JP3215971B2 - 数値制御工作機械における角穴加工方法 - Google Patents
数値制御工作機械における角穴加工方法Info
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- JP3215971B2 JP3215971B2 JP27813795A JP27813795A JP3215971B2 JP 3215971 B2 JP3215971 B2 JP 3215971B2 JP 27813795 A JP27813795 A JP 27813795A JP 27813795 A JP27813795 A JP 27813795A JP 3215971 B2 JP3215971 B2 JP 3215971B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、数値制御工作機械
において、ワークに凹設された角穴の相直交する２面の
角部をエンドミルにより加工する方法に関するものであ
る。
において、ワークに凹設された角穴の相直交する２面の
角部をエンドミルにより加工する方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】フライス盤、マシニングセンタ等の数値
制御工作機械において、ワークに角穴つまり方形の凹部
を加工する場合、一般に、図７（Ａ）に示すように、主
軸３１にエンドミル３２を取り付け、このエンドミル３
２が角穴Ｈの底面に対し垂直となるように、ワークＷを
テーブル（図示略）上に固定し、エンドミル３２を相直
交する３軸方向へ送って、角穴Ｈの各面を加工する。し
かしながら、こうした加工方法によると、図７（Ｂ）に
示すように、角穴Ｈの相直交する２面の角部にエンドミ
ル３２の半径に相当するＲ部３３が残る。このＲ部３３
を除去するため、従来は、次工程でより小径のエンドミ
ルを用いて角部を再加工する方法、或は、ワークＷを型
彫り放電加工機に移して別加工する方法がとられてい
た。
制御工作機械において、ワークに角穴つまり方形の凹部
を加工する場合、一般に、図７（Ａ）に示すように、主
軸３１にエンドミル３２を取り付け、このエンドミル３
２が角穴Ｈの底面に対し垂直となるように、ワークＷを
テーブル（図示略）上に固定し、エンドミル３２を相直
交する３軸方向へ送って、角穴Ｈの各面を加工する。し
かしながら、こうした加工方法によると、図７（Ｂ）に
示すように、角穴Ｈの相直交する２面の角部にエンドミ
ル３２の半径に相当するＲ部３３が残る。このＲ部３３
を除去するため、従来は、次工程でより小径のエンドミ
ルを用いて角部を再加工する方法、或は、ワークＷを型
彫り放電加工機に移して別加工する方法がとられてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者の方法
によると、小径エンドミルは折れやすいため、大きな負
荷がかけられず、加工時間が長くなり、また、刃が短い
ため、深穴加工に適用でないという問題点があった。後
者の方法によると、専用の加工機が別途必要となるばか
りでなく、ワークの着脱及び搬送に手間がかかり、加工
時間がさらに長くなるという問題点があった。
によると、小径エンドミルは折れやすいため、大きな負
荷がかけられず、加工時間が長くなり、また、刃が短い
ため、深穴加工に適用でないという問題点があった。後
者の方法によると、専用の加工機が別途必要となるばか
りでなく、ワークの着脱及び搬送に手間がかかり、加工
時間がさらに長くなるという問題点があった。
【０００４】そこで、本発明の課題は、一台の数値制御
工作機械を用いて角穴の角部を角度付のシャープな形状
で短時間に加工できる新規な角穴加工方法を提供するこ
とにある。
工作機械を用いて角穴の角部を角度付のシャープな形状
で短時間に加工できる新規な角穴加工方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の角穴加工方法は、主軸上の工具とテーブ
ル上のワークとを相直交する３軸方向へ相対移動するこ
