JP2001198718A - 曲面切削法 - Google Patents
曲面切削法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大面積の高精度加工面を効率良く得ることが
できる曲面切削法を提供する。 【解決手段】 切刃回転軌跡が円形をなすフライス工具
１を、その回転軸線１１を各切削点２４における加工面
２１の法線２５に対して傾斜させた状態で、所定の工具
送り方向Ａに移動させることにより、切刃回転軌跡の工
具送り方向側領域を通過する切刃１３によって被加工物
２の表面２０を切削加工するようにする。
できる曲面切削法を提供する。 【解決手段】 切刃回転軌跡が円形をなすフライス工具
１を、その回転軸線１１を各切削点２４における加工面
２１の法線２５に対して傾斜させた状態で、所定の工具
送り方向Ａに移動させることにより、切刃回転軌跡の工
具送り方向側領域を通過する切刃１３によって被加工物
２の表面２０を切削加工するようにする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、フライス工具を使
用して曲面状の加工面を得る曲面切削法に関するもので
ある。
用して曲面状の加工面を得る曲面切削法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】一般に、曲面切削法としては、図７及び
図８に示す如く、球面状の切刃１１５を有するボールエ
ンドミル１０１を使用する方法が周知である。例えば、
図９に示す如き凹面形状の加工面２１をボールエンドミ
ル１０１を使用して得る場合、予め、加工面形状及び加
工モード（往復モード，一方向モード，等高線に沿う輪
郭モード等）に応じて被加工物２に複数の切削ライン２
２…を設定する（図７及び図１０参照）。そして、ボ−
ルエンドミル１０１を、図７に示す如く、一つの切削ラ
イン２２上を所定方向（工具送り方向）Ａに移動させる
ことにより、被加工面２０を当該切削ライン２２に沿っ
て切削する。これによって、被加工面２０には、切削ラ
イン２２を中心線として工具送り方向Ａに延びる帯状切
削面２１ａが形成される。そして、かかる切削工程を複
数の切削ライン２２…について繰り返すことにより、帯
状切削面２１ａ…の集合によって構成される加工面２１
が得られる。
図８に示す如く、球面状の切刃１１５を有するボールエ
ンドミル１０１を使用する方法が周知である。例えば、
図９に示す如き凹面形状の加工面２１をボールエンドミ
ル１０１を使用して得る場合、予め、加工面形状及び加
工モード（往復モード，一方向モード，等高線に沿う輪
郭モード等）に応じて被加工物２に複数の切削ライン２
２…を設定する（図７及び図１０参照）。そして、ボ−
ルエンドミル１０１を、図７に示す如く、一つの切削ラ
イン２２上を所定方向（工具送り方向）Ａに移動させる
ことにより、被加工面２０を当該切削ライン２２に沿っ
て切削する。これによって、被加工面２０には、切削ラ
イン２２を中心線として工具送り方向Ａに延びる帯状切
削面２１ａが形成される。そして、かかる切削工程を複
数の切削ライン２２…について繰り返すことにより、帯
状切削面２１ａ…の集合によって構成される加工面２１
が得られる。
【０００３】各帯状切削面２１ａは、微視的には、切刃
１１５の球面形状に一致する円弧状の凹溝であり、隣接
する帯状切削面２１ａ，２１ａの境界に工具送り方向Ａ
に稜線状に連なるカスプ２１ｂが生じる（図８及び図１
０参照）。このカスプ２１ｂは、図８及び図１０に示す
如く、理想とする加工面２１´に対する削り残し部分で
あり、その高さＨが小さくなる程、加工面２１の加工精
度（表面うねり）に優れることになる。
１１５の球面形状に一致する円弧状の凹溝であり、隣接
する帯状切削面２１ａ，２１ａの境界に工具送り方向Ａ
に稜線状に連なるカスプ２１ｂが生じる（図８及び図１
０参照）。このカスプ２１ｂは、図８及び図１０に示す
如く、理想とする加工面２１´に対する削り残し部分で
あり、その高さＨが小さくなる程、加工面２１の加工精
度（表面うねり）に優れることになる。
【０００４】ところで、カスプ高さＨは、帯状切削面２
１ａの断面形状における曲率半径ＲとピックフィードＰ
とによって算出することができ、例えば上記加工面２１
´が図８に示す如く直線で示される場合には、近似的に
Ｐ2 ／８Ｒとなる。すなわち、カスプ高さＨは、図８に
