JP2000141115A - Cutting device, method for cutting work and manufacture of die. - Google Patents

Cutting device, method for cutting work and manufacture of die.

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JP2000141115A
JP2000141115A JP10328874A JP32887498A JP2000141115A JP 2000141115 A JP2000141115 A JP 2000141115A JP 10328874 A JP10328874 A JP 10328874A JP 32887498 A JP32887498 A JP 32887498A JP 2000141115 A JP2000141115 A JP 2000141115A
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Japan
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cutting
rotating shaft
supported
shaft
rotating
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Yoshimasa Oda
芳正 小田
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Seiko Seiki KK
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Seiko Seiki KK
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutting device capable of forming an inclined surface by controlling it by a simple program in a short time without requiring a repair, and a method for the cutting work using the cutting device. SOLUTION: This cutting device is equipped with a rotation shaft 5 rotating with a cutting tool 7 attached, magnetic bearings 61-63, 71-73 to support the rotation shaft 5 with a designated amount of inclination applied against workpiece W and a motor 4 to rotate the rotating shaft 5 with the shaft inclined and supported by the magnetic bearings 61-63, 71-73. By using this cutting device, an inclined surface is formed by abutting the rotating shaft 5 onto the workpiece W and cutting its surface while rotating the shaft with the designated inclination applied against the workpiece W.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、切削工具を回転さ
せながら被加工物に当接させ切削加工する切削装置、切
削加工方法、及び金型の製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cutting apparatus, a cutting method, and a method of manufacturing a die for cutting a workpiece by rotating a cutting tool to abut on a workpiece.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、スピンドル等の回転軸の先に
エンドミル等の切削工具を取り付けて回転させる切削装
置は広く使用されている。この様な切削装置は、図6に
示すような金型の製造加工や、各種部品の面取り加工等
の各種切削加工に使用されており、被加工物(ワーク)
をワークテーブルに載置し、このワークテーブルや切削
装置を互いに垂直なX,Y,Zの3軸方向に移行させな
がら切削工具を被加工物に当接させて切削加工を行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, a cutting apparatus which attaches a cutting tool such as an end mill to a rotating shaft such as a spindle and rotates the cutting tool has been widely used. Such a cutting device is used for various cutting processes such as a die manufacturing process as shown in FIG. 6 and a chamfering process of various parts, and a workpiece (work).
Is mounted on a work table, and a cutting tool is brought into contact with a workpiece while the work table and the cutting device are shifted in three X, Y, and Z axes perpendicular to each other to perform cutting.

【0003】さて、このような切削装置により、面取り
加工や、金型の縁部に取り出しのためのテーパ部を設け
るテーパ加工等を行う場合等には、従来は、図7に示す
ように、小さな切り込みを複数段重ねて小さな階段状に
加工し、その後にヤスリをかける等の手作業により傾斜
面を平滑にしていた。
Conventionally, when such a cutting device is used to perform chamfering, taper processing for providing a tapered portion for removal at the edge of a mold, or the like, conventionally, as shown in FIG. A plurality of small cuts were formed in a plurality of steps, processed into small steps, and then the inclined surface was smoothed by handwork such as sanding.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
切削装置による切削方法では、1つの傾斜面を形成する
のに、何段にも分けて階段状に加工する必要があり、時
間がかかる。また、制御用のプログラムも長くなり、プ
ログラム作成にも多くの時間や手間がかかる。更に仕上
がり面が階段状にできあがるため、平滑な面を得るため
には人手による手直しの必要がある。
However, in the above-described cutting method using the cutting device, it is necessary to divide the step into a plurality of steps to form one inclined surface, and it takes time. . In addition, the control program becomes longer, and it takes much time and effort to create the program. Furthermore, since the finished surface is completed in a step-like manner, it is necessary to manually adjust the surface to obtain a smooth surface.

【0005】本発明は、上述のような課題を解決するた
めになされたもので、短時間に、手直しの必要がなく、
かつ簡易なプログラムで制御して傾斜面を形成させるこ
とのできる切削装置、切削加工方法、及び金型の製造方
法を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and does not require any rework in a short time.
Further, it is an object of the present invention to provide a cutting device, a cutting method, and a method of manufacturing a mold, which can form an inclined surface by controlling with a simple program.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明は、切削工具が取り付けられて回転する回
転軸と、前記回転軸を支持する軸支手段と、前記軸支手
段により支持された前記回転軸を前記軸支手段に軸支さ
れた状態を保持したまま回転する回転手段とを備えてお
り、前記軸支手段が前記回転軸を被加工物に対して所定
の傾き量分傾斜させた状態で軸支する傾斜切削モード
と、前記回転軸を非傾斜の状態で軸支する通常切削モー
ドとを設定可能である切削装置を提供することにより、
前記目的を達成する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a rotating shaft on which a cutting tool is mounted and which rotates, a shaft supporting means for supporting the rotating shaft, and a shaft supporting means. Rotating means for rotating the supported rotating shaft while being supported by the supporting means, the supporting means rotating the rotating shaft by a predetermined amount of inclination with respect to the workpiece. By providing a cutting device capable of setting an inclined cutting mode for pivoting in a state of being inclined by a minute and a normal cutting mode for pivotally supporting the rotating shaft in a non-inclined state,
The above objective is achieved.

【0007】また、上記目的を達成するために、本発明
は、回転軸に支持される切削工具を前記回転軸とともに
回転させながら被加工物に当接させて切削加工を行う切
削加工方法であって、前記回転軸を被加工物に対して所
定の傾き量分傾斜支持した状態で回転させて切削加工を
行う傾斜切削行程と、前記回転軸を非傾斜の状態で回転
させて切削加工を行う通常切削行程とを含む切削加工方
法を提供することにより、前記目的を達成する。
According to another aspect of the present invention, there is provided a cutting method for performing a cutting process by bringing a cutting tool supported by a rotating shaft into contact with a workpiece while rotating the cutting tool together with the rotating shaft. And an inclined cutting process in which the rotary shaft is rotated in a state where the rotary shaft is tilted and supported by a predetermined tilt amount with respect to the workpiece to perform cutting, and a cutting process is performed in which the rotary shaft is rotated in a non-tilted state. The object is achieved by providing a cutting method including a normal cutting step.

【0008】上記目的を達成するために、本発明は、前
記傾斜切削行程により金型の縁部にテーパ部を切削形成
する金型の製造方法を提供することにより、前記目的を
達成する。
In order to achieve the above object, the present invention attains the above object by providing a method for manufacturing a mold in which a tapered portion is formed by cutting the edge of the mold by the inclined cutting process.

【0009】本発明の切削装置、切削加工方法、及び金
型の製造方法においては、回転軸を被加工物に対して傾
けた状態で回転させ、切削工具を被加工物に斜めに当接
させて、直接に傾斜面を切削形成する。従って、一度の
加工で傾斜面を切削形成できるので、何段にも分けて階
段状に加工する場合に比べて、加工の時間が格段に短縮
される。また、傾斜面形成時の制御用のプログラムも短
くてすみ、短時間で容易に正確に作成することができ
る。更に、平滑な傾斜面を切削形成することができるの
で、切削装置による加工後にやすりをかける等の手作業
が不要となる。
In the cutting apparatus, the cutting method, and the method of manufacturing a mold according to the present invention, the rotary shaft is rotated while being inclined with respect to the workpiece, and the cutting tool is obliquely brought into contact with the workpiece. Then, the inclined surface is directly cut and formed. Therefore, since the inclined surface can be cut and formed by a single processing, the processing time is remarkably reduced as compared with the case where the processing is performed in a plurality of steps in a stepwise manner. In addition, a control program for forming an inclined surface can be shortened, and can be easily and accurately created in a short time. Furthermore, since a smooth inclined surface can be formed by cutting, manual work such as applying a file after machining with a cutting device is not required.

【0010】本発明において、回転軸は磁気軸受により
支持されるのが好ましい。回転軸の傾き量を微量に調節
することができ、僅かな傾きの傾斜面を切削形成するこ
とができるからである。金型のエッジ部のテーパ加工等
においては、十分の一度単位での傾きの傾斜面を形成す
るための、特に回転軸が磁気軸受により支持されるのが
好ましい。また、回転軸を磁気軸受により支持すること
により、回転軸を傾斜支持する場合により大きな励磁電
流を流して高い剛性で支持し、回転軸とその周囲との距
離が近くなっても、回転軸がそれらの部材と当接するの
を良好に回避し、回転精度や耐久性の低下を防ぐことが
できる。また、本発明において、回転軸を傾斜支持する
場合に、回転軸の両端部近傍を互いに逆方向に同量分オ
フセット配置することが好ましい。一端側のみをオフセ
ットする場合に比して回転軸のXY方向の移動量が少な
くて同一の傾き量を得ることができ、回転軸と周囲との
距離を狭く設定しておくことができるからである。
[0010] In the present invention, the rotating shaft is preferably supported by a magnetic bearing. This is because the amount of inclination of the rotating shaft can be adjusted to a small amount, and an inclined surface with a slight inclination can be formed by cutting. In the taper processing or the like of the edge portion of the mold, it is preferable that the rotating shaft is particularly supported by a magnetic bearing in order to form a sufficiently inclined surface in one unit. In addition, by supporting the rotating shaft with magnetic bearings, when the rotating shaft is tilted and supported, a larger exciting current flows to support it with high rigidity, and even if the distance between the rotating shaft and its surroundings is short, the rotating shaft is It is possible to satisfactorily avoid contact with these members, and prevent a decrease in rotational accuracy and durability. Further, in the present invention, when the rotating shaft is inclinedly supported, it is preferable that the vicinity of both ends of the rotating shaft be offset by the same amount in opposite directions. The amount of movement of the rotation axis in the X and Y directions is smaller than in the case where only one end is offset, so that the same amount of inclination can be obtained, and the distance between the rotation axis and the surroundings can be set narrower. is there.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0012】図1は、本発明の切削装置の一実施形態を
示す概略構成図である。本実施形態の切削装置は、図1
に示すように、被加工物(ワーク)Wを載置してXYZ
の3軸方向(図中矢印A方向、紙面表裏方向、及び図中
矢印B方向)に移動可能なワークテーブル1と、固定配
置されたスピンドルモータ2と、これらのワークテーブ
ル1及びスピンドルモータ2を制御する制御部とを備え
ている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of a cutting device of the present invention. The cutting device according to the present embodiment is shown in FIG.
As shown in FIG.
The work table 1 is movable in three axial directions (the direction of arrow A in the figure, the direction of the front and back of the page, and the direction of arrow B in the figure), the spindle motor 2 is fixedly arranged, and the work table 1 and the spindle motor 2 are fixed. And a control unit for controlling.

【0013】スピンドルモータ2は、ケーシング3内
に、モータ4と、このモータ4により回転される回転軸
5と、この回転軸5の磁気軸受とを含んでいる。回転軸
5は、ワークテーブル1側の一端に把持部51を備えて
おり、この把持部51はケーシング3から露出されてい
る。そして、この把持部51に切削工具7が把持され、
切削工具7が回転軸5とともにモータ4により回転され
るようになっている。
The spindle motor 2 includes a motor 4, a rotating shaft 5 rotated by the motor 4, and a magnetic bearing of the rotating shaft 5 in a casing 3. The rotating shaft 5 has a grip 51 at one end on the work table 1 side, and the grip 51 is exposed from the casing 3. Then, the cutting tool 7 is held by the holding portion 51,
The cutting tool 7 is rotated by the motor 4 together with the rotating shaft 5.

【0014】磁気軸受は、回転軸5に同軸的に固定され
て回転軸5と一体に回転するスラスト軸受ディスク61
と、軸方向の磁力を発生させる軸方向電磁石62と、回
転軸5の軸方向の位置を検出する軸方向位置センサ63
とを備えている。軸方向電磁石62は、スラスト軸受デ
ィスク61を間に介在させてスラスト方向に対向して対
となるように配置されており、軸方向電磁石62による
軸方向の磁力がスラスト軸受ディスク61に作用してス
ラスト軸受ディスク61をスラスト方向に支持するよう
になっている。軸方向位置センサ63は回転軸5の軸方
向の位置に対応した位置検知信号を制御部に出力する。
そして、この位置検知信号に基づいて制御部が軸方向電
磁石62の励磁電流を制御し、回転軸5を軸方向の所定
位置に保持するようになっている。
The magnetic bearing has a thrust bearing disk 61 fixed coaxially to the rotating shaft 5 and rotating integrally with the rotating shaft 5.
An axial electromagnet 62 for generating an axial magnetic force; and an axial position sensor 63 for detecting the axial position of the rotating shaft 5.
And The axial electromagnets 62 are arranged so as to form a pair facing each other in the thrust direction with the thrust bearing disk 61 interposed therebetween, and the axial magnetic force of the axial electromagnet 62 acts on the thrust bearing disk 61. The thrust bearing disk 61 is supported in the thrust direction. The axial position sensor 63 outputs a position detection signal corresponding to the axial position of the rotating shaft 5 to the control unit.
Then, the control unit controls the exciting current of the axial electromagnet 62 based on the position detection signal, and holds the rotating shaft 5 at a predetermined position in the axial direction.

【0015】また、磁気軸受は、回転軸5の両端部それ
ぞれに固定された2つの円筒状の磁性体よりなるラジア
ル軸受スリーブ71と、半径方向電磁石72とを備えて
いる。図2は、磁気軸受のラジアル軸受スリーブ71を
含む半径方向断面図である。この図2に示すように、半
径方向電磁石72(72a〜72h)は、各ラジアル軸
受スリーブ71の周囲に、互いに垂直に2対の計4個ず
つ(72a〜72d、72e〜72h)配設されてい
る。そして、各ラジアル軸受スリーブ71が半径方向電
磁石72による半径方向の磁力によりラジアル方向に支
持されるようになっている。
The magnetic bearing includes a radial bearing sleeve 71 made of two cylindrical magnetic bodies fixed to both ends of the rotating shaft 5 and a radial electromagnet 72. FIG. 2 is a radial sectional view including a radial bearing sleeve 71 of a magnetic bearing. As shown in FIG. 2, the radial electromagnets 72 (72 a to 72 h) are vertically arranged around each radial bearing sleeve 71, two pairs each of a total of four (72 a to 72 d, 72 e to 72 h). ing. Each radial bearing sleeve 71 is supported in the radial direction by a radial magnetic force of the radial electromagnet 72.

【0016】また各ラジアル軸受スリーブ71の近傍に
は、図1に示すように、回転軸5の半径方向の位置を検
出する半径方向位置センサ73が半径方向電磁石と同様
に互いに垂直に2対の計4個ずつ(73a〜73d、7
3e〜73h、うち73b、73d、73f、73hは
図示せず)備えられており、回転軸5の半径方向の位置
に対応した位置検知信号を制御部に出力するようになっ
ている。そして、この位置検知信号に基づいて制御部が
半径方向電磁石72の励磁電流を制御して各ラジアル軸
受スリーブ71を所定位置に保持することにより、回転
軸5を所定の傾き量で保持するようになっている。
In the vicinity of each radial bearing sleeve 71, as shown in FIG. 1, two pairs of radial position sensors 73 for detecting the position of the rotating shaft 5 in the radial direction are perpendicular to each other in the same manner as the radial electromagnets. A total of four (73a to 73d, 7
3e to 73h, of which 73b, 73d, 73f, and 73h are not shown), and outputs a position detection signal corresponding to the radial position of the rotating shaft 5 to the control unit. The control unit controls the exciting current of the radial electromagnet 72 based on the position detection signal to hold each radial bearing sleeve 71 at a predetermined position, thereby holding the rotating shaft 5 at a predetermined tilt amount. Has become.

【0017】図3は、本実施形態の切削装置における回
転軸の傾きの制御を示すブロック図であり、図4は回転
軸5が傾斜配置された状態を模式的に表す説明図であ
る。尚、図3中には半径方向電磁石72a,72c及び
半径方向位置センサ73a,73cによる回転軸のX軸
方向の位置の制御が示されているが、半径方向電磁石7
2b,72d及び半径方向位置センサ73b,73dに
より回転軸5はY方向にも同様に制御される。
FIG. 3 is a block diagram showing the control of the inclination of the rotating shaft in the cutting apparatus according to the present embodiment, and FIG. 4 is an explanatory diagram schematically showing a state in which the rotating shaft 5 is inclined. FIG. 3 shows the control of the position of the rotating shaft in the X-axis direction by the radial electromagnets 72a and 72c and the radial position sensors 73a and 73c.
The rotary shaft 5 is similarly controlled in the Y direction by the 2b, 72d and the radial position sensors 73b, 73d.

【0018】この図3に示すように、制御部8は、半径
方向位置センサ73からの信号により回転軸5の半径方
向の位置を判断する位置検出器81と、後述の操作入力
部9から入力されるモードや、回転軸5を所定の傾き量
に傾けるための回転軸5の目標位置、各種制御プログラ
ム等が格納されるメモリ82と、位置検出器81からの
信号に基づいて半径方向電磁石72の磁気力を、回転軸
5が所定の目標位置に維持されるように電気的に制御す
る制御回路84と、メモリ82に格納されるモードに基
づいて制御回路84を制御するCPU83とを備えてい
る。
As shown in FIG. 3, the control unit 8 receives a signal from a radial position sensor 73 to determine the position of the rotary shaft 5 in the radial direction and an input from an operation input unit 9 to be described later. The memory 82 stores a mode to be performed, a target position of the rotary shaft 5 for tilting the rotary shaft 5 to a predetermined tilt amount, various control programs, and the like, and a radial electromagnet 72 based on a signal from a position detector 81. A control circuit 84 that electrically controls the magnetic force of the rotary shaft 5 to be maintained at a predetermined target position, and a CPU 83 that controls the control circuit 84 based on a mode stored in the memory 82. I have.

【0019】そして、回転軸5を傾ける場合には、CP
U83からの信号により、半径方向位置センサ73から
それぞれの制御回路84に入力される信号が互いに逆向
きに+−補正され、回転軸5の両端部近傍の半径方向電
磁石72による回転軸5の目標位置を標準方向に支持す
る場合の標準位置から互いに逆向きに位置させるように
電気的に制御する。従って、本実施形態においては、図
4に示すように、回転軸5の軸線方向ほぼ中央は常に定
点に支持され、両端部がX軸方向及びY軸方向について
互いに逆方向に同量分(ε及び−ε)オフセット配置さ
れる。
When the rotating shaft 5 is inclined, CP
The signals input from the radial position sensor 73 to the respective control circuits 84 are corrected in the opposite directions by the signal from the U 83 in the opposite directions, and the target of the rotary shaft 5 by the radial electromagnets 72 near both ends of the rotary shaft 5 is set. When the position is supported in the standard direction, electrical control is performed so that the positions are opposite to each other from the standard position. Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, almost the center of the rotating shaft 5 in the axial direction is always supported at a fixed point, and both ends are in the opposite directions in the X-axis direction and the Y-axis direction by the same amount (ε). And -ε) offset arrangement.

【0020】また、本実施形態の切削装置は、操作入力
部9を備えており、この操作入力部9から回転軸5をZ
軸と平行で且つX軸及びY軸に対して垂直な標準方向に
支持する通常切削モードと、回転軸5を標準方向からわ
ずかに傾けて支持するエッジ加工モード(傾斜切削モー
ド)とが操作者による入力で選択して設定可能になって
いる。そして、制御部8は、半径方向電磁石72への励
磁電流を制御することにより、エッジ加工モードが選択
されると回転軸5をZ軸方向に対して制御部8のメモリ
に予め記憶されている傾き量だけ傾けて保持させ、通常
切削モードでは回転軸5をZ軸方向に平行に保持させ
る。また、制御部8は、エッジ加工モードにおいては、
半径方向電磁石72へ通常切削モードよりも大きな励磁
電流を流し回転軸5を通常切削モードよりも高い剛性で
支持させるようになっている。これにより、回転軸5が
傾斜して一部において半径方向電磁石72等の周囲の部
材との距離が近くなっても、回転軸5それらの部材と当
接するのを良好に回避し、回転精度や耐久性の低下を防
ぐようになっている。
The cutting device according to the present embodiment includes an operation input unit 9, and the rotary shaft 5 is moved from the operation input unit 9 to Z.
The operator has a normal cutting mode in which the rotation axis 5 is supported in a standard direction parallel to the axis and perpendicular to the X axis and the Y axis, and an edge processing mode (inclined cutting mode) in which the rotation axis 5 is supported slightly inclined from the standard direction. Can be selected and set with the input by. When the edge machining mode is selected by controlling the exciting current to the radial electromagnet 72, the control unit 8 stores the rotary shaft 5 in the memory of the control unit 8 in advance in the Z-axis direction. The rotating shaft 5 is held parallel to the Z-axis direction in the normal cutting mode. Further, in the edge machining mode, the control unit 8
An exciting current larger than that in the normal cutting mode is supplied to the radial electromagnet 72 to support the rotating shaft 5 with higher rigidity than in the normal cutting mode. Thereby, even if the rotating shaft 5 is inclined and the distance between the rotating shaft 5 and the surrounding members such as the radial electromagnet 72 is short in a part, the rotating shaft 5 is prevented from coming into contact with those members, and the rotation accuracy and rotation accuracy can be improved. It is designed to prevent a decrease in durability.

【0021】次に、上述の構成の切削装置を用いた、本
発明の切削加工方法の一実施形態について説明する。
尚、本実施形態は、上述の切削装置を金型作成装置とし
て用いて、本発明の切削加工方法を金型の製造方法に適
用したものである。
Next, an embodiment of the cutting method of the present invention using the above-structured cutting device will be described.
In the present embodiment, the above-described cutting apparatus is used as a mold making apparatus, and the cutting method of the present invention is applied to a method of manufacturing a mold.

【0022】上述の切削装置を用いた本実施形態の切削
加工方法(金型の製造方法)においては、まず、操作入
力部9からの入力により切削装置を通常切削モードに設
定する。この通常切削モードにおいては、回転軸5は標
準方向に保持され、モータ4により回転される。そし
て、従来と同様の制御により、ワークテーブル1が移動
され、型抜きにより得られる最終製品の形状に対応した
形状の金型が形成される。その後、操作入力部9からの
入力により切削装置をエッジ加工モードに設定する。こ
のエッジ加工モードにおいては回転軸5は標準方向から
所定の傾き量分傾いた状態で保持され、回転する。従っ
て、回転軸5に把持される切削工具7もこの傾きで回転
しながら、ワークテーブル1に載置された被加工物(金
型)と当接する。そして、この状態で最終製品の形状に
対応した形状の金型の縁部を加工し、取り出し用テーパ
部を形成し、金型の形成を終了する。
In the cutting method (mold manufacturing method) of the present embodiment using the above-described cutting device, first, the cutting device is set to the normal cutting mode by an input from the operation input unit 9. In the normal cutting mode, the rotating shaft 5 is held in the standard direction and rotated by the motor 4. Then, the work table 1 is moved by the same control as that in the related art, and a mold having a shape corresponding to the shape of the final product obtained by die cutting is formed. Thereafter, the cutting device is set to the edge machining mode by an input from the operation input unit 9. In this edge machining mode, the rotating shaft 5 is held and rotated while being inclined by a predetermined amount from the standard direction. Therefore, the cutting tool 7 held by the rotating shaft 5 also comes into contact with the workpiece (die) placed on the work table 1 while rotating with this inclination. Then, in this state, the edge of the mold having a shape corresponding to the shape of the final product is processed to form a tapered portion for taking out, and the formation of the mold is completed.

【0023】このように、本実施形態の切削装置では、
回転軸5をZ軸に対して傾けた状態で回転させるエッジ
加工モードを備えている。従って、取り出し用のエッジ
加工を行う場合に、このエッジ加工モードによって、金
型のエッジ部に切削工具7を斜めに当接させ直接に傾斜
面(テーパ面)を切削形成することができる。
As described above, in the cutting device of the present embodiment,
An edge machining mode for rotating the rotating shaft 5 while tilting the rotating shaft 5 with respect to the Z axis is provided. Therefore, when performing the edge processing for removal, the cutting tool 7 can be obliquely brought into contact with the edge of the mold and the inclined surface (tapered surface) can be formed directly by this edge processing mode.

【0024】そして、回転軸5を傾けた状態で切削加工
を行うことにより、一度の加工でテーパ面を切削形成で
きるので、何段にも分けて階段状に加工する場合に比べ
て、加工の時間が格段に短縮される。また、エッジ加工
時の制御用のプログラムも短くてすみ、短時間で容易に
正確に作成することができる。更に、切削加工のみによ
って平滑な傾斜面を形成することができるので、切削装
置による加工後にやすりをかける等の手作業が不要とな
る。
Since the taper surface can be cut and formed by a single process by performing the cutting process with the rotating shaft 5 being inclined, the machining process can be performed as compared with the case where the process is performed in a plurality of steps and the process is stepped. Time is significantly reduced. Further, a control program for edge processing can be shortened, and can be easily and accurately created in a short time. Further, since a smooth inclined surface can be formed only by cutting, manual work such as applying a file after machining with a cutting device is not required.

【0025】本実施形態においては、回転軸5が磁気軸
受により支承されているので、回転軸の傾き量を微量に
調節することができ、僅かな傾きの傾斜面を切削形成す
ることができるので、金型のエッジのテーパ加工等に適
している。
In this embodiment, since the rotating shaft 5 is supported by a magnetic bearing, the amount of inclination of the rotating shaft can be adjusted to a very small amount, and the inclined surface with a slight inclination can be cut and formed. It is suitable for tapering the edge of a mold.

【0026】尚、本発明は、上述の実施形態に限定され
るものではなく、各部材の形状、大きさ、材料、行程の
内容等は、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて適宜
変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、回転
軸5の両端部近傍を互いに逆方向に同量分(ε及び−
ε)オフセット配置することにより回転軸5を傾けてい
るが、図5に示すように、回転軸5の一端側のみをオフ
セット配置し、他端側を常に定点支持するようにしても
よい。但し、上述の実施形態のように回転軸5の両端部
をオフセット配置する方が、一端側のみをオフセットす
る場合に比して回転軸のXY方向の移動量が少なくて同
一の傾き量を得ることができ、半径方向位置センサ72
と回転軸との間を狭く設定(設計)できる利点がある。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the shape, size, material, content of the process, and the like of each member can be appropriately changed without departing from the spirit of the present invention. It is. For example, in the above-described embodiment, the vicinity of both ends of the rotary shaft 5 is the same amount (ε and −
ε) The rotary shaft 5 is tilted by the offset arrangement. However, as shown in FIG. 5, only the one end of the rotary shaft 5 may be offset and the other end may always be supported at a fixed point. However, when the both ends of the rotary shaft 5 are offset as in the above-described embodiment, the amount of movement of the rotary shaft in the X and Y directions is smaller and the same amount of tilt is obtained as compared with the case where only one end is offset. Can be radial position sensor 72
There is an advantage that it is possible to narrowly set (design) the distance between the rotating shaft and the rotating shaft.

【0027】上述の実施形態においては、通常切削モー
ドとエッジ加工モードとは操作入力部9からの入力によ
り切り替わるが、切削モード終了後に自動的にエッジ加
工モードに切り替わるようにしてもよい。上述の実施形
態では、エッジ加工モードにおいて、回転軸5は、メモ
リ82に予め記憶されている目標位置に基づいた所定の
傾き量だけ傾いて保持されるようになっているが、操作
入力部9からの入力等によりメモリ82に格納される傾
き量を書き換え可能として、複数種類或いは任意の傾き
量分回転軸5を傾けて支持可能としてもよい。
In the above-described embodiment, the normal cutting mode and the edge machining mode are switched by an input from the operation input unit 9, but may be automatically switched to the edge machining mode after the end of the cutting mode. In the above-described embodiment, in the edge machining mode, the rotation axis 5 is held by being tilted by a predetermined tilt amount based on the target position stored in the memory 82 in advance. The tilt amount stored in the memory 82 can be rewritten by an input from the controller or the like, and the rotation shaft 5 can be tilted and supported by a plurality of types or an arbitrary tilt amount.

【0028】回転軸5の傾き量は、一定でなく、被加工
物の部位(ワークテーブル1とスピンドルモータ2との
相対的位置)によって、変えるようにしてもよい。ま
た、被加工物のエッジ加工前の面の傾きを取得する加工
前傾き量検出手段を備え、この加工前の面の傾きに合わ
せて回転軸5の傾き量を変化させるようにしてもよい。
The amount of inclination of the rotating shaft 5 is not constant, and may be changed depending on the portion of the workpiece (the relative position between the work table 1 and the spindle motor 2). Further, a pre-processing inclination amount detecting means for acquiring the inclination of the surface of the workpiece before the edge processing may be provided, and the inclination amount of the rotating shaft 5 may be changed according to the inclination of the surface before the processing.

【0029】上述の実施形態では、回転軸5を傾けた
が、スピンドルモータ2全体を傾けたり、ワークテーブ
ルWを傾けたり、被加工物をテーブル上ではなくスピン
ドルに固定された保持手段に保持させて、そのスピンド
ルを傾けるようにしてもよい。回転軸5を傾ける場合に
は、回転軸5は上述の実施形態のように磁気軸受により
支承されていることが好ましいが、回転軸5を傾けない
場合には、回転数その他の条件によるが、回転軸5は他
の軸受により支承されているものとすることも可能であ
る。
In the above embodiment, the rotary shaft 5 is tilted. However, the entire spindle motor 2 is tilted, the work table W is tilted, and the workpiece is held not by the table but by the holding means fixed to the spindle. Then, the spindle may be tilted. When the rotating shaft 5 is inclined, it is preferable that the rotating shaft 5 is supported by a magnetic bearing as in the above-described embodiment. However, when the rotating shaft 5 is not inclined, depending on the number of rotations and other conditions, The rotating shaft 5 can be supported by another bearing.

【0030】本発明の切削装置は、金型の製造でなく、
例えば様々な部品の面取り加工等、金型の製造形成以外
の切削加工に用いられるものとすることもできる。本発
明の切削加工方法は、金型の製造でなく、例えば様々な
部品の面取り加工等、金型の製造形成以外の切削加工方
法とすることもできる。
The cutting device of the present invention is not used for manufacturing a mold,
For example, it may be used for a cutting process other than manufacturing and forming a mold, such as a chamfering process for various parts. The cutting method of the present invention can be a cutting method other than the manufacture of the mold, such as the chamfering of various parts, instead of the manufacture of the mold.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る切削
装置、切削加工方法、及び金型の製造方法によれば、短
時間に、手直しの必要がなく、かつ簡易なプログラムで
制御して傾斜面を形成させることが可能となる。
As described above, according to the cutting apparatus, the cutting method, and the method for manufacturing the mold according to the present invention, it is possible to perform the control with a simple program without any need for rework in a short time. An inclined surface can be formed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の切削装置の一実施形態を示す概略構成
断面図である。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of a cutting device according to the present invention.

【図2】図1の実施形態のラジアル軸受スリーブを含む
半径方向断面図である。
FIG. 2 is a radial sectional view including the radial bearing sleeve of the embodiment of FIG. 1;

【図3】図1の実施形態における回転軸の傾きの制御を
示すブロック図である。
FIG. 3 is a block diagram illustrating control of a tilt of a rotation axis in the embodiment of FIG. 1;

【図4】図1の実施形態において回転軸が傾斜配置され
た状態を模式的に表す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view schematically showing a state in which the rotation axis is inclined in the embodiment of FIG. 1;

【図5】本発明の他の実施形態において回転軸が傾斜配
置された状態を模式的に表す説明図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a state in which a rotation axis is inclinedly arranged in another embodiment of the present invention.

【図6】切削装置を使用して製造される金型の一例示す
図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a mold manufactured using a cutting device.

【図7】従来技術の切削装置及び切削加工方法による面
取り加工やテーパ加工を模式的に示す説明図である。
FIG. 7 is an explanatory view schematically showing chamfering and tapering by a conventional cutting device and cutting method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ワークテーブル 2 スピンドルモータ 3 ケーシング 4 モータ 5 回転軸 7 切削工具 8 制御部 9 操作入力部 51 把持部 61 スラスト軸受ディスク 62 軸方向電磁石 63 軸方向位置センサ 71 ラジアル軸受スリーブ 72 半径方向電磁石 73 半径方向位置センサ 81 位置検出器 82 メモリ 83 CPU 84 制御回路 Reference Signs List 1 work table 2 spindle motor 3 casing 4 motor 5 rotating shaft 7 cutting tool 8 control unit 9 operation input unit 51 grip unit 61 thrust bearing disc 62 axial electromagnet 63 axial position sensor 71 radial bearing sleeve 72 radial electromagnet 73 radial direction Position sensor 81 Position detector 82 Memory 83 CPU 84 Control circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 切削工具が取り付けられて回転する回転
軸と、 前記回転軸を支持する軸支手段と、 前記軸支手段により支持された前記回転軸を前記軸支手
段に軸支された状態を保持したまま回転する回転手段と
を備えており、 前記軸支手段は、前記回転軸を被加工物に対して所定の
傾き量分傾斜させた状態で軸支する傾斜切削モードと、
前記回転軸を非傾斜の状態で軸支する通常切削モードと
を設定可能であることを特徴とする切削装置。
A rotating shaft to which a cutting tool is attached and rotated; a shaft supporting means for supporting the rotating shaft; and a state in which the rotating shaft supported by the shaft supporting means is supported by the shaft supporting means. Rotating means that rotates while holding, the inclined support mode, the inclined cutting mode to pivotally support the rotating shaft in a state of being inclined by a predetermined amount of inclination with respect to the workpiece,
A cutting apparatus wherein a normal cutting mode in which the rotating shaft is supported in a non-tilted state can be set.
【請求項2】 前記軸支手段が、前記回転軸との間に少
なくともラジアル方向に電磁石による磁力を発生させ該
磁力により前記回転軸を支持する磁気軸受であって、且
つ、前記傾斜切削モードにおいて、前記回転軸の両端部
それぞれを非傾斜の状態に対して互いに対称な位置に支
持することを特徴とする請求項1に記載の切削装置。
2. The magnetic bearing device according to claim 1, wherein the bearing means is a magnetic bearing that generates a magnetic force by an electromagnet at least in a radial direction between the rotating shaft and the rotating shaft to support the rotating shaft by the magnetic force. The cutting device according to claim 1, wherein both ends of the rotating shaft are supported at positions symmetrical to each other with respect to a non-inclined state.
【請求項3】 前記軸支手段は、前記傾斜切削モード時
に、前記回転軸の非傾斜支持時よりも高い剛性で前記回
転軸を支持することを特徴とする請求項2に記載の切削
装置。
3. The cutting device according to claim 2, wherein the shaft supporter supports the rotating shaft with a higher rigidity in the inclined cutting mode than when the rotating shaft is not tilted.
【請求項4】 回転軸に支持される切削工具を前記回転
軸とともに回転させながら被加工物に当接させて切削加
工を行う切削加工方法であって、 前記回転軸を被加工物に対して所定の傾き量分傾斜支持
した状態で回転させて切削加工を行う傾斜切削行程と、 前記回転軸を非傾斜の状態で回転させて切削加工を行う
通常切削行程と、を含むことを特徴とする切削加工方
法。
4. A cutting method in which a cutting tool supported on a rotating shaft is rotated along with the rotating shaft to abut on a workpiece to perform a cutting process, wherein the rotating shaft is moved relative to the workpiece. Includes an inclined cutting process in which cutting is performed by rotating in a state of being inclinedly supported by a predetermined amount of inclination, and a normal cutting process in which cutting is performed by rotating the rotating shaft in a non-inclined state. Cutting method.
【請求項5】 前記回転軸を、磁気軸受により少なくと
もそのラジアル方向に支持し、 前記傾斜切削行程において、前記回転軸の両端部それぞ
れを非傾斜の状態に対して互いに対称な位置にな位置に
支持することを特徴とする請求項4に記載の切削加工方
法。
5. The rotating shaft is supported at least in a radial direction by a magnetic bearing, and in the inclined cutting process, both ends of the rotating shaft are located at positions symmetrical to each other with respect to a non-inclined state. The cutting method according to claim 4, wherein the cutting method is supported.
【請求項6】 前記請求項4または請求項5に記載の前
記傾斜切削行程により金型の縁部にテーパ部を切削形成
することを特徴とする金型の製造方法。
6. A method for manufacturing a metal mold, wherein a tapered portion is formed by cutting the edge of the metal mold by the inclined cutting process according to claim 4 or 5.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8061940B2 (en) * 2006-06-19 2011-11-22 Chiron-Werke Gmbh & Co. Kg Spindle unit comprising a working spindle that can be repositioned when in operation

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