JP2012091281A - 回転工具の加工方法およびワイヤ放電加工機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】工具素材に刃部14が設けられた回転工具10を、水平方向に延在する回転軸線L0を中心として回転割出装置20に割出可能に取り付け、刃部14の上面の加工点Pに沿ってワイヤ電極9を移動させ、ワイヤ電極9からの放電エネルギーによって刃部14を加工する。このワイヤ放電加工機を用いた回転工具の加工方法は、回転割出装置20に取り付けられた回転工具10の刃部14の上面位置を測定する測定工程と、測定工程における測定結果に基づき、刃部14の上面の加工点Pが回転軸線L0と同一高さとなるような目標割出位置を導出する割出位置導出工程と、割出位置導出工程で導出された目標割出位置に回転工具10を割り出すとともに、回転工具10の刃部14の上面の加工点Pに沿ってワイヤ電極9を移動させ、刃部14を加工する加工工程とを含む。
【選択図】図3
Description
また、本発明は、工具素材に刃部が設けられた回転工具を着脱可能に把持し、水平方向に延在する回転軸線を中心として割出可能な回転割出装置と、回転割出装置に取り付けられた回転工具の刃部に近接し、放電エネルギーによって刃部を加工するワイヤ電極と、ワイヤ電極をワークに対して相対移動させる移動手段と、回転割出装置および移動手段を制御する制御手段とを備えた放電加工機であって、回転割出装置に取り付けられた回転工具の刃部の上面位置を測定する測定手段をさらに備え、制御手段は、測定手段による測定結果に基づき、刃部の上面の加工点が回転軸線と同一高さとなるように回転工具を割り出すとともに、割出後の刃部の上面の加工点に沿ってワイヤ電極が移動するように回転割出装置および移動手段を制御することを特徴とする。
(1)測定工程
ワークWを加工する前に、まず、切刃14の上面位置を測定する。この測定工程では、ユーザは、上ヘッド15の下方に測定プローブ34を配置するとともに、入力装置33を介して1点計測、2点計測、3点計測、全点計測の中から所望の計測モードを選択する。例えば切刃14のサイズが小さいときは、計測点数が多くなると誤差が大きくなるおそれがある。この場合には、例えば1点計測や2点計測が選択される。一方、切刃14が十分な大きさであり、最小限の計測点数で、切刃上面の計測精度を確保したい場合には、3点計測が選択される。切刃上面が平面式で精度よく近似できない場合には、全点計測が選択される。
測定モードとして1点計測、2点計測、3点計測のいずれかが選択されていれば、切刃上面が測定プローブ34に当接したときの各計測点の回転角θqに基づき、切刃上面の平面式を算出する(ステップS308)。そして、この平面式に基づいて、各加工点Pが軸線L0と同一高さとなるような加工回転角θp、つまり目標割出位置を算出し、計測制御部31のデータ記憶部316に記憶する(ステップS310)。一方、測定モードとして全点計測が選択されていれば、計測点Qと加工点Pとが同一であり、計測点Qにおける回転角θqをそのまま加工回転角θpとして、データ記憶部316に記憶する(ステップS406)。
以上により、各加工点Pにおける加工回転角θpが求まると、上ヘッド15と下ヘッド16との間にワイヤ電極9を張設し、ワークWの加工を開始する。この加工工程においては、加工点データに加工回転角θpのデータを追加して新たに加工プログラムを作成し、新たな加工プログラムの実行によりX軸用、Y軸用、C軸用、U軸用およびV軸用の各サーボモータ35a〜35eを制御する。これによりワークWは、各加工点Pにおいて加工回転角θpに割り出され、加工点Pが軸線L0と同一高さに自動的に調整されるとともに、加工点Pに沿ってワイヤ電極9が移動し、ワイヤ電極9からの放電エネルギーによってワークWが加工される。このため、ワイヤ電極9と軸線L0とのY軸方向の距離のみによってワークWの最外径の寸法が定まり、回転工具10の最外径の寸法精度を高めることができる。
(1)回転割出装置20の軸線L0と同一高さに測定プローブ34の先端をセットし、回転工具10の切刃上面の計測位置Qにおいて、切刃上面が測定プローブ34に当接する回転角θqを測定し、この回転角θqに基づき、切刃上面の加工点Pが軸線L0と同一高さとなる加工回転角θpを導出する。そして、各加工点PにおいてワークWを加工回転角θpに割り出すとともに、加工点Pに沿ってワイヤ電極9を移動し、ワイヤ電極9からの放電エネルギーによって切刃14の端部を加工するようにした。これにより軸線L0と同一平面上で切刃14の端部を加工することができ、回転工具10の最外径の寸法を精度よく設計値に合わせることができる。
(2)切刃上面の計測点における回転角θqを単に計測するだけであり、軸線L0に対する切刃14の傾斜角等を計測する必要がないため、切刃14が3次元的にいかなる方向に傾いて取り付けられていたとしても、精度よく加工点の位置を求めることができる。
(4)1点計測、2点計測、3点計測の計測モードが選択されたときは、切刃14の上面位置の測定値θqに基づいて切刃上面の平面式を演算し、この平面式により加工点Pにおける加工回転角θpを算出するようにしたので、少ない計測点数で効率よく加工回転角θpを求めることができる。
(5)全点計測モードが選択されたときは、切刃上面の加工点位置を計測し、その計測値θqを加工回転角θpとするので、加工プログラムから計測プログラムPG4への変更が最小限ですみ、計測プログラムPG4の作成が容易である。また、全点計測モードにおいては、切刃上面が湾曲している場合等、切刃上面を平面式で近似できない場合であっても、加工点Pを軸線L0と同一高さにしてワークWを加工することができる。
(7)周方向に複数枚の切刃14がある場合において、一の位相にある切刃14に対して作成した測定プログラムを、他の位相にある切刃14に対しても同様に適用するようにしたので(ステップS311〜ステップS313、ステップS408〜ステップS410)、測定プログラムを容易に構成できる。
10 回転工具
14 切刃
20 回転割出装置
30 制御装置
31 計測制御部
32 加工制御部
35a〜35e サーボモータ
Claims (6)
- 工具素材に刃部が設けられた回転工具を、水平方向に延在する回転軸線を中心として回転割出装置に割出可能に取り付け、前記刃部の上面の加工点に沿ってワイヤ電極が移動するように回転工具とワイヤ電極を相対移動させ、前記ワイヤ電極からの放電エネルギーによって前記刃部を加工する、ワイヤ放電加工機を用いた回転工具の加工方法であって、
前記回転割出装置に取り付けられた前記回転工具の前記刃部の上面位置を測定する測定工程と、
前記測定工程における測定結果に基づき、前記刃部の上面の加工点が前記回転軸線と同一高さとなるような目標割出位置を導出する割出位置導出工程と、
前記割出位置導出工程で導出された目標割出位置に前記回転工具を割り出すとともに、前記回転工具の前記刃部の上面の加工点に沿って前記ワイヤ電極を移動させ、前記刃部を加工する加工工程と、
を含むことを特徴とする回転工具の加工方法。 - 請求項1に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、測定すべき前記刃部の上面位置が前記回転軸線の高さと一致するように前記回転工具を基準位置から回転させたときの回転角を測定する回転工具の加工方法。 - 請求項1または2に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、前記刃部の1点または複数点の上面位置を測定し、
前記割出位置導出工程では、前記測定工程による測定値に基づいて、前記刃部の上面の平面式を演算するとともに、この平面式に基づいて、前記目標割出位置を導出する回転工具の加工方法。 - 請求項1または2に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、前記刃部の上面の加工点の位置を測定し、
前記割出位置導出工程では、前記測定工程による測定値を前記目標割出位置とする回転工具の加工方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の回転工具の加工方法において、
前記測定工程では、予め加工点位置が定められた加工プログラムに基づき測定プログラムを作成し、この測定プログラムを実行して前記刃部の上面位置を測定する回転工具の加工方法。 - 工具素材に刃部が設けられた回転工具を着脱可能に把持し、水平方向に延在する回転軸線を中心として割出可能な回転割出装置と、
前記回転割出装置に取り付けられた前記回転工具の前記刃部に近接し、放電エネルギーによって前記刃部を加工するワイヤ電極と、
前記ワイヤ電極を前記ワークに対して相対移動させる移動手段と、
前記回転割出装置および前記移動手段を制御する制御手段とを備えた放電加工機であって、
前記回転割出装置に取り付けられた前記回転工具の前記刃部の上面位置を測定する測定手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記測定手段による測定結果に基づき、前記刃部の上面の加工点が前記回転軸線と同一高さとなるように前記回転工具を割り出すとともに、割出後の前記刃部の上面の加工点に沿って前記ワイヤ電極が移動するように前記回転割出装置および前記移動手段を制御することを特徴とするワイヤ放電加工機。
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