平板からなるベース部材2と、ベース部材2の表面に略等間隔で並設されたフィン3,3・・・とを有する。また、隣り合うフィン3の間には、溝4が形成されている。
FIG. 1 is a perspective view showing a heat sink formed according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a multi-cutter used in the first embodiment of the present invention, where (a) is a side view, (b) is an enlarged cross-sectional view of the cutter part, and (c) is a side view. The front view of a disk type cutter, (d) is an enlarged view of the blade part of a disk type cutter.
As shown in FIG. 1, a heat sink 1 manufactured by the grooving method according to the present embodiment includes a
ベース部材2は、直方体からなる金属部材であって、裏面側に例えば、半導体部材が配置され、当該半導体部材によって発生した熱をフィン3側に伝達する部材である。
フィン3は、平板状を呈する金属部材であって、ベース部材2の表面に略等間隔で複数枚配置されている。隣り合うフィン3の間には、フィン3の長手方向に亘って連続する溝4が形成されている。複数のフィン3によって形成される溝4に冷媒(空気)が通ることにより、ベース部材2及びフィン3に伝達された熱を外部に放出することができる。即ち、フィン3の表面積が大きいほど、冷媒との接触面積が増えるため、冷却効果を高めることができる。フィン3の高さや厚さ寸法、溝4の幅等は、ヒートシンク1の使用用途によって適宜設定される。
The
The fins 3 are flat metal members, and a plurality of fins 3 are arranged on the surface of the
ベース部材2及びフィン3は、本実施形態においては一体物であって、例えば、アルミニウム合金から形成されている。なお、ベース部材2及びフィン3の材料は、これに限定されるものではなく、アルミニウム、銅、銅合金、チタン、チタン合金、マグネシウム、マグネシウム合金等であってもよい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態に係るベース部材2の表面において、溝4の両端側には凹溝部5,5・・・が形成されている。凹溝部5は、後記する切削加工を行う際に、円盤型カッターがベース部材2に入り込むことによって形成される凹溝である。
In addition, on the surface of the
マルチカッター10は、図2の(a)及び(b)に示すように、軸部11と、複数枚の円盤型カッター14,14・・・を備えたカッター部16とを有する切削具である。軸部11は、鋼材からなる軸部材である。軸部11の外周には、カッター部16が設置されており、軸部11の一端側には、図示しない駆動源が接続されている。マルチカッター10は、駆動源による軸部11の回転に伴って、カッター部16が円周方向に回転し、被切削金属部材を切削するものである。
As shown in FIGS. 2A and 2B, the multi-cutter 10 is a cutting tool having a
カッター部16は、図2の(b)で示すように、等間隔で配置された複数枚の円盤型カッター14,14・・・と、隣り合う円盤型カッター14,14の間に配置されたスペーサ15,15・・・とを有する。
円盤型カッター14は、図2の(c)に示すように、円環状の本体部14aと、本体部14aの外周に周設された刃部14bとからなる。本体部14aの中央に形成された中空部14cに軸部11が嵌合されて軸部11と一体化する。刃部14bは、例えば鋼からなる刃であって、図2の(d)に示すように、逃げ角、すくい角がそれぞれ角度α、角度βで形成されている。ここで、円盤型カッター14の半径はRとする。また、図2の(b)に示すように、円盤型カッター14の厚さはKとする。即ち、円盤型カッター14の厚さKによって、ヒートシンク1の溝4の幅が決定する。
As shown in FIG. 2B, the
As shown in FIG. 2C, the
なお、刃部14bの形状や逃げ角、すくい角等は、被切削金属部材20の素材や溝4の幅に合わせて適宜設定すればよい。逃げ角の角度α、すくい角の角度βを大きくすると、切粉を容易に外部に排出することができる。
In addition, what is necessary is just to set suitably the shape of a
スペーサ15は、図2の(b)に示すように、隣り合う円盤型カッター14同士の間に介設されるものであって、円環状を呈し軸部11の小径部11bに嵌合されている。スペーサ15は、円盤型カッター14を所望の間隔で配置させるものであるとともに、被切削金属部材を切削するときに発生する切粉を好適に外部に排出させるためのものである。即ち、マルチカッター10は、円盤型カッター14を積層させてなる装置であるため、隣り合う円盤型カッター14,14の間に切粉が残存する慮りがある。特に、軸心側に切粉が詰まると、当該切粉の除去作業が困難となるだけでなく、マルチカッター10の寿命も短くするものである。また、このように、円盤型カッター14,14の間に切粉が残存すると、被切削金属部材にマルチカッター10を押圧して切り込む際の妨げになる可能性がある。
しかし、本実施形態のように、スペーサ15が介設されることにより、切粉が隣り合う円盤型カッター14,14の間隙に詰まることを防止することができる。
As shown in FIG. 2 (b), the
However, as in the present embodiment, the
ここで、スペーサ15の厚さをJとする。スペーサ15の厚さJによって、ヒートシンク1のフィン3の厚さが決定する。また、スペーサ15の半径をSとし、円盤型カッター14の半径Rから、スペーサ15の半径Sを引いた部分をTとする。Tは、円盤型カッター14によって被切削金属部材を切り込むことができる範囲を示し、以下、最大切り込み長Tとする。本実施形態においては、後記する切り込み工程において、円盤型カッター14をベース部材2に食い込ませるため、最大切り込み長Tが、被削材ブロック21の高さUよりも大きくなるように形成されている。
Here, the thickness of the
円盤型カッター14は、最大切り込み長Tの長さが大きいほど、円盤型カッター14の振動も大きくなる。したがって、スペーサ15の半径Sを大きく設定して円盤型カッター14の振動を防止するとともに、切粉の詰まりを防止することが好ましい。また、スペーサ15の幅Jが大きいほど切粉の詰まりを防止することができ、切粉を遠心力によって円盤型カッター14の外部に排出することができる。
In the disk-
マルチカッター10は、本実施形態においては前記したように形成したが、あくまで例示であってこれに限定されるものではない。円盤型カッター14の枚数や、厚さK、スペーサ15の厚さJ等は、ヒートシンク1の用途に応じて適宜設定すればよい。
The multi-cutter 10 is formed as described above in the present embodiment, but is merely an example and is not limited thereto. The number of
次に、本実施形態に係る溝入れ加工方法について説明する。図3は、本実施形態の工程図であって、(a)は、配置工程を示した斜視図、(b)は、切り込み工程、(c)は、第一切削工程、(d)は、抜き取り工程をそれぞれ示した側面図である。 Next, the grooving method according to this embodiment will be described. 3A and 3B are process diagrams of the present embodiment, in which FIG. 3A is a perspective view illustrating an arrangement process, FIG. 3B is a cutting process, FIG. 3C is a first cutting process, and FIG. It is the side view which showed each extraction process.
本実施形態に係る溝加工方法は、図3に示すように、マルチカッター10を所定の位置に配置するマルチカッター配置工程と、マルチカッター10を被切削金属部材20に押圧する切り込み工程と、一方の稜線21aから他方の稜線21bに向けてマルチカッター10を移動させる第一切削工程と、マルチカッター10を被切削金属部材20から抜き取る抜き取り工程と、を含むものである。
As shown in FIG. 3, the grooving method according to the present embodiment includes a multi-cutter arrangement step of arranging the multi-cutter 10 at a predetermined position, a cutting step of pressing the multi-cutter 10 against the
ここで、マルチカッター10によって切削される金属部材を被切削金属部材20とする。被切削金属部材20は、板状を呈するベース部材2と、ベース部材2よりも表面の面積が小さく、直方体を呈する被削材ブロック21とからなる。被削材ブロック21は、図2の(b)に示すように、高さUで形成されている。被削材ブロック21の表面の四辺のうち、向かい合う一対の辺を第一稜線21a、第二稜線21bとする。本実施形態においては、被切削金属部材20は、一体的に成形されたものであるが、複数の部材を接合して形成されたものでもよい。
Here, a metal member cut by the multi-cutter 10 is a
<マルチカッター配置工程>
マルチカッター配置工程は、図3の(a)に示すように、マルチカッター10の軸部11と第一稜線21aとが略平行となり、かつ、マルチカッター10の回転軸Cが被切削金属部材20の第一稜線21aを通る鉛直線M上に位置するようにマルチカッター10を配置する工程である。なお、被切削金属部材20は、図示しない切削装置の架台に予め固定させておく。
<Multi-cutter arrangement process>
In the multi-cutter arrangement step, as shown in FIG. 3A, the
<切り込み工程>
切り込み工程は、図3の(a)及び(b)に示すように、円盤型カッター14を回転駆動させつつ、マルチカッター10の回転軸Cが鉛直線Mに沿うようにして下方に移動させる工程である。本実施形態における切り込み深さWは、円盤型カッター14の先端がベース部材2の内部に入り込むように設定する。即ち、切り込み深さWは、被削材ブロック21の高さUよりも大きくなるように設定する。なお、切り込み深さWは、溝4を浅く成形したい場合には、W<Uとなるように設定する。
<Cutting process>
As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the cutting process is a process of moving the
<第一切削工程>
第一切削工程は、図3の(b)及び(c)に示すように、マルチカッター10を、第一稜線21aから略水平方向(切り込み深さWが一定)に、第二稜線21bまで移動させる工程である。マルチカッター10は、マルチカッター10の回転軸Cが第二稜線21bを通る鉛直線Mに達するまで移動させる。なお、本実施形態においては、マルチカッター10は略水平方向に移動させたが、必ずしも水平でなくてもよい。
<First cutting process>
In the first cutting step, as shown in FIGS. 3B and 3C, the multi-cutter 10 is moved from the
<抜き取り工程>
抜き取り工程は、図3の(c)及び(d)に示すように、マルチカッター10を被切削金属部材20から抜き取る工程である。本実施形態においては、第二稜線21bを通る鉛直線Mに沿うようにしてマルチカッター10を上方に移動させて、被切削金属部材20からマルチカッター10を抜き取る。以上の工程により、図1に示すヒートシンク1が形成される。
<Sampling process>
The extraction process is a process of extracting the multi-cutter 10 from the
ここで、本実施形態に係る溝入れ加工方法を行った際の作用について説明する。
図4は、前記した切り込み工程の作用を示す模式図であって、(a)は、従来の切り込み工程、(b)は、本実施形態に係る切り込み工程を示す。例えば、図4の(a)に示すように、従来の切り込み工程としては、被削材ブロック21の横方向から一定の切り込み深さを保った状態で、第一稜線21aから第二稜線21bまで水平移動させる工程が行われていた。
Here, the effect | action at the time of performing the grooving processing method which concerns on this embodiment is demonstrated.