とによりワークを加工する数値制御工作機械において、
主軸に先端が円錐形状のエンドミルを取り付け、テーブ
ルには角穴が凹設されたワークを取り付け、角穴の側面
がエンドミル先端の円錐角だけエンドミルに対し傾くよ
うに、ワークを前記３軸の何れか２軸の周りで旋回位置
決めし、エンドミルを角穴の相直交する２面の境界線に
沿って移動し、エンドミル先端の円錐部により角穴の角
部を加工することを特徴とする。
めに、本発明の角穴加工方法は、主軸上の工具とテーブ
ル上のワークとを相直交する３軸方向へ相対移動するこ
とによりワークを加工する数値制御工作機械において、
主軸に先端が円錐形状のエンドミルを取り付け、テーブ
ルには角穴が凹設されたワークを取り付け、角穴の側面
がエンドミル先端の円錐角だけエンドミルに対し傾くよ
うに、ワークを前記３軸の何れか２軸の周りで旋回位置
決めし、エンドミルを角穴の相直交する２面の境界線に
沿って移動し、エンドミル先端の円錐部により角穴の角
部を加工することを特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
形態を図面に基づいて説明する。図１は数値制御工作機
械としてのマシニングセンタの構成を示すものである。
このマシニングセンタにおいては、ベッド１の後方垂立
部上にクロスレール２が固定され、その上面にサドル３
がＸ軸方向に移動位置決め可能に設置されている。サド
ル３の前面には主軸頭４がＺ軸方向に移動位置決め可能
に支持され、この主軸頭４に主軸５がモータ（図示略）
により回転可能に設けられている。主軸頭４の側方には
工具マガジン６が設置され、ここに収納された適宜の工
具７がＡＴＣ装置（図示略）によって主軸５上の工具と
交換される。
形態を図面に基づいて説明する。図１は数値制御工作機
械としてのマシニングセンタの構成を示すものである。
このマシニングセンタにおいては、ベッド１の後方垂立
部上にクロスレール２が固定され、その上面にサドル３
がＸ軸方向に移動位置決め可能に設置されている。サド
ル３の前面には主軸頭４がＺ軸方向に移動位置決め可能
に支持され、この主軸頭４に主軸５がモータ（図示略）
により回転可能に設けられている。主軸頭４の側方には
工具マガジン６が設置され、ここに収納された適宜の工
具７がＡＴＣ装置（図示略）によって主軸５上の工具と
交換される。
【０００７】ベッド１の垂立部には穴９が形成され、こ
こにはＹ軸テーブル１０がＸ，Ｚ軸と直交するＹ軸方向
に移動可能に設けられている。Ｙ軸テーブル１０にはＢ
軸テーブル１１がＹ軸と平行なＢ軸線の周りで旋回位置
決め可能に設けられ、このＢ軸テーブル１１上にＣ軸テ
ーブル１２がＢ軸線と直交するＣ軸線の回りで旋回位置
決め可能に載置されている。そして、このＣ軸テーブル
１２の上面にワークが取り付けられ、通常は、ワークと
工具７とをＸ，Ｙ，Ｚの相直交する３軸方向へ相対移動
することにより、ワークが工具７で所望の形状に加工さ
れる。
こにはＹ軸テーブル１０がＸ，Ｚ軸と直交するＹ軸方向
に移動可能に設けられている。Ｙ軸テーブル１０にはＢ
軸テーブル１１がＹ軸と平行なＢ軸線の周りで旋回位置
決め可能に設けられ、このＢ軸テーブル１１上にＣ軸テ
ーブル１２がＢ軸線と直交するＣ軸線の回りで旋回位置
決め可能に載置されている。そして、このＣ軸テーブル
１２の上面にワークが取り付けられ、通常は、ワークと
工具７とをＸ，Ｙ，Ｚの相直交する３軸方向へ相対移動
することにより、ワークが工具７で所望の形状に加工さ
れる。
【０００８】次に、上記構成のマシニングセンタにより
実施される角穴加工方法について説明する。まず、通常
のエンドミル３２を用いた３軸加工法により、Ｃ軸テー
ブル１２上のワークＷに角穴Ｈが加工される（図７参
照）。ここでは、角穴Ｈの相直交する２面の角部にエン
ドミル３２の半径に相当するＲ部３３が残る。このＲ部
３３を除去するため、次に、図２に示すような先端が円
錐形状のエンドミル１４がＡＴＣ装置により工具マガジ
ン６から取り出され、主軸５に前工程のエンドミル３２
