JP2000512563A - 円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、一定の速度で回転駆動可能な少なくとも１つの加工片（８）を、及び摺動台（３）により加工片の回転軸線（２）に対して半径方向にかつこの回転軸線（２）の長手方向に軸線方向に移動可能なとくに切削加工用の少なくとも１つの工具（５）を締付けることによる、機械において円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法及び装置に関する。通常市販の装置においておおいに異なった内側及び／又は外側輪郭の製造を可能にする方法を提供するために、工具（５）の作用面が、他方において円形経路において、大きさ及び／又は回転方向に関して加工片（８）の回転速度とは相違した一定の速度で、工具軸線（６）の回りで回転駆動され、この工具軸線が、加工片の回転軸線（２）とは相違する。

Description

【発明の詳細な説明】 円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法及び装置 本発明は、一定の速度で回転駆動可能な少なくとも１つの加工片を、及び摺動 台により加工片の回転軸線に対して半径方向にかつこの回転軸線の長手方向に軸 線方向に移動可能なとくに切削加工用の少なくとも１つの工具を締付けることに よる、機械において円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法に 関する。さらに本発明は、この方法を実施する装置に関する。 切削加工によって多角形外側及び／又は内側輪郭を有する加工片を製造する方 法は、ヨーロッパ特許第０９７３４６号明細書により公知である。この公知の方 法において、円形経路上において案内される加工片は、全回転の間に加工片に作 用し、その際、工具の経路速度は、それぞれ回転の間に周期的な運動法則にした がって変化する。それぞれの回転の間の工具の経路速度のこの永久的な変化は、 工具駆動装置のためのプログラミング可能な関数発生器の他に、パスカルの曲線 にしたがって制御可能な伝動装置を必要とする。したがってこの公知の方法は、 多数の多角形外側及び内側輪郭の製造を可能にするが、工具の経路速度の永久的 な制御に基付いて、多くの制御技術的な及び装置的な費用が必要であり、それ故 にこの方法は、とくに工具駆動装置のための制御可能な伝動装置を有するこの方 法のために構成された装置においてしか実施することができない。 本発明の課題は、円形とは相違した任意の内側及び／又は外側輪郭が、わずか な制御技術的な費用によって通常市販の装置によっても製造することができる、 円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法を提供することにある 。さらに本発明の課題は、この方法を実施する装置を提供することにある。 本発明によるこの課題の方法に関する解決策は、次のような特徴を 有する。すなわち工具の作用面が、他方において円形経路において、大きさ及び ／又は回転方向に関して加工片の回転速度とは相違した一定の速度で、工具軸線 の回りで回転駆動され、この工具軸線が、加工片の回転軸線とは相違する。 一方において一定に回転する加工片の種々の速度及び場合によっては回転方向 により、かつ互いに相違した回転中心及び工具−作用面の円形運動経路の選択可 能な半径によって、前記のパラメータによって発生される工具−作用面の運動経 路の多様な輪郭が生じる。この方法の特殊性は、一方において、加工片及び工具 の一定の回転速度にもかかわらず、円形とは相違した種々の輪郭を製造すること ができる点にあり、かつ他方において、この方法が通常市販の装置において実施 できる点にある。なぜなら摺動台上に配置された工具の駆動のために１つの分離 した駆動装置は必要であるが、加工片と工具との間の回転速度を連結する高価な 制御可能な伝動装置は必要ないからである。したがって円の幾何学的構造とは相 違した輪郭の輪郭は、それぞれ回転軸の一定の回転速度比、工具の飛行円半径、 及び回転軸の軸ずれだけに依存している。 本発明による方法の有利な構成によれば、一方において加工片回転速度と他方 において工具回転速度との間の回転速度の相違は、整数である。整数の回転速度 の相違の際に、例えば２：１の比の際に三角形の輪郭が、かつ３：１の比の際に 四角形のものが生じる。 本発明による方法の代替構成において、製造すべき輪郭の多様性は、なお次の ようにして高めることができる。すなわち工具回転軸線は、他方において円形経 路において、大きさ及び／又は回転方向に関して工具の回転速度とは相違した一 定の速度で、偏心軸線の回りで駆動され、この偏心軸線が、工具軸線とは相違す る。 ３つの可能な回転軸線、すなわち加工片軸線、工具軸線及び偏心軸線は、互い に平行に延びている。互いに平行に延びた回転軸線は、直 線の、すなわち加工片軸線に対して平行に延びた加工片の内側及び／又は外側輪 郭を生じる。 本発明の別の構成によれば、回転軸線の位置は、互いに個別的に調節可能であ る。回転軸線の位置の、いわゆる位相角の調節によって、ら旋形の外側及び／又 は内側輪郭を製造することができる。 円形幾何学的構造とは相違した輪郭の直径を変えるために、かつ円錐形及び球 形の輪郭を発生するために、本発明の変形によれば、工具の飛行円半径が、工具 スピンドルに回らないように配置されかつ工具軸線とともに回転する平面回転摺 動体を介して無段階に調節可能であることが考慮されている。 課題設定の装置に関する解決策は、次のような特徴を有する。すなわち工具が 、他方において工具スピンドルにおいて締付けられて、円形経路において、大き さ及び／又は回転方向に関して加工片の回転速度とは相違した一定の速度で、工 具軸線の回りで回転駆動可能であり、この工具軸線が、加工片の回転軸線とは相 違する。 最後に本発明によれば、次のことが提案される。すなわち工具軸線は、工具ス ピンドルにおいて偏心して配置されており、かつ他方において円形経路において 、大きさ及び／又は回転方向に関して工具の回転速度とは相違する一定の速度で 、偏心軸線の回りで駆動可能であり、この偏心軸線が、工具軸線とは相違する。 この追加的な回転軸線は、円形とは相違した多数の新しい内側及び／又は外側輪 郭の製造を可能にする。とくに加工片壁における個々の凹所の又はそれどころか 加工片を通る通口の製造は、装置の本発明による構成によって可能になる。 本発明のそれ以上の詳細及び利点は、所属の図面の次の説明から明らかであり 、この図面において、本発明による装置の３つの実施例が示されている。図面に おいて： 図１ａは、偏心軸線を持たない第１の構成の概略構成を示し； 図１ｂは、偏心軸線を持たないが平面回転摺動体を有する別の構成 の概略構成を示し； 図２は、偏心軸線を有する装置の概略構成を示し； 図３は、図１による装置によって製造可能な三角形多角形輪郭を示し； 図４ａは、図１による装置によって製造可能な直線側面を備えた四角形多角形 を示し； 図４ｂは、凹面側面を備えた図４ａに相当する多角形輪郭を示し； 図５ａは、図１による装置によって製造可能な凹面側面を備えた五角形多角形 輪郭を示し； 図５ｂは、直線側面を備えた図５ａに相当する多角形輪郭を示し； 図６は、図２による装置によって製造される多角形を示し；かつ 図７は、図２による装置によって製造される別の多角形輪郭を示している。 図１ａ、１ｂ及び２に、円形とは相違する内側及び／又は外側輪郭を製造する 方法を実施する装置の２つの構成の基本構成が概略的に示されている。少なくと も１つの加工片のための締付けによる詳細には図示しない機械は、加工片スピン ドル１を有し、この加工片スピンドルを介して加工片は、加工片回転軸線２の回 りにおいて回転駆動される。さらに装置は、摺動台３を含み、この摺動台を介し て工具スピンドル４は、加工片回転軸線２に対して半径方向に、及び加工片回転 軸線２の長手方向に軸線方向に移動可能である。 図１ａによれば、工具スピンドル４に工具５が配置されており、この工具は、 他方において円形経路上において、加工片の回転速度とは相違した一定の速度で 、工具回転軸線６の回りで回転駆動される。図において加工片回転軸線２と工具 回転軸線６との間の間隔は、ｘによって示されている。工具５の作用面と工具回 転軸線６との間の間隔は、ｗによって示されている。 図１ｂに示された構成において、工具スピンドル４上に回らないよ うに平面回転摺動体９が配置されており、この平面回転摺動体を介して双方向矢 印の方向に工具５を調節することによって、工具５の飛行円半径を調節すること ができる。 図２に示された円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法を実 施する装置の第２の構成において、工具５は、工具回転軸線６の回りだけでなく 、追加的にこれに対して半径方向にずらされた偏心軸線７の回りで回転する。工 具軸線６と偏心軸線７の間の間隔は、偏心ｅとして示されている。 回転軸線２、６及び７の回りで回転駆動される構成部分の回転速度は、常に一 定であるが、大きさ及び／又は回転方向に関して相違する。図１及び２に示され た実施例において、回転軸線２及び６又は２、６及び７は、互いに平行に配置さ れている。しかし同様に回転軸線２及び６又は２、６及び７相互のあらかじめ決 めることのできる角度だけ空間的にずらされた配置が可能である。 次に説明する図３ないし７は、例として図１及び／又は２による装置によって 製造できる内側及び／又は外側輪郭を示している。 図３は、三角形多角形輪郭を有する加工片８を示している。加工片８における 工具５の例として示した作用が示すように、この多角形輪郭は、外側及び／又は 内側輪郭として製造することができる。このような三角形多角形輪郭を製造する 次に挙げたパラメータから、これが、図１による装置によって、すなわち偏心ｅ なしに作り出されることがわかる。−２：１の整数回転速度比に基付いて、図示 した三角形多角形輪郭が生じる。加工片回転軸線２の回りの回転の際のマイナス の記号は、回転方向が、工具回転軸線６の回りの回転に対して反対に行なわれる ことを表わしている。図３においてさらに図１に相応して、加工片回転軸線２と 工具回転軸線６の間の間隔がｘで、かつ工具作用面と工具回転軸線６との間のも のがｗで示されている。表においてこれらは、半径として示されている。 加工片 偏心 工具 半径 ２．０ ０．０ １８．０ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 −２．０ ０．０ １．０ 図４ａに、四角形多角形輪郭を有する加工片８が示されている。所属のパラメ ータ−表から明らかなように、図３とは相違したこの多角形輪郭は、回転速度比 を−２：１から−３：１に変更するだけで達成されている。 加工片 偏心 工具 半径 ２．０ ０．０ １８．０ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 −３．０ ０．０ １．０ 図４ｂは、再び四角形多角形輪郭を示しているが、今度は凹状に延びた側面を 示している。所属のパラメ多々−表から明らかなように、この多角形輪郭の側面 のプロファイルの変化は、間隔ｘとｗを変えるだけで達成されている。 加工片 偏心 工具 半径 ５．０ ０．０ １５．１ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 −３．０ ０．０ １．０ 図５ａは、五角形多角形輪郭を有する加工片８を示している。パラメータ−表 から明らかなように、この多角形輪郭は、回転速度比を比−４：１に変えること によって得られる。その他のすべてのパラメータは、図３及び図４ａによる輪郭 のものと同じである。 加工片 偏心 工具 半径 ２．０ ０．０ １８．０ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 −４．０ ０．０ １．０ 図５ｂは、同様に五角形多角形輪郭を示しているが、この五角形は、図５ａに 示した五角形に対して直線の側面を有する。五角形の側面のプロファイルのこの 変化は、再び所属のパラメータ−表から明らかなように、間隔ｘ及びｗのパラメ ータの変化によって達成されている。 加工片 偏心 工具 半径 １．３ ０．０ １８．７ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 −４．０ ０．０ １．０ 最後に図６に、図２による装置によって、すなわち追加的な偏心軸線７によっ て製造できるような多角形輪郭を有する加工片８が示されている。図及び所属の パラメータ−表から明らかなように、加工片軸線２と工具回転軸線６の間のｘに よって示された間隔は、偏心ｅに等しい。 加工片 偏心 工具 半径 ２．０ ２．０ １８．０ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 −２．０ ３．０ １．０ 最後に図７に、ら旋状にかつ円錐形に延びた三角形の多角形輪郭を有する加工 片８が示されている。所属のパラメータ−表から明らかなように、加工片輪郭の ら旋状に回転する経過及び円錐形の形成は、工具５をそれぞれの切断の際に加工 片回転軸線２の長手方向に軸線方向に移動する際に、工具回転軸線６に対する加 工片回転軸線２の位相角、及び間隔ｘを変えることによって生じる。その際、ら 旋状の経過は、変化する位相角によって行なわれる。加工片８の円錐形は、加工 片回転軸線２に沿った加工片回転軸線２と加工片回転軸線６の間の間隔ｘの一様 な変化によって引起こされる。 第１の断面 加工片 偏心 工具 半径 １４．０ ３．０ １１．０ 位相角 ４０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 １．０ −２．０ １．０ 第２の断面 加工片 偏心 工具 半径 １３．０ ３．０ １１．０ 位相角 ４０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 １．０ −２．０ １．０ 第３の断面 加工片 偏心 工具 半径 １２．０ ３．０ １１．０ 位相角 ２０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 １．０ −２．０ １．０ 第４の断面 加工片 偏心 工具 半径 １１．０ ３．０ １１．０ 位相角 １０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 １．０ ２．０ １．０ 第５の断面 加工片 偏心 工具 半径 １０．０ ３．０ １１．０ 位相角 ０．０ ０．０ ０．０ 回転速度 １．０ −２．０ １．０ 図３ないし７による前記の例から明らかなように、円形からおおいに異なった 内側及び／又は外側輪郭は、すでに固定的に入力可能なパラメータのうちの１つ だけを変化することによって引起こすことができる。一度設定されたこれらのパ ラメータは、とくに回転速度は、全加工の間に一定に維持される。ら旋状の及び ／又は円錐形の輪郭を形 成するためにだけ、摺動台３の移動の際に加工片回転軸線２に沿った個々のパラ メータの追従調節が必要である。一方において一定に回転する加工片８のかつ他 方において工具５の異なった速度及び場合によっては回転方向によって、互いに 相違した回転中心によって、かつ円形運動経路の選択可能な半径によって、多様 な輪郭は、工具作用面の前記のパラメータによって発生される運動経路によって 得られ、この運動経路は、一定の回転速度にもかかわらず、おおいに異なったプ ロファイルに通じる。例えば加工片回転軸線２と工具回転軸線６の間の間隔ｘが 、工具５の運動経路の半径ｗよりも大きいと、例えば回転方向及び差回転速度に 依存して、多角形内側輪郭が得られ、それに反して逆の比の際に、相応する外側 輪郭が提供される。 前記の説明から明らかなように、前記の方法又は所属の装置によれば、従来の 機械を利用して円形とは相違した種々の内側及び／又は外側輪郭を提供すること ができる。 参 参照符号リスト 1 加工片スピンドル 2 加工片回転軸線 3 摺動台 4 工具スピンドル 5 工具 6 工具回転軸線 7 偏心回転軸線 8 加工片 9 平面回転摺動体 x 加工片回転軸線−工具回転軸線間隔 w 工具作用面−工具回転軸線間隔 e 偏心

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ， ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，Ｇ Ｅ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ， ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一定の速度で回転駆動可能な少なくとも１つの加工片を、及び摺動台によ り加工片の回転軸線に対して半径方向にかつこの回転軸線の長手方向に軸線方向 に移動可能なとくに切削加工用の少なくとも１つの工具を締付けることによる、 機械において円形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法において 、 工具の作用面が、他方において円形経路において、大きさ及び／又は回転方向 に関して加工片の回転速度とは相違した一定の速度で、工具軸線の回りで回転駆 動され、この工具軸線が、加工片の回転軸線とは相違することを特徴とする、円 形とは相違した内側及び／又は外側輪郭を製造する方法。 ２、一方において加工片回転速度と他方において工具回転速度との間の回転速 度の相違が、整数であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。 ３、工具回転軸線が、他方において円形経路において、大きさ及び／又は回転 方向に関して工具の回転速度とは相違した一定の速度で、偏心軸線の回りで駆動 され、この偏心軸線が、工具軸線とは相違することを特徴とする、請求項１又は ２に記載の方法。 ４、回転軸線が、互いに平行に延びていることを特徴とする、請求項１ないし ３の１つに記載の方法。 ５、回転軸線の位置が、互いに個別的に調節可能であることを特徴とする、請 求項１ないし３の１つに記載の方法。 ６、工具の飛行円半径が、工具軸線とともに回転する平面回転摺動体を介して 無段階に調節可能であることを特徴とする、請求項１ないし５の１つに記載の方 法。 ７、一定の速度で回転駆動可能な少なくとも１つの加工片（８）を、及び摺動 台（３）により加工片（８）の回転軸線（２）に対して半径 方向にかつこの回転軸線（２）の長手方向に軸線方向に移動可能な少なくとも１ つの工具（５）を締付けることによる、加工片スピンドル（１）を有する装置に おいて、 を特徴とする、請求項１ないし５の１つに記載の方法。 工具（５）が、他方において工具スピンドル（４）において締付けられて、円 形経路において、大きさ及び／又は回転方向に関して加工片（８）の回転速度と は相違した一定の速度で、工具軸線（６）の回りで回転駆動可能であり、この工 具軸線が、加工片の回転軸線（２）とは相違することを特徴とする、請求項１な いし６の少なくとも１つに記載の方法を実施する装置。 ８、工具軸線（６）が、工具スピンドル（４）において偏心して配置されてお り、かつ他方において円形経路において、大きさ及び／又は回転方向に関して工 具（５）の回転速度とは相違する一定の速度で、偏心軸線（７）の回りで駆動可 能であり、この偏心軸線が、工具軸線（６）とは相違することを特徴とする、請 求項７に記載の装置。 ９、工具（５）の飛行円半径を無段階に調節するために、工具スピンドル（４ ）上に回らないように平面回転摺動体（９）が配置されていることを特徴とする 、請求項７又は８に記載の装置。