4A and 4B are schematic diagrams showing the operation of the above-described cutting process, in which FIG. 4A shows a conventional cutting process, and FIG. 4B shows the cutting process according to the present embodiment. For example, as shown in (a) of FIG. 4, as a conventional cutting process, from the
かかる従来の切り込み工程によると、回転軸Cからマルチカッター10の進行方向線K1と、回転軸Cと被削材ブロック21の第一稜線21aとを結ぶ仮想線L1とが、角度γで開いている。したがって、マルチカッター10を被削材ブロック21に押圧すると当該押圧力が分散するため、角度γが大きいほど円盤型カッター14が面外方向に大きく振動する。このように円盤型カッター14が振動すると、フィン3が欠けたり、溝4内にバリが発生したりするという問題があった。
According to the conventional cutting process, the traveling direction line K1 of the multi-cutter 10 from the rotation axis C and the virtual line L1 connecting the rotation axis C and the
これに対し、本実施形態に係る切り込み工程によれば、図4の(b)に示すように、回転軸Cからマルチカッター10の進行方向線K2と、回転軸Cと被削材ブロック21の第一稜線21aとを結ぶ仮想線L2とが重なり合っている。したがって、マルチカッター10を被削材ブロック21に押圧すると当該押圧力が集中するため、円盤型カッター14の振動を防止することができる。これにより、フィン3の欠損や、溝4内のバリの発生を防止することができる。
On the other hand, according to the cutting process according to the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the traveling direction line K2 of the multi-cutter 10 from the rotation axis C, the rotation axis C, and the
また、マルチカッター10で被削材ブロック21を切り込む際に、押圧力が集中するため、押圧力を小さく設定することができる。これにより、円盤型カッター14の長寿命化を図ることができる。
Further, when the
また、図3の(b)及び(c)に示すように、本実施形態に係る第一切削工程によれば、切り込み深さWを被削材ブロック21の高さUよりも大きく設定したため、円盤型カッター14の先端をベース部材2に食い込ませることができる。これにより、円盤型カッター14の先端側の振動を防止することができるため、バリの発生を防止することができる。
Further, as shown in FIGS. 3B and 3C, according to the first cutting process according to the present embodiment, the cutting depth W is set to be larger than the height U of the
また、図5は、本実施形態に係る抜き取り工程を説明するための側面図である。図5に示すように、本実施形態に係る抜き取り工程によれば、マルチカッター10を鉛直線Mに沿って引き抜くことにより、マルチカッター10を最短距離で離脱させることができる。ここで、円盤型カッター14の外周と、被削材ブロック21の上面とが、側面視して交差する点を交差点21cとする。
FIG. 5 is a side view for explaining the extraction step according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, according to the extraction step according to the present embodiment, the multi-cutter 10 can be separated at the shortest distance by extracting the multi-cutter 10 along the vertical line M. Here, an
即ち、第一切削工程が終わった時点で、マルチカッター10の回転軸Cは、鉛直線Mの線上に位置する。この際、マルチカッター10の回転軸Cは、被削材ブロック21の上面よりも下方に押し込まれることはないため、第二稜線21bから交差点21cまでの距離Pと、切り込み深さWは、常にP>Wとなる。したがって、鉛直線Mに沿って上方に引き抜くことにより、マルチカッター10を被切削金属部材20から最短距離で離脱させることができる。そのため、マルチカッター10を引き抜く際に、第一切削工程で形成されたフィン3と円盤型カッター14が接触してバリが発生したり、フィン3の欠損等を防止したりすることができる。
That is, when the first cutting process is finished, the rotation axis C of the multi-cutter 10 is located on the vertical line M. At this time, since the rotation axis C of the multi-cutter 10 is not pushed below the upper surface of the
以上、本発明における最良の実施形態において説明したが、本発明は、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜変更が可能である。例えば、第一実施形態においては、円盤型カッター14の先端をベース部材2に食い込ませたが、食い込ませずに第一切削工程を行ってもよい。即ち、溝4の深さは、必要に応じて適宜設定すればよい。また、ベース部材2を設けずに、被削材ブロック21のみに対して本発明に係る溝入れ加工を行ってもよい。
以下に本発明の他の実施形態について説明する。説明する際に、第一実施形態と同等の部材には同等の符号を付し、重複する構成については説明を省略する。
As mentioned above, although demonstrated in the best embodiment in this invention, this invention can be changed suitably in the range which is not contrary to the meaning of this invention. For example, in the first embodiment, the tip of the disk-
