JP2010017769A - Method of machining sheet-like workpiece - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of machining a sheet-like workpiece, machining the sheet-like workpiece accurately in a short period of time without adding a device for supporting the sheet-like workpiece. <P>SOLUTION: In this method of machining a sheet-like workpiece, the sheet-like workpiece W is supported at one end or both ends, and machined so as to have a desired three-dimensional curved surface by cutting the any portions thereof. The workpiece is at least finished after rough machining, the portions of the workpiece to be machined are divided into a plurality of machining areas according to the magnitude of the rigidity estimated from the shape of the supported workpiece W after the finish machining, and the workpiece is finished after the rough machining in order from the area of the workpiece with the lowest rigidity to the areas thereof with lower rigidities. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、航空機のエンジンや発電機のタービン等に用いられる、3次元曲面を有するブレードである薄板形状ワークの加工方法に関する。   The present invention relates to a method for processing a thin plate-shaped workpiece, which is a blade having a three-dimensional curved surface, used for an aircraft engine, a generator turbine, or the like.

従来より、航空機のエンジンや発電機のタービン等に用いられるブレードである薄板形状ワークWは3次元曲面を有しており、図1(A)及び(B)に示すように加工装置1にて一方の端部または両端部が支持された状態にて5軸(図1(A)及び(B)中のX軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸)が制御され、工具Tを用いて加工される。
一般的には、工具Tとしてボールエンドミルが用いられ、荒加工工程と仕上げ加工工程の2工程で加工され、荒加工工程では荒加工用工具にて薄板形状ワークWの全体が正寸近くまで加工(残し代0.1mm〜0.5mm程度)され、仕上げ加工工程では仕上げ加工用工具に交換した後、全体が仕上げ加工される。
従来の薄板形状ワークWの加工方法では、荒加工工程にて薄板形状ワークWの全体を正寸近くまで加工しているため、仕上げ加工工程では、薄板形状ワークWの剛性が低下しており、切削抵抗を小さくする必要があり、切り込み量や送り量が小さくなるため加工時間が比較的長い。また、剛性が低いため、びびり(共振)や削り残し誤差が発生し易く、加工精度が低下する可能性がある。
そこで、特許文献1に記載された従来技術では、高効率で加工を行うために、薄板形状ワークの幅広面に沿って延びる基台を薄板形状ワークの下方に配置し、薄板形状ワークの幅広面を(裏側から)支持可能な伸縮するシリンダを基台に複数備えて薄板形状ワークの湾曲を抑制する工作物支持装置が開示されている。また、基台は薄板形状ワークと一体となって旋回可能に構成されており、薄板形状ワークの角度を変化させても基台のシリンダを再調整をする必要がない構成とされている。
特開平6−297222号公報
Conventionally, a thin plate-shaped workpiece W, which is a blade used in an aircraft engine, a generator turbine, or the like, has a three-dimensional curved surface. As shown in FIGS. With one end or both ends supported, the five axes (X axis, Y axis, Z axis, A axis, B axis in FIGS. 1A and 1B) are controlled, and the tool T Processed.
In general, a ball end mill is used as the tool T, which is processed in two steps, a roughing process and a finishing process. In the roughing process, the entire thin plate-shaped workpiece W is processed to near the exact size with a roughing tool. (The remaining allowance is about 0.1 mm to 0.5 mm), and in the finishing process, the whole is finished after being replaced with a finishing tool.
In the conventional processing method of the thin plate-shaped workpiece W, since the entire thin plate-shaped workpiece W is processed to near the exact size in the roughing process, the rigidity of the thin plate-shaped workpiece W is reduced in the finishing processing step. It is necessary to reduce the cutting resistance, and the machining time is relatively long because the cutting amount and the feeding amount are small. Further, since the rigidity is low, chatter (resonance) and uncut error are likely to occur, and the processing accuracy may be reduced.
Therefore, in the prior art described in Patent Document 1, in order to perform processing with high efficiency, a base extending along the wide surface of the thin plate workpiece is disposed below the thin plate workpiece, and the wide surface of the thin plate workpiece is arranged. A workpiece support device is disclosed in which a plurality of extending and contracting cylinders capable of supporting (from the back side) are provided on a base to suppress bending of a thin plate-shaped workpiece. Further, the base is configured to be turnable integrally with the thin plate-shaped workpiece, and it is not necessary to readjust the cylinder of the base even if the angle of the thin plate-shaped workpiece is changed.
JP-A-6-297222

特許文献1に記載された従来技術では、薄板形状ワークのサイズや形状に合わせた工作物支持装置(複数のシリンダを備えた基台)が必要であり、薄板形状ワークに合わせて工作物支持装置を取り替える時間が必要があることと、工作物支持装置を取り付けた後、加工を開始する前に複数のシリンダのそれぞれの伸縮位置を調節して薄板形状ワークを支持する時間が必要である。
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、薄板形状ワークを支持する装置を追加することなく、より短時間に、より高精度に薄板形状ワークを加工することができる、薄板形状ワークの加工方法を提供することを課題とする。
In the prior art described in Patent Document 1, a workpiece support device (base having a plurality of cylinders) adapted to the size and shape of a thin plate-shaped workpiece is required, and the workpiece support device is adapted to the thin plate-shaped workpiece. It is necessary to change the expansion and contraction positions of the plurality of cylinders and to support the thin plate-shaped workpiece after starting the machining after attaching the workpiece support device.
The present invention was devised in view of such points, and without adding an apparatus for supporting a thin plate-shaped workpiece, it is possible to process a thin plate-shaped workpiece with higher accuracy in a shorter time. It aims at providing the processing method of a thin-plate shaped workpiece | work.

上記課題を解決するための手段として、本発明の第1発明は、請求項1に記載されたとおりの薄板形状ワークの加工方法である。
請求項1に記載の薄板形状ワークの加工方法は、薄板形状ワークの一端または両端を支持し、支持した前記薄板形状ワークの任意の個所を切削加工し、前記薄板形状ワークを所望する3次元曲面に仕上げる、薄板形状ワーク加工方法である。
前記切削加工では、少なくとも荒加工後に仕上げ加工を行い、支持された状態における前記薄板形状ワークの仕上げ加工後の形状から推定した剛性の高さに応じて、前記薄板形状ワークの加工個所を複数の加工領域に分割する。
そして、前記剛性の最も低い加工領域から順に、前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行った後、次に低い剛性の加工領域に対して前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う、薄板形状ワーク加工方法である。
As means for solving the above-mentioned problems, the first invention of the present invention is a method for processing a thin plate workpiece as described in claim 1.
The thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 1, wherein one or both ends of the thin plate-shaped workpiece are supported, an arbitrary portion of the supported thin plate-shaped workpiece is cut, and the thin plate-shaped workpiece is desired. This is a thin plate work processing method.
In the cutting process, a finishing process is performed at least after the roughing process, and a plurality of machining positions of the thin plate-shaped workpiece are determined in accordance with the rigidity height estimated from the finished shape of the thin-plate workpiece in the supported state. Divide into machining areas.
Then, in order from the machining area with the lowest rigidity, the finishing process is performed following the roughing process, and then the finishing process is repeated for the machining area with the next lowest rigidity after the roughing process. This is a thin plate-shaped workpiece machining method for performing machining.

