JPH0691479A - 非円形ワークの加工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 非円形ワークの加工用形状データをＮＣ内で
簡単に作成可能とし、断続切削をなくして工具寿命を延
ばし、切削条件の向上を計る。 【構成】 素材径と成品Ｗのリフトデータとを比較して
各角度ごとの取代を求めて各角度の取代演算記憶部２３
に保存し、予め加工条件記憶部２２に記憶する最大切込
量で、求めた取代の最大値を割って切削回数を求めて切
削回数設定部２４に記憶し、更に各角度ごとの取代をそ
れぞれ切削回数で割って１切削における各角度ごとの減
少量を求めて一切削当たりの減少量演算記憶部２５に保
存する。次いで一回目は素材の半径から、二回目からは
直前の加工形状データより各角度ごとに対応する減少量
をそれぞれ差し引いて切削回数分の加工形状データを求
めて加工形状データ演算記憶部２６に記憶する。切削に
際し対応する加工形状データを加工プログラムに読み出
して創成加工を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は非円形ワークの旋削加工
方法に関するものである。

【０００２】従来、ＮＣ旋盤において、例えば図７に示
すように丸材Ｗａから角形断面形状の成品Ｗｂを削り出
す場合、最終形状と相似形の各加工途中形状の角度ごと
のリフト量を算出して粗削り用の複数の形状データを作
り、主軸の回転角に対し刃物台のＸ軸移動を同期制御さ
せて創成加工を行っていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べた加
工方法は、素材形状と成品形状によっては殆ど断続切削
が中心の加工となる。このため工具寿命が短く、切削条
件を控え目に設定せねばならないという問題点を有し、
更に粗削り用形状データはパソコン等を用いてオフライ
ンで作らねばならず、時間と経費の無駄が多いという問
題点を有している。本発明は従来の技術の有するこのよ
うな問題点に鑑みなされたものであり、その目的すると
ころは、加工プログラムの作成が容易で、断続切削をな
くして工具寿命の延長と切削条件の向上ができる非円形
ワークの加工方法を提供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明における非円形ワークの加工方法は、素材の半
径又はリフトデータと成品のリフトデータを比較して各
角度ごとの取代を求め、求めた前記取代の最大値を予め
記憶する最大切込量で割って切削回数を求め、前記角度
ごとの取代を前記切削回数でそれぞれ割って１切削当た
りの各角度ごとの減少量を求め、前記各角度ごとの減少
量をそれぞれ前記素材の半径又はリフトデータより順次
差し引いて前記切削回数分の加工形状データを求めて記
憶し、必要に応じて対応する加工形状データを加工プロ
グラムに読み込んで旋削加工を行うものである。

【０００５】

【作用】各角度ごとの取代の最大取代を予め記憶する最
大切込量で割って切削回数を求め、この切削回数で各角
度ごとの取代を割って一切削当たりの各角度ごとの減少
量を求める。そして一回目の加工形状データは、素材の
半径又はリフトデータより各角度ごとの減少量をそれぞ
れ差引き、２回目以降の加工形状データは、前の加工形
状データより各角度ごとの減少量を順次差し引いて、切
削回数分の加工形状データを求めて記憶し、切削加工に
際して切削回数に対応する加工形状データを加工プログ
ラムに呼び出し、Ｃ軸（主軸）とＸ軸（刃物台）の同期
制御と刃物台のＺ軸方向の切削送りにより創成加工を行
う。

【０００６】

【実施例】以下本実施例について図面を参照して説明す
る。図１及び図２のＮＣ旋盤において、ベッド１の左側
に主軸台２が設けられ、主軸台２に回転可能に軸承され
る主軸３の先端にチャック４が嵌着されている。ベッド
１上にはＺ軸方向の案内が二組設けられており、下側の
案内上に心押台５が移動可能に載置されている。心押台
５には心押軸６が軸方向移動可能に設けられ、心押軸６
の先端にセンタ７が着脱可能に装着されている。更にベ
ッド１の上側の案内上にサドル８が移動可能に載置さ
れ、サドル８はＺ軸モータ９によりボールねじ１１を介
して移動位置決めされる。サドル８上にはＸ軸方向の案
内が設けられており、この案内上に刃物台１２が移動可
能に載置されている。そして刃物台１２はＸ軸モータ１
３によりボールねじ１４を介して移動位置決めされ、刃
物台１２にＺ軸方向の旋回軸のまわりで旋回割出可能に
タレット１５が設けられており、タレット１５の外周に
設けられている複数の工具取付ステーションに工具Ｔが
着脱可能に取付けられている。

【０００７】図２のブロック線図部分は、本実施例のＮ
Ｃ制御システムで、１６は入力用キーボード。１７は表
示用ＣＲＴ。１８は入出力用インタフェイスである。素
材形状記憶部１９は、非円形ワークＷの素材Ｗａの形状
例えば丸棒の場合には外径寸法、また非円形状の場合に
は各角度ごとのリフトデータを記憶する部分。成品リフ
トデータ記憶部は、完成品Ｗｂの各角度ごとのリフトデ
ータを記憶する部分である。加工条件記憶部２２は、最
大切込量，角度等の条件を記憶する部分。各角度の取代
演算記憶部２３は、素材形状と成品リフトデータとを比
較して、各角度ごとの取代を演算により求めて記憶する
部分。切込回数設定部２４は、取代の最大値を最大切込
量で除して切込回数を求める部分である。

【０００８】一切削当たりの減少量演算記憶部２５は、
各角度ごとの取代をそれぞれ切削回数で除して一回切削
送りを行うたびの減少量を求めて記憶する部分。加工形
状データ演算記憶部２６は、各角度ごとの減少量を前の
データ即ち１回目は素材形状、次からは直前の加工形状
データから差し引いて切削回数分の加工形状データを求
めて記憶する部分である。加工プログラム記憶部２７
は、切削送りの前に切削回数に対応する加工形状データ
を加工プログラムに読み込んで記憶する部分である。サ
ーボシステム部２８は、各軸制御を行う部分。ドライブ
ユニット２９は、Ｃ軸モータ３１，Ｘ軸モータ１３，Ｚ
軸モータ９をそれぞれ駆動する部分である。

【０００９】続いて本実施例の作用について図３のフロ
ーチャートの順に説明する。ステップＳ１において、素
材形状を入力して記憶し、ステップＳ２において、成品
Ｗｂのリフトデータを入力して記憶する。ステップＳ３
において、素材Ｗａの形状と成品Ｗｂのリフトデータよ
り図４に示すように各角度θごとの取代Δを求めて記憶
し、ステップＳ４において、最大取代Δｍａｘを予め記
憶する最大切込量で割って切削回数ｎを決め、ステップ
Ｓ５において、一切削当たりの各角度θごとの減少量Δ
／ｎをそれぞれ求めて記憶する。以上の作用を更に分か
りやすくするため具体的な数値を用いて説明すると、例
えば図８のように素材Ｗａの径がφ２９０ｍｍで、成品
Ｗｂが２００ｍｍ角の場合、切削回数ｎを１０とすれ
ば、各角度θごとの取代Δと一切削当たりの減少量Δ／
ｎは図９の表に示すようになる。

【００１０】次いでステップＳ６において、切削回数分
の加工用形状データを算出して記憶し、ステップＳ７に
おいて、カウンタＮを０に戻し、ステップＳ８におい
て、加工形状データ演算記憶部２６に記憶する一回目の
加工用形状データ、即ち素材半径より各角度の減少量を
それぞれ差し引いた各角度ごとのリフト量を加工プログ
ラムに読み込み、ステップＳ９において工具Ｔの刃先を
切削開始位置に位置決めする。次いでステップＳ１０に
おいて、主軸３に対して刃物台１２のＸ軸移動を同期さ
せると同時に、サドル８を所定の切削送り速度でサドル
８をＺ軸移動して切削を行い、刃先が再び開始位置まで
戻るボックスモーションの１サイクルが終了する。次い
でステップＳ１１において、次の加工用形状データ、即
ち一回目の形状データより更に各角度ごとの減少量をそ
れぞれ差し引いた２回目の加工用形状データを加工プロ
グラムに読み込み、ステップＳ１２において、カウント
Ｎ＋１とする。

【００１１】次いでステップＳ１３において、カウント
Ｎが切削回数ｎになったかが確認され、ＮＯの場合はス
テップＳ９に戻され、ＹＥＳの場合にはステップＳ１４
において最終加工用形状データ（成品Ｗｂのリフトデー
タ）を読み込み、ステップＳ１５において、最終仕上切
削の１サイクルを終了する。尚、本実施例は同一断面形
状がＺ軸方向に連続する非円形ワークＷの加工方法につ
いて述べたが、例えば図５，図６に示すようにＺ軸方向
の各位置ごとに断面形状の異なるワークＷＡ，ＷＢの場
合には、Ｚ軸が所定の１ピッチ移動するたびに前述の方
法で求めた形状データを読み込んで創成加工を行うよう
にする。

【００１２】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。素材の半径と成品のリ
フトデータを比較して求めた各角度ごとの取代のうち最
大取代を、予め記憶する最大切込量で割って切削回数を
求め、更に各角度ごとの取代を切削回数で割って各角度
ごとの１切削における減少量を求め、この減少量を順次
前の形状データから差し引いて切削回数分の加工形状デ
ータを求めて記憶し、必要に応じて切削回数に対応する
加工形状データをそれぞれ読み出して、非円形ワークの
創成加工をするようにしたので、簡単な演算により粗加
工時の各形状データが得られるため、オフラインで時間
をかけて形状データを作る必要がなくなり、段取時間が
減少する。また断続切削がなくなって工具寿命が延び、
切削条件を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例のＮＣ旋盤の斜視図である。

【図２】一部ＮＣ旋盤の構成図を含む本実施例の制御シ
ステムのブロック線図である。

【図３】本実施例の作用説明用フローチャート図であ
る。

【図４】本実施例の作用説明図である。

【図５】本実施例の他のワークの斜視図である。

【図６】本実施例の他のワークの斜視図である。

【図７】従来の技術の加工方法の説明図である。

【図８】本実施例のモデルケースとして使用した素材と
ワークの形状及び寸法を表す断面図である。

【図９】各角度ごとの取代と一切削当たりの減少量を表
す図である。

【符号の説明】

３ 主軸 ９ Ｚ軸モータ １２ 刃物台 １３ Ｘ軸モータ １５ タレット １９ 素材形状記
憶部 ２１ 成品リフトデータ記憶部 ２３ 各角度の取
代演算記憶部 ２４ 切削回数設定部 ２５ 一切削当た
りの減少量演算記憶部 ２６ 加工形状データ演算記憶部 ３１ Ｃ軸モータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 素材の半径又はリフトデータと成品のリ
   フトデータを比較して各角度ごとの取代を求め、求めた
   前記取代の最大値を予め記憶する最大切込量で割って切
   削回数を求め、前記角度ごとの取代を前記切削回数でそ
   れぞれ割って１切削当たりの各角度ごとの減少量を求
   め、前記各角度ごとの減少量をそれぞれ前記素材の半径
   又はリフトデータより順次差し引いて前記切削回数分の
   加工形状データを求めて記憶し、必要に応じて対応する
   加工形状データを加工プログラムに読み込んで旋削加工
   を行うことを特徴とする非円形ワークの加工方法。