Other embodiments of the present invention will be described below. In the description, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description of the overlapping configuration is omitted.
[第二実施形態]
本発明に係る第二実施形態は、第一切削工程の後に、第二切削工程を行う点で第一実施形態と相違する。第二切削工程は、具体的な図示はしないが、図3の(c)を参照して説明する。
第二切削工程は、第二稜線21b側から、第一稜線21a側に向かってマルチカッター10を水平移動(切り込み深さW一定)させる工程である。そして、円盤型カッター14の回転軸Cが第一稜線21aの鉛直線Mに位置した段階で第二切削工程が終了する。
[Second Embodiment]
The second embodiment according to the present invention is different from the first embodiment in that the second cutting step is performed after the first cutting step. The second cutting process will be described with reference to FIG.
The second cutting step is a step of moving the multi-cutter 10 horizontally (the cutting depth W is constant) from the
このように、第二切削工程によれば、第一切削工程によって形成された溝4内を円盤型カッター14が通過する。これにより、溝4内に残存する切粉を外部へ排出することができるとともに、溝4内に形成されたバリを切削して除去することができる。
なお、第二切削工程が終了したら、抜き取り工程を行えばよい。抜き取り工程は、第一実施形態に係る工程と略同等であるため、説明を省略する。
Thus, according to the second cutting process, the disk-
In addition, what is necessary is just to perform a extraction process, when a 2nd cutting process is complete | finished. Since the extraction process is substantially the same as the process according to the first embodiment, the description thereof is omitted.
[第三実施形態]
図6は、本発明に係る第三実施形態を示した側面図である。第三実施形態に係る切り込み工程は、被切削金属部材20に対して円盤型カッター14を斜めに切り込ませる点で第一実施形態と相違する。即ち、第三実施形態に係る切り込み工程は、切り込み工程の際に、円盤型カッター14を角度σで切り込ませてもよい。このように、円盤型カッター14を斜めに切り込ませたとしても、円盤型カッター14の回転軸Cから第一稜線21aを結ぶ仮想線L3と、円盤型カッター14の進行方向を平行にすることができる。これにより、円盤型カッター14を押圧する際の力を集中させることができるため、バリの発生を防止することができる。なお、角度σは、30°〜60°の範囲が好ましい。
[Third embodiment]
FIG. 6 is a side view showing a third embodiment according to the present invention. The cutting process according to the third embodiment is different from the first embodiment in that the
[第四実施形態]
図7は、本発明に係る第四実施形態を示した側面図である。第四実施形態は、被削材ブロック21の仮想稜線26dに沿って、断面視円弧状の凹部30を予め形成した点で第一実施形態と相違する。凹部30は、第四実施形態においては、円盤型カッター14の半径Rと略同等の曲率で形成されている。これにより、円盤型カッター14を被削材ブロック21に押圧した際に、凹部30に円盤型カッター14が線接触するため、好適に切削することができる。
[Fourth embodiment]
FIG. 7 is a side view showing a fourth embodiment according to the present invention. The fourth embodiment is different from the first embodiment in that a
1 ヒートシンク
2 ベース部材
3 フィン
4 溝
10 マルチカッター
14 円盤型カッター
15 スペーサ
20 被切削金属部材
21 被削材ブロック
21a 第一稜線
21b 第二稜線
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、
前記円盤型カッターを一方の稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含むことを特徴とする溝入れ加工方法。 A grooving method for forming a plurality of grooves by rotating a multi-cutter in which a plurality of disk-type cutters are stacked on a work material block exhibiting a rectangular parallelepiped,
Incising step of cutting to a predetermined depth of the work material block so that a straight line connecting one ridge line of the work material block and the rotation axis of the multi-cutter and a traveling direction of the disk cutter are parallel to each other When,
And a first cutting step of moving the disk-type cutter from one ridge line toward the other ridge line.
前記被削材ブロックの一方の稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、
前記円盤型カッターを一方の稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含み、
前記所定の深さは、前記被削材ブロックの高さよりも大きいことを特徴とする溝入れ加工方法。 A rotating multi-cutter in which a plurality of disk-type cutters are stacked on a metal member to be cut having a work block that has a rectangular parallelepiped shape and a base member disposed on the bottom surface of the work material block. A grooving method for forming a plurality of grooves,
A cutting step of cutting to a predetermined depth of the metal member to be cut so that a straight line connecting one ridge line of the work material block and the rotation axis of the multi-cutter and a traveling direction of the disk-type cutter are parallel to each other When,
A first cutting step of moving the disk-shaped cutter from one ridge line to the other ridge line, and
The grooving method according to claim 1, wherein the predetermined depth is larger than a height of the workpiece block.
前記円盤型カッターを他方の稜線から一方の稜線に向けて移動させる第二切削工程を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の溝入れ加工方法。 After the first cutting step,
The grooving method according to claim 1, further comprising a second cutting step of moving the disk-shaped cutter from the other ridge line toward the one ridge line.
直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の曲率を有する円弧状の凹部を形成するとともに、
前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記凹部の円弧の仮想中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被削材ブロックの所定の深さまで切り込む切り込み工程と、
前記円盤型カッターを一方の仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含むことを特徴とする溝入れ加工方法。 A grooving method for forming a plurality of grooves by rotating a multi-cutter in which a plurality of disk-type cutters are stacked on a work material block,
The exhibits rectangular along one edge line of the work material block, as well as the shape formed an arcuate recess having a curvature equivalent to the disk-shaped cutter,
A straight line connecting the rotational axis of one of the virtual ridge line and the multi-cutter of the work material block, Ri Do the traveling direction of the disk-shaped cutter and parallel, and, with one of the virtual ridge line of said work material block A cutting step of cutting to a predetermined depth of the work material block so that a straight line connecting the virtual center of the arc of the concave portion and the traveling direction of the disk-type cutter are parallel to each other ;
A first cutting step of moving the disk-type cutter from one virtual ridge line toward the other ridge line.
直方体を呈する前記被削材ブロックの一方の稜線に沿って、前記円盤型カッターと同等の曲率を有する円弧状の凹部を形成するとともに、
前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記マルチカッターの回転軸とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となり、かつ、前記被削材ブロックの一方の仮想稜線と前記凹部の円弧の仮想中心とを結ぶ直線と、前記円盤型カッターの進行方向とが平行となるように、前記被切削金属部材の所定の深さまで切り込む切り込み工程と、
前記円盤型カッターを一方の仮想稜線から他方の稜線に向けて移動させる第一切削工程と、を含み、
前記所定の深さは、前記被削材ブロックの高さよりも大きいことを特徴とする溝入れ加工方法。 A multi-cutter in which a multi-cutter, in which a plurality of disk-type cutters are stacked on a metal member to be cut, having a work material block and a base member disposed on the bottom surface of the work material block, is moved while rotating to form a plurality of grooves. A grooving method for forming
The exhibits rectangular along one edge line of the work material block, as well as the shape formed an arcuate recess having a curvature equivalent to the disk-shaped cutter,
A straight line connecting the rotational axis of one of the virtual ridge line and the multi-cutter of the work material block, Ri Do the traveling direction of the disk-shaped cutter and parallel, and, with one of the virtual ridge line of said work material block A cutting step of cutting to a predetermined depth of the metal member to be cut so that a straight line connecting the virtual center of the arc of the concave portion and the traveling direction of the disk-type cutter are parallel to each other ;
A first cutting step of moving the disk-shaped cutter from one virtual ridge line toward the other ridge line, and
The grooving method according to claim 1, wherein the predetermined depth is larger than a height of the workpiece block.
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