また、本発明の第2発明は、請求項2に記載されたとおりの薄板形状ワークの加工方法である。
請求項2に記載の薄板形状ワークの加工方法は、請求項1に記載の薄板形状ワーク加工方法であって、前記薄板形状ワークは、使用時において、所定の回転部材の外周面に複数枚取り付けられるとともに、各々の薄板形状ワークの一端が前記所定の回転部材に取り付けられ、翼状の形状を有しており、前記薄板形状ワークは、加工時において、前記所定の回転部材に取り付けられる一端が支持され、支持された一端に対して遠い側から近い側に向かって前記加工領域が大きくなるように、前記加工領域の分割の比率を変更し、支持された一端に対して最も遠い側の前記加工領域から順に、前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行った後、支持された一端に対して次に遠い側の前記加工領域に対して前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う、薄板形状ワーク加工方法である。
The second invention of the present invention is a method for processing a thin plate workpiece as described in claim 2.
The thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 2 is the thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 1, wherein a plurality of the thin plate-shaped workpieces are attached to an outer peripheral surface of a predetermined rotating member during use. In addition, one end of each thin plate-shaped workpiece is attached to the predetermined rotating member and has a wing shape, and the thin plate-shaped workpiece is supported by one end attached to the predetermined rotating member during processing. The ratio of division of the machining area is changed so that the machining area increases from the far side to the near side with respect to the supported one end, and the machining on the farthest side with respect to the supported one end is performed. In order from the region, the finishing is performed following the roughing, and then the roughing is performed on the processing region farthest from the supported end. Performing cutting repeating a thin plate work processing method.

また、本発明の第3発明は、請求項3に記載されたとおりの薄板形状ワークの加工方法である。
請求項3に記載の薄板形状ワークの加工方法は、請求項1に記載の薄板形状ワーク加工方法であって、前記薄板形状ワークは、使用時において、所定の回転部材の外周面に複数枚取り付けられるとともに、各々の薄板形状ワークの一端が前記所定の回転部材に取り付けられ、翼状の形状を有しており、前記薄板形状ワークは、加工時において、前記所定の回転部材に取り付けられる一端と、当該一端と反対側の端との両端が支持され、支持された両端から遠い位置となる中央近傍から両端に近い側に向かって前記加工領域が大きくなるように、前記加工領域の分割の比率を変更し、支持された両端に対する前記中央近傍に近い前記加工領域から順に、前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行った後、次に前記中央近傍に近い前記加工領域に対して前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う、薄板形状ワーク加工方法である。
A third invention of the present invention is a method for processing a thin plate workpiece as described in claim 3.
The thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 3 is the thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 1, wherein a plurality of the thin plate-shaped workpieces are attached to an outer peripheral surface of a predetermined rotating member during use. In addition, one end of each thin plate-shaped work is attached to the predetermined rotating member, and has a wing-like shape, the thin plate-shaped work is one end attached to the predetermined rotating member during processing, Both ends of the one end and the opposite end are supported, and the ratio of the division of the processing region is set so that the processing region becomes larger from the vicinity of the center that is far from the supported both ends toward the side closer to the both ends. After performing the finishing process following the rough machining in order from the machining area close to the vicinity of the supported ends of the both ends, and then changing the machining area close to the vicinity of the center. Performing cutting repeating the performing the finishing followed the roughing Te, a thin plate work processing method.

また、本発明の第4発明は、請求項4に記載されたとおりの薄板形状ワークの加工方法である。
請求項4に記載の薄板形状ワークの加工方法は、請求項1〜3のいずれかに記載の薄板形状ワーク加工方法であって、前記荒加工時には、前記剛性の高い前記加工領域ほど、加工時の送り量または切り込み量の少なくとも一方を大きくする、薄板形状ワーク加工方法である。
The fourth invention of the present invention is a method for processing a thin plate workpiece as described in claim 4.
The processing method of the thin plate-shaped workpiece according to claim 4 is the thin plate-shaped workpiece processing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the processing region having higher rigidity is processed at the time of the rough processing. This is a thin plate work processing method in which at least one of the feed amount or the cut amount is increased.

また、本発明の第5発明は、請求項5に記載されたとおりの薄板形状ワークの加工方法である。
請求項5に記載の薄板形状ワークの加工方法は、請求項4に記載の薄板形状ワーク加工方法であって、前記荒加工から前記仕上げ加工に切り替える際の切り替え作業増加時間と、前記送り量または前記切り込み量の少なくとも一方を大きくしたことによる加工時短縮時間と、前記加工領域を移動する移動時増加時間と、に基づいて全体の加工時間が短くなるように前記加工領域の分割数を決定する、薄板形状ワーク加工方法である。
The fifth invention of the present invention is a method for processing a thin plate workpiece as described in claim 5.
The thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 5 is the thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 4, wherein the switching work increase time when switching from the roughing to the finishing processing, and the feed amount or The number of divisions of the machining area is determined so that the entire machining time is shortened based on the shortening time when machining due to an increase in at least one of the cutting amounts and the increasing time when moving to move the machining area. This is a thin plate work processing method.

また、本発明の第6発明は、請求項6に記載されたとおりの薄板形状ワークの加工方法である。
請求項6に記載の薄板形状ワークの加工方法は、請求項1〜5のいずれか記載の薄板形状ワークの加工方法であって、前記加工領域の全ての領域について、前記荒加工と前記仕上げ加工とを一通り終了した後、各加工領域の境界部における凹凸を取り除く加工を行う、薄板形状ワーク加工方法である。
A sixth aspect of the present invention is a method for processing a thin plate workpiece as described in the sixth aspect.
The thin plate-shaped workpiece machining method according to claim 6 is the thin plate-shaped workpiece machining method according to any one of claims 1 to 5, wherein the rough machining and the finishing machining are performed on all the machining areas. Is a thin plate-shaped workpiece processing method for performing processing for removing irregularities at the boundary of each processing region.

また、本発明の第7発明は、請求項7に記載されたとおりのブレード部材である。
請求項7に記載のブレード部材は、請求項1〜6のいずれかに記載の薄板形状ワーク加工方法にて加工された薄板形状ワークであるブレード部材である。
A seventh aspect of the present invention is a blade member as described in the seventh aspect.
A blade member according to a seventh aspect is a blade member that is a thin plate-shaped workpiece processed by the thin plate-shaped workpiece processing method according to any one of the first to sixth aspects.

請求項1に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、最初に薄板形状ワークの「全体を正寸まで加工」することを行わず、複数の加工領域に分割した後、最も剛性が低くなると推定した加工領域から順番に、荒加工に続けて仕上げ加工まで行うことで、未加工の加工領域の剛性を残しながら加工を進める。
これにより、剛性不足によって加工時間を遅くする必要がなくなり、加工時間を短縮化することができ、且つ薄板形状ワークを支持する装置を追加することもない。また、剛性不足による「びびり」や「削り残し」等を低減することが可能であり、より高精度な加工を行うことができる。
According to the method for processing a thin plate-shaped workpiece according to claim 1, when the rigidity of the thin plate-shaped workpiece is first reduced without dividing the entire thin plate-shaped workpiece into a plurality of processing regions, the rigidity is lowest. In order from the estimated machining area, the rough machining is followed by the finishing machining, thereby proceeding while leaving the rigidity of the unmachined machining area.
Thereby, it is not necessary to delay the machining time due to insufficient rigidity, the machining time can be shortened, and a device for supporting the thin plate workpiece is not added. In addition, it is possible to reduce “chatter”, “uncut material” and the like due to insufficient rigidity, and to perform machining with higher accuracy.

