JP5527543B2 - Burnishing method - Google Patents

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Description

本発明は、バニシング加工方法に関し、特に、加工条件等を最適に設定できるバニシング加工方法に関する。   The present invention relates to a burnishing method, and more particularly to a burnishing method capable of optimally setting processing conditions and the like.

従来、金属製品の耐摩耗性や疲労強度を向上させるための表面仕上げ法としてバニシング加工がある。バニシング加工とは、ローラ等のツールによって、材料表面を塑性変形させることにより表面の凹凸を均一にし、加工硬化によって材料の表面硬度を上昇させる方法である。この方法は、他の方法と比べて、短時間で表面粗さを小さくし、且つ、仕上げ面の硬度を向上できる等の利点を有する(例えば、特許文献1参照)。   Conventionally, there is burnishing as a surface finishing method for improving wear resistance and fatigue strength of metal products. Burnishing is a method in which the surface of a material is plastically deformed by a tool such as a roller to make the surface unevenness uniform, and the surface hardness of the material is increased by work hardening. Compared with other methods, this method has advantages such as reducing the surface roughness in a short time and improving the hardness of the finished surface (for example, see Patent Document 1).

例えば、円柱材料に対するローラバニシング加工において、ローラ間の径をツール径と呼び、バニシング加工前の円柱材料の径とツール径との差をバニシング量(又はバニシ量)と呼ぶ。そして、ローラバニシング加工を実施する際には、加工後に要求される材料の寸法や表面粗さに応じて、バニシング量、ローラの回転数、ローラの送り速度等の加工条件を適宜調節しなければならない。従来、これらの設定は、熟練者によって人手で行われている。   For example, in roller burnishing for a cylindrical material, the diameter between the rollers is called a tool diameter, and the difference between the diameter of the cylindrical material before the burnishing and the tool diameter is called a burnishing amount (or burnishing amount). When carrying out roller burnishing processing, the processing conditions such as burnishing amount, roller rotation speed, roller feed speed, etc. must be adjusted as appropriate in accordance with the dimensions and surface roughness of the material required after processing. Don't be. Conventionally, these settings are manually performed by an expert.

特開2009−220225号公報JP 2009-220225 A

しかし、従来の熟練者によるバニシング加工の条件設定では、コスト及び時間がかかるという問題があった。また、発明者らの研究によって、バニシング加工前の金属製品の表面粗さによってもバニシング加工による寸法変化量やバニシング加工後の表面粗さが変わってくるという知見が得られており、最適なバニシング加工の条件の設定は熟練者であっても困難であるという問題があった。   However, the conventional condition setting for burnishing by an expert has a problem of cost and time. In addition, the inventors have learned that the amount of dimensional change due to burnishing and the surface roughness after burnishing change depending on the surface roughness of the metal product before burnishing, and the optimum burnishing There is a problem that it is difficult to set processing conditions even for an expert.

本発明は、上述した問題点に鑑み創案されたものであり、簡便且つ短時間にバニシング加工条件の設定をすることができるバニシング加工方法を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of the above-described problems, and an object thereof is to provide a burnishing method capable of setting burnishing conditions easily and in a short time.

本発明によれば、回転するローラで金属材料の表面を押し潰すバニシング加工を行って、前記金属材料の表面粗さ値及び寸法を要求表面粗さ値及び要求寸法にするバニシング加工方法であって、バニシング加工後の加工後表面粗さ値に対するバニシング量とバニシング加工前の加工前表面粗さ値との関係を示す第一応答曲面を作成する第一応答曲面作成工程と、前記第一応答曲面上の複数の任意の点を選択する任意点選択工程と、前記任意点選択工程で選択した各点のバニシング量及び加工前表面粗さ値について、前記加工後表面粗さ値に対する前記ローラの回転数と前記ローラが移動する速度である送り速度との関係を示す第二応答曲面をそれぞれ作成する第二応答曲面作成工程と、前記各第二応答曲面における前記加工後表面粗さ値の最大値に対するバニシング量及び加工前表面粗さ値との関係を示す第三応答曲面を作成する第三応答曲面作成工程と、前記各第二応答曲面における前記加工後表面粗さ値の最小値に対するバニシング量及び加工前表面粗さ値との関係を示す第四応答曲面を作成する第四応答曲面作成工程と、前記第三応答曲面と前記第四応答曲面とによって囲まれる空間について、前記加工後表面粗さ値が前記要求表面粗さ値以下となるバニシング量及び加工前表面粗さ値を選択する第一条件選択工程と、前記第一条件選択工程で選択したバニシング量及び加工前表面粗さ値について、前記加工後表面粗さ値に対する回転数及び送り速度の関係を示す第五応答曲面を作成する第五応答曲面作成工程と、前記第五応答曲面について前記加工後表面粗さ値が前記要求表面粗さ値以下となる回転数及び送り速度を選択する第二条件選択工程と、バニシング加工前後の寸法変化量に対する、前記バニシング量、前記加工前表面粗さ値、前記回転数及び前記送り速度のうちの二条件の関係を示す第六応答曲面を作成する第六応答曲面作成工程と、前記第六応答曲面の前記二条件に前記第一条件選択工程又は前記第二条件選択工程で選択した数値を代入して寸法変化量を決定し、決定した寸法変化量と前記要求寸法とを足した値を前記金属材料の加工前寸法として算出する第三条件算出工程と、前記第二条件選択工程で選択した回転数及び送り速度並びに前記第一条件選択工程で選択したバニシング量で、前記第三条件算出工程で算出した前記加工前寸法及び前記第一条件選択工程で選択した前記加工前表面粗さ値を有する金属材料にバニシング加工を実施するバニシング加工工程と、を有することを特徴とするバニシング加工方法が提供される。   According to the present invention, there is provided a burnishing method that performs burnishing by crushing a surface of a metal material with a rotating roller so that the surface roughness value and dimension of the metal material are required surface roughness value and required dimension. A first response curved surface creating step for creating a first response curved surface indicating a relationship between a burnishing amount with respect to a post-processing surface roughness value after burnishing and a pre-processing surface roughness value before burnishing, and the first response curved surface Rotation of the roller with respect to the post-processing surface roughness value with respect to the arbitrary point selection step of selecting a plurality of arbitrary points above, and the burnishing amount and pre-processing surface roughness value of each point selected in the arbitrary point selection step A second response curved surface creating step for creating a second response curved surface showing the relationship between the number and the feed speed, which is the speed at which the roller moves, and a maximum surface roughness value after processing on each second response curved surface. A third response curved surface creating step for creating a third response curved surface showing the relationship between the burnishing amount with respect to the value and the surface roughness value before processing, and burnishing with respect to the minimum value of the surface roughness value after processing on each second response curved surface A fourth response curved surface creating step for creating a fourth response curved surface showing the relationship between the quantity and the surface roughness value before processing, and the space surrounded by the third response curved surface and the fourth response curved surface. A first condition selection step for selecting a burnishing amount and a surface roughness value before processing in which the roughness value is equal to or less than the required surface roughness value, and a burnishing amount and a surface roughness value before processing selected in the first condition selection step. A fifth response surface creating step for creating a fifth response surface showing the relationship between the rotational speed and the feed rate with respect to the surface roughness value after processing, and the surface roughness value after processing for the fifth response surface is the request A second condition selection step for selecting a rotation speed and a feed speed that are equal to or less than the surface roughness value, and the burnishing amount, the surface roughness value before the processing, the rotation speed, and the feed speed with respect to the dimensional change amount before and after the burnishing. Selected from the first condition selection step or the second condition selection step for the second condition of the sixth response surface and the sixth response surface creation step of creating a sixth response surface showing the relationship between the two conditions A third condition calculating step for determining a dimensional change amount by substituting a numerical value, and calculating a value obtained by adding the determined dimensional change amount and the required dimension as a pre-processing dimension of the metal material, and the second condition selecting step The rotational speed and feed speed selected in step 1 and the burnishing amount selected in the first condition selection step, the pre-processing dimensions calculated in the third condition calculation step, and the pre-processing surface roughness selected in the first condition selection step. Value There is provided a burnishing method characterized by comprising a burnishing step for performing burnishing on a metal material.

前記任意点選択工程は、前記第一応答曲面の各頂点と前記第一応答曲面内を格子状に複数に分割した交点とを選択する工程であってもよい。   The arbitrary point selecting step may be a step of selecting each vertex of the first response surface and an intersection obtained by dividing the inside of the first response surface into a plurality of grids.

前記第一条件選択工程は、前記第三応答曲面と前記第四応答曲面とによって囲まれる空間について、前記加工後表面粗さ値が前記要求表面粗さ値となる平面又は前記要求表面粗さ値以下となる空間の重心点又は中心点のバニシング量及び加工前表面粗さ値を選択する工程であってもよい。   In the first condition selection step, a plane in which the post-processing surface roughness value becomes the required surface roughness value or the required surface roughness value for the space surrounded by the third response curved surface and the fourth response curved surface It may be a step of selecting the barycentric point of the space or the burnishing amount of the central point and the surface roughness value before processing as follows.

前記第二条件選択工程は、前記第五応答曲面について前記加工後表面粗さが前記要求表面粗さ値となる曲線又は前記要求表面粗さ値以下となる曲面の重心点又は中心点の回転数及び送り速度を選択する工程であってもよい。   In the second condition selection step, the rotation speed of the center point or the center point of the curved surface whose surface roughness after processing is the required surface roughness value or the required surface roughness value or less for the fifth response curved surface And a step of selecting a feed rate.

