专利名称：工件上的凹陷形成方法
技术领域：
本发明涉及一种在可进行切削加工的金属或合成树脂等原材料所构成的 工件的表面上形成具有规定深度的凹陷的凹陷形成方法。
背景技术：
作为在金属或合成树脂等原材料所构成的工件的表面上形成规定形状的 凹陷的方法，已知有基于冲压的按压加工或化学蚀刻加工方法。在一般所采用 的基于冲压的按压加工中，在具有规定厚度的金属板的一个面上使进行冲压的 冲头朝着下方按压，在底部残留规定的板厚，从而在金属板上形成规定形状的 凹陷。
在化学蚀刻加工方法中，对金属板的一个面进行一般周知的化学蚀刻处 理，从而在金属板上形成凹陷。
然而，在上述现有的方法中，基于冲压的按压加工利用冲头进行按压，从 而在金属板上形成凹陷，因此，与凹陷的体积相应的金属被压入底部和周围， 周围的金属部分的组成被压縮而形成残余应力并巻曲，会显著影响平面度。另 外，因对凹陷按压而导致金属板的另一个面突出，平面度差到无法矫正的状态。 其结果是，由于残余应力的影响，凹陷会随时效变化而扭曲，导致尺寸变化， 有时会引起品质上的严重问题。另外，按压加工凹部需要较大的按压力，需要 输出功率大的冲床，且冲头的耐久性差，冲头的更换频率高，因此必然还会存 在成本上升的问题。
另一方面，在化学蚀刻加工方法中，由于从金属板的一个面以化学方法使 金属溶解来形成凹部，因此进行蚀刻所需的时间长，不适合大批量生产，必然 会存在成本上升的问题。另外，由于蚀刻加工无法按各部分进行溶解控制，因 此尺寸精度差，实用中受到限制。为了解决上述现有方法的技术问题，本申请人在日本特许第3318907号公 报(专利文献1)中提出了可在不对金属板造成较大应力的情况下形成凹部的、 金属板上的凹部形成方法以供实用。
上述专利文献1所公开的凹部形成方法的特征在于，使从具有规定厚度的 金属板的一个面侧按压形成比板厚尺寸小的规定形状的凹部、使上述凹部的金 属转移到上述金属板的另一个面侧而突出形成与上述凹部的深度大致等高的 凸部的工序、以及通过切削加工对该凸部从基端起进行切削以使该凸部与上述 另一个面成为同-一个面的工序反复进行多次，在上述金属板的一个面侧逐渐形 成规定深度的凹部。
专利文献l:日本特许第3318907号公报
采用上述凹部形成方法，由于按压形成金属板的规定形状的凹部的工序以 及切削凸部的工序针对金属板的一个面侧和另一个面侧实施，而且使这些工序 反复进行多次，因此需要从一个面侧和另一个面侧的两个面侧对金属板进行不 同的加工，存在工序复杂化的问题。由于通过冲压加工在金属板上形成规定形 状的凹部，因此还存在多少会造成应力的问题。另外，通过冲压来按压形成凹 部时，很难形成大面积，存在无法形成大凹部的问题。
发明内容
因此，本发明的技术课题在于提供一种容易在可进行切削加工的原材料构 成的工件的表面上形成即使面积较大也可使应力较小的具有规定深度的凹陷 的凹陷形成方法。另外，本发明的第二技术课题在于提供一种可使形成凹陷时 产生的切屑保持在凹陷内来防止分离的凹陷形成方法。
为了解决上述技术课题，本发明的工件上的凹陷形成方法使用前端侧形成 有刀刃部的切削工具以及移动装置，该移动装置将上述切削工具以与可进行切 削加工的原材料所构成的工件成规定角度的状态保持，使上述切削工具在利用 上述切削工具以规定角度对上述工件挖下的挖下方向和水平方向上相对移动， 上述凹陷形成方法的主旨在于通过片形成工序和之后的切削工序在上述工件 上形成规定深度的凹陷，在上述片形成工序中，使上述切削工具朝挖下方向移动，利用上述刀刃部对上述工件挖下，从而竖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动，切削上述切削片并使其分离；通 过片形成工序和切削工序来形成下一个凹陷，然后使片形成工序和切削工序依 次反复进行，从而在上述工件上形成具有规定深度和面积的凹陷，上述片形成 工序和切削工序使上述切削工具从与通过竖立形成上述切削片而形成的被加 工面隔开形成间距的上游侧位置沿挖下方向和水平方向相对移动。