また、請求項2に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、薄板形状ワークの一端を支持する場合において、より適切に剛性を維持しながら加工を進めていくことができる。
これにより、薄板形状ワークを支持する装置を追加することなく、より短時間に、より高精度に加工を行うことができる。
Moreover, according to the processing method of the thin plate-shaped workpiece according to claim 2, when supporting one end of the thin plate-shaped workpiece, the processing can be advanced while maintaining the rigidity more appropriately.
Thereby, it is possible to perform processing with higher accuracy in a shorter time without adding an apparatus for supporting the thin plate-shaped workpiece.

また、請求項3に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、薄板形状ワークの一端を支持する請求項2に対して両端を支持する場合において、より適切に剛性を維持しながら加工を進めていくことができる。
これにより、薄板形状ワークを支持する装置を追加することなく、より短時間に、より高精度に加工を行うことができる。
Further, according to the method for processing a thin plate-shaped workpiece according to claim 3, when supporting both ends with respect to claim 2, which supports one end of the thin plate-shaped workpiece, the processing proceeds while maintaining rigidity more appropriately. Can continue.
Thereby, it is possible to perform processing with higher accuracy in a shorter time without adding an apparatus for supporting the thin plate-shaped workpiece.

また、請求項4に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、剛性の高い加工領域ほど、(工具やワークの)送り量または切り込み量の少なくとも一方を大きくすることで、加工時間のより短縮化を実現することができる。   According to the thin plate-shaped workpiece machining method according to claim 4, the machining time is further shortened by increasing at least one of the feed amount or the cutting depth (of the tool or workpiece) in the machining region having higher rigidity. Can be realized.

また、請求項5に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、複数の加工領域に分割することにより増加する時間である移動時増加時間と切り替え作業増加時間と、複数の加工領域に分割することにより減少できる時間である加工時短縮時間とのバランスを考慮した適切な加工領域を決定することができる。   Moreover, according to the thin plate-shaped workpiece machining method according to claim 5, the time is increased by dividing into a plurality of machining areas, and the time increased during movement, the switching work increase time, and the plurality of machining areas are divided. Accordingly, it is possible to determine an appropriate machining area in consideration of the balance with the machining time reduction time, which is a time that can be reduced.

また、請求項6に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、各加工領域の境界部における加工精度をより向上させることができる。   Moreover, according to the processing method of the thin-plate shaped workpiece | work of Claim 6, the processing precision in the boundary part of each process area | region can be improved more.

また、請求項7に記載の薄板形状ワークの加工方法によれば、より短時間に、且つより高精度に加工したブレード部材を実現することができる。   Moreover, according to the processing method of the thin plate shaped workpiece according to claim 7, it is possible to realize a blade member processed in a shorter time and with higher accuracy.

以下に本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。図1(A)及び(B)は、本発明の薄板形状ワークの加工方法を適用した加工装置1の一実施の形態における概略外観図(斜視図)を示している。なお、本実施の形態にて説明する図面において、Y軸は鉛直上方を示しており、X軸とZ軸は水平方向で互いに直交している。また、A軸は水平方向の旋回軸であり、B軸は鉛直方向の旋回軸である。また、工具Tはボールエンドミルであり、Z軸方向が回転軸である。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. 1A and 1B are schematic external views (perspective views) in an embodiment of a processing apparatus 1 to which the thin plate workpiece processing method of the present invention is applied. Note that in the drawings described in this embodiment, the Y axis indicates a vertically upward direction, and the X axis and the Z axis are orthogonal to each other in the horizontal direction. The A axis is a horizontal turning axis, and the B axis is a vertical turning axis. The tool T is a ball end mill, and the Z-axis direction is a rotation axis.

●[加工装置1の概略構造(図1(A)及び(B))]
図1(A)に示す加工装置1は、薄板形状ワークW(以下、「ワークW」という記載は、薄板形状ワークWを指す。)の回転軸線に沿った一方の端部を支持する加工装置の例を示し、図1(B)は、ワークWの回転軸線に沿った両方の端部を支持する加工装置の例を示している。なお、図1(A)及び(B)に示す加工装置1は、既存の加工装置である。
図1(A)に示すように加工装置1は、X軸方向に往復移動可能なコラム20を載置したベッド10と、Z軸方向に往復移動可能なスライドテーブル31を載置したベッド30とが組み合わされている。
コラム20には、Y軸方向に往復移動可能なサドル21が設けられており、サドル21には、Z軸方向の回転軸を有する主軸22が設けられている。そして主軸22には、工具T(例えば、ボールエンドミル)が取り付けられている。
スライドテーブル31には、B軸を中心に旋回可能な旋回テーブル32が載置されており、旋回テーブル32には、A軸を中心に旋回可能であるとともにワークWを支持可能なチャック部33が設けられている。
このように加工装置1は、X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸の5軸で制御され(当該5軸を制御する数値制御装置等は図示省略)、チャック部33にて支持したワークWの任意の位置を、任意の方向から工具Tで切削加工することができる。
なお、図1(B)に示す加工装置1は、図1に示す加工装置1に対して旋回テーブル32に、間隔を調整可能な一対のチャック部33を備えており、当該一対のチャック部33にてワークWを支持(挟持)する点が異なるが、他は同様であるので説明を省略する。
● [Schematic structure of the processing apparatus 1 (FIGS. 1A and 1B)]
A processing apparatus 1 shown in FIG. 1A is a processing apparatus that supports one end portion along the rotation axis of a thin plate-shaped workpiece W (hereinafter, “work W” refers to the thin plate-shaped workpiece W). FIG. 1B shows an example of a processing apparatus that supports both ends along the rotation axis of the workpiece W. In addition, the processing apparatus 1 shown to FIG. 1 (A) and (B) is an existing processing apparatus.
As shown in FIG. 1A, the processing apparatus 1 includes a bed 10 on which a column 20 that can reciprocate in the X-axis direction and a bed 30 on which a slide table 31 that can reciprocate in the Z-axis direction are mounted. Are combined.
The column 20 is provided with a saddle 21 that can reciprocate in the Y-axis direction, and the saddle 21 is provided with a main shaft 22 having a rotation axis in the Z-axis direction. A tool T (for example, a ball end mill) is attached to the main shaft 22.
The slide table 31 is provided with a turning table 32 that can turn around the B axis. The turning table 32 has a chuck portion 33 that can turn around the A axis and support the workpiece W. Is provided.
As described above, the machining apparatus 1 is controlled by the five axes of the X axis, the Y axis, the Z axis, the A axis, and the B axis (the numerical control device that controls the five axes is not shown) and is supported by the chuck portion 33. An arbitrary position of the workpiece W can be cut with the tool T from an arbitrary direction.
The processing apparatus 1 shown in FIG. 1B is provided with a pair of chuck portions 33 that can adjust the interval on the turning table 32 with respect to the processing apparatus 1 shown in FIG. However, since the other is the same, the description is omitted.

●[薄板形状ワークWの用途と構造の例(図2)]
次に図2(A)及び(B)を用いて薄板形状ワークWの用途と構造の例について説明する。薄板形状ワークWは、使用時において、所定の回転部材の外周面に複数枚取り付けられ(各々の薄板形状ワークWの一端が所定の回転部材に取り付けられる)、翼状の形状を有している。
例えば薄板形状ワークWは、航空機のエンジンや発電機のタービン等に用いられ、図2(A)は航空機のエンジンのタービンシャフト及び当該シャフトに取り付けられた部品の例を示している。図2(A)において、W1、W2、W3で示す位置の各々にて、複数の薄板形状ワークが規則正しく取り付けられている。
なお、各薄板形状ワークWの構造は、図2(B)に示すように、回転軸部材(シャフト等)に取り付けるベース部WBと、ブレード部WWとで構成されており、ブレード部WWは、用途や取付位置に応じて複雑な3次元曲面を有している(例えば、「ひねり」が入った翼状の形状を有している)。
● [Application and structure of thin plate-shaped workpiece W (Fig. 2)]
Next, an example of the use and structure of the thin plate-shaped workpiece W will be described with reference to FIGS. In use, a plurality of thin plate-shaped workpieces W are attached to the outer peripheral surface of a predetermined rotating member (one end of each thin plate-shaped workpiece W is attached to the predetermined rotating member), and have a wing shape.
For example, the thin plate-shaped workpiece W is used for an aircraft engine, a generator turbine, or the like. FIG. 2A shows an example of a turbine shaft of an aircraft engine and parts attached to the shaft. In FIG. 2A, a plurality of thin plate-shaped workpieces are regularly attached at each of the positions indicated by W1, W2, and W3.
In addition, as shown in FIG. 2B, the structure of each thin plate-shaped workpiece W includes a base portion WB attached to a rotary shaft member (shaft or the like) and a blade portion WW. It has a complicated three-dimensional curved surface according to the application and mounting position (for example, it has a wing shape with a “twist”).

本実施の形態にて説明する薄板形状ワークの加工方法は、図1(A)または(B)の例に示した既存の加工装置1を用いて、このブレード部WWの3次元曲面形状を、従来と比較して、より短時間に、且つより高精度に加工する方法である。
従来の加工方法では、例えば図3(A)に示すワークWを加工する際、図1(A)に示す加工装置1のチャック部33にてベース部WBを支持し、荒加工用の工具Tを取り付けて、まずブレード部WWの全体を正寸近く(残し代0.1mm〜0.5mm程度)となるまで切削加工している。すなわち、図3(B)に示す「削り代」をブレード部WWの全体から削り取っているので、仕上げ加工用の工具Tに交換した後、次の仕上げ加工工程では、薄くなったブレード部WWにおける支持位置から遠い先端部ではワークWの剛性が低く、「びびり」や「しなり」が発生し易い。このため、加工速度や削り代を充分小さくして仕上げ加工を行う必要があり、加工時間が長くなるとともに、高精度な加工が困難であった。
The processing method of the thin plate-shaped workpiece described in the present embodiment uses the existing processing apparatus 1 shown in the example of FIG. 1 (A) or (B), and the three-dimensional curved surface shape of the blade portion WW. This is a method of processing in a shorter time and with higher accuracy than in the prior art.
In the conventional machining method, for example, when machining the workpiece W shown in FIG. 3A, the base portion WB is supported by the chuck portion 33 of the machining apparatus 1 shown in FIG. First, the entire blade portion WW is cut until it is close to the exact size (the remaining margin is about 0.1 mm to 0.5 mm). That is, since the “machining allowance” shown in FIG. 3B is removed from the entire blade part WW, after the tool T for the finishing process is replaced, in the next finishing process, the thinned blade part WW At the tip portion far from the support position, the rigidity of the workpiece W is low, and “chatter” and “bending” are likely to occur. For this reason, it is necessary to perform finishing with sufficiently reduced machining speed and machining allowance, and the machining time becomes long and high-precision machining is difficult.

●[薄板形状ワークWの加工方法(図3)]
次に図3(A)〜(C)を用いて本実施の形態の加工方法について説明する。
図3(A)は薄板形状ワークWの斜視図の例を示しており、図3(B)は図3(A)におけるAA方向から薄板形状ワークWを見た図を示している。
本実施の形態の加工方法では、最初に荒加工でブレード部WWの「全体」を正寸近くまで加工することなく、支持された状態での仕上げ加工後の薄板形状ワークWの形状及び材質等から推定した剛性に基づいて、当該剛性の高さに応じてブレード部WWを複数の加工領域に区分して、剛性の低い加工領域(すなわち、変形しやすい加工領域)から順番に、荒加工に続けて仕上げ加工まで行う。なお、剛性の推定は、支持位置と仕上げ形状と材質等から、既存のFEM解析等を用いたシミュレーションにて求めることができる。
● [Processing method for thin workpiece W (Fig. 3)]
Next, the processing method of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
3A shows an example of a perspective view of the thin plate-shaped workpiece W, and FIG. 3B shows a view of the thin plate-shaped workpiece W viewed from the AA direction in FIG. 3A.
In the processing method of the present embodiment, the shape and material of the thin plate-shaped workpiece W after finishing processing in a supported state without first processing the “whole” of the blade portion WW to near the exact size by rough processing. Based on the rigidity estimated from the above, the blade portion WW is divided into a plurality of machining areas according to the rigidity, and the rough machining is performed in order from the machining area with the lower rigidity (that is, the machining area that is easily deformed). Continue to finish processing. Note that the rigidity can be estimated by a simulation using an existing FEM analysis or the like based on the support position, the finished shape, the material, and the like.

例えば、図3(A)に示すワークWの場合、推定した剛性の高さに応じてブレード部WWを加工領域A〜加工領域Cに分割する。この場合の剛性の高さは、加工領域C>加工領域B>加工領域Aであったとする。
そして、加工の際、まず荒加工用の工具Tを取り付けて、最も剛性の低い加工領域Aを荒加工して正寸近くまで切削する。そして、仕上げ加工用の工具Tに交換して加工領域Aを仕上げ加工し、加工領域Aを仕上げ加工まで完了させる。加工領域Aを仕上げ加工する際は、加工領域C、Bはまだ荒加工も行っていない状態で削り代分の厚さが残っており、従来の加工方法で加工した場合よりも充分大きな剛性を残しているので、従来と比較して「びびり」や「たわみ」が発生しにくい。従って、従来よりも加工精度を向上させることができるとともに、従来よりも加工速度を大きくして短時間で仕上げ加工することが可能である。
加工領域Aを仕上げ加工まで完了させたら、荒加工用の工具Tに交換して次に剛性が低い加工領域Bを荒加工して正寸近くまで切削し、仕上げ加工用の工具Tに交換して加工領域Bを仕上げ加工する。このように、剛性の低い加工領域から剛性の高い加工領域に向かって順次、加工領域毎に仕上げていく。薄板形状ワークWの一端を支持して加工する図3(A)及び(B)の例の場合、支持された一端に対して最も遠い側の加工領域(この場合、加工領域A)から順に、荒加工に続けて仕上げ加工を行った後、支持された一端に対して次に遠い側の加工領域(この場合、加工領域B)に対して荒加工に続けて仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う。
全ての加工領域の加工が完了した後、各加工領域の境界部の凹凸を取り除く仕上げ加工を行うと、より好ましい仕上げ形状を得ることができる。
For example, in the case of the workpiece W shown in FIG. 3A, the blade portion WW is divided into a machining area A to a machining area C according to the estimated rigidity. The height of rigidity in this case is assumed to be machining area C> machining area B> machining area A.
Then, at the time of machining, a rough machining tool T is first attached, and the machining area A having the lowest rigidity is roughly machined and cut to near the exact size. Then, the machining area A is finished by exchanging with the finishing tool T, and the machining area A is completed up to finishing. When finishing the machining area A, the machining areas C and B have not yet undergone rough machining, and have a thickness equivalent to the machining allowance, which is sufficiently larger than when machining by the conventional machining method. Since it remains, “chatter” and “deflection” are less likely to occur than in the past. Therefore, the machining accuracy can be improved as compared with the conventional technique, and finishing can be performed in a short time by increasing the machining speed as compared with the conventional technique.
After finishing the machining area A until finishing, replace it with the roughing tool T, then roughen the machining area B with the next lowest rigidity, cut it to near the exact size, and replace it with the finishing tool T To finish the processing area B. In this way, finishing is performed for each processing region sequentially from the processing region with low rigidity toward the processing region with high rigidity. In the case of the example of FIGS. 3 (A) and 3 (B) for supporting and processing one end of the thin plate-shaped workpiece W, in order from the processing region (in this case, processing region A) farthest from the supported end, Cutting after repeating roughing and finishing, and then repeatedly performing roughing on the processing area (in this case, processing area B) on the side farthest from the supported end. Processing.
A more preferable finished shape can be obtained by performing a finishing process that removes the irregularities at the boundary of each processing region after the processing of all the processing regions is completed.

なお、剛性が低い加工領域では、当然、工具Tの送り量や工具Tの切り込み量を、剛性が高い加工領域よりも小さくしなければならない(剛性の高い加工領域ほど、送り量または切り込み量の少なくとも一方を大きくできる)。従って、剛性が低い加工領域では、当該加工領域内での剛性のバラツキ幅がより小さいことが好ましい(最も低い剛性に合わせて送り量や切り込み量を設定するため)。
このため、剛性の低い加工領域から剛性の高い加工領域に向かって、加工領域が大きくなるように(面積または体積等が大きくなるように)加工領域の分割の比率を変更することが好ましい。図3(A)及び(B)の例では、支持位置から最も遠い位置である加工領域Aから、支持位置に最も近い位置である加工領域Cに向かって、分割比率(この場合、ワーク回転軸(A軸)方向の長さ)を徐々に大きくしている。
In the machining area with low rigidity, naturally, the feed amount of the tool T and the cutting amount of the tool T must be smaller than the machining area with high rigidity (the higher the rigidity of the machining area, the more the feed amount or the cutting amount). At least one can be larger). Therefore, it is preferable that the rigidity variation width in the machining area is smaller in the machining area with low rigidity (in order to set the feed amount and the cutting amount in accordance with the lowest rigidity).
For this reason, it is preferable to change the division ratio of the machining area so that the machining area becomes larger (the area or the volume becomes larger) from the machining area with low rigidity toward the machining area with high rigidity. In the example of FIGS. 3A and 3B, a division ratio (in this case, a workpiece rotation axis) is directed from the machining area A that is the farthest position from the support position to the machining area C that is the nearest position to the support position. (Length in the (A axis) direction) is gradually increased.

なお、加工領域の分割方法には種々の方法が考えられるが、例えば以下のようにして分割数(各利領域)を決定する。
上記に説明した本実施の形態におけるワークWの加工方法では、加工領域を分割する数を増やすと、荒加工用の工具Tと仕上げ加工用の工具Tとを交換する回数が増加する。これに伴う増加時間を「切り替え作業増加時間」とする。
また、加工領域の分割数を増やすと、仕上げ加工まで完了した加工領域から次の加工領域までの移動時間が増加する。これに伴う増加時間を「移動時増加時間」とする。
また、複数の加工領域に分割することで、送り量または切り込み量の少なくとも一方を大きくすることで短縮される時間(上記の切り替え作業増加時間と移動時増加時間を除いて、荒加工を開始してから仕上げ加工が完了するまでの時間で短縮された時間)を「加工時短縮時間」とする。
そして、シミュレーションにて適当な位置で加工領域を分割してみて、加工領域毎の分割切り替え作業増加時間と移動時増加時間と加工時短縮時間とを求め、全加工領域を加工した際の増減時間を求める。このような分割と増減時間のシミュレーションを行い、増減時間が最も小さくなる分割数及び加工領域を決定する。
Various methods can be considered as the method of dividing the processing area. For example, the number of divisions (each profit area) is determined as follows.
In the workpiece W machining method according to the present embodiment described above, when the number of division of the machining area is increased, the number of times of replacing the rough machining tool T and the finishing tool T is increased. The accompanying increase time is referred to as “switching work increase time”.
Further, when the number of divisions of the machining area is increased, the movement time from the machining area completed up to the finishing machining to the next machining area increases. The accompanying increase time is referred to as “movement increase time”.
Moreover, by dividing into multiple machining areas, the time that is shortened by increasing at least one of the feed amount or the cutting amount (rough machining is started except for the above switching work increase time and moving time increase time). The time shortened by the time from finishing to completion of finishing processing) is referred to as “processing shortened time”.
Then, divide the machining area at an appropriate position in the simulation, find the division switching work increase time for each machining area, increase time during movement, shortening time during machining, increase / decrease time when machining all machining areas Ask for. Such a division and increase / decrease time simulation is performed, and the number of divisions and the machining area where the increase / decrease time is minimized are determined.

以上、図3(A)及び(B)を用いた説明では、ワークWの一端を支持する場合について説明したので、支持位置から最も遠い位置から支持位置に近づくにつれて剛性が高くなる例で説明した。
次の説明では図3(C)を用いて、ワークWの両端を支持する場合について説明する。
ワークWの両端を支持する場合、支持した両端部は剛性が高く、両端部の支持位置から遠い位置となる中央近傍の剛性が低くなる。従って、図3(C)に示す例では、中央近傍の加工領域Aが最も剛性が低く、剛性の高さは、例えば、加工領域E>加工領域D>加工領域C>加工領域B>加工領域Aとなる。
薄板形状ワークWの両端を支持して加工する図3(C)の例の場合、支持された両端に対する中央近傍に近い加工領域(この場合、加工領域A)から順に、荒加工に続けて仕上げ加工を行った後、次に中央近傍に近い加工領域(この場合、加工領域B)に対して荒加工に続けて仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う。従って、図3(C)の例の場合は、加工領域A−加工領域B−加工領域C−加工領域D−加工領域Eの順に加工を行う。
また、分割比率については、一端を支持する場合と同様に、剛性の低い加工領域から剛性の高い加工領域に向かって、加工領域が大きくなるように(面積または体積等が大きくなるように)加工領域の分割の比率を変更することが好ましい。図3(C)の例では、支持された両端から(両端の双方から)最も遠い位置である加工領域Aから、支持された両端に近い側に向かって、分割比率(この場合、ワーク回転軸(A軸)方向の長さ)を徐々に大きくしている。図3(C)の例では、分割比率を、加工領域E>加工領域D>加工領域C>加工領域B>加工領域Aとしている。
なお、分割数の決定や各加工領域の境界部の凹凸を取り除く仕上げ加工等は上記に説明したとおりであるので説明を省略する。
As described above, in the description using FIGS. 3A and 3B, the case where one end of the workpiece W is supported has been described, and thus an example in which rigidity increases as the position approaches the support position from the position farthest from the support position has been described. .
In the following description, a case where both ends of the workpiece W are supported will be described with reference to FIG.
When both ends of the work W are supported, the both supported end portions have high rigidity, and the rigidity in the vicinity of the center, which is a position far from the support position of both end portions, is low. Therefore, in the example shown in FIG. 3C, the machining area A in the vicinity of the center has the lowest rigidity, and the rigidity is, for example, machining area E> machining area D> machining area C> machining area B> machining area. A.
In the case of the example of FIG. 3 (C) in which both ends of the thin workpiece W are supported and processed, rough machining is performed in order from the processing area close to the center with respect to the supported ends (in this case, the processing area A). After the machining is performed, next, a machining process is performed in which a machining area close to the center (in this case, a machining area B) is repeatedly subjected to a roughing process and a finishing process. Therefore, in the example of FIG. 3C, the processing is performed in the order of processing area A-processing area B-processing area C-processing area D-processing area E.
As for the split ratio, as in the case of supporting one end, machining is performed so that the machining area increases from the machining area with low rigidity to the machining area with high rigidity (the area or volume increases). It is preferable to change the area division ratio. In the example of FIG. 3C, the division ratio (in this case, the workpiece rotation axis) from the machining area A that is the farthest position from both supported ends (from both ends) toward the side closer to the supported both ends. (Length in the (A axis) direction) is gradually increased. In the example of FIG. 3C, the division ratio is set as machining area E> machining area D> machining area C> machining area B> machining area A.
Note that the determination of the number of divisions and the finishing process for removing the irregularities at the boundary portions of the respective processing areas are as described above, and thus description thereof is omitted.

●[工具の外観と使い方の例(図4、図5)]
以上に説明した「切り替え作業増加時間」と「移動時増加時間」を短縮化することができれば、加工時間を更に短縮化することができる。そこで発明者は、「切り替え作業増加時間」に着目し、工具Tを交換することなく、荒加工と仕上げ加工とを選択的に可能とする特殊な工具TNを発明した。以下では、当該工具TNの外観と使い方について説明する。
図4(A)及び(B)は本発明の工具TNの側面図と正面図の例を示しており、図4(C)及び(D)は従来の工具Tの側面図と正面図の例を示している。
● [Appearance and usage examples of tools (Figs. 4 and 5)]
If the “switching work increase time” and the “movement increase time” described above can be shortened, the machining time can be further shortened. Therefore, the inventor has invented a special tool TN capable of selectively performing roughing and finishing without exchanging the tool T, paying attention to the “switching work increase time”. Hereinafter, the appearance and usage of the tool TN will be described.
4A and 4B show examples of a side view and a front view of the tool TN of the present invention, and FIGS. 4C and 4D show examples of a side view and a front view of the conventional tool T. Is shown.

図4(C)及び(D)に示す従来の工具Tは略円柱形状であり、側面には側面刃Tsが設けられたエンドミルである。そして当該側面刃Tsは、略円柱形状の工具Tの側面から底面に向かって延びており、側面と底面の境界部において円弧状に形成されたコーナ刃Tcが設けられている。そして底面の中心周囲の領域Tzには刃は設けられておらず、平坦状に形成されている。また、従来の工具Tは、荒加工用の工具Tと仕上げ加工用の工具Tとが別々に存在している。   The conventional tool T shown in FIGS. 4C and 4D has an approximately cylindrical shape, and is an end mill provided with a side blade Ts on the side surface. And the said side blade Ts is extended toward the bottom face from the side surface of the substantially cylindrical tool T, and the corner blade Tc formed in circular arc shape in the boundary part of a side surface and a bottom face is provided. The region Tz around the center of the bottom surface is not provided with a blade, and is formed flat. Further, the conventional tool T has a roughing tool T and a finishing tool T separately.

これに対して、図4(A)及び(B)に示す本実施の形態の工具TNは、略円柱形状である点と、側面刃Tsとコーナ刃Tcを備えている点は同じであるが、工具TNの先端に相当する底面部に略球面形状の仕上げ刃Ttを備えている点が異なる。例えば仕上げ刃Ttは、球面形状の砥石であり、工具TNは、エンドミルと砥石を複合させた複合エンドミルである。
球面形状の仕上げ刃Ttの球面半径は、工具TNの外形となる円柱形状の底面の半径よりも大きい。球面半径が大きい方が転写効率が向上し、仕上げ面の凹凸の高さをより小さくすることができる。また、コーナ刃Tcの円弧状の輪郭形状(図4(A)に示す側面図における輪郭の形状)の円弧の半径は、仕上げ刃Ttの球面半径よりも小さい。
また、仕上げ刃Ttの縁部がコーナ刃Tcと滑らかな曲線で連続するように、コーナ刃Tcの形状が整えられており、コーナ刃Tcと側面刃Tsの接続部においても、コーナ刃Tcと側面刃Tsとが滑らかに連続するように、コーナ刃Tcの形状が整えられている。
これにより、図4(A)に示す側面図において、仕上げ刃Ttの輪郭とコーナ刃Tcの輪郭と側面刃Tsの輪郭とが、滑らかに連続している。
また、工具TNの内部には、回転軸に相当する位置に(回転軸に沿って)、工具TN及び仕上げ刃Ttを貫通するクーラント供給路Thが形成されており、当該クーラント供給路Thから加工個所にクーラントが供給される。
In contrast, the tool TN of the present embodiment shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B) is substantially the same in that it has a substantially cylindrical shape, and includes a side blade Ts and a corner blade Tc. The difference is that a bottom surface corresponding to the tip of the tool TN is provided with a substantially spherical finishing blade Tt. For example, the finishing blade Tt is a spherical grinding wheel, and the tool TN is a composite end mill in which an end mill and a grinding stone are combined.
The spherical radius of the spherical finishing blade Tt is larger than the radius of the cylindrical bottom surface that is the outer shape of the tool TN. The larger the spherical radius, the more the transfer efficiency is improved and the height of the unevenness on the finished surface can be made smaller. Further, the radius of the arc of the arcuate contour shape of the corner blade Tc (contour shape in the side view shown in FIG. 4A) is smaller than the spherical radius of the finishing blade Tt.
Further, the shape of the corner blade Tc is adjusted so that the edge of the finishing blade Tt is continuous with the corner blade Tc with a smooth curve, and the corner blade Tc and the corner blade Tc are connected to each other at the connection portion between the corner blade Tc and the side blade Ts. The shape of the corner blade Tc is adjusted so that the side blade Ts is smoothly continuous.
As a result, in the side view shown in FIG. 4A, the contour of the finishing blade Tt, the contour of the corner blade Tc, and the contour of the side blade Ts are smoothly continuous.
In addition, a coolant supply path Th that penetrates the tool TN and the finishing blade Tt is formed in the tool TN at a position corresponding to the rotation axis (along the rotation axis), and machining is performed from the coolant supply path Th. Coolant is supplied to the location.

以上に説明した工具TNでは、側面刃Tsまたはコーナ刃Tcは荒加工用の刃として設けてあり、短時間に多くの削り代を切削することができる(図5(A)参照)。また、仕上げ刃Ttは仕上げ加工用の刃として設けてあり、削り代は小さいが、高精度に表面を仕上げることができる(図5(B)参照)。
次に図5(A)及び(B)を用いて、上記に説明した工具TNの使い方について説明する。図5(A)は、工具TNを用いて薄板形状ワークWの表面を荒加工している状態の例を示しており、図5(B)は、工具TNを用いて薄板形状ワークWの表面を仕上げ加工している状態の例を示している。
In the tool TN described above, the side blade Ts or the corner blade Tc is provided as a roughing blade, and a large amount of machining allowance can be cut in a short time (see FIG. 5A). Further, the finishing blade Tt is provided as a finishing blade, and although the machining allowance is small, the surface can be finished with high accuracy (see FIG. 5B).
Next, the usage of the tool TN described above will be described with reference to FIGS. FIG. 5 (A) shows an example of a state in which the surface of the thin plate-shaped workpiece W is roughly processed using the tool TN, and FIG. 5 (B) shows the surface of the thin plate-shaped workpiece W using the tool TN. The example of the state which is finishing is shown.

薄板形状ワークWの任意の加工領域を荒加工する場合、図5(A)に示すように、工具TNの側面刃Tsまたはコーナ刃Tcの少なくとも一方が加工面に接触するように、加工面に対して工具TNの回転軸の傾斜角度θ1を大きくして、薄板形状ワークWに対して工具TNを相対的に加工面に沿って移動させて加工を行う。この場合、仕上げ刃Ttは加工面に接触しない。
次に、薄板形状ワークWの任意の加工領域を仕上げ加工する場合、図5(B)に示すように、工具TNの仕上げ刃Ttが加工面に接触するように、且つコーナ刃Tc及び側面刃Tsが加工面に接触しないように、加工面に対して工具TNの回転軸の傾斜角度θ2を小さくして、薄板形状ワークWに対して工具TNを相対的に加工面に沿って移動させて加工を行う。
このように、加工面に対する工具TNの傾斜角度を調整することで、荒加工と仕上げ加工とで工具TNを交換する必要がなくなるので、切り替え作業時間を大幅に短縮することができる。
なお、仕上げ刃Ttを薄板形状ワークWに接触させて加工する仕上げ加工時に、薄板形状ワークWに対する工具TNの回転軸の傾斜角度θ2を設定した際、コーナ刃Tcが薄板形状ワークWの仕上げ面に接触しないように、仕上げ刃Ttの表面における工具Tの底面部の径方向の長さ(仕上げ刃Ttの半径の長さ)が設定されている。
When roughing an arbitrary processing region of the thin plate-shaped workpiece W, as shown in FIG. 5A, the processing surface is set such that at least one of the side blade Ts or the corner blade Tc of the tool TN is in contact with the processing surface. On the other hand, the inclination angle θ1 of the rotation axis of the tool TN is increased, and the tool TN is moved relative to the thin plate-shaped workpiece W along the machining surface for machining. In this case, the finishing blade Tt does not contact the processed surface.
Next, when finishing an arbitrary processing region of the thin plate-shaped workpiece W, as shown in FIG. 5B, the finishing blade Tt of the tool TN is in contact with the processing surface, and the corner blade Tc and the side blade are used. The tilt angle θ2 of the rotation axis of the tool TN with respect to the machining surface is reduced so that Ts does not contact the machining surface, and the tool TN is moved along the machining surface relative to the thin plate-shaped workpiece W. Processing.
As described above, by adjusting the inclination angle of the tool TN with respect to the machining surface, it is not necessary to exchange the tool TN between rough machining and finishing machining, so that the switching work time can be greatly shortened.
In addition, when finishing with the finishing blade Tt in contact with the thin plate-shaped workpiece W, when the inclination angle θ2 of the rotation axis of the tool TN with respect to the thin plate-shaped workpiece W is set, the corner blade Tc is the finished surface of the thin plate-shaped workpiece W. The length in the radial direction of the bottom surface portion of the tool T on the surface of the finishing blade Tt (the length of the radius of the finishing blade Tt) is set so as not to contact the surface.

なお、上記に説明した工具TNを用いた場合、荒加工と仕上げ加工とで工具TNを交換する必要がないので、従来と同様に複数の加工領域に分割することなく、荒加工工程でワークWの全体を正寸近くまで加工し、続いてワークWの全体を仕上げ加工するようにしても、工具TNの交換が不要である分、加工時間を短縮化することができる。
また、工具TNの先端部に設けた仕上げ刃を、砥石の代わりに、側面刃の数よりも多くした切れ刃としてもよい(例えば、側面刃Tsが4枚の場合、仕上げ刃Ttを10枚にする)。刃の数が多い方が、仕上げ面の凹凸の高さが同じであっても、工具TNの送り速度をより大きくすることができ、加工時間をより短縮化することができる。
When the tool TN described above is used, there is no need to exchange the tool TN between the roughing process and the finishing process, so that the workpiece W can be used in the roughing process without being divided into a plurality of machining areas as in the prior art. Even if the whole is machined to near the exact size and then the whole workpiece W is finished, the machining time can be shortened because the tool TN is not required to be replaced.
Further, the finishing blade provided at the tip of the tool TN may be a cutting blade having a larger number of side blades instead of a grindstone (for example, when the number of the side blades Ts is four, ten finishing blades Tt are provided. ). When the number of blades is large, the feed speed of the tool TN can be increased and the machining time can be further shortened even if the height of the unevenness of the finished surface is the same.

本発明の薄板形状ワーク加工方法は、本実施の形態で説明した加工方法に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。
また、本実施の形態にて説明した薄板形状ワークの加工方法は、図1(A)及び(B)の例に示す加工装置1に限定されることなく、種々の加工装置に適用することが可能である。
また、工具TNの外観形状は、図4(A)及び(B)に示す外観形状に限定されるものではない。
The thin plate-shaped workpiece machining method of the present invention is not limited to the machining method described in the present embodiment, and various modifications, additions, and deletions can be made without changing the gist of the present invention.
Moreover, the processing method of the thin plate-shaped workpiece described in the present embodiment is not limited to the processing apparatus 1 shown in the examples of FIGS. 1A and 1B, and can be applied to various processing apparatuses. Is possible.
Moreover, the external shape of the tool TN is not limited to the external shape shown in FIGS. 4 (A) and 4 (B).

本発明の薄板形状ワークの加工方法を適用した加工装置1の一実施の形態における概略外観図(斜視図)を説明する図である。It is a figure explaining the schematic external view (perspective view) in one Embodiment of the processing apparatus 1 to which the processing method of the thin-plate shaped workpiece | work of this invention is applied. 薄板形状ワークWの用途と構造の例を説明する図である。It is a figure explaining the example of the use of a thin plate-shaped workpiece W, and a structure. 本発明の薄板形状ワークの加工方法を説明する図である。It is a figure explaining the processing method of the thin-plate shaped workpiece | work of this invention. 本発明の工具TN(複合エンドミル)の外観を説明する図である。It is a figure explaining the external appearance of the tool TN (composite end mill) of this invention. 本発明の工具TN(複合エンドミル)の使い方を説明する図である。It is a figure explaining the usage of the tool TN (composite end mill) of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 加工装置
10 ベッド
20 コラム
21 サドル
22 主軸
30 ベッド
31 スライドテーブル
32 旋回テーブル
33 チャック部
TN、T 工具
Ts 側面刃
Tc コーナ刃
Tt 仕上げ刃
Th クーラント供給路
W 薄板形状ワーク(ワーク)
θ1、θ2 傾斜角度

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Processing apparatus 10 Bed 20 Column 21 Saddle 22 Spindle 30 Bed 31 Slide table 32 Turning table 33 Chuck part TN, T Tool Ts Side blade Tc Corner blade Tt Finishing blade Th Coolant supply path W Thin plate-shaped workpiece (work)
θ1, θ2 tilt angle

Claims (7)

薄板形状ワークの一端または両端を支持し、
支持した前記薄板形状ワークの任意の個所を切削加工し、前記薄板形状ワークを所望する3次元曲面に仕上げる、薄板形状ワーク加工方法において、
前記切削加工では、少なくとも荒加工後に仕上げ加工を行い、
支持された状態における前記薄板形状ワークの仕上げ加工後の形状から推定した剛性の高さに応じて、前記薄板形状ワークの加工個所を複数の加工領域に分割し、
前記剛性の最も低い加工領域から順に、前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行った後、次に低い剛性の加工領域に対して前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う、
薄板形状ワーク加工方法。
Support one or both ends of the thin plate workpiece,
In a thin plate-shaped workpiece machining method, cutting an arbitrary portion of the supported thin plate-shaped workpiece, and finishing the thin plate-shaped workpiece into a desired three-dimensional curved surface,
In the cutting process, finish processing is performed at least after roughing,
According to the height of rigidity estimated from the finished shape of the thin plate-shaped workpiece in the supported state, the processing portion of the thin plate-shaped workpiece is divided into a plurality of processing regions,
In order from the machining area having the lowest rigidity, the finishing machining is performed after the rough machining, and then the finishing machining is repeatedly performed on the machining area having the next lowest rigidity after the rough machining. I do,
Thin plate workpiece processing method.
請求項1に記載の薄板形状ワーク加工方法であって、
前記薄板形状ワークは、使用時において、所定の回転部材の外周面に複数枚取り付けられるとともに、各々の薄板形状ワークの一端が前記所定の回転部材に取り付けられ、翼状の形状を有しており、
前記薄板形状ワークは、加工時において、前記所定の回転部材に取り付けられる一端が支持され、
支持された一端に対して遠い側から近い側に向かって前記加工領域が大きくなるように、前記加工領域の分割の比率を変更し、支持された一端に対して最も遠い側の前記加工領域から順に、前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行った後、支持された一端に対して次に遠い側の前記加工領域に対して前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う、
薄板形状ワーク加工方法。
The thin plate-shaped workpiece machining method according to claim 1,
In use, the thin plate-shaped workpiece is attached to a plurality of outer peripheral surfaces of a predetermined rotating member, and one end of each thin plate-shaped workpiece is attached to the predetermined rotating member, and has a wing-like shape,
The thin plate-shaped workpiece is supported at one end attached to the predetermined rotating member during processing,
The ratio of division of the machining area is changed so that the machining area becomes larger from the far side to the near side with respect to the supported end, and the farthest side from the machining area with respect to the supported end. In order, after performing the finishing process following the roughing process, the cutting process repeatedly performing the finishing process following the roughing process on the processing area on the side farthest from the supported end. I do,
Thin plate workpiece processing method.
請求項1に記載の薄板形状ワーク加工方法であって、
前記薄板形状ワークは、使用時において、所定の回転部材の外周面に複数枚取り付けられるとともに、各々の薄板形状ワークの一端が前記所定の回転部材に取り付けられ、翼状の形状を有しており、
前記薄板形状ワークは、加工時において、前記所定の回転部材に取り付けられる一端と、当該一端と反対側の端との両端が支持され、
支持された両端から遠い位置となる中央近傍から両端に近い側に向かって前記加工領域が大きくなるように、前記加工領域の分割の比率を変更し、支持された両端に対する前記中央近傍に近い前記加工領域から順に、前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行った後、次に前記中央近傍に近い前記加工領域に対して前記荒加工に続けて前記仕上げ加工を行うことを繰り返す切削加工を行う、
薄板形状ワーク加工方法。
The thin plate-shaped workpiece machining method according to claim 1,
In use, the thin plate-shaped workpiece is attached to a plurality of outer peripheral surfaces of a predetermined rotating member, and one end of each thin plate-shaped workpiece is attached to the predetermined rotating member, and has a wing-like shape,
At the time of processing, the thin plate workpiece is supported at both ends of one end attached to the predetermined rotating member and an end opposite to the one end,
The ratio of division of the machining area is changed so that the machining area becomes larger toward the side closer to both ends from the vicinity of the center that is far from the supported ends, and the vicinity of the center near the supported ends is changed. In order from the machining area, after the finishing process is performed following the roughing process, a cutting process is performed in which the finishing process is repeated after the roughing process on the machining area near the center. ,
Thin plate workpiece processing method.
請求項1〜3のいずれかに記載の薄板形状ワーク加工方法であって、
前記荒加工時には、前記剛性の高い前記加工領域ほど、加工時の送り量または切り込み量の少なくとも一方を大きくする、
薄板形状ワーク加工方法。
A thin plate work processing method according to any one of claims 1 to 3,
At the time of the roughing, at least one of the feed amount or the cut amount at the time of machining is increased in the machining region having the higher rigidity.
Thin plate workpiece processing method.
請求項4に記載の薄板形状ワーク加工方法であって、
前記荒加工から前記仕上げ加工に切り替える際の切り替え作業増加時間と、
前記送り量または前記切り込み量の少なくとも一方を大きくしたことによる加工時短縮時間と、
前記加工領域を移動する移動時増加時間と、に基づいて全体の加工時間が短くなるように前記加工領域の分割数を決定する、
薄板形状ワーク加工方法。
It is a thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 4,
Switching work increase time when switching from the roughing to the finishing,
Processing time shortened by increasing at least one of the feed amount or the cut amount; and
Determining the number of divisions of the processing area so as to shorten the overall processing time based on the increase time when moving to move the processing area,
Thin plate workpiece processing method.
請求項1〜5のいずれか記載の薄板形状ワークの加工方法であって、
前記加工領域の全ての領域について、前記荒加工と前記仕上げ加工とを一通り終了した後、各加工領域の境界部における凹凸を取り除く加工を行う、
薄板形状ワーク加工方法。
It is a processing method of the thin plate-shaped workpiece according to any one of claims 1 to 5,
For all the regions of the processing region, after finishing the roughing and finishing, the processing to remove the irregularities at the boundary of each processing region,
Thin plate workpiece processing method.
請求項1〜6のいずれかに記載の薄板形状ワーク加工方法にて加工された薄板形状ワークであるブレード部材。

A blade member which is a thin plate-shaped workpiece processed by the thin plate-shaped workpiece processing method according to claim 1.

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