JP2014517775A - 外歯用スカイビング加工方法およびスカイビングツールを有する装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−ツールのツール寿命が長くなる。
−ツールの費用が下がる。
−ツールの破損が減少する。
−装置の機械加工部のために必要なスペース(軸間距離および/または作業スペースの寸法)が減少する。
−費用対効果が向上する。
−高い接触比によって各切歯が長く係合し、チップ形成条件が向上する。
−有効切削速度ベクトルが、ツール100の回転軸R1に対して90度異なる角度を包含する。
−2つの包含される角度の鋭角な方は、好ましくは約60度以下、特に好ましくは約45度以下である。
−離れるように傾くことにより、円筒状の(アウター)スカイビングホイールからわかるように、再研磨中に同一の刃先輪郭を可能にする円筒状のインサイドスカイビングホイール100を可能にする。
−向かうように傾くことにより、全体的に配置された再研磨可能なカッターバーが可能になる。
−第1の回転軸R1を中心としてインサイドスカイビングリング100を回転させるステップと、
−連動して第2の回転軸R2を中心としてワークピース50を回転させるステップと、
−第2の回転軸R2に平行な方向に、ワークピース50に対してインサイドスカイビングリング100を軸方向に送る動作VBを実行するステップと、を含む。
−第1の回転軸R1を中心とするスカイビングツールの回転
−第2の回転軸R2を中心とするワークピース50の連動回転
−スイベル軸を中心とする回転動作
−204に平行な直線鉛直方向動作
−206に平行な直線水平方向動作
−208に平行な直線水平方向動作
2 ワークピース
4 歯ヘッド
5 歯ブレスト
6 切削歯/ヘッド
10 スカイビングツール
20 (スカイビング加工される)ワークピース
50 (スカイビング加工される)ワークピース
51 歯
52 歯間ギャップ
53 上方の前側
54 下方の前側
100 スカイビングツール/インサイドスカイビングリング
111 切歯/切削ヘッド
112 環状のベース本体
113 円形状の内部スペース
114 内側マントル表面
120 カッターバー
121 すくい面
122 切削ヘッドの先端
170 ツールスピンドル
171 内部スペース
180 ワークピーススピンドル
200 装置
201 CNC制御
202 通信接続
203 直線送り
204 垂直方向動作成分
205 (回転)キャリッジ
206 直線シフト(水平方向動作)
207 回転動作
208 直線水平方向移動
αKo 構造逃げ角
AA 軸間の中心間距離
AK 軸の交点
AP 計算点
AR 作業スペース
BP 接触点
β1 ツールのねじれ角
β2 ワークピースのねじれ角
δ 傾斜角
dw1 ツールの回転円周径
dw2 ワークピースの回転円周径
DA 外径
DI 内径
DWA 外径
GL 接続垂線
GLF1 接続垂線の射影点
GLF2 接続垂線の射影点
GLV 接続垂線ベクトル
K1 同心円
K2 同心円
KE 前側錐面
LA 長手軸
LA1 長手軸
LA2 長手軸
LA3 長手軸
LF1 正射影
LF2 正射影
n 接触面法線ベクトル
n1 ツールの回転速度
n2 ワークピースの回転速度
R1 ツールの回転軸(ツール軸)
r1 ツール100の接触半径ベクトル
R2 ワークピースの回転軸(ワークピース軸)
r2 ワークピース50の接触半径ベクトル
RS リング強度
SA ピボット軸
SE 前面
Shx ストローク動作
Sax 軸送り
Sax 軸送りベクトル
SD 差動送り
Srad 径送り
SP 交点
Σeff 軸の有効交角
Σ 軸の交角
VB 送り動作
vc 切削速度の絶対値
vc 切削速度ベクトル
v1 スカイビングツールの速度ベクトルの絶対値
v1 スカイビングツールの速度ベクトル
v2 ワークピースの速度ベクトルの絶対値
v2 ワークピースの速度ベクトル
W1 ツールの回転円周
W2 ワークピースの回転円周
ω1 軸R1を中心とする回転
ω2 軸R1を中心とする回転
Claims (18)
- 回転対称の外側周期的構造(51、52)を備えるワークピース(50)を複数の刃先を有するスカイビングツールを用いてスカイビング加工する方法において、
第1の回転軸(R1)を中心としてスカイビングツールを回転させ、
連動して第2の回転軸(R2)を中心としてワークピース(50)を回転させ、
第2の回転軸(R2)に平行な方向に、ワークピース(50)に対してスカイビングツールを軸方向に送る動作(VB)を実行し、
2つの回転軸(R1、R2)が、軸の交角(Σ)を用いて互いに対してねじれの位置にあるように設定され、
スカイビングツールが、インサイドスカイビングリング(100)であって、内部スペース(113)を画定し、複数の切歯(111)を有し、
切歯(111)それぞれに、少なくとも1つの刃先、1つの切削ヘッド先端(112)、および1つのすくい面(121)が設けられ、
全ての切歯(111)のすくい面(121)が、第1の回転軸(R1)に対して回転対称に、インサイドスカイビングリング(100)の前面(SE)または前側錐面(KE)上に配置され、
切歯(111)が内部スペース(113)内に突出し、且つ第1の回転軸(R1)方向に向いている、方法。 - すくい面(121)それぞれが、前面(SE)または前側錐面(KE)に対して傾いた状態で配置されている、請求項1の方法。
- インサイドスカイビングリング(100)が、円筒状または円錐状である内側輪郭または内側マントル表面(114)備える環状のベース本体(112)を有する、請求項1または2の方法。
- すくい面(121)が、複数の平面としてまたは複数の曲面として形成されている、請求項1〜3のいずれか一項の方法。
- ワークピース(50)が外径(DWA)を備え、
インサイドスカイビングリング(100)が、ワークピース(50)の最大の外径(DWA)に対して少なくとも1.5倍大きい最小の内径を備える、請求項1〜3のいずれか一項の方法。 - ワークピース(50)が回転円周の直径(dw2)を備え、
インサイドスカイビングリング(100)が、ワークピース(50)の回転円周の直径(dw2)に対して少なくとも1.5倍大きい回転円周の直径(dw1)を備える、請求項1〜3のいずれか一項の方法。 - 最小内径が、ワークピース(50)の最大の外径(DWA)に対して少なくとも2倍の大きさである、請求項5の方法。
- インサイドスカイビングリング(100)の回転円周の直径(dw1)が、ワークピース(50)の回転円周の直径(dw2)に対して少なくとも2倍の大きさである、請求項6の方法。
- インサイドスカイビングリング(100)が、スカイビング加工中、ワークピース(50)に向かうようにまたはワークピース(50)から離れるように傾いている、請求項1〜8のいずれか一項の方法。
- 回転対称の外側周期的構造(51、52)を備えるワークピース(50)をスカイビングツールを用いてスカイビング加工する装置(200)において、
スカイビングツールを固定するためのツールスピンドル(170)と、
ワークピース(50)を固定するためのワークピーススピンドル(180)と、
送り動作(VB)を連動して実行するための、且つ、ツールスピンドル(170)とスカイビングツール(100)とを第1の回転軸(R1)を中心として回転させつつ、ワークピーススピンドル(180)とワークピース(50)とを第2の回転軸(R2)を中心として回転させるための数値制御駆動部と、を有し、
スカイビングツールが、インサイドスカイビングリング(100)形状であって、内部スペース(113)を画定し、複数の切歯(111)を有し、
切歯(111)それぞれに、少なくとも1つの刃先、1つの切削ヘッド先端(122)、および1つのすくい面(121)が設けられ、
全ての切歯(111)のすくい面(121)が、第1の回転軸(R1)に対して回転対称に、インサイドスカイビングリング(100)の前面(SE)または前側錐面(KE)上に配置され、
切歯(111)が内部スペース(113)内に突出し、且つ第1の回転軸(R1)の方向に向いており、
装置(200)は数値制御部(201)を有するまたは数値制御部(201)に接続可能であって、
数値制御部(201)がスカイビング加工中に軸の交角(Σ)を規定することにより、スカイビング加工中において、2つの回転軸(R1、R2)を互いに対してねじれの位置にあるように(一方に傾くように)設定されている、装置。 - インサイドスカイビングリング(100)は、円形状の内部スペース(113)を画定する、請求項10の装置(200)。
- すくい面(121)それぞれが、前面(SE)または前側錐面(KE)に対して傾いた状態で配置されている、請求項10または11の装置(200)。
- ワークピース(50)が最大の外径(DWA)を備え、
インサイドスカイビングリング(100)が、ワークピース(50)の外径(DWA)に対して少なくとも1.5倍大きい最小内径を備える、請求項10〜12のいずれか一項の装置(200)。 - ワークピース(50)が回転円周の直径(dw2)を備え、
インサイドスカイビングリング(100)が、ワークピース(50)の回転円周の直径(dw2)に対して少なくとも1.5倍大きい回転円周の直径(dw1)を備える、請求項10〜12のいずれか一項の装置(200)。 - 最小内径が、ワークピース(50)の最大の外径(DWA)に対して少なくとも2倍の大きさである、請求項13の装置(200)。
- インサイドスカイビングリング(100)の回転円周の直径(dw1)が、ワークピース(50)の回転円周直径(dw2)に対して少なくとも2倍の大きさである、請求項14の装置(200)。
- 数値制御部(201)は、スカイビング加工中、インサイドスカイビングリング(100)をワークピース(50)に向かってまたはワークピース(50)から離れるように傾けるように構成され、
好ましくは、傾斜角(δ)が−30度から30度の範囲内で規定可能である、請求項10〜16のいずれか一項の装置(200)。 - インサイドスカイビングリング(100)が最大外径(DA)を備え、
装置(200)が、第1の回転軸(R1)から第2の回転軸(R2)に向かう軸間距離の方向についてインサイドスカイビングリング(100)の最大外径に比べて最大50%大きい最大寸法を備える作業スペース(AR)を有する、請求項10〜17のいずれか一項の装置(200)。
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