JP6835304B2 - 切削加工装置および加工方法 - Google Patents
切削加工装置および加工方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6835304B2 JP6835304B2 JP2016136770A JP2016136770A JP6835304B2 JP 6835304 B2 JP6835304 B2 JP 6835304B2 JP 2016136770 A JP2016136770 A JP 2016136770A JP 2016136770 A JP2016136770 A JP 2016136770A JP 6835304 B2 JP6835304 B2 JP 6835304B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- curvature
- cutting edge
- target
- tool
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 title claims description 595
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 142
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 32
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 19
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 claims description 6
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 29
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 12
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 10
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 5
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 5
- 101100008050 Caenorhabditis elegans cut-6 gene Proteins 0.000 description 3
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 206010034719 Personality change Diseases 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 239000006057 Non-nutritive feed additive Substances 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Description
また、第2の切削加工装置の発明は、円柱状に形成されて底部に隣接する側面に切削部が設けられる切削工具(8、9)を軸線周りに回転させて被切削物(6)を切削加工する切削加工装置であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差しない姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための切削加工装置(1)において、前記切削部は、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(82、91a)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(83、91b)を具備し、前記切削工具により加工する際、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させる姿勢変更部(54D,54F)、を備えている。
また、第3の切削加工装置の発明は、棒状に形成されて軸線方向の先端に切削部が設けられる切削工具(9A)を、回転軸(φ)を中心に回転する被切削物(6)に当接させて切削加工する切削加工装置であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差する姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための切削加工装置(1)において、前記切削部は、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(91f)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(91g)を具備し、前記切削加工装置は、前記切削工具により加工する際、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させる姿勢変更部(54D,54F)、を備えている。
また、第2の加工方法の発明は、円柱状に形成されて底部に隣接する側面に切削部が設けられる切削工具(8、9)を軸線周りに回転させて被切削物(6)を切削加工する加工方法であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差しない姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための加工方法において、前記切削部が、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(82、91a)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(83、91b)を具備した切削工具(7)を用い、該切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを動作させて、前記被切削物を切削するとともに、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させながら、前記切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを移動させることにより、前記切削工具を前記目標加工面の前記曲面に沿って前記送り方向に相対移動させる。
また、第3の加工方法の発明は、棒状に形成されて軸線方向の先端に切削部が設けられる切削工具(9A)を、回転軸(φ)を中心に回転する被切削物(6)に当接させて切削加工する加工方法であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差する姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための加工方法において、前記切削部が、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(72)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(73)を具備した切削工具(7)を用い、該切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを動作させて、前記被切削物を切削するとともに、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させながら、前記切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを移動させることにより、前記切削工具を前記目標加工面の前記曲面に沿って前記送り方向に相対移動させる。
(切削加工システムの構成)
図1に基づき、本発明の実施形態1による切削加工システム1について説明する。切削加工システム1は、本発明の切削加工装置に該当する。図1に示したように、切削加工システム1は、CAD/CAM装置2、NCデータ作成装置3、NC制御装置4、NC工作機械装置5を含んでいる。CAD/CAM装置2は、加工支援装置に該当する。CAD/CAM装置2は、CAD装置とCAM装置とに分離されていてもよい。CAD/CAM装置2は、製品図面データに基づいて決定された加工手順に従って、エンドミル等の切削工具の移動方法を特定するデータであるCLデータを形成する。CLデータは、加工面上を移動する切削工具の加工点による移動軌跡と、移動軌跡上の点における切削工具の姿勢ベクトルとにより形成されている。CLデータは、加工データに該当する。CAD/CAM装置2は、後述する本発明による切削工具の自動選定とその動作の自動生成を行うものが望ましい。この場合、CAD/CAM装置2が本発明の工具選択部に該当する。NCデータ作成装置3は、CAD/CAM装置2からのCLデータに基づいて、NC工作機械装置5を多軸制御可能なNCデータを作成し、NC制御装置4へと供給する。以上のようにCAD/CAM装置2およびNCデータ作成装置3の支援によってNCデータを作成することが望ましいが、それらのいずれかまたは両方の支援なしでNCデータを作成してもよい。また制御軸数や加工形状を限定するなどによって、CAD/CAM装置2とNCデータ作成装置3が一つに集約されていたり、さらにそれがNC制御装置内に集約されていてもよい。この場合、CAD/CAM装置2及びNCデータ作成装置3、又はNCデータ作成装置3が本発明の工具選択部に該当することとなる。NC制御装置4は、NCデータ作成装置3によって形成されたNCデータに従い、図2に示したNC工作機械装置5を制御する。
以下、図2に基づいて、NC工作機械装置5について説明する。図2に示したように、図2における左右方向をNC工作機械装置5のX軸方向、上下方向をNC工作機械装置5のZ軸方向、X軸方向およびZ軸方向の双方に対して垂直な方向をNC工作機械装置5のY軸方向とする。NC工作機械装置5は、同時多軸制御が可能なマシニングセンタによって形成されている。NC工作機械装置5は、ベース50上に設けられたコラム51及びY軸送りテーブル52と、Y軸送りテーブル52上に設けられたX軸送りテーブル55とを備えている。Y軸送りテーブル52は、ベース50上に形成されたY軸レール50aと係合し、ベース50に対しY軸方向に移動可能に支持されている。ベース50にはボールねじ機構53Aが設けられており、ボールねじ機構53Aには、Y軸モータ54Aが取り付けられている。Y軸モータ54Aは、ピックフィード部に該当する。Y軸モータ54Aには、その回転位置を検出する図示しないY軸センサが内蔵されている。前述したNC制御装置4は、Y軸センサによる検出値に基づいてY軸モータ54Aの作動を制御し、Y軸送りテーブル52をY軸方向(本実施形態においてはピックフィード方向(送り方向と後述する目標加工面TSの法線方向の双方に対して直交する方向)に該当する)に移動させる。
以下、図3および図4に基づき、エンドミル7の構成およびエンドミル7を用いた加工方法について説明する。尚、図3における左右方向は、前述したNC工作機械装置5のX軸方向に該当し、紙面に垂直な方向はY軸方向、上下方向はZ軸方向に該当する。また、図3における下方を、エンドミル7の下方とし、エンドミル7の送り方向(図3において右方であって、白抜きの矢印にて示す)を前方として説明する。
以下、図6および図7に基づき、ワイパー部切れ刃73の曲率半径Rtの設定方法について説明する。図6に示したように、エンドミル7による仕上面61上には、目標加工面TSに対してワイパー部切れ刃73の1刃ごとにカスプハイトRth(以下、理論粗さRthと言う)が残留し、仕上面61の表面粗さが粗くなる。一般的に理論粗さRthは、直線送りを行う場合にワイパー部切れ刃73の曲率半径をRtとすると、下記の近似式にて与えられる。ただし、下式においてfは、エンドミル7の1刃当たりの送り量とする。
エンドミル7の切削部71の変形例として、図12に示したように、バニシング部74を有する構成としてもよい。バニシング部74は、ワイパー部切れ刃73に対して、ノーズ部切れ刃72とは反対位置であるワイパー部切れ刃73の後方部に対して連続するように設けられている。バニシング部74は、ワイパー部切れ刃73と同一の曲率半径を有した曲線または直線により形成されている。バニシング部74は、ワイパー部切れ刃73の後端部を延長して形成してもよい。バニシング部74は、主にワイパー部切れ刃73によって形成された仕上面61を押圧することにより、仕上面61をバニシングして押しならすことができる。
本実施形態の加工システム1は、被切削物6において、送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の目標加工面(TS)を切削加工するための切削加工装置であって、目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、正の第1の曲率(1/Rn)を有する曲線状のノーズ部切れ刃72、及びノーズ部切れ刃72に連続すると共にノーズ部切れ刃72よりも切れ刃長の長い切れ刃であって送り方向において目標加工面の曲率(1/Rw)以上で且つ目標加工面の曲率との差が所定範囲内という条件を満たす第2の曲率(1/Rt)を有する曲線状のワイパー部切れ刃73を具備した切削工具7と、切削工具7により加工する際、ワイパー部切れ刃73が掃引されて形成される仕上げ面生成部分が目標加工面に合致するように、被切削物に対する切削工具73の姿勢を前記送り方向に変化させる姿勢変更部(54D)とを備えている。
以下、図13に基づいて、実施形態2によるエンドミル8について説明する。エンドミル8は、切削工具に該当する。エンドミル8は略円柱形状に形成されており、円周上に複数の切削部81が形成されている。各々の切削部81はエンドミル8の主に側面に形成され、エンドミル8は、側刃加工によって被切削物6に凸状の目標加工面TSを形成するためのものである。
前述したように、本実施形態によれば、送り量fを極めて大きくすることができるため、エンドミル8の逃げ面と、生成したばかりの仕上面63と未切削部62との間に存在するショルダー部(ノーズ部切れ刃82によって加工された部分)との干渉を避けるために、逃げ角を既存の切削工具よりも大きくする必要がある。特に、エンドミル8が多刃、小径である場合に、その傾向がいっそう顕著となる。
本実施形態によれば、ワイパー部切れ刃83を、凸状の目標加工面TSの送り方向の曲率半径Rwより僅かに小さい(絶対値は大きい)曲率半径Rtを有する曲線によって形成し、ワイパー部切れ刃83を回転掃引して形成される仕上げ面生成部分が目標加工面TSに略合致する(あるいは接する)ように姿勢を変化させて、目標加工面TSの曲面に沿って送りが与えられている。これにより、送り量fを増大させて高能率加工を実現できるとともに、仕上面粗さを向上させることが可能になる。
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
Claims (16)
- 円柱状に形成されて底部に切削部が設けられる切削工具(7)を軸線周りに回転させて被切削物(6)を切削加工する切削加工装置であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差する姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための切削加工装置(1)において、
前記切削部は、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(72)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(73)を具備し、
前記切削加工装置は、
前記切削工具により加工する際、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させる姿勢変更部(54D,54F)、
を備えた切削加工装置。 - 円柱状に形成されて底部に隣接する側面に切削部が設けられる切削工具(8、9)を軸線周りに回転させて被切削物(6)を切削加工する切削加工装置であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差しない姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための切削加工装置(1)において、
前記切削部は、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(82、91a)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(83、91b)を具備し、
前記切削工具により加工する際、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させる姿勢変更部(54D,54F)、
を備えた切削加工装置。 - 棒状に形成されて軸線方向の先端に切削部が設けられる切削工具(9A)を、回転軸(φ)を中心に回転する被切削物(6)に当接させて切削加工する切削加工装置であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差する姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための切削加工装置(1)において、
前記切削部は、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(91f)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(91g)を具備し、
前記切削加工装置は、
前記切削工具により加工する際、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させる姿勢変更部(54D,54F)、
を備えた切削加工装置。 - 前記目標加工面の曲率半径をRw、前記第2の曲率をRt、前記切削工具の送り量をfとしたとき、以下の数式で表される前記ワイパー部切れ刃の理論仕上面粗さRthが所定の許容値以下である、請求項1乃至3のうちのいずれか一項に記載の切削加工装置。
Rth≒f 2 /8・(1/Rt−1/Rw) - 待機中の切削工具(7、7A、7B、8、9、9A)を一つ以上収容する工具収容部(59)と、
前記工具収容部に収容された待機中の前記切削工具のうちの一つを、使用中の前記切削工具と取り換える工具取換部(58)と、
を備えるものであって、
使用可能な複数の前記切削工具の中から、前記目標加工面の形状に基づき、使用すべき工具の選択を行う工具選択部、
をさらに備えた請求項1乃至4のうちのいずれか一項に記載の切削加工装置。 - 前記工具選択部は、使用可能な複数の前記切削工具の中から、前記ワイパー部切れ刃の曲率が前記加工面の曲率(1/Rw)以上で且つ前記目標加工面の曲率との差が所定範囲内という第2の曲率(1/Rt)の条件を満たす工具を選択する請求項5に記載の切削加工装置。
- 前記切削工具により、既加工面である未切削部(62)を再度切削する際の切削速度が、前記既加工面を形成した際の切削速度に対して異なるように制御される請求項1乃至6のうちのいずれか一項に記載の切削加工装置。
- 前記切削工具により加工する際に、前記送り方向に対して直交するピックフィード方向に移動するように、前記切削工具を前記被切削物に対して相対移動させるピックフィード部(54A)をさらに備え、
前記目標加工面は、前記ピックフィード方向に所定の曲率(1/Rp)を有する曲面状をなしており、
前記ワイパー部切れ刃が掃引されてできる面は、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記目標加工面の前記ピックフィード方向の曲率以上で且つピックフィード方向に仕上面粗さを向上可能な所定範囲内の曲率(1/Re)を有しており、
前記姿勢変更部(54F)は、
前記切削工具により加工する際に、前記ワイパー部切れ刃が掃引された面の仕上げ面生成部分が前記目標加工面に合致するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記ピックフィード方向に変化させる請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の切削加工装置。 - さらに、加工データを生成する加工支援装置を備え、
前記加工支援装置は、
前記各切削工具が有する曲率に基づき、各々の前記切削工具が切削可能な曲率範囲(1/ Rs1、1/Rs2、1/Rs3)を設定し、該曲率範囲と製品図面データとに基づき、前記目標加工面を、各々が前記曲率範囲のいずれかに対応した複数の領域に分割する加工面分割部と、
分割された前記領域に基づいて、前記目標加工面の各部位に対して、使用すべき前記切削工具を当てはめる工具設定部と、
当てはめた前記切削工具と前記製品図面データとに基づき、前記切削工具の送り量(f) を設定する送り量設定部と、
当てはめた前記切削工具と前記製品図面データとに基づき、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を設定する姿勢設定部と、
を備えている請求項6に記載の切削加工装置。 - 円柱状に形成されて底部に切削部が設けられる切削工具(7)を軸線周りに回転させて被切削物(6)を切削加工する加工方法であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差する姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための加工方法において、
前記切削部が、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(72)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(73)を具備した切削工具(7)を用い、
該切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを動作させて、前記被切削物を切削するとともに、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させながら、前記切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを移動させることにより、前記切削工具を前記目標加工面の前記曲面に沿って前記送り方向に相対移動させる加工方法。 - 円柱状に形成されて底部に隣接する側面に切削部が設けられる切削工具(8、9)を軸線周りに回転させて被切削物(6)を切削加工する加工方法であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差しない姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための加工方法において、
前記切削部が、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(82、91a)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(83、91b)を具備した切削工具(7)を用い、
該切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを動作させて、前記被切削物を切削するとともに、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させながら、前記切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを移動させることにより、前記切削工具を前記目標加工面の前記曲面に沿って前記送り方向に相対移動させる加工方法。 - 棒状に形成されて軸線方向の先端に切削部が設けられる切削工具(9A)を、回転軸(φ)を中心に回転する被切削物(6)に当接させて切削加工する加工方法であって、前記切削工具の前記軸線が前記被切削物における目標加工面と交差する姿勢で、前記目標加工面の接線において前記被切削物上の仕上面から未切削部へ向かう送り方向に所定の曲率(1/Rw)を有する曲面状の前記目標加工面(TS)を切削加工するための加工方法において、