另外，本发明的主旨在于，上述切削工具的宽度形成为与上述工件的规定 部位上形成的凹陷的宽度相等，利用上述切削工具对上述工件依次反复进行片 形成工序和切削工序，从而在上述工件上形成具有规定深度和宽度的凹陷。
另外，本发明的主旨在于，在片形成工序中，当利用上述切削工具对上述 工件挖下而竖立形成上述切削片时，使上述切削片形成为基端侧的板厚较厚并 朝着前端逐渐变薄，并使上述切削片的至少基端侧的两侧鼓出，在上述切削工 序中，使切下的切屑被上述凹陷的内壁夹持而得到保持。
另外，本发明的主旨在于，对于在上述工件的规定部位上形成的规定宽度 的凹陷，利用宽度比该凹陷的宽度小的上述切削工具形成宽度较窄的凹陷，形 成多列该宽度较窄的凹陷来形成宽度较大的规定宽度的凹陷。
另外，本发明的主旨在于，在上述工件的要形成凹陷的预定部位的至少一 端预先形成了具有规定深度和宽度的槽之后，使上述切削工具多次朝着挖下方 向移动来进行切削，直到上述切削工具的刀刃部到达上述槽的底面或底面附近 为止，从而形成从凹陷的底面至上述工件的表面的倾斜的被加工面，通过使上 述切削工具从与该被加工面隔开形成间距的上游侧位置沿挖下方向和水平方
向相对移动的片形成工序和切削工序来形成凹陷，之后，使片形成工序和切削 工序依次反复进行，从而在上述工件上形成具有规定深度和面积的凹陷。
另外，本发明的主旨在于，在上述工件的要形成凹陷的预定部位的一端通 过使上述切削工具朝着挖下方向移动来形成基端与上述工件连结的片，使该工 序进行一次至多次，直至上述刀刃部到达规定深度，从而形成从规定深度至上 述工件的表面的倾斜的被加工面。
另外，本发明的主旨在于，在上述工件的要形成凹陷的预定部位的一端通过使上述切削工具朝着挖下方向移动来形成基端与上述工件连结的片，使该工 序进行一次至多次，直至上述刀刃部到达规定深度，之后，使上述切削工具反 向并朝着挖下方向移动，对多个上述片进行切削来使其分离，从而形成被加工 面。
采用本发明的工件上的凹陷形成方法，利用切削工具对工件挖下而形成薄 壁的切削片，之后，当通过切削工具的水平移动来切削薄壁的切削片而使其分 离时，由于切削片形成为薄壁，因此可使对工件的应力变得极小，从而容易切 削。另外，由于利用切削工具对工件形成凹陷，因此即使是大面积的凹陷也可 容易地形成。
由于将切削工具的宽度形成为与凹陷的宽度相等，因此容易在工件的规定 部位上形成宽度与切削工具的宽度相等的凹陷，可利用片形成工序和切削工序 的反复次数来任意设定长度方向上的长度。
在片形成工序中，由于将切削片基端侧的板厚形成得较厚，因此切削片的 至少基端侧的两侧鼓出，在切削工序中，切下切削片而形成的切屑被凹陷的内 壁夹持，因此，切屑留在凹陷内，可防止切屑飞散。其结果是，可提前防止因 切屑附着在切削工具和工件上而容易引起切削工具的刀刃部的破损和损伤等。
由于将切削工具的宽度形成为比凹陷的宽度小，使片形成工序和切削工序 反复进行来形成宽度较窄的最初的凹陷，之后，相邻地形成第二宽度较窄的凹 陷，并根据需要形成多列凹陷，因此，容易形成大面积的凹陷。另外，通过使 用宽度比凹陷的宽度小的切削工具，能以轻微的力对工件进行切削，从而能进 一步减小对工件的应力。
在工件的要形成凹陷的预定位置的一端预先形成槽，并从该槽起利用切削 工具反复进行片形成工序和切削工序，从而可使凹陷的底面与内壁之间的角部 形成为直角。
通过在切削工具的刀刃部到达规定深度之前形成基端与工件连结的片，可 防止片分离。通过形成该片，可形成倾斜的被加工面，之后，通过利用上述切 削工具使片形成工序和切削工序依次反复进行，可在上述工件上形成具有规定 深度和面积的凹陷。在形成了凹陷后，当将工件的外形裁断成规定形状时，由于处于连结状态的片与工件的切屑形成一体，因此薄壁且轻量的片不会飞散， 可提前防止因切屑附着到工件和切削工具的刀刃部上而使其破损和损伤等。
