DE112020004383T5

DE112020004383T5 - Metallelement, Bearbeitungssystem und Verfahren zur Herstellung eines Metallelements

Info

Publication number: DE112020004383T5
Application number: DE112020004383.5T
Authority: DE
Inventors: Kazuo Maeda
Original assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Sintered Alloy Ltd
Priority date: 2019-09-17
Filing date: 2020-09-04
Publication date: 2022-06-02
Also published as: JPWO2021054153A1; US20220331924A1; WO2021054153A1; CN114364490A; KR20220062531A

Abstract

Ein Metallelement umfasst: eine erste Platte, die eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche aufweist; eine zweite Platte, die eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche aufweist; und einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen. Die erste Platte umfasst: ein erstes Loch, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt; eine Öffnungskante, die das erste Loch bildet, wobei die vordere erste Öffnungskante in der ersten Vorderfläche vorgesehen ist; eine hintere erste Öffnungskante, die das erste Loch bildet, wobei die hintere erste Öffnungskante in der ersten Rückfläche vorgesehen ist; und einen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an mindestens einer der vorderen ersten Öffnungskante und der hinteren ersten Öffnungskante vorgesehen ist, wobei die zweite Platte umfasst: ein zweites Loch mit einer hinteren zweiten Öffnungskante, die in mindestens der zweiten Rückfläche vorgesehen ist; und einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt, der an der hinteren zweiten Öffnungskante vorgesehen ist, wobei eine Achse des ersten Lochs und eine Achse des zweiten Lochs koaxial sind und der erste abgeschrägte Abschnitt und/oder der hintere zweite abgeschrägte Abschnitt eine Schnittmarkierung aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Metallelement, ein Bearbeitungssystem und ein Verfahren zur Herstellung des Metallelements.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 17. September 2019 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-168902 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen ist.
Stand der Technik
Das Patentdokument 1 offenbart das Bohren eines Sinterbauteils mit einem Bohrer.
Zitationsliste
Patentliteratur
PTL 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. 2006-336078
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Metallelement:

eine erste Platte, die eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche aufweist; eine zweite Platte, die eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche aufweist; und einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen.

Die erste Platte umfasst:

ein erstes Loch, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt;
eine vordere erste Öffnungskante, die das erste Loch bildet, wobei die vordere erste Öffnungskante in der ersten Vorderfläche vorgesehen ist;
eine hintere erste Öffnungskante, die das erste Loch bildet, wobei die hintere erste Öffnungskante in der ersten Rückfläche vorgesehen ist; und
einen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der ersten Öffnungskante der Vorderfläche und/oder an der ersten Öffnungskante der Rückfläche vorgesehen ist,
die zweite Platte umfasst:
- ein zweites Loch mit einer hinteren zweiten Öffnungskante, die in mindestens der zweiten hinteren Fläche vorgesehen ist; und
- einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt, der an der hinteren zweiten Öffnungskante vorgesehen ist, wobei eine Achse des ersten Lochs und eine Achse des zweiten Lochs koaxial sind und der erste abgeschrägte Abschnitt und/oder der hintere zweite abgeschrägte Abschnitt eine Schnittmarkierung aufweisen.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bearbeitungssystem:

ein Bohrwerkzeug und ein Anfasungswerkzeug, die ein Werkstück aus einem Metallelement bearbeiten;
einen ersten Antriebsmechanismus, der das Bohrwerkzeug betätigt;
einen zweiten Antriebsmechanismus, der das Anfasungswerkzeug betätigt;
eine Steuerung, die den ersten Antriebsmechanismus und den zweiten Antriebsmechanismus steuert; und
eine Messeinheit, die eine erste physikalische Größe und eine zweite physikalische Größe im Zusammenhang mit der Steuerung des ersten Antriebsmechanismus erfasst.

Das Werkstück umfasst:

eine erste Platte mit einer ersten Vorderfläche und einer ersten Rückfläche;
eine zweite Platte mit einer zweiten Vorderfläche und einer zweiten Rückfläche; und
einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen, wobei
der erste Antriebsmechanismus das Bohrwerkzeug so betätigt, dass es koaxial und nacheinander ein erstes Loch, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt, und ein zweites Loch, das in der zweiten Platte vorgesehen ist, bearbeitet,
das erste Loch ein Loch ist, das eine vordere erste Öffnungskante, die in der ersten Vorderfläche vorgesehen ist, und eine hintere erste Öffnungskante, die in der ersten Rückfläche vorgesehen ist, aufweist,
das zweite Loch ein Loch ist, das eine hintere zweite Öffnungskante, die in mindestens der zweiten Rückfläche vorgesehen ist, aufweist,
der zweite Antriebsmechanismus das Anfasungswerkzeug betätigt, um einen ersten abgeschrägten Abschnitt an einer ersten Öffnungskante der vorderen ersten Öffnungskante und/oder der hinteren ersten Öffnungskante bereitzustellen, und um einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt an der hinteren zweiten Öffnungskante bereitzustellen, und
die Steuerung
eine Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und eine Position der hinteren zweiten Öffnungskante auf der Grundlage der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe ermittelt, und
den zweiten Antriebsmechanismus in Abhängigkeit von der Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante steuert.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Metallelements, wobei das Verfahren umfasst:

Vorbereiten eines Werkstücks aus einem Metallelement;
Bohren des Werkstücks mit einem Bohrwerkzeug, das durch einen ersten Antriebsmechanismus betätigt wird;
Abschrägen des Werkstücks durch Schneiden mit einem Anfasungswerkzeug, das durch einen zweiten Antriebsmechanismus betätigt wird;
Erfassen einer ersten physikalischen Größe und einer zweiten physikalischen Größe in Bezug auf die Steuerung des ersten Antriebsmechanismus durch eine Messeinheit; und
Ermitteln einer Position einer ersten Öffnungskante einer vorderen ersten Öffnungskante und/oder einer hinteren ersten Öffnungskante und einer Position einer hinteren zweiten Öffnungskante basierend auf der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe.

Das Werkstück umfasst:

eine erste Platte mit einer ersten Vorderfläche und einer ersten Rückfläche;
eine zweite Platte mit einer zweiten Vorderfläche und einer zweiten Rückfläche;
einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen, wobei
das Bohren die koaxiale und sequentielle Bearbeitung eines ersten Lochs, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt, und eines zweiten Lochs, das in der zweiten Platte vorgesehen ist, umfasst,
das erste Loch ein Loch ist, das die vordere erste Öffnungskante, die auf der ersten Vorderfläche vorgesehen ist, und die hintere erste Öffnungskante, die auf der ersten Rückfläche vorgesehen ist, aufweist,
das zweite Loch ein Loch ist, das eine hintere zweite Öffnungskante, die zumindest auf der zweiten Rückfläche vorgesehen ist, aufweist, und
das Abschrägen das Bereitstellen eines ersten abgeschrägten Abschnitts in der mindestens einen ersten Öffnungskante und das Bereitstellen eines hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitts in der hinteren zweiten Öffnungskante basierend auf der Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante umfasst.

Figurenliste

1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Metallelement gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt.
2 ist eine schematische Querschnittansicht des Metallelements entlang der Linie (II)-(II) in 1.
3 ist eine schematische Querschnittansicht eines anderen Metallelements entlang der Linie (11)-(11) in 1.
4 ist eine Ansicht, die eine Fotografie eines abgeschrägten Abschnitts in dem Metallelement gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5A ist eine erläuternde Ansicht, die das Bohren in einem Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5B ist eine erläuternde Ansicht, die das Bohren auf einer ersten Platte im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
5C ist eine erläuternde Ansicht, die das Bohren auf einer zweiten Platte im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6A ist eine erläuternde Ansicht, die das Abschrägen im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6B ist eine erläuternde Ansicht, die das Abschrägen eines ersten Lochs im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6C ist eine erläuternde Ansicht, die das Abschrägen des ersten Lochs im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6D ist eine erläuternde Ansicht, die das Abschrägen eines zweiten Lochs im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
6E ist eine erläuternde Ansicht, die das Abschrägen des zweiten Lochs im Bearbeitungssystem und das Verfahren zur Herstellung eines Metallelements gemäß der ersten Ausführungsform zeigt.
7 ist ein Diagramm, das einen Übergang eines Laststroms einer Rotationsenergiequelle darstellt, die ein Bohrwerkzeug dreht, das von einer Messeinheit erfasst wird, die in dem Bearbeitungssystem gemäß der ersten Ausführungsform enthalten ist.
8 ist ein Flussdiagramm, das einen Steuervorgang eines Bearbeitungssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
9 ist ein Diagramm, das einen Übergang eines Laststroms einer Rotationsenergiequelle, die ein Bohrwerkzeug dreht, veranschaulicht, der von einer im Bearbeitungssystem gemäß der zweiten Ausführungsform enthaltenen Messeinheit erfasst wird.

Ausführliche Beschreibung
[Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst werden soll]
Wenn ein Einführungsobjekt in ein durch Bohren hergestelltes Loch in einem Werkstück eingeführt wird, ist hin und wieder ein abgeschrägter Abschnitt an einer Öffnungskante des Lochs vorgesehen. Der Grund dafür ist, dass der abgeschrägte Abschnitt zur Führung des Einführungsobjekts verwendet werden kann. Das Einführungsobjekt kann zum Beispiel ein Schneidwerkzeug oder eine Welle sein. Die Bearbeitungsgenauigkeit des abgeschrägten Abschnitts soll hoch sein. Wenn die Bearbeitungsgenauigkeit des abgeschrägten Abschnitts gering ist, ist es schwierig, das Einführungsobjekt angemessen zu führen. Aus diesem Grund ist das Einführungsobjekt in Bezug auf das Loch geneigt und wird kaum gerade eingeführt. Um die Bearbeitungsgenauigkeit des abgeschrägten Abschnitts zu verbessern, ist es wünschenswert, dass der abgeschrägte Abschnitt nicht durch Schleifen, sondern durch Schneiden bearbeitet wird.
Es ist jedoch hin und wieder schwierig, die Öffnungskante in Abhängigkeit von der Form des Werkstücks zu schneiden. Einer der Gründe dafür ist, dass es keinen ausreichenden Raum gibt, in dem das zum Schneiden verwendete Anfasungswerkzeug angeordnet werden kann. Ein weiterer Grund ist, dass die Position der Öffnungskante aufgrund von Abmessungstoleranzen des Werkstücks variiert, selbst wenn ein Raum vorhanden ist, in dem das Anfasungswerkzeug angeordnet werden kann. Die Position des Anfasungswerkzeugs in Bezug auf die Öffnungskante weicht ab, wenn sich die Position der Öffnungskante ändert. Aus diesem Grund kann an der Öffnungskante keine angemessene Anfasung durchgeführt werden, und die Bearbeitungsgenauigkeit des abgeschrägten Abschnitts nimmt ab.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, ein Metallelement bereitzustellen, das einen abgeschrägten Abschnitt aufweist, der in mindestens entsprechende Öffnungskanten geschnitten ist, die einander in einem ersten Loch und einem zweiten Loch gegenüberliegen, die koaxial in einem Abstand vorgesehen sind.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Bearbeitungssystem und ein Verfahren zur Herstellung eines Metallelements bereitzustellen, das in der Lage ist, das Metallelement herzustellen, das den abgeschrägten Abschnitt enthält, der in mindestens den entsprechenden Öffnungskanten geschnitten ist, die einander in dem ersten Loch und dem zweiten Loch gegenüberliegen, die in einem Abstand vorgesehen sind und eine gemeinsame Achse aufweisen.
[Vorteilhafte Wirkung der vorliegenden Erfindung]
Der Bereich, in dem die erste Platte und die zweite Platte in dem Metallelement der vorliegenden Erfindung einander gegenüberliegen, kann als ein Bereich bezeichnet werden, der aufgrund einer großen Einschränkung der Werkzeugführung schwierig zu bearbeiten ist. Selbst wenn das Metallelement eine Form hat, die einen schwer zu bearbeitenden Abschnitt aufweist, kann das Metallelement der vorliegenden Erfindung ein Teil sein, das eine koaxiale Genauigkeit zwischen der Achse des ersten Lochs und der Achse des zweiten Lochs, eine Positionsgenauigkeit zwischen dem ersten Loch und dem ersten abgeschrägten Abschnitt und eine Positionsgenauigkeit zwischen dem zweiten Loch und dem zweiten abgeschrägten Abschnitt aufweist.
Das Bearbeitungssystem der vorliegenden Erfindung und das Verfahren zur Herstellung des Metallelements der vorliegenden Erfindung können das Metallelement herstellen, das den abgeschrägten Abschnitt enthält, der zumindest an den jeweiligen Öffnungskanten auf den einander zugewandten Seiten in das erste Loch und das zweite Loch geschnitten ist, die voneinander beabstandet sind und die gemeinsame Achse aufweisen.
« Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung»
Die Erfinder führten Untersuchungen durch, um ein Metallelement zu erhalten, das sowohl eine koaxiale Genauigkeit zwischen der Achse des ersten Lochs und der Achse des zweiten Lochs, eine Positionsgenauigkeit zwischen dem ersten Loch und dem ersten abgeschrägten Abschnitt als auch eine Positionsgenauigkeit zwischen dem zweiten Loch und dem zweiten abgeschrägten Abschnitt aufweist.
Als Material für die Bearbeitung des Metallelements wird ein Material angenommen, in dem die erste Platte, die zweite Platte und der Schenkel zusammengebaut sind. Das zusammengebaute Material umfasst ein Material, in dem die erste Platte, die zweite Platte und der Schenkel verbunden sind. In diesem Fall können beide Löcher mit hoher koaxialer Genauigkeit bearbeitet werden, indem das erste Loch und das zweite Loch in der ersten Platte und der zweiten Platte kontinuierlich mit einem Bohrwerkzeug bearbeitet werden. Es ist jedoch schwierig, eine Anfasungsbearbeitung durch Schneiden an den einander zugewandten Teilen der Platten durchzuführen. Zum Beispiel ist es selbst dann, wenn ein Werkzeug zwischen den Platten und den Schenkeln eingeführt wird, um die Abschrägung an der Öffnungskante durchzuführen, an der das erste Loch und das zweite Loch einander gegenüberliegen, praktisch unmöglich, eine geeignete Bearbeitung durchzuführen. Denn um die Bearbeitung so durchzuführen, dass das Werkzeug nicht mit dem Schenkel kollidiert, ist die Einschränkung der Werkzeugführung zu groß. Andererseits ist es denkbar, dass das Werkzeug durch das erste Loch zwischen die erste Platte und die zweite Platte eingeführt wird und dass der erste abgeschrägte Abschnitt und der zweite abgeschrägte Abschnitt an den Öffnungskanten des ersten Lochs und des zweiten Lochs, die einander gegenüberliegen, bearbeitet werden. In diesem Fall besteht die Gefahr, dass die Positionsgenauigkeit jedes abgeschrägten Abschnitts in der axialen Richtung jedes Lochs unzureichend ist. Dies liegt daran, dass eine Toleranz in der Dicke jeder Platte und im Abstand zwischen den beiden Platten gibt.
Anschließend wird ein Material, in dem die erste Platte, die zweite Platte und der Schenkelabschnitt getrennt sind, als Material für die Bearbeitung des Metallelements angenommen. In diesem Fall kann jedes Loch und jeder abgeschrägte Abschnitt mit hoher Positionsgenauigkeit bearbeitet werden. Dies liegt daran, dass es nur wenige Beschränkungen für die Führung des Werkzeugs gibt und jedes Loch und jeder abgeschrägte Abschnitt für jede Platte einzeln bearbeitet werden kann. Wenn hingegen die erste Platte, die zweite Platte und der Schenkelabschnitt kombiniert werden, ist es schwierig, die koaxiale Genauigkeit der beiden Löcher ausreichend zu gewährleisten. Dies liegt daran, dass es schwierig ist, eine Vielzahl von Elementen mit hoher Positionsgenauigkeit miteinander zu verbinden.
Auf der Grundlage der oben genannten Studien haben die Erfinder die vorliegende Erfindung konzipiert. Im Nachfolgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der folgenden Beschreibung haben die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche der ersten Platte und die erste Vorderfläche und die zweite Rückfläche der zweiten Platte die folgenden Bedeutungen. Die erste Vorderfläche und die zweite Vorderfläche sind Flächen der ersten Platte und der zweiten Platte, die voneinander entfernt angeordnet sind. Die erste hintere Fläche und die zweite hintere Fläche sind Flächen, die sich an den Seiten der ersten Platte und der zweiten Platte nahe beieinander befinden, und sind Flächen, die einander in einem Abstand gegenüberliegen.

(1) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Metallelement:
- eine erste Platte, die eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche aufweist; eine zweite Platte, die eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche aufweist; und einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen.

Die erste Platte umfasst:

Auch wenn das Metallelement eine Form aufweist, die einen schwer zu bearbeitenden Abschnitt hat, ist das Metallelement ein Element mit koaxialer Genauigkeit zwischen der Achse des ersten Lochs und der Achse des zweiten Lochs, einer Positionsgenauigkeit zwischen dem ersten Loch und dem ersten abgeschrägten Abschnitt und einer Positionsgenauigkeit zwischen dem zweiten Loch und dem zweiten abgeschrägten Abschnitt.
Da der erste abgeschrägte Abschnitt auf der Vorderfläche und der zweite abgeschrägte Abschnitt auf der Rückfläche eine Schnittmarkierung aufweisen, kann das Einführungsobjekt in geeigneter Weise zu dem ersten Loch und dem zweiten Loch geführt werden, wenn es in dieser Reihenfolge von der ersten Vorderflächenseite der ersten Platte aus in das erste Loch und das zweite Loch eingeführt wird. Die Schnittmarkierung wird durch Schneiden erzeugt. Im Allgemeinen ist die Bearbeitungsgenauigkeit des durch Schneiden gebildeten abgeschrägten Abschnitts höher als die Bearbeitungsgenauigkeit des durch Schleifen gebildeten abgeschrägten Abschnitts.
Dementsprechend kann in dem abgeschrägten Abschnitt mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit das Einführungsobjekt leicht gerade eingeführt werden, ohne dass es in Bezug auf das erste Loch und das zweite Loch verkantet.
Der erste abgeschrägte Abschnitt auf der Rückfläche kann eine Verschlechterung des Erscheinungsbildes des Metallelements verhindern. Wenn das erste Loch durch das Bohren von der ersten Vorderfläche zur ersten Rückfläche der ersten Platte gebildet wird, bildet sich hin und wieder ein Grat oder ein Span an der hinteren ersten Öffnungskante, die ein Auslass des Bohrwerkzeugs ist. Der Grat und der Span verschlechtern das Erscheinungsbild des Metallelements. Da das Metallelement der ersten Ausführungsform jedoch mit dem ersten abgeschrägten Abschnitt auf der Rückfläche der ersten Öffnungskante versehen ist, wird der Grat oder der Span entfernt, so dass das Erscheinungsbild gut ist. Der Grat oder die Späne werden entfernt, so dass die Qualität eines Produkts aus dem Metallelement hoch ist. Da der Grat ein Hindernis für das Einführungsobjekt sein kann, kann das Einführungsobjekt durch Entfernen des Grats leicht in das erste Loch eingeführt werden, und es kann verhindert werden, dass das Einführungsobjekt durch den Grat im ersten Loch abgelenkt wird. Der zweite abgeschrägte Abschnitt auf der Rückfläche enthält die Schnittmarkierung, die eine Verschlechterung des Erscheinungsbildes des Metallelements verhindert.
(2) Gemäß einem Aspekt des Metallelements,
ist das zweite Loch ein Durchgangsloch, das die zweite Vorderfläche und die zweite Rückfläche durchdringt,
wobei die erste Platte umfasst:

einen vorderen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der vorderen ersten Öffnungskante vorgesehen ist; und
einen hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der hinteren ersten Öffnungskante vorgesehen ist,
wobei die zweite Platte umfasst:
eine vordere zweite Öffnungskante, die auf der zweiten Vorderfläche vorgesehen ist; und
einen vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt, der an der vorderen zweiten Öffnungskante vorgesehen ist, wobei der vordere erste abgeschrägte Abschnitt, der hintere erste abgeschrägte Abschnitt und der hintere zweite abgeschrägte Abschnitt die Schnittmarkierung aufweisen.

Selbst wenn das Einführungsobjekt durch das zweite Loch und das erste Loch in dieser Reihenfolge von der zweiten Vorderflächenseite der zweiten Platte aus eingeführt wird, lässt sich das Metallelement leicht gerade einführen, ohne in Bezug auf das erste Loch und das zweite Loch geneigt zu sein. Außerdem ist das Erscheinungsbilde des Metallelements gut, obwohl das zweite Loch ein Durchgangsloch ist, weil der zweite abgeschrägte Abschnitt auf der Vorderfläche am zweiten Öffnungsrand vorgesehen ist.
(3) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bearbeitungssystem:

Das Werkstück umfasst:

Selbst wenn das Bearbeitungssystem eine Form aufweist, die einen schwer zu bearbeitenden Abschnitt hat, kann das Metallelement mit koaxialer Genauigkeit zwischen der Achse des ersten Lochs und der Achse des zweiten Lochs, Positionsgenauigkeit zwischen dem ersten Loch und dem ersten abgeschrägten Abschnitt und Positionsgenauigkeit zwischen dem zweiten Loch und dem zweiten abgeschrägten Abschnitt hergestellt werden. Der Grund dafür ist der folgende.
In dem Bearbeitungssystem werden das erste Loch und das zweite Loch koaxial in die erste Platte und die zweite Platte gebohrt, die durch den Schenkel befestigt sind. Dementsprechend kann das Bearbeitungssystem die koaxiale Genauigkeit zwischen der Achse des ersten Lochs und der Achse des zweiten Lochs verbessern.
In dem Bearbeitungssystem kann die Position der Öffnungskante, selbst wenn sie aufgrund von Abmessungstoleranzen des Werkstücks variiert, von der Steuerung genau bestimmt werden, und zwar entweder die Position der ersten Öffnungskante oder die Position der zweiten Öffnungskante. Das Bearbeitungssystem kann den zweiten Antriebsmechanismus für jedes Werkstück auf der Grundlage der Position der ersten Öffnungskante und/oder der Position der zweiten Öffnungskante, die von der Steuerung ermittelt werden, so steuern, dass das Anfasungswerkzeug die erste Öffnungskante und/oder die zweite Öffnungskante in geeigneter Weise anschrägen kann. Dementsprechend kann in dem Bearbeitungssystem die Positionsgenauigkeit zwischen dem ersten Loch und dem ersten abgefasten Abschnitt und die Positionsgenauigkeit zwischen dem zweiten Loch und dem zweiten abgefasten Abschnitt verbessert werden.
(4) Gemäß einem Aspekt des Bearbeitungssystems,
ist die erste physikalische Größe eine Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs,
ist die zweite physikalische Größe eine erste Zeitspanne zwischen dem Beginn des Bohrens der ersten Platte und dem Beginn des Bohrens der zweiten Platte,
wird die Position der ersten Öffnungskante und/oder die Position der hinteren zweiten Öffnungskante durch eine Länge entlang einer axialen Richtung des ersten Lochs und eine Länge zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte erhalten, und
werden die Länge des ersten Lochs entlang der axialen Richtung und die Länge zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit und der ersten Zeit ermittelt.
Das Bearbeitungssystem kann die Position der ersten Öffnungskante und/oder die Position der hinteren zweiten Öffnungskante genau erfassen.
(5) Gemäß einem Aspekt des Bearbeitungssystems,
hat das Anfasungswerkzeug einen säulenförmigen Körper mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Bohrwerkzeugs,
weist ein distales Ende des Körpers eine sich verjüngende Schneidkante zu einer distalen Stirnseite hin auf, und
hat ein hinteres Ende des Körpers eine sich verjüngende Schneidkante zu einer hinteren Stirnseite hin.
Im Bearbeitungssystem kann die hintere erste Öffnungskante durch die Schneidkante am hinteren Ende abgeschrägt werden. In dem Bearbeitungssystem können die vordere erste Öffnungskante und die hintere zweite Öffnungskante mit der Schneidkante des distalen Endes abgeschrägt werden. Das heißt, das Bearbeitungssystem kann die Anfasung an der ersten Öffnungskante von mindestens einer der vorderen ersten Öffnungskante und der hinteren ersten Öffnungskante und der hinteren zweiten Öffnungskante kontinuierlich mit einem Anfasungswerkzeug durchführen, so dass die Produktivität des Metallelements ausgezeichnet ist.
(6) Gemäß einem Aspekt des Bearbeitungssystems,
umfasst der erste Antriebsmechanismus eine Rotationsenergiequelle, die das Bohrwerkzeug in Drehung versetzt,
erfasst die Messeinheit eine elektrische Größe der Rotationsenergiequelle,
ändert die Steuerung eine Drehzahl der Rotationsenergiequelle auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer ersten elektrischen Größe und einer zweiten elektrischen Größe,
ist die erste elektrische Größe eine elektrische Größe, die von der Messeinheit während der Rotation der Rotationsenergiequelle und vor der Bearbeitung des Werkstücks erfasst wird, und
ist die zweite elektrische Größe eine elektrische Größe, die von der Messeinheit beim Bohren des Werkstücks erfasst wird.
Der Zustand während der Rotation der Rotationsenergiequelle und vor der Bearbeitung des Werkstücks bezieht sich auf einen Zustand, in dem das Bohrwerkzeug und das Werkstück nicht miteinander in Berührung kommen, während das Bohrwerkzeug durch die Rotationsenergiequelle unter den gleichen Schnittbedingungen wie bei der eigentlichen Bearbeitung des Werkstücks gedreht wird. Dabei spielt es keine Rolle, ob das Werkstück von einem Tisch des Bearbeitungssystems gehalten wird. Im Folgenden kann während der Rotation der Rotationsenergiequelle und vor der Bearbeitung des Werkstücks einfach als während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle bezeichnet werden.
Das Bearbeitungssystem kann verhindern, dass ein fehlerhaftes Produkt hergestellt wird, das von dem Bohrwerkzeug nicht einer vorgegebenen Bohrung unterzogen wurde. Der Grund dafür ist, dass gemäß dem Bearbeitungssystem, wie später beschrieben wird, ein Verlust des Bohrwerkzeugs durch den Vergleich eines Schwellenwerts mit der Differenz erkannt werden kann, und die Drehzahl der Rotationsenergiequelle durch die Steuerung geändert werden kann, wenn das Bohrwerkzeug defekt ist. Die Absplitterung umfasst, zusätzlich zur Bildung von Absplitterungen in der Schneide des Bohrwerkzeugs, den Bruch des Bohrwerkzeugs.
Der Grund, warum der Defekt des Bohrwerkzeugs durch den Vergleich des Schwellenwerts mit der Differenz erkannt werden kann, ist folgender. Wenn der Defekt im Bohrwerkzeug entsteht, vergrößert sich der Bereich des Bohrwerkzeugs, der keinen Kontakt mit dem Werkstück hat. Wenn der Bereich des Bohrwerkzeugs, der keinen Kontakt mehr hat, zu groß ist, wird das Bohren selbst schwierig. Dieser Zustand, in dem das Bohren schwierig ist, kann als ein Zustand angesehen werden, in dem das Werkstück und das Bohrwerkzeug im Wesentlichen im Leerlauf zueinander sind. Das heißt, die erste elektrische Größe nähert sich der zweiten elektrischen Größe, und die Differenz nimmt ab. Die zweite elektrische Größe ist in etwa gleich der ersten elektrischen Größe, und manchmal ist die Differenz im Wesentlichen aufgehoben. Infolgedessen ändert sich die Differenz von mehr als dem Schwellenwert zu weniger als oder gleich dem Schwellenwert. Dementsprechend kann durch die Ermittlung der Differenz festgestellt werden, ob die Differenz den Schwellenwert erreicht oder unterschreitet, und es kann festgestellt werden, ob der Defekt im Bohrwerkzeug erzeugt wird. Der Schwellenwert wird später beschrieben.
(7) Gemäß einem Aspekt des Bearbeitungssystems von (6),
sind die erste elektrische Größe und die zweite elektrische Größe mindestens eine Größe, ein Differenzwert oder ein Integralwert eines Laststroms der Rotationsenergiequelle sind.
Das Bearbeitungssystem kann den Defekt des Bohrwerkzeugs leicht erkennen. Dies liegt daran, dass mindestens eine der Größen, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsenergiequelle mit dem Defekt des Bohrwerkzeugs korreliert ist.
Wenn der Defekt im Bohrwerkzeug erzeugt wird, wird das Bohren selbst schwierig, und daher wird der Bearbeitungswiderstand zum Zeitpunkt der Bearbeitung des Werkstücks klein. Wenn der Bearbeitungswiderstand klein ist, sinkt das Lastmoment der Rotationsenergiequelle, so dass der Laststrom der Rotationsenergiequelle abnimmt. Das heißt, wenn der Defekt im Bohrwerkzeug erzeugt wird, sinkt der Laststrom der Rotationsenergiequelle während der Bearbeitung des Werkstücks.
Insbesondere, wenn das Bohrwerkzeug das Werkstück nicht berührt, während der Defekt im Bohrwerkzeug erzeugt wird, ist die Bearbeitungstiefe Null (0). Da die Bearbeitungstiefe Null ist, sind die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsenergiequelle während der Bearbeitung des Werkstücks im Wesentlichen die gleichen wie die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle. Andererseits nimmt die Bearbeitungstiefe ab, wenn das Bohrwerkzeug mit dem Werkstück in Kontakt kommt, obwohl das Bohrwerkzeug den Defekt aufweist. Da die Bearbeitungstiefe klein ist, sind die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle während der Bearbeitung des Werkstücks klein, wenn auch nicht so groß wie wenn das Bohrwerkzeug nicht in Kontakt mit dem Werkstück kommt. Das heißt, die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle während der Bearbeitung des Werkstücks nähern sich der Größe, dem Differenzwert und dem Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsstromquelle. Folglich kann zumindest eine der Größen, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle verwendet werden, um zu erfassen, ob das Bohrwerkzeug das Werkstück bearbeitet, nämlich ob der Defekt im Bohrwerkzeug erzeugt wird.
(8) Gemäß einem Aspekt des Bearbeitungssystems von (6) oder (7),
setzt die Steuerung die Drehzahl der Rotationsenergiequelle auf null, wenn die Differenz kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist.
Das Bearbeitungssystem kann verhindern, dass das fehlerhafte Produkt kontinuierlich produziert wird. Der Grund dafür ist, dass, wenn die Differenz gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist, d.h. wenn der Defekt im Bohrwerkzeug erzeugt wird, die Drehzahl der Rotationsenergiequelle von der Steuerung auf null gesetzt werden kann. Wenn die Drehzahl der Rotationsenergiequelle Null wird, stoppt die Rotation des Bohrwerkzeugs oder des Werkstücks.
(9) Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Metallelements, wobei das Verfahren umfasst:

Vorbereitung eines Werkstücks aus einem Metallelement;
Bohren des Werkstücks mit einem Bohrwerkzeug, das von einem ersten Antriebsmechanismus betrieben wird;
Abschrägen des Werkstücks durch Schneiden mit einem Anfasungswerkzeug, das durch einen zweiten Antriebsmechanismus betätigt wird;
Erfassen einer ersten physikalischen Größe und einer zweiten physikalischen Größe in Bezug auf die Steuerung des ersten Antriebsmechanismus durch eine Messeinheit; und
Ermitteln einer Position einer ersten Öffnungskante von mindestens einer von einer vorderen ersten Öffnungskante und einer hinteren ersten Öffnungskante und einer Position einer hinteren zweiten Öffnungskante basierend auf der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe.

Das Werkstück umfasst:

eine erste Platte mit einer ersten Vorderfläche und einer ersten Rückfläche;
eine zweite Platte mit einer zweiten Vorderfläche und einer zweiten Rückfläche;
einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen, wobei
das Bohren die koaxiale und sequentielle Bearbeitung eines ersten Lochs, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt, und eines zweiten Lochs, das in der zweiten Platte vorgesehen ist, umfasst,
das erste Loch ein Loch ist, das den vorderen ersten Öffnungsrand, der auf der ersten Vorderfläche vorgesehen ist, und den hinteren ersten Öffnungsrand, der auf der ersten Rückfläche vorgesehen ist, einschließt,
das zweite Loch ein Loch ist, das eine hintere zweite Öffnungskante aufweist, die zumindest auf der zweiten Rückfläche vorgesehen ist, und
das Abschrägen das Bereitstellen eines ersten abgeschrägten Abschnitts in der mindestens einen ersten Öffnungskante und das Bereitstellen eines hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitts in der hinteren zweiten Öffnungskante basierend auf der Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante umfasst.

Ähnlich wie beim Bearbeitungssystem kann das Metallelement mit koaxialer Genauigkeit zwischen der Achse des ersten Lochs und der Achse des zweiten Lochs, Positionsgenauigkeit zwischen dem ersten Loch und dem ersten abgeschrägten Abschnitt und Positionsgenauigkeit zwischen dem zweiten Loch und dem zweiten abgeschrägten Abschnitt hergestellt werden, selbst wenn das Verfahren zur Herstellung des Metallelements eine Form mit einem schwer zu bearbeitenden Abschnitt aufweist.
(10) Gemäß einem Aspekt des Verfahrens zur Herstellung des Metallelements,
wird beim Bereitstellen des abgeschrägten Abschnitts der zweite Antriebsmechanismus so betrieben, dass eine abgeschrägte Länge des abgeschrägten Abschnitts kleiner ist als eine Abmessungstoleranz einer Länge zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte.
Das Verfahren zur Herstellung des Metallelements ist geeignet, wenn die abgeschrägte Länge kleiner als die Abmessungstoleranz ist. Normalerweise, wenn die abgeschrägte Länge kleiner als die Abmessungstoleranz ist, kann das Anfasungswerkzeug manchmal nicht richtig in Kontakt mit der Öffnungskante gebracht werden und die Öffnungskante kann nicht richtig abgeschrägt werden. Bei dem zuvor beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Metallelements kann jedoch die Position jeder Öffnungskante genau bestimmt werden, und das Anfasungswerkzeug kann entsprechend der Position jeder Öffnungskante betätigt werden. Dementsprechend wird bei dem Verfahren zur Herstellung des Metallelements, selbst wenn die abgeschrägte Länge kleiner als die Abmessungstoleranz ist, das Anfasungswerkzeug in geeigneter Weise mit der Öffnungskante in Kontakt gebracht, und die entsprechende Anfasung kann durchgeführt werden.
«Detaillierte Beschreibung der Ausführungsformen»
Im Nachfolgenden werden Einzelheiten der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben.
«Erste Ausführungsform»
[Metallelement]
Unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 wird ein Metallelement 1 gemäß einer ersten Ausführungsform beschrieben. Das Metallelement 1 umfasst eine erste Platte 11, eine zweite Platte 12 und einen Schenkel 13. Die erste Platte 11 hat eine erste Vorderfläche 111 und eine erste Rückfläche 112. Die zweite Platte 12 hat eine zweite Vorderfläche 121 und eine zweite Rückfläche 122. Der Schenkel 13 fixiert die erste Platte 11 und die zweite Platte 12 so, dass die erste Rückfläche 112 und die zweite Rückfläche 122 einander in einem Abstand gegenüberliegen. Die erste Platte 11 enthält ein erstes Loch 113, das die erste Vorderfläche 111 und die erste Rückfläche 112 durchdringt, eine vordere erste Öffnungskante 114, die eine Öffnungskante ist, die das erste Loch 113 bildet und auf der ersten Vorderfläche 111 vorgesehen ist, und eine hintere erste Öffnungskante 115, die auf der ersten Rückfläche 112 vorgesehen ist. Die zweite Platte 12 umfasst ein zweites Loch 123 mit einer hinteren zweiten Öffnungskante 125, die zumindest auf der zweiten Rückfläche 122 vorgesehen ist.
Eines der Merkmale des Metallelements 1 der ersten Ausführungsform ist, dass das Metallelement 1 die folgenden Anforderungen (1) bis (4) erfüllt.

(1) Wie in 2 oder 3 dargestellt, sind die Achsen des ersten Lochs 113 und des zweiten Lochs 123 koaxial.
(2) Die erste Platte 11 hat einen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an mindestens einer der vorderen ersten Öffnungskanten 114 und der hinteren ersten Öffnungskante 115 vorgesehen ist.
(3) Die zweite Platte 12 hat einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt 127, der an der hinteren zweiten Öffnungskante 125 vorgesehen ist.
(4) Mindestens einer der ersten abgeschrägten Abschnitte und der hintere zweite abgeschrägte Abschnitt 127 enthalten eine Schnittmarkierung 15, wie in 4 dargestellt.

Einzelheiten jeder Komponente werden im Folgenden beschrieben.
[Erste Platte]
Das Material und der Typ der ersten Platte 11 sind nicht besonders begrenzt, sondern können entsprechend ausgewählt werden. Als Beispiel für das Material der ersten Platte 11 können reines Eisen, eine Eisenlegierung und ein Nichteisenmetall angeführt werden. Als Beispiel für die Art des ersten Blechs 11 können ein Grünling, ein Sinterkörper und ein Ingotmaterial genannt werden. Der Grünling wird durch Druckformung eines Rohmaterialpulvers hergestellt. Der Sinterkörper wird durch Sintern des Grünlings hergestellt. Das Ingotmaterial wird durch Verfestigung eines geschmolzenen Rohmaterials gewonnen. In der ersten Ausführungsform wird die erste Platte 11 aus dem Sinterkörper aus der Eisenlegierung hergestellt. Die äußere Form der ersten Platte 11 ist nicht besonders begrenzt, solange es sich um eine flache Form handelt, kann aber entsprechend gewählt werden. Die äußere Form der ersten Platte 11 ist in der ersten Ausführungsform kreisförmig. Die erste vordere Fläche 111 und die erste hintere Fläche 112 der ersten Platte 11 sind nicht auf eine ebene Fläche beschränkt, sondern können mit Unregelmäßigkeiten versehen sein.
(Erstes Loch)
Wie in 2 oder 3 dargestellt, ist das erste Loch 113 ein Durchgangsloch, das in Richtung der Dicke der ersten Platte 11 verläuft. Die Dicke ist eine Länge zwischen der ersten Vorderfläche 111 und der ersten Rückfläche 112. Das heißt, die Dickenrichtung der ersten Platte 11 ist eine Richtung entlang einer Richtung, in der die erste Vorderfläche 111 und die erste Rückfläche 112 einander gegenüberliegen. In den 2 und 3 ist die Dickenrichtung der ersten Platte 11 eine vertikale Richtung einer Seite. Das erste Loch 113 umfasst eine erste Öffnungskante auf der Vorderfläche 114 und eine erste Öffnungskante auf der Rückfläche 115. Die vordere erste Öffnungskante 114 befindet sich auf der ersten Vorderfläche 111 der ersten Platte 11. Die hintere erste Öffnungskante 115 befindet sich auf der ersten Rückfläche 112 der ersten Platte 11.
Eine Innenumfangsform des ersten Lochs 113 ist bei der ersten Ausführungsform zylindrisch. Das heißt, die Konturformen der vorderen ersten Öffnungskante 114 und der hinteren ersten Öffnungskante 115 sind kreisförmig. Vorzugsweise weist die Innenumfangsfläche des ersten Lochs 113 eine Schnittmarkierung auf. Die Schnittmarkierung ist in einer Vielzahl von Streifenformen entlang der Umfangsrichtung des ersten Lochs 113 ausgebildet. Die Anzahl der ersten Löcher 113 ist nicht besonders begrenzt, sondern kann in geeigneter Weise gewählt werden. Die Anzahl der ersten Löcher 113 kann eins oder mehr sein. In der ersten Ausführungsform beträgt die Anzahl der ersten Löcher 113 fünf, wie in 1 dargestellt. Fünf erste Löcher 113 sind parallel am Umfang angeordnet, der auf die Mitte der ersten Platte 11 zentriert ist. Die Mitte der ersten Platte 11 bezieht sich auf den Mittelpunkt eines umschriebenen Kreises der ersten Platte 11. In der ersten Ausführungsform sind fünf erste Löcher 113 in im Wesentlichen gleichen Abständen am Umfang ausgebildet.
(Erster abgeschrägter Teil)
Die erste Platte 11 enthält einen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der ersten Öffnungskante der Vorderfläche 114 und/oder der ersten Öffnungskante der Rückfläche 115 vorgesehen ist. In der ersten Ausführungsform ist der erste abgeschrägte Abschnitt sowohl an der vorderen ersten Öffnungskante 114 als auch an der hinteren ersten Öffnungskante 115 vorgesehen. Im Folgenden wird der erste abgeschrägte Abschnitt, der an der vorderen ersten Öffnungskante 114 vorgesehen ist, als erster abgeschrägter Abschnitt 116 bezeichnet, und der erste abgeschrägte Abschnitt, der an der hinteren ersten Öffnungskante 115 vorgesehen ist, wird als erster abgeschrägter Abschnitt 117 an der Rückfläche bezeichnet.
Der erste abgeschrägte Abschnitt 116 an der Vorderfläche dient als Führung für ein Einführungsobjekt, das in das erste Loch 113 eingeführt wird. Auf die Darstellung des Einführungsobjektes wird verzichtet. Als Beispiel für das Einführungsobjekt können Schneidwerkzeuge wie Reibahlen und Zubehörteile wie Schäfte genannt werden. Im Allgemeinen ist die Bearbeitungsgenauigkeit der durch Schneiden hergestellten Fasen höher als die der durch Schleifen hergestellten Fasen. Der abgeschrägte Abschnitt mit hoher Bearbeitungsgenauigkeit kann das Einführungsobjekt leicht angemessen führen. Das heißt, da der erste abgeschrägte Abschnitt 116 an der Vorderfläche durch Schneiden gebildet wird, kann das Einführungsobjekt leicht gerade eingeführt werden, ohne in Bezug auf das erste Loch 113 geneigt zu sein. Wenn es sich bei dem Einführungsobjekt beispielsweise um eine Reibahle handelt und diese linear in das erste Loch 113 eingeführt wird, kann die Innenumfangsfläche der ersten Bohrung 113 durch die Reibahle genau bearbeitet werden. Folglich wird die Bearbeitungsgenauigkeit der Innenumfangsfläche des ersten Lochs 113 verbessert. Wenn die Bearbeitungsgenauigkeit der Innenumfangsfläche der ersten Bohrung 113 hoch ist, kann die Welle beim Einführen in das erste Loch 113 leicht gerade eingeführt werden, ohne dass sie in Bezug auf das erste Loch 113 geneigt ist.
Der erste abgeschrägte Abschnitt 117 an der Rückfläche kann eine Verschlechterung des Erscheinungsbildes des Metallelements 1 verhindern. Wenn das erste Loch 113 durch das Bohren von der ersten Vorderfläche 111 zur ersten Rückfläche 112 der ersten Platte 11 gebildet wird, wird manchmal ein Grat oder ein Span an der hinteren ersten Öffnungskante 115 gebildet, die ein Austritt des Bohrwerkzeugs ist. Der Grat oder der Span verschlechtert das Erscheinungsbild des Metallelements 1. Da das Metallelement 1 der ersten Ausführungsform jedoch mit einem ersten abgeschrägten Abschnitt 117 in der ersten Öffnungskante 115 auf der Rückfläche versehen ist, wird der Grat oder der Span entfernt, so dass das Erscheinungsbild gut ist. Der Grat oder die Späne werden entfernt, so dass die Qualität des Produkts aus dem Metallelement 1 hoch ist. Da der Grat ein Hindernis für das Einführungsobjekt darstellen kann, kann das Einführungsobjekt durch Entfernen des Grats leicht in das erste Loch 113 eingeführt werden, und es kann verhindert werden, dass das Einführungsobjekt durch den Grat im ersten Loch 113 abgelenkt wird. Wenn das später beschriebene zweite Loch 123 ein Durchgangsloch ist und das Einführungsobjekt in der Reihenfolge des zweiten Lochs 123 und des ersten Lochs 113 von der Seite der zweiten Vorderfläche 121 der zweiten Platte 12 eingeführt wird, führt der erste abgeschrägte Abschnitt 117 auf der Rückfläche das Einführungsobjekt leicht und angemessen.
Der vordere erste abgeschrägte Abschnitt 116 und der hintere erste abgeschrägte Abschnitt 117 sind über den gesamten Umfang jeder ersten Öffnungskante ausgebildet. Der vordere erste abgeschrägte Abschnitt 116 und der hintere erste abgeschrägte Abschnitt 117 enthalten eine Schnittmarkierung 15, wie in 4 dargestellt. Die Schnittmarkierung 15 wird in der Vielzahl von Streifenformen entlang der Umfangsrichtung jedes ersten abgeschrägten Abschnitts gebildet. Die Schnittmarkierung 15 wird durch Schneiden gebildet. Beispiele für die Form des ersten abgeschrägten Abschnitts 116 auf der Vorderfläche und des ersten abgeschrägten Abschnitts 117 auf der Rückfläche sind die Fase oder die R-Fase. In dieser Ausführungsform bilden der vordere erste abgeschrägte Abschnitt 116 und der hintere erste abgeschrägte Abschnitt 117 die Abschrägung.
[Zweite Platte]
Beispiele für Material und Typ der zweiten Platte 12 sind dasselbe Material und derselbe Typ wie bei der ersten Platte 11, die zuvor beschrieben wurde. Das Material und der Typ der zweiten Platte 12 sind vorzugsweise das gleiche wie das Material und der Typ der ersten Platte 11. In der ersten Ausführungsform besteht die zweite Platte 12, ähnlich wie die erste Platte 11, aus einem Sinterkörper aus einer Eisenlegierung. Die äußere Form der zweiten Platte 12 ist nicht besonders begrenzt, solange es sich um eine flache Form handelt, kann aber entsprechend gewählt werden. Die äußere Form der zweiten Platte 12 der ersten Ausführungsform ist kreisförmig. Ähnlich wie bei der ersten Platte 11 sind die zweite Vorderfläche 121 und die zweite Rückfläche 122 der zweiten Platte 12 nicht auf eine ebene Oberfläche beschränkt, sondern können mit Unregelmäßigkeiten versehen sein.
(Zweites Loch)
Wie in 2 oder 3 dargestellt, ist die Achse des zweiten Lochs 123 koaxial mit der Achse des ersten Lochs 113. Das heißt, das zweite Loch 123 ist an einer Stelle in der zweiten Platte 12 ausgebildet, die dem ersten Loch 113 gegenüberliegt. Die Anzahl der zweiten Löcher 123 ist die gleiche wie die Anzahl der ersten Löcher 113 und beträgt in der ersten Ausführungsform, wie in 1 dargestellt, fünf. In der ersten Ausführungsform sind fünf zweite Löcher 123 in im Wesentlichen gleichen Abständen an einem Umfang vorgesehen, der auf die Mitte der zweiten Platte 12 zentriert ist.
Beispiele für die Art des zweiten Lochs 123 sind ein Durchgangsloch in 2 und ein Sackloch in 3. Das Durchgangsloch durchdringt die zweite Platte 12 in Richtung der Dicke. Die Dicke ist eine Länge zwischen der zweiten Vorderfläche 121 und der zweiten Rückfläche 122. Das heißt, die Dickenrichtung der zweiten Platte 12 ist eine Richtung entlang einer Richtung, in der die zweite Vorderfläche 121 und die zweite Rückfläche 122 einander gegenüberliegen. In den 2 und 3 ist die Dickenrichtung der zweiten Platte 12 die vertikale Richtung der Seite. Das Durchgangsloch hat eine vordere zweite Öffnungskante 124, die in der zweiten vorderen Fläche 121 der zweiten Platte 12 vorgesehen ist, und eine hintere zweite Öffnungskante 125, die auf der zweiten hinteren Fläche 122 vorgesehen ist. Das Sackloch hingegen ist ein Loch mit einem Boden, das keine zweite Öffnungskante 124 an der Vorderfläche, sondern eine zweite Öffnungskante 125 an der Rückfläche aufweist. Die Art des zweiten Lochs 123 in der ersten Ausführungsform ist in 2 ein Durchgangsloch.
In der ersten Ausführungsform ist die Innenumfangsform der zweiten Öffnung 123 die gleiche zylindrische Form wie die Innenumfangsform der ersten Öffnung 113. Das heißt, die Konturformen der vorderen zweiten Öffnungskante 124 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 sind kreisförmig. Der Innendurchmesser des zweiten Lochs 123 ist derselbe wie der Innendurchmesser des ersten Lochs 113. Die Innenumfangsfläche des zweiten Lochs 123 enthält vorzugsweise die Schnittmarkierung. Die Schnittmarkierungen sind in einer Vielzahl von Streifenformen entlang der Umfangsrichtung des zweiten Lochs 123 ausgebildet.
(Zweiter abgeschrägter Teil)
Die zweite Platte 12 umfasst einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt 127, der zumindest an der hinteren zweiten Öffnungskante 125 vorgesehen ist. In der ersten Ausführungsform umfasst die zweite Platte 12 außerdem einen vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt 126, der an der vorderen zweiten Öffnungskante 124 vorgesehen ist. Der vordere zweite abgeschrägte Abschnitt 126 und der hintere zweite abgeschrägte Abschnitt 127 sind über den gesamten Umfang jeder zweiten Öffnungskante ausgebildet. Jeder der zweiten abgeschrägten Abschnitte enthält eine Schnittmarkierung, die der oben unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Schnittmarkierung 15 ähnelt. Die Schnittmarkierung des zweiten abgeschrägten Abschnitts ist in einer Vielzahl von Streifenformen entlang der Umfangsrichtung jedes zweiten abgeschrägten Abschnitts ausgebildet. Die Schnittmarkierung des zweiten abgeschrägten Abschnitts wird durch Schneiden gebildet. Der zweite abgeschrägte Abschnitt ist die Abschrägung. Da der zweite abgeschrägte Abschnitt 127 auf der Rückfläche durch Schneiden gebildet wird, kann das Einführungsobjekt, das durch das erste Loch 113 geführt wird, leicht gerade eingeführt werden, ohne dass es in Bezug auf das zweite Loch 123 geneigt ist. Da der zweite abgeschrägte Abschnitt 126 an der Vorderfläche durch Schneiden gebildet wird, ist das Erscheinungsbild gut. Wenn das Einführungsobjekt von der Seite der zweiten Vorderfläche 121 der zweiten Platte 12 in das zweite Loch 123 eingeführt wird, kann der Einführungsobjekt leicht gerade eingeführt werden, ohne dass er in Bezug auf das zweite Loch 123 geneigt ist.
(Koaxiale Genauigkeit)
Zum Beispiel beträgt die Abweichung zwischen der Achse des ersten Lochs 113 und der Achse des zweiten Lochs 123 weniger als oder gleich Φ 0,1 mm. Es wird davon ausgegangen, dass die Achse des ersten Lochs 113 und die Achse des zweiten Lochs 123 koaxial sind, wenn der Betrag der Abweichung zwischen den Achsen kleiner oder gleich Φ 0,1 mm ist. Der Betrag der Abweichung zwischen den Achsen ist ferner vorzugsweise kleiner als oder gleich Φ 0,05 mm, insbesondere kleiner als oder gleich Φ 0,03 mm, und am meisten bevorzugt Null (0).
Der Abweichungsbetrag zwischen den Achsen wird wie folgt ermittelt. Es wird eine virtuelle Ebene orthogonal zur Achse des ersten Lochs 113 genommen. Ein erster Schnittpunkt mit der Achse des ersten Lochs 113 und ein zweiter Schnittpunkt mit der Achse des zweiten Lochs 123 werden in der virtuellen Ebene festgelegt. Die Achse des ersten Lochs 113 wird auf den Mittelpunkt des Inkreises des ersten Lochs 113 gesetzt. Die Achse des zweiten Lochs 123 wird auf den Mittelpunkt des Inkreises des zweiten Lochs 123 gesetzt. Die kürzeste Länge zwischen dem ersten Schnittpunkt und dem zweiten Schnittpunkt wird ermittelt. Die kürzeste Länge wird als Abweichungsbetrag zwischen den Achsen definiert.
(Positionsgenauigkeit)
Der Abweichungsbetrag in einer abgeschrägten Breite zwischen dem vorderen ersten abgeschrägten Abschnitt 116 und dem hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt 117 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Länge ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Breite ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,025 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,015 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Länge ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,025 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,015 mm auf einer Seite.
Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite zwischen dem vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt 126 und dem hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt 127 ist vorzugsweise kleiner als oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Länge ist vorzugsweise kleiner als oder gleich 0,05 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Breite ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,025 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,015 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Länge ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,025 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,015 mm auf einer Seite.
Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite zwischen dem vorderen ersten abgeschrägten Abschnitt 116 und dem vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt 126 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite, und der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Länge ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite. Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite und ist besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Länge ist weiter bevorzugt kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite.
Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite zwischen dem hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt 117 und dem hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt 127 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite, und der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Länge ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Breite ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Länge ist weiter bevorzugt kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite.
Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite zwischen dem vorderen ersten abgeschrägten Abschnitt 116 und dem hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt 127 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite, und der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Länge ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Breite ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Länge ist weiter bevorzugt kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite.
Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite zwischen dem hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt 117 und dem vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt 126 ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite, und der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Länge ist vorzugsweise kleiner oder gleich 0,1 mm auf einer Seite. Der Abweichungsbetrag in der abgeschrägten Breite ist ferner vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite. Die Abweichung in der abgeschrägten Länge ist weiter bevorzugt kleiner oder gleich 0,05 mm auf einer Seite, und besonders bevorzugt kleiner oder gleich 0,03 mm auf einer Seite.
Wenn der abgeschrägte Abschnitt die Fase ist, wird in einem rechtwinkligen Dreieck, das den abgeschrägten Abschnitt als eine schräge Seite hat, eine Länge einer Seite entlang einer Richtung orthogonal zur axialen Richtung des ersten Lochs 113 oder des zweiten Lochs 123 in zwei Seiten mit Ausnahme der schrägen Seite als die abgeschrägte Breite definiert, und eine Länge einer Seite entlang der axialen Richtung des ersten Lochs 113 oder des zweiten Lochs 123 wird als die abgeschrägte Länge definiert. Wenn der abgeschrägte Abschnitt die R-Fase ist, wird in dem rechtwinkligen Dreieck, in dem ein Liniensegment, das die Wendepunkte der gekrümmten Oberfläche des abgeschrägten Abschnitts und die Oberflächen, die mit der gekrümmten Oberfläche durch eine gerade Linie verbunden sind, verbindet, auf die schräge Seite gesetzt, die Länge der Seite entlang der Richtung orthogonal zu der axialen Richtung des ersten Lochs 113 und des zweiten Lochs 123 in zwei Seiten mit Ausnahme der schrägen Seite als die abgeschrägte Breite definiert ist, und die Länge der Seite entlang der axialen Richtung des ersten Lochs 113 oder des zweiten Lochs 123 als die abgeschrägte Länge definiert ist.
[Schenkel]
Wie in 1 dargestellt, fixiert der Schenkel 13 die erste Platte 11 und die zweite Platte 12. In der ersten Ausführungsform verbindet der Schenkel 13 die erste Rückenfläche 112 und die zweite Rückenfläche 122. Das Material und die Art der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12, die zuvor beschrieben wurden, können als Material und Art des Schenkels 13 angeführt werden. Das gleiche Material und die gleiche Art der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 sind für das Material und die Art des Schenkels 13 vorzuziehen. Dies liegt daran, dass es einfach ist, die Verbindungsfestigkeit zwischen der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 zu erhöhen. Die Schenkel 13 der ersten Ausführungsform sind in Reihe auf der ersten Rückfläche 112 der ersten Platte 11 ausgebildet. Ein distales Ende des Schenkels 13 ist mit der zweiten Rückfläche 122 der zweiten Platte 12 verbunden. Für die Verbindung kann eine geeignete Technik, wie z. B. Löten, verwendet werden. Die Anzahl der Schenkel 13 ist nicht besonders begrenzt, sondern kann in geeigneter Weise gewählt werden. Die Anzahl der Schenkel 13 kann in eins oder mehr sein. In der ersten Ausführungsform beträgt die Anzahl der Schenkel 13 fünf. Fünf Schenkel 13 sind parallel auf dem Umfang angeordnet, der auf die Mitte der ersten Platte 11 zentriert ist. In der ersten Ausführungsform sind fünf Schenkel 13 in im Wesentlichen gleichen Abständen auf dem Umfang angeordnet. Jeder Schenkel 13 ist zwischen ersten Löchern 113 angeordnet, die in Umfangsrichtung nebeneinanderliegen. Die Form jedes Schenkels 13 ist nicht besonders begrenzt, sondern kann in geeigneter Weise gewählt werden. Die Form jedes Schenkels 13 ist in der ersten Ausführungsform trapezförmig und säulenförmig.
[Anwendung]
Das Metallelement 1 der ersten Ausführungsform kann in geeigneter Weise für verschiedene allgemeine Bauteile verwendet werden. Beispiele für allgemeine Strukturbauteile sind mechanische Bauteile wie Planetenträger.
[Funktion und Wirkung]
Das Metallelement 1 der ersten Ausführungsform kann ein Element mit einer Form sein, die einen schwer zu bearbeitenden Abschnitt aufweist und die koaxiale Genauigkeit der Achse des ersten Lochs 113 und der Achse des zweiten Lochs 123, die Positionsgenauigkeit des vorderen ersten abgeschrägten Abschnitts 116 und des hinteren ersten abgeschrägten Abschnitts 117 und des ersten Lochs 113 sowie die Positionsgenauigkeit des vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitts 126 und des hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitts 127 und des zweiten Lochs 123 aufweist. Dementsprechend kann in das Metallelement 1 der ersten Ausführungsform das Einführungsobjekt leicht gerade eingeführt werden, ohne dass es in Bezug auf das erste Loch 113 und das zweite Loch 123 geneigt ist. Darüber hinaus ist das Erscheinungsbild des Metallelements 1 der ersten Ausführungsform gut. Folglich ist das Produkt des Metallelements 1 der ersten Ausführungsform von hoher Qualität.
[Bearbeitungssystem]
Mit Bezug auf die 5A bis 5C, 6A bis 6E und 7 wird ein Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform beschrieben. Das Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform umfasst ein Bohrwerkzeug 21 in 5A und dergleichen, ein Anfasungswerkzeug 22 in 6A und dergleichen, einen ersten Antriebsmechanismus 31 und einen zweiten Antriebsmechanismus 32, eine Messeinheit 40 und eine Steuerung 50. Das Bohrwerkzeug 21 und das Anfasungswerkzeug 22 bearbeiten ein Werkstück 100. Der erste Antriebsmechanismus 31 betreibt das Bohrwerkzeug 21. Der zweite Antriebsmechanismus 32 betätigt das Anfasungswerkzeug 22. Die Steuerung 50 steuert den ersten Antriebsmechanismus 31 und den zweiten Antriebsmechanismus 32.
Eines der Merkmale des Bearbeitungssystems 10 gemäß der ersten Ausführungsform ist, dass das Bearbeitungssystem 10 die folgenden Punkte (1) bis (6) umfasst.

(1) Das Bohrwerkzeug 21 bohrt ein bestimmtes Loch in ein bestimmtes Werkstück 100.
(2) Das Anfasungswerkzeug 22 formt den abgeschrägten Abschnitt an der Öffnungskante des Lochs.
(3) Der erste Antriebsmechanismus 31 veranlasst das Bohrwerkzeug 21, einen vorbestimmten Vorgang durchzuführen.
(4) Der zweite Antriebsmechanismus 32 veranlasst das Anfasungswerkzeug 22, einen vorbestimmten Vorgang durchzuführen.
(5) Die Messeinheit 40 erfasst eine erste physikalische Größe und eine zweite physikalische Größe im Zusammenhang mit der Steuerung des ersten Antriebsmechanismus 31. Einzelheiten zu der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe werden später beschrieben.
(6) Die Steuerung 50 ermittelt die Position der Öffnungskante des Lochs und steuert den zweiten Antriebsmechanismus 32 auf der Grundlage der Position des Öffnungsrandes des Lochs.

Das Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform kann das oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschriebene Metallelement 1 herstellen. Die folgende Beschreibung erfolgt in der Reihenfolge einer Struktur des Werkstücks 100 und der Einzelheiten der einzelnen Ausführungsformen des Bearbeitungssystems 10. Eine zweite Recheneinheit 52 und eine zweite Speichereinheit 56, die in den 5A bis 5C und 6A bis 6E dargestellt sind, werden in einer später beschriebenen zweiten Ausführungsform beschrieben.
[Werkstück]
Das Werkstück 100 ist ein Bearbeitungsobjekt, das mit dem Bohrwerkzeug 21 und dem Anfasungswerkzeug 22 bearbeitet wird. In der ersten Ausführungsform, wie in 5A dargestellt, umfasst das Werkstück 100 eine erste Platte 11, eine zweite Platte 12 und einen Schenkel 13. Das Werkstück 100 entspricht dem Metallelement 1, bei dem die erste Platte 11 kein erstes Loch 113 und keinen ersten abgeschrägten Abschnitt und die zweite Platte 12 kein zweites Loch 123 und keinen zweiten abgeschrägten Abschnitt aufweist. Wie zuvor beschrieben, kann als Material und Typ des Werkstücks 100 dasselbe Material und derselbe Typ wie für das Metallelement 1 verwendet werden.
Das Werkstück 100 wird während der Bearbeitung auf einem Tisch 200 gehalten. Der Tisch 200 weist vorzugsweise eine Bohrung 210 auf, die als Durchgang für das Bohrwerkzeug 21 und das Anfasungswerkzeug 22 dient. Die Bohrung 210 ist als Durchgangsloch ausgebildet, kann aber auch ein Sackloch sein. Wie in 6E dargestellt, ist der Innendurchmesser des Lochs 210 so gewählt, dass das Anfasungswerkzeug 22 nicht mit der Innenumfangsfläche des zweiten Lochs 123 kollidiert, wenn das Anfasungswerkzeug 22 die vordere zweite Öffnungskante 124 des Lochs 210 bearbeitet.
[Bohrwerkzeug]
Das Bohrwerkzeug 21 bildet das erste Loch 113 in der ersten Platte 11, wie in 5B dargestellt, und das zweite Loch 123 in der zweiten Platte 12, wie in 5C dargestellt. In der ersten Ausführungsform sind das erste Loch 113 und das zweite Loch 123 gleich dem ersten Loch 113 und dem zweite Loch 123 des Metallelements 1, die oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben wurden. Als Beispiel für das Bohrwerkzeug 21 kann eine Bohrmaschine angeführt werden.
[Anfasungswerkzeug]
In der ersten Platte 11 formt das Anfasungswerkzeug 22 den vorderen ersten abgeschrägten Abschnitt 116 in der vorderen ersten Öffnungskante 114, wie in 6B dargestellt, und den hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt 117 in der hinteren ersten Öffnungskante 115, wie in 6C dargestellt. Wie in 6D dargestellt, formt das Anfasungswerkzeug 22 einen zweiten abgeschrägten Abschnitt 127 auf der Rückfläche in mindestens der zweiten Öffnungskante 125 der zweiten Platte 12. Das Anfasungswerkzeug 22 kann sowohl den ersten abgeschrägten Abschnitt 116 als auch den hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt 117 in der ersten Platte 11 bilden. Wie in 6E dargestellt, kann das Anfasungswerkzeug 22 darüber hinaus einen vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt 126 in der vorderen zweiten Öffnungskante 124 der zweiten Platte 12 bilden. Die ersten abgeschrägten Abschnitte und die zweiten abgeschrägten Abschnitte werden durch Schneiden gebildet. Jeder der ersten abgeschrägten Abschnitte und jeder der zweiten abgeschrägten Abschnitte ist derselbe wie jeder der ersten abgeschrägten Abschnitte und jeder der zweiten abgeschrägten Abschnitte des oben unter Bezugnahme auf 2 oder3 beschriebenen Metallelements 1. Als Anfasungswerkzeug 22 kann zum Beispiel ein Anfasungsfräser verwendet werden.
In der ersten Ausführungsform umfasst das Anfasungswerkzeug 22 einen Körper 23 mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als der Außendurchmesser des Bohrwerkzeugs 21, wie in 6A dargestellt. Das heißt, der Außendurchmesser des Körpers 23 ist kleiner als die Innendurchmesser des ersten Lochs 113 und des zweiten Lochs 123. Das distale Ende des Körpers 23 umfasst eine Schneidkante 24, die sich zur distalen Stirnseite hin verjüngt. Das hintere Ende des Körpers 23 weist eine Schneidkante 24 auf, die sich zu einer hinteren Stirnseite hin verjüngt. Im Folgenden wird die Schneidkante 24 am distalen Ende des Körpers 23 manchmal einfach als Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite bezeichnet, und die Schneidkante 24 am hinteren Ende des Körpers 23 wird einfach als Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite bezeichnet. Jede Schneidkante 24 hat eine Form, die der Form des ersten abgeschrägten Abschnitts und des zweiten abgeschrägten Abschnitts entspricht, die unter Bezugnahme auf 2 oder 3 beschrieben sind. Eine lineare Schneidkante oder eine verdrehte Schneide, die in Bezug auf die Achse des Körpers 23 geneigt ist, ist ein Beispiel für das Anfasungswerkzeug zum Anfasen, und eine bogenförmige Schneidkante ist ein Beispiel für das Anfasungswerkzeug zum R-Anfasen. Am vorderen und hinteren Ende des Körpers 23 sind in Umfangsrichtung mehrere Schneidkanten 24 vorgesehen.
Die Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite des Anfasungswerkzeugs 22 kann die Öffnungskante bearbeiten, die sich auf der Seite in Rückwärtsrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 im Loch des Werkstücks 100 befindet. Das heißt, die Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite kann die vordere erste Öffnungskante 114, wie in 6B dargestellt, und die hintere zweite Öffnungskante 125, wie in 6D dargestellt, schneiden. Die Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite des Anfasungswerkzeugs 22 kann die Öffnungskante bearbeiten, die sich auf der Seite der Vorschubrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 im Loch des Werkstücks 100 befindet. Das heißt, die Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite kann die hintere erste Öffnungskante 115, wie in 6C dargestellt, und die vordere zweite Öffnungskante 124, wie in 6E dargestellt, schneiden. Das Anfasungswerkzeug 22 kann sowohl an den beiden ersten Öffnungskanten als auch an den beiden zweiten Öffnungskanten kontinuierlich eine Anfasung durchführen. Dementsprechend ist das Bearbeitungssystem 10 hervorragend für die Produktivität des Metallelements 1 geeignet. Solange der Abstand zwischen der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 in einem Bereich liegt, der größer ist als die Länge entlang der axialen Richtung des Körpers 23, kann im Anfasungswerkzeug 22 ein erster abgeschrägter Abschnitt 117 auf der Rückfläche durch Schneiden der ersten Öffnungskante 115 auf der Rückfläche und ein zweiter abgeschrägter Abschnitt 127 auf der Rückfläche durch Schneiden der zweiten Öffnungskante 125 auf der Rückfläche gebildet werden, selbst wenn der Abstand klein ist.
[Erster Antriebsmechanismus]
Wie in den 5A bis 5C dargestellt, betätigt der erste Antriebsmechanismus 31 das Bohrwerkzeug 21 und veranlasst das Bohrwerkzeug 21, einen Vorgang auszuführen, der für die Durchführung der vorbestimmten Bohrungen an der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100 erforderlich ist. Beispiele für das vorbestimmte Bohren umfassen das kontinuierliche Durchführen des Bohrens der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 in dieser Reihenfolge durch ein Bohrwerkzeug 21. Durch das Bohren wird ein erstes Loch 113 in die erste Platte 11 gebohrt, wie in 5B dargestellt, und ein zweites Loch 123 koaxial zum ersten Loch 113 in die zweite Platte 12 gebohrt, wie in 5C dargestellt. Die erforderlichen Vorgänge umfassen das Bewegen des Bohrwerkzeugs 21 in axialer Richtung des Bohrwerkzeugs 21 und das Drehen des Bohrwerkzeugs 21.
Der erste Antriebsmechanismus 31 umfasst eine Energiequelle und einen Übertragungsmechanismus, der die Energie der Energiequelle auf das Bohrwerkzeug 21 überträgt. Die Energiequelle ist ein Element, das die Energie für das Bohrwerkzeug 21 aufbringt, um den für die Bearbeitung erforderlichen Vorgang durchzuführen. Als Beispiel für die Rotationsenergiequelle des Bohrwerkzeugs 21 kann ein Motor angeführt werden. Als Übertragungsmechanismus kann ein bekannter Übertragungsmechanismus verwendet werden. Zum Beispiel können ein XYZ-Tisch und eine Kugelumlaufspindel als erster Antriebsmechanismus 31 verwendet werden. Der XYZ-Tisch ermöglicht es dem Bohrwerkzeug 21, eine beliebige Position in einem dreidimensionalen Koordinatensystem anzufahren. Eine Z-Richtung ist eine Hubrichtung des Bohrwerkzeugs 21. Eine XY-Richtung ist eine Richtung orthogonal zur Hubrichtung des Bohrwerkzeugs 21. Der erste Antriebsmechanismus 31 muss lediglich in der Lage sein, zumindest das Bohrwerkzeug 21 anzuheben und abzusenken, und ist vorzugsweise in der Lage, sich in einer Richtung orthogonal zu einer Hub- und Absenkrichtung zu bewegen. Der erste Antriebsmechanismus 31 umfasst eine Vorschubenergiequelle 31a und eine Rotationsenergiequelle 31c. Die Vorschubenergiequelle 31a ist eine Energiequelle in Z-Richtung.
Im ersten Antriebsmechanismus 31 bewirkt die Vorschubenergiequelle 31a, dass das Bohrwerkzeug 21 in der axialen Richtung des Bohrwerkzeugs 21 vorwärtsbewegt wird, um sich dem Werkstück 100 zu nähern, oder sich zurückzieht, um sich vom Werkstück 100 wegzubewegen. Pfeile entlang der axialen Richtung des Bohrwerkzeugs 21 in den 5A bis 5C zeigen eine Vorschubrichtung und eine Rückzugsrichtung des Bohrwerkzeugs 21 an. Beispiele für die Art der Vorschubenergiequelle 31a sind ein Motor, ein Zylinder und eine Magnetspule. Im ersten Antriebsmechanismus 31 wird das Bohrwerkzeug 21 durch die Rotationsenergiequelle 31c gedreht. Ein Pfeil entlang der Umfangsrichtung des Bohrwerkzeugs 21 in den 5A bis 5C zeigt die Drehrichtung des Bohrwerkzeugs 21 an.
[Zweiter Antriebsmechanismus]
Wie in den 6A bis 6E dargestellt, betätigt der zweite Antriebsmechanismus 32 das Anfasungswerkzeug 22 und veranlasst das Anfasungswerkzeug 22, die für die Durchführung einer vorbestimmten Anfasung an den Öffnungskanten der Vielzahl von Löchern des Werkstücks 100 durch Schneiden erforderliche Operation durchzuführen. Beispiele für die vorbestimmte Anfasung sind die Anfasung der vorderen ersten Öffnungskante 114, wie in 6B dargestellt, und die Anfasung der hinteren ersten Öffnungskante 115, wie in 6C in Bezug auf die erste Platte 11 dargestellt. Wie in 6D dargestellt, kann als Beispiel für die vorbestimmte Abschrägung eine Abschrägung angeführt werden, die zumindest an der hinteren zweiten Öffnungskante 125 in Bezug auf die zweite Platte 12 durchgeführt wird. Durch diese Abschrägung wird auf der ersten Platte 11 mindestens ein erster abgeschrägter Abschnitt 116 auf der Vorderfläche in 6B und ein erster abgeschrägter Abschnitt 117 auf der Rückfläche in 6C gebildet. Außerdem wird durch diese Abschrägung der zweite abgeschrägte Abschnitt 127 auf der Rückfläche (6D) der zweiten Platte 12 gebildet. Die erforderlichen Vorgänge umfassen das Bewegen des Anfasungswerkzeugs 22 in axialer Richtung des Anfasungswerkzeugs 22, das Drehen des Anfasungswerkzeugs 22 und das Umdrehen des Anfasungswerkzeugs 22 entlang des Umfangs der Öffnungskante des Lochs.
Der zweite Antriebsmechanismus 32 umfasst eine Energiequelle und einen Übertragungsmechanismus, der die Energie der Energiequelle auf das Anfasungswerkzeug 22 überträgt. Die Energiequelle ist ein Element, das die Energie für das Anfasungswerkzeug 22 aufbringt, um den für die Bearbeitung erforderlichen Vorgang durchzuführen. Zum Beispiel kann ein Motor, wie zuvor beschrieben, als Rotationsenergiequelle des Anfasungswerkzeugs 22 genannt werden. Als Übertragungsmechanismus kann ein bekannter Übertragungsmechanismus verwendet werden. Zum Beispiel können ähnlich wie beim ersten Antriebsmechanismus 31 der XYZ-Tisch und die Kugelumlaufspindel als zweiter Antriebsmechanismus 32 verwendet werden. Die Z-Richtung ist die Hubrichtung des Anfasungswerkzeugs 22. Die XY-Richtung ist die Richtung orthogonal zur Hubrichtung des Anfasungswerkzeugs 22. Der zweite Antriebsmechanismus 32 umfasst eine Vorschubenergiequelle 32a, eine Rotationsenergiequelle 32c und eine Umdrehungsenergiequelle 32d. Die Vorschubenergiequelle 32a ist die Energiequelle in Z-Richtung. Die Umdrehungsenergiequelle 32d umfasst eine Energiequelle in X-Richtung und eine Energiequelle in Y-Richtung.
Im zweiten Antriebsmechanismus 32 bewirkt die Vorschubenergiequelle 32a, dass das Anfasungswerkzeug 22 in axialer Richtung des Anfasungswerkzeugs 22 vorwärtsbewegt wird, so dass es sich dem Werkstück 100 nähert, oder sich zurückzieht, so dass es sich vom Werkstück 100 entfernt. Pfeile entlang der axialen Richtung des Anfasungswerkzeugs 22 in den 6A bis 6E zeigen eine Vorschubrichtung und eine Rückzugsrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 an. Beispiele für die Art der Vorschubenergiequelle 32a umfassen einen Motor, einen Zylinder und ein Solenoid, ähnlich der zuvor beschriebenen Art der Vorschubenergiequelle 31a.
Im zweiten Antriebsmechanismus 32 wird das Anfasungswerkzeug 22 durch die Rotationsenergiequelle 32c gedreht. Im zweiten Antriebsmechanismus 32 wird das Anfasungswerkzeug 22 durch die Umdrehungsenergiequelle 32d in Drehung versetzt. Die Schneidkante 24 des Anfasungswerkzeugs 22 wird durch die Umdrehungsenergiequelle 32d mit der Öffnungskante in Kontakt gebracht oder von der Öffnungskante getrennt. In den 6A bis 6E zeigt ein Pfeil entlang der Umfangsrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 die Drehrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 an, und ein weißer Pfeil entlang der Umfangsrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 zeigt die Drehrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 an. Die Rotationsrichtung und die Drehrichtung des Anfasungswerkzeugs 22 können gleich oder entgegengesetzt sein.
Die Art der Rotationsenergiequelle 32c und die Art der Umdrehungsenergiequelle 32d sind in diesem Beispiel beide Motoren.
Der zweite Antriebsmechanismus 32 kann getrennt vom ersten Antriebsmechanismus 31 vorgesehen sein, oder zumindest ein Teil des zweiten Antriebsmechanismus 32 kann gemeinsam mit dem ersten Antriebsmechanismus 31 genutzt werden. Zum Beispiel können die Vorschubenergiequelle 32a und die Rotationsenergiequelle 32c des zweiten Antriebsmechanismus 32 gemeinsam mit der Vorschubenergiequelle 31a und der Rotationsenergiequelle 32c des ersten Antriebsmechanismus 31 genutzt werden. Der zweite Antriebsmechanismus 32 kann unabhängig vom ersten Antriebsmechanismus 31 sein.
[Messeinheit]
Wie in den 5A bis 5C dargestellt, erfasst die Messeinheit 40 die erste physikalische Größe und die zweite physikalische Größe in Bezug auf die Steuerung des ersten Antriebsmechanismus 31. Beispielsweise ist die erste physikalische Größe, die von der Messeinheit 40 erfasst wird, vorzugsweise die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21. Die zweite physikalische Größe, die von der Messeinheit 40 erfasst wird, ist vorzugsweise eine erste Zeit in 7. 7 ist ein Graph, der einen Übergang eines von der Messeinheit 40 erfassten Laststroms in der Rotationsenergiequelle 31c des Bohrwerkzeugs 21 darstellt. Einzelheiten des Graphen in 7 werden später beschrieben. Die erste Zeit bezieht sich auf die Zeit zwischen dem Beginn des Bohrens der ersten Platte 11 und dem Beginn des Bohrens der zweiten Platte 12. Die erste Zeit umfasst eine erste Bearbeitungszeit und eine Zwischenzeit. Die erste Bearbeitungszeit bezieht sich auf die Zeit zwischen dem Beginn des Bohrens der ersten Platte 11 und dem Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11. Die Zwischenzeit bezieht sich auf die Zeit zwischen dem Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11 und dem Beginn des Bohrens der zweiten Platte 12. Der Grund, warum die Vorschubgeschwindigkeit und die erste Zeit vorzuziehen sind, ist, dass es einfach ist, die Positionen der vorderen ersten Öffnungskante 114 und der hinteren ersten Öffnungskante 115 in der ersten Bohrung 113 und die Position der hinteren zweiten Öffnungskante 125 in dem zweiten Loch 123 durch eine erste Recheneinheit 51 der später beschriebenen Steuerung 50 genau zu berechnen.
Die Messeinheit 40 erfasst vorzugsweise ferner eine dritte physikalische Größe, die mit der Steuerung des ersten Antriebsmechanismus 31 zusammenhängt. Die dritte physikalische Größe ist vorzugsweise die zweite Zeit in 7. Die zweite Zeit bezieht sich auf eine zweite Bearbeitungszeit vom Beginn des Bohrens der zweiten Platte 12 bis zum Abschluss des Bohrens der zweiten Platte 12. Der Grund, warum die zweite Zeit bevorzugt wird, ist, dass es einfach ist, die Position der vorderen zweiten Öffnungskante 124 im zweiten Loch 123 durch die später beschriebene erste Recheneinheit 51 der Steuerung 50 genau zu berechnen.
Die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21 kann aus einem Einstellwert der Vorschubstromquelle 31a ermittelt werden. Zum Beispiel können die erste Zeit und die zweite Zeit aus dem Übergang des Laststroms in der Rotationsstromquelle 31c ermittelt werden. Dies liegt daran, dass der Laststrom mit dem Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21 korreliert ist. Der Laststrom der Rotationsstromquelle 31c kann mit einem Stromsensor gemessen werden.
Während des Bohrens erhöht sich der Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21, d.h. der Schneidwiderstand, so dass sich das Lastmoment der Rotationsenergiequelle 31c erhöht und der Laststrom steigt. Der Zustand während des Bohrens bezieht sich auf den Zustand, in dem das Bohrwerkzeug 21 und das Werkstück 100 in dem Zustand miteinander in Kontakt sind, in dem das Bohrwerkzeug 21 durch die Rotationsenergiequelle 31c unter den Schneidbedingungen zum Zeitpunkt des Bohrens des Werkstücks 100 gedreht wird. Die Zeit zwischen dem Zeitraum vom Beginn bis zum Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11 und dem Zeitraum vom Beginn bis zum Abschluss des Bohrens der zweiten Platte 12 kann als der Zustand während des Bohrens bezeichnet werden.
Da andererseits während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c im Wesentlichen kein Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21 vorhanden ist, nimmt das Lastmoment der Rotationsenergiequelle 31c ab, und der Laststrom sinkt. Dementsprechend nimmt der Laststrom einen im Wesentlichen konstanten Wert an. Beispiele für den Leerlauf der Rotationsenergiequelle 31c umfassen einen Zeitraum bis zum Beginn des Bohrens der ersten Platte 11, einen Zeitraum bis zur Beendigung des Bohrens der ersten Platte 11 und dem Beginn des Bohrens der zweiten Platte 12 und einen Zeitraum bis zur Beendigung des Bohrens der zweiten Platte 12 und der Rückzugsbewegung des Bohrwerkzeugs 21 in die Ausgangsposition.
Das heißt, wie in 7 dargestellt, ist die Zeit, die vom ersten Anstieg bis zum zweiten Anstieg durch den Abfall des Laststroms benötigt wird, die erste Zeit. Die Zeit, die vom ersten Anstieg bis zum ersten Abfall des Laststroms in der ersten Zeit benötigt wird, ist die erste Bearbeitungszeit. Die Zeit, die vom ersten Abfall bis zum zweiten Anstieg des Laststroms in der ersten Zeit benötigt wird, ist die Zwischenzeit. Die Zeit, die vom zweiten Anstieg bis zum zweiten Abfall des Laststroms benötigt wird, ist die zweite Bearbeitungszeit.
[Steuerung]
Die Steuerung 50 steuert den ersten Antriebsmechanismus 31, um das Bohrwerkzeug 21 zu veranlassen, das zuvor beschriebene vorbestimmte Bohren durchzuführen, und steuert den zweiten Antriebsmechanismus 32, um das Anfasungswerkzeug 22 zu veranlassen, das zuvor beschriebene vorbestimmte Abschrägen durchzuführen. Die Steuerung 50 ändert den Vorschubbetrag des Anfasungswerkzeugs 22, indem sie die Energiequelle 32a als Steuerbedingung des zweiten Antriebsmechanismus 32 speist. Der Vorschubbetrag wird auf der Grundlage des Ergebnisses der ersten Recheneinheit 51 geändert. Die Steuereinheit 50 besteht typischerweise aus einem Computer. Der Computer enthält einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher speichert ein Programm, das den Prozessor veranlasst, einen später beschriebenen Steuerprozess auszuführen. Der Prozessor liest das im Speicher gespeicherte Programm und führt es aus. Das Programm enthält einen Programmcode, der sich auf eine Verarbeitung der Änderung der Zuführungsmenge auf der Grundlage eines Rechenergebnisses der ersten Recheneinheit 51 bezieht. Wie in den 5A bis 5C und 6A bis 6E dargestellt, umfasst die Steuerung 50 die erste Recheneinheit 51 und eine erste Speichereinheit 55.
(Erste Recheneinheit)
Die erste Recheneinheit 51 berechnet die Position der vorderen ersten Öffnungskante 114 und/oder die Position der hinteren ersten Öffnungskante 115 und die Position der hinteren zweiten Öffnungskante 125 basierend auf der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe, die von der Messeinheit 40 erfasst wurden. Die Position der vorderen ersten Öffnungskante 114 und die Position der hinteren ersten Öffnungskante 115 werden durch die Länge entlang der axialen Richtung des ersten Lochs 113 bestimmt. Die Länge des ersten Lochs 113 entlang der axialen Richtung wird zum Beispiel auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21 und der ersten Bearbeitungszeit ermittelt. Die Position der hinteren zweiten Öffnungskante 125 wird durch den gegenüberliegenden Abstand zwischen dem ersten Loch 113 und dem zweiten Loch 123 bestimmt. Der gegenüberliegende Abstand wird zum Beispiel auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21 und der Zwischenzeit ermittelt.
Die erste Recheneinheit 51 kann ferner die Position der vorderen zweiten Öffnungskante 124 der zweiten Platte 12 anhand der dritten physikalischen Größe berechnen, die von der Messeinheit 40 erfasst wird. Die Position der vorderen zweiten Öffnungskante 124 wird durch die Länge entlang der axialen Richtung des zweiten Lochs 123 bestimmt. Die Länge des zweiten Lochs 123 entlang der axialen Richtung kann beispielsweise auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21 und der zweiten Bearbeitungszeit berechnet werden. Die Position jeder Öffnungskante wird in der ersten Speichereinheit 55 gespeichert.
[Steuerungsverfahren]
Anhand von 7 wird ein Steuerungsvorgang durch die Steuerung 50 beschrieben. 7 ist ein Diagramm, das den Übergang des Laststroms in der Rotationsenergiequelle 31c des Bohrwerkzeugs 21 zeigt. Eine horizontale Achse in 7 stellt die Zeit dar. Eine vertikale Achse in 7 stellt einen Stromwert dar. 6 veranschaulicht den Übergang des Stromwerts, wenn das Werkstück 100 mit dem normalen Bohrwerkzeug 21 bearbeitet wird, in dem kein Defekt auftritt. Die Kurvenform des Stromwertes in 7 ist der Einfachheit halber vereinfacht dargestellt, entspricht aber nicht unbedingt der tatsächlichen Kurvenform. In der ersten Ausführungsform wird der Steuervorgang des Abschrägens in der Reihenfolge beschrieben, dass die erste Öffnungskante auf der Vorderfläche 114, die erste Öffnungskante auf der Rückfläche 115 durch das erste Loch 113, die zweite Öffnungskante auf der Rückfläche 125 und die zweite Öffnungskante auf der Vorderfläche 124 durch das zweite Loch 123 bearbeitet werden.
Die Messeinheit 40 erfasst zuvor die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21 als erste physikalische Größe aus dem Einstellwert der Vorschubenergiequelle 31a des Bohrwerkzeugs 21. Darüber hinaus erfasst die Messeinheit 40 die erste Bearbeitungszeit und die Zwischenzeit als zweite physikalische Größe und die zweite Bearbeitungszeit als dritte physikalische Größe im Verlauf des Bohrens durch das Bohrwerkzeug 21. Die erste Bearbeitungszeit ist die Zeit, die vom Beginn bis zum Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11 benötigt wird. Die Zwischenzeit ist die Zeit, die vom Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11 bis zum Beginn des Bohrens des zweiten gegenüberliegenden Abschnitts benötigt wird. Die zweite Bearbeitungszeit ist die Zeit, die vom Beginn bis zum Abschluss des Bohrens der zweiten Platte 12 benötigt wird. Die erste Bearbeitungszeit, die Zwischenzeit und die zweite Bearbeitungszeit können aus dem Übergang des Laststromwertes der Rotationsenergiequelle 31c abgeleitet werden.
Wenn das Bohrwerkzeug 21 durch die Rotationsenergiequelle 31c gedreht wird, erfasst die Messeinheit 40 den Stromwert der Rotationsenergiequelle 31c. Wie in den 5A bis 5C dargestellt, wird das Bohrwerkzeug 21 durch den Antrieb der Vorschubenergiequelle 31a vorgeschoben und führt das Bohren von der Seite der ersten Platte 11 zur ersten Platte 11 und zur zweiten Platte 12 in dieser Reihenfolge durch. Durch das Bohren wird ein erstes Loch 113 in der ersten Platte 11 gebildet, wie in 5B dargestellt, und ein zweites Loch 123 wird in der zweiten Platte 12 gebildet, wie in 5C dargestellt. Wenn das zweite Loch 123 entstanden ist, wird das Bohrwerkzeug 21 durch den Antrieb der Vorschubenergiequelle 31a zurückgezogen und kehrt in die Ausgangsposition zurück.
Der Belastungsstrom des Bohrwerkzeugs 21 ändert sich im Laufe des Vor- und Rücklaufs des Bohrwerkzeugs 21. Da der Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21 vom Beginn bis zum Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11 in 5B zunimmt, steigt der Stromwert wie in 7 dargestellt. Da zwischen dem Abschluss des Bohrens der ersten Platte 11 und dem Beginn des Bohrens der zweiten Platte 12 im Wesentlichen kein Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21 vorhanden ist, sinkt der Stromwert, wie in 7 dargestellt. Insbesondere konvergiert der Stromwert gegen den Stromwert vor dem Beginn des Bohrens. Da der Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21 vom Beginn bis zum Abschluss des Bohrens der zweiten Platte 12 in 5C zunimmt, steigt der Stromwert wie in 7 dargestellt. Da zwischen dem Abschluss der Bohrbearbeitung der zweiten Platte 12 und der Rückkehr in die Ausgangsposition im Wesentlichen kein Bearbeitungswiderstand besteht, sinkt der Stromwert, Insbesondere konvergiert der Stromwert gegen den Stromwert vor dem Beginn des Bohrens. Die Messeinheit 40 kann die erste Bearbeitungszeit, die Zwischenzeit und die zweite Bearbeitungszeit auf der Grundlage der Änderung des Stromwerts erfassen.
Die erste Recheneinheit 51 berechnet die Positionen der vorderen ersten Öffnungskante 114, der hinteren ersten Öffnungskante 115, der vorderen zweiten Öffnungskante 124 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21, der ersten Bearbeitungszeit, der Zwischenzeit und der zweiten Bearbeitungszeit, die von der Messeinheit 40 erfasst werden. Das Verfahren zum Ermitteln der Positionen der vorderen ersten Öffnungskante 114, der hinteren ersten Öffnungskante 115, der vorderen zweiten Öffnungskante 124 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 ist wie zuvor beschrieben.
Die Steuerung 50 steuert den zweiten Antriebsmechanismus 32 so, dass er die Öffnungskanten in der Reihenfolge der vorderen ersten Öffnungskante 114, der hinteren ersten Öffnungskante 115, der hinteren zweiten Öffnungskante 125 und der vorderen zweiten Öffnungskante 124 auf der Grundlage der Positionen der Öffnungskanten verarbeitet.
Die Steuereinheit 50 treibt die Rotationsenergiequelle 32c an. Der Zeitpunkt des Antriebs der Rotationsenergiequelle 32c kann erfolgen, bevor die Schneidkante 24 mit der Öffnungskante in Kontakt kommt. Das heißt, der Zeitpunkt des Antriebs der Rotationsenergiequelle 32c kann vor dem Antrieb der später beschriebenen Vorschubenergiequelle 32a oder nach dem Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a und vor dem Antrieb der später beschriebenen Umdrehungsenergiequelle 32d liegen.
Wie in 6A dargestellt, treibt die Steuerung 50 die Vorschubenergiequelle 32a so an, dass das in der Ausgangsposition befindliche Anfasungswerkzeug 22 vorrückt. In der ersten Ausführungsform stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a, wenn die Position entlang der axialen Richtung der Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite des Anfasungswerkzeugs 22 in die gleiche Position wie die vordere erste Öffnungskante 114 vorrückt. Durch diesen Stopp wird die Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite in der Position gehalten, in der die vordere erste Öffnungskante 114 bearbeitet werden kann.
Wenn der Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a gestoppt wird, wie in 6B dargestellt, treibt die Steuerung 50 die Umdrehungsenergiequelle 32d so an, dass die Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite mit der ersten Öffnungskante 114 an der Vorderfläche in Kontakt kommt und der gesamte Umfang der ersten Öffnungskante 114 an der Vorderfläche geschnitten wird, um einen ersten abgeschrägten Abschnitt 116 an der Vorderfläche zu bilden. Wenn das Schneiden abgeschlossen ist, treibt die Steuerung 50 die Umdrehungsenergiequelle 32d an, um die Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite von der vorderen ersten Öffnungskante 114 zu trennen. Wenn sich das Anfasungswerkzeug 22 in der Richtung orthogonal zur axialen Richtung in die Position bewegt, in der der Körper 23 des Anfasungswerkzeugs 22 die Innenumfangsfläche des ersten Lochs 113 nicht berührt, selbst wenn das Anfasungswerkzeug 22 vorwärtsbewegt wird, stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Umdrehungsenergiequelle 32d.
Wenn der Antrieb der Umdrehungsenergiequelle 32d stoppt, treibt die Steuerung 50 die Vorschubenergiequelle 32a an, um das Anfasungswerkzeug 22 vorzuschieben. Wenn das Anfasungswerkzeug 22 in das erste Loch 113 eingeführt wird und wenn die Position der Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite des Anfasungswerkzeugs 22 in die gleiche Position wie die hintere erste Öffnungskante 115 vorrückt, stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a. Durch diesen Stopp wird die Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite in der Position gehalten, in der die hintere erste Öffnungskante 115 bearbeitet werden kann.
Wenn die Vorschubenergiequelle 32a stoppt, treibt die Steuerung 50 die Umdrehungsenergiequelle 32d sequentiell an und stoppt den Antrieb der Umdrehungsenergiequelle 32d wie zuvor beschrieben. In diesem Verlauf wird, wie in 6C dargestellt, die hintere erste Öffnungskante 115 durch das Anfasungswerkzeug 22 geschnitten, um einen hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt 117 zu bilden.
Die Steuerung 50 treibt die Vorschubenergiequelle 32a an, um das Anfasungswerkzeug 22 vorzuschieben. Wenn die Position der Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite des Anfasungswerkzeugs 22 in die gleiche Position wie die hintere zweite Öffnungskante 125 vorrückt, stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a. Durch diesen Stopp wird die Schneidkante 24 an der distalen Stirnseite in der Position gehalten, in der die hintere zweite Öffnungskante 125 bearbeitet werden kann.
Wenn die Vorschubenergiequelle 32a stoppt, treibt die Steuerung 50 die Umdrehungsenergiequelle 32d sequentiell an und stoppt den Antrieb der Umdrehungsenergiequelle 32d wie zuvor beschrieben. In diesem Verlauf wird, wie in 6D dargestellt, die hintere zweite Öffnungskante 125 durch das Anfasungswerkzeug 22 geschnitten, um den hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt 127 zu bilden.
Die Steuerung 50 treibt die Vorschubenergiequelle 32a an, um das Anfasungswerkzeug 22 vorzuschieben. Wenn die Position der Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite des Anfasungswerkzeugs 22 in die gleiche Position wie die vordere zweite Öffnungskante 124 vorrückt, stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a. Durch diesen Stopp wird die Schneidkante 24 an der hinteren Stirnseite in der Position gehalten, in der die vordere zweite Öffnungskante 124 bearbeitet werden kann.
Wenn die Vorschubenergiequelle 32a stoppt, treibt die Steuerung 50 die Umdrehungsenergiequelle 32d sequentiell an und stoppt den Antrieb der Umdrehungsenergiequelle 32d wie zuvor beschrieben. In diesem Verlauf wird, wie in 6E dargestellt, die vordere zweite Öffnungskante 124 durch das Anfasungswerkzeug 22 geschnitten, um den vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt 126 zu bilden.
Die Steuerung 50 steuert die Vorschubenergiequelle 32a so an, dass das Anfasungswerkzeug 22 zurückgezogen wird. Wenn das Anfasungswerkzeug 22 in die Ausgangsposition zurückgefahren ist, stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Vorschubenergiequelle 32a.
Wie bei der ersten Ausführungsform wird bei der Herstellung des Metallelements 1, das eine Vielzahl von ersten Löchern 113 und eine Vielzahl von zweiten Löchern 123 am Umfang aufweist, der obige Ablauf wiederholt durchgeführt. Im Falle der Wiederholung des obigen Ablaufs wird nach dem Durchlaufen des obigen Prozesses und vor dem Durchlaufen des nächsten Prozesses das Bohrwerkzeug 21 um eine vorbestimmte Strecke in der Richtung orthogonal zur axialen Richtung des Bohrwerkzeugs 21 bewegt, oder das Werkstück 100 wird um einen vorbestimmten Winkel gedreht.
Wenn die Rotationsenergiequelle 31c und die Rotationsenergiequelle 32c gemeinsam genutzt werden, werden das Bohrwerkzeug 21 und das Anfasungswerkzeug 22 nach dem Abschluss des Bohrens und vor dem Abschrägen ausgetauscht. Wenn sie unabhängig voneinander sind, können die Rotationsenergiequelle 31c und die Rotationsenergiequelle 32c angetrieben bleiben, wenn die nächste Bearbeitung des Werkstücks ansteht, oder sie können vor dem Beginn der nächsten Bearbeitung des Werkstücks vorübergehend angehalten und erneut angetrieben werden. Wenn das nächste Werkstück nicht vorhanden ist, werden die Rotationsstromquelle 31c und die Rotationsstromquelle 32c angehalten.
[Anwendung]
Das Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform kann zweckmäßigerweise für ein Bearbeitungssystem verwendet werden, das verschiedene allgemeine strukturelle Bauteile herstellt. Die allgemeinen strukturellen Bauteile sind wie zuvor beschrieben.
[Funktion und Wirkung]
Das Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform kann die Positionen der vorderen ersten Öffnungskante 114 und der hinteren ersten Öffnungskante 115 des ersten Lochs 113 und die Positionen der vorderen zweiten Öffnungskante 124 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 des zweiten Lochs 123 genau ermitteln, selbst wenn die Positionen der Öffnungskanten aufgrund der Abmessungstoleranz des Werkstücks 100 variieren. Das Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform kann den zweiten Antriebsmechanismus 32 für jedes Werkstück 100 so steuern, dass das Anfasungswerkzeug 22 die vordere erste Öffnungskante 114 und die hintere erste Öffnungskante 115 sowie die vordere zweite Öffnungskante 124 und die hintere zweite Öffnungskante 125 in geeigneter Weise anschrägen kann. Folglich kann das Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform das Metallelement 1 herstellen.
[Verfahren zur Herstellung eines Metallelements]
Das Verfahren zur Herstellung des Metallelements der ersten Ausführungsform umfasst die folgenden Schritte A bis C.
In Schritt A wird das Werkstück 100 vorbereitet.
In Schritt B treibt der erste Antriebsmechanismus 31 das Bohrwerkzeug 21 an, um das Werkstück 100 zu bohren.
In Schritt C wird das Anfasungswerkzeug 22 durch den zweiten Antriebsmechanismus 32 betätigt, um eine Anfasung an der Öffnungskante des durch das Bohren entstandenen Lochs durchzuführen.
Die Einzelheiten werden weiter unten beschrieben.
[Schritt A]
Das zu bearbeitende Werkstück 100 ist ein Werkstück, das mit dem Bohrwerkzeug und dem Anfasungswerkzeug bearbeitet wird. Das Werkstück 100 ist wie im Abschnitt über das Werkstück 100 des Bearbeitungssystems 10 beschrieben und umfasst eine erste Platte 11, eine zweite Platte 12 und einen Schenkel 13, wie in 5A dargestellt.
[Schritt B]
Beim Bohren wird das erste Loch 113 in die erste Platte 11 gebohrt, wie in 5B gezeigt, und das zweite Loch 123 in die zweite Platte 12, wie in 5C gezeigt. Wie in den 5A bis 5C dargestellt, werden die erste Platte 11 und die zweite Platte 12 in der Reihenfolge der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12 von der Seite der ersten Platte 11 gebohrt, so dass die Achse der ersten Platte 11 und die Achse der zweiten Platte 12 koaxial ausgebildet werden. Der Schritt B umfasst einen Schritt B1 und einen Schritt B2.
(Schritt B1)
In Schritt B1 misst die Messeinheit 40 die erste physikalische Größe und die zweite physikalische Größe, die mit der Steuerung des ersten Antriebsmechanismus 31 zusammenhängen. Wie zuvor beschrieben, ist die erfasste erste physikalische Größe die Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs 21, und die erfasste zweite physikalische Größe ist vorzugsweise die erste Zeit. In Schritt B1 ist es vorteilhaft, die zweite Zeit als dritte physikalische Größe weiter zu erfassen. Der Grund dafür ist vorzugsweise der zuvor beschriebene.
(Schritt B2)
In Schritt B2 wird die Position der Öffnungskante des durch das Bohren entstandenen Lochs auf der Grundlage der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe berechnet. Die Position der berechneten Öffnungskante umfasst mindestens die Position der hinteren ersten Öffnungskante 115 der ersten Platte 11 und die Position der hinteren zweiten Öffnungskante 125 der zweiten Platte 12. Das Verfahren zum Ermitteln der Position der hinteren ersten Öffnungskante 115 und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante 125 ist wie zuvor beschrieben. In Schritt B2 wird die Position der vorderen ersten Öffnungskante 114 der ersten Platte 11 vorzugsweise auf der Grundlage der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe berechnet, und die Position der vorderen zweiten Öffnungskante 124 der zweiten Platte 12 wird vorzugsweise auf der Grundlage der ersten physikalischen Größe, der zweiten physikalischen Größe und der dritten physikalischen Größe berechnet.
[Schritt C]
Bei der Abschrägung wird in der ersten Platte 11 der in 6B dargestellte vordere erste abgeschrägte Abschnitt 116 an der vorderen ersten Öffnungskante 114 und/oder der in 6C dargestellte hintere erste abgeschrägte Abschnitt 117 an der hinteren ersten Öffnungskante 115 ausgebildet. Bei der Abschrägung wird in der zweiten Platte 12 der zweite abgeschrägte Abschnitt 127 an mindestens der hinteren zweiten Öffnungskante 125 gebildet, wie in 6D dargestellt. Bei der Abschrägung kann der zweite abgeschrägte Abschnitt 126 auf der Vorderfläche der zweiten Öffnungskante 124 gebildet werden, wie in 6E dargestellt. Die Anfasung wird durch Schneiden mit dem Anfasungswerkzeug 22 durchgeführt. Der abgeschrägte Abschnitt kann nicht nur die Führungseigenschaften des Einführungsobjektes verbessern, sondern auch den Grat entfernen, der sich bildet, wenn das Bohrwerkzeug 21 das Loch herstellt, sodass das Einführungsobjekt zuverlässig in das Loch eingeführt werden kann.
Wenn die vordere erste Öffnungskante 114 abgeschrägt ist, wird das Anfasungswerkzeug 22 von der Seite der ersten Vorderfläche 111 an die vordere erste Öffnungskante 114 herangeführt, wie in 6B dargestellt. Wenn die hintere erste Öffnungskante 115 abgeschrägt ist, wie in 6C dargestellt, wird das Anfasungswerkzeug 22 von der vorderen ersten Öffnungskante 115 aus in das erste Loch 113 eingeführt und nahe an die hintere erste Öffnungskante 115 gebracht. Wenn die zweite Öffnungskante 125 auf der Rückfläche abgeschrägt wird, wie in 6D dargestellt, wird das Anfasungswerkzeug 22 in das erste Loch 113 eingeführt und nahe an die zweite Öffnungskante 125 auf der Rückfläche gebracht. Wenn die vordere zweite Öffnungskante 124 abgeschrägt wird, wie in 6E dargestellt, wird das Anfasungswerkzeug 22 in dieser Reihenfolge durch das erste Loch 113 und das zweite Loch 123 eingeführt und in die Nähe der vorderen zweiten Öffnungskante 124 gebracht.
Die Reihenfolge der Abschrägung kann die Reihenfolge der vorderen ersten Öffnungskante 114, der hinteren ersten Öffnungskante 115, der hinteren zweiten Öffnungskante 125 und der vorderen zweiten Öffnungskante 124 oder die umgekehrte Reihenfolge sein. Das Schneiden wird durchgeführt, indem der Steuerzustand des zweiten Antriebsmechanismus 32 entsprechend der Position der hinteren ersten Öffnungskante 115 und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante 125 geändert wird. Der Steuerzustand des zweiten Antriebsmechanismus 32 wird wie zuvor beschrieben geändert.
Beim Abschrägen an der hinteren ersten Öffnungskante 115 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 werden die abgeschrägten Längen des hinteren ersten Abschrägungsabschnitts 117 und des hinteren zweiten Abschrägungsabschnitts 127 vorzugsweise kleiner gemacht als die Abmessungstoleranz des gegenüberliegenden Abstands zwischen der ersten Platte 11 und der zweiten Platte 12. Die abgeschrägte Länge ist wie zuvor beschrieben. Die Abmessungstoleranz entspricht der „Toleranz“ gemäß dem „JIS Z 8103 (2019) Messbegriff“.
Wenn die abgeschrägte Länge kleiner als die Abmessungstoleranz ist, wird das Anfasungswerkzeug 22 nicht angemessen mit der hinteren ersten Öffnungskante 115 der ersten Platte 11 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 der zweiten Platte 12 in Kontakt gebracht, und manchmal kann die entsprechende Anfasung nicht durchgeführt werden. Bei dem Verfahren zur Herstellung des Metallelements der ersten Ausführungsform werden jedoch die Positionen der hinteren ersten Öffnungskante 115 der ersten Platte 11 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 der zweiten Platte 12 berechnet, und der zweite Antriebsmechanismus 32 wird entsprechend den jeweiligen Positionen gesteuert. Dementsprechend wird das Anfasungswerkzeug 22 in geeigneter Weise mit der Öffnungskante in Kontakt gebracht, selbst wenn die abgeschrägte Länge kleiner als die Abmessungstoleranz ist, und die entsprechende Anfasung kann durchgeführt werden.
[Anwendung]
Das Verfahren zur Herstellung des Metallelements der ersten Ausführungsform kann in geeigneter Weise für ein Verfahren zur Herstellung verschiedener allgemeiner struktureller Bauteile verwendet werden. Die allgemeinen strukturellen Bauteile sind wie zuvor beschrieben.
[Funktion und Wirkung]
Bei dem Verfahren zur Herstellung des Metallelements der ersten Ausführungsform können die Positionen der Öffnungskanten, selbst wenn die Positionen der Öffnungskanten aufgrund der Abmessungstoleranz des Werkstücks 100 variieren, die Positionen der vorderen ersten Öffnungskante 114 und der hinteren ersten Öffnungskante 115 des ersten Lochs 113 und die Positionen der vorderen zweiten Öffnungskante 124 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 des zweiten Lochs 123 genau ermittelt werden. Bei dem Verfahren zur Herstellung des Metallelements der ersten Ausführungsform kann der zweite Antriebsmechanismus 32 für jedes Werkstück 100 so gesteuert werden, dass das Anfasungswerkzeug 22 die vordere erste Öffnungskante 114 und die hintere erste Öffnungskante 115 und die vordere zweite Öffnungskante 124 und die hintere zweite Öffnungskante 125 entsprechend den Positionen der vorderen ersten Öffnungskante 114 und der hinteren ersten Öffnungskante 115 und den Positionen der vorderen zweiten Öffnungskante 124 und der hinteren zweiten Öffnungskante 125 angemessen schneiden kann. Folglich kann das Verfahren zur Herstellung des Metallelements der ersten Ausführungsform das Metallelement 1 herstellen.
< < Zweite Ausführungsform> >
[Bearbeitungssystem]
Unter Bezugnahme auf die 5A bis 5C,8 und 9 wird das Bearbeitungssystem 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben. Das Bearbeitungssystem 10 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich vom Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform durch die folgende Anforderung (1).

(1) Die Steuerung 50 ändert die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer ersten elektrischen Größe und einer zweiten elektrischen Größe, die von der Messeinheit 40 erfasst wird. Einzelheiten über die erste elektrische Größe und die zweite elektrische Größe werden später beschrieben.

Die folgende Beschreibung konzentriert sich auf die Unterschiede zu dem Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform. Die Beschreibung der gleichen Konfiguration wie bei dem Bearbeitungssystem 10 der ersten Ausführungsform wird weggelassen.
[Messeinheit]
Die erste elektrische Größe ist eine elektrische Größe der Rotationsenergiequelle 31c, die von der Messeinheit 40 während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c erfasst wird. Die zweite elektrische Größe ist eine elektrische Größe der Rotationsenergiequelle 31c, die von der Messeinheit 40 während der Bearbeitung des Werkstücks 100 erfasst wird. Die Bearbeitung des Werkstücks 100 umfasst die Bearbeitung des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 und die Bearbeitung des Bohrens der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100. Das heißt, die zweite elektrische Größe bezieht sich auf die elektrische Größe der Rotationsenergiequelle 31c, die von der Messeinheit 40 während des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 erfasst wird. Alternativ dazu bezieht sich die zweite elektrische Größe auf die elektrische Größe der Rotationsenergiequelle 31c, die von der Messeinheit 40 während des Bohrens der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100 erfasst wird.
Die von der Messeinheit 40 erfasste elektrische Größe der Rotationsenergiequelle 31c umfasst beispielsweise einen vom Stromsensor erfassten Wert, einen mit dem vom Stromsensor erfassten Wert korrelierten Wert und einen Wert, der durch Durchführung einer vorbestimmten Berechnung des vom Stromsensor erfassten Wertes erhalten wird. Das heißt, die erste elektrische Größe und die zweite elektrische Größe umfassen die elektrische Größe selbst für den Antrieb der Rotationsenergiequelle 31c, eine physikalische Größe, die mit der elektrischen Größe korreliert, oder einen Berechnungswert, der aus der elektrischen Größe berechnet wird. Als erste elektrische Größe und zweite elektrische Größe ist beispielsweise eine Größe des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c und/oder ein Differenzwert und/oder ein Integralwert vorzuziehen. Dies liegt daran, dass die Größe des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c, der Differenzwert und der Integralwert mit dem Defekt des Bohrwerkzeugs 21 korreliert sind, so dass der Defekt des Bohrwerkzeugs 21 leicht zu erkennen ist. Der Defekt umfasst sowohl den Bruch des Bohrwerkzeugs 21 als auch das Absplittern einer Schneide des Bohrwerkzeugs 21. Die Größe des Laststroms der Rotationsenergiequelle 31c ist zum Beispiel ein Wert, der vom Stromsensor selbst erfasst wird. Beispielsweise werden ein Differenzwert und ein Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c durch Berechnung des vom Stromsensor erfassten Laststromwerts der Rotationsstromquelle 31c erhalten. Diese Berechnung kann von der später beschriebenen Steuerung 50 durchgeführt werden.
Wenn der Defekt im Bohrwerkzeug 21 erzeugt wird, vergrößert sich ein Bereich des Bohrwerkzeugs 21, der nicht in Kontakt mit dem Werkstück 100 ist, und somit wird das Bohren selbst schwierig. Wenn das Bohren schwierig ist, sinkt der Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21. Wenn der Bearbeitungswiderstand des Bohrwerkzeugs 21 klein ist, sinkt das Lastmoment der Rotationsenergiequelle 31c, so dass die Größe des Laststroms der Rotationsenergiequelle 31c während des Bohrens des Werkstücks 100 abnimmt. Das heißt, wenn der Defekt im Bohrwerkzeug 21 erzeugt wird, nimmt die Größe des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c ab.
Wenn das Bohrwerkzeug 21 unterbrochen ist und nicht in Kontakt mit dem Werkstück 100 kommt, ist die Bearbeitungstiefe null (0). Da die Bearbeitungstiefe Null ist, sind die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsenergiequelle 31c während des Bohrens des Werkstücks 100 im Wesentlichen ähnlich der Größe, dem Differenzwert und dem Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c. wenn andererseits das Bohrwerkzeug 21 mit dem Werkstück 100 in Kontakt kommt, obwohl die Schneide des Bohrwerkzeugs 21 fehlt, nimmt die Bearbeitungstiefe ab. Da die Bearbeitungstiefe gering ist, sind die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c während der Bearbeitung des Werkstücks 100 klein, wenn auch nicht so groß wie wenn das Bohrwerkzeug 21 nicht mit dem Werkstück 100 in Kontakt kommt. Das heißt, die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c während der Bearbeitung des Werkstücks 100 nähern sich der Größe, dem Differenzwert und dem Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsstromquelle 31c. Folglich kann zumindest eine der Größen, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms der Rotationsstromquelle 31c verwendet werden, um zu erfassen, ob das Bohrwerkzeug 21 das Werkstück 100 bearbeitet, nämlich ob ein Defekt im Bohrwerkzeug 21 erzeugt wird.
[Steuerung]
Die Steuerung 50 steuert die Rotationsenergiequelle 31c. Beispielsweise treibt die Steuerung 50 die Rotationsenergiequelle 31c an oder stoppt die Rotationsenergiequelle 31c. Die Steuerung 50 ändert die Steuerbedingung der Rotationsenergiequelle 31c. Die Steuerbedingung der Rotationsenergiequelle 31c wird typischerweise auf der Grundlage einer ersten Differenz und einer zweiten Differenz, die später beschrieben werden, geändert. Die Steuereinheit 50 besteht typischerweise aus einem Computer. Der Computer umfasst einen Prozessor und einen Speicher. Der Speicher speichert ein Programm, das den Prozessor veranlasst, einen später beschriebenen Steuerprozess auszuführen. Der Prozessor liest das im Speicher gespeicherte Programm und führt es aus. Das Programm enthält einen Programmcode, der sich auf die Verarbeitung der Bestimmung bezieht, ob das Rechenergebnis der zweiten Recheneinheit 52 einen Schwellenwert oder weniger erfüllt, und auf die Verarbeitung der Änderung der Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c basierend auf der Bestimmung. Die Steuerung 50 umfasst die zweite Recheneinheit 52 und die zweite Speichereinheit 56.
(Zweite Recheneinheit)
Die zweite Recheneinheit 52 berechnet die Differenz zwischen der ersten elektrischen Größe und der zweiten elektrischen Größe. Die zweite elektrische Größe umfasst eine elektrische Größe, die von der Messeinheit 40 während des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 erfasst wird, und eine elektrische Größe, die von der Messeinheit 40 während des Bohrens der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100 erfasst wird. Das heißt, die zweite Recheneinheit 52 berechnet eine erste Differenz zwischen der ersten elektrischen Größe und der zweiten elektrischen Größe, die von der Messeinheit 40 während des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 erfasst wird, und eine zweite Differenz zwischen der ersten elektrischen Größe und der zweiten elektrischen Größe, die von der Messeinheit 40 während des Bohrens der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100 erfasst wird. Wie zuvor beschrieben, kann, wenn die erste elektrische Größe und die zweite elektrische Größe die Größe und/oder der Differenzwert und/oder der Integralwert des Laststroms der Rotationsenergiequelle 31c sind, eine Differenz zwischen den Größen des Laststroms und/oder eine Differenz zwischen den Differenzwerten und/oder eine Differenz zwischen den Integralwerten als jede der berechneten ersten Differenz und zweiten Differenz angeführt werden. Die erste Differenz und die zweite Differenz werden in der zweiten Speichereinheit 56 der Steuerung 50 gespeichert.
Wenn es sich bei der ersten elektrischen Größe um die Größe, den Differenzwert oder den Integralwert eines Laststroms der Rotationsstromquelle 31c handelt, nimmt die erste elektrische Größe einen im Wesentlichen konstanten Wert an. Die erste elektrische Größe kann zuvor ermittelt und in der zweiten Speichereinheit 56 gespeichert werden.
Die erste elektrische Größe kann während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c für jedes Werkstück 100 erfasst werden. Wenn die erste elektrische Größe für jedes Werkstück 100 während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c erfasst wird, kann die erste elektrische Größe zum Beispiel wie folgt sein. Wie in 5A dargestellt, wird das Bohrwerkzeug 21 in einer Ausgangsposition, in der es am weitesten vom Werkstück 100 zurückgezogen ist, durch die Rotationsenergiequelle 31c unter denselben Schneidbedingungen wie bei der tatsächlichen Bearbeitung des Werkstücks 100 gedreht. An diesem Punkt kann die von der Messeinheit 40 erfasste elektrische Größe der Rotationsenergiequelle 31c erwähnt werden.
Die zweite elektrische Größe ist wie folgt, wenn die Größe des Laststroms in der Rotationsenergiequelle 31c eingestellt ist. Die erste elektrische Größe ist ein Durchschnitt der Lastströme, die vom Beginn bis zum Abschluss der Bearbeitung der ersten Platte 11 durch das Bohrwerkzeug 21 erfasst werden. Alternativ dazu ist die zweite elektrische Größe ein Durchschnitt der Lastströme, die vom Beginn bis zum Abschluss der Bearbeitung der zweiten Platte 12 durch das Bohrwerkzeug 21 erfasst werden.
Wenn die zweite elektrische Größe ein Differenzwert des Laststroms in der Rotationsstromquelle 31c ist, ist die zweite elektrische Größe außerdem wie folgt. Die zweite elektrische Größe ist ein Differenzwert des Stromwerts unmittelbar nach dem Beginn der Bearbeitung der ersten Platte 11 durch das Bohrwerkzeug 21. Alternativ ist die zweite elektrische Größe ein Differenzwert des Stromwerts unmittelbar nach dem Beginn der Bearbeitung der zweiten Platte 12 durch das Bohrwerkzeug 21. Die Zeit unmittelbar nach Beginn der Bearbeitung ist die Zeit vom Beginn der Bearbeitung bis zum Erreichen des maximalen Stromwertes.
Wenn die zweite elektrische Größe ein Integralwert des Laststroms in der Rotationsenergiequelle 31c ist, ist die zweite elektrische Größe außerdem wie folgt. Die zweite elektrische Größe ist ein integrierter Wert des Laststroms, der vom Beginn bis zum Abschluss der Bearbeitung der ersten Platte 11 durch das Bohrwerkzeug 21 erfasst wird. Alternativ dazu ist die zweite elektrische Größe ein integrierter Wert des Laststroms, der vom Beginn bis zum Abschluss der Bearbeitung der zweiten Platte 12 durch das Bohrwerkzeug 21 erfasst wird.
Zum Beispiel kann jede Bearbeitungsstartzeit und jede Bearbeitungsendzeit durch die vorherige Bearbeitung einer Vielzahl von Werkstücken mit dem Bohrwerkzeug 21, in dem der Defekt nicht erzeugt wurde, ermittelt und in der zweiten Speichereinheit 56 gespeichert werden. Es wird angenommen, dass das Material, die Form und die Größe der mehreren zuvor bearbeiteten Werkstücke und das Material, die Form und die Größe des Werkstücks 100 für die Hauptbearbeitung gleich sind. Es wird davon ausgegangen, dass die Bearbeitungsbedingungen der Vielzahl der zuvor bearbeiteten Werkstücke und die Bearbeitungsbedingungen des Werkstücks 100 für die Hauptbearbeitung gleich sind. Jede Bearbeitungsstartzeit und jede Bearbeitungsendzeit kann aus dem Laststrom der Rotationsenergiequelle 31c abgeleitet werden. Die Anzahl der mehreren zuvor bearbeiteten Werkstücke kann etwa zwei bis zehn betragen.
Der gespeicherte Beginn jeder Bearbeitung kann auf den spätesten Beginn der Bearbeitung gesetzt werden, wenn jede Platte der Vielzahl von Werkstücken bearbeitet wird. Der gespeicherte Zeitpunkt des Abschlusses jeder Bearbeitung kann der früheste Zeitpunkt des Abschlusses der Bearbeitung sein, wenn jede Platte der Vielzahl von Werkstücken bearbeitet wird. Dies erschwert es, dass der Durchschnittswert und der Integralwert des Laststroms, die vom Beginn der Bearbeitung bis zum Abschluss der Bearbeitung jeder Platte des Werkstücks ermittelt werden, und der Differenzwert des Laststroms unmittelbar nach dem Beginn der Bearbeitung jeder Platte des Werkstücks den Stromwert während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31 c enthalten. Aus diesem Grund entsprechen der Durchschnittswert und der Integralwert des Laststroms, die vom Beginn der Bearbeitung bis zum Abschluss der Bearbeitung jeder Platte des Werkstücks erhalten werden, und der Differenzwert des Laststroms unmittelbar nach dem Beginn der Bearbeitung jeder Platte des Werkstücks dem Durchschnittswert, dem Integralwert und dem Differenzwert des Laststroms, wenn jede Platte tatsächlich bearbeitet wird. Jede gespeicherte Bearbeitungsstartzeit kann jedes Mal aktualisiert werden, wenn die Bearbeitungsstartzeit bei der Bearbeitung jeder Platte des Werkstücks 100 verzögert wird. In ähnlicher Weise kann jede Platte des Werkstücks 100 jedes Mal aktualisiert werden, wenn die Bearbeitung früher abgeschlossen wird, wenn jede gespeicherte Bearbeitung abgeschlossen ist.
Die Steuerung 50 setzt die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null, wenn einer der Fälle, in denen die erste Differenz kleiner oder gleich einem ersten Schwellenwert ist, und der Fall, in dem die zweite Differenz kleiner oder gleich einem zweiten Schwellenwert ist, erfüllt ist. Beispiele für den ersten Schwellenwert und den zweiten Schwellenwert sind ein Sicherheitsfaktor des Bearbeitungssystems 10 oder ein Wert, der darauf basiert, ob die entsprechende Verarbeitung durch das Bohrwerkzeug 21 möglich ist. Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert werden zuvor in der zweiten Speichereinheit 56 gespeichert. Manchmal sind der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert derselbe.
Wenn die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c Null wird, wird die Drehung des Bohrwerkzeugs 21 gestoppt. Der Zeitpunkt der Änderung der Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c hängt nicht von der Position des Bohrwerkzeugs 21 ab. Die Vorschub-Energiequelle 31a kann angetrieben werden, um das Bohrwerkzeug 21 in die Ausgangsposition zu bewegen, nachdem die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c null geworden ist, oder die Drehzahl der Rotations-Energiequelle 31c kann auf null gesetzt werden, nachdem die Vorschubenergiequelle 31a angetrieben wird, um das Bohrwerkzeug 21 in die Ausgangsposition zu bewegen. Wenn eines von beiden erfüllt ist, hat das Bohrwerkzeug 21 einen Defekt. Dementsprechend kann, wenn die Steuerung 50 die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null setzt, verhindert werden, dass fortlaufend ein fehlerhaftes Produkt, das nicht einer vorbestimmten Bearbeitung durch das Bohrwerkzeug 21 unterzogen wird, hergestellt wird.
