JP6379264B1 - 高速溝入れ加工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1実施形態
図1は、本発明の一実施形態による高速溝入れ方法を実施するための精密ロール旋盤を示す側面図で、図2は同精密ロール旋盤の平面図である。
図1および図2において、参照番号10は、ベッドを示す。このベッド10の上には、主軸台12、心押台14、往復台16が配置されている。工作物はロール形状のロールWであり、主軸台12と心押台14とで回転自在に支持されている。
主軸台12は、ベッド10の長手方向の一端部に配置されている。この主軸台12は、本体部17と、主軸18と、この主軸18の先端に取り付けられたチャック19と、主軸18を駆動するサーボモータ20を含む。主軸18は本体部17に内蔵されている図示しない油静圧軸受により支持されている。チャック19は、ワークWの一端の軸を把持し、主軸18の回転をワークに伝達する。この主軸台12では、サーボモータ20は、ワークWを高速で回転させるために主軸18を駆動する。これに加えて、エンコーダ22によりサーボモータ20の回転量を検出し、サーボモータ20の回転量を制御することにより、主軸台12にはワークWの円周方向の割出しを行う割出し軸(C軸)としての機能が付加されている。なお、主軸台12の軸受には、油静圧軸受の他、空気軸受、ベアリング軸受であってもよい。
往復台16は、ロールWの軸方向に移動可能にベッド10上に設置されているサドル26を含む。このサドル26の上には、ロールWの軸方向と直角の方向に移動可能にテーブル28が設置されている。本実施形態の精密ロール旋盤では、サドル26を送る軸がZ軸で、サドル26上でテーブル28を送る軸がZ軸に垂直なX軸である。
図3は、ベッド10やサドル26からカバー類を取り外した状態で旋回台30を示す図である。図4は、旋回台30の断面を示す。本実施形態による旋回台30は、旋回台本体31を含む。
図5(a)において、ダイヤモンドバイト36を左から右へZ軸で送ると、ロールWの表面には1本の横溝が加工される。ここで、説明の便宜上、左から右への送りを往動、右から左への送りを復動とする(右から左を往動、左から右を復動としてもよいことはもちろんである)。従来は、溝加工を行うと、戻るときの復動行程では溝加工を行っていなかった。ダイヤモンドバイト36ではすくい面を進行方向の前面にして送らないと加工できないので、戻る復路では横溝を加工することはできない。
図6に示すように、ダイヤモンドバイト36を右行させて往動で加工した溝を溝60aとすると、ダイヤモンドバイト36を180度反転すると、微小量δだけ刃先の位置がずれてしまうため、左行させて復動で加工した溝60bは溝60aと切削断面が重なり合わなくなる。
この実施形態では、1筋の横溝を加工するのに、ダイヤモンドバイト36をロールWの端から端を軸方向に2往復させ、粗加工を2回、仕上げ前加工を1回、最後に仕上げ加工を行う。
2.復動で二回目粗加工 ダイヤモンドバイト180度反転 Y軸によりずれ量補正
3.往動で仕上げ前加工 ダイヤモンドバイト180度反転 Y軸によりずれ量補正
4.復動で仕上げ加工
以後、次の溝の位置に移動して、同様に繰り返すことになる。
次に、本発明の第2実施形態による高速溝入れ加工方法について、図9および図10を参照しながら説明する。この第2実施形態は、第1実施形態の溝入れ加工方法でもずれ量を完全には補正できないような場合に好適な実施の形態である。図6に示したように、ダイヤモンドバイト36を往復させてダミーの加工を行い、ロールWの表面にできた溝をデジタルマイクロスコープ(光学顕微鏡)で観察してずれ量δを測定しても、測定結果から誤差を排除できない場合があるからである。
この第2実施形態では、1本の横溝を加工するのに、ダイヤモンドバイト36をロールWの端からは端まで軸方向に2往復半移動させる。そのうち、粗加工を2回の行程で行い、切り込み無しの移動だけを1回の行程で、仕上げ前加工を1回、最後の行程で仕上げ加工を行う。
この図10からわかるように、粗加工は、例えば、左から右の往動行程で行い、仕上げ前加工と仕上げ加工は、右から左の復動行程で行うようにしている。なお、粗加工を右から左の往動行程で行うとすれば、仕上げ前加工と仕上げ加工は、左から右の往動行程で行うことになる。
Claims (2)
- バイトとワークの間で前記バイトを相対的に移動させ、前記ワークの表面に微細な溝を切削加工する溝入れ加工方法であって、
前記バイトとワークを相対的に第1の方向に移動させることで前記ワークの表面にダミーの溝を加工し、前記バイトの向きを180°反転させてから、第1の方向と反対の第2の方向に移動させることでダミーの溝を加工するダミー加工工程と、
前記ワークの表面に形成されたダミーの溝から前記バイト反転に伴う切刃先端のずれ量を測定する行程と、
前記バイトとワークを相対的に前記第1の方向に移動させ、前記バイトにより前記ワークの表面に溝を加工する往動加工工程と、
前記往動加工工程が終了した後に、前記バイトの向きを180° 反転させ、前記第1の方向とは反対方向の復動行程でワークを加工可能な方向に前記バイトの切刃部の向きを設定するバイト反転工程と、
前記ずれ量を解消する方向に前記ワークとバイトの相対位置を補正する補正工程と、
前記バイトとワークを相対的に前記第1の方向とは反対方向に移動させ、前記バイトにより前記往動行程で加工した溝をさらに加工する復動加工工程と、を有し、
前記往動加工工程、前記バイト反転工程、補正工程、復動加工工程を順次繰り返し、ワーク表面に1筋の溝の粗加工から仕上げ加工までを行うことを特徴とする高速溝入れ加工方法。 - 前記ワークは、ロール旋盤で加工するロールであり、前記溝はロールの軸方向の溝であり、前記補正行程では、前記ずれ量に相当する角度でロールを割り出し、ずれ量を解消することを特徴とする請求項1に記載の高速溝入れ加工方法。
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