在工件的要形成凹陷的预定部位的一端利用切削工具以规定间距依次形 成多个片后，通过利用切削工具对多个片进行切削来使其分离，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。
图1是表示本发明的工件上的凹陷形成方法的一例的立体图。
图2 (A)至图2 (F)是表示凹陷形成方法的工序的工序说明图。
图3是表示切屑被夹持在凹陷的内壁间的状态的说明图。
图4是表示切削片的放大剖视图。
图5 (A)、图5 (B)是表示凹陷的变形例的剖视图。
图6是表示分多次来形成凹陷时的例子的立体图。
图7 (A)至图7 (F)是表示当在工件的中央部位形成凹陷时形成被加工 面的工序的工序说明图。
图8是表示通过本发明的工件上的凹陷形成方法形成了凹陷后的工件的 剖视图。
图9是表示将凹陷底部的角部形成为直角的方法的剖视图。
图10是表示通过图9所示的方法形成了凹陷后的工件的剖视图。
图11 (A)至图11 (F)是表示防止切屑飞散的方法的工序说明图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的工件上的凹陷形成方法的各实施形态进行说明。
在工件上的凹陷形成方法中，作为工件使用的是可进行切削加工的金属原 材料或合成树脂原材料等原材料。在上述工件上形成凹陷用的切削工具以相对 于上述工件成规定角度(第一倾斜角度)的状态被移动装置保持。移动装置以 使上述切削工具沿以规定角度(第一倾斜角度)对上述工件挖下的挖下方向和水平方向(与工件的表面平行的平行方向)移动的形态使上述切削工具与 工件相对移动。通过使上述切削工具与上述工件相对移动，首先进行片形成工 序，使上述切削工具沿挖下方向移动，利用上述刀刃部对上述工件挖下，从而 竖立形成薄壁的切削片，接着进行切削工序，使上述切削工具沿水平方向(平 行方向)移动，切削上述切削片并使其从上述工件分离。由此，可在上述工件 上形成规定深度的凹陷。之后，将与上述切削片的竖立形成而形成的被加工面 隔开预先确定的形成间距的上游侧的部位作为切削起始点，从该处起进行上述 片形成工序和切削工序，然后，从与被加工面隔开形成间距的上游侧位置依次 反复进行上述片形成工序和切削工序，从而在上述工件上形成具有规定深度和 规定面积的最终的目标凹陷。 (实施形态1)
图1表示的是形成有凹陷2的工件1的结构。作为工件1使用的原材 料，使用的是由可进行切削的铁类、铝类、铜类、不锈钢类等金属或者工
程塑料等合成树脂构成的原材料。工件1最好构成为可形成凹陷2的平板 状、块状或球状。
图1所示的工件1由可进行切削加工的金属板构成，该金属板形成为 板厚t为0. 2ram至数mm的四边形，在工件1的一个面上形成有宽度W小于 工件1的宽度、深度d小于板厚t的凹陷2。利用切削工具10来形成凹陷 2。在图l所示的工件l中，使凹陷2的前端侧开口，并使后端侧形成倾斜 的被加工面la。
切削工具10在底面侧的前端形成有朝与移动方向正交的方向延伸的 刀刃部10a。刀刃部10a将底面侧刀刃面与前方侧刀刃面的角度设定成30 度到90度。切削工具10的宽度W被设定成与工件1上形成的凹陷2的宽 度W相等。切削工具IO被未图示的移动装置保持，相对于工件l以后端侧
处于高位的形态以规定角度e倾斜。切削工具io的倾斜角度e根据工件i
的材质、后述的片3的形成状态、所形成的凹陷2的深度等作适当设定， 但大致被设定成5度到30度。
上述移动装置供切削工具10进行安装，并将工件1在定位好的状态下固定。另外，上述移动装置动作，以使切削工具10以相对于工件1保持倾
斜角度e (第一倾斜角度)的状态前进并沿着对工件i挖下的挖下方向移 动，之后，使切削工具io沿着与工件i的表面平行的水平方向(平行方向) 移动。在本实施形态中说明了使工件i固定并使切削工具io移动的动作， 但也可使切削工具io固定并使工件i移动，另外，还可使切削工具io和 工件i双方移动，只要使切削工具io与工件i相对移动，可使任一方移动。
