JP2003220501A - 円弧溝の加工方法 - Google Patents
円弧溝の加工方法Info
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Abstract
るに当たり、これを低コストでしかも効率良く行うこと
ができる溝加工方法を提供する。 【解決手段】すくい面23と主逃げ面24とを有する1
つの刃部22を備えたバイト20からなる工具10を使
用して、刃部22をワーク50に対して切り込み量dを
有するように位置決めした後、刃部22が切り込み量d
に応じた円弧状の加工軌跡Lと所定のすくい角αを持っ
て接するように、工具10とワーク50とを相対移動さ
せる。非回転の工具10とワーク50とを、刃部22が
ワーク50に対して円弧状の加工軌跡Lを描くように相
対移動させて円弧溝51を形成するようにしているの
で、高精度な加工面を得ることができる。また、従来の
円弧溝21の加工法である放電加工に比べて加工速度が
速く、効率的に加工することができるので、生産性を向
上させることができ、加工コストを抑制することができ
る。
Description
工具とワークとを相対的に移動させて、底面が円弧状凹
曲面をなす溝を前記ワークに加工する溝加工方法に関す
る。
筒状の凹部を有するワーク50の該凹部内面に、底面が
円弧状の凹曲面をなす溝(以下、円弧溝という)51を
形成する代表的な加工法として、放電電極を用いた放電
加工を挙げることができる。
合致した形状の放電部を備えた放電電極を用い、この電
極とワーク50とを絶縁性を有する加工液中に浸漬し、
電極とワーク50との間に微小な隙間を持たせた状態で
両者間に電圧を印加して放電させることにより、ワーク
50の放電部を溶融させて、ワーク50に電極の放電部
と同形状の円弧溝51を形成するというものである。
極を用いた放電加工法は、放電電極とワーク50との間
に放電を生起させることにより、ワーク50の放電部を
溶融させて、円弧溝51を形成するというものであり、
その加工速度が遅いため、生産性が悪く、しかも加工コ
ストが高いという問題がある。また、加工形状に応じた
専用の電極が必要であるため、この面でも加工コストが
高くなる。
であって、ワークに底面が円弧状凹曲面をなす溝を加工
するに当たり、これを低コストでしかも効率良く行うこ
とができる溝加工方法の提供をその目的とする。
達成するための本発明の請求項1に記載した発明は、工
作機械を用い、工具とワークとを相対的に移動させて、
底面が円弧状凹曲面をなす溝を前記ワークに加工する方
法であって、すくい面及び逃げ面を有する1つの刃先を
備えた工具を使用して、前記工具の刃先を、前記ワーク
に対して所定の切り込み量を有するように位置決めした
後、前記工具の刃先が、前記切り込み量に応じて仮想的
に設定される円弧状の加工軌跡と所定のすくい角を持っ
て接するように、前記工具とワークとを相対的に移動さ
せて、前記ワークに底面が円弧状凹曲面をなす溝を形成
するようにしたことを特徴とする円弧溝の加工方法に係
る。
所定の切り込み量を有するように位置決めされた後、当
該刃先が前記切り込み量に応じて仮想的に設定される円
弧状の加工軌跡と所定のすくい角を持って接するよう
に、工具とワークとが相対的に移動せしめられる。これ
により、ワークが削り取られて、刃先がワークに対して
描く円弧状の加工軌跡に沿った円弧状の溝がワークに形
成される。
成することができない場合には、所定の切り込み量で上
記動作を繰り返すことにより、仕上がり寸法の円弧溝を
ワークに形成することができる。
ークとを、当該工具刃先がワークに対して円弧状の加工
軌跡を描くように相対移動させることによってワークを
削り取り、円弧状の溝を形成するようにしているので、
高精度な加工面を得ることができる。
効率的に加工することができるので、生産性を向上させ
ることができ、加工コストを抑制することができる。ま
た、加工形状に応じた専用の電極が不要であり、この点
においても、加工コストを抑制することができる。
は、上記相対移動の際に、工具とワークとが干渉すると
いった不都合を生じる場合がある。このような場合に
は、請求項2に記載した発明のように、前記相対移動動
作を、前記工具刃先が、仕上げられる円弧溝に沿った一
方端から円弧の中央位置まで移動する第1動作と、前記
円弧溝に沿った他方端から円弧の前記中央位置まで移動
する第2動作の2つの動作に分け、これらの動作を順次
行うようにすると良い。このようにすれば、1つの動作
における工具刃先の移動範囲を狭くすることができ、上
記干渉を防止することが可能となる。
に係る円弧溝の加工方法について添付図面に基づき説明
する。尚、以下の説明では、工作機械として図1に示す
ような5軸制御立形マシニングセンタ1を用いて、図9
及び図10に示すような半円筒状の凹部を有するワーク
50の該凹部内面に、円弧溝51を形成するものとす
る。また、前記円弧溝51をワーク50に荒加工なしに
加工するものとして説明するが、これに限られるもので
はなく、荒加工後の仕上げ加工に本例の円弧溝の加工方
法を適用しても良い。
ニングセンタ1は、ベッド2と、該ベッド2上に配設さ
れたコラム3と、該コラム3上に配設され、矢示X軸方
向に移動可能になったサドル4と、このサドル4に支持
され、矢示Z軸方向に移動可能になった主軸頭5と、工
具10を保持するとともに、前記主軸頭5によって支持
され、矢示C軸方向に回転,割出し可能になった主軸6
と、前記ベッド2上に配設され、矢示Y軸方向に移動可
能及び矢示A軸方向に揺動可能になったテーブル7など
からなる。
1は、前記サドル4を矢示X軸方向に移動させるX軸送
り機構部(図示せず)と、前記主軸頭5を矢示Z軸方向
に移動させるZ軸送り機構部(図示せず)と、前記テー
ブル7を矢示Y軸方向に移動させるY軸送り機構部(図
示せず)と、前記主軸6を矢示C軸方向に回転させるC
軸回転割出機構部(図示せず)と、前記テーブル7を矢
示A軸方向に揺動させるA軸回転送り機構部(図示せ
ず)と、これらX軸送り機構部(図示せず),Z軸送り
機構部(図示せず),Y軸送り機構部(図示せず),C
軸回転割出機構部(図示せず)及びA軸回転送り機構部
(図示せず)の作動を制御する数値制御装置(図示せ
ず)とを備える。また、前記テーブル7は、ワーク50
が載置,固定されるように構成されている。
うな工具が用いられる。この工具10は、溝加工用バイ
ト20と、このバイト20を前記主軸6の軸線に対して
略45度傾いた状態となるように保持,固定するホルダ
11などからなる。
うに、シャンク部21と刃部22とからなり、刃部22
は、すくい面23と、このすくい面23と角度(刃物
角)βで交差する主逃げ面24と、すくい面23の両側
に形成された副逃げ面25とから構成される。
ダ11に形成された取り付け穴11aに嵌挿された後、
そのシャンク部21が固定ボルト12で締められること
によって、前記ホルダ11に保持,固定される。
形マシニングセンタ1及び工具10を用いて、ワーク5
0に底面が円弧状凹曲面をなす溝51を加工する。ま
ず、前記円弧溝51の中心軸線と前記X軸の軸線とが平
行となるように、前記ワーク50を前記テーブル7に載
置,固定した後、前記バイト20の突出方向と前記円弧
溝51の中心軸線とが直交するように、前記主軸6をそ
の軸中心に前記C軸回転割出機構部(図示せず)により
回転させて、これを割出すとともに、図5(a)に示す
ように、前記テーブル7を前記A軸回転送り機構部(図
示せず)により揺動させて、前記ワーク50をバイト2
0の突出方向に傾斜させる。
ワーク50に対して所定の切り込み量dを有するように
位置決めした後、前記刃部22が、前記切り込み量dに
応じて仮想的に設定される円弧状の加工軌跡Lと接する
ように、前記工具10とワーク50とを相対的に移動さ
せるべく、前記主軸頭5及びテーブル7を、前記Z軸送
り機構部(図示せず)及びY軸送り機構部(図示せず)
によりそれぞれ移動させるとともに、テーブル7を前記
A軸回転送り機構部(図示せず)により揺動させる。
相対的な位置関係が、順次、ワーク50が右に水平より
略45度傾いた状態(図5(a)),ワーク50が水平
となった状態(図5(b)),ワーク50が左に水平よ
り略45度傾いた状態(図5(c))へと変化して、前
記刃部22が、前記加工軌跡Lに沿った円弧の一方端か
ら中央位置まで移動する第1動作が行われる。
7に示すようにして移動する。即ち、前記すくい面23
と主逃げ面24との交差部Pを通り、前記ワーク50に
対する刃部22の相対的な移動方向と平行な線を線D,
直交する線を線Eとすると、前記すくい面23と線Eと
の間にすくい角α,前記主逃げ面24と線Dとの間に主
逃げ角γ,前記副逃げ面25と溝51の側面部との間に
副逃げ角F,Gが形成された状態で、前記交差部Pが前
記加工軌跡Lと接するように移動する。これにより、前
記加工軌跡Lに沿った円弧の一方端から中央位置までワ
ーク50が削り取られる。
(a)に示すように、前記工具10を180度反転させ
るべく、前記主軸6をその軸中心に前記C軸回転割出機
構部(図示せず)により回転させて、これを割出す。
具10とワーク50との相対的な位置関係が、順次、ワ
ーク50が左に水平より略45度傾いた状態(図8
(a)),ワーク50が水平となった状態(図8
(b)),ワーク50が右に水平より略45度傾いた状
態(図8(c))へと変化して、前記刃部22が、前記
加工軌跡Lに沿った円弧の他方端から中央位置まで移動
する第2動作を行うように、前記工具10とワーク50
とを相対的に移動させる。これにより、前記加工軌跡L
に沿った円弧の他方端から中央位置までワーク50が削
り取られる。
一方端から他方端までの全弧長に渡って前記ワーク50
が削り取られ、当該加工軌跡Lに応じた円弧状の形状が
ワーク50に形成される。
及び第2動作を繰り返すことにより、所定の仕上がり寸
法の円弧溝51がワーク50に形成される。尚、前記切
り込み量dは、前記ワーク50の材質や要求される加工
精度などに応じて適宜設定される。
非回転の工具10とワーク50とを、当該工具10の刃
部22がワーク50に対して円弧状の加工軌跡Lを描く
ように相対移動させることによってワーク50を削り取
り、円弧状の溝51を形成するようにしているので、高
精度な加工面を得ることができる。
効率的に加工することができるので、生産性を向上させ
ることができ、加工コストを抑制することができる。ま
た、加工形状に応じた専用の電極が不要であり、この点
においても、加工コストを抑制することができる。
おいては、前記刃部22を前記加工軌跡Lに沿った円弧
の一方端から他方端まで連続的に移動させるようにする
と、工具10とワーク50とが干渉するといった不都合
を生じるが、第1動作及び第2動作の2つの動作に分け
ることで、前記干渉を防止することが可能となる。
たが、本発明の取り得る具体的な態様は、何らこれに限
定されるものではない。
沿った円弧の一方端及び他方端から中央位置まで移動さ
せるようにしたが、これに限られるものではなく、刃部
22を前記加工軌跡Lの中央位置付近に位置決めし、こ
れがワーク50に対して所定のすくい角を持った状態
で、当該刃部22を円弧補間や直線補間により前記中央
位置に切削状態で接近させて、これをワーク50に対し
て切り込ませた後、この中央位置から加工軌跡Lに沿っ
た前記一方端まで移動させ、しかる後、これを前記中央
位置から加工軌跡Lの他方端まで移動させるようにして
も良い。
用いた際の円弧溝の加工方法をその一例として説明した
が、これに限られるものではなく、例えば、5軸制御横
形マシニングセンタ、或いはB,C軸旋回機能を備えた
複合加工旋盤を用いた加工にも、これを適用することが
できる。
工される円弧溝は、図9及び図10に示すような半円状
の円弧溝51に限られるものではない。
るための工作機械を示した斜視図である。
た正面図である。
図である。
説明するための説明図である。
る。
説明するための説明図である。
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 工作機械を用い、工具とワークとを相対
的に移動させて、底面が円弧状の凹曲面をなす溝を前記
ワークに加工する方法であって、 すくい面及び逃げ面を有する1つの刃先を備えた工具を
使用して、 前記工具の刃先を、前記ワークに対して所定の切り込み
量を有するように位置決めした後、 前記工具の刃先が、前記切り込み量に応じて仮想的に設
定される円弧状の加工軌跡と所定のすくい角を持って接
するように、前記工具とワークとを相対的に移動させ
て、前記ワークに底面が円弧状凹曲面をなす溝を形成す
るようにしたことを特徴とする円弧溝の加工方法。 - 【請求項2】 前記工具刃先が、仕上げられる円弧溝に
沿った一方端から円弧の中央位置まで移動する第1動作
と、前記円弧溝に沿った他方端から円弧の前記中央位置
まで移動する第2動作とを順次行うように、前記工具と
ワークとを相対的に移動させるようにしたことを特徴と
する請求項1記載の円弧溝の加工方法。
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JP2002015805A JP4094856B2 (ja) | 2002-01-24 | 2002-01-24 | 円弧溝の加工方法 |
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- 2002-01-24 JP JP2002015805A patent/JP4094856B2/ja not_active Expired - Fee Related
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