JP6838056B2 - 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 - Google Patents
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 Download PDFInfo
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Description
さまざまな要因によって、工作物の加工後の形状が、目標の形状に対してずれることが起こり得る。そのうちの1つの要因は、切れ刃の摩耗である。しかし切れ刃を交換するためには工作機械を停止しなければならない。生産性の観点からは、できるだけ長い時間、機械を連続的に稼働することが好ましい。
[本開示の効果]
本開示によれば、回転対称面の高い精度での切削加工を繰り返して実現することができる。
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰返さない。なお、説明を分かりやすくするために、図面において、発明の構成要素の一部のみが示される場合がある。
図4は、本発明の実施の形態に係る加工方法に使用される切れ刃の一例を示した模式図である。図5は、本発明の実施の形態に係る加工方法に使用される切れ刃の他の例を示した模式図である。
(1)切れ刃の全体の使用
切れ刃2Aの軌道は、XYZ座標系によって表現される。X軸、Y軸およびZ軸の各々の方向は、図1に示されるように定義される。
図9は、回転対称面1Aおよび切れ刃2AをXY平面上で表現したモデル図である。図9において、XY平面は、切削点Pを含む平面である。切れ刃2Aの先端3_1のX座標およびY座標は、(X(t),Y(t))と表される。切れ刃2Aの点3_tの位置は、先端3_1の位置に対して(Xchip(t),Ychip(t))だけ異なる。したがって、切れ刃2Aの点3_tのX座標およびY座標は、(X(t)+Xchip(t),Y(t)+Y chip(t))と表される。
図11は、加工後の回転対称面1Aの形状と目標の形状との間のずれを示した模式図である。図11を参照して、δZは、加工後の回転対称面1Aの形状と目標の形状との間のZ軸方向の寸法のずれである。図12は、図11に示されたZ軸方向のずれδZと、半径Rとの関係の一例を示した図である。図12に示されるように、RmaxからRminまでの間のRの変化に応じて、δZが変化する。したがってδZは、Rの関数として表すことができる。半径Rは、tに応じて変化する。したがって、この関数をRsh(t)と表す。
図13は、本発明の実施の形態に係る補正方法を含む、機械部品の製造方法を示したフローチャートである。以下に説明する処理は、記憶部103に記憶されたプログラムを制御部104が読み出すことによって実行される。図13に示されるように、ステップS01において、切削チップ2Bがホルダ2に取り付けられる。さらに、ホルダ2が製造装置100(送り機構106)に取り付けられる。
図14は、本発明の実施の形態に係る切削加工が適用される回転対称面の一例を示した図である。図14を参照して、回転対称面1Aは、円錐台の側面である。回転対称面1Aの半径Rは、Z軸方向に沿ってR=150[mm]からR=50[mm]まで直線的に変化する。
図15は、補正前の軌道に沿って直線状の切れ刃を移動させたときの切削形状を示す図である。図16は、補正後の軌道に沿って直線状の切れ刃を移動させたときの切削形状を示す図である。「狙い形状」とは、目標の形状を意味する。
Claims (5)
- 回転している工作物の回転対称面を切削加工する切れ刃の軌道を補正する方法であって、
前記切れ刃は、前記工作物の回転軸線に対して斜めに配置されて、前記回転対称面に接触しながら、前記回転軸線に対して傾斜した方向に移動し、
前記切れ刃の移動により、前記回転対称面に接する前記切れ刃の点は、前記切れ刃に沿って、前記切れ刃の第1の端部から、前記第1の端部の反対側にある前記切れ刃の第2の端部へと移動し、
前記補正する方法は、
測定部により、切削加工後の前記回転対称面の形状を測定するステップと、
前記回転対称面の目標の形状に対する、前記回転対称面の測定された形状の、前記回転軸線の方向の誤差を、演算部により算出するステップと、
前記演算部により、前記切れ刃の前記第1の端部の前記回転軸線の方向の成分を、前記誤差に基づいて補正するステップとを備える、切れ刃の軌道を補正する方法。 - 前記回転軸線をZ軸とし、前記回転対称面の回転半径の方向の軸をX軸とし、前記Z軸および前記X軸の両方に直交する軸をY軸とした三次元直交座標系において、
0から1まで変化する変数tにより、前記切れ刃の前記第1の端部の補正される前の軌道は(X(t),Y(t),Z(t))と表され、
前記回転半径をRshと表すと、
の関係が成立し、
前記算出するステップにおいて、前記演算部は、前記誤差を、Z軸方向の関数δZ(R sh(t))として求め、
前記補正するステップにおいて、前記演算部は、前記第1の端部の補正前の軌道を、(X(t),Y(t),Z(t)−δZ(Rsh(t)))へと補正する、請求項1に記載の切れ刃の軌道を補正する方法。 - 前記測定するステップにおいて、前記測定部により、前記回転対称面上の少なくとも3点において前記回転軸線の方向の誤差が測定され、
前記算出するステップにおいて、前記演算部は、前記誤差の測定結果から補間によって前記関数δZ(Rsh(t))を決定する、請求項2に記載の切れ刃の軌道を補正する方法。 - 切れ刃の軌道を補正する方法をコンピュータに実行させるプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、
前記切れ刃は、回転している工作物の回転軸線に対して斜めに配置されて、前記工作物の回転対称面に接触しながら、前記回転軸線を横断するように移動し、
前記切れ刃の移動により、前記回転対称面に接する前記切れ刃の点は、前記切れ刃に沿って、前記切れ刃の第1の端部から、前記第1の端部の反対側にある前記切れ刃の第2の端部へと移動し、
記録媒体は、プログラムがコンピュータに、
測定部によって切削加工後の前記回転対称面の形状を測定した結果を受け付けるステップと、
前記回転対称面の目標の形状に対する、前記回転対称面の測定された形状の、前記回転軸線の方向の誤差を算出するステップと、
前記切れ刃の前記第1の端部の軌道の前記回転軸線の方向の成分を、前記誤差に基づいて補正するステップとを実行させる、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 切れ刃の軌道を補正する方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記切れ刃は、回転している工作物の回転軸線に対して斜めに配置されて、前記工作物の回転対称面に接触しながら、前記回転軸線を横断するように移動し、
前記切れ刃の移動により、前記回転対称面に接する前記切れ刃の点は、前記切れ刃に沿って、前記切れ刃の第1の端部から、前記第1の端部の反対側にある前記切れ刃の第2の端部へと移動し、
プログラムは、コンピュータに、
測定部によって切削加工後の前記回転対称面の形状を測定した結果を受け付けるステップと、
前記回転対称面の目標の形状に対する、前記回転対称面の測定された形状の、前記回転軸線の方向の誤差を算出するステップと、
前記切れ刃の第1の端部の軌道の前記回転軸線の方向の成分を、前記誤差に基づいて補正するステップとを実行させる、プログラム。
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