と交換して取り付けられる。
実施される角穴加工方法について説明する。まず、通常
のエンドミル３２を用いた３軸加工法により、Ｃ軸テー
ブル１２上のワークＷに角穴Ｈが加工される（図７参
照）。ここでは、角穴Ｈの相直交する２面の角部にエン
ドミル３２の半径に相当するＲ部３３が残る。このＲ部
３３を除去するため、次に、図２に示すような先端が円
錐形状のエンドミル１４がＡＴＣ装置により工具マガジ
ン６から取り出され、主軸５に前工程のエンドミル３２
と交換して取り付けられる。
【０００９】次いで、図３（Ａ）に示すように、Ｂ軸、
Ｃ軸の２軸を合成して、角穴Ｈの一方の側面がエンドミ
ル１４先端の円錐角だけエンドミル１４に対し傾くよう
に、ワークＷがＢ軸、Ｃ軸線の周りで位置決めされる。
続いて、エンドミル１４が回転状態で加工箇所に送ら
れ、角穴Ｈの相直交する２面の境界線に沿って移動され
る。これにより、角穴Ｈの角部に残されたＲ部３３の一
部がエンドミル１４先端の円錐部１４ａによって切除さ
れる。
Ｃ軸の２軸を合成して、角穴Ｈの一方の側面がエンドミ
ル１４先端の円錐角だけエンドミル１４に対し傾くよう
に、ワークＷがＢ軸、Ｃ軸線の周りで位置決めされる。
続いて、エンドミル１４が回転状態で加工箇所に送ら
れ、角穴Ｈの相直交する２面の境界線に沿って移動され
る。これにより、角穴Ｈの角部に残されたＲ部３３の一
部がエンドミル１４先端の円錐部１４ａによって切除さ
れる。
【００１０】その後、図３（Ｂ）に示すように、角穴Ｈ
の他方の側面がエンドミル先端の円錐角だけエンドミル
１４に対し傾くように、Ｂ軸、Ｃ軸テーブル１１により
ワークＷが旋回位置決めされ、前記と同様にしてＲ部３
３の残部がエンドミル１４の円錐部１４ａによって切除
される。従って、本実施形態の加工方法によれば、一台
のマシニングセンタを用いて、角穴Ｈの角部を所望角度
（図示例では９０°）が付いたシャープな形状で短時間
に加工することができる。
の他方の側面がエンドミル先端の円錐角だけエンドミル
１４に対し傾くように、Ｂ軸、Ｃ軸テーブル１１により
ワークＷが旋回位置決めされ、前記と同様にしてＲ部３
３の残部がエンドミル１４の円錐部１４ａによって切除
される。従って、本実施形態の加工方法によれば、一台
のマシニングセンタを用いて、角穴Ｈの角部を所望角度
（図示例では９０°）が付いたシャープな形状で短時間
に加工することができる。
【００１１】図４乃至図６は、上記加工方法において、
Ｂ軸線及びＣ軸線周りでのワークＷの旋回角度を決定す
る原理を説明するものである。図４において、ワークＷ
のＡ面を円錐角θ（図２参照）のエンドミル１４で加工
する際には、Ａ面と直交する軸ａが水平面（Ｘ軸及びＹ
軸を通る面）に対しθだけ傾くように、ワークＷのＢ軸
線周りの旋回角度が決定される。こうすれば、図５に示
すように、エンドミル１４をＡ面の側縁に沿って移動し
て角穴Ｈの角部を加工することができる。
Ｂ軸線及びＣ軸線周りでのワークＷの旋回角度を決定す
る原理を説明するものである。図４において、ワークＷ
のＡ面を円錐角θ（図２参照）のエンドミル１４で加工
する際には、Ａ面と直交する軸ａが水平面（Ｘ軸及びＹ
軸を通る面）に対しθだけ傾くように、ワークＷのＢ軸
線周りの旋回角度が決定される。こうすれば、図５に示
すように、エンドミル１４をＡ面の側縁に沿って移動し
て角穴Ｈの角部を加工することができる。
【００１２】また、図６に示すように、水平なＡ面上に
おいて、Ｂ軸線及びＣ軸線が相直交する原点Ｏを中心と
した半径ｒの任意点Ｐから原点Ｏまでを円錐角θのエン
ドミル１４で加工する場合には、Ａ面をθだけ傾ける必
要がある。このとき、傾けた後のＡ★面上の点Ｐ★の座
標をｘ，ｙ，ｚとすると、 ｘ＝ｒ・sin α・cos β ・・・（１） ｙ＝ｒ・cos α ・・・（２） ｚ＝ｒ・sin α・cos β・tan β ・・・（３） となる。（３）式は sin β／cos β＝tan β であるから、 ｚ＝ｒ・sin α・sin β ・・・（４） となる。また、図６より ｚ＝ｒ・sin θ である。以上により、Ｂ軸線をβ、Ｃ軸線をαだけ傾け
た状態で、エンドミル１４を点ＰからＯへ直線移動すれ
ば、Ａ面を加工することができる。なお、θはワークの
形状（角穴の広さ、深さ、加工箇所付近の形状等）、ワ
ークとエンドミル、工具ホルダ、主軸、主軸頭との干
渉、及び、エンドミル自体の径や強度等を考慮して決定
される。
おいて、Ｂ軸線及びＣ軸線が相直交する原点Ｏを中心と
した半径ｒの任意点Ｐから原点Ｏまでを円錐角θのエン
ドミル１４で加工する場合には、Ａ面をθだけ傾ける必
要がある。このとき、傾けた後のＡ★面上の点Ｐ★の座
標をｘ，ｙ，ｚとすると、 ｘ＝ｒ・sin α・cos β ・・・（１） ｙ＝ｒ・cos α ・・・（２） ｚ＝ｒ・sin α・cos β・tan β ・・・（３） となる。（３）式は sin β／cos β＝tan β であるから、 ｚ＝ｒ・sin α・sin β ・・・（４） となる。また、図６より ｚ＝ｒ・sin θ である。以上により、Ｂ軸線をβ、Ｃ軸線をαだけ傾け
た状態で、エンドミル１４を点ＰからＯへ直線移動すれ
ば、Ａ面を加工することができる。なお、θはワークの
形状（角穴の広さ、深さ、加工箇所付近の形状等）、ワ
ークとエンドミル、工具ホルダ、主軸、主軸頭との干
渉、及び、エンドミル自体の径や強度等を考慮して決定
される。
【００１３】なお、上記実施形態では、本発明がＸ，
Ｙ，Ｚの直交３軸、Ｙ軸と平行状に旋回するＢ軸、及び
Ｂ軸と直交状に旋回するＣ軸を装備したマシニングセン
タにおいて実施されているが、直交３軸と各旋回軸のう
ち少なくとも何れか２軸を備えた各種の数値制御工作機
械に本発明を適用することも可能である。
Ｙ，Ｚの直交３軸、Ｙ軸と平行状に旋回するＢ軸、及び
Ｂ軸と直交状に旋回するＣ軸を装備したマシニングセン
タにおいて実施されているが、直交３軸と各旋回軸のう
ち少なくとも何れか２軸を備えた各種の数値制御工作機
械に本発明を適用することも可能である。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
角穴の側面がエンドミル先端の円錐角だけエンドミルに
対し傾くように、ワークを直交２軸の周りで旋回位置決
めし、エンドミルを角穴の直交する２面の境界線に沿っ
て移動し、エンドミル先端の円錐部により角穴の角部を
加工するので、一台の数値制御工作機械を用いて角穴の
角部を角度付のシャープな形状で短時間に加工できると
いう優れた効果を奏する。
角穴の側面がエンドミル先端の円錐角だけエンドミルに
対し傾くように、ワークを直交２軸の周りで旋回位置決
めし、エンドミルを角穴の直交する２面の境界線に沿っ
て移動し、エンドミル先端の円錐部により角穴の角部を
加工するので、一台の数値制御工作機械を用いて角穴の
角部を角度付のシャープな形状で短時間に加工できると
いう優れた効果を奏する。
【図１】本発明の角穴加工方法の実施装置を示すマシニ
ングセンタの斜視図である。
ングセンタの斜視図である。
【図２】同加工方法に用いるエンドミルの正面図であ
る。
る。
【図３】同加工方法を示すワークの部分平面図である。
【図４】同加工方法の原理を説明する概略図である。
【図５】エンドミルの移動経路を示す概略図である。
【図６】ワークの旋回角度決定原理を説明する概略図で
ある。
ある。
【図７】従来の角穴加工方法を示す概略図である。
１・・ベッド、３・・サドル、５・・主軸、６・・工具
マガジン、１０・・Ｙ軸テーブル、１１・・Ｂ軸テーブ
ル、１２・・Ｃ軸テーブル・・、１４・・エンドミル、
１４ａ・・円錐部、Ｗ・・ワーク、Ｈ・・角穴。
マガジン、１０・・Ｙ軸テーブル、１１・・Ｂ軸テーブ
ル、１２・・Ｃ軸テーブル・・、１４・・エンドミル、
１４ａ・・円錐部、Ｗ・・ワーク、Ｈ・・角穴。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 15/00 - 15/28 B23C 1/00 - 9/00
Claims (1)
- 【請求項１】 主軸上の工具とテーブル上のワークとを
相直交する３軸方向へ相対移動することによりワークを
加工する数値制御工作機械において、主軸に先端が円錐
形状のエンドミルを取り付け、テーブルには角穴が凹設
されたワークを取り付け、角穴の側面がエンドミル先端
の円錐角だけエンドミルに対し傾くように、ワークを前
記３軸の何れか２軸の周りで旋回位置決めし、エンドミ
ルを角穴の相直交する２面の境界線に沿って移動し、エ
ンドミル先端の円錐部により角穴の角部を加工する角穴
加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27813795A JP3215971B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 数値制御工作機械における角穴加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27813795A JP3215971B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 数値制御工作機械における角穴加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09117845A JPH09117845A (ja) | 1997-05-06 |
| JP3215971B2 true JP3215971B2 (ja) | 2001-10-09 |
Family
ID=17593113
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27813795A Expired - Fee Related JP3215971B2 (ja) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | 数値制御工作機械における角穴加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3215971B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3823238B2 (ja) * | 1997-09-30 | 2006-09-20 | タキロン株式会社 | バリ取機のガイド部材 |
| US7306412B2 (en) | 2003-09-05 | 2007-12-11 | Shinjo Metal Industries, Ltd. | Rotary milling cutter and milling method using the same technical field |
| US7390152B2 (en) * | 2006-02-10 | 2008-06-24 | G.R.G. Patents Ltd. | Milling head particularly useful for cutting sharp interior corners |
| DE102010061321A1 (de) * | 2010-12-17 | 2012-06-21 | Gustav Klauke Gmbh | Verfahren zum Fräsen einer Ausnehmung in einem Werkstück und Werkstück mit einer Ausnehmung |
| CN102825308B (zh) * | 2012-08-21 | 2014-04-09 | 南京航空航天大学 | 飞机结构件闭角清根方法 |
| IN2013MU04099A (ja) * | 2013-12-30 | 2015-08-07 | N Kelkar Nitin |
-
1995
- 1995-10-25 JP JP27813795A patent/JP3215971B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09117845A (ja) | 1997-05-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |