JP2000061777A - Curved face cutting method and device thereof - Google Patents
Curved face cutting method and device thereofInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明はワークの任意の三次
元曲面を高精度、高能率に加工する加工装置および方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a processing apparatus and method for processing an arbitrary three-dimensional curved surface of a work with high accuracy and high efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ワークの三次元曲面を加工する方法とし
て従来から切削加工、研削加工、電解加工、ケミカル加
工など回転工具を用いたワークの加工方法が公知となっ
ている。例えば、特開平６−１３４６４８号公報には、
ワークの三次元曲面加工としてエンドミルを用いた等高
線加工や往復加工が開示されており、こうしたワークの
三次元曲面加工は、回転工具を一定の回転速度で回転さ
せ、一定の送り方向、及び送り速度でワークに対して相
対送りを行うことによりなされている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of processing a three-dimensional curved surface of a work, a work processing method using a rotary tool such as cutting, grinding, electrolytic processing and chemical processing has been known. For example, JP-A-6-134648 discloses that
Contour line machining and reciprocating machining using an end mill are disclosed as three-dimensional curved surface machining of a work.Three-dimensional curved surface machining of such a work involves rotating a rotary tool at a constant rotation speed, and a constant feed direction and feed rate. This is done by performing relative feed with respect to the work.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このようにワークの三
次元曲面を回転工具で加工すると、ワーク表面には、あ
る一定の間隔で概ね同じ形状の波形の条痕が形成され
る。この条痕は、特に切削加工において顕著であり、工
具の回転速度を高くしたり、切込み深さを浅くしたり、
工具の送り速度を小さくしたり、ピックフィード量を小
さくする等、加工条件を最適化することにより、ワーク
表面に形成される条痕を小さくし、表面粗度を低減する
努力がなされてきた。更には、同じ表面を複数回切削す
ることにより条痕を除去しようとしても困難であり、許
容できる程度の表面粗度を得るためには非常に多くの回
数表面を繰り返し切削しなければならない。When the three-dimensional curved surface of the work is machined by the rotary tool in this way, corrugated scratches having substantially the same shape are formed on the work surface at a certain fixed interval. This streak is particularly noticeable in the cutting process, increasing the rotation speed of the tool, reducing the cutting depth,
Efforts have been made to reduce the scratches formed on the surface of the work and reduce the surface roughness by optimizing the processing conditions such as reducing the feed rate of the tool and the pick feed amount. Furthermore, it is difficult to remove streaks by cutting the same surface multiple times, and the surface must be cut a great number of times to obtain an acceptable surface roughness.
【０００４】研削加工では切削加工ほどではないが、や
はりワーク表面に砥石の砥粒による無数の小さな擦過傷
が一定方向に形成される。傷の１つ１つは小さくとも、
無数の傷が一定方向に形成されると、光線の向きによっ
ては表面の擦過傷は非常に目立つものとなる。このよう
な切削加工や研削加工等を行った後の条痕を除去する加
工方法として、ラップ加工が用いられる。ラップ加工
は、遊離砥粒を用いているため条痕がランダムで仕上げ
面品位は良くなるが、加工精度及び加工能率は比較的悪
い。Although the grinding process is not so much as the cutting process, countless small scratches due to the abrasive grains of the grindstone are formed on the surface of the work in a certain direction. Although each of the scratches is small,
When countless scratches are formed in a certain direction, the scratches on the surface become very conspicuous depending on the direction of the light beam. Lapping is used as a processing method for removing streaks after such cutting or grinding. In the lapping process, since free abrasive grains are used, the scratches are random and the finished surface quality is improved, but the processing accuracy and the processing efficiency are relatively poor.
【０００５】本発明は、こうした従来技術の問題点を解
決することを技術課題としており、精度良く、しかも高
能率で仕上加工の行えるワークの三次元曲面の加工方法
および装置を提供することを目的としている。An object of the present invention is to provide a method and a device for processing a three-dimensional curved surface of a work which is capable of finishing with high accuracy and with high efficiency, with the technical problem of solving the problems of the prior art. I am trying.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明は、回転工具をワ
ークの加工すべき曲面に沿って相対送りし、該ワークの
曲面を所望形状に加工する曲面加工方法において、前記
回転工具の回転速度、前記回転工具とワークとの相対送
り方向、前記回転工具とワークとの相対送り速度の３つ
の加工条件のうち少なくとも１つの加工条件を変化させ
ながらワークを加工することを特徴とした曲面加工方法
を要旨とする。According to the present invention, there is provided a curved surface processing method for relatively feeding a rotary tool along a curved surface of a workpiece to be processed, and processing the curved surface of the workpiece into a desired shape. A curved surface machining method characterized in that a workpiece is machined while changing at least one machining condition among three machining conditions of a relative feed direction between the rotary tool and the workpiece and a relative feed speed between the rotary tool and the workpiece. Is the gist.
【０００７】更に本発明によれば、回転主軸に装着した
工具とテーブルに固定したワークとの間でＮＣ装置によ
り少なくともＸ、Ｙ、Ｚ軸方向の相対送りを与えて前記
ワークを所望形状に加工する加工装置において、前記ワ
ークの加工中に前記回転主軸の回転速度、前記工具とワ
ークとの相対送り方向、前記工具とワークとの相対送り
速度の３つの加工条件のうち少なくとも１つの加工条件
を変化させ得る加工条件変更制御手段を具備することを
特徴とした加工装置が提供される。Further, according to the present invention, the NC device provides relative feed in at least the X, Y, and Z axis directions between the tool mounted on the rotary spindle and the work fixed on the table, thereby processing the work into a desired shape. In the machining device, at least one of the three machining conditions of the rotational speed of the rotary spindle, the relative feed direction between the tool and the workpiece, and the relative feed speed between the tool and the workpiece is set during machining of the workpiece. There is provided a processing apparatus including a processing condition change control means that can change the processing conditions.
【０００８】[0008]
【発明の実施の形態】図１を参照すると、本発明実施形
態によるワークの三次元曲面加工装置は、ワークＷの三
次元曲面を加工する工具Ｔを装着した主軸Ｓ′を回転自
在に支持する主軸装置Ｓを具備している。主軸装置Ｓ
は、更に、主軸Ｓ′を回転駆動するための駆動モータ
（図示せず）を具備している。主軸装置Ｓは、主軸送り
装置としてＸ軸送りモータ２３ａ、Ｙ軸送りモータ２３
ｂ、Ｚ軸送りモータ２３ｃを具備しており、該主軸送り
装置により、主軸装置Ｓは、互いに直行するＸ、Ｙ、Ｚ
軸の３方向にワークＷに対して相対送りされる。この場
合、主軸装置Ｓを移動させても、ワークＷを載置、固定
したテーブル（図示せず）を移動させてもよいことは言
うまでもない。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIG. 1, a three-dimensional curved surface machining apparatus for a workpiece according to an embodiment of the present invention rotatably supports a spindle S'on which a tool T for machining a three-dimensional curved surface of a workpiece W is mounted. A spindle device S is provided. Spindle device S
Further comprises a drive motor (not shown) for rotationally driving the main shaft S '. The spindle device S includes an X-axis feed motor 23a and a Y-axis feed motor 23 as a spindle feed device.
b, a Z-axis feed motor 23c, so that the spindle device S causes the spindle device S to move orthogonally to each other.
The workpiece W is relatively fed in the three directions of the shaft. In this case, needless to say, the spindle device S may be moved or a table (not shown) on which the work W is placed and fixed may be moved.
【０００９】主軸Ｓ′の回転速度、主軸装置Ｓの送り方
向、つまり主軸Ｓ′および工具Ｔの送り方向および送り
速度等を含む加工条件データが、ＣＡＭ１３ａやプログ
ラムテープ１３ｂ等の加工条件入力手段１３からＮＣ装
置１１に入力される。ＮＣ装置１１は、加工条件入力手
段１３から入力された加工条件データを読み取り、解釈
して加工条件指令を生成する読取解釈部１５を具備して
いる。Machining condition data including the rotational speed of the spindle S ', the feeding direction of the spindle device S, that is, the feeding direction and feeding speed of the spindle S'and the tool T is the machining condition input means 13 such as the CAM 13a or the program tape 13b. Is input to the NC device 11. The NC device 11 includes a reading / interpretation unit 15 that reads the processing condition data input from the processing condition input unit 13 and interprets the processing condition data to generate a processing condition command.
【００１０】入力手段１１から入力される加工条件デー
タは離散的なデータであるので、この離散的なデータを
補間して連続的な加工条件指令を生成するために、読取
解釈部１５において解釈された加工条件指令は補間部１
９へ送出され、該補間部１９において連続的な加工条件
指令が生成される。補間部１９において生成された加工
条件指令がサーボ制御部２１に送出され、該サーボ制御
部２１によりＸ軸送りモータ２３ａ、Ｙ軸送りモータ２
３ｂ、Ｚ軸送りモータ２３ｃおよび主軸Ｓ′の駆動モー
タが各々制御される。Since the processing condition data input from the input means 11 is discrete data, the reading and interpreting section 15 interprets the discrete data in order to interpolate the discrete data and generate a continuous processing condition command. Machining condition command is interpolator 1
9 and a continuous machining condition command is generated in the interpolation section 19. The machining condition command generated in the interpolation unit 19 is sent to the servo control unit 21, and the servo control unit 21 causes the X-axis feed motor 23a and the Y-axis feed motor 2 to operate.
3b, the Z-axis feed motor 23c, and the drive motor for the spindle S'are controlled.
【００１１】本実施形態では、読取解釈部１５と補間部
１９の間に、少なくとも主軸回転速度変更制御部１７
ａ、送り方向変更制御部１７ｂ、送り速度変更制御部１
７ｃを含む加工条件変更制御部１７が設けられている。In the present embodiment, at least the spindle rotation speed change control unit 17 is provided between the reading interpretation unit 15 and the interpolation unit 19.
a, feed direction change control unit 17b, feed speed change control unit 1
A processing condition change control unit 17 including 7c is provided.
【００１２】以下、本実施形態の作用を説明する。本実
施形態による加工装置は、通常の加工を行うときには、
図１において、矢印１１ａで示すように、読取解釈部１
５から送出される加工条件データに直接基づいて加工が
行われる。ワークＷの三次元曲面を精密に加工する場合
には、読取解釈部１５から送出される加工条件データ
は、矢印１１ａで示す通常の加工における加工条件指令
の送出に代えて、矢印１１ｂ、１１ｃで示すように、加
工条件変更制御部１７を介して送出される。加工条件変
更制御部１７では、読取解釈部１５からの加工条件指令
に基づいて後述するように、読取解釈部１５からの加工
条件指令に変更を加える３つの加工条件変更指令が生成
される。The operation of this embodiment will be described below. The processing apparatus according to the present embodiment, when performing normal processing,
As shown by an arrow 11a in FIG.
The machining is directly performed on the basis of the machining condition data sent from S5. When the three-dimensional curved surface of the workpiece W is precisely processed, the processing condition data sent from the reading and interpreting unit 15 is shown by arrows 11b and 11c instead of sending the processing condition command in the normal processing shown by the arrow 11a. As shown, it is sent out via the processing condition change control unit 17. The machining condition change control unit 17 generates three machining condition change commands for modifying the machining condition command from the reading and interpreting unit 15, as will be described later, based on the machining condition command from the reading and interpreting unit 15.
【００１３】すなわち、加工条件変更制御部１７の主軸
回転速度変更制御部１７ａは、読取解釈部１５から送出
される主軸回転速度Ｎに基づいて所定振幅、周波数で変
動する主軸回転速度変動指令を生成する。加工条件変更
制御部１７の送り方向変更制御部１７ｂは、読取解釈部
１５から送出される主軸の送り方向指令に基づいて、そ
の送り方向を中心として所定の振幅、周波数で変動する
主軸送り方向変動指令を生成する。同じく加工条件変更
制御部１７の送り速度変更制御部１７ｃは、読取解釈部
１５から送出される送り速度Ｆに基づいて所定の振幅、
周波数で変動する主軸送り速度変動指令を生成する。That is, the spindle rotation speed change control unit 17a of the machining condition change control unit 17 generates a spindle rotation speed fluctuation command that fluctuates at a predetermined amplitude and frequency based on the spindle rotation speed N sent from the reading and interpreting unit 15. To do. The feed direction change control unit 17b of the processing condition change control unit 17, based on the feed direction command of the spindle sent from the reading and interpreting unit 15, changes the spindle feed direction that fluctuates with a predetermined amplitude and frequency around the feed direction. Generate a command. Similarly, the feed speed change control unit 17c of the processing condition change control unit 17 has a predetermined amplitude based on the feed speed F sent from the reading and interpreting unit 15.
A spindle feed speed fluctuation command that fluctuates with frequency is generated.
【００１４】こうして生成された主軸回転速度変動指
令、主軸送り方向変動指令、主軸送り速度変動指令は補
間部１９に送出され、読取解釈部１５からの他の加工条
件指令に重畳、合成される。こうして、サーボ制御部２
１に送出される主軸回転速度指令は、図３（ａ）に示す
ように、読取解釈部１５から送出される主軸回転速度Ｎ
を中心として所定振幅、周波数で変動する回転速度指令
となる。また、主軸送り方向指令は、図３（ｂ）に示す
ように、読取解釈部１５から送出される主軸の送り方向
を中心として所定の振幅、周波数で変動する送り方向指
令となる。同じく送り速度指令は、図３（ｃ）に示すよ
うに、読取解釈部１５から送出される送り速度Ｆを中心
として所定の振幅、周波数で変動する主軸送り速度指令
となる。The spindle rotation speed fluctuation command, the spindle feed direction fluctuation command, and the spindle feed speed fluctuation command generated in this way are sent to the interpolating unit 19, and are superimposed and combined with other machining condition commands from the reading and interpreting unit 15. Thus, the servo control unit 2
As shown in FIG. 3 (a), the spindle rotation speed command sent to No. 1 is the spindle rotation speed N sent from the reading and interpreting unit 15.
Is a rotational speed command that fluctuates with a predetermined amplitude and frequency. Further, as shown in FIG. 3B, the spindle feed direction command is a feed direction command that fluctuates at a predetermined amplitude and frequency centered on the spindle feed direction sent from the reading and interpretation unit 15. Similarly, as shown in FIG. 3C, the feed rate command is a spindle feed rate command that fluctuates with a predetermined amplitude and frequency centered on the feed rate F sent from the reading and interpreting unit 15.
【００１５】なお、主軸回転速度、送り方向、送り速度
の加工条件の全てに関して上述のように変動指令とする
必要はなく、加工するワークの材質、等高線加工や往復
加工といった加工方法、加工に用いられる工具の種類な
どの条件により、上記３つの加工条件の１つ、もしくは
２つの加工条件を選択して、上述の変動指令としてもよ
い。It should be noted that it is not necessary to use the variation command as described above for all of the machining conditions such as the spindle rotation speed, the feed direction, and the feed speed, and the material of the workpiece to be machined, the machining method such as contour line machining and reciprocal machining, and the like Depending on conditions such as the type of tool to be used, one or two of the above three processing conditions may be selected and used as the above-mentioned variation command.
【００１６】次に、このように加工条件を変動させるこ
との効果について、回転工具としてボール砥石を用いた
場合を一例として説明する。図２を参照すると、図２
（ａ）はワークＷの三次元曲面をボール砥石Ｔにより研
削している状態を示す略図であり、図２（ｂ）は図２
（ａ）において、矢視線ＩＩ−ＩＩの方向に見たボール
砥石ＴとワークＷとの接触領域の拡大図である。Next, the effect of varying the processing conditions in this way will be described by taking a case where a ball grindstone is used as a rotary tool as an example. Referring to FIG.
2A is a schematic view showing a state in which a three-dimensional curved surface of a work W is ground by a ball grindstone T, and FIG.
FIG. 7A is an enlarged view of a contact area between the ball grindstone T and the workpiece W as viewed in the direction of the arrow II-II in FIG.
【００１７】図２（ｂ）において、ある瞬間にボール砥
石ＴがワークＷと概ね円形の領域Ａにおいて接してお
り、ある単位時間後の次の瞬間にボール砥石Ｔが矢印Ｄ
ｆの方向に送られ、接触領域が一点鎖線の円にて示す領
域Ａ′に移動したとする。そして、領域Ａにおいてボー
ル砥石ＴがワークＷの表面に接しているときの、ボール
砥石Ｔの表面の砥粒のワークＷの表面に対する移動方向
を実線の矢印２５にて示す方向と仮定する。In FIG. 2B, the ball grindstone T is in contact with the work W in a substantially circular area A at a certain moment, and the ball grindstone T is indicated by an arrow D at the next moment after a certain unit time.
It is assumed that the contact area has been sent in the direction of f and has moved to the area A ′ indicated by the dashed-dotted circle. Then, when the ball grindstone T is in contact with the surface of the work W in the region A, the moving direction of the abrasive grains on the surface of the ball grindstone T with respect to the surface of the work W is assumed to be the direction indicated by the solid arrow 25.
【００１８】図２（ａ）において、ボール砥石Ｔによる
ワークＷの加工点の速度ベクトルを考える。ボール砥石
Ｔの送り速度ベクトルをＶf とし、ボール砥石Ｔの回転
速度ベクトルは、ベクトルＶf を含む紙面と垂直な平面
におけるベクトルＶr と表わされる。そして加工点にお
ける合成速度ベクトルはＶとなる。図２（ａ）は、ベク
トルＶr 及びＶを便宜上ボール砥石Ｔの軸線を含む平面
上に表わしている。従来技術による加工方法では、一般
に上述した３つの加工条件は、加工表面形状に従って工
具の移動方向を変えたり、薄肉部を加工するために送り
速度を低減したりする必要があるなどの特殊な場合を除
いて一定の値のままで加工が行われる。この場合は、ボ
ール砥石ＴとワークＷとの接触領域がＡからＡ′に移っ
たときにも、ボール砥石Ｔの表面の砥粒の移動方向は、
特に図示していないが、やはり矢印２５と平行な方向と
なる。In FIG. 2A, consider the velocity vector of the processing point of the work W by the ball grindstone T. The feed velocity vector of the ball grindstone T is V f, and the rotation velocity vector of the ball grindstone T is expressed as a vector V r in a plane perpendicular to the paper surface containing the vector V f . The combined velocity vector at the processing point is V. FIG. 2A shows the vectors V r and V on a plane including the axis of the ball grindstone T for convenience sake. In the processing method according to the conventional technique, generally, the above-mentioned three processing conditions are special cases such as changing the moving direction of the tool according to the processing surface shape or reducing the feed rate for processing a thin portion. Processing is performed with a constant value except for. In this case, even when the contact area between the ball grindstone T and the work W shifts from A to A ′, the movement direction of the abrasive grains on the surface of the ball grindstone T is
Although not particularly shown, the direction is also parallel to the arrow 25.
【００１９】これに対して、送り速度ベクトルＶf 又は
回転速度ベクトルＶr を図３（ｃ）及び（ａ）に示すよ
うに周期的に変動させると、合成速度ベクトルＶの大き
さ及び方向が変動する。また図３（ｂ）に示すようにボ
ール砥石Ｔの送り方向を周期的に変動させると送り速度
ベクトルＶf の方向が周期的に変動することなので、こ
れまた合成速度ベクトルＶの大きさ及び方向が変動す
る。この合成速度ベクトルの大きさ及び方向が変動する
ということは、ボール砥石Ｔの砥粒によるワークの擦過
方向が刻々変動することであり、常に長さや方向の異な
る擦過傷を付けながら加工が進行する。On the other hand, when the feed velocity vector V f or the rotation velocity vector V r is periodically changed as shown in FIGS. 3 (c) and 3 (a), the magnitude and direction of the composite velocity vector V are changed. fluctuate. Further, as shown in FIG. 3B, when the feed direction of the ball grindstone T is periodically changed, the direction of the feed velocity vector V f is also periodically changed. Therefore, the magnitude and direction of the composite velocity vector V are also changed. Fluctuates. The fact that the magnitude and direction of this composite velocity vector fluctuate means that the rubbing direction of the work by the abrasive grains of the ball grindstone T fluctuates every moment, and the machining always progresses with scratches of different lengths and directions.
【００２０】具体的に説明すると、例えば、主軸回転速
度を増加すると、そのときのボール砥石Ｔの表面の砥粒
のワークＷの表面に対する移動方向は図２（ｂ）におい
て矢印２５′で示すように、先の移動方向２５とは平行
ではなくなる。より詳細には、このときのボール砥石Ｔ
の砥粒の相対移動方向は、砥粒の移動を示す矢印２５′
の先端側が、矢印２５と比較してボール砥石Ｔの移動方
Ｄｆに関して後方へ変位した方向となる。これは、ボー
ル砥石Ｔの表面の砥粒の移動が、ボール砥石Ｔの送り速
度と比較して相対的に遅くなったことに起因している。
従って、ボール砥石Ｔの送り速度を増加することと、主
軸の回転速度を低減することは同様の作用を果たすと考
えることができる。このように、ボール砥石Ｔの送り速
度に対して充分に速く主軸の回転速度を変動させる或い
はボール砥石Ｔの送り速度それ自体を変動させることに
より、ボール砥石Ｔの表面の砥粒の移動方向が、図２
（ｂ）に示すように、重なり合う領域Ａ、Ａ′の間で変
化して、ワークＷの表面に形成される砥粒による擦過傷
がランダムな方向になり、従来技術のようにワークＷの
表面の擦過傷が一定方向に形成されることによる問題が
解決される。これは更に、ボール砥石Ｔの送り方向を図
３（ｂ）に示すように周期的に変動させることによって
も得ることができる。More specifically, for example, when the rotational speed of the spindle is increased, the moving direction of the abrasive grains on the surface of the ball grindstone T with respect to the surface of the work W at that time is indicated by an arrow 25 'in FIG. 2 (b). In addition, it is no longer parallel to the previous moving direction 25. More specifically, the ball grindstone T at this time
The relative movement direction of the abrasive grains is indicated by an arrow 25 'indicating the movement of the abrasive grains.
The leading end side of is the direction displaced rearward with respect to the moving direction Df of the ball grindstone T as compared with the arrow 25. This is because the movement of the abrasive grains on the surface of the ball grindstone T is relatively slower than the feed speed of the ball grindstone T.
Therefore, it can be considered that increasing the feed speed of the ball grindstone T and reducing the rotational speed of the main shaft have the same effect. As described above, by changing the rotation speed of the spindle sufficiently faster than the feed speed of the ball grindstone T or changing the feed speed of the ball grindstone T itself, the moving direction of the abrasive grains on the surface of the ball grindstone T is changed. , Fig. 2
As shown in (b), the scratches due to the abrasive grains formed on the surface of the work W in the overlapping regions A and A ′ are changed in random directions, and the surface of the work W is changed as in the prior art. The problem caused by the formation of scratches in one direction is solved. This can also be obtained by periodically changing the feed direction of the ball grindstone T as shown in FIG.
【００２１】既述の実施形態では、ボール砥石Ｔによる
研削加工について述べたが、ボールエンドミル（図示せ
ず）等による切削加工においても同様の作用効果を得る
ことができる。従来技術のように主軸回転速度、工具の
送り方向、速度の加工条件を一定にしてワークの三次元
切削加工を行うと、ワーク表面には、ある一定の間隔で
概ね同じ形状の波形の条痕が形成される。この条痕は上
記の加工条件を一定にする限り、同じ表面を複数回切削
しても除去することが難しく、許容できる程度の表面粗
度を得るためには非常に多くの回数表面を繰り返し切削
しなければならない。これに対して本実施形態のよう
に、主軸回転数、主軸送り方向、速度の何れか１つの加
工条件を周期的に変動さながら切削を行うことにより、
従来技術と比較して著しく少ない回数の繰り返し加工に
て、許容できる表面粗度及び表面品位にてワークの三次
元切削加工が可能となる。In the above-mentioned embodiments, the grinding process by the ball grindstone T has been described, but the same effect can be obtained by the cutting process by the ball end mill (not shown) or the like. When three-dimensional cutting of a workpiece is performed under the same conditions of spindle rotation speed, tool feed direction, and speed as in the prior art, when the workpiece is three-dimensionally cut, wavy scratches of approximately the same shape are formed on the surface of the workpiece at regular intervals. Is formed. This streak is difficult to remove even if the same surface is cut multiple times as long as the above processing conditions are kept constant, and in order to obtain an acceptable surface roughness, the surface is repeatedly cut many times. Must. On the other hand, as in this embodiment, by cutting while periodically changing any one of the machining conditions of the spindle rotation speed, the spindle feed direction, and the speed,
It becomes possible to perform three-dimensional cutting of a work with an acceptable surface roughness and surface quality by repetitive machining a remarkably small number of times compared with the conventional technique.
【００２２】既述の実施形態では、加工条件変更制御手
段１７は、主軸回転速度、主軸送り方向、送り速度に関
する加工条件を周期的に変動させる加工条件変更指令を
生成すると説明したが、本発明はこれに限定されず、加
工条件をランダムに変動させるようにすることもでき
る。In the above-described embodiment, the processing condition change control means 17 has been described as generating a processing condition change command for periodically changing the processing conditions relating to the spindle rotation speed, the spindle feed direction, and the feed speed. Is not limited to this, and the processing conditions may be changed randomly.
【００２３】また、加工条件変更指令を発生する時間間
隔は、研削加工であれば図２（ｂ）のように、重なり合
う領域Ａ、Ａ′において砥粒のワークＷ表面に対する相
対的な移動方向２５、２５′が重なりあう程度に短い間
隔である必要がある。更に、切削加工の場合には、切刃
が前回の切削において形成した条痕を横切ることのでき
る程度に短い間隔である必要がある。要は、ある瞬間瞬
間を時間を追って観察したときに、前回の工具または主
軸の回転によって砥粒の形成した擦過傷もしくは切刃が
形成した条痕を、今回の回転によって横切るような条件
を設定すればよい。In the case of grinding, the time interval for generating the machining condition change command is, as shown in FIG. 2B, the relative movement direction 25 of the abrasive grains with respect to the surface of the work W in the overlapping areas A and A '. , 25 'must be short enough to overlap. Further, in the case of cutting, it is necessary that the cutting edge has a short interval so that the cutting edge can cross the striation formed in the previous cutting. In short, when observing a certain moment over time, it is necessary to set the condition that the scratches formed by the abrasive grains by the previous tool or spindle rotation or the scratches formed by the cutting edge are crossed by this rotation. Good.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明によれば、主軸回転速度、主軸送
り方向、主軸送り速度のうち１つの加工条件を時間を追
って変動させることにより、高精度かつ高能率でワーク
の三次元曲面を加工可能となる。According to the present invention, one of the spindle rotation speed, the spindle feed direction, and the spindle feed speed is changed over time to machine a three-dimensional curved surface of a workpiece with high accuracy and high efficiency. It will be possible.
【図１】本発明実施形態による加工装置のブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram of a processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の作用を説明するための略図である。図
２（ａ）はワークＷの三次元曲面をボール砥石Ｔにより
研削している状態を示す略図であり、図２（ｂ）は図２
（ａ）において、矢視線ＩＩ−ＩＩの方向に見たボール
砥石とワークとの接触領域の拡大図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the operation of the present invention. 2A is a schematic view showing a state in which the three-dimensional curved surface of the work W is ground by the ball grindstone T, and FIG. 2B is shown in FIG.
FIG. 7A is an enlarged view of a contact area between the ball grindstone and the work as viewed in the direction of arrow II-II in FIG.
【図３】加工条件変更指令の一例を示す図である。図３
（ａ）は主軸回転速度に関する加工条件変更指令であ
り、図３（ｂ）は主軸送り方向に関する加工条件変更指
令であり、図３（ｃ）は主軸送り速度に関する加工条件
変更指令である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a processing condition change command. Figure 3
3A is a machining condition change command regarding the spindle rotation speed, FIG. 3B is a machining condition change command regarding the spindle feed direction, and FIG. 3C is a machining condition change command regarding the spindle feed speed.
１１…ＮＣ装置 １３…入力手段 １３ａ…ＣＡＭ １３ｂ…プログラムテープ １５…読取解釈部 １７…加工条件変更制御部 １７ａ…主軸回転速度変更制御部 １７ｂ…主軸送り方向変更制御部 １７ｃ…主軸送り速度変更制御部 １９…補間部 ２１…サーボ制御部 Ｔ…回転工具 Ｗ…ワーク 11 ... NC device 13 ... Input means 13a ... CAM 13b ... Program tape 15 ... Read / interpretation section 17 ... Machining condition change control unit 17a ... Spindle speed change control unit 17b ... Spindle feed direction change control unit 17c ... Spindle feed speed change control unit 19 ... Interpolator 21 ... Servo control unit T ... Rotary tool W ... work
Claims (5)
って相対送りし、該ワークの曲面を所望形状に加工する
曲面加工方法において、 前記回転工具の回転速度、前記回転工具とワークとの相
対送り方向、前記回転工具とワークとの相対送り速度の
３つの加工条件のうち少なくとも１つの加工条件を変化
させながらワークを加工することを特徴とした曲面加工
方法。1. A curved surface processing method for relatively feeding a rotary tool along a curved surface of a workpiece to be processed, and processing the curved surface of the workpiece into a desired shape, comprising: the rotational speed of the rotary tool; A curved surface machining method characterized in that a workpiece is machined while changing at least one machining condition among three machining conditions of a relative feed direction and a relative feed speed between the rotary tool and the workpiece.
周期を持った正弦波状に与える請求項１に記載の曲面加
工方法。2. The curved surface processing method according to claim 1, wherein the change in the processing conditions is applied in a sine wave shape having a predetermined amplitude and period.
形成された請求項１または２に記載の曲面加工方法。3. The curved surface processing method according to claim 1, wherein the rotating tool has a processing action portion formed in a hemispherical shape.
定したワークとの間でＮＣ装置により少なくともＸ、
Ｙ、Ｚ軸方向の相対送りを与えて前記ワークを所望形状
に加工する加工装置において、 前記ワークの加工中に前記回転主軸の回転速度、前記工
具とワークとの相対送り方向、前記工具とワークとの相
対送り速度の３つの加工条件のうち少なくとも１つの加
工条件を変化させ得る加工条件変更制御手段を具備する
ことを特徴とした加工装置。4. At least X between a tool mounted on a rotary spindle and a work fixed on a table by an NC device,
A machining apparatus for machining a workpiece into a desired shape by giving relative feed in the Y and Z-axis directions, the rotational speed of the rotary spindle, the relative feed direction between the tool and the workpiece, the tool and the workpiece during machining of the workpiece. A machining apparatus comprising a machining condition change control means capable of changing at least one of the three machining conditions of the relative feed speed to
主軸の回転速度を周期的に変更させる主軸回転速度変更
制御手段と、前記相対送りの方向を周期的に変更させる
送り方向変更制御手段と、前記相対送りの送り速度を周
期的に変更させる送り速度変更制御手段との少なくとも
１つの手段を有して構成されている請求項４に記載の加
工装置。5. The machining condition change control means includes a spindle rotation speed change control means for periodically changing the rotation speed of the rotary spindle, and a feed direction change control means for periodically changing the relative feed direction. 5. The processing apparatus according to claim 4, further comprising at least one of a feed rate change control means for periodically changing the feed rate of the relative feed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10238601A JP2000061777A (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Curved face cutting method and device thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10238601A JP2000061777A (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Curved face cutting method and device thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061777A true JP2000061777A (en) | 2000-02-29 |
Family
ID=17032622
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10238601A Pending JP2000061777A (en) | 1998-08-25 | 1998-08-25 | Curved face cutting method and device thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061777A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10027526B4 (en) * | 1999-06-04 | 2007-04-19 | Balič, Jože | A method of milling a workpiece with a milling tool and milled therefrom |
| WO2015114811A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社牧野フライス製作所 | Cutting method and control device |
-
1998
- 1998-08-25 JP JP10238601A patent/JP2000061777A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10027526B4 (en) * | 1999-06-04 | 2007-04-19 | Balič, Jože | A method of milling a workpiece with a milling tool and milled therefrom |
| WO2015114811A1 (en) * | 2014-01-31 | 2015-08-06 | 株式会社牧野フライス製作所 | Cutting method and control device |
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