Wenn die erste Differenz den ersten Schwellenwert überschreitet und wenn die zweite Differenz den zweiten Schwellenwert überschreitet, ändert die Steuerung 50 die aktuelle Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c des Bohrwerkzeugs 21 nicht. In diesem Fall wird das nächste Werkstück 100 dem Bohren durch das Bohrwerkzeug 21 unterzogen, das mit der gleichen Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c gedreht wird wie das Werkstück 100 unmittelbar vor dem Werkstück 100.
[Steuerungsverfahren]
Anhand von 8 wird der Steuerungsvorgang durch die Steuerung 50 beschrieben. Wenn das Bohrwerkzeug 21 durch die Rotationsenergiequelle 31c gedreht wird, erfasst die Messeinheit 40 in Schritt S1 in 8 den Laststrom der Rotationsenergiequelle 31c.
Die zweite Recheneinheit 52 berechnet die erste Differenz wie in Schritt S2 in 8.
Die Steuereinheit 50 stellt fest, ob die erste Differenz den ersten Schwellenwert erfüllt oder weniger als Schritt S3 in 8. An dieser Stelle wird zur Vereinfachung der Beschreibung, wenn das normale Bohrwerkzeug 21 verwendet wird, der erste Schwellenwert auf einen Zwischenwert einer Differenz zwischen der zweiten elektrischen Größe während der Bearbeitung der ersten Platte 11 und der ersten elektrischen Größe während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c gesetzt. Der Zwischenwert ist mindestens ein Zwischenwert der Differenz zwischen den Größen der Lastströme, ein Zwischenwert der Differenz zwischen den Differenzwerten und ein Zwischenwert der Differenz zwischen den Integralwerten.
Wenn Schritt S3 den ersten Schwellenwert oder weniger erfüllt, setzt die Steuerung 50 in Schritt S4 die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null. Wenn die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c Null wird, wird die Rotation des Bohrwerkzeugs 21 gestoppt. Dann wird die Bearbeitung beendet. Wie später im Detail beschrieben, umfassen Beispiele für den Fall, in dem Schritt S3 den Schwellenwert oder weniger erfüllt, den Fall, in dem das Bohrwerkzeug, in dem der Defekt, der den Kontakt mit dem Werkstück 100 verhindert, erzeugt wird, verwendet wird, und den Fall, in dem das Bohrwerkzeug, in dem der Defekt erzeugt wird, aber mit dem Werkstück 100 in Kontakt treten kann, verwendet wird.
Wenn die Bestimmung in Schritt S3 negativ ist, erfasst die Messeinheit 40 in Schritt S5 in 8 den Laststrom der Rotationsstromquelle 31c.
Die zweite Recheneinheit 52 berechnet die zweite Differenz wie in Schritt S6 in 8.
Die Steuereinheit 50 bestimmt, ob die zweite Differenz den zweiten Schwellenwert oder weniger erfüllt (Schritt S7 in 8). An dieser Stelle wird zur Vereinfachung der Beschreibung, wenn das normale Bohrwerkzeug 21 verwendet wird, der zweite Schwellenwert auf den Zwischenwert der Differenz zwischen der Größe und/oder dem Differenzwert und/oder dem Integralwert des Laststroms während der Bearbeitung der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100 und der Größe und/oder dem Differenzwert und/oder dem Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c gesetzt. Ähnlich wie beim ersten Schwellenwert wird der Zwischenwert auf mindestens einen der folgenden Werte gesetzt: den Zwischenwert der Differenz zwischen den Größen des Laststroms, den Zwischenwert der Differenz zwischen den Differenzwerten und den Zwischenwert der Differenz zwischen den Integralwerten.
Wenn in Schritt S7 der zweite Schwellenwert oder weniger erreicht wird, setzt die Steuerung 50 die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null, wie in dem zuvor beschriebenen Schritt S4.
Wenn die Bestimmung in Schritt S7 negativ ist, ändert die Steuerung 50 die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c nicht. Das heißt, das nächste Werkstück 100 wird mit der gleichen Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c wie das unmittelbar vorhergehende Werkstück 100 bearbeitet, und die Bearbeitung des nächsten Werkstücks 100 und die Schritte S1 bis S3 werden wiederholt, bis in Schritt S3 festgestellt wird, dass die Drehzahl gleich oder kleiner als der Schwellenwert ist. Der Fall, in dem die Bestimmung in Schritt S3 negativ ist, schließt den Fall ein, in dem das normale Bohrwerkzeug, in dem der Defekt nicht erzeugt wird, verwendet wird, wie später im Detail beschrieben.
Mit Bezug auf 9 wird das Steuerungsverfahren der Steuerung 50 in dem Fall beschrieben, in dem jedes der Bohrwerkzeuge, in dem der Defekt, der den Kontakt mit dem Werkstück 100 verhindert, erzeugt wird, das Bohrwerkzeug, in dem der Defekt erzeugt wird, aber mit dem Werkstück 100 in Kontakt treten kann, und das normale Bohrwerkzeug, in dem der Defekt nicht erzeugt wird, verwendet wird. 9 veranschaulicht den Übergang des Laststroms der Rotationsenergiequelle 31c, der von der Messeinheit 40 erfasst wird, wenn das Werkstück 100 mit jedem der zuvor beschriebenen Werkzeuge bearbeitet wird. Die horizontale Achse in 9 stellt die Zeit dar. Die vertikale Achse in 9 stellt den Wert des Laststroms dar. Eine gestrichelte Linie in 9 zeigt den Übergang des Laststroms an, wenn das Bohrwerkzeug verwendet wird, in dem der Defekt, der den Kontakt mit dem Werkstück 100 verhindert, erzeugt wird. Eine Linie mit abwechselnd langem und zwei kurzen Strichen in 9 zeigt den Übergang des Laststroms an, wenn das Bohrwerkzeug verwendet wird, das den Kontakt mit dem Werkstück 100 herstellen kann, obwohl der Defekt erzeugt wurde. Eine durchgezogene Linie in 9 zeigt den Übergang des Laststroms an, wenn die erste Platte 11 mit einem normalen Bohrwerkzeug 21 bearbeitet wird, bei dem der Defekt nicht auftritt. Ähnlich wie in 7 ist die Kurvenform des Laststroms in 9 vereinfacht dargestellt, um die Beschreibung zu erleichtern, und entspricht nicht unbedingt der tatsächlichen Kurvenform.
(Fall, in dem ein Bohrwerkzeug verwendet wird, das nicht in Kontakt gebracht werden kann)
Wie durch die gestrichelte Linie in 9 angedeutet, sind die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 im Wesentlichen ähnlich wie die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsenergiequelle 31c. Dies liegt daran, dass das Bohrwerkzeug, das nicht in Kontakt gebracht werden kann, das Werkstück 100 nicht erreichen kann und somit die Bearbeitung selbst in Bezug auf das Werkstück 100 schwierig wird, so dass die Bearbeitungstiefe Null wird. Die zweite Recheneinheit 52 berechnet die zuvor beschriebene erste Differenz. Die berechnete erste Differenz geht im Wesentlichen gegen Null. Wenn der erste Schwellenwert mit der ersten Differenz verglichen wird, erfüllt die erste Differenz den ersten Schwellenwert oder weniger. Basierend auf dem Vergleichsergebnis setzt die Steuerung 50 die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null. Wenn die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c Null wird, stoppt die Drehung des Bohrwerkzeugs.
(Fall, in dem ein Bohrwerkzeug mit einem Defekt verwendet wird, das in Kontakt gebracht werden kann)
Wie durch die Linie mit abwechselnd langem und zwei kurzen Strichen in 9 angedeutet, verzögert sich der Beginn der Bearbeitung der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 im Vergleich zum Einsatz des normalen Bohrwerkzeugs 21. Der Grund dafür ist, dass das Bohrwerkzeug 21 mit dem Defekt, das in Kontakt gebracht werden kann, die erste Platte 11 erreicht, aber es braucht Zeit, um diese zu erreichen. Die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 sind alle kleiner als im Fall der Verwendung des normalen Bohrwerkzeugs 21. Dies liegt daran, dass die Bearbeitungstiefe des kontaktierbaren Bohrwerkzeugs, das den Defekt aufweist, aber mit der ersten Platte 11 in Kontakt gebracht werden kann, kleiner ist als die des normalen Bohrwerkzeugs 21. Das heißt, der Schneidewiderstand des Bohrwerkzeugs während des Bohrens der ersten Platte 11 ist geringer. Die zweite Recheneinheit 52 berechnet die zuvor beschriebene erste Differenz. Die berechnete erste Differenz wird klein. Wenn der erste Schwellenwert mit der ersten Differenz verglichen wird, erfüllt die erste Differenz den ersten Schwellenwert oder liegt darunter. Auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses setzt die Steuereinheit 50 die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null.
(Fall, in dem ein normales Bohrwerkzeug 21 verwendet wird)
Wie durch die durchgezogene Linie in 9 angedeutet, sind die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Bohrens der ersten Platte 11 des Werkstücks 100 größer als die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Leerlaufs der Rotationsstromquelle 31c. Dies liegt daran, dass das normale Bohrwerkzeug 21 einen größeren Kontaktbereich mit dem Werkstück 100 hat und somit der Schneidwiderstand zunimmt. Obwohl nicht dargestellt, haben die Größe, der Differenzwert und der Integralwert des Laststroms während des Bohrens der zweiten Platte 12 des Werkstücks 100 ähnliche Ergebnisse. Die zweite Recheneinheit 52 berechnet die erste Differenz und die zweite Differenz. Die berechnete erste Differenz und die zweite Differenz nehmen zu. Wenn der erste Schwellenwert und die erste Differenz verglichen werden, erfüllt die erste Differenz den ersten Schwellenwert nicht oder weniger. Wenn der zweite Schwellenwert und die zweite Differenz miteinander verglichen werden, entspricht die zweite Differenz nicht dem zweiten Schwellenwert oder ist kleiner. Das heißt, die erste Differenz überschreitet den ersten Schwellenwert und die zweite Differenz überschreitet den zweiten Schwellenwert. Die Steuerung 50 ändert die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c nicht auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses. Da sich die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c nicht ändert, wird die Drehung des Bohrwerkzeugs 21 beibehalten.
Wenn zum Beispiel das Bohrwerkzeug 21 während des Bohrens der ersten Platte 11 nicht unterbrochen wird und zu Beginn des Bohrens der zweiten Platte 12 unterbrochen wird, ist der Laststrom wie folgt, obwohl nicht dargestellt. Der Laststrom während des Bohrens der ersten Platte 11 hat eine ähnliche Kurvenform wie die durch die durchgezogene Linie in 9 dargestellte Kurvenform. Der Laststrom während des Bohrens der zweiten Platte 12 nimmt eine Kurvenform an, die der durch die gestrichelte Linie oder die Linie mit abwechselnd langem und zwei kurzen Strichen in 9 dargestellten Kurvenform entspricht. In diesem Fall ist die erste Differenz nicht kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert, sondern überschreitet den ersten Schwellenwert, und die zweite Differenz ist kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert. Dementsprechend stoppt die Steuerung 50 den Antrieb der Rotationsenergiequelle 31c.
[Funktion und Wirkung]
Das Bearbeitungssystem 10 gemäß der zweiten Ausführungsform kann den Defekt des Bohrwerkzeugs 21 erkennen, so dass die Herstellung des fehlerhaften Produkts, das nicht der vorgegebenen Verarbeitung unterzogen wird, durch das Bohrwerkzeug 21 verhindert werden kann.
[Verfahren zur Herstellung eines Metallelements, das in der Lage ist, einen Defekt eines Bohrwerkzeugs zu erkennen]
Bei dem Verfahren zur Herstellung des Metallelements gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst der Schritt B einen Prozess zur Änderung der Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c. Die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c wird auf der Grundlage der Differenz zwischen der ersten elektrischen Größe und der zweiten elektrischen Größe geändert. Die erste elektrische Größe und die zweite elektrische Größe sind elektrische Größen der Rotationsenergiequelle 31c des ersten Antriebsmechanismus 31, der das Bohrwerkzeug 21 betätigt, und werden von der Messeinheit 40 erfasst. Nachfolgend werden die Einzelheiten dieses Verfahrens beschrieben.
[Schritt B]
Die erfasste erste elektrische Größe und die zweite elektrische Größe sind wie zuvor beschrieben. Die erste Differenz und die zweite Differenz können als die zuvor beschriebene Differenz zitiert werden. Im Schritt B wird die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c basierend auf dem Vergleich zwischen dem ersten Schwellenwert und der ersten Differenz und dem Vergleich zwischen dem zweiten Schwellenwert und der zweiten Differenz geändert. Der erste Schwellenwert und der zweite Schwellenwert sind wie zuvor beschrieben.
Wenn die erste Differenz, die kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, oder die zweite Differenz, die kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist, erfüllt ist, wird die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c auf null gesetzt. Wenn die Rotation der Rotationsenergiequelle 31c stoppt, wird das defekte Bohrwerkzeug durch das neue Bohrwerkzeug ersetzt. Nach dem Austausch gegen das neue Bohrwerkzeug wird die nächste Bearbeitung des Werkstücks so lange wiederholt, bis entweder die erste Differenz, die kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, oder die zweite Differenz, die kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist, erfüllt ist.
Andererseits, wenn die erste Differenz den ersten Schwellenwert überschreitet und wenn die zweite Differenz den zweiten Schwellenwert überschreitet, wird die Drehzahl der Rotationsenergiequelle 31c nicht verändert. In diesem Fall wird das nächste Werkstück 100 mit dem Bohrwerkzeug gebohrt, das die gleiche Drehzahl hat wie das unmittelbar vorhergehende Werkstück 100. Dann wird die nächste Bearbeitung des Werkstücks 100 wiederholt durchgeführt, bis entweder die erste Differenz, die kleiner oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, oder die zweite Differenz, die kleiner oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist, erfüllt ist.
[Funktion und Wirkung]
Das Verfahren zur Herstellung des Metallelements kann den Defekt des Bohrwerkzeugs 21 erkennen, so dass die Herstellung des fehlerhaften Produkts, das nicht der vorgegebenen Bohrbearbeitung durch das Bohrwerkzeug 21 unterzogen wird, verhindert werden kann. Das Verfahren zur Herstellung des Metallelements kann die Produktivität des Metallelements verbessern. Dies liegt daran, dass es nicht notwendig ist, das Bohrwerkzeug 21 vorübergehend zu einem Detektor zu bewegen, um das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein des Defekts des Bohrwerkzeugs 21 zu überprüfen, sodass dieser Prüfvorgang entfallen kann.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf das Beispiel beschränkt, sondern umfasst alle Modifikationen innerhalb der Bedeutung und des Umfangs, die durch die Begriffe der Ansprüche definiert sind und diesen entsprechen.
Bezugszeichenliste

1: Metallelement
11: Erste Platte
111: Erste Vorderfläche
112: Erste Rückfläche
113: Erstes Loch
114: Vordere erste Öffnungskante
115: Hintere erste Öffnungskante
116: Vordere erster abgeschrägter Abschnitt
117: Hinterer erster abgeschrägter Abschnitt
12: Zweite Platte
121: Zweite Vorderfläche
122: Zweite Rückfläche
123: Zweites Loch
124: Vordere zweite Öffnungskante
125: Hintere zweite Öffnungskante
126: Vorderer zweiter abgeschrägter Abschnitt
127: Hinterer zweiter abgeschrägter Abschnitt
13: Schenkel
15: Schnittmarkierung
10: Bearbeitungssystem
21: Bohrwerkzeug
22: Anfasungswerkzeug
23: Körper
24: Schneidkante
31: Erster Antriebsmechanismus
31a: Zuführungsstromquelle
31c: Rotationsenergiequelle
32: Zweiter Antriebsmechanismus
32a: Zuführungsstromquelle
32c: Rotationsenergiequelle
32d: Umdrehungsenergiequelle
40: Messeinheit
50: Steuerung
51: Erste Recheneinheit
52: Zweite Recheneinheit
55: Erste Speichereinheit
56: Zweite Speichereinheit
100: Werkstück
200: Tisch
210: Loch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2019168902 [0002]

Claims

Metallelement, umfassend: eine erste Platte, die eine erste Vorderfläche und eine erste Rückfläche aufweist; eine zweite Platte, die eine zweite Vorderfläche und eine zweite Rückfläche aufweist; und einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen, wobei die erste Platte umfasst: ein erstes Loch, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt; eine vordere erste Öffnungskante, die das erste Loch bildet, wobei die vordere erste Öffnungskante in der ersten Vorderfläche vorgesehen ist; eine hintere erste Öffnungskante, die das erste Loch bildet, wobei die hintere erste Öffnungskante in der ersten Rückfläche vorgesehen ist; und einen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der ersten Öffnungskante der Vorderfläche und/oder an der ersten Öffnungskante der Rückfläche vorgesehen ist, wobei die zweite Platte umfasst: ein zweites Loch mit einer hinteren zweiten Öffnungskante, die in mindestens der zweiten hinteren Fläche vorgesehen ist; und einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt, der an der hinteren zweiten Öffnungskante vorgesehen ist, wobei eine Achse des ersten Lochs und eine Achse des zweiten Lochs koaxial sind, und der erste abgeschrägte Abschnitt und/oder der hintere zweite abgeschrägte Abschnitt eine Schnittmarkierung aufweisen.
Metallelement nach Anspruch 1, wobei das zweite Loch ein Durchgangsloch ist, das die zweite Vorderfläche und die zweite Rückfläche durchdringt, wobei die erste Platte umfasst: einen vorderen ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der vorderen ersten Öffnungskante vorgesehen ist; und einen hinteren ersten abgeschrägten Abschnitt, der an der hinteren ersten Öffnungskante vorgesehen ist, wobei die zweite Platte umfasst: eine vordere zweite Öffnungskante, die auf der zweiten Vorderfläche vorgesehen ist; und einen vorderen zweiten abgeschrägten Abschnitt, der an der vorderen zweiten Öffnungskante vorgesehen ist, und wobei der erste abgeschrägte Abschnitt auf der Vorderfläche, der erste abgeschrägte Abschnitt auf der Rückfläche und der zweite abgeschrägte Abschnitt auf der Rückfläche die Schnittmarkierung aufweisen.
Bearbeitungssystem, umfassend: ein Bohrwerkzeug und ein Anfasungswerkzeug, die ein Werkstück aus einem Metallelement bearbeiten; einen ersten Antriebsmechanismus, der das Bohrwerkzeug betätigt; einen zweiten Antriebsmechanismus, der das Anfasungswerkzeug betätigt; eine Steuerung, die den ersten Antriebsmechanismus und den zweiten Antriebsmechanismus steuert; und eine Messeinheit, die eine erste physikalische Größe und eine zweite physikalische Größe im Zusammenhang mit der Steuerung des ersten Antriebsmechanismus erfasst, wobei das Werkstück umfasst: eine erste Platte mit einer ersten Vorderfläche und einer ersten Rückfläche; eine zweite Platte mit einer zweiten Vorderfläche und einer zweiten Rückfläche; und einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so befestigt, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen, wobei der erste Antriebsmechanismus das Bohrwerkzeug so betreibt, dass es koaxial und nacheinander ein erstes Loch, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt, und ein zweites Loch, das in der zweiten Platte vorgesehen ist, bearbeitet, wobei das erste Loch ein Loch ist, das eine vordere erste Öffnungskante aufweist, die in der ersten Vorderfläche vorgesehen ist, und eine hintere erste Öffnungskante, die in der ersten Rückfläche vorgesehen ist, wobei das zweite Loch ein Loch ist, das eine hintere zweite Öffnungskante aufweist, die in mindestens der zweiten hinteren Oberfläche vorgesehen ist, wobei der zweite Antriebsmechanismus das Anfasungswerkzeug betätigt, um einen ersten abgeschrägten Abschnitt an einer ersten Öffnungskante von mindestens einer der vorderen ersten Öffnungskante und der hinteren ersten Öffnungskante bereitzustellen, und um einen hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitt an der hinteren zweiten Öffnungskante bereitzustellen, und die Steuerung eine Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und eine Position der hinteren zweiten Öffnungskante auf der Grundlage der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe ermittelt, und den zweiten Antriebsmechanismus in Abhängigkeit von der Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante steuert.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 3, wobei die erste physikalische Größe eine Vorschubgeschwindigkeit des Bohrwerkzeugs ist, die zweite physikalische Größe eine erste Zeitspanne zwischen dem Beginn des Bohrens der ersten Platte und dem Beginn des Bohrens der zweiten Platte ist, die Position der ersten Öffnungskante und/oder die Position der hinteren zweiten Öffnungskante durch eine Länge entlang einer axialen Richtung des ersten Lochs und eine Länge zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte erhalten wird, und die Länge des ersten Lochs entlang der axialen Richtung und die Länge zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte auf der Grundlage der Vorschubgeschwindigkeit und der ersten Zeit ermittelt werden.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Anfasungswerkzeug einen säulenförmigen Körper mit einem Außendurchmesser, der kleiner ist als ein Außendurchmesser des Bohrwerkzeugs, aufweist, ein distales Ende des Körpers eine sich verjüngende Schneidkante zu einer distalen Stirnseite hin aufweist, und ein hinteres Ende des Körpers eine sich verjüngende Schneidkante zu einer hinteren Stirnseite hin aufweist.
Bearbeitungssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der erste Antriebsmechanismus eine Rotationsenergiequelle umfasst, die das Bohrwerkzeug dreht, die Messeinheit eine elektrische Größe der Rotationsenergiequelle erfasst, die Steuerung eine Drehzahl der Rotationsenergiequelle auf der Grundlage einer Differenz zwischen einer ersten elektrischen Größe und einer zweiten elektrischen Größe ändert, die erste elektrische Größe eine elektrische Größe ist, die von der Messeinheit während der Drehung der Rotationsenergiequelle und vor der Bearbeitung des Werkstücks erfasst wird, und die zweite elektrische Größe eine elektrische Größe ist, die von der Messeinheit beim Bohren des Werkstücks erfasst wird.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 6, wobei es sich bei der ersten elektrischen Größe und der zweiten elektrischen Größe um mindestens eine Größe, einen Differenzwert oder einen Integralwert eines Laststroms der Rotationsenergiequelle handelt.
Bearbeitungssystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei die Steuerung die Drehzahl der Rotationsenergiequelle auf null setzt, wenn die Differenz kleiner oder gleich einem Schwellenwert ist.
Verfahren zur Herstellung eines Metallelements, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Vorbereiten eines Werkstücks aus einem Metallelement; Bohren des Werkstücks mit einem Bohrwerkzeug, das durch einen ersten Antriebsmechanismus betätigt wird; Abschrägen des Werkstücks durch Schneiden mit einem Anfasungswerkzeug, das durch einen zweiten Antriebsmechanismus betätigt wird; Erfassen einer ersten physikalischen Größe und einer zweiten physikalischen Größe in Bezug auf die Steuerung des ersten Antriebsmechanismus durch eine Messeinheit; und Ermitteln einer Position einer ersten Öffnungskante einer vorderen ersten Öffnungskante und/oder einer hinteren ersten Öffnungskante und einer Position einer hinteren zweiten Öffnungskante basierend auf der ersten physikalischen Größe und der zweiten physikalischen Größe, wobei das Werkstück umfasst: eine erste Platte mit einer ersten Vorderfläche und einer ersten Rückfläche; eine zweite Platte mit einer zweiten Vorderfläche und einer zweiten Rückfläche; einen Schenkel, der die erste Platte und die zweite Platte so fixiert, dass die erste Rückfläche und die zweite Rückfläche einander in einem Abstand gegenüberliegen, wobei das Bohren die koaxiale und sequentielle Bearbeitung eines ersten Lochs, das die erste Vorderfläche und die erste Rückfläche durchdringt, und eines zweiten Lochs, das in der zweiten Platte vorgesehen ist, umfasst, das erste Loch ein Loch ist, das die vordere erste Öffnungskante, die auf der ersten Vorderfläche vorgesehen ist, und die hintere erste Öffnungskante, die auf der ersten Rückfläche vorgesehen ist, aufweist, das zweite Loch ein Loch ist, das eine hintere zweite Öffnungskante aufweist, die zumindest auf der zweiten Rückfläche vorgesehen ist, und das Abschrägen umfasst: Bereitstellen eines ersten abgeschrägten Abschnitts in der mindestens einen ersten Öffnungskante und Bereitstellen eines hinteren zweiten abgeschrägten Abschnitts in der hinteren zweiten Öffnungskante basierend auf der Position der mindestens einen ersten Öffnungskante und der Position der hinteren zweiten Öffnungskante.
Verfahren zur Herstellung des Metallelements nach Anspruch 9, wobei bei der Bereitstellung des abgeschrägten Abschnitts der zweite Antriebsmechanismus so betrieben wird, dass eine abgeschrägte Länge des abgeschrägten Abschnitts kleiner ist als eine Abmessungstoleranz einer Länge zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte.