JP2005059200A - 機械加工装置および機械加工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 非回転工具21を用いて3次元自由曲面の各等高線に沿って被削材13に対して工具21に相対的な加工運動を与えると同時に、工具21のすくい角を一定に保つように、工具21の回転位置を制御する。また、少なくとも3つの異なる方向の振動を工具21と被削材13の少なくとも一方に重畳的に与え、各方向の振動の振幅と位相および周波数を変化させることで、被削材13に対して工具21に相対的に与える振動の軌跡および方位を任意に選択して機械加工を行う。機械加工装置は、上記のように工具21の動作制御を行なう制御部を備える。
【選択図】 図7
Description
Claims (13)
- 中心軸回りの回転運動が主たる加工運動とはならない非回転工具を用いて3次元自由曲面の等高線加工を行う機械加工法であって、
前記3次元自由曲面の各等高線に沿って被削材に対して前記工具に相対的な加工運動を与えると同時に、前記工具の刃先のすくい角を一定に保つように、前記工具の回転位置を制御することを特徴とする、機械加工法。 - 前記工具の刃先形状、前記工具の代表点に対する前記刃先の位置、および前記被削材の加工形状に基づき、加工点において前記工具の刃先が加工面に常に接するように、前記被削材に対して前記工具の代表点に与える相対的な加工運動の軌跡を補正制御する、請求項1に記載の機械加工法。
- 前記等高線に沿った加工運動から次の隣接する等高線に沿った加工運動に至るまでの間に徐々に高さを変えることにより、各等高線間の移動を間欠的に行うことなく、連続的に加工運動を継続する、請求項1に記載の機械加工法。
- 前記等高線から次の隣接する等高線に移る際に、前記工具を回転させながら前記隣接する等高線への移動を行うことにより、前記工具の逃げ面と前記被削材との干渉を回避するとともに、前記工具の回転運動の誤差による仕上げ面粗さの劣化を抑制する、請求項1に記載の機械加工法。
- 被削材に対して工具を相対的に振動させながら機械加工を行う機械加工法であって、
少なくとも3つの異なる方向の振動を前記工具と前記被削材の少なくとも一方に重畳的に与え、各方向の振動の振幅と位相および周波数を変化させることで、前記被削材に対して前記工具に相対的に与える振動の軌跡および方位を任意に選択して機械加工を行うことを特徴とする、機械加工法。 - 前記工具と前記被削材の少なくとも一方に共振周波数近傍の振動を与える、請求項5に記載の機械加工法。
- 加工方向に前記工具を移動するに伴って、前記被削材の加工面方位、加工抵抗の大きさまたは方向、または切りくず流出速度の大きさまたは方向が変化する場合に、
前記加工方向における前記被削材の加工面方位、加工抵抗の大きさまたは方向、または切りくず流出速度の大きさまたは方向の変化に応じて、前記工具に与える振動の軌跡または方位を変化させながら機械加工を行う、請求項5または請求項6に記載の機械加工法。 - 加工方向に前記工具を移動するに伴って、前記被削材の加工面方位、加工抵抗の大きさまたは方向、または切りくず流出速度の大きさまたは方向が変化する場合に、
前記加工方向における前記被削材の加工面方位、加工抵抗の大きさまたは方向、または切りくず流出速度の大きさまたは方向が変化する範囲に応じて、前記工具に与える振動の軌跡または方位を予め設定して機械加工を行う、請求項5または請求項6に記載の機械加工法。 - 前記被削材の加工面の法線方向が加工方向に前記工具を移動するに伴って変化し、
前記加工方向および前記被削材の加工面の法線方向に対する前記工具の刃先のすくい面の角度を一定に保ちながら機械加工を行う、請求項5または請求項6に記載の機械加工法。 - 中心軸回りの回転運動が主たる加工運動とはならない非回転工具を用いて3次元自由曲面の等高線加工を行う機械加工装置であって、
前記工具を被削材に対して相対的に少なくとも一つの方向に振動させるアクチュエータおよびこれを制御する制御部と、
前記被削材と前記工具の間に、前記3次元自由曲面の等高線に沿った加工運動および各等高線間の送り運動を与える駆動装置と、
前記工具を回転させる回転駆動装置とを備え、
前記制御部は、前記3次元自由曲面の各等高線に沿って、前記被削材に対して前記工具に相対的な加工運動を与えると同時に、前記工具の刃先のすくい角を一定に保つように、前記工具の動作および回転位置を制御する、機械加工装置。 - 3次元自由曲面の等高線加工を行う機械加工装置であって、
ヘール工具と、
被削材と前記ヘール工具との間に、前記3次元自由曲面の等高線に沿った加工運動および各等高線間の送り運動を与える駆動装置と、
前記ヘール工具を回転させる回転駆動装置と、
前記3次元自由曲面の各等高線に沿って、前記被削材に対して前記ヘール工具に相対的な加工運動を与えると同時に、前記ヘール工具の刃先のすくい角を一定に保つように、前記ヘール工具の動作および回転位置を制御する制御部とを備えた、機械加工装置。 - 被削材に対して工具を相対的に振動させながら機械加工を行う機械加工装置であって、
前記工具を前記被削材に対して相対的に第1方向に振動させる第1アクチュエータと、
前記工具を前記被削材に対して相対的に第2方向に振動させる第2アクチュエータと、
前記工具を前記被削材に対して相対的に第3方向に振動させる第3アクチュエータと、
前記被削材に対して前記工具に相対的に与える振動の軌跡および方位を任意に選択し得るように前記第1、第2および第3アクチュエータの動作を制御する制御部と、
を備えた機械加工装置。 - 被削材に対して相対的に楕円振動する工具を用いて3次元自由曲面の等高線に沿った機械加工を行う機械加工装置であって、
軸方向における先端部から当該軸方向と垂直な方向までの90度の角度範囲にわたって延びる切刃を有する工具と、
前記工具の刃先を前記被削材に対して相対的に楕円振動させるアクチュエータと、
前記90度の角度範囲内の所定の方向と前記工具の送り方向とを含む面内で前記工具の刃先を楕円振動させるように前記アクチュエータの動作制御を行う制御部と、
前記被削材に対し相対的に前記工具を駆動することで前記3次元自由曲面の等高線に沿った加工運動および送り運動を与える駆動装置と、
前記工具の軸回りに前記工具を回転駆動する回転駆動装置とを備え、
前記制御部は、前記3次元自由曲面の等高線に沿って前記被削材に対して相対的に前記工具の刃先に楕円振動を与えると同時に前記工具の刃先のすくい角を一定に保つように、前記工具の動作および回転位置を制御する、機械加工装置。
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