下面参照图2对在工件1上形成凹陷2的方法进行说明。例如板厚为 0. 2ram至数mm的铝和铜等可切削的金属板在定位好的状态下固定在未图示 的移动装置上。切削工具10以倾斜了规定角度e的状态保持在移动装置上。
如图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朝挖下方向移动， 像双点划线所示的那样分多次切削，直至工件l的一端成为凹陷2的深度d。 接着，使切削工具10的刀刃部10a与隔开尺寸1的上游侧位置抵接，之后， 如图2 (B)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向移动，开始竖立形成 切削片3。切削片3的板厚可根据工件1的材质、硬度、切削工具10和上 述移动装置的能力、或者对工件1施加的应力的许用范围等作任意设定， 但切削片3的基端部分的板厚被设定成大致0. 05ram至2mm左右。
如图2 (C)所示，当切削工具10的刀刃部10a到达上述的凹部2的 深度d时，使切削工具10向挖下方向的移动停止，从而结束片形成工序。 之后，过渡到切削工序，如图2 (D)所示，使切削工具IO沿着与之后形成 的凹陷2的底面平行的水平方向移动。通过该水平移动，图2 (C)所示的 切削片3被切削而成为切屑4，从工件1分离。由此，在工件1的一端上形 成宽度与切削片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与隔开尺寸1的上游侧位置抵接 后，如图2 (C)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向移动，进行竖立 形成第二切削片3的片形成工序，接着过渡到切削工序，如图2 (F)所示， 使切削工具IO沿水平方向移动，对第二切削片3的基端进行切削。此时， 将通过对切削片3的切削而从工件1分离的切屑4如后所述地夹持在凹陷2的内壁2a之间以防止其飞散。这样，通过对切削片3的切削，在工件l的 一端上与最初的凹陷2连续地形成宽度与切削片3的基端相等的凹陷2。
然后，进行定位工序，使切削工具10的刀刃部10a与隔开尺寸l的上 游侧位置(切削开始位置)抵接，接着进行片形成工序，使切削工具10朝 挖下方向移动并竖立形成下一个切削片3，之后，进行切削工序，使切削工 具10沿水平方向移动，通过切削切削片3来使切屑4从工件1分离，反复 进行上述工序。由此，如图1所示，形成与切削工具IO的刀刃部10a的宽 度W相等的宽度W的凹陷2。这样，在依次反复进行片形成工序和切削工序 的状态下，如图1所示，在凹陷2内，多片切屑4被夹持在凹陷2的内壁 2a之间。利用适当的方法将多片切屑4一并除去。在凹陷2的两侧和工件 1的另一端侧，在三条边上形成最初的板厚t的檐部lb。在工件1的另一 端侧残留有被加工面la。另外，也可利用适当的方法将该被加工面la除去， 与凹陷2的两侧同样，将内角形成为直角。
图3是表示切屑4因被夹持在凹陷2的内壁2a之间而得到保持的状态的 说明图。在片形成工序中，若使切削工具10的刀刃部10a的锋利度形成得稍 钝，则如图4所示，在竖立形成切削片3时，切削片3基端侧的板厚tl变厚， 并朝着前端变薄。因此，切削片3的高度h比被加工面la的长度ll短。这是 因刀刃部10a的切削阻力而引起的，在切削片3基端侧的板厚tl变厚的同时， 如图3中的箭头所示，在切削片3的两侧鼓出。其结果是，切削片3被夹持在 凹陷2的内壁2a之间而得到保持。之后，在切削工序中，即使对切削片3的 基端进行切削，切屑4仍会维持被夹持在凹陷2的内壁2a之间的状态，因此， 可防止切屑4飞散。
如图3所示，若将切削工具IO的刀刃部10a的底面两侧形成为大致直 角，则切削片3的两侧与凹陷2的内壁2a之间的接触面积增大，因此有时 很难将切屑4除去。这种情况下，如图5 (A)、图5 (B)所示，可通过改 变切削工具10的刀刃部10a来减小接触面积。另外，图5 (A)的刀刃部 10a形成为从底面朝着上面逐渐增大。若利用该切削工具IO来形成切削片 3，则切削片3的两侧在凹陷2的内壁2a的宽度较窄的底面侧被紧紧夹持，在宽度较大的开口侧分离或被较弱地夹持，因此，可容易保持和除去切屑4。
