JPH0825178A - 回転切削工具の切削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被加工部材の切削仕上げ面の精度が得られる
回転切削工具の切削方法を提供する。 【構成】 切削条件読込工程に対応するステップＳＡ１
およびＳＡ２において読み込まれた移動軌跡、加工形
状、回転切削工具１２の径Ｄ、径方向切込量Ａｒ、ワー
ク１０の材質に基づいて、移動速度算出工程に対応する
ステップＳＡ３において、数式１から、予め設定された
一定の切削抵抗Ｌo を得るための回転切削工具１２の移
動速度Ｆが移動軌跡上の各点毎に算出され、切削工程に
対応するステップＳＡ４において回転切削工具１２がそ
の移動軌跡に沿って工具移動速度Ｆにて移動させられ
る。したがって、切削加工中においてワーク１０から回
転切削工具１２に加えられる切削抵抗Ｌの変化がないの
で、回転切削工具１２やそれを保持する主軸６６などの
保持機構の弾性変形量が変化せず、その弾性変形量の変
化に起因してワーク１０の切削面に発生する段差が好適
に解消される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転切削工具の切削方
法に関するものである。

【０００２】

【従来技術】被加工部材を所定の形状に切削加工するに
際しては、所定の回転速度で軸まわりに回転させられる
回転切削工具をその回転軸心に対して交叉する方向に移
動させることにより切削加工を施す回転切削工具が用い
られる。たとえば、エンドミルを始めとする各種のフラ
イスなどがそれである。このような回転切削工具は、通
常、ＮＣ制御工作機械やマシニングセンタなどの自動切
削加工装置に装着され、予め設定された軌跡に沿い且つ
予め設定された一定の速度で被加工部材に対して自動的
に送られるとき、その外周に設けられた切刃により被加
工部材を切削するようになっている。

【０００３】ところで、切削加工において回転切削工具
の切刃の切削量は一定ではなく、加工形状に従って変化
することが避けられない。このため、切削抵抗の小さい
領域では予め設定された高い速度にて回転切削工具を移
動させて切削能率を高め、切削抵抗の大きい領域となる
とその直前に回転切削工具の移動速度を予め設定された
低い速度に低下させて、切削抵抗の急増に起因する破損
を防止する技術が提案されている。たとえば、特開平３
−２０８５４４号公報に記載されたものがそれである。
このような自動切削加工装置では、回転切削工具により
切削される面積の増大が予め記憶した被加工部材の初期
形状データおよび加工後の形状データから事前に読み取
られ、回転切削工具の切削域が増大する直前に移動速度
が予め設定された低い速度へ切り換えられるようになっ
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の自動切削加工装置における切削加工方法では、回転
切削工具の移動速度は、工具破損が発生しないように段
階的に設定された値であるとともに、回転切削工具のア
ップカットが発生するため、切削仕上げ面において局部
的に仕上げ面精度が得られないという欠点があった。す
なわち、上記従来の切削加工方法では、切削工程期間に
おける回転切削工具の切削抵抗が一定ではなく、回転切
削工具の移動速度の切り換え時や加工形状の変化により
切削抵抗が急激に変化したときには、回転切削工具やそ
れを保持する保持機構の弾性変形量が変化して回転切削
工具の逃げ量が変化するため、被加工部材の切削仕上げ
面に局部的に段差が発生するとともに、工具がビビリ振
動することにより工具寿命が低下するという問題があっ
た。また、それらの問題を避けるために切削速度のよう
な加工条件を局部的に抵抗が増加する部分に合わせる
と、加工時間が長くなって加工能率が低下するのであ
る。また、ダウンカットにより切削が行われるように移
動軌跡が決定されるが、加工形状のコーナ部の曲率半径
が回転切削工具の半径よりも充分に大きくない場合に
は、アップカットが同時に発生して回転切削工具の振動
すなわちビビリが発生して切削仕上げ面に局部的な凹凸
が発生するという問題があったのである。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、被加工部材の切
削仕上げ面の精度が得られる回転切削工具の切削方法を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための第１の手段】かかる目的を達成
するための本発明の要旨とするところは、所定の回転速
度で軸まわりに回転させられる回転切削工具を予め設定
された移動軌跡に沿って移動させることにより所定の被
加工部材に対して切削加工を行う回転切削工具の切削方
法であって、(a) 前記被加工部材から前記回転切削工具
に加えられる切削抵抗を検出する切削抵抗検出工程と、
(b) その切削抵抗検出工程により検出された切削抵抗が
予め定められた一定の値となるようにその回転切削工具
の移動速度を調節する移動速度調節工程とを含むことに
ある。

【０００７】

【作用および第１発明の効果】このようにすれば、被加
工部材から回転切削工具に加えられる切削抵抗が切削抵
抗検出工程により検出され、移動速度調節工程において
その切削抵抗が予め定められた一定値となるようにその
回転切削工具の移動速度が調節される。したがって、切
削加工中において被加工部材から回転切削工具に加えら
れる切削抵抗の変化がないので、回転切削工具やそれを
保持する保持機構の弾性変形量が変化せず、その弾性変
形量の変化に起因して被加工部材の切削面に発生する段
差が好適に解消されるとともに、工具のビビリ振動が解
消されて、仕上げ面精度が得られると同時に工具寿命が
延長される。また、１つの加工単位における切削工具移
動速度などの加工条件を、局部的に切削抵抗が増加する
部分の切削が良好となる条件に合わせる必要がないの
で、高い加工能率が得られる。

【０００８】

【課題を解決するための第２の手段】また、前記目的を
達成するための本発明の要旨とするところは、所定の回
転速度で軸まわりに回転させられる回転切削工具を予め
設定された移動軌跡に沿って移動させることにより所定
の被加工部材に対して切削加工を行う回転切削工具の切
削方法であって、(a) 前記被加工部材の材質、回転切削
工具の径および刃数、径方向の切込角度を読み込む切削
条件読込工程と、(b) その切削条件読込工程により読み
込まれた被加工部材の材質、回転切削工具の径および刃
数、径方向の切込角度に基づいて、前記回転切削工具に
加えられる切削抵抗が予め定められた一定の値となるよ
うにその回転切削工具の移動速度を前記移動軌跡上の各
点において算出する移動速度算出工程と、(c) その移動
速度算出工程により算出された移動速度により前記回転
切削工具を移動させることにより、前記被加工部材の切
削を行う切削工程とを含むことにある。

【０００９】

【作用および第２発明の効果】このようにすれば、切削
条件読込工程において前記被加工部材の材質、回転切削
工具の径および刃数、径方向の切込角度を読み込まれる
と、移動速度算出工程において、その切削条件読込工程
により読み込まれた被加工部材の材質、回転切削工具の
径および刃数、径方向の切込角度に基づいて、前記回転
切削工具に加えられる切削抵抗が予め定められた一定の
値となるようにその回転切削工具の移動速度が前記移動
軌跡上の各点において算出される。そして、移動速度算
出工程により算出された移動速度により前記回転切削工
具を移動させることにより被加工部材の切削が行われ
る。したがって、切削工程における回転切削工具の切削
抵抗が一定とされるので、切削工程における切削加工中
において回転切削工具やそれを保持する保持機構の弾性
変形量が変化せず、その弾性変形量の変化に起因して被
加工部材の切削面に発生する段差が好適に解消されて仕
上げ面精度が得られる。また、１つの加工単位における
切削工具移動速度などの加工条件を、局部的に切削抵抗
が増加する部分の切削が良好となる条件に合わせる必要
がないので、高い加工能率が得られる。

【００１０】

【課題を解決するための第３の手段】また、前記目的を
達成するための本発明の要旨とするところは、所定の回
転速度で軸まわりに回転させられる回転切削工具を予め
設定された移動軌跡に沿って移動させることにより所定
の被加工部材に対して切削加工を行う回転切削工具の切
削方法であって、(a) 前記回転切削工具を予め設定され
た移動軌跡に沿って予め設定された速度で移動させるこ
とにより切削を実行する切削工程と、(b) その切削工程
の移動軌跡に基づいてその切削工程における切削抵抗を
一定とする予備切削形状を得るための予備切削移動軌跡
を決定する予備切削移動軌跡決定工程と、(c) その予備
切削移動軌跡決定工程により決定された予備切削移動軌
跡に沿って前記回転切削工具を予め設定された速度で移
動させることにより、前記切削工程に先立って予備切削
を行う予備切削工程とを、含むことにある。

【００１１】

【作用および第３発明の効果】このようにすれば、予備
切削移動軌跡決定工程において、切削工程における切削
抵抗を一定とする予備切削形状を得るための予備切削移
動軌跡が決定され、予備切削工程において、予備切削移
動軌跡に沿って回転切削工具を予め設定された速度で移
動させることにより、上記切削工程に先立って予備切削
が行われるので、切削工程における回転切削工具の切削
抵抗が一定とされる。したがって、切削工程における切
削加工中において回転切削工具やそれを保持する保持機
構の弾性変形量が変化せず、その弾性変形量の変化に起
因して被加工部材の切削面に発生する段差が好適に解消
されて仕上げ面精度が得られる。また、１つの加工単位
における切削工具移動速度などの加工条件を、局部的に
切削抵抗が増加する部分の切削が良好となる条件に合わ
せる必要がないので、高い加工能率が得られる。

【００１２】

【課題を解決するための第４の手段】また、前記目的を
達成するための他の発明の要旨とするところは、所定の
回転速度で軸まわりに回転させられる回転切削工具を予
め設定された移動軌跡に沿って移動させることにより所
定の被加工部材に対して切削加工を行う回転切削工具の
切削方法であって、(a) 前記回転切削工具を予め設定さ
れた移動軌跡に沿って移動させることにより切削を実行
する切削工程と、(b) 前記回転切削工具の移動軌跡に基
づいて、その回転切削工具が切削工程においてその移動
軌跡に沿って移動させられた場合に回転切削工具のアッ
プカットを発生させないための予備切削移動軌跡を算出
する予備切削移動軌跡算出工程と、(c) その予備切削移
動軌跡算出工程により算出された予備切削移動軌跡に沿
って前記回転切削工具を予め設定された速度で移動させ
ることにより、前記切削工程に先立って予備切削を行う
予備切削工程とを、含むことにある。

【００１３】

【作用および第４発明の効果】このようにすれば、予備
切削移動軌跡算出工程において、前記回転切削工具の移
動軌跡に基づいて、その回転切削工具が切削工程におい
てその移動軌跡に沿って移動させられた場合に回転切削
工具のアップカットを発生させないための予備切削移動
軌跡が算出され、予備切削工程において、予備切削移動
軌跡に沿って回転切削工具を予め設定された速度で移動
させることにより、上記切削工程に先立って予備切削が
行われるので、切削工程における回転切削工具のアップ
カットの発生が防止される。したがって、切削工程にお
ける切削加工中において回転切削工具の振動の発生が防
止され、その回転切削工具の振動に起因して被加工部材
の切削面に発生する凹凸が好適に解消される。また、１
つの加工単位における切削工具移動速度などの加工条件
を、局部的にアップカットが生じる部分の切削が良好と
なる条件に合わせる必要がないので、高い加工能率が得
られる。

【００１４】

【課題を解決するための第５の手段】また、前記目的を
達成するための他の発明の要旨とするところは、所定の
回転速度で軸まわりに回転させられる回転切削工具を予
め設定された移動軌跡に沿って移動させることにより所
定の被加工部材に対して切削加工を行う回転切削工具の
切削方法であって、(a) 前記回転切削工具がそれまでの
直線移動方向に対して交差する方向へ移動する移動軌跡
に沿って移動する場合におけるその回転切削工具の直線
切削時に対するコーナ部切削時の切削抵抗増加率と、そ
の回転切削工具の工具半径と、その移動軌跡の曲率半径
との関係を予め用意する工程と、(b) 前記切削加工に先
立って、切削加工に用いる切削工具の工具径と、その切
削加工中における前記切削抵抗増加率とをそれぞれ設定
する設定工程と、(c) 前記関係から、予め設定された回
転切削工具の工具径と前記切削抵抗増加率とに基づい
て、前記コーナ部切削時の切削抵抗増加率が前記設定工
程において設定された切削抵抗増加率以下で切削可能な
移動軌跡コーナ部の曲率半径を決定する曲率半径決定工
程と、(d) その曲率半径決定工程において決定された曲
率半径にてコーナ部切削が行われるように前記移動軌跡
のコーナ部の曲率半径を変更する移動軌跡変更工程と
を、含むことにある。

【００１５】

【作用および第５発明の効果】このようにすれば、曲率
半径決定工程においては、予め用意された関係から、予
め設定された回転切削工具の工具径と前記切削抵抗増加
率とに基づいて、前記コーナ部切削時の切削抵抗増加率
が前記設定工程において設定された切削抵抗増加率以下
で切削可能な移動軌跡コーナ部の曲率半径が決定され、
移動軌跡変更工程では、その曲率半径決定工程において
決定された曲率半径にてコーナ部切削が行われるように
前記移動軌跡のコーナ部の曲率半径が変更される。した
がって、コーナ部切削でも予め設定された切削抵抗増加
率以下で行われることから、切削加工中において回転切
削工具やそれを保持する保持機構の弾性変形量が抑制さ
れるので、仕上げ面精度が得られる。また、１つの加工
単位における切削工具移動速度などの加工条件を、局部
的に切削抵抗が増加する部分の切削が良好となる条件に
合わせる必要がないので、高い加工能率が得られる。

【００１６】

【課題を解決するための第６の手段】また、前記目的を
達成するための他の発明の要旨とするところは、所定の
回転速度で軸まわりに回転させられる回転切削工具を予
め設定された移動軌跡に沿って移動させることにより所
定の被加工部材に対して切削加工を行う回転切削工具の
切削方法であって、(a) 前記回転切削工具がそれまでの
直線移動方向に対して交差する方向へ移動する移動軌跡
に沿って移動する場合におけるその回転切削工具の直線
切削時に対するコーナ部切削時の切削抵抗増加率と、そ
の回転切削工具の工具半径と、その移動軌跡の曲率半径
との関係を予め用意する工程と、(b) 前記切削加工に先
立って、切削加工における移動軌跡コーナ部の曲率半径
と、その切削加工中における前記切削抵抗増加率とをそ
れぞれ設定する設定工程と、(c)前記関係から、予め設
定された移動軌跡コーナ部の曲率半径と前記切削抵抗増
加率とに基づいて、前記コーナ部切削時の切削抵抗増加
率が前記設定工程において設定された切削抵抗増加率以
下で切削可能な回転切削工具の工具径を決定する工具径
決定工程と、(d) その工具径決定工程において決定され
た工具径にて切削が行われるようにその工具径を出力す
る工具径出力工程とを、含むことにある。

【００１７】

【作用および第６発明の効果】このようにすれば、工具
径決定工程においては、予め用意された関係から、予め
設定された移動軌跡コーナ部の曲率半径と前記切削抵抗
増加率とに基づいて、前記コーナ部切削時の切削抵抗増
加率が前記設定工程において設定された切削抵抗増加率
以下で切削可能な回転切削工具の工具径が決定され、工
具径出力工程においては、工具径決定工程において決定
された工具径にて切削が行われるようにその工具径が出
力される。たとえば、その工具径を備えた切削工具を用
いるように表示器によって光学的に表示されることによ
り作業者への指示が行われる。或いは、工具切換装置へ
出力されることにより切削に用いられる工具が自動的に
切り換えられる。したがって、コーナ部切削でも予め設
定された切削抵抗増加率以下で行われることから、切削
加工中において回転切削工具やそれを保持する保持機構
の弾性変形量が抑制されるので、仕上げ面精度が得られ
る。また、１つの加工単位における切削工具移動速度な
どの加工条件を、局部的に切削抵抗が増加する部分の切
削が良好となる条件に合わせる必要がないので、高い加
工能率が得られる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一適用例を図面に基づいて詳
細に説明する。

【００１９】図１および図２は、自動切削加工装置の概
略的な構成を示している。図において、ＣＡＤデータな
どのワーク１０の加工形状に関する形状データと、回転
切削工具１２の種類、回転切削工具１２の形状、ワーク
１０の初期形状、仕上げ表面粗さ、回転切削工具１２の
径方向の切込量Ａｒ、回転切削工具１２の目標切削抵抗
Ｌ_O などの加工データとが、入力装置１４に入力され
る。それら形状データや加工データは、磁気ディスク、
磁気テープの内容が読み取られることにより入力される
か、或いはキーボードの操作により入力される。或い
は、回転切削工具１２の移動軌跡が入力装置１４に直接
入力される場合もある。

【００２０】上記入力装置１４に入力された情報は、演
算制御装置１６へ供給される。この演算制御装置１６は
入力インタフェース１８、出力インタフェース２０、Ｃ
ＰＵ２２、ＲＯＭ２４、ＲＡＭ２６を備えており、ＣＰ
Ｕ２２はＲＡＭ２６の一次記憶機能を利用しつつ、予め
ＲＯＭ２４に記憶されたプログラムに従って入力信号を
処理し、出力インタフェース２０を介して、回転切削工
具１２の位置情報すなわちＸ軸位置信号Ｐ_XO、Ｙ軸位置
信号Ｐ_YO、Ｚ軸位置信号Ｐ_ZOを逐次出力するとともに、
表示用インタフェース２７を介して表示器２８を駆動す
ることにより演算内容を逐次表示させる。

【００２１】上記Ｘ軸位置信号Ｐ_XO、Ｙ軸位置信号
Ｐ_YO、およびＺ軸位置信号Ｐ_ZOは、回転切削工具１２を
その移動軌跡に沿って移動させるために逐次出力される
ものであり、Ｘ軸位置制御回路３０、Ｙ軸位置制御回路
３２、およびＺ軸位置制御回路３４にそれぞれ供給され
る。Ｘ軸位置制御回路３０は、Ｘ軸位置検出器３６によ
り検出された回転切削工具１２の実際のＸ軸位置Ｐ_X と
上記Ｘ軸位置信号Ｐ_XOとの位置偏差に対応した大きさの
Ｘ軸速度信号Ｖ_XOをＸ軸速度制御回路３８に供給する。
Ｘ軸速度制御回路３８は、上記位置偏差を解消するため
に、Ｘ軸速度検出器４０により検出された回転切削工具
１２の実際のＸ軸移動速度Ｖ_X と上記Ｘ軸速度信号Ｖ_XO
との偏差に対応した大きさのＸ軸駆動信号Ｄ_X をＸ軸サ
ーボモータ４２に供給する。

【００２２】Ｙ軸位置制御回路３２およびＺ軸位置制御
回路３４も、上記Ｘ軸位置制御回路３０と同様に、Ｙ軸
位置検出器４４およびＺ軸位置検出器４６により検出さ
れた回転切削工具１２の実際のＹ軸位置Ｐ_Y およびＺ軸
位置Ｐ_Z と上記Ｙ軸位置信号 _YOおよびＺ軸位置信号Ｐ_ZO
との位置偏差に対応した大きさのＹ軸速度信号Ｖ_YOおよ
びＺ軸速度信号Ｖ_ZOをＹ軸速度制御回路４８およびＺ軸
速度制御回路５０にそれぞれ供給する。Ｙ軸速度制御回
路４８およびＺ軸速度制御回路５０は、上記位置偏差を
解消するために、Ｙ軸速度検出器５２およびＺ軸速度検
出器５４により検出された回転切削工具１２の実際のＹ
軸移動速度Ｖ_Y およびＺ軸移動速度Ｖ_Zと上記Ｙ軸速度
信号Ｖ_YOおよびＺ軸速度信号Ｖ_ZOとの偏差に対応した大
きさのＹ軸駆動信号Ｄ_Y およびＺ軸駆動信号Ｄ_Z をＹ軸
サーボモータ５６およびＺ軸サーボモータ５８に供給す
る。

【００２３】上記Ｘ軸サーボモータ４２、Ｙ軸サーボモ
ータ５６、およびＺ軸サーボモータ５８は、ワーク１０
が固定されたテーブル６０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸
方向にそれぞれ駆動し且つ位置決めすることによりワー
ク１０に対して回転切削工具１２を相対移動させるもの
であるので、回転切削工具１２は、Ｘ軸位置信号Ｐ_XO、
Ｙ軸位置信号Ｐ_YO、およびＺ軸位置信号Ｐ_ZOが示す位置
に速やかに追従して、ワーク１０に対して位置決めされ
る。それらＸ軸位置信号Ｐ_XO、Ｙ軸位置信号Ｐ _YO、およ
びＺ軸位置信号Ｐ_ZOは、ワーク１０を加工するために決
定された回転切削工具１２の加工点の移動軌跡を逐次示
すものであるから、結局、回転切削工具１２は、その移
動軌跡に追従するように演算制御装置１６によってワー
ク１０に対して相対移動させられるのである。

【００２４】上記回転切削工具１２は、回転可能に固定
フレーム６２に設けられ且つ駆動モータ６４によって回
転駆動される主軸６６に固定されることにより、たとえ
ば位置固定の垂直な軸心まわりに所定速度で回転させら
れるようになっている。切削抵抗検出器６８は、固定フ
レーム６２に固定されて主軸６６の撓みを検知し、その
主軸６６の撓みに基づいて、ワーク１０から回転切削工
具１２に加えられる実際の切削抵抗Ｌを検出する。演算
器７０は、ワーク１０から回転切削工具１２に加えられ
る切削抵抗を一定とするために、予め設定された一定の
目標切削抵抗Ｌ _O と実際の切削抵抗Ｌとの偏差を解消す
るための補正値Ｋ_X 、Ｋ_Y 、およびＫ_Zを、回転切削工
具１２の送り方向成分の大きさに比例した大きさの値に
決定するとともに、Ｘ軸速度制御回路３８、Ｙ軸速度制
御回路４８、Ｚ軸速度制御回路５０にそれぞれ供給し
て、それらから出力されるＸ軸駆動信号Ｄ_X 、Ｙ軸駆動
信号Ｄ_Y およびＺ軸駆動信号Ｄ_Z を補正することによ
り、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の駆動力を補正す
る。

【００２５】なお、上記図２の回路構成は、アナログ信
号を処理するアナログ回路により構成されていたがデジ
タル回路により構成されてもよいし、演算制御回路１６
のコンピュータプログラムによっても構成され得る。こ
の後者の場合には、図２のＸ軸位置制御回路３０、Ｙ軸
位置制御回路３２、およびＺ軸位置制御回路３４は、Ｘ
軸位置制御手段、Ｙ軸位置制御手段、Ｚ軸位置制御手段
に対応するステップが用意され、図２のＸ軸速度制御回
路３８、Ｙ軸速度制御回路４８、およびＺ軸速度制御回
路５０は、Ｘ軸速度制御手段、Ｙ軸速度制御手段、およ
びＺ軸速度制御手段に対応するステップが用意され、演
算器７０は演算手段に対応するステップが用意され、図
２は演算制御回路１６の制御機能の要部を説明する機能
ブロック線図に対応する。

【００２６】上述のように、本実施例によれば、切削抵
抗検出手段に対応する切削抵抗検出器６８により、ワー
ク１０から回転切削工具１２に加えられる実際の切削抵
抗Ｌが検出され（切削抵抗検出工程）、予め設定された
一定の目標切削抵抗Ｌ_O と実際の切削抵抗Ｌとの偏差を
解消するための補正値Ｋ_X 、Ｋ_Y 、およびＫ_Z が移動速
度調節手段を構成する演算器７０からＸ軸速度制御回路
３８、Ｙ軸速度制御回路４８、Ｚ軸速度制御回路５０に
それぞれ供給されることにより、ワーク１０から回転切
削工具１２に加えられる切削抵抗Ｌが予め定められた一
定の目標切削抵抗Ｌ_O となるようにその回転切削工具１
２の相対移動速度が調節される（移動速度調節工程）。
したがって、切削加工中においてワーク１０から回転切
削工具１２に加えられる切削抵抗Ｌの変化がないので、
回転切削工具１２やそれを保持する主軸６６などの保持
機構の弾性変形量が変化せず、その弾性変形量の変化に
起因してワーク１０の切削面に発生する段差が好適に解
消される。また、工具のビビリ振動が解消されて工具寿
命が長くされるとともに、工具の送り速度のような加工
条件を局部的に切削抵抗が高い部分に合わせる必要がな
いので、高い加工能率が得られる。

【００２７】因に、図３は、回転切削工具１２の状態を
維持しつつ図４に示す矢印に沿ってその回転切削工具１
２がワーク１０に対して相対移動させられることによ
り、前加工面７２から仕上面７４を形成する切削加工が
行われる場合を示している。この場合において、図５に
示すように、切削工具１２の径をＤ、径方向の切込量を
Ａｒ、切削工具１２の移動速度をＦ、切削工具１２の切
刃の切削角度範囲をφ、切削工具１２の回転方向をＳと
すると、ねじれのない１切刃当たりの最大切削抵抗Ｌ
_max は、数式１に示すように、上記切削工具１２の移動
速度Ｆと共に増大し、また、径方向の切込量Ａｒまたは
切刃の切削角度範囲φと共に増大する。このため、上記
切削抵抗Ｌはワーク１０の加工形状のうちの直線部では
一定であるが、切削工具１２の回転中心がコーナ部に接
近すると、上記径方向の切込量Ａｒまたは切刃の切削角
度範囲φが大きくなって１切刃当たりの切削量が増大す
るので、切削抵抗Ｌが急激に大きく変化する。但し、数
式１において、Ｐt はワーク１０の材質、１刃当たりの
送り速度、工具形状により定まる比切削抵抗であり、Ｓ
ｚは１刃当たりの送り（＝工具移動速度Ｆ／回転数×刃
数）であって工具移動速度Ｆの関数であり、Ａａは工具
軸方向切込量であり、φは切込角度である。

【００２８】

【数１】

【００２９】これに対し、本実施例では、切削抵抗Ｌが
一定の設定値Ｌ_O となるように回転切削工具１２の移動
速度Ｆが調節されることから、図６のＦに示す矢印の長
さに示すようにコーナ部の移動速度Ｆが変化させられる
ので、回転切削工具１２やそれを保持する主軸６６など
の弾性変形量が直線部やコーナ部に拘わらず一定の状態
で切削加工が行われ、その弾性変形量の変化に起因して
ワーク１０の切削面に発生する段差が好適に解消される
のである。加工面のコーナ部内周面の曲率半径Ｋが回転
切削工具１２の径Ｄの値に接近する程、切削抵抗Ｌが急
激に発生するので、上記の作用効果が顕著となる。

【００３０】次に、本発明の他の実施例を説明する。な
お、以下の説明において前述の実施例と共通する部分に
は同一の符号を付して説明を省略する。

【００３１】図７は、前記演算制御装置１６の制御作動
を説明するフローチャートであるが、前述の実施例の切
削抵抗検出器６８および演算器７０は使用されない。図
において、ステップＳＡ１では回転切削工具１２の移動
軌跡および切削加工後の加工面データが予めＲＡＭ２６
に記憶されたＮＣデータおよびＣＡＤデータなどから読
み込まれる。続くステップＳＡ２では、回転切削工具１
２の径Ｄ、回転切削工具１２の径方向の切込量Ａｒ、ワ
ーク１０の材質などの加工条件が読み込まれる。本実施
例では、上記ステップＳＡ１およびＳＡ２が切削条件読
込手段或いは切削条件読込工程に対応している。

【００３２】次いで、工具の移動速度算出手段或いは工
具の移動速度算出工程に対応するステップＳＡ３では、
回転切削工具１２の移動軌跡上の各点において切削抵抗
Ｌを予め定められた一定の設定値Ｌo とするための工具
移動速度Ｆが数式１から算出される。すなわち、数式１
において、比切削抵抗Ｐt 、１刃当たりの送りＳｚ、工
具軸方向切込量Ａａは、既知のワーク１０の材質、工具
回転数および刃数から算出されたり、或いは既知の設定
値であるから、切込角φを算出することにより、工具移
動速度Ｆが算出されるのである。

【００３３】但し、数式１は１刃当たりの値を示すもの
であるから、数式２に示す値が数式１の sinφに代えて
用いられる。すなわち、数式２は切削に関与する切刃の
刃数をｎとしたときの切込角の正弦値の積和を示してい
る。たとえば、回転切削工具１２はねじれ角が４５°の
螺旋状の切刃を６枚備えたものであるとすると、図８の
Ｐ１点においては、切削に関与する円弧長は切込角φ１
に対応するＬ１であることから、図９に示すように０か
らφ₁ までの切込角の３本の切刃が切削に関与するの
で、数式２の値は sinφに関する０からφ₁ までの積分
値の３倍となる。また、図８のＰ２点においては、切削
に関与する円弧長は切込角φ２に対応するＬ２であるこ
とから、図９に示すように０からφ₂ ¹ までの切込角の
切刃と、０からφ₂ ²までの切込角の切刃と、０からφ₂
までの切込角の切刃と、φ₂ ³からφ ₂ までの切込角の切
刃と、φ₂ ⁴からφ₂ までの切込角の切刃との５本の切刃
が切削に関与するので、数式２の値は sinφに関する０
からφ₂ ¹ までの積分値と、０からφ₂ ²までの積分値
と、０からφ₂ までの積分値と、φ₂ ³からφ₂ までの積
分値との和となる。

【００３４】

【数２】

【００３５】続くステップＳＡ４では、回転切削工具１
２がその移動軌跡に沿って、上記ステップＳＡ３におい
て求められた工具移動速度Ｆにて移動させられることに
より、切削加工が行われる。

【００３６】上述のように、本実施例によれば、切削条
件読込手段或いは切削条件読込工程に対応するステップ
ＳＡ１およびＳＡ２において読み込まれた移動軌跡、加
工形状、回転切削工具１２の径Ｄ、径方向切込量Ａｒ、
ワーク１０の材質に基づいて、移動速度算出手段或いは
移動速度算出工程に対応するステップＳＡ３において、
数式１から、予め設定された一定の切削抵抗Ｌo を得る
ための回転切削工具１２の移動速度Ｆが移動軌跡上の各
点毎に算出され、切削手段或いは切削工程に対応するス
テップＳＡ４において回転切削工具１２がその移動軌跡
に沿って工具移動速度Ｆにて移動させられる。したがっ
て、本実施例においても、図６に示すように、切削加工
中においてワーク１０から回転切削工具１２に加えられ
る切削抵抗Ｌの変化がないので、回転切削工具１２やそ
れを保持する主軸６６などの保持機構の弾性変形量が変
化せず、その弾性変形量の変化に起因してワーク１０の
切削面に発生する段差が好適に解消される。また、１つ
の加工単位における切削工具移動速度などの加工条件
を、局部的に切削抵抗Ｌが増加する部分の切削が良好と
なる条件に合わせる必要がないので、高い加工能率が得
られる。

【００３７】因みに、図１０は、図８に示すような仕上
面７４の直角コーナ部の曲率半径Ｒ１と回転切削工具１
２の径Ｄとが接近している切削加工において、ＮＣ制御
により回転切削工具１２の移動速度を直線的に低下させ
る例を示している。この場合には、Ｐ１点とＰ２点とで
は図８の斜線に示すように切削量が変化することから、
刃当たり送りＳｚは図１１に示すようにコーナ部のＰ２
点に接近する程減少するが、Σ∫ sinφの値は階段状に
増加するので、切削抵抗が比例するＳｚ sinφは直線部
に比較して３倍程度増加していたのである。

【００３８】図１２は、前記演算制御装置１６の制御作
動を説明するフローチャートである。図において、ステ
ップＳＢ１では回転切削工具１２が前加工面７２を形成
する前加工であるか否かが判断される。このステップＳ
Ｂ１の判断が否定された場合には本ルーチンが終了させ
られるが、肯定された場合には、ステップＳＢ２におい
て前加工のための回転切削工具１２の回転中心の移動位
置を示す移動軌跡Ｔ３が予めＲＡＭに記憶されたＮＣデ
ータなどから読み込まれるとともに、ワーク１０の最終
形状である仕上面７４を表す加工データが予めＲＡＭに
記憶されたＣＡＤデータなどから読み込まれる。また、
続くステップＳＢ３では、回転切削工具１２の径Ｄ、回
転切削工具１２の径方向の切込量Ａｒなどの加工条件が
読み込まれる。

【００３９】次いで、予備切削移動軌跡決定手段或いは
予備切削移動軌跡決定工程に対応するステップＳＢ４で
は、上記仕上面７４のコーナ部において、数式３に示す
予め記憶された関係から、仕上加工における切削抵抗Ｌ
を一定とするための、換言すれば仕上加工における切込
量Ａｒを一定とするための前加工形状を求めるために、
上記仕上面７４のコーナ部に対応する前加工面７２Ｃの
曲率半径Ｒ２が算出される。なお、数式３において、Ｒ
３は前加工面７２の当初の曲率半径であり、仕上面７４
のコーナ部における曲率半径Ｒ１から、予め設定された
回転切削工具１２の径方向の切込量Ａｒが差し引かれる
ことにより算出される。また、φは数式４に示す関係か
ら算出される。また、図１３は、数式１および数式２に
示す関係を説明する図である。

【００４０】

【数３】

【００４１】

【数４】

【００４２】上記のようにして求められた曲率半径Ｒ２
を有する前加工面７２Ｃが形成されれば、図１４に示す
斜線部分も予備加工において切削されるので、仕上加工
時における移動軌跡Ｔ３に沿って回転切削工具１２が移
動させられたときのその回転切削工具１２の切削抵抗Ｌ
が一定となる。このため、続くステップＳＢ５では、上
記仕上面７４のコーナ部において前加工面７２Ｃを形成
するための移動軌跡Ｔ２が求められ、前加工のための移
動軌跡Ｔ３の一部が修正される。すなわち、上記前加工
面７２Ｃの上の各点と曲率中心点Ｐ_C とを結ぶ線上にお
いて、その前加工面７２ＣからＤ／２の距離を隔てた点
を通る点を結ぶ軌跡Ｔ２を算出し、図１５に示すよう
に、前加工のための回転切削工具１２の回転中心の移動
位置を示す移動軌跡Ｔ３のうちのコーナ部に対応する部
分がその軌跡Ｔ２に置換されるのである。

【００４３】次いで、予備切削手段或いは予備切削工程
に対応するステップＳＢ６では、コーナ部に対応する部
分がその軌跡Ｔ２に置換された移動軌跡Ｔ３に沿って回
転切削工具１２が予め設定された一定の速度、或いは切
削抵抗Ｌを一定とする速度で移動させられることによ
り、前加工面７２および７２Ｃが形成される。そして、
切削手段或いは切削工程に対応するステップＳＢ７で
は、予め設定された移動軌跡Ｔ１に沿って回転切削工具
１２が予め設定された一定の速度、或いは切削抵抗Ｌを
一定とする速度で移動させられることにより、仕上面７
４が形成される。

【００４４】本実施例では、予備切削移動軌跡決定手段
或いは予備切削移動軌跡決定工程に対応するステップＳ
Ｂ４において、ステップＳＢ７の切削工程における切削
抵抗Ｌを一定とする前加工面７２Ｃを得るための予備切
削用移動軌跡Ｔ２が決定され、ステップＳＢ６の前切削
工程において、その予備切削用移動軌跡Ｔ２に沿って回
転切削工具１２を予め設定された速度で移動させること
により、上記仕上加工に先立つ予備切削が行われるの
で、切削工程における回転切削工具１２の切削抵抗Ｌが
一定とされる。したがって、切削工程における切削加工
中において回転切削工具１２やそれを保持する保持機構
の弾性変形量が変化せず、その弾性変形量の変化に起因
して被加工部材の切削面に発生する段差が好適に解消さ
れる。また、１つの加工単位における切削工具移動速度
などの加工条件を、局部的に切削抵抗Ｌが増加する部分
の切削が良好となる条件に合わせる必要がないので、高
い加工能率が得られる。

【００４５】また、本実施例によれば、ステップＳＢ６
の前切削工程において、予備切削用移動軌跡Ｔ２に沿っ
て回転切削工具１２が移動させられるとき、切削抵抗Ｌ
を一定とする速度で移動させられるので、仕上げ面の加
工精度が一層高められる。

【００４６】図１６は、本発明の他の実施例における演
算制御装置１６の制御作動を説明するフローチャートで
ある。図において、ステップＳＣ１では回転切削工具１
２が仕上面７４を形成する仕上加工であるか否かが判断
される。このステップＳＣ１の判断が否定された場合に
は本ルーチンが終了させられるが、肯定された場合に
は、ステップＳＣ２において仕上加工のための回転切削
工具１２の回転中心の移動位置を示す移動軌跡Ｔ１が予
めＲＡＭに記憶されたＮＣデータなどから読み込まれる
とともに、ワーク１０の最終形状である仕上面７４を表
す加工データが予めＲＡＭに記憶されたＣＡＤデータな
どから読み込まれる。また、続くステップＳＣ３では、
回転切削工具１２の径Ｄ、回転切削工具１２の径方向の
切込量Ａｒなどの加工条件が読み込まれる。

【００４７】次いで、予備切削移動軌跡算出手段或いは
予備切削移動軌跡算出工程に対応するステップＳＣ４で
は、上記仕上面７４のコーナ部において、回転切削工具
１２のアップカットを発生させない移動軌跡Ｔ０が算出
され、図１７に示す仕上加工のための移動軌跡Ｔ１の一
部すなわちコーナ部が上記移動軌跡Ｔ０に置換されるこ
とにより修正が行われる。上記アップカットとは、回転
切削工具１２の切刃の軌跡のうち回転切削工具１２の回
転中心を通る速度ベクトルの方向と交差する点よりも回
転方向上流側で切削する状態を言い、ダウンカットと
は、回転切削工具１２の切刃の軌跡のうち回転切削工具
１２の回転中心を通る速度ベクトルの方向と交差する点
よりも回転方向下流側で切削する状態を言う。

【００４８】次いで、予備切削手段或いは予備切削工程
に対応するステップＳＣ５では、コーナ部に対応する部
分がその軌跡Ｔ０に置換された移動軌跡Ｔ１に沿って回
転切削工具１２が予め設定された一定の速度、或いは切
削抵抗Ｌを一定とする速度で移動させられることによ
り、仕上面７４および予備仕上面７４Ｃ１が形成され
る。そして、切削手段或いは切削工程に対応するステッ
プＳＣ６では仕上形状の加工が完了したか否かが判断さ
れる。当初はこのステップＳＣ６の判断が否定されるの
で、前記ステップＳＣ２以下が再び実行される。

【００４９】本ルーチンにおけるステップＳＣ４では、
当初の移動軌跡Ｔ１に沿って回転切削工具１２が移動さ
せられてもコーナ部のアップカットが発生しないので、
コーナ部の移動軌跡は移動軌跡Ｔ１と同様に決定され
る。このため、ステップＳＣ５において図１７に示す移
動軌跡Ｔ１に沿って回転切削工具１２が予め設定された
一定の速度、或いは切削抵抗Ｌを一定とする速度で移動
させられることにより、図１８の斜線に示す部分が削除
されてコーナ部の仕上面７４Ｃ２が形成される。続くス
テップＳＣ６の判断が肯定されるので、本ルーチンが終
了させられる。

【００５０】本実施例では、予備切削移動軌跡算出手段
或いは予備切削移動軌跡算出工程に対応するステップＳ
Ｃ４において、ステップＳＣ５の切削工程におけるアッ
プカットが発生しないようにするための予備切削用移動
軌跡Ｔ０が算出され、ステップＳＣ５の仕上切削工程に
おいて、その予備切削用移動軌跡Ｔ０に沿って回転切削
工具１２を予め設定された速度で移動させることによ
り、専らダウンカットにより仕上切削が行われる。した
がって、切削工程における切削加工中においてアップカ
ットが発生せず、回転切削工具１２やそれを保持する保
持機構の振動或いはびびりが防止され、その振動に起因
して被加工部材の切削面に凹凸が発生することが好適に
解消される。また、１つの加工単位における切削工具移
動速度などの加工条件を、局部的にアップカットが生じ
る部分の切削が良好となる条件に合わせる必要がないの
で、高い加工能率が得られる。

【００５１】また、本実施例によれば、ステップＳＣ５
の仕上切削工程において、予備切削用移動軌跡Ｔ０に沿
って回転切削工具１２が移動させられるとき、切削抵抗
Ｌを一定とする速度で移動させられるので、仕上げ面の
加工精度が一層高められる。

【００５２】図１９は、本発明の他の実施例における演
算制御装置１６の制御作動を説明するフローチャートで
ある。本実施例では、図２０および図２１に示す関係が
事前の工程においてＲＯＭ２４或いはＲＡＭ２６に予め
記憶される。図２０および図２１は、回転切削工具１２
がそれまでの直線移動方向に対して直交する方向へ移動
する移動軌跡に沿って移動する場合における回転切削工
具１２のコーナ部切削時の切削抵抗増加率ＬＡと、その
回転切削工具１２の工具半径Ｄと、その移動軌跡のコー
ナ部の曲率半径Ｒとの関係を示している。図２０はコー
ナ部において回転切削工具１２の移動速度を変化させた
場合、図２１は変化させない場合をそれぞれ示してい
る。上記切削抵抗増加率ＬＡは、回転切削工具１２がそ
れまでの直線移動方向に対して直交する方向へ移動する
移動軌跡に沿って移動する場合における回転切削工具１
２の直線切削時の切削抵抗Ｌに対するコーナ部切削時の
切削抵抗Ｌ_R の増加率ＬＡ（＝Ｌ_R ／Ｌ）である。

【００５３】図１９において、ステップＳＤ１ではワー
ク１０の加工形状である仕上面７４や工具移動軌跡が予
めＲＡＭに記憶された加工データなどから読み込まれ
る。次いで、ステップＳＤ２において入力装置１４によ
り予め設定された切削抵抗増加率ＬＡ_S が読込まれる。
また、ステップＳＤ３において入力装置１４により予め
設定された加工条件、たとえば回転切削工具１２の径
Ｄ、回転切削工具１２の径方向の切込量Ａｒ、回転切削
工具１２の移動速度Ｆなどが読み込まれる。このステッ
プＳＤ２およびＳＤ３は、切削加工に先立って、切削加
工中における切削抵抗増加率ＬＡとその切削加工に用い
る切削工具１２の工具径Ｄとをそれぞれ設定する設定工
程或いは設定手段に対応している。

【００５４】ついで、曲率半径決定工程或いは曲率半径
決定手段に対応するステップＳＤ４では、予め記憶され
た図２０または図２１に示す関係から、上記設定された
回転切削工具１２の工具径Ｄと切削抵抗増加率ＬＡ_S と
に基づいて、コーナ部切削時の切削抵抗増加率ＬＡがそ
の設定された切削抵抗増加率ＬＡ_S 以下で切削可能な移
動軌跡コーナ部の曲率半径Ｒが決定される。たとえば、
コーナ部において工具送り速度Ｆが予め定められた一定
の割合で低下させられる形式の切削装置においては、切
削抵抗増加率ＬＡ_S が１．５に設定された場合には、図
２０に示す関係から明らかなように、移動軌跡のコーナ
Ｒ比（＝Ｒ／Ｄ×１００）が２０％以上となる領域が選
択され、工具径Ｄが２０ｍｍであるとすると、曲率半径
Ｒは４ｍｍ以上の範囲で決定されるのである。また、コ
ーナ部において工具送り速度Ｆが予め定められた一定の
値とされる形式の切削装置においては、図２１の関係が
用いられる。この場合に切削抵抗増加率ＬＡ_S が２．０
に設定された場合には、図２１に示す関係から明らかな
ように、移動軌跡のコーナＲ比（＝Ｒ／Ｄ×１００）が
５０％以上となる領域が選択され、工具径Ｄが２０ｍｍ
であるとすると、曲率半径Ｒは１０ｍｍ以上の範囲で決
定されるのである。

【００５５】次いで、移動軌跡変更工程或いは移動軌跡
変更手段に対応するステップＳＤ５では、上記のように
決定された曲率半径Ｒにてコーナ部切削が行われるよう
に、ステップＳＤ１において読込まれたたとえば図２２
の１点鎖線に示す移動軌跡のコーナ部の曲率半径がたと
えば図２３の１点鎖線に示すように変更される。そし
て、ステップＳＤ６では、その変更後の移動軌跡に従っ
て切削加工が実行される。なお、図２２および図２３に
おいてＰ_S は移動軌跡の始点であり、Ｐ_E は移動軌跡の
終点である。

【００５６】上述のように、本実施例によれば、曲率半
径決定工程に対応するステップＳＤ４においては、予め
用意された関係から、予め設定された回転切削工具１２
の工具径Ｄと切削抵抗増加率ＬＡ_S とに基づいて、コー
ナ部切削時の切削抵抗増加率ＬＡがその切削抵抗増加率
ＬＡ_S 以下で切削可能な移動軌跡コーナ部の曲率半径Ｒ
が決定され、移動軌跡変更工程に対応するステップＳＤ
５では、ステップＳＤ４において決定された曲率半径Ｒ
にてコーナ部切削が行われるように移動軌跡のコーナ部
の曲率半径が変更される。したがって、コーナ部切削で
も予め設定された切削抵抗増加率ＬＡ_S 以下で行われる
ことから、切削加工中において回転切削工具１２やそれ
を保持する保持機構の弾性変形量が抑制されるので、仕
上げ面精度が得られる。また、１つの加工単位における
切削工具移動速度などの加工条件を、局部的に切削抵抗
が増加する部分の切削が良好となる条件に合わせる必要
がないので、高い加工能率が得られる。

【００５７】図２４は、本発明の他の実施例における演
算制御装置１６の制御作動を説明するフローチャートで
ある。本実施例でも、図２０および図２１に示す関係が
事前の工程においてＲＯＭ２４或いはＲＡＭ２６に予め
記憶される。図２４のステップＳＥ１では、ワーク１０
の加工形状である仕上面７４や工具移動軌跡が予めＲＡ
Ｍに記憶された加工データなどから読み込まれる。これ
により、移動軌跡のコーナ部の曲率半径Ｒが設定される
ことになる。次いで、ステップＳＥ２において入力装置
１４により予め設定された切削抵抗増加率ＬＡ_S が読込
まれる。また、ステップＳＥ３において入力装置１４に
より予め設定された加工条件、たとえば回転切削工具１
２の径Ｄを除く、回転切削工具１２の径方向の切込量Ａ
ｒ、回転切削工具１２の移動速度Ｆなどが読み込まれ
る。このステップＳＥ１およびＳＥ２は、切削加工に先
立って、切削加工時の移動軌跡におけるコーナ部の曲率
半径Ｒと切削加工中における切削抵抗増加率ＬＡとを設
定する設定工程或いは設定手段に対応している。

【００５８】ついで、工具径決定工程或いは工具径決定
手段に対応するステップＳＥ４では、予め記憶された図
２０または図２１に示す関係から、上記設定された移動
軌跡コーナ部の曲率半径Ｒと切削抵抗増加率ＬＡ_S とに
基づいて、コーナ部切削時の切削抵抗増加率ＬＡがその
設定された切削抵抗増加率ＬＡ_S 以下で切削可能な回転
切削工具１２の工具径Ｄが決定される。

【００５９】そして、工具径出力工程或いは工具径出力
手段に対応するステップＳＥ５では、上記ステップＳＥ
４において決定された工具径Ｄにて切削が行われるよう
にその工具径Ｄが表示器２８上に出力されることによ
り、作業者に対する指示が行われる。

【００６０】本実施例によれば、工具径決定工程に対応
するステップＳＥ４においては、予め用意された関係か
ら、予め設定された移動軌跡コーナ部の曲率半径Ｒと切
削抵抗増加率ＬＡ_S とに基づいて、コーナ部切削時の切
削抵抗増加率ＬＡが設定された切削抵抗増加率ＬＡ_S 以
下で切削可能な回転切削工具１２の工具径Ｄが決定さ
れ、工具径出力工程に対応するステップＳＥ５において
は、ステップＳＥ４において決定された工具径Ｄにて切
削が行われるようにその工具径Ｄが出力される。したが
って、コーナ部切削でも予め設定された切削抵抗増加率
ＬＡ_S 以下で行われることから、切削加工中において回
転切削工具１２やそれを保持する保持機構の弾性変形量
が抑制されるので、仕上げ面精度が得られる。また、１
つの加工単位における切削工具移動速度などの加工条件
を、局部的に切削抵抗が増加する部分の切削が良好とな
る条件に合わせる必要がないので、高い加工能率が得ら
れる。

【００６１】以上、本発明の一適用例を図面に基づいて
説明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００６２】たとえば、前述の実施例では、テーブル６
０に固定されたワーク１０が回転切削工具１２に対して
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させられるように
構成されていたが、回転切削工具１２がワーク１０に対
してＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させられるよ
うに構成されていてもよい。要するに、ワーク１０と回
転切削工具１２とが切削加工のために相対的に移動或い
は位置決めされればよいのである。

【００６３】また、前述の実施例の切削抵抗検出器６８
では、主軸６６の撓みに基づいてワーク１０から回転切
削工具１２に加えられる実際の切削抵抗Ｌを検出するよ
うに構成されていたが、電流検出器により検出される駆
動モータ６４の駆動電流や、ロードセルにより検出され
る固定フレーム６２の歪などに基づいて、ワーク１０か
ら回転切削工具１２に加えられる実際の切削抵抗Ｌを検
出するように構成されてもよい。また、テーブル１０に
加えられるＸ軸方向やＹ軸方向の負荷をロードセルによ
り検出し、その負荷に基づいてワーク１０から回転切削
工具１２に加えられる実際の切削抵抗Ｌを検出するよう
に構成されてもよい。

【００６４】また、前述の図２の実施例では、演算器７
０からＺ軸速度制御回路５０へ補正値Ｋ_Z が供給される
ことによりＺ軸方向における速度も制御されるように構
成されていたが、回転切削工具１２の図２に示すように
Ｚ軸方向と平行な軸心を有するエンドミルのような工具
である場合には、上記Ｚ軸速度制御回路５０への補正値
Ｋ_Z は不要である。しかし、Ｘ軸またはＹ軸に平行な回
転軸心を有するフライスが用いられる場合には、その回
転軸心に平行なＸ軸またはＹ軸に関する補正値が不要と
なる。

【００６５】また、前述の図１９および図２４の実施例
に用いられている図２０および図２１に示す関係は移動
軌跡が直角に曲がる場合のものであったが、直角以外の
角度で曲がる場合の関係が用意され、移動軌跡のコーナ
部の曲がり角度に対応する関係が用いられるようにして
もよい。

【００６６】また、図２４の実施例のステップＳＥ５で
は、決定された工具径Ｄが表示器２８により表示されて
いたが、予め複数種類の工具が装着されたマシニングセ
ンタが用いられる場合には、上記ステップＳＥ５におけ
る出力信号に基づいて、決定された工具径Ｄを備えた工
具が自動的に切換られるようにしてもよい。

【００６７】また、前述の実施例では、自動切削加工装
置に備えられた演算制御装置１６の作動として説明され
ていたが、たとえば、図７のステップＳＡ１乃至ＳＡ
３、図１２のステップＳＢ１乃至ＳＢ５、図１６のステ
ップＳＣ１乃至ＳＣ４、図１９のステップＳＤ１乃至Ｓ
Ｄ５、図２４のステップＳＥ１乃至ＳＥ５は、他の演算
装置において実行され、処理結果である移動軌跡が上記
演算制御装置１６に供給されるように構成されてもよ
い。

【００６８】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
適用例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される自動切削加工装置の演算制
御装置の構成を説明する図である。

【図２】図１の自動切削加工装置のサーボモータ制御回
路の構成を説明する図である。

【図３】図１の自動切削加工装置の回転切削工具および
ワークを示す図である。

【図４】図１の回転切削工具により切削される加工形状
を説明する図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ視要部断面図である。

【図６】図１の演算制御装置の制御作動に従う切削作用
を説明する図である。

【図７】本発明の他の実施例における演算制御装置の制
御作動の要部を説明するフローチャートである。

【図８】切削加工における直線部とコーナ部とにおける
切削量を比較説明する図である。

【図９】図８の切削加工の直線部とコーナ部とにおい
て、切削に関与する切刃およびその長さすなわち切込角
を説明する図である。

【図１０】従来のＮＣ制御による自動切削加工装置の切
削時においてコーナ部の速度変化を示す図である。

【図１１】図１０の装置における切削抵抗値の変化を説
明する図である。

【図１２】本発明の他の実施例における演算制御装置の
制御作動の要部を説明するフローチャートである。

【図１３】図１２の実施例における前加工面の算出式の
説明をする図である。

【図１４】図１２の実施例における前加工面の曲率半径
Ｒ２を予め設定された仕上面の曲率半径Ｒ１および前加
工面の曲率半径Ｒ２と対比して説明する図である。

【図１５】図１２の実施例の前加工面および仕上面を説
明する図である。

【図１６】本発明の他の実施例における演算制御装置の
制御作動の要部を説明するフローチャートである。

【図１７】図１６の実施例の仕上加工用移動軌跡Ｔ１を
説明する図である。

【図１８】図１６の実施例の複数回の仕上加工を説明す
る図である。

【図１９】本発明の他の実施例における演算制御装置の
制御作動の要部を説明するフローチャートである。

【図２０】図１９のステップＳＤ４、図２４のステップ
ＳＥ４においてそれぞれ用いられる関係の一例であっ
て、工具送り速度が変化させられる場合を示す図であ
る。

【図２１】図１９のステップＳＤ４、図２４のステップ
ＳＥ４においてそれぞれ用いられる関係の一例であっ
て、工具送り速度が一定である場合を示す図である。

【図２２】回転切削工具の従来の移動軌跡の一例を示す
図である。

【図２３】図１９に示す作動によって図２２の移動軌跡
が変更されたものを示す図である。

【図２４】本発明の他の実施例における演算制御装置の
制御作動の要部を説明するフローチャートである。

【符号の説明】

１０：ワーク（被加工部材） １２：回転切削工具 ステップＳＡ１、ＳＡ２：切削条件読込工程 ステップＳＡ３：移動速度算出工程 ステップＳＡ４：切削工程 ステップＳＢ４：予備切削移動軌跡決定工程 ステップＳＢ６：予備切削工程 ステップＳＢ７：切削工程 ステップＳＣ４：予備切削移動軌跡算出工程 ステップＳＣ５：予備切削工程 ステップＳＣ６：切削工程 ステップＳＤ２、ＳＤ３：設定工程 ステップＳＤ４：曲率半径決定工程 ステップＳＤ５：移動軌跡変更工程 ステップＳＥ１、ＳＥ２：設定工程 ステップＳＥ４：工具径決定工程 ステップＳＥ５：工具径出力工程

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の回転速度で軸まわりに回転させら
   れる回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより所定の被加工部材に対して切削加工
   を行う回転切削工具の切削方法であって、 前記被加工部材から前記回転切削工具に加えられる切削
   抵抗を検出する切削抵抗検出工程と、 該切削抵抗検出工程により検出された切削抵抗が予め定
   められた一定の値となるように該回転切削工具の移動速
   度を調節する移動速度調節工程とを含むことを特徴とす
   る回転切削工具の切削方法。
2. 【請求項２】 所定の回転速度で軸まわりに回転させら
   れる回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより所定の被加工部材に対して切削加工
   を行う回転切削工具の切削方法であって、 前記被加工部材の材質、回転切削工具の径および刃数、
   径方向の切込角度を読み込む切削条件読込工程と、 該切削条件読込工程により読み込まれた被加工部材の材
   質、回転切削工具の径および刃数、径方向の切込角度に
   基づいて、前記回転切削工具に加えられる切削抵抗が予
   め定められた一定の値となるように該回転切削工具の移
   動速度を前記移動軌跡上の各点において算出する移動速
   度算出工程と、 該移動速度算出工程により算出された移動速度により前
   記回転切削工具を移動させることにより、前記被加工部
   材の切削を行う切削工程とを含むことを特徴とする回転
   切削工具の切削方法。
3. 【請求項３】 所定の回転速度で軸まわりに回転させら
   れる回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより所定の被加工部材に対して切削加工
   を行う回転切削工具の切削方法であって、 前記回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って予
   め設定された速度で移動させることにより切削を実行す
   る切削工程と、 該切削工程の移動軌跡に基づいて該切削工程における切
   削抵抗を一定とする予備切削形状を得るための予備切削
   移動軌跡を決定する予備切削移動軌跡決定工程と、 該予備切削移動軌跡決定工程により決定された予備切削
   移動軌跡に沿って前記回転切削工具を予め設定された速
   度で移動させることにより、前記切削工程に先立って予
   備切削を行う予備切削工程とを含むことを特徴とする回
   転切削工具の切削方法。
4. 【請求項４】 所定の回転速度で軸まわりに回転させら
   れる回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより所定の被加工部材に対して切削加工
   を行う回転切削工具の切削方法であって、 前記回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより切削を実行する切削工程と、 前記回転切削工具の移動軌跡に基づいて、該回転切削工
   具が前記切削工程において該移動軌跡に沿って移動させ
   られた場合に該回転切削工具のアップカットを発生させ
   ないための予備切削移動軌跡を算出する予備切削移動軌
   跡算出工程と、 該予備切削移動軌跡算出工程により算出された予備切削
   移動軌跡に沿って前記回転切削工具を予め設定された速
   度で移動させることにより、前記切削工程に先立って予
   備切削を行う予備切削工程とを含むことを特徴とする回
   転切削工具の切削方法。
5. 【請求項５】 所定の回転速度で軸まわりに回転させら
   れる回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより所定の被加工部材に対して切削加工
   を行う回転切削工具の切削方法であって、 前記回転切削工具がそれまでの直線移動方向に対して交
   差する方向へ移動する移動軌跡に沿って移動する場合に
   おける該回転切削工具の直線切削時に対するコーナ部切
   削時の切削抵抗増加率と、該回転切削工具の工具半径
   と、該移動軌跡の曲率半径との関係を予め用意する工程
   と、 前記切削加工に先立って、該切削加工に用いる切削工具
   の工具径と、該切削加工中における前記切削抵抗増加率
   とをそれぞれ設定する設定工程と、 前記関係から、予め設定された回転切削工具の工具径と
   前記切削抵抗増加率とに基づいて、前記コーナ部切削時
   の切削抵抗増加率が前記設定工程において設定された切
   削抵抗増加率以下で切削可能な移動軌跡コーナ部の曲率
   半径を決定する曲率半径決定工程と、 該曲率半径決定工程において決定された曲率半径にてコ
   ーナ部切削が行われるように前記移動軌跡のコーナ部の
   曲率半径を変更する移動軌跡変更工程とを含むことを特
   徴とする回転切削工具の切削方法。
6. 【請求項６】 所定の回転速度で軸まわりに回転させら
   れる回転切削工具を予め設定された移動軌跡に沿って移
   動させることにより所定の被加工部材に対して切削加工
   を行う回転切削工具の切削方法であって、 前記回転切削工具がそれまでの直線移動方向に対して交
   差する方向へ移動する移動軌跡に沿って移動する場合に
   おける該回転切削工具の直線切削時に対するコーナ部切
   削時の切削抵抗増加率と、該回転切削工具の工具半径
   と、該移動軌跡の曲率半径との関係を予め用意する工程
   と、 前記切削加工に先立って、該切削加工における移動軌跡
   コーナ部の曲率半径と、該切削加工中における前記切削
   抵抗増加率とをそれぞれ設定する設定工程と、 前記関係から、予め設定された移動軌跡コーナ部の曲率
   半径と前記切削抵抗増加率とに基づいて、前記コーナ部
   切削時の切削抵抗増加率が前記設定工程において設定さ
   れた切削抵抗増加率以下で切削可能な回転切削工具の工
   具径を決定する工具径決定工程と、 該工具径決定工程において決定された工具径にて切削が
   行われるように該工具径を出力する工具径出力工程とを
   含むことを特徴とする回転切削工具の切削方法。