前記表面粗さ値は、例えば、算術平均粗さ値又は最大高さ粗さ値である。   The surface roughness value is, for example, an arithmetic average roughness value or a maximum height roughness value.

前記第一応答曲面作成工程よりも前に、前記第一乃至第六応答曲面を作成するためのデータを計測し、計測したデータを格納したデータベースを作成するデータベース作成工程を有していてもよい。   Prior to the first response curved surface creation step, there may be a database creation step of measuring data for creating the first to sixth response curved surfaces and creating a database storing the measured data. .

前記バニシング加工工程の前に、前記金属材料を前記第三条件算出工程で算出した前記加工前寸法及び前記第一条件選択工程で選択した前記加工前表面粗さ値を有する素材に加工する成型加工工程を有していてもよい。   Before the burnishing process, the metal material is processed into a material having the pre-process dimension calculated in the third condition calculation process and the pre-process surface roughness value selected in the first condition selection process. You may have a process.

また、本発明によれば、回転するローラで金属材料の表面を押し潰すバニシング加工を行って、前記金属材料の表面粗さ値及び寸法を要求表面粗さ値及び要求寸法にするバニシング加工方法であって、少なくとも、前記金属材料に対する、バニシング量と、バニシング加工前の加工前表面粗さ値と、前記ローラの回転数と、前記ローラが移動する速度である送り速度と、を含むデータベースを作成し、前記データベースに格納されたデータに基づいて、バニシング加工後の加工後表面粗さ値及びバニシング加工前後の寸法変化量に対する応答曲面を作成し、前記応答曲面から、前記要求表面粗さ値及び前記要求寸法を用いて、前記金属材料の加工前寸法及び加工前表面粗さ値並びに前記ローラの回転数及び送り速度を導出し、導出した前記加工前寸法及び前記加工前表面粗さ値を有する金属材料に対して、導出した前記回転数及び前記送り速度でバニシング加工を行う、ことを特徴とするバニシング加工方法が提供される。   Further, according to the present invention, there is provided a burnishing method in which a surface roughness value and a dimension of the metal material are changed to a required surface roughness value and a required dimension by performing a burnishing process that crushes the surface of the metal material with a rotating roller. A database including at least a burnishing amount, a pre-processing surface roughness value before burnishing, a rotation speed of the roller, and a feed speed that is a speed at which the roller moves is created for the metal material. Then, based on the data stored in the database, a post-processing surface roughness value after burnishing and a response surface for the dimensional change before and after burnishing are created, and from the response surface, the required surface roughness value and Using the required dimensions, the pre-processing dimension and pre-processing surface roughness value of the metal material, the rotational speed and feed speed of the roller are derived, and the derived addition Relative to the front dimensions and metallic materials with the unmachined surface roughness values, deriving the perform burnishing at a rotational speed and the feed rate was, burnishing wherein the is provided.

上述した本発明に係るバニシング加工方法によれば、所定のパラメータに基づく応答曲面を作成し、該応答曲面からバニシング加工条件を決定することができるので、簡便且つ短時間にバニシング加工条件の設定をすることができる。したがって、熟練者に頼ることなくバニシング加工の条件設定を行うことができる。   According to the burnishing processing method according to the present invention described above, a response curved surface based on a predetermined parameter can be created, and the burnishing processing conditions can be determined from the response curved surface. Therefore, the burnishing processing conditions can be easily set in a short time. can do. Therefore, it is possible to set conditions for burnishing without depending on a skilled person.

また、バニシング加工の条件を特定し、バニシング加工前の金属材料を所定の寸法及び粗さ値を有する形状に成型加工することにより、バニシング加工の条件設定や変更を行う回数を低減することができ、最適なバニシング加工の条件を維持したままバニシング加工を行うことができ、安定したバニシング加工を行うことができる。   In addition, by specifying the conditions for burnishing and molding the metal material before burnishing into a shape with a predetermined size and roughness value, the number of burnishing conditions can be set and changed. The burnishing can be performed while maintaining the optimum burnishing conditions, and the stable burnishing can be performed.

バニシング加工の原理を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the principle of burnishing. 本発明の実施形態に係るバニシング加工方法に使用するバニシング工具を示す図であり、(a)は、バニシング量及びツール径、(b)は回転数、(c)は送り速度、を説明するための図である。It is a figure which shows the burnishing tool used for the burnishing processing method which concerns on embodiment of this invention, (a) is a burnishing amount and a tool diameter, (b) is a rotation speed, (c) is for demonstrating feed speed. FIG. 加工前表面粗さ値のバニシ量(直径)及び実際の直径変化量に対する分布図である。It is a distribution map with respect to the burnishing amount (diameter) of the surface roughness value before processing, and the actual amount of diameter change. 金属材料のバニシング加工前後の表面形状の模式図であり、(a)は加工前表面粗さ値Raが1〜3[μm]の場合、(b)は加工前表面粗さ値Raが5〜7[μm]の場合、を示している。It is a schematic diagram of the surface shape before and after the burnishing processing of the metal material, (a) when the surface roughness value Ra before processing is 1 to 3 [μm], (b) is a surface roughness value Ra before processing is 5 The case of 7 [μm] is shown. (a)はステンレス鋼、(b)はチタン合金、のバニシング量と加工前表面粗さ値に対する寸法変化量の応答曲面を示し、(c)はステンレス鋼、(d)はチタン合金、のバニシング量と加工前表面粗さ値に対する加工後表面粗さ値の応答曲面を示している。(A) is a stainless steel, (b) is a titanium alloy alloy burnishing amount and dimensional change response surface surface roughness value to the surface roughness value, (c) is stainless steel, (d) is a titanium alloy burnishing The response curved surface of the surface roughness value after a process with respect to quantity and the surface roughness value before a process is shown. 本発明の実施形態に係るバニシング加工方法を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the burnishing processing method which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るバニシング加工方法に使用する応答曲面を示す模式図であり、(a)は第一応答曲面作成工程、(b)は任意点選択工程、(c)は第二応答曲面作成工程、(d)は第三応答曲面作成工程及び第四応答曲面作成工程、(e)及び(f)は第一条件選択工程、(g)は第五応答曲面作成工程、(h)は第二条件選択工程、(i)は第六応答曲面作成工程、を示している。It is a schematic diagram which shows the response curved surface used for the burnishing processing method which concerns on embodiment of this invention, (a) is a 1st response curved surface preparation process, (b) is an arbitrary point selection process, (c) is a 2nd response curved surface. (D) is a third response surface creation step and a fourth response surface creation step, (e) and (f) are first condition selection steps, (g) is a fifth response surface creation step, (h) is The second condition selection step, (i) shows the sixth response curved surface creation step. 本発明の他の実施形態に係るバニシング加工方法に使用する応答曲面を示す図であり、(a)は第一条件選択工程、(b)は第二条件選択工程、を示している。It is a figure which shows the response curved surface used for the burnishing processing method which concerns on other embodiment of this invention, (a) has shown the 1st condition selection process, (b) has shown the 2nd condition selection process.

以下、本発明の実施形態に係るバニシング加工方法について、図1乃至図8を用いて説明する。最初に、バニシング加工の原理について説明する。ここで、図1は、バニシング加工の原理を説明するための模式図である。図2は、本発明の実施形態に係るバニシング加工方法に使用するバニシング工具を示す図であり、(a)は、バニシング量及びツール径、(b)は回転数、(c)は送り速度、を説明するための図である。図3は、加工前表面粗さ値のバニシ量(直径)及び実際の直径変化量に対する分布図である。図4は、金属材料のバニシング加工前後の表面形状の模式図であり、(a)は加工前表面粗さ値Raが1〜3[μm]の場合、(b)は加工前表面粗さ値Raが5〜7[μm]の場合、を示している。図5は、(a)はステンレス鋼、(b)はチタン合金、のバニシング量と加工前表面粗さ値に対する寸法変化量の応答曲面を示し、(c)はステンレス鋼、(d)はチタン合金、のバニシング量と加工前表面粗さ値に対する加工後表面粗さ値の応答曲面を示している。   Hereinafter, a burnishing method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, the principle of burnishing will be described. Here, FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the principle of burnishing. FIG. 2 is a view showing a burnishing tool used in the burnishing method according to the embodiment of the present invention, where (a) is the burnishing amount and tool diameter, (b) is the rotational speed, (c) is the feed speed, It is a figure for demonstrating. FIG. 3 is a distribution diagram of the surface roughness value before processing with respect to the burnishing amount (diameter) and the actual diameter change amount. FIG. 4 is a schematic diagram of the surface shape before and after burnishing of a metal material, where (a) is a surface roughness value Ra before processing of 1 to 3 [μm], and (b) is a surface roughness value before processing. The case where Ra is 5 to 7 [μm] is shown. FIG. 5 shows the response surface of the dimensional change with respect to the burnishing amount and the surface roughness value before processing of (a) stainless steel, (b) titanium alloy, (c) stainless steel, (d) titanium. The response curved surface of the surface roughness value after a process with respect to the burnishing amount of an alloy and the surface roughness value before a process is shown.

バニシング加工とは、例えば、回転するローラ1によって円柱形状の金属材料2の表面を塑性変形させることにより表面の凹凸を均一にし、加工硬化によって材料の表面硬度を上昇させる方法である。具体的に説明すると、図1に示すように、領域aでは、ローラ1が金属材料2の表面に押し付けられ徐々に加圧される。そして、領域bでは、接触圧力が金属材料2の降伏点を越えて塑性変形を起こす。領域cでは、ローラ1が加工面から離脱し、金属材料2は微小な距離Drだけ弾性回復する。この際、ローラ1が通った箇所は、表面の凹凸がならされて粗さが小さくなる。図中のDvは、ローラ1が金属材料2の表面から押し付けられる距離で、バニシング量(又はバニシ量)と呼ぶ。バニシング加工された表面は、加工硬化による硬度の上昇と表面層の引張残留応力が圧縮残留応力へと変化する。また、バニシング加工を実施する前の表面からバニシング加工を実施して距離Drだけ弾性回復した後の表面までの距離Dsを寸法変化量と呼ぶ。   The burnishing is a method in which, for example, the surface of the cylindrical metal material 2 is plastically deformed by the rotating roller 1 to make the surface unevenness uniform, and the surface hardness of the material is increased by work hardening. More specifically, as shown in FIG. 1, in the region a, the roller 1 is pressed against the surface of the metal material 2 and gradually pressed. In the region b, the contact pressure exceeds the yield point of the metal material 2 and causes plastic deformation. In the region c, the roller 1 is separated from the processing surface, and the metal material 2 is elastically recovered by a minute distance Dr. At this time, the surface where the roller 1 has passed is smoothed and the roughness is reduced. Dv in the figure is a distance by which the roller 1 is pressed from the surface of the metal material 2 and is called a burnishing amount (or burnishing amount). On the burnished surface, the hardness increases due to work hardening and the tensile residual stress of the surface layer changes to compressive residual stress. The distance Ds from the surface before the burnishing process to the surface after the burnishing process and the elastic recovery by the distance Dr is referred to as a dimensional change amount.

図2(a)に示すように、ローラ1は、バニシングツール3に付属している。バニシングツール3は、ローラ1のツール径Dtを調整することでバニシング量Dvを変更することができる。また、バニシングツール3は、図2(b)及び(c)に示すように、ミーリングチャック4に固定された円柱形状の金属材料2の全面にバニシング加工を施すために、回転数N[rpm]で回転し、送り速度f[mm/rev]で往復運動をする。   As shown in FIG. 2A, the roller 1 is attached to the burnishing tool 3. The burnishing tool 3 can change the burnishing amount Dv by adjusting the tool diameter Dt of the roller 1. Further, as shown in FIGS. 2B and 2C, the burnishing tool 3 is rotated at a rotational speed N [rpm] in order to burn the entire surface of the cylindrical metal material 2 fixed to the milling chuck 4. And reciprocates at a feed rate f [mm / rev].

加工方法には、バニシング量Dvを一定にする方法とツール径Dtを一定にする方法との2つの方法がある。バニシング量Dvを一定にする方法での加工は、金属材料2に対してツール径Dtを調整し、全ての金属材料2に対して同じバニシング量Dvで加工を行う。ツール径Dtを一定にする方法での加工は、金属材料2によってツール径Dtを調整せずに加工を行うため、バニシング量Dvは金属材料2の寸法によって異なる。   There are two processing methods: a method of making the burnishing amount Dv constant and a method of making the tool diameter Dt constant. In the processing by the method of making the burnishing amount Dv constant, the tool diameter Dt is adjusted with respect to the metal material 2, and the processing is performed with the same burnishing amount Dv for all the metal materials 2. Since the processing with the method of making the tool diameter Dt constant is performed without adjusting the tool diameter Dt with the metal material 2, the burnishing amount Dv varies depending on the dimension of the metal material 2.

生産現場で用いる場合、ツール径Dtを一定にする方法で加工を行う方が、金属材料2の寸法によってツール径Dtを調整せずに済むために、バニシング量Dvを一定にする方法よりも生産性が高い。そこで、本実施形態では、ツール径Dtを一定にし、バニシング量Dvを変化させて、バニシング加工を行う。   When using at the production site, it is not necessary to adjust the tool diameter Dt according to the dimensions of the metal material 2 when machining by the method of making the tool diameter Dt constant. High nature. Therefore, in the present embodiment, the burnishing is performed by keeping the tool diameter Dt constant and changing the burnishing amount Dv.

ここで、図3に示すように、金属材料2が、加工前表面粗さ値として算術平均粗さ値(以下、Ra)が1〜3[μm]であるものとRaが5〜7[μm]のものを使用して、バニシング加工におけるバニシ量(直径)[mm]と実際の直径変化量[mm]の関係を調べた。その結果、加工前表面粗さ値が大きいと直径変化量が大きくなるとことが分かった。なお、図3において、加工前表面粗さ値Raが1〜3[μm]のデータを□で表示し、加工前表面粗さ値Raが5〜7[μm]のデータを◆で表示している。   Here, as shown in FIG. 3, the metal material 2 has an arithmetic average roughness value (hereinafter referred to as Ra) of 1 to 3 [μm] as a surface roughness value before processing and Ra of 5 to 7 [μm]. The relationship between the burnishing amount (diameter) [mm] in burnishing and the actual diameter change [mm] was investigated. As a result, it was found that the amount of change in diameter increases when the surface roughness value before processing is large. In FIG. 3, data with a surface roughness value Ra before processing of 1 to 3 [μm] is displayed as □, and data with a surface roughness value Ra before processing of 5 to 7 [μm] is displayed as ◆. Yes.

バニシング加工は、ローラ1を金属材料2の表面に押し付けることによって表面を滑らかにする加工法である。図4(a)及び(b)に示すように、ローラ1が押し付けられた山部分は、谷部分の隙間へと塑性流動を起こすと考えられる。図4(a)に示したRa5〜7の金属材料2の表面の谷部分は、図4(b)に示したRa1〜3のものよりも広いため、変形できる領域が大きい。そのため、Ra5〜7の加工後表面S2と加工前表面S1との距離である寸法変化量Dsは、Ra1〜3の加工後表面S3と加工前表面S1との距離である寸法変化量Dsより大きくなる。従って、図3に示したように、加工前表面粗さが大きいと寸法変化量が大きくなるものと考えられる。   The burnishing process is a process that smoothes the surface by pressing the roller 1 against the surface of the metal material 2. As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), it is considered that the crest portion on which the roller 1 is pressed causes plastic flow to the gap in the trough portion. The valley portions on the surface of the metal material 2 of Ra5 to 7 shown in FIG. 4A are wider than those of Ra1 to 3 shown in FIG. Therefore, the dimensional change amount Ds that is the distance between the processed surface S2 of Ra5 to 7 and the preprocessed surface S1 is larger than the dimensional change amount Ds that is the distance between the processed surface S3 of Ra1 to Ra3 and the preprocessed surface S1. Become. Therefore, as shown in FIG. 3, when the surface roughness before processing is large, it is considered that the amount of dimensional change increases.

図5(a)及び(b)に示すように、ステンレス鋼(例えば、SUS304)、チタン合金(例えば、Ti−6Al−4V)ともに、加工前表面粗さ値が大きいほど寸法変化量が大きい傾向にあることが理解できる。また、バニシング量3〜5の範囲で比較すると、同じ加工前表面粗さ値のときに、同じバニシング量で加工を行っても、ステンレス鋼とチタン合金では寸法変化量に違いがある。これは、表面の凹凸が完全に埋まった後の寸法変化には、材料特性が関わってくるために、このような違いが出ると推測される。なお、図示した応答曲面は、バニシング量を1〜10、加工前後表面粗さを1〜5、寸法変化量を0〜10に各パラメータの基準で正規化している。   As shown in FIGS. 5A and 5B, both the stainless steel (for example, SUS304) and the titanium alloy (for example, Ti-6Al-4V) tend to have larger dimensional change as the surface roughness value before processing increases. I can understand that. Further, when compared in the range of the burnishing amount 3 to 5, even if the same burnishing amount is processed at the same surface roughness value before processing, there is a difference in the dimensional change amount between the stainless steel and the titanium alloy. This is presumed that such a difference appears because the material characteristics are related to the dimensional change after the surface irregularities are completely filled. In the illustrated response surface, the burnishing amount is normalized to 1 to 10, the surface roughness before and after processing is 1 to 5, and the dimensional change amount is normalized to 0 to 10 on the basis of each parameter.

また、図5(c)及び(d)に示すように、ステンレス鋼(例えば、SUS304)と、チタン合金(例えば、Ti−6Al−4V)のバニシング量と加工前表面粗さ値とに対する加工後表面粗さ値の応答曲面は、ほぼ同様の変化をしている。バニシング加工によって表面の凹凸を埋めていく原理が材料の種類に関係なく同じためであると推測される。図示した応答曲面によれば、加工後表面粗さ値の向上効果が小さい曲面部分(図の奥側)と向上効果が大きい平面部分(図の手前側)で構成されていることが理解できる。加工前表面粗さ値が大きくても、バニシング量を大きくすることによって、加工後表面粗さ値を小さくすることができる。言い換えれば、バニシング量が一定であっても、加工前表面粗さ値を調整することによって、加工後表面粗さ値を調整することができる。なお、図示した応答曲面は、バニシング量を1〜10、加工前後表面粗さを1〜5、寸法変化量を0〜10に各パラメータの基準で正規化している。   Further, as shown in FIGS. 5C and 5D, after processing for the stainless steel (for example, SUS304) and the burnishing amount of titanium alloy (for example, Ti-6Al-4V) and the surface roughness value before processing. The response surface of the surface roughness value changes almost in the same manner. It is presumed that this is because the principle of filling the surface irregularities by burnishing is the same regardless of the type of material. According to the illustrated response curved surface, it can be understood that it is composed of a curved surface portion (back side in the figure) having a small effect of improving the processed surface roughness value and a flat surface portion (front side in the figure) having a large improvement effect. Even if the surface roughness value before processing is large, the surface roughness value after processing can be reduced by increasing the burnishing amount. In other words, even after the burnishing amount is constant, the post-processing surface roughness value can be adjusted by adjusting the pre-processing surface roughness value. In the illustrated response surface, the burnishing amount is normalized to 1 to 10, the surface roughness before and after processing is 1 to 5, and the dimensional change amount is normalized to 0 to 10 on the basis of each parameter.

上述したように、本発明者らは、鋭意研究した結果、加工前表面粗さ値が金属材料の寸法変化量と加工後表面粗さ値に影響を与えるパラメータであるとの知見を得た。また、図5の各図に示したように、寸法変化量及び加工後表面粗さ値は、バニシング量及び加工前表面粗さ値と相関関係があることも把握することができた。本発明は、かかる知見に基づくものであり、ツール径Dtを一定にしてバニシング加工した場合であっても、所望の要求値を満たす寸法及び加工後表面粗さを有する金属材料が得られるようにしたものである。すなわち、本発明は、金属材料2のバニシング加工後に要求される寸法及び表面粗さ値から、バニシング加工前に必要な寸法及び表面粗さを決定し、バニシング加工するようにしたものである。   As described above, as a result of intensive studies, the present inventors have found that the surface roughness value before processing is a parameter that affects the dimensional change amount of the metal material and the surface roughness value after processing. Moreover, as shown in each figure of FIG. 5, it was also able to grasp that the dimensional change amount and the processed surface roughness value have a correlation with the burnishing amount and the processed surface roughness value. The present invention is based on such knowledge, and even when burnishing is performed with a constant tool diameter Dt, a metal material having a dimension that satisfies a desired requirement and a surface roughness after processing is obtained. It is a thing. That is, according to the present invention, the necessary dimensions and surface roughness before burnishing are determined from the dimensions and surface roughness values required after burnishing of the metal material 2, and the burnishing is performed.

ここで、本発明の実施形態に係るバニシング加工方法の手順を説明する。図6は、本発明の実施形態に係るバニシング加工方法を説明するためのフローチャートである。また、図7は、本発明の実施形態に係るバニシング加工方法に使用する応答曲面を示す模式図であり、(a)は第一応答曲面作成工程、(b)は任意点選択工程、(c)は第二応答曲面作成工程、(d)は第三応答曲面作成工程及び第四応答曲面作成工程、(e)及び(f)は第一条件選択工程、(g)は第五応答曲面作成工程、(h)は第二条件選択工程、(i)は第六応答曲面作成工程、を示している。   Here, the procedure of the burnishing method according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a flowchart for explaining the burnishing method according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a schematic diagram showing a response surface used in the burnishing method according to the embodiment of the present invention, where (a) is a first response surface creation step, (b) is an arbitrary point selection step, (c ) Is the second response surface creation step, (d) is the third response surface creation step and the fourth response surface creation step, (e) and (f) are the first condition selection step, and (g) is the fifth response surface creation step. Step (h) shows a second condition selection step, and (i) shows a sixth response curved surface creation step.

本発明の実施形態に係るバニシング加工方法は、図6及び図7に示したように、回転するローラ1で金属材料2の表面を押し潰すバニシング加工を行って、金属材料2の表面粗さ値及び寸法を要求表面粗さ値及び要求寸法にするバニシング加工方法であって、バニシング加工後の加工後表面粗さ値に対するバニシング量Dvとバニシング加工前の加工前表面粗さ値との関係を示す第一応答曲面Aを作成する第一応答曲面作成工程(Step1)と、第一応答曲面A上の複数の任意の点P1〜P15を選択する任意点選択工程(Step2)と、任意点選択工程で選択した各点P1〜P15のバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値について、加工後表面粗さ値に対するローラ1の回転数Nとローラ1が移動する速度である送り速度fとの関係を示す第二応答曲面B(B1〜B15)をそれぞれ作成する第二応答曲面作成工程(Step3)と、各第二応答曲面B1〜B15における加工後表面粗さ値の最大値に対するバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値との関係を示す第三応答曲面Amaxを作成する第三応答曲面作成工程(Step4)と、各第二応答曲面B1〜15における加工後表面粗さ値の最小値に対するバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値との関係を示す第四応答曲面Aminを作成する第四応答曲面作成工程(Step5)と、第三応答曲面Amaxと第四応答曲面Aminとによって囲まれる空間AR1について、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となるバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値を選択する第一条件選択工程(Step6)と、第一条件選択工程で選択したバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値について、加工後表面粗さ値に対する回転数N及び送り速度fの関係を示す第五応答曲面C1を作成する第五応答曲面作成工程(Step7)と、第五応答曲面C1について加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となる回転数N及び送り速度fを選択する第二条件選択工程(Step8)と、バニシング加工前後の寸法変化量Dsに対する、バニシング量Dv、加工前表面粗さ値、回転数N及び送り速度fのうちの二条件の関係を示す第六応答曲面Mを作成する第六応答曲面作成工程(Step9)と、第六応答曲面Mの二条件に第一条件選択工程又は第二条件選択工程で選択した数値を代入して寸法変化量Dsを決定し、決定した寸法変化量Dsと要求寸法とを足した値を金属材料2の加工前寸法として算出する第三条件算出工程(Step10)と、第二条件選択工程で選択した回転数N及び送り速度f並びに第一条件選択工程で選択したバニシング量Dvで、第三条件算出工程で算出した加工前寸法及び第一条件選択工程で選択した加工前表面粗さ値を有する金属材料2にバニシング加工を実施するバニシング加工工程(Step12)と、を有する。   As shown in FIGS. 6 and 7, the burnishing method according to the embodiment of the present invention performs burnishing by crushing the surface of the metal material 2 with the rotating roller 1, and the surface roughness value of the metal material 2. And a burnishing method for setting the required surface roughness value and the required size, and showing the relationship between the burnishing amount Dv and the surface roughness value before burnishing before the burned surface roughness value after burnishing First response surface creation step (Step 1) for creating first response surface A, arbitrary point selection step (Step 2) for selecting a plurality of arbitrary points P1 to P15 on first response surface A, and arbitrary point selection step Between the rotation speed N of the roller 1 with respect to the post-processing surface roughness value and the feed speed f, which is the speed at which the roller 1 moves, with respect to the burnishing amount Dv and the pre-processing surface roughness value of each of the points P1 to P15 selected by The second response curved surface creation step (Step 3) for creating the second response curved surfaces B (B1 to B15) to be shown, the burnishing amount Dv with respect to the maximum value of the processed surface roughness values in each of the second response curved surfaces B1 to B15, and machining A third response curved surface creation step (Step 4) for creating a third response curved surface Amax showing the relationship with the front surface roughness value, and the burnishing amount for the minimum value of the processed surface roughness values in each of the second response curved surfaces B1-15 A fourth response curved surface creation step (Step 5) for creating a fourth response curved surface Amin indicating the relationship between Dv and the surface roughness value before processing, and a space AR1 surrounded by the third response curved surface Amax and the fourth response curved surface Amin The first condition selection step (Step 6) for selecting the burnishing amount Dv and the surface roughness value before processing that the surface roughness value after processing is equal to or less than the required surface roughness value, and the first item For a burnishing amount Dv and a surface roughness value before processing selected in the selection step, a fifth response surface creation step for creating a fifth response surface C1 indicating the relationship between the rotational speed N and the feed speed f with respect to the surface roughness value after processing ( Step 7), the second condition selection step (Step 8) for selecting the rotation speed N and the feed speed f at which the processed surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value for the fifth response curved surface C1, and dimensions before and after burnishing A sixth response curved surface creating step (Step 9) for creating a sixth response curved surface M indicating the relationship between the burnishing amount Dv, the surface roughness value before processing, the rotational speed N, and the feed speed f with respect to the change amount Ds; The dimensional change amount Ds is determined by substituting the numerical values selected in the first condition selection step or the second condition selection step into the two conditions of the sixth response surface M, and the determined dimensional change amount Ds and the required size are added. Metal value The third condition calculating step (Step 10) calculated as the dimension before processing of the material 2, the rotation speed N and the feed speed f selected in the second condition selecting step, and the burnishing amount Dv selected in the first condition selecting step, And a burnishing step (Step 12) for performing burnishing on the metal material 2 having the pre-processing size calculated in the condition calculation step and the pre-processing surface roughness value selected in the first condition selection step.

また、図6に示したように、第一応答曲面作成工程(Step1)よりも前に、第一応答曲面A〜第六応答曲面Mを作成するためのデータを計測し、計測したデータを格納したデータベースを作成するデータベース作成工程(Step0)を有していてもよい。   Further, as shown in FIG. 6, before the first response curved surface creation step (Step 1), data for creating the first response curved surface A to the sixth response curved surface M is measured, and the measured data is stored. You may have the database creation process (Step0) which creates the done database.

かかるデータベース作成工程(Step0)は、例えば、所望の形状を有する金属材料2に対して、バニシング量Dv、ツール径Dt、加工前表面粗さ値、加工後表面粗さ値、ローラ1の回転数N、送り速度f等のパラメータに関するデータを予め取得しておく工程である。このデータベースに格納されたパラメータの数値を用いて後述する応答曲面が作成される。また、金属材料2が類似する素材や形状を有する場合には、取得済みのデータを適宜補完してデータを算出するようにしてもよい。また、本実施形態において、表面粗さ値とは、例えば、算術平均粗さ値Raや最大高さ粗さ値Rzを意味し、十点平均粗さ値や中心線平均粗さ値等の他の粗さ値であってもよい。データベースには、これらの表面粗さ値の各データを格納しておき、要求表面粗さ値が、どの粗さ値(例えば、算術平均粗さ値Ra、最大高さ粗さ値Rz等)であるかによって使い分けをする。   The database creation step (Step 0) is performed on, for example, the burnishing amount Dv, the tool diameter Dt, the surface roughness value before processing, the surface roughness value after processing, and the rotation speed of the roller 1 for the metal material 2 having a desired shape. This is a step of acquiring data relating to parameters such as N and feed speed f in advance. A response surface to be described later is created using the numerical values of the parameters stored in this database. Further, when the metal material 2 has a similar material or shape, the data may be calculated by appropriately supplementing the acquired data. In the present embodiment, the surface roughness value means, for example, an arithmetic average roughness value Ra or a maximum height roughness value Rz, and other values such as a ten-point average roughness value, a centerline average roughness value, and the like. The roughness value may be. Each data of these surface roughness values is stored in the database, and the required surface roughness value is any roughness value (for example, arithmetic average roughness value Ra, maximum height roughness value Rz, etc.). Use properly depending on whether there is.

前記第一応答曲面作成工程(Step1)は、加工後表面粗さ値に対するバニシング量Dvとバニシング加工前の加工前表面粗さ値との関係を示す第一応答曲面Aを作成する工程である。ここで、第一応答曲面Aを作成する際に選択されるパラメータは、影響度の高いものから選択することが好ましい。影響度が高いということは、応答曲面の勾配が大きいことを意味する。したがって、制約条件を設定したときに考慮すべき範囲が、影響度の低いパラメータを選んだときよりも狭くなり、任意点選択工程(Step2)において、任意の点を決定しやすくすることができる。また、上述したパラメータについてデータを取得し、要因効果図を作成したところ、加工前表面粗さ>バニシング量Dv>回転数N>送り速度fの順で影響度が大きいことが把握できた。そこで、第一応答曲面Aの作成には、パラメータとして、加工前表面粗さ及びバニシング量Dvを選択している。   The first response curved surface creation step (Step 1) is a step of creating a first response curved surface A indicating the relationship between the burnishing amount Dv with respect to the post-processing surface roughness value and the pre-processing surface roughness value before the burnishing processing. Here, it is preferable to select a parameter selected when creating the first response curved surface A from those having a high influence. High influence means that the gradient of the response surface is large. Therefore, the range to be considered when setting the constraint condition becomes narrower than when a parameter having a low influence is selected, and it is possible to easily determine an arbitrary point in the arbitrary point selection step (Step 2). Moreover, when data was acquired about the parameter mentioned above and the factor effect figure was created, it was grasped | ascertained that an influence degree was large in order of surface roughness before a process> burnishing amount Dv> rotation speed N> feed speed f. Therefore, for the creation of the first response curved surface A, the surface roughness before processing and the burnishing amount Dv are selected as parameters.

具体的には、図7(a)に示したように、加工後表面粗さ値(Z軸)を応答値とするバニシング量Dv(X軸)と加工前表面粗さ値(Y軸)との第一応答曲面Aを作成する。その際、回転数N及び送り速度fには、任意の値を指定しておけばよい。なお、図示した第一応答曲面Aは平面形状に模式化したものであり、実際には曲面形状に作成される(以下、図7の各図において同じ)。   Specifically, as shown in FIG. 7A, the burnishing amount Dv (X axis) and the surface roughness value before processing (Y axis) with the surface roughness value after processing (Z axis) as a response value, First response curved surface A is created. At that time, arbitrary values may be designated for the rotation speed N and the feed speed f. In addition, the illustrated first response curved surface A is schematically formed into a planar shape, and is actually created in a curved surface shape (hereinafter the same in each drawing of FIG. 7).

前記任意点選択工程(Step2)は、第二応答曲面Bを作成するために、第一応答曲面Aから任意の点P1〜P15を選択する工程である。具体的には、図7(b)に示したように、第一応答曲面Aの各頂点P1,P5,P11,P15と第一応答曲面A内を格子状に複数に分割した交点P2〜P4,P6〜P10,P12〜P14とを選択するようにすればよい。ここでは、任意の点として、P1〜P15の15点を選択しているが、これに限定されるものではなく、第一応答曲面Aの形状に応じて、選択する点数を増減してもよいし、選択する点が粗密を有していてもよいし(例えば、平面部では選択する点数を少なくし、曲面部では選択する点数を多くする等)、無作為に複数の点を選択してもよい。   The arbitrary point selecting step (Step 2) is a step of selecting arbitrary points P1 to P15 from the first response curved surface A in order to create the second response curved surface B. Specifically, as shown in FIG. 7B, the vertices P1, P5, P11, and P15 of the first response curved surface A and the intersections P2 to P4 obtained by dividing the first response curved surface A into a plurality of grids. , P6 to P10, and P12 to P14 may be selected. Here, 15 points P1 to P15 are selected as arbitrary points, but the present invention is not limited to this, and the number of points to be selected may be increased or decreased according to the shape of the first response curved surface A. The points to be selected may be dense or dense (for example, the number of points to be selected is reduced in the plane portion and the number of points to be selected is increased in the curved surface portion), or a plurality of points are selected at random. Also good.

前記第二応答曲面作成工程(Step3)は、各点P1〜P15のバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値ごとに第二応答曲面B1〜B15を作成する工程である。具体的には、図7(c)に示したように、点P1のバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値について、加工後表面粗さ値(Z軸)に対するローラ1の回転数N(X軸)と送り速度f(Y軸)との関係を示す第二応答曲面B1を作成し、同様の処理を点P2〜P15について繰り返す。したがって、第二応答曲面作成工程(Step3)においては、任意点選択工程(Step2)で選択した点の個数だけ第二応答曲面Bが作成される。   The second response curved surface creation step (Step 3) is a step of creating second response curved surfaces B1 to B15 for each burnishing amount Dv and pre-processing surface roughness value of each point P1 to P15. Specifically, as shown in FIG. 7C, regarding the burnishing amount Dv at the point P1 and the surface roughness value before processing, the rotational speed N (X of the roller 1 with respect to the surface roughness value after processing (Z axis) A second response curved surface B1 indicating the relationship between the axis) and the feed speed f (Y axis) is created, and the same processing is repeated for points P2 to P15. Accordingly, in the second response curved surface creation step (Step 3), the second response curved surface B is created by the number of points selected in the arbitrary point selection step (Step 2).

前記第三応答曲面作成工程(Step4)は、各第二応答曲面B1〜B15に基づいて第三応答曲面Amaxを作成する工程である。具体的には、図7(d)に示したように、各第二応答曲面B1〜B15における加工後表面粗さ値の最大値から、加工後表面粗さ値を応答値とするバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値の近似曲面を算出して第三応答曲面Amaxを作成する。すなわち、かかる第三応答曲面Amaxは、第一応答曲面Aを決定するパラメータであるローラ1の回転数N及び送り速度fを変化させた場合に応答値が最大となる曲面である。   The third response curved surface creation step (Step 4) is a step of creating a third response curved surface Amax based on the second response curved surfaces B1 to B15. Specifically, as shown in FIG. 7 (d), the burnishing amount Dv having the post-processing surface roughness value as the response value from the maximum value of the post-processing surface roughness values in the second response curved surfaces B1 to B15. Then, an approximate curved surface of the surface roughness value before processing is calculated to create a third response curved surface Amax. That is, the third response curved surface Amax is a curved surface having a maximum response value when the rotation speed N of the roller 1 and the feed speed f, which are parameters for determining the first response curved surface A, are changed.

前記第四応答曲面作成工程(Step5)は、各第二応答曲面B1〜B15に基づいて第四応答曲面Aminを作成する工程である。具体的には、図7(d)に示したように、第二応答曲面B1〜B15における加工後表面粗さ値の最小値から、加工後表面粗さ値を応答値とするバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値の近似曲面を算出して第四応答曲面Aminを作成する。すなわち、かかる第四応答曲面Aminは、第一応答曲面Aを決定するパラメータであるローラ1の回転数N及び送り速度fを変化させた場合に応答値が最小となる曲面である。   The fourth response curved surface creation step (Step 5) is a step of creating a fourth response curved surface Amin based on the second response curved surfaces B1 to B15. Specifically, as shown in FIG. 7D, the burnishing amount Dv whose response value is the processed surface roughness value from the minimum value of the processed surface roughness values on the second response curved surfaces B1 to B15, and An approximate curved surface of the surface roughness value before processing is calculated to create a fourth response curved surface Amin. That is, the fourth response curved surface Amin is a curved surface having a minimum response value when the rotation speed N and the feed speed f of the roller 1 which are parameters for determining the first response curved surface A are changed.

前記第一条件選択工程(Step6)は、第三応答曲面Amax及び第四応答曲面Aminを用いて所望の要求表面粗さ値の条件を満たすバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値を決定する工程である。具体的には、図7(e)に示したように、第三応答曲面Amaxと第四応答曲面Aminとによって囲まれる空間AR1を決定し、図7(f)に示したように、空間AR1内において、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となる空間AR2を決定する。この空間AR2内の範囲は、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となる点の集合であり、どの点を選択しても所望の要求表面粗さ値の条件を満たす。したがって、この空間AR2から任意の点を選択することによって、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となるバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値を選択することができる。また、任意の点として、空間AR2の重心点又は中心点を選択するようにしてもよい。   The first condition selecting step (Step 6) is a step of determining the burnishing amount Dv and the pre-processing surface roughness value satisfying a desired required surface roughness value condition using the third response surface Amax and the fourth response surface Amin. It is. Specifically, as illustrated in FIG. 7E, a space AR1 surrounded by the third response curved surface Amax and the fourth response curved surface Amin is determined, and as illustrated in FIG. 7F, the space AR1 is determined. The space AR2 in which the post-processing surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value is determined. The range in the space AR2 is a set of points where the post-processing surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value, and any desired point satisfies the desired required surface roughness value condition. Therefore, by selecting an arbitrary point from the space AR2, it is possible to select the burnishing amount Dv and the surface roughness value before processing that the surface roughness value after processing is equal to or less than the required surface roughness value. Moreover, you may make it select the gravity center point or center point of space AR2 as arbitrary points.

前記第五応答曲面作成工程(Step7)は、第一条件選択工程(Step6)で選択したバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値について第五応答曲面C1を作成する工程である。具体的には、図7(g)に示したように、第一条件選択工程(Step6)で選択したバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値に対して、データベースに格納されたデータを使用し、加工後表面粗さ値(Z軸)を応答値とするローラ1の回転数N(X軸)及び送り速度f(Y軸)の第五応答曲面C1を作成する。   The fifth response curved surface creation step (Step 7) is a step of creating a fifth response curved surface C1 for the burnishing amount Dv and the surface roughness value before processing selected in the first condition selection step (Step 6). Specifically, as shown in FIG. 7G, the data stored in the database is used for the burnishing amount Dv and the surface roughness value before processing selected in the first condition selection step (Step 6). Then, a fifth response curved surface C1 of the rotational speed N (X axis) and the feed speed f (Y axis) of the roller 1 is created with the processed surface roughness value (Z axis) as a response value.

前記第二条件選択工程(Step8)は、第五応答曲面C1について所望の要求表面粗さ値の条件を満たすローラ1の回転数N及び送り速度fを決定する工程である。具体的には、図7(h)に示したように、第五応答曲面C1内において加工後表面粗さが要求表面粗さ値以下となる応答曲面C2を決定する。この応答曲面C2内の範囲は、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となる点の集合であり、どの点を選択しても所望の要求表面粗さ値の条件を満たす。したがって、この応答曲面C2から任意の点を選択することによって、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値以下となる回転数N及び送り速度fを選択することができる。また、任意の点として、応答曲面C2の重心点又は中心点を選択するようにしてもよい。   The second condition selection step (Step 8) is a step of determining the rotation speed N and the feed speed f of the roller 1 that satisfies the condition of the desired required surface roughness value for the fifth response curved surface C1. Specifically, as shown in FIG. 7 (h), a response curved surface C2 in which the post-processing surface roughness is equal to or less than the required surface roughness value in the fifth response curved surface C1 is determined. The range in the response curved surface C2 is a set of points where the post-processing surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value, and any desired point satisfies the desired required surface roughness value condition. Therefore, by selecting an arbitrary point from the response curved surface C2, it is possible to select the rotation speed N and the feed speed f at which the post-processing surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value. Moreover, you may make it select the gravity center point or center point of the response curved surface C2 as arbitrary points.

前記第六応答曲面作成工程(Step9)は、バニシング加工前後の寸法変化量Dsに対する第六応答曲面Mを作成する工程である。ここで、第六応答曲面Mは、上述した第一条件選択工程(Step6)で決定したバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値、第二条件選択工程(Step8)で決定したローラ1の回転数N及び送り速度fから、寸法変化量Dsを決定するための一工程である。いま、第一条件選択工程(Step6)及び第二条件選択工程(Step8)により、バニシング量Dv、加工前表面粗さ値、回転数N及び送り速度fが全て決定していることから、これらのパラメータのうちどの二つのパラメータ(二条件)を選択しても、同じ結果を得ることができる。つまり、第六応答曲面Mを作成するために、この四つのパラメータから任意の2つのパラメータを形式的に選択すればよい。具体的には、図7(i)に示したように、第六応答曲面Mは、例えば、寸法変化量Ds(Z軸)を応答値とするバニシング量Dv(X軸)及び加工前表面粗さ値(Y軸)の応答曲面である。勿論、第六応答曲面Mは、寸法変化量Dsを応答値とする回転数N及び送り速度fの応答曲面であってもよい。   The sixth response curved surface creation step (Step 9) is a step of creating a sixth response curved surface M for the dimensional change Ds before and after the burnishing. Here, the sixth response curved surface M is the number of rotations of the roller 1 determined in the burnishing amount Dv and the surface roughness value before processing determined in the first condition selection step (Step 6) and the second condition selection step (Step 8). This is a process for determining the dimensional change amount Ds from N and the feed speed f. Now, since the first condition selection step (Step 6) and the second condition selection step (Step 8) all of the burnishing amount Dv, the surface roughness value before processing, the rotation speed N, and the feed speed f are determined, these The same result can be obtained regardless of which two parameters (two conditions) are selected. That is, in order to create the sixth response curved surface M, any two parameters may be selected formally from these four parameters. Specifically, as shown in FIG. 7I, the sixth response curved surface M includes, for example, a burnishing amount Dv (X axis) having a dimensional change Ds (Z axis) as a response value and a surface roughness before processing. It is a response surface with a thickness value (Y axis). Of course, the sixth response curved surface M may be a response curved surface with the rotational speed N and the feed speed f having the dimensional change Ds as a response value.

前記第三条件算出工程(Step10)は、寸法変化量Dsを決定して加工前寸法を算出する工程である。具体的には、第六応答曲面Mをバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値に基づいて作成した場合には、第一条件選択工程(Step6)で決定したバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値を第六応答曲面Mに適用して寸法変化量Dsを決定する。また、第六応答曲面Mを回転数N及び送り速度fに基づいて作成した場合には、第二条件選択工程(Step8)で決定した回転数N及び送り速度fを第六応答曲面Mに適用して寸法変化量Dsを決定する。このようにして寸法変化量Dsが決定すれば、これに要求寸法を加えることによって、加工前寸法を算出することができる。   The third condition calculating step (Step 10) is a step of determining the dimension change amount Ds and calculating the dimension before processing. Specifically, when the sixth response curved surface M is created based on the burnishing amount Dv and the surface roughness value before processing, the burnishing amount Dv and surface roughness before processing determined in the first condition selection step (Step 6). The value is applied to the sixth response curved surface M to determine the dimensional change amount Ds. When the sixth response curved surface M is created based on the rotational speed N and the feed speed f, the rotational speed N and the feed speed f determined in the second condition selection step (Step 8) are applied to the sixth response curved face M. Thus, the dimensional change amount Ds is determined. If the dimensional change amount Ds is determined in this manner, the dimension before processing can be calculated by adding the required dimension thereto.

上述した第一条件選択工程(Step6)によって加工前表面粗さ値が決定し、第三条件算出工程(Step10)によって加工前寸法を決定することができる。すなわち、この加工前表面粗さ値及び加工前寸法を満たすように金属材料2を成型すれば、第一条件選択工程(Step6)で決定したバニシング量Dvと、第二条件選択工程(Step8)で決定したローラ1の回転数N及び送り速度fによってバニシング加工することによって、要求表面粗さ値及び要求寸法を満足する金属材料2を得ることができる。   The pre-processing surface roughness value can be determined by the first condition selection step (Step 6) described above, and the pre-processing dimensions can be determined by the third condition calculation step (Step 10). That is, if the metal material 2 is molded so as to satisfy the surface roughness value before processing and the dimensions before processing, the burnishing amount Dv determined in the first condition selection step (Step 6) and the second condition selection step (Step 8). By performing burnishing with the determined rotation speed N of the roller 1 and the feed speed f, the metal material 2 that satisfies the required surface roughness value and the required dimensions can be obtained.

そこで、図6に示したように、バニシング加工工程(Step12)の前に、金属材料2を第三条件算出工程(Step10)で算出した加工前寸法及び第一条件選択工程(Step6)で選択した加工前表面粗さ値を有する形状に加工する成型加工工程(Ste11)を有していてもよい。かかる成型加工によって、第三条件算出工程(Step10)で算出した加工前寸法及び第一条件選択工程(Step6)で選択した加工前表面粗さ値を有する金属材料2を容易に入手することができる。かかる成型加工工程(Ste11)において、コンピュータ等の制御装置を用いて、第三条件算出工程(Step10)で算出した加工前寸法及び第一条件選択工程(Step6)で選択した加工前表面粗さ値を自動的に入力し、加工装置を制御するようにしてもよい。   Therefore, as shown in FIG. 6, before the burnishing step (Step 12), the metal material 2 was selected in the pre-working dimension calculated in the third condition calculation step (Step 10) and the first condition selection step (Step 6). You may have the shaping | molding process process (Ste11) processed into the shape which has the surface roughness value before a process. By this molding process, the metal material 2 having the pre-process dimension calculated in the third condition calculation step (Step 10) and the pre-process surface roughness value selected in the first condition selection step (Step 6) can be easily obtained. . In such a molding process (Step 11), using a control device such as a computer, the pre-process dimensions calculated in the third condition calculation process (Step 10) and the pre-process surface roughness value selected in the first condition selection process (Step 6). May be automatically input to control the machining apparatus.

前記バニシング加工工程(Step12)は、例えば、成型加工工程(Ste11)により得られた所定の金属材料2に対して既に決定しているバニシング量Dv、回転数N及び送り速度fによりバニシング加工を行う工程である。本実施形態においては、加工前の金属材料2が所定の加工前寸法及び加工前表面粗さ値を有していることから、バニシング量Dv、回転数N及び送り速度fの条件を都度調整する必要がなく、バニシング加工の条件設定や変更を行う回数を低減することができ、最適なバニシング加工の条件を維持したままバニシング加工を行うことができ、安定したバニシング加工を行うことができる。   In the burnishing process (Step 12), for example, the predetermined metal material 2 obtained in the molding process (Step 11) is burned using the burnishing amount Dv, the rotational speed N, and the feed speed f that have already been determined. It is a process. In the present embodiment, since the metal material 2 before processing has predetermined dimensions before processing and surface roughness values before processing, the conditions of the burnishing amount Dv, the rotation speed N, and the feed speed f are adjusted each time. There is no need, and the number of burnishing conditions can be set or changed, and the burnishing can be performed while maintaining the optimum burnishing conditions, so that stable burnishing can be performed.

また、本実施形態によれば、所定のパラメータ(例えば、バニシング量Dv、加工前表面粗さ値、回転数N、送り速度f等)に基づく応答曲面(例えば、第一応答曲面A〜第六応答曲面M)を作成し、かかる応答曲面からバニシング加工条件を決定することができるので、熟練者に頼ることなく、簡便且つ短時間にバニシング加工条件の設定をすることができる。なお、上述したデータベース作成工程(Step0)から第三条件算出工程(Step10)までは、図示しないコンピュータによって実行することが可能であり、かかるコンピュータを使用した場合には、より簡便且つ短時間にバニシング加工条件の設定をすることができる。   Further, according to the present embodiment, response surfaces (for example, first response surface A to sixth response surfaces) based on predetermined parameters (for example, burnishing amount Dv, surface roughness value before processing, rotation speed N, feed rate f, etc.). Since the response curved surface M) can be created and the burnishing conditions can be determined from the response curved surface, the burnishing conditions can be easily set in a short time without relying on a skilled person. Note that the above-described database creation step (Step 0) to the third condition calculation step (Step 10) can be executed by a computer (not shown). When such a computer is used, burnishing is simpler and in a short time. Processing conditions can be set.

上述した本実施形態は、回転するローラ1で金属材料2の表面を押し潰すバニシング加工を行って、金属材料2の表面粗さ値及び寸法を要求表面粗さ値及び要求寸法にするバニシング加工方法であって、少なくとも、金属材料2に対する、バニシング量Dvと、バニシング加工前の加工前表面粗さ値と、ローラ1の回転数Nと、ローラ1が移動する速度である送り速度fと、を含むデータベースを作成し、データベースに格納されたデータに基づいて、バニシング加工後の加工後表面粗さ値及びバニシング加工前後の寸法変化量Dsに対する応答曲面(例えば、第一応答曲面A〜第六応答曲面M)を作成し、かかる応答曲面から、要求表面粗さ値及び要求寸法を用いて、金属材料2の加工前寸法及び加工前表面粗さ値並びにローラ1の回転数N及び送り速度fを導出し、導出した加工前寸法及び加工前表面粗さ値を有する金属材料2に対して、導出した回転数N及び送り速度fでバニシング加工を行うものであると言い換えることもできる。   In the present embodiment described above, the burnishing process for crushing the surface of the metal material 2 with the rotating roller 1 to make the surface roughness value and dimension of the metal material 2 the required surface roughness value and the required dimension is performed. And at least the burnishing amount Dv for the metal material 2, the surface roughness value before processing before burnishing, the rotational speed N of the roller 1, and the feed speed f that is the speed at which the roller 1 moves. A response surface (for example, first response surface A to sixth response) with respect to the surface roughness value after burnishing and the dimensional change Ds before and after burnishing based on the data stored in the database. A curved surface M) is created, and from the response curved surface, using the required surface roughness value and the required dimension, the pre-processing dimension and the pre-processing surface roughness value of the metal material 2 and the rotation speed of the roller 1 In other words, the feed speed f is derived and the burnishing process is performed on the metal material 2 having the derived pre-process dimension and the pre-process surface roughness value at the derived rotation speed N and the feed speed f. it can.

次に、本発明の他の実施形態に係るバニシング加工方法について図8を用いて説明する。ここで、図8は、本発明の他の実施形態に係るバニシング加工方法に使用する応答曲面を示す図であり、(a)は第一条件選択工程、(b)は第二条件選択工程、を示している。   Next, a burnishing method according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Here, FIG. 8 is a diagram showing a response curved surface used in the burnishing method according to another embodiment of the present invention, (a) is a first condition selection step, (b) is a second condition selection step, Is shown.

図8(a)に示したように、第一条件選択工程(Step6)においては、第三応答曲面Amaxと第四応答曲面Aminとによって囲まれる空間AR1において加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値となる平面Sを決定するようにしてもよい。すなわち、加工後表面粗さ値の条件として、特定の数値である要求表面粗さ値を使用するようにしてもよい。この平面S内の範囲は、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値となる点の集合であり、どの点を選択しても所望の要求表面粗さ値の条件を満たす。したがって、この平面Sから任意の点を選択することによって、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値となるバニシング量Dv及び加工前表面粗さ値を選択することができる。また、任意の点として、平面Sの重心点又は中心点を選択するようにしてもよい。   As shown in FIG. 8A, in the first condition selection step (Step 6), the processed surface roughness value is the required surface roughness in the space AR1 surrounded by the third response surface Amax and the fourth response surface Amin. You may make it determine the plane S used as a value. That is, a required surface roughness value that is a specific numerical value may be used as a condition for the post-processing surface roughness value. The range in the plane S is a set of points at which the post-processing surface roughness value becomes the required surface roughness value, and any desired point satisfies the desired required surface roughness value condition. Therefore, by selecting an arbitrary point from the plane S, it is possible to select the burnishing amount Dv at which the post-processing surface roughness value becomes the required surface roughness value and the pre-processing surface roughness value. Moreover, you may make it select the gravity center point or center point of the plane S as arbitrary points.

図8(b)に示したように、第二条件選択工程(Step8)においては、第五応答曲面C1において加工後表面粗さが要求表面粗さ値となる曲線L(直線の場合を含む)を決定するようにしてもよい。すなわち、加工後表面粗さ値の条件として、特定の数値である要求表面粗さ値を使用するようにしてもよい。この曲線Lは、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値となる点の集合であり、どの点を選択しても所望の要求表面粗さ値の条件を満たす。したがって、この曲線Lから任意の点を選択することによって、加工後表面粗さ値が要求表面粗さ値となる回転数N及び送り速度fを選択することができる。また、任意の点として、曲線Lの重心点又は中心点を選択するようにしてもよい。   As shown in FIG. 8B, in the second condition selection step (Step 8), the curve L (including the case of a straight line) in which the post-processing surface roughness becomes the required surface roughness value in the fifth response curved surface C1. May be determined. That is, a required surface roughness value that is a specific numerical value may be used as a condition for the post-processing surface roughness value. This curve L is a set of points at which the post-processing surface roughness value becomes the required surface roughness value, and any desired point satisfies the desired required surface roughness value condition. Therefore, by selecting an arbitrary point from the curve L, it is possible to select the rotation speed N and the feed speed f at which the post-processing surface roughness value becomes the required surface roughness value. Moreover, you may make it select the gravity center point or center point of the curve L as arbitrary points.

本発明は上述した実施形態に限定されず、例えば、金属材料2の形状は筒形状、曲面形状、平面形状等であってもよく、筒形状の内面及び曲面形状や平面形状の面上をバニシングするようにしてもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the shape of the metal material 2 may be a cylindrical shape, a curved surface shape, a planar shape, or the like. Needless to say, various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 ローラ
2 金属材料
A 第一応答曲面
Amax 第三応答曲面
Amin 第四応答曲面
AR1,AR2 空間
B,B1〜B15 第二応答曲面
C1 第五応答曲面
Ds 寸法変化量
Dv バニシング量
f 送り速度
M 第六応答曲面
N 回転数
P1〜P15 点
1 Roller 2 Metal Material A First Response Curve Amax Third Response Curve Amin Fourth Response Curve AR1, AR2 Space B, B1 to B15 Second Response Curve C1 Fifth Response Curve Ds Dimensional Change Dv Burnishing Amount f Feeding Speed M First Six-response curved surface N Number of revolutions P1 to P15

Claims (8)

回転するローラで金属材料の表面を押し潰すバニシング加工を行って、前記金属材料の表面粗さ値及び寸法を要求表面粗さ値及び要求寸法にするバニシング加工方法であって、
バニシング加工後の加工後表面粗さ値に対するバニシング量とバニシング加工前の加工前表面粗さ値との関係を示す第一応答曲面を作成する第一応答曲面作成工程と、
前記第一応答曲面上の複数の任意の点を選択する任意点選択工程と、
前記任意点選択工程で選択した各点のバニシング量及び加工前表面粗さ値について、前記加工後表面粗さ値に対する前記ローラの回転数と前記ローラが移動する速度である送り速度との関係を示す第二応答曲面をそれぞれ作成する第二応答曲面作成工程と、
前記各第二応答曲面における前記加工後表面粗さ値の最大値に対するバニシング量及び加工前表面粗さ値との関係を示す第三応答曲面を作成する第三応答曲面作成工程と、
前記各第二応答曲面における前記加工後表面粗さ値の最小値に対するバニシング量及び加工前表面粗さ値との関係を示す第四応答曲面を作成する第四応答曲面作成工程と、
前記第三応答曲面と前記第四応答曲面とによって囲まれる空間について、前記加工後表面粗さ値が前記要求表面粗さ値以下となるバニシング量及び加工前表面粗さ値を選択する第一条件選択工程と、
前記第一条件選択工程で選択したバニシング量及び加工前表面粗さ値について、前記加工後表面粗さ値に対する回転数及び送り速度の関係を示す第五応答曲面を作成する第五応答曲面作成工程と、
前記第五応答曲面について前記加工後表面粗さ値が前記要求表面粗さ値以下となる回転数及び送り速度を選択する第二条件選択工程と、
バニシング加工前後の寸法変化量に対する、前記バニシング量、前記加工前表面粗さ値、前記回転数及び前記送り速度のうちの二条件の関係を示す第六応答曲面を作成する第六応答曲面作成工程と、
前記第六応答曲面の前記二条件に前記第一条件選択工程又は前記第二条件選択工程で選択した数値を代入して寸法変化量を決定し、決定した寸法変化量と前記要求寸法とを足した値を前記金属材料の加工前寸法として算出する第三条件算出工程と、
前記第二条件選択工程で選択した回転数及び送り速度並びに前記第一条件選択工程で選択したバニシング量で、前記第三条件算出工程で算出した前記加工前寸法及び前記第一条件選択工程で選択した前記加工前表面粗さ値を有する金属材料にバニシング加工を実施するバニシング加工工程と、
を有することを特徴とするバニシング加工方法。
A burnishing method for crushing the surface of the metal material with a rotating roller to make the surface roughness value and dimension of the metal material the required surface roughness value and the required dimension,
A first response curved surface creating step for creating a first response curved surface showing a relationship between a burnishing amount with respect to a post-processing surface roughness value after burnishing and a pre-processing surface roughness value before burnishing;
An arbitrary point selecting step of selecting a plurality of arbitrary points on the first response surface;
Regarding the burnishing amount and surface roughness value before processing selected at the arbitrary point selection step, the relationship between the rotation speed of the roller with respect to the surface roughness value after processing and the feed speed, which is the speed at which the roller moves, is as follows. A second response surface creation step for creating each of the second response surfaces shown,
A third response curved surface creating step for creating a third response curved surface showing the relationship between the burnishing amount and the surface roughness value before processing with respect to the maximum value of the surface roughness value after processing in each second response curved surface;
A fourth response curved surface creating step for creating a fourth response curved surface showing a relationship between a burnishing amount and a surface roughness value before processing for the minimum value of the surface roughness value after processing in each of the second response curved surfaces;
A first condition for selecting a burnishing amount and a pre-processing surface roughness value at which the post-processing surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value for a space surrounded by the third response curved surface and the fourth response curved surface A selection process;
A fifth response curved surface creation step for creating a fifth response curved surface showing the relationship between the rotational speed and the feed speed with respect to the post-processing surface roughness value for the burnishing amount and the pre-processing surface roughness value selected in the first condition selection step. When,
A second condition selection step of selecting a rotation speed and a feed rate at which the post-processing surface roughness value is equal to or less than the required surface roughness value for the fifth response curved surface;
A sixth response curved surface creating step for creating a sixth response curved surface showing a relationship between two conditions of the burnishing amount, the surface roughness value before processing, the rotation speed, and the feed speed with respect to the dimensional change amount before and after burnishing. When,
Substituting the numerical value selected in the first condition selection step or the second condition selection step into the two conditions of the sixth response curved surface to determine the dimensional change amount, and adding the determined dimensional change amount and the required dimension. A third condition calculating step of calculating the value obtained as a pre-processing dimension of the metal material
The number of rotations and feed speed selected in the second condition selection step and the burnishing amount selected in the first condition selection step are selected in the pre-working dimensions calculated in the third condition calculation step and the first condition selection step. A burnishing step for performing burnishing on the metal material having the surface roughness value before processing,
A burnishing method characterized by comprising:
前記任意点選択工程は、前記第一応答曲面の各頂点と前記第一応答曲面内を格子状に複数に分割した交点とを選択する工程である、ことを特徴とする請求項1に記載のバニシング加工方法。   The said arbitrary point selection process is a process of selecting each vertex of said 1st response curved surface, and the intersection which divided | segmented the inside of said 1st response curved surface into plurality in the shape of a grid | lattice. Burnishing method. 前記第一条件選択工程は、前記第三応答曲面と前記第四応答曲面とによって囲まれる空間について、前記加工後表面粗さ値が前記要求表面粗さ値となる平面又は前記要求表面粗さ値以下となる空間の重心点又は中心点のバニシング量及び加工前表面粗さ値を選択する工程である、ことを特徴とする請求項1に記載のバニシング加工方法。   In the first condition selection step, a plane in which the post-processing surface roughness value becomes the required surface roughness value or the required surface roughness value for the space surrounded by the third response curved surface and the fourth response curved surface The burnishing method according to claim 1, wherein the burnishing method is a step of selecting a barycentric point or a burnishing amount of the center point and a surface roughness value before processing in the following space. 前記第二条件選択工程は、前記第五応答曲面について前記加工後表面粗さが前記要求表面粗さ値となる曲線又は前記要求表面粗さ値以下となる曲面の重心点又は中心点の回転数及び送り速度を選択する工程である、ことを特徴とする請求項1に記載のバニシング加工方法。   In the second condition selection step, the rotation speed of the center point or the center point of the curved surface whose surface roughness after processing is the required surface roughness value or the required surface roughness value or less for the fifth response curved surface The burnishing method according to claim 1, wherein the burnishing method is a step of selecting a feed rate. 前記表面粗さ値は、算術平均粗さ値又は最大高さ粗さ値である、ことを特徴とする請求項1に記載のバニシング加工方法。   The burnishing method according to claim 1, wherein the surface roughness value is an arithmetic average roughness value or a maximum height roughness value. 前記第一応答曲面作成工程よりも前に、前記第一乃至第六応答曲面を作成するためのデータを計測し、計測したデータを格納したデータベースを作成するデータベース作成工程を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のバニシング加工方法。   Before the first response curved surface creation step, it has a database creation step of measuring data for creating the first to sixth response curved surfaces and creating a database storing the measured data The burnishing method according to claim 1. 前記バニシング加工工程の前に、前記金属材料を前記第三条件算出工程で算出した前記加工前寸法及び前記第一条件選択工程で選択した前記加工前表面粗さ値を有する素材に加工する成型加工工程を有する、ことを特徴とする請求項1に記載のバニシング加工方法。   Before the burnishing process, the metal material is processed into a material having the pre-process dimension calculated in the third condition calculation process and the pre-process surface roughness value selected in the first condition selection process. It has a process, The burnishing processing method of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 回転するローラで金属材料の表面を押し潰すバニシング加工を行って、前記金属材料の表面粗さ値及び寸法を要求表面粗さ値及び要求寸法にするバニシング加工方法であって、
少なくとも、前記金属材料に対する、バニシング量と、バニシング加工前の加工前表面粗さ値と、前記ローラの回転数と、前記ローラが移動する速度である送り速度と、を含むデータベースを作成し、
前記データベースに格納されたデータに基づいて、バニシング加工後の加工後表面粗さ値及びバニシング加工前後の寸法変化量に対する応答曲面を作成し、
前記応答曲面から、前記要求表面粗さ値及び前記要求寸法を用いて、前記金属材料の加工前寸法及び加工前表面粗さ値並びに前記ローラの回転数及び送り速度を導出し、
導出した前記加工前寸法及び前記加工前表面粗さ値を有する金属材料に対して、導出した前記回転数及び前記送り速度でバニシング加工を行う、ことを特徴とするバニシング加工方法。
A burnishing method for crushing the surface of the metal material with a rotating roller to make the surface roughness value and dimension of the metal material the required surface roughness value and the required dimension,
Creating a database including at least a burnishing amount, a pre-processing surface roughness value before burnishing, a rotation speed of the roller, and a feed speed that is a speed at which the roller moves, with respect to the metal material;
Based on the data stored in the database, create a response surface for the post-processing surface roughness value after burnishing and the dimensional change amount before and after burnishing,
From the response curved surface, using the required surface roughness value and the required dimension, the pre-processing dimension and the pre-processing surface roughness value of the metal material, the rotational speed and feed speed of the roller are derived,
A burnishing method, wherein burnishing is performed on the derived metal material having the pre-process dimension and the pre-process surface roughness value at the derived rotational speed and feed rate.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115038548A (en) * 2020-01-31 2022-09-09 发那科株式会社 Machine learning device, machining state prediction device, and control device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI1011473B1 (en) 2009-03-02 2019-12-03 Diversey Inc hygiene monitoring and management system and method
JP6963334B1 (en) * 2020-10-29 2021-11-05 中川特殊鋼株式会社 Burnishing method for the outer peripheral surface of columnar machined parts
WO2023187903A1 (en) * 2022-03-28 2023-10-05 三菱電機株式会社 Burnishing tool, burnishing device, workpiece, scroll for scroll compressor, and burnishing method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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