另外，图5 (B)的刀刃部10a将底面两侧形成为圆弧状。使用该切削工具 10，凹陷2底面侧的宽度变窄，开口侧的宽度增大，从而切削片3在凹陷2 的内壁2a的底面侧被紧紧夹持，在开口侧分离或被较弱地夹持。因此，采 用该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，将切削片3的板厚 设定成大致0.05ram至2隱左右的薄壁并竖立形成，之后，在切削工序中，通 过切削工具10的水平移动来对薄壁的切削片3进行切削并使其分离，从而可 使对工件1的应力变得极小。通过适当地设定切削工具10的宽度W，还可容易 地形成大面积的凹陷2。由于只需通过使切削工具10沿挖下方向和水平方向两 个方向移动的简单动作就可形成凹陷2，因此移动装置的结构简单，另外，由 于切削片3壁薄，因此可以是小型的移动装置，可廉价地制造，并可减少包括 移动装置的折旧在内的成本。 (实施形态2)
在上面说明的实施形态1中表示了规定宽度W的凹陷2由同样设定成宽度 W的切削工具10来形成的方法，在形成工件1的材质、硬度、移动装置的能力、 或者宽度大的凹陷的场合，最好使形成凹陷的工序反复进行多次。图6表示的 是适用于该场合的实施例。
在图6中，切削工具10的宽度W10被设定成比工件1的凹陷2的宽度 W2小。此时，切削工具10的宽度W10最好被设定成凹陷2的宽度W2的几 分之一的较窄的宽度，在图6的例子中，被设定成二分之一的较窄的宽度。 若与最初形成的凹陷2c重叠地形成相邻的第二凹陷2d，则不一定要将切削 工具10的宽度W10设定成几分之一。
首先，如图右侧所示，利用宽度被设定成比凹陷2的宽度W2小的切削 工具10来形成宽度较窄的最初的凹陷2c。该凹陷形成方法与图2 (A)至 图2 (F)所示的方法相同，反复进行片形成工序和切削工序，在此省略其 说明。与这样形成的最初的宽度较窄的凹陷2a相邻地形成第二凹陷2d。该 第二凹陷2d的形成方法也与上述的图2 (A)至图2 (F)所示的方向相同，反复进行片形成工序和切削工序，在此省略其说明。当在最初的宽度较窄 的凹陷2c与相邻的第二凹陷2d之间形成有一定间隙时，有时会产生一些
突起。为了避免这种情况，最好将切削工具10的宽度W10设定成比凹陷2 的宽度W2的几分之一稍大，稍许重叠地形成相邻的凹陷2c、 2d。 (实施形态3)
图7 (A)至图7 (F)表示的是当在位于工件1上表面的凹陷形成面的 预定部位形成凹陷2时预先形成被加工面la的方法。首先，如图7 (A)所 示，使切削工具10的刀刃部10a以角度9朝挖下方向移动，并以刺入工件 1的预定部位的一端的形态插入。由此，在工件1的上表面竖立形成小片 lb。接着，在从片lb离开的位置上使切削工具IO朝挖下方向移动，从而 形成下一个片lb。之后，反复形成片lb，如图7 (B)所示，形成多个片 lb，直至切削工具10的刀刃部10a到达预定的凹陷2的深度d。其结果是， 在切削工具10的底面下方形成一侧的被加工面lc。接着，在使切削工具 10的移动方向或工件1的朝向反向后，使切削工具10的刀刃部10a以角度 e朝挖下方向移动，对多个片lb进行切削并使其分离，从而形成被加工面 la。
此时，可一次性切削多个片lb，但为了将对工件1的应力控制在最小 限度，最好分多次慢慢地进行切削。即，如图7 (C)所示，首先利用切削 工具10从多个片lb的前端对中央部分的适当部位进行切削，接着如图7
(D)所示，对多个片lb的基端进行切削，从而形成被加工面la。之后， 在片形成工序中，使切削工具10的刀刃部10a与隔开规定尺寸的上游侧位 置抵接，之后，如图7 (E)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向移动， 竖立形成切削片3。接着，如图7 (F)所示，在切削工序中，使切削工具 IO沿水平方向移动，对切削片3进行切削而使其从工件1分离，从而在工 件1上形成宽度与切削片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与隔开规定尺 寸的上游侧位置抵接后使切削工具IO朝挖下方向移动，竖立形成下一个切 削片3，之后，在切削工序中，使切削工具IO沿水平方向移动来对切削片3进行切削，从而使切削片3从工件1分离，反复进行上述工序，从而如图 8所示，在工件1的上表面中央部形成规定宽度的凹陷2。在该工件1的凹 陷2中，在一侧形成有被加工面lc，在另一侧形成有被加工面la。 (实施形态4)
在上述各实施形态的工件1的凹陷2中，至少在一侧形成倾斜的被加 工面，但根据用途的不同，有时需要与凹陷2的两侧同样，使底面与内壁 之间的角部形成直角。这种情况下，最好是在预先形成了具有规定深度和 宽度的槽之后形成凹陷2。
艮P，如图9所示，在工件1的要形成凹陷2的预定部位的至少一端预 先形成具有规定深度d和宽度W的槽5。槽5例如可用端铣刀6或钻头等适 当的加工工具形成。在形成了槽5后，在使切削工具10的刀刃部10a朝向 该槽5的状态下，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朝挖下方向移动，像双点划线所示的那样分多次切 削，直至工件1的一端成为凹陷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与隔开尺寸的上游侧位置抵接，使切削工具10以 角度e朝挖下方向移动，从而竖立形成切削片3，之后，在切削工序中，使 切削工具IO沿水平方向移动来对切削片3进行切削，从而使切削片3从工 件1分离，反复进行上述工序，从而在凹陷2的一侧使底面与内壁之间的 角度形成为直角。
在此状态下，如图10中的双点划线所示，在凹陷2的另一侧残留有被 加工面la，因此，首先，使切削工具IO或工件1反向，朝着要形成凹陷2 的预定部位的另一端形成的槽5分多次进行切削，直至到达凹陷2的深度d， 从而形成被加工面。接着，反复依次进行使凹陷2的底面成为如图IO所示 的平坦状的片形成工序和切削工序，从而如图10所示，在工件l上形成具 有规定深度和面积的凹陷2。在该工件1的凹陷2中，底面与内壁之间的角 部形成为直角。
(实施形态5)
在上述的图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，因此如图2 (A)所示，使切削工具10以角度e朝挖下方向 移动，像双点划线所示的那样分多次进行切削，直至工件1的一端成为凹 陷2的深度d。通过该切削，薄壁的片状切屑从工件1分离，壁薄且轻量的 切屑可能会因飞散而附着到工件和切削工具的刀刃部上，从而导致破损和 损伤等。另外，当切削工具IO超过工件1的一端时，负载突然消失，会产 生穿透现象，因此，有时会使切削工具10的刀刃部10a受损或恶化，使寿 命显著縮短。为了避免这种问题，最好通过图ll所示的方法来形成被加工 面la。
首先，如图11 (A)所示，使切削工具10的刀刃部10a以角度9朝挖 下方向移动，并以刺入工件1的一端附近的形态插入。由此，在工件1的 上表面竖立形成小片lb。接着，如图11 (B)所示，在从片lb离开的位置 上使切削工具IO朝挖下方向移动，从而形成下一个片lb。之后，反复形成 片lb，如图11 (C)所示，形成多个片lb，直至切削工具10的刀刃部10a 到达预定的凹陷2的深度d。其结果是，在工件1上形成被加工面la。此 时，多个片lb的基端与工件l连结。
