JP2006312223A - Cutting apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば切削加工で発生する切屑を細かく分断し、きれいな加工面を得る切削加工装置、及び方法に関する。 The present invention relates to a cutting apparatus and method for finely dividing chips generated by cutting, for example, and obtaining a clean processed surface.
従来、金属材料や樹脂材料の切削加工において、内面切削をする場合、切屑の排出は加工面をきれいに保つためには重要な課題となる。
切屑には大きく分けて不連続切屑と連続切屑の2つがあり、特にアルミニウムのような材料に代表される破壊なしにせん断変形を起こすのに十分な靱性を持っている場合、得られる切屑は連続切屑と呼ばれる細長い切屑が発生し易くなる。
このような切屑は、高速切削で生じ易く、また低速でも切屑と工具すくい面間の摩擦が小さいことでも発生し易い。つまり、仕上げ加工等の条件の場合は、連続切屑が発生し易い。
2. Description of the Related Art Conventionally, when cutting an inner surface in cutting a metal material or a resin material, chip discharge is an important issue in order to keep the processed surface clean.
There are two types of chips: discontinuous chips and continuous chips, and the resulting chips are continuous if they have sufficient toughness to cause shear deformation without fracture typified by materials such as aluminum. It becomes easy to generate elongate chips called chips.
Such chips are likely to be generated by high-speed cutting, and are also easily generated by low friction between the chip and the tool rake face even at a low speed. That is, in the case of conditions such as finishing, continuous chips are likely to be generated.
切削加工において連続切屑は、切削状況が良好であることを示すことが多く、切屑排出の点から見ても、一般的には望ましい。しかし、細長く伸びた連続切屑は、工具や非加工物に巻きつき、加工面に悪影響を及ぼすこともある。特に、内面切削する場合には、切屑の逃げ場が限定されるため、連続切屑によってその排出の妨げとなり、結果、切削面を傷つけたり、刃先を傷めたり、最悪の場合には機械を壊すこともあり、障害になり易い。
つまり、排出される連続切屑は適度に分断される必要があり、特に内面切削に関しては、切屑の排出性の面でも、加工の妨げになることが多い点においても、連続切屑は好ましくない。
In cutting, continuous chips often indicate that cutting conditions are good, and are generally desirable from the viewpoint of chip discharge. However, continuous elongated chips can wrap around tools and non-worked objects, and can adversely affect the machined surface. Especially when cutting the inner surface, the chip escape area is limited, so the continuous chip prevents the chip from being discharged. As a result, the cutting surface may be damaged, the cutting edge may be damaged, and in the worst case, the machine may be broken. Yes, easy to get in the way.
That is, the continuous chips to be discharged need to be appropriately divided. In particular, with respect to internal cutting, continuous chips are not preferable in terms of chip dischargeability and often in the process.
そこで、こうした連続切屑を分断し、排除する必要がある。
連続切屑の分断に関しては、特許文献1のような方法が開示されている。
特許文献1には、チップブレーカに関する技術、特にチップブレーカつきのダイヤモンド又は立方晶窒化硼素焼結体切削工具が公開されており、切削工具のチップの刃先形状に関する内容である。
一般的にチップブレーカは、細長く直線に伸び易い連続切屑に、工具の刃先に工夫をすることによって、切屑に折れを生じさせ、分断あるいはカールさせ、工具や加工面に巻きついたり巻き込まれたりするのを押さえる働きをするもののことを言う。
Therefore, it is necessary to divide and remove such continuous chips.
Regarding the division of continuous chips, a method as disclosed in
In general, a chip breaker is a continuous chip that is elongated and easily stretched in a straight line. By devising the cutting edge of the tool, the chip breaks, breaks or curls, and wraps around or winds around the tool or work surface. The thing that works to hold down.
図12にチップブレーカ100の形状が示されており、切削工具の刃先近傍に、凸状、または凸と凹を組み合わせの形状で形成された工具すくい面であるチップブレーカ100が、レーザー加工後、遊離研磨砥粒を用いた研磨方法によって研磨されて設けられているので、切屑切削性に優れ、かつ長寿命なチップブレーカ付き硬質焼結切削工具を示している。
このチップブレーカ100によって、連続切屑を確実にカールさせ分断し、加工への悪影響を抑えることが可能となる。
FIG. 12 shows the shape of the
With this
一方、特許文献2では、切屑回収機を設け、そちらで切屑を分断して回収を行う方法を開示している。
図13がその構成を示した図である。また図14にその吸込口の内部構成を示している。この方法では、切削部付近にノズルを配置し、ノズル後方かブロア等の送風機で吸引することで、切屑を細かくしつつ回収する。
On the other hand,
FIG. 13 is a diagram showing the configuration. FIG. 14 shows the internal structure of the suction port. In this method, a nozzle is disposed in the vicinity of the cutting portion, and the chips are collected while being finely divided by suctioning with a blower or the like behind the nozzle or a blower.
ところで、ワークの加工精度を上げるという目的では、加工に振動を組み合わせた方法が知られている。
特許文献3には、超音波振動を利用するバイスの技術が開示されている。
図15には、特許文献3に係るバイスの側面図が示されている。また図16にはバイス部203aの拡大図斜視図が示されている。
特許文献3のバイス装置は、固定部201bとバイス部203aによってバイスした状態で、前述の電圧アクチュエータ212a、212b、212cを微動させることにより、ワークの平行度を容易かつ確実に出すことができる。
またこのような微動を与えることで、ワーク自体も微動状態となり、切削抵抗が低減し、熱歪みが少なく、容易に精密切削できるという効果を奏する。
By the way, for the purpose of increasing the machining accuracy of a workpiece, a method combining vibration with machining is known.
Patent Document 3 discloses a vice technique using ultrasonic vibration.
FIG. 15 shows a side view of a vise according to Patent Document 3. As shown in FIG. FIG. 16 is an enlarged perspective view of the
The vise device of Patent Document 3 can easily and reliably bring out the parallelism of the workpiece by finely moving the
Further, by giving such a fine movement, the workpiece itself is also in a fine movement state, and there is an effect that the cutting resistance is reduced, the thermal distortion is small, and the precision cutting can be easily performed.
このような振動を利用した発明は特許文献4に示されるような加工機にも用いられる。
特許文献4に開示される振動切削技術または振動切削方法は、穴あけ加工や、ねじ切り加工に応用され、加工機側を微振動させることによって、特許文献3同様に切削抵抗の低減と、加工精度の向上を目的としている。
図17は特許文献4の振動切削装置について示されている。振動切削ユニット301は、ユニット本体303を備えており、ユニット本体303はドリルスリーブ305が、軸受部材307を介して回転可能に取り付けられている。
ドリルスリーブ305の内側にはドリルシャフト306がZ方向に移動可能に収納されていて、このドリルシャフト306の先端には、コレットチャック315が取り付けられていて、このコレットチャック315はキャップ317によって固定されている。また、コレットチャック315にはドリル319が取り付けられている。
The invention using such vibration is also used in a processing machine as shown in Patent Document 4.
The vibration cutting technique or the vibration cutting method disclosed in Patent Document 4 is applied to drilling and thread cutting, and by causing the processing machine to vibrate slightly, the cutting resistance can be reduced and the processing accuracy can be reduced as in Patent Document 3. The purpose is to improve.
FIG. 17 shows a vibration cutting apparatus of Patent Document 4. The
A
また、ドリルシャフト306の段付部306aとドリルスリーブ305の段付部305aの間にはコイルスプリング308が設けられ、ドリルシャフト306はコイルスプリング308によって、常時Z方向に付勢されている。そして、切削加工時においてワーク359がドリル319に当接したとき、コイルスプリング308の付勢力に抗して僅かな量だけZ方向上側に戻されることになる。なお、その戻り量はドリルシャフト306の段付部306aがドリルスリーブ305の段付部305aに当接する範囲を限界としている。
A
ドリルスリーブ305の後端部にはカム321がナット323によって取り付けられている。ドリルスリーブ305側には軸方向に延長されたキー322が設けられ、一方、カム321側には軸方向に延長されたキー溝324が形成されている。これらキー322がキー溝324に係合することにより、カム321はドリルスリーブ305に回転方向に一体化されている。また、ドリルシャフト306の後端部はドリルスリーブ305の後端部より突出していて、ナット326によって固定されている。このナット326のドリルシャフト306の後端部に対する螺合量を調整することにより、コイルスプリング308の強さを調整・設定するものである。
A
また、カム321の図中左側には板体325が配置されていて、この板体325はユニット本体303に固定されている。カム321には突起327が突設せれていて、一方、板体325側には、支持具329が取り付けられている。支持具329は、板体325に形成された円弧状開口部に取り付けられていて、円弧状開口部の範囲内で任意の位置に取り付け・固定されるようになっている。即ち、支持具329は、ボルト330とナット332を螺合させることにより、円弧状開口部の任意の位置に取り付けられる構成になっている。
A
突起327とボルト330の先端部との間には弾性部材としてのコイルスプリング333が張設されていて、カム321はこのコイルスプリング333によって常時付勢されている。また、支持具329の円弧状開口部における取り付け位置を適宜調整することによりコイルスプリング333のばね力を調整するようにしている。
このように構成されることにより、特許文献4の振動切削装置は以下の作用効果を奏する。
まず、主軸に把持されているワーク359は、主軸によって矢印aの方向に回転している。一方、振動切削ユニット301側のカム321はコイルスプリング333によって回動付勢されている。
A
By being configured in this way, the vibration cutting device of Patent Document 4 has the following effects.
First, the
その状態で主軸台をZ軸方向に所定の送り速度で移動させていく。それによって、ワーク359の先端がドリル319に当接・押圧することになる。最初にワーク359がドリル319に接触してから最初の切削が開始されるまでの間は、ワーク359に前進に伴ってドリル319及びドリルシャフト306がコイルスプリング308の付勢力に抗して僅かな量だけ押し戻される。
さらに、回転しているワーク359がドリル319側にワーク359側の回転が伝達され、それによって、ドリルスリーブ305及びカム321にも同方向の回転が伝達されることになる。カム321は、コイルスプリング333の付勢力に抗して、図15手前方向に回転し、コイルスプリング333は弾性変形することによって、弾性力が蓄勢されることになる。
In this state, the headstock is moved at a predetermined feed speed in the Z-axis direction. As a result, the tip of the
Further, the
コイルスプリング333の弾性変形量がある一定以上を越えると、コイルスプリング333に蓄勢された力が、ワーク359に対するドリル319の切削抵抗よりも勝り、ワーク359の矢印aとは逆方向に回転し、コイルスプリング333は元の状態に戻る。そして、再びワーク359の加工が進むにつれてコイルスプリング333に蓄勢される。これを繰り返すことで、所望の加工が施されることになる。
When the amount of elastic deformation of the
このような方法が従来とられてきたが、大量生産するラインへの適用を考えると、何れの方法も適当ではない。
特許文献1に示されるようなチップブレーカを備えた刃物は、高価なうえ欠損し易いので、大量生産ラインではコスト削減の足かせとなりかねない。また、一般的に特許文献1に示すような、ダイヤモンドや立方晶窒化硼素焼結体切削工具といった、特殊な刃物についてのチップブレーカは市販されておらず、入手し辛い点も問題となる。
また、特許文献2の方法は、分断という意味では確実な方法であるが、内面切削であり、製品固定で刃物を回転させて加工するという特性上、吸引口を設ける場所に制限があり、吸引口を切削部位に近づけることが難しく、吸引口に行くまでは連続切屑が長いままであるのでは、途中で別の部分に絡んでしまうことも考えられ問題となる可能性が高い。
また、特許文献3及び特許文献4に方法によっては、加工精度の向上ということが期待できるが、確実な連続切屑の分断ということを考慮してはおらず、確実な連続切屑の分断が出来なかった。
Although such a method has been conventionally used, any method is not suitable in consideration of application to a mass production line.
A blade provided with a chip breaker as disclosed in
In addition, the method of
Further, depending on the method in Patent Document 3 and Patent Document 4, it can be expected that the machining accuracy is improved, but it is not considered that the continuous chip is reliably cut, and the continuous chip cannot be cut reliably. .
そこで、特許文献5に開示されるような方法を取ることも考えられる。特許文献5では振動バイトによる切削方法として、加工軌跡を制御することによって、確実に切屑を分断しうる技術を紹介している。
特許文献5においては、図18に示すようにバイト401に備えられた切刃402に与えられる振動の波形が三角波形とされており、かつ、この振動の振幅a1はa1=f1/2に設定されている。
そして、この切刃402の回転周期ttotalにおいて、切刃402が最も送り方向F側に触れた最先端位置Aから最も送り方向Fの後方側に触れた最後端位置Bに至るまでの時間tdは、ワークWの回転周期Tに対してtd=T/40とされており、かつ、切刃402がこの最後端位置Bから次に最先端位置Aに至るまでの時間tuは、tu=3×T/10とされており、従ってtd/tu、即ち、td≠tuとされるとともに、n=3としたときに、T=ttotal×n+tdが満たされることになる。
Therefore, it is conceivable to adopt a method as disclosed in Patent Document 5. Patent Document 5 introduces a technique capable of reliably cutting chips by controlling a machining locus as a cutting method using a vibration tool.
In Patent Document 5, as shown in FIG. 18, the waveform of vibration applied to the
Then, in the rotation period t total of the
このような振動が与えられた切刃402が相対的にワークWの外周面に対して描く軌跡Lは、その回転周期ttotalにおいて、図19に示すようにワーク回転方向Cの後方側に向け、最後端位置Bから送り方向F側に緩やかに延びて最先端位置Aに至り、この最先端位置Aにおいて折れ曲がった後、急角度で送り方向Fの後方側に後方側に延びて最後端位置Bに至るように振れることとなり、かつ、このような送り方向Fと送り方向F後方側への触れを、振動が与えられない場合に描く軌跡Loを中心として繰り返しつつ、Loも沿ってワーク回転方向Cの後方側に向かうに従い送り方向F側に向かう螺旋状をなすことになる。
Locus L of the
そしてこの軌跡L上において、ある最先端位置Aからワーク回転方向Cの公報に一周する間に、切刃402は送り方向Fに3回、送り方向Fの後方側に4回振れ、このためこの最先端位置Aから一周した位置には、4回目に送り方向Fの後方側に振れた最後端位置Bに位置し、しかもこの切刃402の振動の振幅a1は切刃402の一周当たりの送りf1の1/2に等しいから、これら最先端位置Aと最後端位置Bとは送り方向Fおよびワーク回転方向Cに一致して配置される。従って、かかる振動を与えられた切刃402によって生成される切屑は、ワークWが一周する間に、最先端位置Aと最後端位置Bとが一致する位置において、少なくとも3つに分断されることになる。
なお、切刃402の振動の振幅a1をa1<f1/2とした場合には、最先端位置Aとこれから一周した最後端位置Bとは、一致することはないものの、送り方向Fに近接することとなり、これにより切屑には幅狭となる部分が形成されて、ここから切屑の折断が即されることとなる。
Then, on this locus L, the
When the vibration amplitude a 1 of the
なお、特許文献5には切刃402を振動させる具体的な方法は直接的には開示されていないが、特許文献6や特許文献7のような方法で振動させることが知られている。
しかしながら、特許文献5に示されるようなバイト本体に設けられた切刃を、その送り方向に振動させつつ送り出してワークを切削する方法では、多軸ボーリング加工のように、加工する軸の多い加工方法には向いておらず、実現は困難である。実際に特許文献5の方法を多軸ボーリング加工に適用する場合は、ボーリング加工軸1つずつに振動を発生させる装置を取り付けるか、軸頭全体を振動させる必要がある。
加工軸1つずつに取り付ける方法は、軸と軸との隙間に振動を発生させる装置を取り付けなければならず、特許文献6や特許文献7の方法では多くのスペースを必要とするために、適用は難しく、軸頭全体を振動させる方法では、軸頭自体がかなりの重量になってしまい、振動させるために巨大な油圧シリンダ等のアクチュエータを設ける等、重量によって発生する慣性力を相殺するだけの振動発生装置が必要となり、そのような装置を精度良く制御するのは困難である。
仮に実現可能であったとしても、多くのコストがかかってしまって現実的ではない。
However, in the method of cutting a workpiece by feeding a cutting blade provided in a bite body as shown in Patent Document 5 while vibrating in the feeding direction, machining with many axes to be machined, such as multi-axis boring. It is not suitable for the method and is difficult to realize. When the method of Patent Document 5 is actually applied to multi-axis boring, it is necessary to attach a device for generating vibration to each boring shaft or to vibrate the entire shaft head.
The method of attaching to each processing shaft must be equipped with a device that generates vibration in the gap between the shafts, and the methods of Patent Literature 6 and Patent Literature 7 require a lot of space, and are therefore applicable. In the method of vibrating the entire shaft head, the shaft head itself becomes a considerable weight, and an actuator such as a huge hydraulic cylinder is provided to vibrate. A vibration generator is required, and it is difficult to control such a device with high accuracy.
Even if it is feasible, it costs a lot and is not realistic.
つまり、従来技術では、中ぐり加工のように、被加工物を固定し刃物を回転させて加工する場合の連続切屑の分断等には、各軸に対して振動機を取り付けるスペースが制限されるため、適当でないという問題があった。
本発明は、そうした問題点を解決するためになされたものであり、連続切屑が発生するような外面切削や、内面切削の加工条件においても、比較的安価に、確実に連続切屑を分断できる手段を提供することを目的とする。
In other words, in the prior art, the space for attaching the vibrator to each axis is limited in the case of continuous chip cutting when the workpiece is fixed and the blade is rotated as in boring, for example. Therefore, there was a problem that it was not appropriate.
The present invention has been made in order to solve such problems, and is a means for reliably cutting continuous chips relatively inexpensively even in the processing of external surface cutting and internal surface cutting in which continuous chips are generated. The purpose is to provide.
本発明に係る切削加工装置、及び方法は、次のような構成を有している。
(1)被加工物を加工するための刃物があって、前記刃物が刃物固定体に固定され、前記刃物固定体が直動機構によって他方に接近するように送られ、前記刃物固定体が回転機構によって送り方向と平行となる回転軸を中心として回転されることで、前記被加工物に前記回転軸を中心軸とする円筒形状加工面を形成する切削加工装置において、前記被加工物を固定する板状部材と、前記板状部材を板厚方向に振動させる振動用アクチュエータと、前記板状部材を固定する板状部材固定治具とを備え、前記振動アクチュエータにより、前記板状部材の所定の位置で振幅を最大として振動させ、振幅と振動数を調整する、被加工物固定ユニットを有し、前記板状部材を振動させることで前記被加工物を振動させ、前記刃物固定体を前記回転機構で回転させ、前記直動機構で前記加工物固定ユニット側に送ることで、前記刃物が前記被加工物の前記円筒形状加工面に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工する制御装置を有することを特徴とする。
The cutting apparatus and method according to the present invention have the following configuration.
(1) There is a blade for machining a workpiece, the blade is fixed to a blade fixing body, and the blade fixing body is fed so as to approach the other by a linear motion mechanism, and the blade fixing body rotates. The workpiece is fixed in a cutting apparatus that forms a cylindrical machining surface with the rotation axis as a central axis on the workpiece by being rotated about a rotation axis that is parallel to the feed direction by a mechanism. A plate-like member that vibrates, a vibration actuator that vibrates the plate-like member in a plate thickness direction, and a plate-like member fixing jig that fixes the plate-like member. A workpiece fixing unit that vibrates with the maximum amplitude at the position and adjusts the amplitude and frequency, vibrates the workpiece by vibrating the plate-like member, and With rotating mechanism A control device that processes the workpiece while drawing a wavy trajectory with respect to the cylindrical processing surface of the workpiece by rotating and sending the workpiece to the workpiece fixing unit side by the linear motion mechanism It is characterized by having.
ここでいう振動用アクチュエータとは、例えば、油圧シリンダ等高い周波数の振動を発生しうるアクチュエータであり、バルブ制御アンプ等で制御されるもののことを言う。空圧シリンダや、モータとカムを組み合わせたものを適用することも考えられるが、空圧シリンダでは高応答かつ高圧力を発生しうるものが少なく、モータとカムの組み合わせは、振幅を変更するのにカム交換を必要とするため、再現性の問題や交換の煩雑さがある。これらの問題を解決し得れば、空圧シリンダや、モータとカムの組み合わせを利用して振動を発生させてもよい。
また、ここでいう波状軌跡とは、例えば正弦波等の一定間隔で振幅するような軌跡のことをいい、被加工物と刃物固定体との相対速度を変化させることによって、被加工物加工面に波形の軌跡を描き出し、その軌跡が交差するように制御することで、結果的に連続切屑を分断することができる。この波形の軌跡は、正弦波に限定されず、三角波や矩形波等も含まれるものとする。
The vibration actuator here is an actuator that can generate high-frequency vibration, such as a hydraulic cylinder, and is controlled by a valve control amplifier or the like. Although it is possible to apply a pneumatic cylinder or a combination of a motor and a cam, there are few pneumatic cylinders that can generate high response and high pressure, and the combination of the motor and cam changes the amplitude. Since this requires cam replacement, there are reproducibility problems and replacement complexity. If these problems can be solved, vibration may be generated using a pneumatic cylinder or a combination of a motor and a cam.
The wavy trajectory here refers to a trajectory that swings at a constant interval, such as a sine wave, for example, and changes the relative speed between the work piece and the tool stationary body, thereby changing the work surface of the work piece. As a result, continuous chips can be divided by drawing the trace of the waveform and controlling the traces to intersect. The waveform trajectory is not limited to a sine wave, and includes a triangular wave, a rectangular wave, and the like.
(2)(1)に記載する切削加工装置において、前記板状部材の中央部には、前記板状部材の剛性を減少させるヌキ穴が形成され、前記板状部材の上端部が、前記板状部材固定治具に固定されることを特徴とする。
ここでいうヌキ穴とは、板状部材の中を切り取った形の穴のことを指しており、板状部材の剛性を調整するのに用いている。ヌキ穴の大きさ、形状等を工夫し、追加工してやることで、剛性を低下させることが可能である。
(3)(1)又は(2)に記載する切削加工装置において、前記被加工物固定ユニットが、前記板状部材が前記刃物固定体の送り方向と垂直になるようにベースに固定され、前記板状部材の上端部が、前記板状部材固定治具に固定され、前記板状部材の下端部が、前記振動が加えられる方向に対して規制されることを特徴とする。
(2) In the cutting apparatus described in (1), a hole for reducing the rigidity of the plate-like member is formed in the center portion of the plate-like member, and the upper end portion of the plate-like member is the plate. It is fixed to a shaped member fixing jig.
Here, the puncture hole refers to a hole formed by cutting out the inside of the plate-like member, and is used to adjust the rigidity of the plate-like member. It is possible to reduce the rigidity by devising the size, shape, etc. of the drill hole and performing additional machining.
(3) In the cutting apparatus described in (1) or (2), the workpiece fixing unit is fixed to a base so that the plate-like member is perpendicular to the feed direction of the blade fixing body, An upper end portion of the plate member is fixed to the plate member fixing jig, and a lower end portion of the plate member is restricted with respect to a direction in which the vibration is applied.
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する切削加工装置において、前記回転機構の回転数から求められる回転周波数をnHzとし、前記波状軌跡の振動数をfHzとすると、fがnの整数倍の近傍ではなく、前記刃物固定体の前記被加工物に対する、前記円筒形状加工面一周辺りの送り量が、前記波状軌跡の振幅の2倍以下であることで、加工によって発生する連続切屑を分断することを特徴とする。
ここでいう回転数から求められる回転周波数とは、刃物の回転速度は、被加工物の振幅回数と対比するために回転周波数nHzとして表したものであり、例えば刃物の回転数が600r.p.m.とすると、1分あたり600回転するので、1秒あたりの10回転。つまり、刃物の回転周波数nは10Hzとなる。
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載する切削加工装置を用い、前記刃物が前記被加工物の前記円筒形状加工面に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工することを特徴とする。
(4) In the cutting apparatus described in any one of (1) to (3), when the rotation frequency obtained from the rotation speed of the rotation mechanism is nHz and the vibration frequency of the wavy locus is fHz, f Is not in the vicinity of an integer multiple of n, but the amount of feed around the cylindrical machining surface with respect to the workpiece of the blade fixing body is less than twice the amplitude of the wavy trajectory, which is generated by machining. It is characterized by dividing continuous chips.
The rotational frequency obtained from the rotational speed referred to here is that the rotational speed of the blade is expressed as a rotational frequency nHz for comparison with the number of amplitudes of the workpiece. For example, the rotational speed of the blade is 600 r.s. p. m. Then, since there are 600 revolutions per minute, 10 revolutions per second. That is, the rotational frequency n of the blade is 10 Hz.
(5) Using the cutting apparatus according to any one of (1) to (4), the cutting tool draws a wave-like locus on the cylindrical processing surface of the workpiece while the workpiece is drawn. It is characterized by processing.
上記構成を有する切削加工装置、及び方法の作用効果について説明する。
本発明の切削加工装置、及び方法においては、
(1)被加工物を加工するための刃物があって、前記刃物が刃物固定体に固定され、前記刃物固定体が直動機構によって他方に接近するように送られ、前記刃物固定体が回転機構によって送り方向と平行となる回転軸を中心として回転されることで、前記被加工物に前記回転軸を中心軸とする円筒形状加工面を形成する切削加工装置において、前記被加工物を固定する板状部材と、前記板状部材を板厚方向に振動させる振動用アクチュエータと、前記板状部材を固定する板状部材固定治具とを備え、前記振動アクチュエータにより、前記板状部材の所定の位置で振幅を最大として振動させ、振幅と振動数を調整する、被加工物固定ユニットを有し、前記板状部材を振動させることで前記被加工物を振動させ、前記刃物固定体を前記回転機構で回転させ、前記直動機構で前記加工物固定ユニット側に送ることで、前記刃物が前記被加工物の前記円筒形状加工面に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工する制御装置を有することを特徴とするので、板状部材の弾性力を利用して少ない力で被加工物に対して振動を与え、被加工物の円筒形状加工面に対して波状軌跡を描いて連続切屑を確実に分断しうるという優れた効果を奏する。
The operation effect of the cutting apparatus and method which have the above-mentioned composition is explained.
In the cutting apparatus and method of the present invention,
(1) There is a blade for machining a workpiece, the blade is fixed to a blade fixing body, and the blade fixing body is fed so as to approach the other by a linear motion mechanism, and the blade fixing body rotates. The workpiece is fixed in a cutting apparatus that forms a cylindrical machining surface with the rotation axis as a central axis on the workpiece by being rotated about a rotation axis that is parallel to the feed direction by a mechanism. A plate-like member that vibrates, a vibration actuator that vibrates the plate-like member in a plate thickness direction, and a plate-like member fixing jig that fixes the plate-like member. A workpiece fixing unit that vibrates with the maximum amplitude at the position and adjusts the amplitude and frequency, vibrates the workpiece by vibrating the plate-like member, and With rotating mechanism A control device that processes the workpiece while drawing a wavy trajectory with respect to the cylindrical processing surface of the workpiece by rotating and sending the workpiece to the workpiece fixing unit side by the linear motion mechanism Because it is characterized by having a plate-like member, the workpiece is vibrated with a small force using the elastic force of the plate-like member, and a continuous chip is drawn by drawing a wavy locus on the cylindrical machining surface of the workpiece. There is an excellent effect that it can be surely divided.
また、振動を加えることによって、円筒形状加工面と刃物との切削抵抗を減少させ、スムーズに刃物を送ることで加工面をよりきれいに仕上げ得る。
さらに、刃物を固定する刃物固定体に振動機構を付加する必要が無いので多軸ボーリング加工のように軸数が多く、軸間がほとんど取れないような場合には、メリットが大きい。仮に刃物固定体側に振動機構を設ける必要があるとすると、刃物ごとに振動機構を設けるか、刃物固定体の集合である軸頭の送り機構に振動機構を付加する必要がある。前者の刃物ごとに振動機構を設ける場合、コンパクトな振動機構であっても、軸間の制限によりかなり制約を受けてしまうことは容易に予想されるし、後者の軸頭の送り機構全体を振動させるような振動機構は、かなりの質量を速い周期で振動させる必要があるので、巨大な振動機構が必要になるというデメリットがある。よって、被加工物側を振動させることによって、これらの問題を解決している。
Further, by applying vibration, the cutting resistance between the cylindrical processed surface and the cutting tool is reduced, and the cutting surface can be smoothly finished by smoothly feeding the cutting tool.
Further, since it is not necessary to add a vibration mechanism to the blade fixing body for fixing the blade, there is a great merit when the number of axes is large and the distance between the shafts can hardly be obtained as in multi-axis boring. If it is necessary to provide a vibration mechanism on the blade fixing body side, it is necessary to provide a vibration mechanism for each blade, or to add a vibration mechanism to the feed mechanism of the shaft head that is a set of the blade fixing bodies. When a vibration mechanism is provided for each of the former blades, it is easily expected that even a compact vibration mechanism will be considerably restricted due to the restriction between the shafts, and the entire feed mechanism of the latter shaft head vibrates. Such a vibration mechanism has a demerit that a large vibration mechanism is necessary because a considerable mass needs to be vibrated at a high cycle. Therefore, these problems are solved by vibrating the workpiece side.
(2)(1)に記載する切削加工装置において、前記板状部材の中央部には、前記板状部材の剛性を減少させるヌキ穴が形成され、前記板状部材の上端部が、前記板状部材固定治具に固定されることを特徴とするので、板状部材の剛性をヌキ穴の大きさで調整することができ、板状部材の形状にとって剛性が調整されるので、一度調整を行ってしまえば、同じ形状の被加工物には調整を行うことなく用いることが可能となり、大量生産にとってはメリットが高い。さらに、板状部材の剛性をヌキ穴によって調整するという単純な方法をとっているために、イニシャルコストが少なくて済むというメリットもある。
さらに、板状部材の上端部を固定し、下端部を振動方向に規制しているので、板状部材が振動を加えられる部分を中心に前後に振動することが可能である。
また、板状部材にヌキ穴があることにより、被加工物の表と裏を同時に加工するような場合には、両側に加工ユニットを持った加工機によって、片側の加工ユニットは表側を、片側の加工ユニットはヌキ穴を通して裏側を加工することができるので、大量生産等の場合にはリードタイムを短縮することに有効である。
(2) In the cutting apparatus described in (1), a hole for reducing the rigidity of the plate-like member is formed in the center portion of the plate-like member, and the upper end portion of the plate-like member is the plate. Since the rigidity of the plate-like member can be adjusted by the size of the hole, the rigidity is adjusted for the shape of the plate-like member. Once done, it can be used on workpieces of the same shape without adjustment, which is highly advantageous for mass production. Furthermore, since the simple method of adjusting the rigidity of the plate-like member with the hole is used, there is an advantage that the initial cost can be reduced.
Furthermore, since the upper end portion of the plate-like member is fixed and the lower end portion is restricted in the vibration direction, the plate-like member can vibrate back and forth around the portion to which vibration is applied.
In addition, when there is a hole in the plate-like member, when processing the front and back of the workpiece at the same time, a processing unit with processing units on both sides will cause the processing unit on one side to This processing unit can process the back side through the hole, which is effective for shortening the lead time in the case of mass production.
(3)(1)又は(2)に記載する切削加工装置において、前記被加工物固定ユニットが、前記板状部材が前記刃物固定体の送り方向と垂直になるようにベースに固定され、前記板状部材の上端部が、前記板状部材固定治具に固定され、前記板状部材の下端部が、前記振動が加えられる方向に対して規制されることを特徴とするので、板状部材が振動を加えられる部分を中心に前後に振動することが可能であり、単純な構造で必要な規制が可能であるので、段取り替え時に余計な手間が省け、すばやく被加工物を交換できるメリットがある。特に大量生産を前提にする場合には、リードタイムを短縮することは大きなメリットが生まれる。 (3) In the cutting apparatus described in (1) or (2), the workpiece fixing unit is fixed to a base so that the plate-like member is perpendicular to the feed direction of the blade fixing body, Since the upper end portion of the plate member is fixed to the plate member fixing jig, and the lower end portion of the plate member is restricted with respect to the direction in which the vibration is applied, the plate member Since it can vibrate back and forth around the part where vibration can be applied, it can be regulated with a simple structure, so there is an advantage in that extra work can be saved at the time of setup change and the workpiece can be replaced quickly. is there. Especially when mass production is premised, shortening the lead time has great advantages.
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する切削加工装置において、前記回転機構の回転数から求められる回転周波数をnHzとし、前記波状軌跡の振動数をfHzとすると、fがnの整数倍の近傍ではなく、前記刃物固定体の前記被加工物に対する、前記円筒形状加工面一周辺りの送り量が、前記波状軌跡の振幅の2倍以下であることで、加工によって発生する連続切屑を分断することを特徴とするので、円筒形状加工面上に描かれる波状軌跡について、刃物送り方向を谷側とし、逆方向を山側とすると、1周目の波状軌跡の1周目谷部と2周目の波状軌跡の2周目山部が接するか、交わることで、切屑厚み0部ができ、外面切削加工や、特に内面切削加工において、切屑が発生時に確実に短く分断され、切屑の排出性を向上し、工具に連続切屑が絡む等することによって加工面を傷つけるのを防止し、装置の破損につながるようなこともなくなるという優れた効果を奏する。また、特殊な刃物を使う必要が無いので、イニシャルコストがかかったとしても、被加工物を大量に生産する場合には、結果的にコストを安く上げることができる。 (4) In the cutting apparatus described in any one of (1) to (3), when the rotation frequency obtained from the rotation speed of the rotation mechanism is nHz and the vibration frequency of the wavy locus is fHz, f Is not in the vicinity of an integer multiple of n, but the amount of feed around the cylindrical machining surface with respect to the workpiece of the blade fixing body is less than twice the amplitude of the wavy trajectory, which is generated by machining. Since the continuous chip is divided, the wavy trajectory drawn on the cylindrical machining surface is the first turn of the first wavy trajectory when the blade feed direction is the valley side and the reverse direction is the mountain side. When the valley and the second peak of the second wave wavy locus touch or cross each other, a chip thickness of 0 part is created, and in external cutting, especially internal cutting, chips are reliably cut short when they occur. , Improve chip discharge, To prevent damaging the processed surface by such continuous chips are involved, an excellent effect that also eliminated things like lead to damage to the device. In addition, since it is not necessary to use a special blade, even if the initial cost is required, the cost can be lowered as a result when a large number of workpieces are produced.
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載する切削加工装置を用い、前記刃物が前記被加工物の前記円筒形状加工面に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工することを特徴とするので、板状部材の弾性力を利用して少ない力で被加工物に対して振動を与え、被加工物の円筒形状加工面に対して波状軌跡を描いて連続切屑を確実に分断し得るという優れた効果を奏する。 (5) Using the cutting apparatus according to any one of (1) to (4), the cutting tool draws a wave-like locus on the cylindrical processing surface of the workpiece while the workpiece is drawn. Since it is characterized by machining, it uses the elastic force of the plate-like member to vibrate the workpiece with a small force, and draws a wavy trajectory on the cylindrical machining surface of the workpiece, so that continuous chips It has an excellent effect that can be reliably divided.
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。最初に実施例の構成について説明する。
図1は、多軸ボーリング機10の概略を斜視図で示したものである。多軸ボーリング機10に関しては、一般的な加工装置であるので、その概略を簡単に説明する。
適度な作業高さを持つベース20の上には、被加工物を固定するための被加工物固定ユニットである、ワーク固定ユニット21が中央に固定されて、その左右に加工ユニット11が直動機構を有し直動可能に設けられている。
加工ユニット11は、原動機16を備え、原動機16からの動力を、軸頭22に取り付けられた工具13に伝える回転機構を有している。
刃物及び刃物固定体に対応する工具13は、具体的に言うと切削用のバイト及び切削用バイトを固定している軸、または穴あけ用のドリル等、ボーリング加工を行うための工具である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the configuration of the embodiment will be described.
FIG. 1 is a perspective view schematically showing a
On the
The
Specifically, the
また加工ユニット11はポンプユニット17を備えて、オイルをミスト状にして工具13側から加工面に供給して給油を行う構造になっている。ミスト状にして工具13側から加工面に供給することで、直接的に工具13付近にオイルミストを吹きかけることができ、潤滑としてオイルを用いる場合において、ミストの量が少なくてよいというメリットがある。なお、この部分にはオイルミストでなく、ミストにしていない液体状のオイルをそのまま葺き替えるようにしても良い。
このような加工ユニット11は、ベース20上を加工ユニット原動機16に駆動されて直動し、ワーク固定ユニット21に固定された被加工物であるワーク18の加工を行う。
The
Such a
次に、多軸ボーリング機10に備えるワーク固定ユニット21について説明する。
図2は、ワーク固定ユニット21の概略を斜視図で示したものである。
ワーク固定ユニット21は、板状部材固定治具である治具イケール15と、板状部材31とからなり、板状部材31にワーク18を固定している。
このワーク18の固定方法は、板状部材31に備えるワーククランプ34aと基準金34bをもちい、ワーク18をワーククランプ34aと基準金34bで挟み込むようにして固定している。
治具イケール15は、30mmほどの厚みの剛性のある金属板にて略ロの字状に構成されている。そして治具イケール15は、ワーク18を高精度に加工するために、ベース20との取り付け面である治具イケール15の下面や、板状部材31を取り付ける取り付け面等が、垂直かつ平行が出るように機械加工で仕上げられている。
Next, the
FIG. 2 is a perspective view showing an outline of the
The
The
The
そして、ベース20との取り付け面である治具イケール15の下面や、板状部材31を取り付ける取り付け面には、図示しない位置決めピン穴が設けられ、治具イケール15が毎回同じ位置にベース20に取り付けられ、かつ、治具イケール15に板状部材31が取り付けられる際にも、同じ位置に取り付けられるようにしてある。
これはワーク18が毎回ほぼ同じ位置に取り付けられ、量産されるワーク18が同じ精度で加工できるようにするためである。
そして、このように加工される治具イケール15は、ベース20の上面であって、左右の加工ユニット11の間にボルトで固定される。
Then, a positioning pin hole (not shown) is provided on the lower surface of the
This is because the
The
板状部材31は、中央部にヌキ穴32を持ち、ワーククランプ34aを3つ、板状部材31の表面に備える。また、ワーク18の位置を決め易いようにピン状のガイド33が数箇所設けられている。
この板状部材31は板厚30mm程度の板材を使っており、機械加工により必要な部分の面が出されたものである。
中央部にヌキ穴32は、板状部材31に固定されたワーク18をベース20上の左右の加工ユニット11で両側から加工できるように配慮されて設けられており、かつ、板状部材31自体の剛性を調整する機能も有している。この板状部材31の剛性は、板状部材31のばね性を左右し、板状部材31に振動が加えられた際の挙動に大きく影響する。結果、ワーク18に与える振動にも影響するので、必要であれば板厚を落としたり、ヌキ穴32を大きくしたりすることで、板状部材31の剛性を落としても良い。この板状部材31のばね性を利用することによって、単純な構造で、比較的小さな力で振動を発生させることが可能になる。
The plate-
The plate-
The
この板状部材31を治具イケール15に取り付けるために、治具イケール15には図示しないボルト穴と位置決めする穴が設けられている。このボルト穴を使用して、治具イケール15に板状部材31が固定されるが、固定箇所は、板状部材31を振動させてたわませる必要があるため、上辺の数箇所をボルト等によって固定し、下辺をL型押さえ15aによって固定している。こうすることで、上下片が治具イケール15に対して固定され、上辺は前方向に拘束され、下辺は治具イケール15の取り付け面に対して垂直方向に拘束される。
In order to attach the plate-
ワーククランプ34aは、対になって設けられる基準金34bとともに設けられ、ワーク18の定められた位置に固定されるように設計されている。また、ワーククランプ34aと基準金34bは、板状部材31がアクチュエータ35によって押される2点を結んだ中心線に対して、上下方向に等しい距離Lに配置される。距離Lを変更することにより、ワーク18に伝わる振動の振幅を調整することが可能になる。
これら、ワーククランプ34aと基準金34bでワーク18をクランプすることで、加工時にワーク18にズレが発生しないように保持することが可能である。
板状部材31上に設けられるガイド33は、ワーク18を板状部材31に固定する際に、取り付け性が向上するように案内する役目を果たしている。
The
By clamping the
The
なお、板状部材31に固定されるワーク18は、トランスミッションのケースであり、シャフトを平行に支えるためのベアリングが組みつけられる穴がいくつも空いている。これらはその部品に要求される精度が高いために非常に高精度の加工を要求する。
その為、ワーク18はベース20に対してきっちりと位置決めされる必要があり、各形状精度が要求されるので、ベース20と治具イケール15、治具イケール15と板状部材31、板状部材31とワーク18は、上記のようにそれぞれ必要な精度で位置決めされ、固定される必要がある。
The
Therefore, the
さらに、治具イケール15には、板状部材31を振動させるためのアクチュエータ35が2つ設けられている。アクチュエータ35は、治具イケール15のロの字状になった内側面2箇所に対称に取り付けられ、治具イケール15に板状部材31が取り付けられた際に、板状部材31の中心に振動を与えることができる高さに取り付けられている。
よって、前述のように配置した、板状部材31上のワーククランプ34a及び基準金34bによって固定されるワーク18は、板状部材31の中心が振動することによって、全体的に均一に振動し、かつ、加工ユニット11の送り方向と同じ方向に振動させることが可能になる。
なお、本実施例では板状部材31の中心にワーク18を設け、ヌキ穴32を中央付近に設けているので、板状部材31の中心を、アクチュエータ35によって振動させているが、特に中心である必要も無く、ワーククランプ34aや基準金34bの位置とヌキ穴32などの配置に応じて、振動させる場所を変更しても良い。
Further, the
Therefore, the
In this embodiment, since the
このアクチュエータ35は内蔵する油圧シリンダ35aを、例えば、0.05mmストローク、25Hz程度で高速に動作させることによって、板状部材31に対して振動を与えている。この方法をとることで、工具13の送りに対して振動が同じ方向に与えられることになる。
この、油圧シリンダ35aのストロークは任意に変えることが可能であり、また、振幅数も任意に変えることが可能である。
例えば、ストロークを大きく取った場合、工具13とワーク18が振動によって離れた時に、工具13の刃先へ切削油が供給され易くなるので、その結果として、工具13の磨耗が少なくなるような効果も期待できる。
The
The stroke of the
For example, when the stroke is increased, the cutting oil is easily supplied to the cutting edge of the
また、振動に使う油圧シリンダ35aはφ30mm程度の径で、11.0MPa程度の油圧を加えている。本実施例では板状部材31の厚みを30mm程度とっているので、この程度のシリンダ径が必要となる。もっとも、板厚を落とすに伴って、シリンダ径や油圧を変更することは問題ない。
なお、この振動は工具13の送り方向と同じ方向に与えられている。振動が送り方向と同じ方向に与えないと、加工精度に悪影響を及ぼす他、工具13にもダメージを与えることになりかねないからである。
このアクチュエータ35は、高速に動作させるために図4のような構成のシステムとなっている。
The
This vibration is given in the same direction as the feed direction of the
The
図4は、アクチュエータ35に接続されるシステムのブロック図である。
アクチュエータ35は油圧シリンダ35aで駆動するが、その応答性をあげるために、サーボバルブ35bを内蔵しており、サーボバルブ35bには、外部の油圧ポンプ36から作動油が供給されている。また、サーボバルブ35bにはバルブ制御アンプ37が接続され、バルブ制御アンプ37は、油圧シリンダ35aから拾った位置データを位置センサアンプ38に取り込み、そのデータが送られて、フィードバック制御を行うことによって、油圧シリンダ35aを高精度に位置決めすることが可能である。
さらに、バルブ制御アンプ37には、波形出力機39が接続されており、アクチュエータ35の動きを波形出力機39に表示し、波形出力機39側から、その振動数を制御可能なように接続されている。
波形出力機39には、加工ユニット11の回転数も取り込まれて、同時に表示されるようになっており、作業者が視覚的に波形を見て、アクチュエータ35の振動数を制御しうるように構成されている。
FIG. 4 is a block diagram of a system connected to the
The
Furthermore, a
The
次に、本実施例の作用効果について説明を行う。
まず、被加工物であるワーク18に合わせて、加工ユニット11に取り付けられている軸頭22選択がなされる。そして、ワーク固定ユニット21にワーク18がセットされ、予め用意されたプログラムに従って、加工ユニット11の原動機16が働き、工具13を回転させ、加工ユニット原動機16によって、必要な位置まで加工ユニット11が移動して、加工の準備が完了する。
加工に際しては、ワーク固定ユニット21に備えられたアクチュエータ35により、ワーク18の固定された板状部材31に、例えば25Hz程度の振動が加えられる。このことによって、板状部材31に固定されたワーク18も、加工ユニット11の送り方向と同じ方向に25Hzで振動する。
Next, the function and effect of this embodiment will be described.
First, the
At the time of processing, a vibration of about 25 Hz, for example, is applied to the plate-
図3に、ワーク固定ユニット21に固定された板状部材31が振動する様子を側面図として示している。なお、加工ユニット11やワーク18等の振動状態を示すのに関わらない細かい部分は省略して示している。
これによれば、板状部材31は上端部の数箇所をボルトによって、スペーサを介してワーク固定ユニット21に固定され、下端部をワーク固定ユニット21に固定されているL型押さえ15aによって押さえられている。こうすることで、上端部が治具イケール15に対して片持ち状態で固定されて拘束され、下端部は治具イケール15の取り付け面に対して垂直方向に拘束され、水平方向には移動可能である。
FIG. 3 shows a side view of a state where the plate-
According to this, the plate-
このように拘束されるので、アクチュエータ35のロッドが前進して板状部材31の中央部が押されることによって、板状部材31が取り付け面に対して垂直方向にたわみ、アクチュエータ35のロッドが後退するにともなって、板状部材31のバネ性により元の状態に復元しようとする。これを繰り返すことによって、板状部材31の中央部が振動し、板状部材31に固定されたワーク18もそれにともなって振動する。
この振動は、アクチュエータ35が加工ユニット11の送り方向と平行に取り付けられ、アクチュエータ35のロッドは加工ユニット11の送り方向と平行に動作するため、振動の方向は、加工ユニット11の送り方向と平行に発生する。
Since the rod of the
Since the
なお、前述の通り板状部材31の上端部は片持ち状態で固定されるが、下端部は取り付け面と平行方向には拘束されないので、板状部材31が振動することを妨げない。
さらにワーク固定ユニット21を構成する、板状部材31が取り付けられる治具イケール15は、30mm程度の板厚の板材を前述のようにロの字状に組みあげている。
図2にも示されているように、加工ユニット11の送り方向に幅広になるように板材を組み合わせ、かつ板厚よりも、板幅が広く(本実施例では300mm)なるように構成されているので、加工ユニット11の送り方向と平行に発生する振動に対して剛性があり、ワーク固定ユニット21下面でベース20に強いトルクで締め込まれ、ベース20は十分な重量があることから、アクチュエータ35の前後運動によって、ワーク固定ユニット21が揺れることによって振動が減衰してしまうことを防いでいる。
そして、そのワーク固定ユニット21の片側もしくは両側の加工ユニット11が送られて、加工ユニット11に備えられ、例えば600r.p.m.で回転する工具13が、ワーク18の加工面に当接して加工を開始する。
As described above, the upper end portion of the plate-
Further, the
As shown in FIG. 2, the plate materials are combined so as to be wide in the feed direction of the
Then, the
このように、アクチュエータ35によって板状部材31に与えられる振動は、ワーク18を前後に振動させ、加工ユニット11に取り付けられた工具13の進行方向と、ワーク18の振動の方向が、平行に存在するので、工具13に余計な付加をかけることなく、加工面に対して波状軌跡が描かれる。
そして、加工が進められることで、この波状軌跡が前に描かれた波状軌跡と接するか、交差するように描かれ加工されていくことによって、連続切屑を発生させずに、加工が進められる。
本実施例では、ワーク18の高精度仕上げ加工であるので、その加工に要する時間は45秒程度と短く、月産数万個の加工を行うため、一度に数箇所の加工を行い、効率化を行うために、多軸ボーリング機を用い、加工ユニット11は左右に対向するように設けられて、ワーク18は両面から同時に加工される。
Thus, the vibration applied to the plate-
Then, by proceeding with the machining, the wavy trajectory is drawn so as to touch or intersect with the wavy trajectory previously drawn, and the machining is advanced without generating continuous chips.
In this embodiment, since the
前述される、油圧シリンダ35aを備えたアクチュエータ35で板状部材31を振動させる場合において、実際に観測される波形を模式的に現したものが図5である。
図5には、縦軸を振幅f、横軸を経過時間tとした場合のアクチュエータ35の指令波形と、油圧シリンダ35aの実際に動いた状態を示したグラフである。
図5中の実線波形は指令信号60で、バルブ制御アンプ37から出される信号に基づいて描かれている。また、破線波形がフィードバック信号65で、油圧シリンダ35aから戻ってくる信号に基づいて描かれる波形を示している。また、指令信号60の山部を指令信号山部60a、谷部を指令信号谷部60b、フィードバック信号65の山部をフィードバック信号山部65a、谷部をフィードバック信号谷部65bとしている。
FIG. 5 schematically shows a waveform actually observed when the plate-
FIG. 5 is a graph showing a command waveform of the
The solid line waveform in FIG. 5 is a
このように、アクチュエータ35は略ノコギリ刃状に制御され、アクチュエータ35に振動を加えられる板状部材31もこの動きに追従して、結果的にワーク18も指令信号60及びフィードバック信号65に類似した動きをする。
そして、ワーク18の振動は、加工中であって工具13の当接時に加えられ、工具13は加工ユニット11が送られることによって、工具13に指令信号60及びフィードバック信号65に類似した波形が描かれることになる。この場合の波形は、加工ユニット11の送り方向に対して奥側が指令信号山部60a、及びフィードバック信号山部65aであり、手前側が指令信号谷部60b及びフィードバック信号谷部65bに類似する波状波形となる。
なお、実際には、指令信号60とフィードバック信号65でズレがあるように、ワーク18に転写される波状軌跡は厳密に指令信号60やフィードバック信号65の形状をトレースするわけではない。
Thus, the
The vibration of the
Actually, the wavy trajectory transferred to the
工具13は軸頭22に取り付けられ、回転機構によって回転しながら送られるため、波状波形はワーク18状に螺旋状に描かれ、後述するように一周当たり複数回の山が来るように制御されて送られるわけであるが、指令信号山部60a及びフィードバック信号山部65a又は指令信号谷部60b及びフィードバック信号谷部65bに類似した形に描かれ、指令信号60でいう指令信号山部60aと、事前に描かれた波状軌跡の指令信号谷部60b、フィードバック信号65でいえばフィードバック信号山部65aと、事前に描かれた波状波形のフィードバック信号谷部65bに該当する部分が交差することで、連続切屑が確実に切断されることになる。
Since the
つぎに、この加工の際に描かれる波状軌跡によって連続切屑が分断される仕組みについて、1つの切削部の加工面について観察することによって説明する。
図6は、振動を用いた切削の模式図である。この場合の波形は、実施例の波形とは異なるが、このように制御することも可能であるし、説明の為には正弦波形であるほうが分かりやすいので、正弦波形を用いて説明する。
図6では、図1における工具13に対応する刃物40及びそれを固定する刃物固定体13aはワーク18の円筒形状加工面である被削面41を切削可能なように、被削面41に当接され、図示しない回転機構に固定され、X方向に送りが出来るように設けられている。一方、被削面41を有するワーク18は図示しない振動機構に固定されており、X2方向に振動可能に固定されている。なお、図6では、図として表し易いように、刃物40がワーク18の被削面41を外側から切削するように表している。
Next, a mechanism in which continuous chips are divided by the wavy trajectory drawn during the machining will be described by observing the machining surface of one cutting part.
FIG. 6 is a schematic diagram of cutting using vibration. Although the waveform in this case is different from the waveform of the embodiment, it can be controlled in this way, and for the sake of explanation, the sine waveform is easier to understand, and therefore, the sine waveform will be used for explanation.
In FIG. 6, the
このような構成になっているので、刃物40を回転させながら送り、被削面41を有するワーク18をX方向に振動させることによって、ワーク18と工具13に着目すると、ワーク18が前後に振動し、刃物40が固定された刃物固定体13aが一定の速度で送られるので、両者の間で相対速度の変化が発生しているといえる。これによって、被削面41は刃物40と当接する部分が削られていき、波状軌跡である1周目加工線45、2周目加工線46が描かれながら、加工が進む。
Since it has such a configuration, when the
被削面41上にある、波状の模様を示す1周目加工線45と2周目加工線46に囲まれる被加工領域47は、図示するように1周目加工線45と2周目加工線46が接するか、交わることで、切屑厚みが0になる部分(以下、切屑厚み0部48という)ができて分断され、結果として連続切屑は発生せずに加工を進めることが出来る。なお、切屑厚みが0にならなくとも、1周目加工線45と2周目加工線46が近接して、厚みが0に近づけば、切屑の自重等で分断することも考えられるので、必ずしも厚み0である必要はない。もっとも、この最低厚みについては加工条件によって変化するため、実際の加工段階において調整する必要がある。
A
被削面41上に描かれる1周目加工線45や2周目加工線46等の波状軌跡について、刃物40送り方向を谷側、逆方向を山側とすると、1周目加工線45の1周目谷部45aと2周目加工線46の2周目山部46bが接することで、切屑厚み0部48ができる。もちろん、加工条件によっては、1周目谷部45aと2周目山部46b以外の1周目加工線45及び2周目加工線46上の点で接する、あるいは、1周目加工線45と2周目加工線46が交差することで、切屑厚み0部48を作ることもありうる。
一方、1周目加工線45と2周目加工線46が接したり交わったりせずに、切屑厚み0部48が出来ない場合は、振動の振幅に対しての送り量が適正でないので、被加工領域47は分断されずに、結果的に連続切屑を生成する要因となる。
これらを更に模式的に示したのが、図7、図8、図9、図10、図11であり、これらは振動のパターンを示した模式図である。
With respect to the wavy locus such as the first-
On the other hand, if the first
FIG. 7, FIG. 8, FIG. 9, FIG. 10 and FIG. 11 show these more schematically, and these are schematic views showing vibration patterns.
図7には、加工条件1として、連続切屑を分断可能である加工パターンの模式図を示す。図8には、加工条件2として、連続切屑が分断できない加工パターンの模式図を、図9には、加工条件3として、連続切屑が分断できない加工パターンの模式図を、図10には、加工条件4として、連続切屑が分断可能である加工パターンの模式図を、図11には、加工条件5として、連続切屑が分断可能である加工パターンの模式図を示す。
各図において、端部50がワーク端を表す線で、1周目加工線45が1周目に刃物40が通過する軌跡であり、2周目加工線46が2周目に刃物40が通過する軌跡であり、被加工領域47は1周目加工線45と2周目加工線46に囲まれる領域である。また、図7、図8、図9、図10、図11においていずれも、2πを外周一周分として表し、横軸は円筒形状加工面である被削面41の外周一周分であり、縦軸は加工距離を表す。
なお、刃物40の回転速度は、ワーク18の振動数と対比するために回転周波数nHzとして表す。例えば刃物40の回転数が600r.p.m.とすると、刃物40の回転周波数nは10Hzとなる。
FIG. 7 shows a schematic diagram of a machining pattern capable of dividing continuous chips as the
In each figure, the
The rotational speed of the
刃物40の回転周波数nに対して被削面41の振動fを2.5倍とした場合、図6のように、外周一周辺りに1周目の加工線である1周目加工線45が2.5波描かれることになる。同様に、2周目の加工線である2周目加工線46も2.5波描かれる。一周が2.5波長であるので、1周目加工線45と2周目加工線46の波は半波長ずれることになる。また、工具13の外周一周当たりに加工する距離を送り量Vとし、ワーク18の振幅Sに対して、2倍としている。つまり送り量V:振幅S=2:1の関係にしてある。これにより、1周目加工線45の1周目谷部45aと2周目加工線46の2周目山部46bは丁度接することになり、切屑厚み0部48を作る。図6上でもそれを示している。
刃物40が、1周目加工線45上を通って加工が終了し、2周目加工線46の加工開始から加工終了までに、実際にワーク18から切削されるのは、被加工領域47である。この被加工領域47は、1周目加工線45及び2周目加工線46によって囲まれており、図7では3つに分断されている。このことは、連続切屑とならずに加工を行うことが可能であることを意味している。
When the vibration f of the
The
一方、図8に示される加工条件2では、被削面41上に描かれる1周目加工線45は外周一周あたり2波である。そして、2周目加工線46も同様に外周一周あたり2波描かれる。送り条件は加工条件1と同様で、送り量V:振幅S=2:1にしている。
これらの条件により、被削面41上に加工されることによって描かれる1周目加工線45及び2周目加工線46は、それぞれ1周目加工線45の1周目山部45b、2周目加工線46の2周目山部46bから開始することになるので、図8に示されるように1周目加工線45と2周目加工線46の位相が揃い、平行に並んでしまうので、切屑厚み0部48はできず被加工領域47は連続する。したがって、連続切屑が発生してしまう。このように、ワーク18の振動数fが、刃物40の回転周波数nの偶数倍の近傍である場合には、連続切屑は分断できない。言い換えれば、1周目加工線45と2周目加工線46が交差又は接しない、被加工領域47が連続するような条件では、切屑厚み0部48ができず、連続切屑を分断できない。
On the other hand, under the
Under these conditions, the first-
また、図9に示される加工条件3では、加工条件1と同様に1周あたり描かれる1周目加工線45及び2周目加工線46は2.5波長であるが、送り量が適切でないので、切屑厚み0部48はできず、連続切屑は分断することができない。加工条件3では、刃物40の送り条件が、送り量V:振幅S=4:1の関係になっており、振幅Sよりも送り量Vが大きい。したがって、1周目加工線45と2周目加工線46は交わることはない。つまり、連続切屑は分断できないことになる。
図9でも図8と同様に1周目加工線45と2周目加工線46が交差又は接しないので、被加工領域47が連続する加工条件となり、切屑厚み0部48ができず、連続切屑を分断できない。
Further, in the machining condition 3 shown in FIG. 9, the first-
Also in FIG. 9, since the first-
また、図10に示される加工条件4では、被削面41上に1周あたりに描かれる1周目加工線45及び2周目加工線46が、2.25波長であり、送り条件が送り量V:振幅S=1.4:1の関係である。
また、図11に示される加工条件5では、被削面41上に1周あたりに描かれる1周目加工線45及び2周目加工線46が、2.5波長であり、送り量が送り量V:振幅S=1:1の関係である。こういった、加工条件4や加工条件5で描かれる図10や図11のような状態であれば、1周目谷部45aや2周目山部46b以外での、切屑厚み0部48ができて被加工領域47は分断されており、連続切屑は分断しうる。
Further, in the machining condition 4 shown in FIG. 10, the first-
Further, in the machining condition 5 shown in FIG. 11, the first-
以上説明するように、図6乃至図11では、外面切削をモデルにして説明したが、本実施例の多軸ボーリング機10について、内面切削を行う場合にも、同様の原理によって、連続切屑を分断しうる。なお、ドリル等の加工では、波状軌跡は形成されないが、前後振動によって、ドリル等と被加工物との間に定期的に隙間ができ、切屑の分断やドリル等の刃先への切削油の供給が可能になるので、ドリル等の摩擦の低減や冷却効果などが期待できる。
また、図7乃至図11に示される加工条件1乃至加工条件5のように、加工条件を波形にして表示してやることで、連続切屑を分断できる加工条件を把握することが可能であり、さらに、これらの連続切屑の分断可能である加工条件が、ワーク18の振動数と刃物40の回転数によって、制御しうることも示している。また、送り量と振幅の関係によっても、制御しうることも示している。
As described above, in FIGS. 6 to 11, the outer surface cutting is described as a model. However, in the
Moreover, it is possible to grasp the processing conditions that can sever continuous chips by displaying the processing conditions in a waveform like the
つまり、具体的には、ワーク固定ユニット21に固定されたワーク18にアクチュエータ35で振動を加えながら、加工ユニット11に備えられた回転する工具13によってワーク18の内面を加工していく。この際に、ワーク18に振動を加えるアクチュエータ35は、バルブ制御アンプ37に接続する波形出力機39から、その振動数について制御可能であり、波形出力機39には加工ユニット11の回転数も取り込まれて、視覚的に波形によって加工状態を判断しうる。具体的には図7乃至図11に示されるような波形を表示してやり、1周目加工線45、2周目加工線46に相当する波形を示してやることで、被加工領域47が連続である加工条件か不連続である加工条件かが判別できる。
前述したように、刃物40の回転数に併せて、ワーク18の振動数を制御してやることで、連続切屑を分断することが可能であるので、波形出力機39を監視して、アクチュエータ35の振動数、及び振幅Sを制御してやることで、確実に連続切屑が分断できる。
Specifically, the inner surface of the
As described above, the continuous chip can be divided by controlling the vibration frequency of the
上述したように、本発明の切削加工装置、及び方法によれば、以下のような優れた効果を奏する。
(1) ワーク18を加工するための刃物40があって、刃物40が刃物固定体13aに固定され、ワーク18又は刃物固定体13aのすくなくともどちらか一方が、直動機構によって他方に接近するように送られ、ワーク18又は刃物固定体13aのどちらか一方が、回転機構によって送り方向と平行となる回転軸を中心として回転されることで、ワーク18に回転軸を中心軸とする被削面41を形成する切削加工方法において、ワーク18と刃物固定体13aとの相対速度を変化させることによって、刃物40が、ワーク18の被削面41に対して1周目加工線45又は2周目加工線46等を描きながらワーク18を加工し、回転機構の回転数から求められる回転周波数をnHzとし、1周目加工線45又は2周目加工線46等の振動数をfHzとすると、fがnの整数倍の近傍ではなく、刃物固定体13aのワーク18に対する、円筒形状加工面一周辺りの送り量が、1周目加工線45又は2周目加工線46等の振幅の2倍以下であることで、加工によって発生する連続切屑を分断することを特徴とするので、被削面41上に描かれる1周目加工線45や2周目加工線46等の波状軌跡について、刃物40送り方向を谷側、逆方向を山側とすると、1周目加工線45の1周目谷部45aと2周目加工線46の2周目山部46bが接するか、交わることで、切屑厚み0部48ができ、外面切削加工や、特に内面切削加工において、切屑が発生時に確実に短く分断される。
As described above, according to the cutting apparatus and method of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
(1) There is a
このことにより、切屑の排出性を向上し、工具13に連続切屑が絡む等することによって加工面を傷つけるのを防止し、装置の破損につながるようなこともなくなるという優れた効果を奏する。また、ワーク固定ユニット21を作成するに当たってイニシャルコストはかかるものの、高価な刃物40が必要でなくなり、かつ、摩擦低減や冷却等が期待できるため刃物40の寿命を延長させる効果も期待できる。また、切屑の排出が容易になり、確実に排出されることによって、切屑によって加工面を荒らしたり、切屑が絡んでの機械の故障等の恐れもなくなったりするため、結果的にコストダウンに繋がる。
(1)ワーク18を加工するための刃物40があって、刃物40が刃物固定体13aに固定され、刃物固定体13aが直動機構によって他方に接近するように送られ、刃物固定体13aが回転機構によって送り方向と平行となる回転軸を中心として回転されることで、ワーク18に回転軸を中心軸とする被削面41を形成する切削加工装置において、ワーク18を固定する板状部材31と、板状部材31を板厚方向に振動させるアクチュエータ35と、板状部材31を固定する治具イケール15とを備え、アクチュエータ35により、板状部材31の所定の位置で振幅を最大として振動させ、振幅と振動数を調整する、ワーク固定ユニット21を有し、板状部材31を振動させることでワーク18を振動させ、刃物固定体13aを回転機構で回転させ、直動機構でワーク固定ユニット21側に送ることで、刃物40がワーク18の被削面41に対して波状軌跡を描きながらワーク18を加工する制御装置を有することを特徴とするので、板状部材31の弾性力を利用して少ない力でワーク18に対して振動を与え、ワーク18の被削面41に対して波状軌跡を描いて連続切屑を確実に分断しうるという優れた効果を奏する。
As a result, it is possible to improve the chip discharge performance, to prevent the machined surface from being damaged by tangling the
(1) There is a
また、振動を加えることによって、被削面41と刃物40との切削抵抗を減少させ、スムーズに刃物40を送ることで加工面をよりきれいに仕上げ得る。
さらに、刃物40を固定する刃物固定体13aに振動機構を付加する必要が無いので多軸ボーリング加工のように軸数が多く、軸間がほとんど取れないような場合には、メリットが大きい。仮に刃物固定体13a側に振動機構を設ける必要があるとすると、刃物40ごとに振動機構を設けるか、刃物固定体13aの集合である軸頭22の送り機構に振動機構を付加する必要がある。前者の刃物40ごとに振動機構を設ける場合、コンパクトな振動機構であっても、軸間の制限によりかなり制約を受けてしまうことは容易に予想されるし、後者の軸頭22の送り機構全体を振動させるような振動機構は、かなりの質量を速い周期で振動させる必要があるので、巨大な振動機構が必要になるというデメリットがある。よって、ワーク18側を振動させることによって、これらの問題を解決している。
Further, by applying vibration, the cutting resistance between the
Furthermore, since there is no need to add a vibration mechanism to the
(2)(1)に記載する切削加工装置において、板状部材31の中央部には、板状部材31の剛性を減少させるヌキ穴32が形成され、板状部材31の上端部が、治具イケール15に固定されることを特徴とするので、板状部材31の剛性をヌキ穴32の大きさで調整することができ、板状部材31の形状にとって剛性が調整されるので、一度調整を行ってしまえば、同じ形状の被加工物には調整を行うことなく用いることが可能となり、大量生産にとってはメリットが高い。さらに、板状部材31の剛性をヌキ穴32によって調整するという単純な方法をとっているために、イニシャルコストが少なくて済むというメリットもある。
さらに、板状部材31の上端部を固定し、下端部を振動方向に規制しているので、板状部材31が振動を加えられる部分を中心に前後に振動することが可能である。
また、板状部材31にヌキ穴32があることにより、ワーク18の表と裏を同時に加工するような場合には、両側に加工ユニット11を持った加工機によって、片側の加工ユニット11は表側を、片側の加工ユニット11はヌキ穴32を通して裏側を加工することができるので、大量生産等の場合にはリードタイムを短縮することに有効である。
(2) In the cutting apparatus described in (1), a
Furthermore, since the upper end portion of the plate-
In addition, when the front and back surfaces of the
(3)(1)又は(2)に記載する切削加工装置において、ワーク固定ユニット21が、板状部材31が刃物固定体13aの送り方向と垂直になるようにベース20に固定され、板状部材31の上端部が、治具イケール15に固定され、板状部材31の下端部が、前記振動が加えられる方向に対して規制されることを特徴とするので、板状部材31が振動を加えられる部分を中心に前後に振動することが可能であり、単純な構造で必要な規制が可能であるので、段取り替え時に余計な手間が省け、すばやく被加工物を交換できるメリットがある。特に大量生産を前提にする場合には、リードタイムを短縮することは大きなメリットが生まれる。
(3) In the cutting apparatus described in (1) or (2), the
(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載する切削加工装置において、前記回転機構の回転数から求められる回転周波数をnHzとし、波状軌跡の振動数をfHzとすると、fがnの整数倍の近傍ではなく、刃物固定体13aのワーク18に対する、被削面41一周辺りの送り量が、波状軌跡の振幅の2倍以下であることで、加工によって発生する連続切屑を分断することを特徴とするので、被削面41上に描かれる波状軌跡について、刃物40送り方向を谷側とし、逆方向を山側とすると、1周目加工線45又の1周目谷部45aと2周目加工線46の2周目山部46bが接するか、交わることで、切屑厚み0部48ができ、外面切削加工や、特に内面切削加工において、切屑が発生時に確実に短く分断され、切屑の排出性を向上し、工具13に連続切屑が絡む等することによって加工面を傷つけるのを防止し、装置の破損につながるようなこともなくなるという優れた効果を奏する。また、特殊な刃物を使う必要が無いので、イニシャルコストがかかったとしても、被加工物を大量に生産する場合には、結果的にコストを安く上げることができる。
(4) In the cutting apparatus described in any one of (1) to (3), when the rotation frequency obtained from the rotation speed of the rotation mechanism is nHz and the vibration frequency of the wavy locus is fHz, f is The amount of feed around the
(5)(1)乃至(4)のいずれか1つに記載する切削加工装置を用い、刃物40がワーク18の被削面41に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工することを特徴とするので、板状部材31の弾性力を利用して少ない力でワーク18に対して振動を与え、ワーク18の被削面41に対して波状軌跡を描いて連続切屑を確実に分断し得るという優れた効果を奏する。
(5) Using the cutting apparatus described in any one of (1) to (4), the cutting
以上、本発明の切削加工装置、及び方法における実施の形態を例示したが、この実施の形態に限られることなく発明の趣旨を逸脱しない範囲で変形することを妨げない。
例えば、振動と振幅の加工条件について図7、図8、図9、図10、図11にそれぞれパターンとして示したが、これ以外にも切屑を分断できるパターンは存在するので、他の加工条件を採用することを妨げない。波状軌跡の形状が正弦波形でなく、ノコギリ刃状の軌跡であっても良い。
また、実施例においては多軸ボーリング加工にて本発明の方法を適用しているが、多軸ボーリング加工に限定するものでもなく、切削加工全般において適用することを妨げない。
As mentioned above, although the embodiment in the cutting device and method of the present invention has been exemplified, the present invention is not limited to this embodiment, and it is not prevented from being modified without departing from the scope of the invention.
For example, the processing conditions for vibration and amplitude are shown as patterns in FIGS. 7, 8, 9, 10 and 11, respectively. However, there are other patterns that can cut chips, so other processing conditions can be set. Does not prevent adoption. The shape of the wavy trajectory may be a sawtooth trajectory instead of a sine waveform.
In the embodiments, the method of the present invention is applied to multi-axis boring, but is not limited to multi-axis boring, and does not prevent application in general cutting.
10 多軸ボーリング機
11 加工ユニット
13 工具
15 治具イケール
16 原動機
17 ポンプユニット
18 ワーク
20 ベース
21 ワーク固定ユニット
22 軸頭
23 加工ユニット原動機
31 板状部材
32 ヌキ穴
33 ガイド
34a ワーククランプ
34b 基準金
35 アクチュエータ
35a 油圧シリンダ
35b サーボバルブ
36 油圧ポンプ
37 バルブ制御アンプ
38 位置センサアンプ
39 波形出力機
40 刃物
41 被削面
45 1周目加工線
46 2周目加工線
47 被加工領域
50 端部
60 指令信号
60a 指令信号山部
60b 指令信号谷部
65 フィードバック信号
65a フィードバック信号山部
65b フィードバック信号谷部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記被加工物を固定する板状部材と、前記板状部材を板厚方向に振動させる振動用アクチュエータと、前記板状部材を固定する板状部材固定治具とを備え、前記振動アクチュエータにより、前記板状部材の所定の位置で振幅を最大として振動させ、振幅と振動数を調整する、被加工物固定ユニットを有し、
前記板状部材を振動させることで前記被加工物を振動させ、前記刃物固定体を前記回転機構で回転させ、前記直動機構で前記加工物固定ユニット側に送ることで、前記刃物が前記被加工物の前記円筒形状加工面に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工する制御装置を有することを特徴とする切削加工装置。 There is a blade for machining a workpiece, the blade is fixed to a blade fixing body, the blade fixing body is fed so as to approach the other by a linear motion mechanism, and the blade fixing body is fed by a rotation mechanism. In a cutting apparatus that forms a cylindrical machining surface with the rotation axis as a central axis on the workpiece by being rotated around a rotation axis that is parallel to the direction,
A plate-like member that fixes the workpiece; a vibration actuator that vibrates the plate-like member in a plate thickness direction; and a plate-like member fixing jig that fixes the plate-like member. A workpiece fixing unit that vibrates with a maximum amplitude at a predetermined position of the plate-like member and adjusts the amplitude and the frequency,
The workpiece is vibrated by vibrating the plate-like member, the blade fixing body is rotated by the rotating mechanism, and is sent to the workpiece fixing unit by the linear motion mechanism, so that the cutter is moved to the workpiece fixing unit. A cutting device comprising a control device for processing the workpiece while drawing a wavy locus on the cylindrical processing surface of the workpiece.
前記板状部材の中央部には、前記板状部材の剛性を減少させるヌキ穴が形成され、
前記板状部材の上端部が、前記板状部材固定治具に固定されることを特徴とする切削加工装置。 The cutting apparatus according to claim 1,
In the center of the plate member, a hole is formed to reduce the rigidity of the plate member,
An upper end portion of the plate member is fixed to the plate member fixing jig.
前記被加工物固定ユニットが、前記板状部材が前記刃物固定体の送り方向と垂直になるようにベースに固定され、
前記板状部材の上端部が、前記板状部材固定治具に固定され、
前記板状部材の下端部が、前記振動が加えられる方向に対して規制されることを特徴とする切削加工装置。 In the cutting device according to claim 1 or 2,
The workpiece fixing unit is fixed to the base so that the plate-like member is perpendicular to the feed direction of the blade fixing body,
The upper end of the plate member is fixed to the plate member fixing jig,
The cutting apparatus characterized by the lower end part of the said plate-shaped member being controlled with respect to the direction where the said vibration is added.
前記回転機構の回転数から求められる回転周波数をnHzとし、前記波状軌跡の振動数をfHzとすると、fがnの整数倍の近傍ではなく、
前記刃物固定体の前記被加工物に対する、前記円筒形状加工面一周辺りの送り量が、前記波状軌跡の振幅の2倍以下であることで、加工によって発生する連続切屑を分断することを特徴とする切削加工装置。 In the cutting device according to any one of claims 1 to 3,
When the rotation frequency obtained from the rotation speed of the rotation mechanism is nHz and the vibration frequency of the wavy locus is fHz, f is not in the vicinity of an integer multiple of n,
The cutting amount of the cutting tool fixed body with respect to the workpiece to be cut around the cylindrical machining surface is not more than twice the amplitude of the wavy trajectory, thereby dividing continuous chips generated by machining. Cutting device to do.
前記刃物が前記被加工物の前記円筒形状加工面に対して波状軌跡を描きながら前記被加工物を加工することを特徴とする切削加工方法。 Using the cutting device according to any one of claims 1 to 4,
A cutting method characterized in that the workpiece is machined while drawing a wavy locus with respect to the cylindrical machining surface of the workpiece.
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