JP2004202688A

JP2004202688A - トロコイドによる高速ポケット加工

Info

Publication number: JP2004202688A
Application number: JP2004071488A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Ukai; 久鵜飼
Original assignee: Enshu Ltd
Current assignee: Enshu Ltd
Priority date: 2004-03-12
Filing date: 2004-03-12
Publication date: 2004-07-22

Abstract

【課題】トロコイドの円弧の大きさを変化させながら加工するするとき、円弧の一方は加工形状の輪郭に合わせ、また他方は削り取りの領域の広さに合わせることで、任意形状のポケットを加工する新規なトロコイド加工方法を提供することを目的とする。
【解決手段】エンドミル工具ＥＭのトロコイドの円弧Ｆ１の大きさを変化させながら加工するとき、円弧Ｆ１の一方は加工形状の輪郭Ｌａに合わせ、また他方は削り取りの領域の広さＳに合わせることで、任意形状のポケットを加工する高速ポケット加工方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、エンドミル工具によりポケットを加工するトロコイド加工方法に係り、特に、トロコイドの円弧の大きさを無干渉領域の広さに対応して変化させながら加工する新規なトロコイド加工方法に関するものである。

従来、工作機械のエンドミルにてポケット加工をする場合、溝加工，アップカット，ダウンカットの３つが存在する。その具体例を図４，５により説明する。ワークＷの上面Ｗ１に対してポケットＷ２をエンドミルＥＭにより加工するときは、エンドミルＥＭを往路１，復路２の往復経路を移動させ、且つこの区間を所定のピッチＰで移行させている。上記エンドミルＥＭが往路１上を移動時にはアップカットとなり、復路２上を移動時にはダウンカットとなる。上記アップカットの高速送りにて、エンドミルＥＭに負荷が掛かり、エンドミルを折損してしまう。

また、上記往路１，復路２の往復経路を移動させるエンドミルＥＭのポケットでは、図５に示すように、ポケットＷ２の所定深さＤに対して細分割した切り込み深さＤ１・・・で数回にわたり切り込み、所要のポケット加工を長時間をかけて行っている。（例えば、特許文献１を参照。）
特開平０１−３０１００９

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、トロコイドの円弧の大きさを変化させながら加工するするとき、円弧の一方は加工形状の輪郭に合わせ、また他方は削り取りの領域の広さに合わせることで、任意形状のポケットを加工する新規なトロコイド加工方法を提供することを目的とする。

本発明の請求項１は、エンドミル工具の動きをトロコイドの円弧で形成し、この円弧の大きさを変化させながら加工し、各トロコイドの円弧上の１点をポケットの領域に合わせ、他方はポケット領域内の削り残し部分のある方向に向けて、加工領域の範囲内でトロコイド円弧を拡大しながら切削を行うことを特徴とするトロコイドによる高速ポケット加工方法である。

本発明の請求項２は、エンドミル工具の動きをトロコイドの円弧で形成し、この円弧の大きさを変化させながら加工し、各トロコイドの円弧Ｆ１の一方は加工形状の外周輪郭に合わせ、他方はポケット領域内の削り残し部分のある方向に向けて、ポケット内の島（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）との干渉を示す共通集合の関係式Ｆ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０の直前までトロコイド円弧Ｆ１の半径を増大させて任意形状のポケットを加工することを特徴とするトロコイドによる高速ポケット加工方法である。

本発明の請求項１によると、エンドミル工具のトロコイドの円弧の大きさを変化させながら任意形状のポケット加工を行うことができるとともに、ポケット内に島があると、円弧の他方は削り取りの領域の広さに合わせることでこれに干渉されず、任意形状のポケットを高速に実行できる。特に、ポケットの所定深さに対し１回の切り込みで良く、大幅な加工時間の短縮化が図れる。

また、本発明の請求項１によると、トロコイドの円弧の大きさを変化させながら加工するするとき、円弧の一方は加工形状の輪郭に合わせ、また他方は削り取りの領域の広さに合わせることで、任意形状のポケットを加工するから、切削方法がダウンカットに一定してエンドミルの性能を１００％引き出すことができ、加工能率を高めるとともに、エンドミルの寿命を長くできる効果がある。

本発明の請求項２によると、エンドミル工具のトロコイドの円弧Ｆ１の大きさを変化させながら任意形状のポケット加工を行うことができるとともに、ポケット内に島があると、円弧Ｆ１の他方は削り取りの領域の広さＦ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０に合わせることでこれに干渉されず、任意形状のポケットを高速処理のもとに実行できる。

また、本発明の請求項２によると、エンドミル工具のトロコイドの円弧Ｆ１の大きさを変化させながら任意形状のポケット加工を行うことができるとともに、ポケット内に島があると、円弧Ｆ１の他方は削り取りの領域の広さＦ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０に合わせることでこれに干渉されず、任意形状のポケットを上記演算式のもとに高速処理できる効果が発揮される。

以下、図面に示す実施形態について説明する。図１は本発明のトロコイドによるポケット加工方法の斜視図であり、図２，３は本発明のトロコイドによるポケット加工方法の平面図である。

図１，２において、ワークＷは所定の深さＤと左右寸法Ｌ及び前後寸法Ｍに定めたポケットＷ２を所定半径Ｆ０のエンドミルＥＭにより、トロコイドの円弧Ｆ１の大きさを変化させながら加工する。上記加工において、エンドミルＥＭを所定の深さＤとし、円弧半径Ｆ１の一方は加工形状の輪郭Ｌａに合わせ、すなわち、トロコイドの円弧上の１点をポケットの領域に合わせる。また、円弧半径Ｆ１の他方はポケット領域内の削り残し部分のある方向に向け、且つ削り取りの領域の広さＳに合わせることで、任意形状のポケットＷ２を加工する。

上記エンドミルＥＭは、加工形状の輪郭Ｌａに円弧Ｆ１の一方側を最小半径で沿わせ、他方側は削り取りの領域の広さＳに応じてその円弧Ｆ１の半径を増大させて行く。この時のエンドミルＥＭの回転は、図２に示すように、ダウンカット方向に指令される。そして、ポケット内の島等（Ｆ２）に干渉する関係式Ｆ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０の直前まで円弧Ｆ１の半径を増大させて任意形状のポケットを加工する。

続いて、エンドミルＥＭを加工形状の輪郭Ｌａに沿って円弧Ｆ１の一方側を所定ピッチｐ１だけ進め、この加工位置ｐ１において、上記と同様に他方側を削り取りの領域の広さＳに応じてその円弧Ｆ１の半径を増大させて行く。以下、エンドミルＥＭを加工形状の輪郭Ｌに沿って円弧Ｆ１の一方側を同一の所定ピッチｐ１だけ矢印方向へ進め、且つダウンカットと円弧Ｆ１の半径を増大させながらポケット全体の加工を完了する。

上記ポケット加工方法を、図３により具体的に説明する。図３はポケットＷ２内に、多数の島である干渉物Ｆ２，Ｆ３〜Ｆｎが存在する加工方法を示している。まず、エンドミルＥＭは、ポケットＷ２の左下のスタート点（ａ）から始まり、（ｂ），（ｃ），（ｄ）を経由して（ａ）に戻るように、加工形状の輪郭Ｌａに円弧Ｆ１の一方側を最小半径で沿わせる。そして、エンドミルＥＭの他方側は、削り取りの領域の広さＳに応じてその円弧Ｆ１の半径をダウンカットしながら増大させて行く。

即ち、ポケット内の島等（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）に干渉する関係式Ｆ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０の直前まで円弧Ｆ１の半径を増大させて任意形状のポケットを加工する。続いて、エンドミルＥＭを加工形状の輪郭Ｌａに沿って弧Ｆ１の一方側を同一の所定ピッチｐ１だけ矢印方向へ進め、以下同様にして、ダウンカットと円弧Ｆ１の半径を島等（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）に干渉する関係式Ｆ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０の直前まで増大させながらポケット全体の加工を完了する。

本発明は、前記のよう作用し、以下のような効果を発揮する。まず、エンドミル工具のトロコイドの円弧の大きさを変化させながら任意形状のポケット加工を行うことができるとともに、ポケット内に島があると、円弧の他方は削り取りの領域の広さに合わせることでこれに干渉されず、任意形状のポケットを高速に実行できる。特に、ポケットの所定深さに対し１回の切り込みで良く、大幅な加工時間の短縮化が図れる。

次に、エンドミル工具のトロコイドの円弧Ｆ１の大きさを変化させながら任意形状のポケット加工を行うことができるとともに、ポケット内に島があると、円弧Ｆ１の他方は削り取りの領域の広さＦ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０に合わせることでこれに干渉されず、任意形状のポケットを高速処理のもとに実行できる。

本発明は、上記実施例に限定されることなく、発明の要旨内での設計変更が可能である。

難削材であるＳＫＤ（ＨＲＣ６０）等の加工にも応用できる。

本発明のトロコイドによるポケット加工方法の斜視図である。本発明のトロコイドによるポケット加工方法の平面図である。本発明のトロコイドによるポケット加工方法の平面図である。従来例のポケット加工を示す平面図である。従来例のポケット加工を示す断面図である。

符号の説明

ＥＭエンドミル
Ｄ切り込み深さ
Ｓ領域の広さ
Ｆ０エンドミルの円弧半径
Ｆ１円弧半径
Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ島等
Ｌａ加工形状の輪郭
Ｐ１ピッチ
Ｗワーク
Ｗ１上面
Ｗ２ポケット

Claims

エンドミル工具の動きをトロコイドの円弧で形成し、この円弧の大きさを変化させながら加工し、各トロコイドの円弧上の１点をポケットの領域に合わせ、他方はポケット領域内の削り残し部分のある方向に向けて、加工領域の範囲内でトロコイド円弧を拡大しながら切削を行うことを特徴とするトロコイドによる高速ポケット加工方法。
エンドミル工具の動きをトロコイドの円弧で形成し、この円弧の大きさを変化させながら加工し、各トロコイドの円弧Ｆ１の一方は加工形状の外周輪郭に合わせ、他方はポケット領域内の削り残し部分のある方向に向けて、ポケット内の島（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）との干渉を示す共通集合の関係式Ｆ１∩（Ｆ２，Ｆ３・・・Ｆｎ）≧０の直前までトロコイド円弧Ｆ１の半径を増大させて任意形状のポケットを加工することを特徴とするトロコイドによる高速ポケット加工方法。