之后，如图11 (C)所示，使切削工具10的刀刃部10a与隔开尺寸1 的上游侧位置抵接，之后，如图ll (D)所示，进行片形成工序，使切削工 具10以角度e朝挖下方向移动来竖立形成切削片，接着过渡到切削工序， 使切削工具IO沿水平方向移动来对切削片的基端进行切削。此时，因切削 片的切削而从工件1分离的切屑4如后所述地被夹持在凹陷2的内壁2a之 间而防止飞散。这样，通过切削片3的切削，在工件1的一端上与最初的 凹陷2连续地形成宽度与切削片的基端相等的凹陷2。
然后，进行片形成工序，使切削工具10的刀刃部10a与隔开尺寸1的 上游侧位置抵接，使切削工具10朝挖下方向移动并竖立形成下一个切削片， 之后，进行切削工序，使切削工具IO沿水平方向移动，通过切削切削片来 使切屑4从工件1分离，反复进行上述工序，从而在工件1上形成凹陷2。 这样，在依次反复进行片形成工序和切削工序的状态下，如图ll(E)所示， 在凹陷2内，多片切屑4以夹持在凹陷2的内壁2a之间的状态得到保持。在后面的工序中，利用适当的方法将多片切屑4一并除去。
在除去了多片切屑4的状态下，在工件1的一端附近残留有与工件1
连结的多个片lb。通常情况下，在凹陷2的周围形成最初的板厚t的檐部， 将该檐部切断成为规定形状来形成完成品。此时，如图11 (F)所示，残留 在工件1的一端附近的多个片lb也被从凹陷2侧切断，多个片lb与工件1 的切屑ld—体分离。由此，多个片lb不会各自飞散，可提前防止因附着 到工件和切削工具的刀刃部上而导致切削工具的刀刃部破损和损伤等，并 可提前防止因上述穿透现象而导致切削工具10损伤或恶化。
上面基于实施例对本发明进行了具体说明，但本发明并不局限于上述 实施例，当然可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，即使是在 作为工件的原材料而使用粘性较小的金属或合成树脂并将片切断时，也可 应用本发明的形成方法。上述各实施例使用了板状的金属板，但对于经冲 压加工的零件、成形零件等具有立体结构的工件或者由其它零件装配而成 的工件也适用。作为切削工具，也可变更为适当的构造，例如将前端的刀 刃部分割成多个来同时形成多个片，从而形成多个凹陷等。
权利要求
1.一种工件上的凹陷形成方法，将前端侧形成有刀刃部的切削工具以与可进行切削加工的原材料所构成的工件成规定角度的状态保持，使所述切削工具在利用所述切削工具以规定角度对所述工件挖下的挖下方向和水平方向上相对移动，从而在所述工件上形成凹陷，其特征在于，通过片形成工序和之后的切削工序在所述工件上形成规定深度的凹陷，在所述片形成工序中，使所述切削工具朝挖下方向移动，利用所述刀刃部对所述工件挖下，从而竖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动，对所述切削片的基端进行切削而使切屑分离，通过片形成工序和切削工序来形成下一个凹陷，然后使片形成工序和切削工序依次反复进行，从而在所述工件上形成具有规定深度和面积的凹陷，所述片形成工序和切削工序使所述切削工具从与由于竖立形成所述切削片而形成的被加工面隔开形成间距的上游侧位置沿挖下方向和水平方向相对移动。
2. 如权利要求1所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，所述切削工具的宽度形成为与所述工件的规定部位上形成的凹陷的宽度相等，利用所述切 削工具对所述工件依次反复进行片形成工序和切削工序，从而在所述工件上形 成具有规定深度和宽度的凹陷。
3. 如权利要求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，当利用所述切削工具对所述工件挖下而竖立形成所述切削片时，使所述 切削片形成为基端侧的板厚较厚并朝着前端逐渐变薄，并使所述切削片的至少 基端侧的两侧鼓出，在所述切削工序中，使切下的切屑被所述凹陷的内壁夹持 而得到保持。
4. 如权利要求1至3中任一项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预定部位的至少一端预先形成了具有规定深度和 宽度的槽之后，使所述切削工具多次朝着挖下方向移动来进行切削，直到所述 切削工具的刀刃部到达所述槽的底面或底面附近为止，从而形成从凹陷的底面 至所述工件的表面的倾斜的被加工面，通过使所述切削工具从与该被加工面隔开形成间距的上游侧位置沿挖下方向和水平方向相对移动的片形成工序和切 削工序来形成凹陷，之后，使片形成工序和切削工序依次反复进行，从而在所 述工件上形成具有规定深度和面积的凹陷。
5. 如权利要求1至3中任一项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预定部位的一端通过使所述切削工具朝着挖下方 向移动来形成基端与所述工件连结的片，使该工序进行一次至多次，直至所述 刀刃部到达规定深度，从而形成从规定深度至所述工件的表面的倾斜的被加工 面。
6. 如权利要求5所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工件 的要形成凹陷的预定部位的一端通过使所述切削工具朝着挖下方向移动来形 成基端与所述工件连结的片，使该工序进行一次至多次，直至所述刀刃部到达 规定深度，之后，使所述切削工具反向并朝着挖下方向移动，对多个所述片进 行切削来使所述片分离，从而形成被加工面。
7. 如权利要求1所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，对于在所述 工件的规定部位上形成的规定宽度的凹陷，利用宽度比该凹陷的宽度小的所述 切削工具来形成宽度较窄的凹陷，形成多列该宽度较窄的凹陷来形成宽度较大 的规定宽度的凹陷。
8. 如权利要求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预定部位的至少一端预先形成了具有规定深度和宽度的槽之 后，使所述切削工具多次朝着挖下方向移动来进行切削，直到所述切削工具的 刀刃部到达所述槽的底面或底面附近为止，从而形成从凹陷的底面至所述工件 的表面的倾斜的被加工面，通过使所述切削工具从与该被加工面隔开形成间距 的上游侧位置沿挖下方向和水平方向相对移动的片形成工序和切削工序来形 成凹陷，之后，使片形成工序和切削工序依次反复进行，从而在所述工件上形 成具有规定深度和面积的凹陷。
9. 如权利要求7所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工件 的要形成凹陷的预定部位的一端通过使所述切削工具朝着挖下方向移动来形 成基端与所述工件连结的片，使该工序进行一次至多次，直至所述刀刃部到达规定深度，从而形成从规定深度至所述工件的表面的倾斜的被加工面。
10.如权利要求9所述的工件上的凹陷形成方法，其特征在于，在所述工 件的要形成凹陷的预定部位的一端通过使所述切削工具朝着挖下方向移动来 形成基端与所述工件连结的片，使该工序进行一次至多次，直至所述刀刃部到 达规定深度，之后，使所述切削工具反向并朝着挖下方向移动，对多个所述片 进行切削来使所述片分离，从而形成被加工面。
全文摘要
一种工件上的凹陷形成方法，作为凹陷形成对象的工件(1)由可进行切削加工的原材料构成，凹陷形成用的切削工具(10)以与工件(1)成规定角度的状态保持在移动装置上，在片形成工序中，使切削工具(10)相对于工件以规定角度朝着挖下方向移动，从而竖立形成薄壁的切削片(3)，在切削工序中，使切削工具(10)沿水平方向移动，对切削片(3)进行切削并使其从工件(1)分离，通过使片形成工序和切削工序依次反复进行，在工件(1)上形成具有规定深度(d)和面积的凹陷(2)。容易在工件的表面上形成即使面积较大也可使应力较小的具有规定深度的凹陷。
文档编号B23P13/00GK101612699SQ20081012507
公开日2009年12月30日 申请日期2008年6月24日 优先权日2008年6月24日
发明者宫原英行 申请人:中村制作所株式会社