JP2003220513A - 円弧溝の加工方法 - Google Patents

円弧溝の加工方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】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を提供する。 【解決手段】メタルソー11をその軸中心に非回転とな
し、メタルソー11を、ワーク20に対して所定の切り
込み量dを有するようにその半径方向に位置決めした
後、メタルソー11の外周に形成された刃部11aが、
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
軌跡と接するように、メタルソー11とワーク20とを
相対的に移動させることにより、各刃部11aがそれぞ
れ円弧状に移動せしめられ、その移動軌跡に応じた形状
にワーク20が削り取られて、ワーク20に底面が円弧
状の凹曲面をした溝21が形成される。従来の円弧溝2
1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

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、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溝加工方法に関す
る。 【0002】 【従来の技術】従来、図5及び図6に示すような半円筒
状の凹部を有するワーク20の該凹部内面に、底面が円
弧状凹曲面をなす溝(以下、円弧溝という)21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。 【0003】この加工法は、加工形状たる円弧溝21に
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20とを絶縁性を有する加工液中に浸漬し、
電極とワーク20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
20の放電部を溶融させて、ワーク20に電極の放電部
と同形状の円弧溝21を形成するというものである。 【0004】 【発明が解決しようとする課題】ところが、上記放電電
極を用いた放電加工法は、放電電極とワーク20との間
に放電を生起させることにより、ワーク20の放電部を
溶融させて、円弧溝21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。 【0005】本発明は、以上の実情に鑑みなされたもの
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。 【0006】 【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するための本発明は、工作機械を用い、工具とワー
クとを相対移動させて、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、半径が前記溝底面
の曲率半径より小径のメタルソーを前記工具として使用
するとともに、該メタルソーをその軸中心に非回転とな
し、前記メタルソーを、前記ワークに対して所定の切り
込み量を有するようにその半径方向に位置決めした後、
前記メタルソーの外周に形成された刃部が、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接
するように、前記メタルソー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。 【0007】この発明によれば、前記メタルソーが、そ
の軸中心に非回転とされ、前記ワークに対して所定の切
り込み量を有するようにその半径方向に位置決めされた
後、当該メタルソーの外周に形成された刃部が、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
と接するように、前記メタルソーとワークとが相対的に
移動せしめられる。 【0008】この時、前記メタルソーは、その外周部に
形成された各刃部がそれぞれ個々に円弧状の軌跡を描く
ように移動する。これにより、前記ワークは、これらの
各軌跡に応じた形状に削り取られる。 【0009】以降、前記加工軌跡が前記円弧溝と一致す
るまで、前記メタルソーとワークとの上記相対移動が、
前記切り込み量に応じて繰り返され、これにより、ワー
クに所望の円弧溝が形成される。尚、前記切り込み量
は、前記ワーク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。 【0010】斯して、この発明によれば、メタルソーを
その軸中心に非回転とした状態で、その外周に形成され
た刃部が、切り込み量に応じて仮想的に設定される円弧
状の加工軌跡と接するように、メタルソーとワークとを
相対的に移動させることにより、前記各刃部がそれぞれ
円弧状に移動せしめられ、その移動軌跡に応じた形状に
前記ワークが削り取られて、当該ワークに底面が円弧状
の凹曲面をした溝が形成される。 【0011】従って、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。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。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施形態
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
ような立形マシニングセンタ1を用いて、図5及び図6
に示すような半円筒状の凹部を有するワーク20の該凹
部内面に、円弧溝21を形成するものとする。また、前
記円弧溝21をワーク20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。 【0013】図1に示すように、前記立形マシニングセ
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に支持され、矢示Z軸方向に移動可
能になった主軸頭4と、工具10を保持し、前記主軸頭
4によって支持される主軸5と、前記ベッド2上に配設
され、矢示Y軸方向に移動可能になったサドル6と、該
サドル6上に配設され、矢示X軸方向に移動可能になっ
たテーブル7などからなる。 【0014】また、前記立形マシニングセンタ1は、前
記主軸頭4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、前記サドル6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、前記テーブル7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Z軸送り機構部(図示せず),Y軸送り機構部
(図示せず)及びX軸送り機構部(図示せず)の作動
を、例えば、適宜入力されたNCプログラムに基づき制
御する数値制御装置(図示せず)を備える。また、前記
テーブル7には、ワーク20が載置,固定されるように
構成されている。 【0015】前記工具10には、例えば、図2に示すよ
うな工具を用いる。この工具10は、その外周に刃部1
1aが形成されたメタルソー11と、該メタルソー11
をその軸中心に非回転となるように保持,固定するホル
ダ12などからなる。 【0016】尚、前記メタルソー11は、例えば、前記
ホルダ12に形成されたキー12aと前記メタルソー1
1に形成されたキー溝11bとを係合させることによっ
て、前記ホルダ12により軸中心に非回転に保持,固定
される。また、前記メタルソー11には、その半径が前
記溝21底面の曲率半径より小径のものが使用される。 【0017】そして、このように構成された立形マシニ
ングセンタ1及び工具10を用いて、ワーク20に円弧
溝21を加工する。まず、前記ワーク20を前記テーブ
ル7に載置,固定した後、前記メタルソー11の軸線が
前記円弧溝21の軸線と平行となるように、前記主軸5
をその軸中心に回転させて、これを割り出す。 【0018】ついで、図3に示すように、前記メタルソ
ー11を、前記ワーク20に対して所定の切り込み量d
を有するようにその半径方向に位置決めした後、前記メ
タルソー11の外周に形成された刃部11aが、前記切
りこみ量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20とを相
対的に移動させるべく、前記主軸頭4,サドル6及びテ
ーブル7を、前記Z軸送り機構部(図示せず),Y軸送
り機構部(図示せず)及びX軸送り機構部(図示せず)
によりそれぞれ移動させる。 【0019】この時、前記メタルソー11は、その外周
部に形成された各刃部11aがそれぞれ個々に円弧状の
軌跡を描くように移動する。即ち、具体的には、図4に
示すように、例えば、前記刃部11aをそれぞれ刃部
a,刃部b及び刃部cとすると、前記刃部a,刃部b及
び刃部cがそれぞれ個々に円弧状の軌跡a,軌跡b及び
軌跡cを描くようになっている。これにより、前記ワー
ク20は、これらの軌跡a,軌跡b及び軌跡cに応じた
形状に削り取られる。尚、図4においては、一部の軌跡
(軌跡a,軌跡b及び軌跡c)のみを図示している。 【0020】以降、前記加工軌跡Lが前記円弧溝21と
一致するまで、前記メタルソー11とワーク20との上
記相対移動が、前記切り込み量dに応じて繰り返され、
これにより、ワーク20に所望の円弧溝21が形成され
る。尚、前記切り込み量dは、前記ワーク20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。 【0021】斯して、この円弧溝の加工方法によれば、
メタルソー11をその軸中心に非回転とした状態で、そ
の外周に形成された刃部11aが、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、メタルソー11とワーク20とを相対的に移動させ
ることにより、前記各刃部11aがそれぞれ円弧状に移
動せしめられ、その移動軌跡(軌跡a,軌跡b及び軌跡
cなど)に応じた形状に前記ワーク20が削り取られ
て、当該ワーク20に底面が円弧状の凹曲面をした溝2
1が形成される。 【0022】従って、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。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。 【0023】以上、本発明の一実施形態について説明し
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。 【0024】上述の例では、立形マシニングセンタ1を
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、横形マシニ
ングセンタを用いた加工にも、これを適用することがで
きる。 【0025】また、本例の円弧溝の加工方法によって加
工される円弧溝は、図5及び図6に示すような半円状の
円弧溝21に限られるものではない。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施形態に係る円弧溝の加工方法に
より加工するための工作機械(立形マシニングセンタ)
の概略構成を示した斜視図である。 【図2】本実施形態の円弧溝の加工方法によりワークを
加工するための工具の概略構成を示した正面図である。 【図3】本実施形態の円弧溝の加工方法において、工具
とワークとの相対移動を説明するための説明図である。 【図4】本実施形態の円弧溝の加工方法において、刃部
の移動を説明するための説明図である。 【図5】ワークの一例を説明するための説明図である。 【図6】図5における矢示A−A方向の断面図である。 【符号の説明】 1 立形マシニングセンタ 2 ベッド 3 コラム 4 主軸頭 5 主軸 6 サドル 7 テーブル 10 工具 11 メタルソー 11a 刃部 11b キー溝 12 ホルダ 12a キー 20 ワーク 21 円弧溝

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 工作機械を用い、工具とワークとを相対
    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、 半径が前記溝底面の曲率半径より小径のメタルソーを前
    記工具として使用するとともに、該メタルソーをその軸
    中心に非回転となし、 前記メタルソーを、前記ワークに対して所定の切り込み
    量を有するようにその半径方向に位置決めした後、 前記メタルソーの外周に形成された刃部が、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接
    するように、前記メタルソー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。
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