前記切削部が、前記送り方向の先端が角状に形成され且つ前記送り方向後方に向かって延びる切れ刃として、前記目標加工面に向かって凸をなす曲線の曲率を正とし凹をなす曲線の曲率を負としたとき、前記先端の前記角状部分に設けられて正の第1の曲率(1/Rn)に形成された曲線状のノーズ部切れ刃(72)、及び該ノーズ部切れ刃に連続すると共に前記ノーズ部切れ刃よりも切れ刃長の長い切れ刃であって、前記送り方向後方に延びる全体が、前記第1の曲率よりも小さく且つ前記目標加工面の曲率(1/Rw)よりも大きいという条件を満たす正又は負の第2の曲率(1/Rt)に形成された曲線状のワイパー部切れ刃(73)を具備した切削工具(7)を用い、
該切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを動作させて、前記被切削物を切削するとともに、前記ワイパー部切れ刃の稜線の仕上げ面生成部分が前記目標加工面の微小部位に対し略平行となるように且つ前記ノーズ部切れ刃が切削に関与するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記目標加工面の曲面に沿って前記送り方向に変化させながら、前記切削工具および前記被切削物のうちの少なくともいずれかを移動させることにより、前記切削工具を前記目標加工面の前記曲面に沿って前記送り方向に相対移動させる加工方法。 - 前記目標加工面の曲率半径をRw、前記第2の曲率をRt、前記切削工具の送り量をfとしたとき、以下の数式で表される前記ワイパー部切れ刃の理論仕上面粗さRthが所定の許容値以下である、請求項10乃至12のうちのいずれか一項に記載の加工方法。
Rth≒f 2 /8・(1/Rt−1/Rw) - 前記切削工具により、既加工面である未切削部(62)を再度切削する際の切削速度が、前記既加工面を形成した際の切削速度に対して異なっている請求項10乃至13のうちのいずれか一項に記載の加工方法。
- 前記切削工具により加工する際に、前記切削工具は、前記送り方向に対して直交するピックフィード方向にも相対移動され、
前記目標加工面は、
前記ピックフィード方向に所定の曲率(1/Rp)を有する曲面状をなしており、
前記切削工具の前記ワイパー切れ刃が掃引されてできる面は、前記目標加工面の前記ピックフィード方向の曲率以上であって、ピックフィード方向に仕上面粗さを向上可能な所定範囲内の曲率(1/Re)を有しており、
前記切削工具により加工する際に、前記ワイパー部切れ刃が掃引された面の仕上げ面生成部分が前記目標加工面に合致するように、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を前記ピックフィード方向にも変化させる請求項10乃至14のうちのいずれか一項に記載の加工方法。 - 使用可能な複数の切削工具(7、7A、7B、8、9、9A)が有する曲率に基づき、各々の前記切削工具が切削可能な曲率範囲(1/Rs1、1/Rs2、1/Rs3)を設定し、該曲率範囲と製品図面データとに基づき、前記目標加工面を、各々が前記曲率範囲のいずれかに対応した複数の領域に分割する加工面分割工程と、
分割された前記領域に基づいて、前記目標加工面の各部位に対して、使用するべき前記切削工具を当てはめる工具設定工程と、
当てはめた前記切削工具と前記製品図面データとに基づき、前記切削工具の送り量(f)を設定する送り量設定工程と、
当てはめた前記切削工具と前記製品図面データとに基づき、前記被切削物に対する前記切削工具の姿勢を設定する姿勢設定工程と、
をさらに備えている請求項10乃至15のうちのいずれか一項に記載の加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016136770A JP6835304B2 (ja) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 切削加工装置および加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016136770A JP6835304B2 (ja) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 切削加工装置および加工方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018008323A JP2018008323A (ja) | 2018-01-18 |
JP6835304B2 true JP6835304B2 (ja) | 2021-02-24 |
Family
ID=60994714
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016136770A Active JP6835304B2 (ja) | 2016-07-11 | 2016-07-11 | 切削加工装置および加工方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6835304B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL234995B1 (pl) * | 2018-03-21 | 2020-05-18 | Politechnika Poznanska | Sposób minimalizacji chropowatości powierzchni podczas 5-osiowego frezowania powierzchni krzywoliniowych |
JP7106321B2 (ja) * | 2018-03-29 | 2022-07-26 | 三菱重工業株式会社 | 工具選定装置、方法、及びプログラム、並びにncプログラム作成システム |
JP6849636B2 (ja) | 2018-08-29 | 2021-03-24 | ファナック株式会社 | 鏡面加工方法および鏡面加工工具 |
JP7168421B2 (ja) * | 2018-11-21 | 2022-11-09 | ファナック株式会社 | プログラム作成支援装置およびプログラム作成支援方法 |
CN113867260B (zh) * | 2021-10-14 | 2023-05-30 | 苏州大学 | 一种采用数值积分的机器人曲面加工关节轨迹生成方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62176709A (ja) * | 1986-01-28 | 1987-08-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 曲面加工方法及びその工具 |
JP3984313B2 (ja) * | 1996-09-05 | 2007-10-03 | 株式会社日立製作所 | 3次元曲面形状の加工方法及び加工装置 |
JP2001198718A (ja) * | 2000-01-19 | 2001-07-24 | Kawatetsu Machinery Co Ltd | 曲面切削法 |
JP2003117717A (ja) * | 2000-10-27 | 2003-04-23 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ワイパーチップおよび回転切削工具用ワイパーチップ |
JP2003145334A (ja) * | 2002-09-24 | 2003-05-20 | Kawatetsu Machinery Co Ltd | 曲面切削法 |
JP2005103710A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 切削インサート及び回転工具 |
JP2007229849A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Jtekt Corp | エンドミル及びそれを用いた加工方法 |
JP2010017769A (ja) * | 2008-07-08 | 2010-01-28 | Jtekt Corp | 薄板形状ワーク加工方法 |
-
2016
- 2016-07-11 JP JP2016136770A patent/JP6835304B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018008323A (ja) | 2018-01-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6835304B2 (ja) | 切削加工装置および加工方法 | |
JP4451381B2 (ja) | Nc加工装置のnc加工プログラム作成方法及びnc加工プログラム作成装置 | |
JP5198739B2 (ja) | 光学的なワークピース、特にプラスチックの眼鏡レンズを加工する装置および方法 | |
JP6422660B2 (ja) | 曲面の正面削りにおいて工具の向きおよびステップオーバー距離を制御する方法 | |
CN108994552B (zh) | 齿轮加工方法以及齿轮加工装置 | |
JP5619640B2 (ja) | 工作機械、加工方法、プログラム及びncデータ生成装置 | |
WO2017056573A1 (ja) | 歯車加工機械及び方法 | |
JP5413913B2 (ja) | 旋削による非円形加工方法 | |
JP5911595B2 (ja) | 工作機械の制御装置および工作機械 | |
JP6500486B2 (ja) | 歯車加工装置及び歯車加工方法 | |
JP2013514902A (ja) | かさ歯車を製造する方法及び装置 | |
WO2014057562A1 (ja) | 工具経路生成方法、工作機械の制御装置および工具経路生成装置 | |
JP2005516782A (ja) | 切削ブレードを研削する方法 | |
JP7112375B2 (ja) | Ncプログラム生成システム及びncプログラム生成方法 | |
EP1177069B1 (en) | Grinding of cutting tools with wavy cutting edges | |
JP2014151396A (ja) | 旋削による非円形加工方法 | |
JP6838056B2 (ja) | 切れ刃の軌道を補正する方法、記録媒体およびプログラム | |
CN111699065A (zh) | 用于cnc车床的车削方法 | |
JP7161254B2 (ja) | 加工方法、加工装置およびプログラム | |
US20230004140A1 (en) | Tool path generation method, tool path generation device, and machine tool control device | |
JP7073721B2 (ja) | 歯車加工装置及び歯車加工方法 | |
JP6531353B2 (ja) | 歯車加工装置 | |
CN113490895A (zh) | 用于生成控制命令数据以便控制cnc车床的方法 | |
JP6561596B2 (ja) | 切削装置及び切削方法 | |
JP7268329B2 (ja) | 歯車加工装置及び歯車加工方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190408 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200206 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200220 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200414 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200908 |
|
A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20201106 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201210 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201222 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20210119 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6835304 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |