JP7114508B2 - エンドミルの製造方法及び切削加工方法 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明に係るエンドミルは、曲面凸形状かつ円弧形状に形成された底刃と、隅部に設けられて円弧形状に形成されたラジアス刃とを備え、前記ラジアス刃の円弧部分の半径は、加工目標とする形状のうちフィレット形状部分の円弧部分の半径と一致し、前記底刃の円弧部分の半径は、前記フィレット形状部分に隣接する面形状部分の円弧部分の最小半径以下である。
また、本発明に係る切削加工方法は、軸線周りに回転されるエンドミルを使用してワークを加工目標とする形状に加工する切削加工方法であって、前記加工目標とする形状は、前記ワークの表面に形成された凹状形状とされ、前記凹状形状は、底部に相当する面形状部分、及び、一端が前記面形状部分と連続的に形成されるとともに他端側の部分が側壁に相当するフィレット形状部分を有して、前記エンドミルは、前記軸線上に中心を有する曲面凸形状で前記軸線に沿った平面における断面が円弧形状に形成された底刃と、前記軸線に対する前記底刃の外周側の隅部に設けられて前記軸線に沿った平面における断面が円弧形状に形成されたラジアス刃と、を備え、前記ラジアス刃の円弧部分の半径は、前記フィレット形状部分の円弧部分の半径と一致するように設定され、前記底刃の円弧部分の半径は、前記面形状部分の円弧部分の最小半径以下であるように設定されており、前記エンドミルを、前記軸線周りに回転させながら、かつ、前記ワークの前記表面に接触させながら移動させて、前記表面に前記凹状形状を切削加工する。
本発明の一実施形態に係る加工装置1は、図1に示すように、例えば、エンドミル2と、駆動部3と、制御部4を備える。加工装置1は、エンドミル2によって、ワーク50を切削して、ワーク50に所定の形状を形成する。本実施形態における所定の形状は、特に、ワーク50に対して深さ方向に形成された凹状形状である。ワーク50は、例えばアルミニウム合金、チタン合金などの金属材料である。
エンドミル2は、底刃(レンズ部)2Aが曲面凸形状かつ円弧形状に形成され、ラジアス刃(ノーズ部)2Bが隅部に設けられて円弧形状に形成されている。エンドミル2は、軸周りに回転する切削加工によって、ラジアス刃2Bが加工目標とする形状のうちフィレット形状部分53を形成でき、底刃2Aがフィレット形状部分53に隣接する面形状部分52を形成できる。
NR = Fr
レンズ曲率半径LRは、面形状部分52のうち最小曲率半径を有する円弧部分の曲率半径Mr以下とする。
LR ≦ Mr
条件1: LD < Cr×2
板厚削り残し量Dtは、例えば板厚公差tの1/5以下とする。
条件2: Dt ≦ t/5
フィレット稜線形状誤差Deは、例えばフィレット稜線公差eの1/5以下とする。
条件3: De ≦ e/5
なお、板厚削り残し量Dtとフィレット稜線形状誤差Deの最大値は、公差に対する1/5に限定されず、他の値でもよい。ただし、例えば、公差に対して1/2を最大値とすると、目標とする形状に対する誤差量が大きすぎ、調整加工が発生するおそれがある。
Dt = f(LD, LR)
フィレット稜線形状誤差Deは、底刃径LDと、レンズ曲率半径LR、ノーズ曲率半径NR、凹状形状の最小加工深さAdの関数によって定まる値である。
De = g(LD, LR, NR, Ad)
したがって、レンズ曲率半径LR、ノーズ曲率半径NRが決まれば、使用可能な底刃径LDの最大値を選定できる。
式(1)の接線の方程式より、
関数fによって、レンズ曲率半径LRごとに、板厚削り残し量Dtが所定値Dt1以下となる底刃径LDの範囲が決まり、関数gによって、レンズ曲率半径LR及びノーズ曲率半径NRごとに、フィレット稜線形状誤差Deが所定値De1以下となる底刃径LDの範囲が決まる。
また、フィレット稜線形状誤差Deに関する関数gによれば、ノーズ曲率半径NRが大きいほど、選択できる底刃径LDの最大値が小さくなる傾向にある。
さらに、フィレット稜線形状誤差Deに関する関数gによれば、凹状形状の最小加工深さAdが深いほど、選択できる底刃径LDの最大値が大きくなる傾向にある。
2 :エンドミル
2A :底刃
2B :ラジアス刃
3 :駆動部
4 :制御部
5 :面形成部
6 :フィレット形成部
50 :ワーク
51 :リブ
52 :面形状部分
53 :フィレット形状部分
54 :境界部
55 :コーナー部分
Claims (6)
- 軸線周りに回転されるエンドミルの製造方法であって、
前記エンドミルは、
前記軸線上に中心を有する曲面凸形状で前記軸線に沿った平面における断面が円弧形状に形成された底刃と、
前記軸線に対する前記底刃の外周側の隅部に設けられて前記軸線に沿った平面における断面が円弧形状に形成されたラジアス刃と、
を備え、
前記ラジアス刃の円弧部分の半径は、加工目標とする形状のうちフィレット形状部分の円弧部分の半径と一致するように設定され、
前記底刃の円弧部分の半径は、前記フィレット形状部分に隣接する面形状部分の円弧部分の最小半径以下であるように設定されるエンドミルの製造方法。 - 前記底刃は、1回のパスによって前記フィレット形状部分が目標範囲内の形状に形成されるように、前記底刃が占める領域の前記エンドミルの前記軸線方向に対して垂直方向の直径が設定されている請求項1に記載のエンドミルの製造方法。
- 前記フィレット形状部分において、平面視してコーナ部が形成されるとき、前記底刃が占める領域の前記エンドミルの前記軸線方向に対して垂直方向の直径は、前記コーナ部の直径よりも小さい請求項2に記載のエンドミルの製造方法。
- 軸線周りに回転されるエンドミルを使用してワークを加工目標とする形状に加工する切削加工方法であって、
前記加工目標とする形状は、前記ワークの表面に形成された凹状形状とされ、
前記凹状形状は、底部に相当する面形状部分、及び、一端が前記面形状部分と連続的に形成されるとともに他端側の部分が側壁に相当するフィレット形状部分を有して、
前記エンドミルは、
前記軸線上に中心を有する曲面凸形状で前記軸線に沿った平面における断面が円弧形状に形成された底刃と、
前記軸線に対する前記底刃の外周側の隅部に設けられて前記軸線に沿った平面における断面が円弧形状に形成されたラジアス刃と、
を備え、
前記ラジアス刃の円弧部分の半径は、前記フィレット形状部分の円弧部分の半径と一致するように設定され、
前記底刃の円弧部分の半径は、前記面形状部分の円弧部分の最小半径以下であるように設定されており、
前記エンドミルを、前記軸線周りに回転させながら、かつ、前記ワークの前記表面に接触させながら移動させて、前記表面に前記凹状形状を切削加工する切削加工方法。 - 1回のパスによって形成する前記フィレット形状部分の目標範囲は、1回のパスによって前記底刃と前記ラジアス刃の境界部分の刃が切削して形成した部分における、厚さ方向の削り残し量によって定められた範囲とされている請求項4に記載の切削加工方法。
- 1回のパスによって形成する前記フィレット形状部分の目標範囲は、1回のパスによって前記ラジアス刃が切削して形成した、前記フィレット形状部分の最上部の位置によって定められた範囲とされている請求項4に記載の切削加工方法。
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