示す如く、Ｈ＝Ｒ−（Ｒ2 −（Ｐ／２）2 ）1/2 で得ら
れる。そして、この式を変形すると、Ｈ＝Ｒ−（（Ｒ−
（Ｐ2 ／８Ｒ））2 −（Ｐ2 ／８Ｒ）2 ）1/2 となる
が、ボールエンドミル１０１によって形成される帯状切
削面２１ａの曲率半径Ｒは球面状切刃１１５の曲率半径
ｒ0 に一致し、一般にＰ≪ｒ0 ＝Ｒであるから、上式に
おける末項（Ｐ2 ／８Ｒ）2 は無視することができ、上
式は近似的にＨ＝Ｒ−（（Ｒ−（Ｐ2 ／８Ｒ））2 ）
1/2 とすることができ、Ｈ＝Ｐ2 ／８Ｒ＝Ｐ2 ／８ｒ0
が得られる。
１ａの断面形状における曲率半径ＲとピックフィードＰ
とによって算出することができ、例えば上記加工面２１
´が図８に示す如く直線で示される場合には、近似的に
Ｐ2 ／８Ｒとなる。すなわち、カスプ高さＨは、図８に
示す如く、Ｈ＝Ｒ−（Ｒ2 −（Ｐ／２）2 ）1/2 で得ら
れる。そして、この式を変形すると、Ｈ＝Ｒ−（（Ｒ−
（Ｐ2 ／８Ｒ））2 −（Ｐ2 ／８Ｒ）2 ）1/2 となる
が、ボールエンドミル１０１によって形成される帯状切
削面２１ａの曲率半径Ｒは球面状切刃１１５の曲率半径
ｒ0 に一致し、一般にＰ≪ｒ0 ＝Ｒであるから、上式に
おける末項（Ｐ2 ／８Ｒ）2 は無視することができ、上
式は近似的にＨ＝Ｒ−（（Ｒ−（Ｐ2 ／８Ｒ））2 ）
1/2 とすることができ、Ｈ＝Ｐ2 ／８Ｒ＝Ｐ2 ／８ｒ0
が得られる。
【０００５】したがって、加工精度を向上させるために
は、つまりカスプ高さＨを小さくするためには、帯状切
削面２１ａの曲率半径Ｒつまりボールエンドミル１０１
の球面状切刃１１５の曲率半径ｒ0 を大きくするかピッ
クフィードＰを小さくすることが必要である。
は、つまりカスプ高さＨを小さくするためには、帯状切
削面２１ａの曲率半径Ｒつまりボールエンドミル１０１
の球面状切刃１１５の曲率半径ｒ0 を大きくするかピッ
クフィードＰを小さくすることが必要である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ボールエンド
ミル１０１にあって切刃１１５の曲率半径ｒ0 には限度
があり、帯状切削面２１ａの曲率半径Ｒは一定以上に大
きくすることができない。すなわち、球面状切刃１１５
の切削速度（回転速度）は一定ではなく、ボールエンド
ミル１０１の回転軸線上の部位である回転中心部１１５
ａから遠ざかるに従って大きくなり、かかる切削速度差
は切刃１１５の曲率半径ｒ0 を大きくするに従って大き
くなる。そして、帯状切削面２１ａを高精度に加工する
ためには、切刃１１５による切削速度が帯状切削面２１
ａの各部位において可及的に均一となること、つまり切
削個所間における切削速度差が可及的に小さくなること
が必要である。勿論、ボールエンドミル自体の製作やそ
の取付機械の制限からも大きくできない。したがって、
ボールエンドミル１０１にあっては、切刃１１５の曲率
半径ｒ0 は一定以上に大きくすることができない。一
方、ピックフィードＰを小さくすると、加工面２１を構
成するに必要な帯状切削面数が多くなり、切削行程が必
要以上に長くなる。このため、切削効率が低下する。か
かる問題は、加工面２１が大きくなるに従い、より顕著
に生じる。
ミル１０１にあって切刃１１５の曲率半径ｒ0 には限度
があり、帯状切削面２１ａの曲率半径Ｒは一定以上に大
きくすることができない。すなわち、球面状切刃１１５
の切削速度（回転速度）は一定ではなく、ボールエンド
ミル１０１の回転軸線上の部位である回転中心部１１５
ａから遠ざかるに従って大きくなり、かかる切削速度差
は切刃１１５の曲率半径ｒ0 を大きくするに従って大き
くなる。そして、帯状切削面２１ａを高精度に加工する
ためには、切刃１１５による切削速度が帯状切削面２１
ａの各部位において可及的に均一となること、つまり切
削個所間における切削速度差が可及的に小さくなること
が必要である。勿論、ボールエンドミル自体の製作やそ
の取付機械の制限からも大きくできない。したがって、
ボールエンドミル１０１にあっては、切刃１１５の曲率
半径ｒ0 は一定以上に大きくすることができない。一
方、ピックフィードＰを小さくすると、加工面２１を構
成するに必要な帯状切削面数が多くなり、切削行程が必
要以上に長くなる。このため、切削効率が低下する。か
かる問題は、加工面２１が大きくなるに従い、より顕著
に生じる。
【０００７】さらに、球面状切刃１１５の各部における
切削速度が上記した如く均一でなく、ボールエンドミル
１０１の刃先の当たる位置によって切削性が大きく変化
することから、被加工物２の表面２０を均一な鏡面状態
に加工することができない。特に、回転中心部１１５ａ
における切削速度は零となり、回転中心部１１５ａによ
る切削が所謂むしり切削となる。したがって、切刃１１
５の曲率半径ｒ0 及びピックフィードＰを如何に設定し
ておいても、加工面２１の精度は一定以上に向上させる
ことができず、ボールエンドミル１０１による切削後に
おいて更に手仕上げが必要となる。
切削速度が上記した如く均一でなく、ボールエンドミル
１０１の刃先の当たる位置によって切削性が大きく変化
することから、被加工物２の表面２０を均一な鏡面状態
に加工することができない。特に、回転中心部１１５ａ
における切削速度は零となり、回転中心部１１５ａによ
る切削が所謂むしり切削となる。したがって、切刃１１
５の曲率半径ｒ0 及びピックフィードＰを如何に設定し
ておいても、加工面２１の精度は一定以上に向上させる
ことができず、ボールエンドミル１０１による切削後に
おいて更に手仕上げが必要となる。
【０００８】このように、ボールエンドミル１０１によ
る曲面切削法によっては、高精度の加工面２１を効率良
く切削することができず、特に、大面積の高精度加工面
を得ることは不可能であった。また、ボールエンドミル
１０１による切屑は曲率をもつ嵩高形状のため、ランド
幅が広いとノーズ付近では切屑干渉による擦り現象が発
生し、切屑の円滑な排出を阻害して溶着の原因となる虞
れがあり、工具寿命が短いといった問題もある。
る曲面切削法によっては、高精度の加工面２１を効率良
く切削することができず、特に、大面積の高精度加工面
を得ることは不可能であった。また、ボールエンドミル
１０１による切屑は曲率をもつ嵩高形状のため、ランド
幅が広いとノーズ付近では切屑干渉による擦り現象が発
生し、切屑の円滑な排出を阻害して溶着の原因となる虞
れがあり、工具寿命が短いといった問題もある。
【０００９】本発明は、このような問題を生じることな
く、大面積の高精度加工面を効率良く得ることができる
曲面切削法を提供することを目的とするものである。
く、大面積の高精度加工面を効率良く得ることができる
曲面切削法を提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の曲面切削法にあ
っては、上記の目的を達成すべく、特に、切刃回転軌跡
が円形をなすフライス工具を、その回転軸線を各切削点
における加工面の法線に対して傾斜させた状態で、所定
の工具送り方向に移動させることにより、切刃回転軌跡
の工具送り方向側領域を通過する切刃によって被加工物
の表面を切削加工するようにすることを提案する。かか
る曲面切削法にあっては、前記法線に対する回転軸線の
傾斜角度を、切刃回転軌跡における工具送り方向と反対
側の領域を通過する切刃が加工面に干渉しないように、
制御することが好ましい。また、前記法線に対する回転
軸線の傾斜角度は、各切削点における被加工面の幾何学
的条件（主として被加工面の曲率）に応じて変更するよ
うに、或いはすべての切削点において一定となるように
制御することができる。
っては、上記の目的を達成すべく、特に、切刃回転軌跡
が円形をなすフライス工具を、その回転軸線を各切削点
における加工面の法線に対して傾斜させた状態で、所定
の工具送り方向に移動させることにより、切刃回転軌跡
の工具送り方向側領域を通過する切刃によって被加工物
の表面を切削加工するようにすることを提案する。かか
る曲面切削法にあっては、前記法線に対する回転軸線の
傾斜角度を、切刃回転軌跡における工具送り方向と反対
側の領域を通過する切刃が加工面に干渉しないように、
制御することが好ましい。また、前記法線に対する回転
軸線の傾斜角度は、各切削点における被加工面の幾何学
的条件（主として被加工面の曲率）に応じて変更するよ
うに、或いはすべての切削点において一定となるように
制御することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図６に基づいて説明する。
〜図６に基づいて説明する。
【００１２】図１〜図４に示す実施の形態は、図９及び
図１０に示す凹面形状の加工面２１を得る場合に本発明
の曲面切削法を適用した例に係る。
図１０に示す凹面形状の加工面２１を得る場合に本発明
の曲面切削法を適用した例に係る。
【００１３】すなわち、本発明の曲面切削法では、図１
及び図２に示す如く、フライス工具１を、その回転軸線
１１を被加工物２に対して傾斜させた状態で、予め設定
した切削ライン２２上を所定方向（工具送り方向）Ａに
移動させるのであり、この行程を各切削ライン２２につ
いて繰り返すことにより、被加工物２の表面（被加工
面）２０を切削ライン２２に応じた曲面形状に切削する
のである。なお、被加工物２には複数の切削ライン２２
…が設定される（図１０参照）が、これらの切削ライン
２２…は所望する加工面２１の曲面形状及び加工モード
に応じて設定される。フライス工具１の移動態様である
切削ライン２２…を規定する加工モードとしては、図１
０に示す如く、一方向モードが採用される。
及び図２に示す如く、フライス工具１を、その回転軸線
１１を被加工物２に対して傾斜させた状態で、予め設定
した切削ライン２２上を所定方向（工具送り方向）Ａに
移動させるのであり、この行程を各切削ライン２２につ
いて繰り返すことにより、被加工物２の表面（被加工
面）２０を切削ライン２２に応じた曲面形状に切削する
のである。なお、被加工物２には複数の切削ライン２２
…が設定される（図１０参照）が、これらの切削ライン
２２…は所望する加工面２１の曲面形状及び加工モード
に応じて設定される。フライス工具１の移動態様である
切削ライン２２…を規定する加工モードとしては、図１
０に示す如く、一方向モードが採用される。
【００１４】フライス工具１は、回転軸線１１回りで回
転される円盤状の工具本体１２とその外周縁部に周方向
に等間隔を隔てて設けられた複数（一部のみ図示）の切
刃１３…とを具備する周知の正面フライスである。各切
刃１３は、回転軸線１１に直交する面１６上において、
回転軸線１１を中心とする円形軌跡（切刃回転軌跡）１
５上を等速運動する。フライス工具１による切削は、切
刃回転軌跡１５の工具送り方向側の領域であってピック
フィードＰの範囲内の領域（図４に実線で示す領域）１
５´を通過する切刃１３によって行われる。なお、切刃
回転軌跡１５の半径ｒは、切刃１３が等速移動すること
からボールエンドミル１０１の工具半径ｒ0 のような制
限はなく、必要に応じて適宜に設定することができる。
また、いうまでもないが、正面フライスにおける切刃回
転軌跡１５の半径ｒは、ボールエンドミル１０１の工具
半径ｒ0 に比して著しく大きい。
転される円盤状の工具本体１２とその外周縁部に周方向
に等間隔を隔てて設けられた複数（一部のみ図示）の切
刃１３…とを具備する周知の正面フライスである。各切
刃１３は、回転軸線１１に直交する面１６上において、
回転軸線１１を中心とする円形軌跡（切刃回転軌跡）１
５上を等速運動する。フライス工具１による切削は、切
刃回転軌跡１５の工具送り方向側の領域であってピック
フィードＰの範囲内の領域（図４に実線で示す領域）１
５´を通過する切刃１３によって行われる。なお、切刃
回転軌跡１５の半径ｒは、切刃１３が等速移動すること
からボールエンドミル１０１の工具半径ｒ0 のような制
限はなく、必要に応じて適宜に設定することができる。
また、いうまでもないが、正面フライスにおける切刃回
転軌跡１５の半径ｒは、ボールエンドミル１０１の工具
半径ｒ0 に比して著しく大きい。
【００１５】フライス工具１は、図１及び図２に示す如
く、回転軸線１１が切削点２４における加工面２１の法
線２５に対して工具送り方向Ａに所定角度θ傾斜する状
態に設定される。すなわち、フライス工具１は、図２に
示す如く、切刃回転軌跡１５（図３，図４参照）が存在
する面１６が切削点２４における切削ライン２２の接線
２６に対して上記角度θに一致する角度だけ傾斜する状
態に保持される。
く、回転軸線１１が切削点２４における加工面２１の法
線２５に対して工具送り方向Ａに所定角度θ傾斜する状
態に設定される。すなわち、フライス工具１は、図２に
示す如く、切刃回転軌跡１５（図３，図４参照）が存在
する面１６が切削点２４における切削ライン２２の接線
２６に対して上記角度θに一致する角度だけ傾斜する状
態に保持される。
【００１６】したがって、実質的に切削を行う切刃１３
の移動軌跡１５ａが切刃回転軌跡１５の直径２ｒを長軸
Ｌとする楕円形状となり、フライス工具１が一つの切削
ライン２２を通過することによって形成される帯状切削
面２１ａの曲率半径Ｒは、切刃回転軌跡１５の曲率半径
ｒに比して大幅に大きくなる（図３参照）。すなわち、
帯状切削面２１ａの断面形状は、切刃回転軌跡１５を工
具送り方向Ａに直交する面（法線２５を通過する面）に
投影させることによって得られる楕円１５ａの短軸側部
分の形状に一致することになる。この楕円１５ａは長軸
Ｌを２ｒとし且つ短軸Ｓを２ｒ・ｓｉｎθとするもので
あり、フライス工具１の傾斜角度θを小さくする程、偏
平なものとなる。つまり、帯状切削面２１ａの曲率半径
Ｒは、フライス工具１の傾斜角度θを小さくする程、大
きくなる。
の移動軌跡１５ａが切刃回転軌跡１５の直径２ｒを長軸
Ｌとする楕円形状となり、フライス工具１が一つの切削
ライン２２を通過することによって形成される帯状切削
面２１ａの曲率半径Ｒは、切刃回転軌跡１５の曲率半径
ｒに比して大幅に大きくなる（図３参照）。すなわち、
帯状切削面２１ａの断面形状は、切刃回転軌跡１５を工
具送り方向Ａに直交する面（法線２５を通過する面）に
投影させることによって得られる楕円１５ａの短軸側部
分の形状に一致することになる。この楕円１５ａは長軸
Ｌを２ｒとし且つ短軸Ｓを２ｒ・ｓｉｎθとするもので
あり、フライス工具１の傾斜角度θを小さくする程、偏
平なものとなる。つまり、帯状切削面２１ａの曲率半径
Ｒは、フライス工具１の傾斜角度θを小さくする程、大
きくなる。
【００１７】このように、実質的に切削を行う切刃１３
の移動軌跡１５ａが楕円形状となることから、帯状切削
面２１ａの曲率半径Ｒを、ボールエンドミル１０１を使
用した場合に比して、極めて大きくすることができる。
したがって、ピックフィードＰを小さくせずとも、カス
プ高さＨを大幅に小さくすることができる。しかも、各
切刃１３が等速で移動し、切削速度差が生じないことか
ら、均一な切削性を確保することができ、切削むらのな
い高精度の帯状切削面２１ａつまり加工面２１を得るこ
とができる。
の移動軌跡１５ａが楕円形状となることから、帯状切削
面２１ａの曲率半径Ｒを、ボールエンドミル１０１を使
用した場合に比して、極めて大きくすることができる。
したがって、ピックフィードＰを小さくせずとも、カス
プ高さＨを大幅に小さくすることができる。しかも、各
切刃１３が等速で移動し、切削速度差が生じないことか
ら、均一な切削性を確保することができ、切削むらのな
い高精度の帯状切削面２１ａつまり加工面２１を得るこ
とができる。
【００１８】すなわち、フライス工具１における切刃回
転軌跡１５の半径ｒがボールエンドミル１０１における
球面状切刃１１５の半径ｒ0 より大きく、実質的に切削
を行う切刃１３の移動軌跡１５ａが切刃回転軌跡１５の
直径（２ｒ）を長軸Ｌとする楕円形状をなすことから、
傾斜させたフライス工具１によって得られる帯状切削面
２１ａの曲率半径Ｒは、ボールエンドミル１０１によっ
て得られる場合に比して極めて大きくなる。したがっ
て、カスプ高さＨを大幅に小さくすることができ、手仕
上げを必要としない高精度の加工面２１を得ることがで
きる。しかも、ピックフィードＰを、ボールエンドミル
１０１を使用する場合に比して大幅に大きくすることが
でき、大面積の加工面２１を得る場合にも、切削効率が
低下することがない。また、切削が楕円軌跡１５ａ上を
等速で移動する切刃１３によって行われ、均一な切削性
が確保されることから、帯状切削面２１ａが均一に切削
される。すなわち、表面粗さが均一な鏡面状の加工面２
１を得ることができる。
転軌跡１５の半径ｒがボールエンドミル１０１における
球面状切刃１１５の半径ｒ0 より大きく、実質的に切削
を行う切刃１３の移動軌跡１５ａが切刃回転軌跡１５の
直径（２ｒ）を長軸Ｌとする楕円形状をなすことから、
傾斜させたフライス工具１によって得られる帯状切削面
２１ａの曲率半径Ｒは、ボールエンドミル１０１によっ
て得られる場合に比して極めて大きくなる。したがっ
て、カスプ高さＨを大幅に小さくすることができ、手仕
上げを必要としない高精度の加工面２１を得ることがで
きる。しかも、ピックフィードＰを、ボールエンドミル
１０１を使用する場合に比して大幅に大きくすることが
でき、大面積の加工面２１を得る場合にも、切削効率が
低下することがない。また、切削が楕円軌跡１５ａ上を
等速で移動する切刃１３によって行われ、均一な切削性
が確保されることから、帯状切削面２１ａが均一に切削
される。すなわち、表面粗さが均一な鏡面状の加工面２
１を得ることができる。
【００１９】また、フライス工具１の傾斜角度θは、被
加工面２０及び得ようとする加工面２１の幾何学的条件
（面２０，２１の曲率等）に応じて任意に設定すること
ができ、各切削点２４…における被加工面２０の幾何学
的条件（主として曲率）に応じて異なるように制御する
ようにしても、或いはすべての切削点２４…において一
定となるように制御してもよい。例えば、面２０，２１
の曲率が極めて大きい（平面を含む）ときには、一般
に、傾斜角度θは前者のように設定，制御されるが、か
かる場合カスプ高さＨが一定となる。但し、何れの場合
においても、実質的に切削に寄与しない領域を通過する
切刃（以下「非作用刃」という）１３´が加工面２１に
接触しないようにしておくことが好ましい。すなわち、
フライス工具１の傾斜角度θは、図２に示す如く、切刃
回転軌跡１５における工具送り方向Ａと反対側の領域を
通過する切刃１３たる非作用刃１３´が加工面２１（帯
状切削面２１ａ）に干渉しないように、つまり非作用刃
１３´と加工面２１との間に適当な隙間Ｃが生じるよう
に、制御しておくことが好ましい。帯状切削面２１ａの
曲率半径Ｒは、上記した如く、フライス工具１の傾斜角
度θを小さくする程、大きくなるが、フライス工具１の
傾斜角度θは、上記隙間Ｃを確保できる範囲において設
定しておくことが好ましい。
加工面２０及び得ようとする加工面２１の幾何学的条件
（面２０，２１の曲率等）に応じて任意に設定すること
ができ、各切削点２４…における被加工面２０の幾何学
的条件（主として曲率）に応じて異なるように制御する
ようにしても、或いはすべての切削点２４…において一
定となるように制御してもよい。例えば、面２０，２１
の曲率が極めて大きい（平面を含む）ときには、一般
に、傾斜角度θは前者のように設定，制御されるが、か
かる場合カスプ高さＨが一定となる。但し、何れの場合
においても、実質的に切削に寄与しない領域を通過する
切刃（以下「非作用刃」という）１３´が加工面２１に
接触しないようにしておくことが好ましい。すなわち、
フライス工具１の傾斜角度θは、図２に示す如く、切刃
回転軌跡１５における工具送り方向Ａと反対側の領域を
通過する切刃１３たる非作用刃１３´が加工面２１（帯
状切削面２１ａ）に干渉しないように、つまり非作用刃
１３´と加工面２１との間に適当な隙間Ｃが生じるよう
に、制御しておくことが好ましい。帯状切削面２１ａの
曲率半径Ｒは、上記した如く、フライス工具１の傾斜角
度θを小さくする程、大きくなるが、フライス工具１の
傾斜角度θは、上記隙間Ｃを確保できる範囲において設
定しておくことが好ましい。
【００２０】このように、非作用刃１３´と加工面２１
との間に適当な隙間Ｃが生じるようにしておくと、非作
用刃１３´による加工面２１の損傷が生じず、切屑の排
出も円滑に行われることになることから、加工精度を更
に向上させることができると共に、工具寿命を向上させ
ることができる。
との間に適当な隙間Ｃが生じるようにしておくと、非作
用刃１３´による加工面２１の損傷が生じず、切屑の排
出も円滑に行われることになることから、加工精度を更
に向上させることができると共に、工具寿命を向上させ
ることができる。
【００２１】なお、本発明は上記した実施の形態に限定
されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範
囲において、適宜に改良，変更することができる。例え
ば、本発明の曲面切削法は、上記した凹面形状の加工面
２１を得る場合のみならず、図５に示す如き凸面形状の
加工面２１や図６に示す如き凹凸面形状の加工面２１を
得る場合にも、上記したと同様に適用することができ
る。勿論、一部或いは全部が平面形状となっている加工
面２１についても同様である。
されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱しない範
囲において、適宜に改良，変更することができる。例え
ば、本発明の曲面切削法は、上記した凹面形状の加工面
２１を得る場合のみならず、図５に示す如き凸面形状の
加工面２１や図６に示す如き凹凸面形状の加工面２１を
得る場合にも、上記したと同様に適用することができ
る。勿論、一部或いは全部が平面形状となっている加工
面２１についても同様である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から理解されるように、本発
明の曲面切削法によれば、ボールエンドミルを使用する
場合に比して、各種曲面の切削加工を高精度且つ効率良
く行うことができ、工具寿命も向上させることができ
る。特に、ボールエンドミルによっては得ることができ
ない大面積の曲面についても、手仕上げを必要としない
高精度に加工することができる。
明の曲面切削法によれば、ボールエンドミルを使用する
場合に比して、各種曲面の切削加工を高精度且つ効率良
く行うことができ、工具寿命も向上させることができ
る。特に、ボールエンドミルによっては得ることができ
ない大面積の曲面についても、手仕上げを必要としない
高精度に加工することができる。
【図１】本発明の曲面切削法による凹面の切削状態を示
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す縦断側面図である。
【図３】図２のIII−III線に沿う縦断正面図である。
【図４】フライス工具における切刃回転軌跡とピックフ
ィードとの関係を示す説明図である。
ィードとの関係を示す説明図である。
【図５】本発明の曲面切削法による凸面の切削状態を示
す縦断側面図である。
す縦断側面図である。
【図６】本発明の曲面切削法による凹凸面の切削状態を
示す縦断側面図である。
示す縦断側面図である。
【図７】ボールエンドミルによる凹面の切削状態を示す
縦断側面図である。
縦断側面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線に沿う縦断正面図である。
【図９】加工面の一例を示す斜視図である。
【図１０】図９に示す加工面の微視的形態を示す斜視図
である。
である。
１…フライス工具、２…被加工物、３…テーブル、１１
…回転軸線、１２…工具本体、１３，１３´…切刃、１
５…切刃回転軌跡、１５ａ…移動軌跡、２０…被加工
面、２１…加工面、２１ａ…帯状切削面、２１ｂ…カプ
ス、２２…切削ライン、２４…切削点、２５…法線、２
６…接線、Ａ…工具送り方向、Ｃ…隙間、Ｈ…カスプ高
さ、Ｐ…ピックフィード、Ｒ…帯状切削面の曲率半径、
θ…傾斜角度。
…回転軸線、１２…工具本体、１３，１３´…切刃、１
５…切刃回転軌跡、１５ａ…移動軌跡、２０…被加工
面、２１…加工面、２１ａ…帯状切削面、２１ｂ…カプ
ス、２２…切削ライン、２４…切削点、２５…法線、２
６…接線、Ａ…工具送り方向、Ｃ…隙間、Ｈ…カスプ高
さ、Ｐ…ピックフィード、Ｒ…帯状切削面の曲率半径、
θ…傾斜角度。
Claims (4)
- 【請求項１】 切刃回転軌跡が円形をなすフライス工具
を、その回転軸線を各切削点における加工面の法線に対
して傾斜させた状態で、所定の工具送り方向に移動させ
ることにより、切刃回転軌跡の工具送り方向側領域を通
過する切刃によって被加工物の表面を切削加工するよう
にしたことを特徴とする曲面切削法。 - 【請求項２】 前記法線に対する回転軸線の傾斜角度
を、切刃回転軌跡における工具送り方向と反対側の領域
を通過する切刃が加工面に干渉しないように、制御する
ことを特徴とする、請求項１に記載する曲面切削法。 - 【請求項３】 前記法線に対する回転軸線の傾斜角度
を、各切削点における被加工面の幾何学的条件に応じて
変更するようにしたことを特徴とする、請求項１又は請
求項２に記載する曲面切削法。 - 【請求項４】 前記法線に対する回転軸線の傾斜角度
を、すべての切削点において一定となるように、制御す
ることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載する
曲面切削法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000011023A JP2001198718A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | 曲面切削法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000011023A JP2001198718A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | 曲面切削法 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002276846A Division JP2003145334A (ja) | 2002-09-24 | 2002-09-24 | 曲面切削法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001198718A true JP2001198718A (ja) | 2001-07-24 |
Family
ID=18538955
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000011023A Pending JP2001198718A (ja) | 2000-01-19 | 2000-01-19 | 曲面切削法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001198718A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008044025A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Nagasaki Prefecture | フライス加工における切削加工面の凹凸形状の算出方法及び凹凸形状の加工制御方法 |
| JP2014008576A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Makino Milling Mach Co Ltd | 機械加工方法及び装置 |
| WO2014068709A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の制御装置および工作機械 |
| JP2018008323A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 国立大学法人名古屋大学 | 切削加工装置、切削工具、加工支援装置および加工方法 |
| CN109153086A (zh) * | 2016-05-19 | 2019-01-04 | 兼房株式会社 | 使用了旋转切削工具的凹坑加工方法 |
-
2000
- 2000-01-19 JP JP2000011023A patent/JP2001198718A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008044025A (ja) * | 2006-08-11 | 2008-02-28 | Nagasaki Prefecture | フライス加工における切削加工面の凹凸形状の算出方法及び凹凸形状の加工制御方法 |
| JP4517156B2 (ja) * | 2006-08-11 | 2010-08-04 | 長崎県 | フライス加工における切削加工面の凹凸形状の算出方法及び凹凸形状の加工制御方法 |
| JP2014008576A (ja) * | 2012-06-29 | 2014-01-20 | Makino Milling Mach Co Ltd | 機械加工方法及び装置 |
| WO2014068709A1 (ja) * | 2012-10-31 | 2014-05-08 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の制御装置および工作機械 |
| JP5911595B2 (ja) * | 2012-10-31 | 2016-04-27 | 株式会社牧野フライス製作所 | 工作機械の制御装置および工作機械 |
| US10180675B2 (en) | 2012-10-31 | 2019-01-15 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Machine tool control device and machine tool |
| CN109153086A (zh) * | 2016-05-19 | 2019-01-04 | 兼房株式会社 | 使用了旋转切削工具的凹坑加工方法 |
| JP2018008323A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 国立大学法人名古屋大学 | 切削加工装置、切削工具、加工支援装置および加工方法 |
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