JPH1190773A - スクロール板の加工方法及び加工装置 - Google Patents
スクロール板の加工方法及び加工装置Info
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- JPH1190773A JPH1190773A JP26042397A JP26042397A JPH1190773A JP H1190773 A JPH1190773 A JP H1190773A JP 26042397 A JP26042397 A JP 26042397A JP 26042397 A JP26042397 A JP 26042397A JP H1190773 A JPH1190773 A JP H1190773A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 インボリュート形状の中心付近においても高
精度で加工することができるスクロール板の加工方法及
び加工装置を得る。 【解決手段】 スクロール板の壁面を構成する外壁イン
ボリュート曲線区間６３ではＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制御
により加工を行い、外壁インボリュート曲線と内壁イン
ボリュート曲線とを接続する非インボリュート曲線区間
（円弧区間７０と円弧区間７２とにより構成される区
間）ではＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御により加工を
行い、内壁インボリュート曲線区間６５ではＸ軸、Ｃ軸
の同時２軸制御により加工を行う。
精度で加工することができるスクロール板の加工方法及
び加工装置を得る。 【解決手段】 スクロール板の壁面を構成する外壁イン
ボリュート曲線区間６３ではＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制御
により加工を行い、外壁インボリュート曲線と内壁イン
ボリュート曲線とを接続する非インボリュート曲線区間
（円弧区間７０と円弧区間７２とにより構成される区
間）ではＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御により加工を
行い、内壁インボリュート曲線区間６５ではＸ軸、Ｃ軸
の同時２軸制御により加工を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、スクロール板の加
工方法及び加工装置に係り、特に、インボリュート形状
及び非インボリュート形状により構成されるスクロール
板の壁面を加工するスクロール板の加工方法及び加工装
置に関する。
工方法及び加工装置に係り、特に、インボリュート形状
及び非インボリュート形状により構成されるスクロール
板の壁面を加工するスクロール板の加工方法及び加工装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】スクロールコンプレッサ等のスクロール
板を加工するスクロール加工機では、一般に、入力され
たＮＣプログラムに基づいてスクロール板をＣ軸回りに
回転させると共に工具をＣ軸と直交する方向であるＸ軸
方向に移動させることによってスクロール板のインボリ
ュート形状の壁面の加工を行っている。
板を加工するスクロール加工機では、一般に、入力され
たＮＣプログラムに基づいてスクロール板をＣ軸回りに
回転させると共に工具をＣ軸と直交する方向であるＸ軸
方向に移動させることによってスクロール板のインボリ
ュート形状の壁面の加工を行っている。
【０００３】このように、Ｘ軸とＣ軸の同時２軸制御に
よってスクロール板を加工する場合、加工速度を一定に
しようとすると、Ｃ軸の送り速度（回転速度）がインボ
リュート形状の中心に近づくに従って次第に速くなり、
インボリュート形状の中心付近では非常に高速となる。
よってスクロール板を加工する場合、加工速度を一定に
しようとすると、Ｃ軸の送り速度（回転速度）がインボ
リュート形状の中心に近づくに従って次第に速くなり、
インボリュート形状の中心付近では非常に高速となる。
【０００４】一方、スクロール板のインボリュート形状
の壁面を加工する場合、外壁を構成するインボリュート
曲線の外側から中心に向かって外壁の加工を行った後、
内壁を構成するインボリュート曲線の中心から外側へ向
かって上記外壁の加工に連続して内壁の加工を行うもの
があり、このように外壁と内壁とを連続して加工する場
合、Ｃ軸の回転方向を外壁と内壁の境界位置で逆転させ
る必要があり、このためＣ軸の回転を所定の逆転位置で
一旦停止させる必要がある。
の壁面を加工する場合、外壁を構成するインボリュート
曲線の外側から中心に向かって外壁の加工を行った後、
内壁を構成するインボリュート曲線の中心から外側へ向
かって上記外壁の加工に連続して内壁の加工を行うもの
があり、このように外壁と内壁とを連続して加工する場
合、Ｃ軸の回転方向を外壁と内壁の境界位置で逆転させ
る必要があり、このためＣ軸の回転を所定の逆転位置で
一旦停止させる必要がある。
【０００５】しかしながら、インボリュート形状の中心
付近では、上述のようにＣ軸の回転速度は非常に高速と
なっているため、所定の逆転位置で正確に停止すること
が困難であった。
付近では、上述のようにＣ軸の回転速度は非常に高速と
なっているため、所定の逆転位置で正確に停止すること
が困難であった。
【０００６】このような問題点を解消するために、特開
平７−６８４５０号公報記載の技術では、予めＣ軸の回
転速度の減速開始位置及び加速完了位置を設定してお
き、該減速開始位置に加工位置が到達した時点からＣ軸
の回転速度を段階的に徐々に減速させて所定の逆転位置
で停止させた後、Ｃ軸を逆方向に回転させて上記加速完
了位置で所定の加工速度となるように回転速度を段階的
に徐々に増速させることにより、所定の逆転位置で正確
に停止できるようにしていた。
平７−６８４５０号公報記載の技術では、予めＣ軸の回
転速度の減速開始位置及び加速完了位置を設定してお
き、該減速開始位置に加工位置が到達した時点からＣ軸
の回転速度を段階的に徐々に減速させて所定の逆転位置
で停止させた後、Ｃ軸を逆方向に回転させて上記加速完
了位置で所定の加工速度となるように回転速度を段階的
に徐々に増速させることにより、所定の逆転位置で正確
に停止できるようにしていた。
【０００７】ところで、上記特開平７−６８４５０号公
報記載の技術では、スクロール板の壁面を、外壁を形成
するインボリュート曲線（以下、外壁インボリュート曲
線と称する）及び内壁を形成するインボリュート曲線
（以下、内壁インボリュート曲線と称する）のみで構成
していたので、外壁インボリュート曲線と内壁インボリ
ュート曲線の各々の中心付近の接点が鋭角となってい
た。しかしながら、スクロール板の壁面は滑らかな曲線
となっていることが一般に要求されているため、このよ
うに外壁インボリュート曲線と内壁インボリュート曲線
の各々の中心付近の接点が鋭角となっているのは好まし
いことではない。
報記載の技術では、スクロール板の壁面を、外壁を形成
するインボリュート曲線（以下、外壁インボリュート曲
線と称する）及び内壁を形成するインボリュート曲線
（以下、内壁インボリュート曲線と称する）のみで構成
していたので、外壁インボリュート曲線と内壁インボリ
ュート曲線の各々の中心付近の接点が鋭角となってい
た。しかしながら、スクロール板の壁面は滑らかな曲線
となっていることが一般に要求されているため、このよ
うに外壁インボリュート曲線と内壁インボリュート曲線
の各々の中心付近の接点が鋭角となっているのは好まし
いことではない。
【０００８】この問題点を解消するために、外壁インボ
リュート曲線と内壁インボリュート曲線の各々の中心付
近の端点を滑らかに接続する非インボリュート曲線を適
用し、外壁及び内壁を加工する際にはＸ軸、Ｃ軸の同時
２軸制御で加工を行い、非インボリュート曲線に対応す
る壁面を加工する際には、Ｘ軸及び該Ｘ軸に直交するＹ
軸の同時２軸制御による加工を行っていた。
リュート曲線と内壁インボリュート曲線の各々の中心付
近の端点を滑らかに接続する非インボリュート曲線を適
用し、外壁及び内壁を加工する際にはＸ軸、Ｃ軸の同時
２軸制御で加工を行い、非インボリュート曲線に対応す
る壁面を加工する際には、Ｘ軸及び該Ｘ軸に直交するＹ
軸の同時２軸制御による加工を行っていた。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
外壁インボリュート曲線と内壁インボリュート曲線の各
々の中心付近の端点を滑らかに接続する非インボリュー
ト曲線を適用する技術では、外壁及び内壁の何れか一方
がＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制御で加工され、引き続きＣ軸
の回転を停止した状態で非インボリュート曲線に対応す
る壁面がＸ軸、Ｙ軸の同時２軸制御で加工された後、外
壁及び内壁の残りの一方がＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制御で
加工されるので、外壁と非インボリュート曲線に対応す
る壁面との境界位置及び内壁と非インボリュート曲線に
対応する壁面との境界位置において加工速度が急激に変
動して各境界位置付近で削り込みが発生してしまいイン
ボリュート形状の中心付近の加工精度が低下する、とい
う問題点があった。
外壁インボリュート曲線と内壁インボリュート曲線の各
々の中心付近の端点を滑らかに接続する非インボリュー
ト曲線を適用する技術では、外壁及び内壁の何れか一方
がＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制御で加工され、引き続きＣ軸
の回転を停止した状態で非インボリュート曲線に対応す
る壁面がＸ軸、Ｙ軸の同時２軸制御で加工された後、外
壁及び内壁の残りの一方がＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制御で
加工されるので、外壁と非インボリュート曲線に対応す
る壁面との境界位置及び内壁と非インボリュート曲線に
対応する壁面との境界位置において加工速度が急激に変
動して各境界位置付近で削り込みが発生してしまいイン
ボリュート形状の中心付近の加工精度が低下する、とい
う問題点があった。
【００１０】この問題点をより具体的に説明すると、例
えば砥石付きの工具で壁面の加工を行う場合には、通
常、図７（Ａ）に示すように、目標とする加工速度で加
工した際の砥石９０の倒れを想定して加工面９２が工作
物４４に対して垂直となるようにツルーイングが行われ
ているため、上記目標とする加工速度より遅い加工速度
で加工を行った場合、図７（Ｂ）に示すように砥石９０
が壁面に対して食い込み過ぎて食い込み領域９４が発生
したり、図７（Ｃ）に示すように削り残し領域９６が発
生することになり、この加工状態の変化が上記各境界位
置の継ぎ目となって現れるのである。
えば砥石付きの工具で壁面の加工を行う場合には、通
常、図７（Ａ）に示すように、目標とする加工速度で加
工した際の砥石９０の倒れを想定して加工面９２が工作
物４４に対して垂直となるようにツルーイングが行われ
ているため、上記目標とする加工速度より遅い加工速度
で加工を行った場合、図７（Ｂ）に示すように砥石９０
が壁面に対して食い込み過ぎて食い込み領域９４が発生
したり、図７（Ｃ）に示すように削り残し領域９６が発
生することになり、この加工状態の変化が上記各境界位
置の継ぎ目となって現れるのである。
【００１１】本発明は上記問題点を解消するために成さ
れたものであり、インボリュート形状の中心付近におい
ても高精度で加工することができるスクロール板の加工
方法及び加工装置を提供することを目的とする。
れたものであり、インボリュート形状の中心付近におい
ても高精度で加工することができるスクロール板の加工
方法及び加工装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のスクロール板の加工方法は、工作物
を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直交するＸ軸と、該Ｘ軸
と直交するＹ軸との同時３軸制御が可能な加工機を用い
てインボリュート形状と非インボリュート形状とから成
るスクロール板の壁面を加工するスクロール板の加工方
法であって、前記工作物をＣ軸回りに回転させると共
に、工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動させて加工
速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を
行って前記インボリュート形状の外周から中心に向かっ
て前記インボリュート形状の外壁、または内壁の何れか
一方を加工し、前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま
前記工具をＣ軸に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移
動させてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って
前記非インボリュート形状のＣ軸の逆転位置まで加工し
た後、前記工作物のＣ軸回りの回転方向を逆転させてＸ
軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非イン
ボリュート形状の前記Ｃ軸の逆転位置以降の残りの壁面
を加工し、前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま、前
記工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動させて加工速
度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行
って前記インボリュート形状の中心から外周に向かって
前記インボリュート形状の外壁、または内壁の他方を加
工する。
に、請求項１記載のスクロール板の加工方法は、工作物
を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直交するＸ軸と、該Ｘ軸
と直交するＹ軸との同時３軸制御が可能な加工機を用い
てインボリュート形状と非インボリュート形状とから成
るスクロール板の壁面を加工するスクロール板の加工方
法であって、前記工作物をＣ軸回りに回転させると共
に、工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動させて加工
速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を
行って前記インボリュート形状の外周から中心に向かっ
て前記インボリュート形状の外壁、または内壁の何れか
一方を加工し、前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま
前記工具をＣ軸に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移
動させてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って
前記非インボリュート形状のＣ軸の逆転位置まで加工し
た後、前記工作物のＣ軸回りの回転方向を逆転させてＸ
軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非イン
ボリュート形状の前記Ｃ軸の逆転位置以降の残りの壁面
を加工し、前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま、前
記工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動させて加工速
度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行
って前記インボリュート形状の中心から外周に向かって
前記インボリュート形状の外壁、または内壁の他方を加
工する。
【００１３】請求項１に記載のスクロール板の加工方法
によれば、工作物がＣ軸回りに回転されると共に、工具
がＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動されて加工速度が一
定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御が行われて
インボリュート形状の外周から中心に向かってインボリ
ュート形状の外壁、または内壁の何れか一方が加工され
る。
によれば、工作物がＣ軸回りに回転されると共に、工具
がＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動されて加工速度が一
定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御が行われて
インボリュート形状の外周から中心に向かってインボリ
ュート形状の外壁、または内壁の何れか一方が加工され
る。
【００１４】その後、工作物がＣ軸回りに回転されたま
ま工具がＣ軸に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動
されてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御が行われて
非インボリュート形状のＣ軸の逆転位置まで加工された
後、工作物のＣ軸回りの回転方向が逆転されてＸ軸、Ｙ
軸、及びＣ軸の同時３軸制御が行われて非インボリュー
ト形状のＣ軸の逆転位置以降の残りの壁面が加工され
る。なお、非インボリュート形状は、インボリュート形
状の外壁及び内壁を各インボリュート形状の中心付近で
接続する形状であり、この非インボリュート形状は、１
つの円弧または複数の円弧の組み合せによって構成する
ことが好ましい。
ま工具がＣ軸に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動
されてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御が行われて
非インボリュート形状のＣ軸の逆転位置まで加工された
後、工作物のＣ軸回りの回転方向が逆転されてＸ軸、Ｙ
軸、及びＣ軸の同時３軸制御が行われて非インボリュー
ト形状のＣ軸の逆転位置以降の残りの壁面が加工され
る。なお、非インボリュート形状は、インボリュート形
状の外壁及び内壁を各インボリュート形状の中心付近で
接続する形状であり、この非インボリュート形状は、１
つの円弧または複数の円弧の組み合せによって構成する
ことが好ましい。
【００１５】さらに、工作物がＣ軸回りに回転されたま
ま、工具がＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動されて加工
速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御が
行われてインボリュート形状の中心から外周に向かって
インボリュート形状の外壁、または内壁の他方が加工さ
れる。
ま、工具がＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動されて加工
速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御が
行われてインボリュート形状の中心から外周に向かって
インボリュート形状の外壁、または内壁の他方が加工さ
れる。
【００１６】このように、請求項１に記載のスクロール
板の加工方法によれば、外壁及び内壁を構成する各イン
ボリュート形状の加工を行う際にはＸ軸及びＣ軸の同時
２軸制御が行われ、非インボリュート形状に対応する壁
面の加工を行う際にはＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制
御が行われるため、インボリュート形状及び非インボリ
ュート形状により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の
制御が継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する
各インボリュート形状と非インボリュート形状との境界
位置の継ぎ目の発生を回避することができ、インボリュ
ート形状の中心付近においても高精度で加工することが
できる。
板の加工方法によれば、外壁及び内壁を構成する各イン
ボリュート形状の加工を行う際にはＸ軸及びＣ軸の同時
２軸制御が行われ、非インボリュート形状に対応する壁
面の加工を行う際にはＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制
御が行われるため、インボリュート形状及び非インボリ
ュート形状により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の
制御が継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する
各インボリュート形状と非インボリュート形状との境界
位置の継ぎ目の発生を回避することができ、インボリュ
ート形状の中心付近においても高精度で加工することが
できる。
【００１７】また、請求項２記載のスクロール板の加工
方法は、請求項１記載のスクロール板の加工方法におい
て、前記非インボリュート形状の前記非インボリュート
形状より先に加工するインボリュート形状側の一端部か
ら前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位置を、前記
Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート形状の他端部
までの間に加速完了位置を、各々設定し、前記非インボ
リュート形状の加工を行う際には、前記減速開始位置か
ら徐々にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆
転位置で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐
々に回転速度を増速して前記加速完了位置において所定
の加工速度となるようにＣ軸回りの回転を制御する。
方法は、請求項１記載のスクロール板の加工方法におい
て、前記非インボリュート形状の前記非インボリュート
形状より先に加工するインボリュート形状側の一端部か
ら前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位置を、前記
Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート形状の他端部
までの間に加速完了位置を、各々設定し、前記非インボ
リュート形状の加工を行う際には、前記減速開始位置か
ら徐々にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆
転位置で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐
々に回転速度を増速して前記加速完了位置において所定
の加工速度となるようにＣ軸回りの回転を制御する。
【００１８】請求項２に記載のスクロール板の加工方法
によれば、請求項１記載のスクロール板の加工方法にお
いて、非インボリュート形状の非インボリュート形状よ
り先に加工されるインボリュート形状側の一端部からＣ
軸の逆転位置までの間に減速開始位置が、Ｃ軸の逆転位
置から非インボリュート形状の他端部までの間に加速完
了位置が、各々設定され、非インボリュート形状の加工
が行われる際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの
回転速度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後に
Ｃ軸回りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速され
て加速完了位置において所定の加工速度となるようにＣ
軸回りの回転が制御される。
によれば、請求項１記載のスクロール板の加工方法にお
いて、非インボリュート形状の非インボリュート形状よ
り先に加工されるインボリュート形状側の一端部からＣ
軸の逆転位置までの間に減速開始位置が、Ｃ軸の逆転位
置から非インボリュート形状の他端部までの間に加速完
了位置が、各々設定され、非インボリュート形状の加工
が行われる際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの
回転速度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後に
Ｃ軸回りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速され
て加速完了位置において所定の加工速度となるようにＣ
軸回りの回転が制御される。
【００１９】このように、請求項２に記載のスクロール
板の加工方法によれば、請求項１記載のスクロール板の
加工方法において、非インボリュート形状の加工が行わ
れる際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速
度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸回
りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加速
完了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸回り
の回転が制御されるので、所望のＣ軸の逆転位置で正確
にＣ軸の回転を逆転させることができ、インボリュート
形状の中心付近における加工がさらに高精度で行うこと
ができる。
板の加工方法によれば、請求項１記載のスクロール板の
加工方法において、非インボリュート形状の加工が行わ
れる際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速
度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸回
りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加速
完了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸回り
の回転が制御されるので、所望のＣ軸の逆転位置で正確
にＣ軸の回転を逆転させることができ、インボリュート
形状の中心付近における加工がさらに高精度で行うこと
ができる。
【００２０】また、請求項３記載のスクロール板の加工
方法は、工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直交する
Ｘ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御が可能
な加工機を用いてインボリュート形状と非インボリュー
ト形状とから成るスクロール板の壁面を加工するスクロ
ール板の加工方法であって、前記スクロール板の外壁を
構成する外壁インボリュート曲線を求め、前記スクロー
ル板の内壁を構成する内壁インボリュート曲線を求め、
前記外壁インボリュート曲線と前記内壁インボリュート
曲線とを各々のインボリュート曲線の中心位置で接続す
る非インボリュート曲線を求め、前記外壁インボリュー
ト曲線と前記内壁インボリュート曲線とに基づいて、Ｘ
軸及びＣ軸の同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第
１の座標データを求め、前記非インボリュート曲線に基
づいて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行う場
合のＮＣ制御用の第２の座標データを求め、前記第２の
座標データからＣ軸の逆転位置を検出し、前記第１の座
標データ、前記第２の座標データ、及び前記Ｃ軸の逆転
位置に基づいて前記スクロール板の加工を行う。
方法は、工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直交する
Ｘ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御が可能
な加工機を用いてインボリュート形状と非インボリュー
ト形状とから成るスクロール板の壁面を加工するスクロ
ール板の加工方法であって、前記スクロール板の外壁を
構成する外壁インボリュート曲線を求め、前記スクロー
ル板の内壁を構成する内壁インボリュート曲線を求め、
前記外壁インボリュート曲線と前記内壁インボリュート
曲線とを各々のインボリュート曲線の中心位置で接続す
る非インボリュート曲線を求め、前記外壁インボリュー
ト曲線と前記内壁インボリュート曲線とに基づいて、Ｘ
軸及びＣ軸の同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第
１の座標データを求め、前記非インボリュート曲線に基
づいて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行う場
合のＮＣ制御用の第２の座標データを求め、前記第２の
座標データからＣ軸の逆転位置を検出し、前記第１の座
標データ、前記第２の座標データ、及び前記Ｃ軸の逆転
位置に基づいて前記スクロール板の加工を行う。
【００２１】請求項３に記載のスクロール板の加工方法
によれば、スクロール板の外壁を構成する外壁インボリ
ュート曲線と、スクロール板の内壁を構成する内壁イン
ボリュート曲線と、外壁インボリュート曲線と内壁イン
ボリュート曲線とを各々のインボリュート曲線の中心位
置で接続する非インボリュート曲線とが求められる。な
お、非インボリュート曲線は、１つの円弧または複数の
円弧の組み合せによって構成することが好ましい。
によれば、スクロール板の外壁を構成する外壁インボリ
ュート曲線と、スクロール板の内壁を構成する内壁イン
ボリュート曲線と、外壁インボリュート曲線と内壁イン
ボリュート曲線とを各々のインボリュート曲線の中心位
置で接続する非インボリュート曲線とが求められる。な
お、非インボリュート曲線は、１つの円弧または複数の
円弧の組み合せによって構成することが好ましい。
【００２２】その後、外壁インボリュート曲線と内壁イ
ンボリュート曲線とに基づいて、Ｘ軸及びＣ軸の同時２
軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第１の座標データが求
められ、非インボリュート曲線に基づいて、Ｘ軸、Ｙ
軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行う場合のＮＣ制御用の
第２の座標データが求められ、第２の座標データからＣ
軸の逆転位置が検出され、第１の座標データ、第２の座
標データ、及びＣ軸の逆転位置に基づいてスクロール板
の各インボリュート曲線及び非インボリュート曲線によ
り構成される壁面の加工が行われる。
ンボリュート曲線とに基づいて、Ｘ軸及びＣ軸の同時２
軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第１の座標データが求
められ、非インボリュート曲線に基づいて、Ｘ軸、Ｙ
軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行う場合のＮＣ制御用の
第２の座標データが求められ、第２の座標データからＣ
軸の逆転位置が検出され、第１の座標データ、第２の座
標データ、及びＣ軸の逆転位置に基づいてスクロール板
の各インボリュート曲線及び非インボリュート曲線によ
り構成される壁面の加工が行われる。
【００２３】このように、請求項３に記載のスクロール
板の加工方法によれば、外壁インボリュート曲線と内壁
インボリュート曲線とに対応する壁面がＸ軸及びＣ軸の
同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第１の座標デー
タに基づいて加工され、非インボリュート曲線に対応す
る壁面がＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行う場
合のＮＣ制御用の第２の座標データに基づいて加工され
るため、インボリュート曲線及び非インボリュート曲線
により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の制御が継続
して行われるので、外壁及び内壁を構成する各インボリ
ュート曲線と非インボリュート曲線との境界位置の継ぎ
目の発生を回避することができ、インボリュート形状の
中心付近においても高精度で加工することができる。
板の加工方法によれば、外壁インボリュート曲線と内壁
インボリュート曲線とに対応する壁面がＸ軸及びＣ軸の
同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第１の座標デー
タに基づいて加工され、非インボリュート曲線に対応す
る壁面がＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行う場
合のＮＣ制御用の第２の座標データに基づいて加工され
るため、インボリュート曲線及び非インボリュート曲線
により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の制御が継続
して行われるので、外壁及び内壁を構成する各インボリ
ュート曲線と非インボリュート曲線との境界位置の継ぎ
目の発生を回避することができ、インボリュート形状の
中心付近においても高精度で加工することができる。
【００２４】また、請求項４記載のスクロール板の加工
方法は、請求項３記載のスクロール板の加工方法におい
て、前記非インボリュート曲線の前記非インボリュート
曲線より先に加工を行うインボリュート曲線側の一端部
から前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位置を、前
記Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート曲線の他端
部までの間に加速完了位置を、各々設定し、前記スクロ
ール板の加工を行う際には、前記減速開始位置から徐々
にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆転位置
で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐々に回
転速度を増速して前記加速完了位置において所定の加工
速度となるようにＣ軸回りの回転を制御する。
方法は、請求項３記載のスクロール板の加工方法におい
て、前記非インボリュート曲線の前記非インボリュート
曲線より先に加工を行うインボリュート曲線側の一端部
から前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位置を、前
記Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート曲線の他端
部までの間に加速完了位置を、各々設定し、前記スクロ
ール板の加工を行う際には、前記減速開始位置から徐々
にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆転位置
で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐々に回
転速度を増速して前記加速完了位置において所定の加工
速度となるようにＣ軸回りの回転を制御する。
【００２５】請求項４に記載のスクロール板の加工方法
によれば、請求項３記載のスクロール板の加工方法にお
いて、非インボリュート曲線の非インボリュート曲線よ
り先に加工を行うインボリュート曲線側の一端部からＣ
軸の逆転位置までの間に減速開始位置が、Ｃ軸の逆転位
置から非インボリュート曲線の他端部までの間に加速完
了位置が、各々設定され、スクロール板の加工が行われ
る際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速度
が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸回り
の回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加速完
了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸回りの
回転が制御される。
によれば、請求項３記載のスクロール板の加工方法にお
いて、非インボリュート曲線の非インボリュート曲線よ
り先に加工を行うインボリュート曲線側の一端部からＣ
軸の逆転位置までの間に減速開始位置が、Ｃ軸の逆転位
置から非インボリュート曲線の他端部までの間に加速完
了位置が、各々設定され、スクロール板の加工が行われ
る際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速度
が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸回り
の回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加速完
了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸回りの
回転が制御される。
【００２６】このように、請求項４に記載のスクロール
板の加工方法によれば、請求項３記載のスクロール板の
加工方法において、スクロール板の加工が行われる際に
は、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速度が減速
されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸回りの回転
が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加速完了位置
において所定の加工速度となるようにＣ軸回りの回転が
制御されるので、所望のＣ軸の逆転位置で正確にＣ軸の
回転を逆転させることができ、インボリュート形状の中
心付近における加工がさらに高精度で行うことができ
る。
板の加工方法によれば、請求項３記載のスクロール板の
加工方法において、スクロール板の加工が行われる際に
は、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速度が減速
されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸回りの回転
が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加速完了位置
において所定の加工速度となるようにＣ軸回りの回転が
制御されるので、所望のＣ軸の逆転位置で正確にＣ軸の
回転を逆転させることができ、インボリュート形状の中
心付近における加工がさらに高精度で行うことができ
る。
【００２７】また、請求項５記載のスクロール板の加工
装置は、工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直交する
Ｘ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御が可能
な加工機を用いてインボリュート形状と非インボリュー
ト形状とから成るスクロール板の壁面を加工するスクロ
ール板の加工装置であって、前記工作物をＣ軸回りに回
転させると共に、工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移
動させて加工速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同
時２軸制御を行って前記インボリュート形状の外周から
中心に向かって前記インボリュート形状の外壁、または
内壁の何れか一方を加工させる第１の加工手段と、前記
工作物をＣ軸回りに回転させたまま前記工具をＣ軸に対
してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させてＸ軸、Ｙ
軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリュ
ート形状のＣ軸の逆転位置まで加工させた後、前記工作
物のＣ軸回りの回転方向を逆転させてＸ軸、Ｙ軸、及び
Ｃ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリュート形状
の前記Ｃ軸の逆転位置以降の残りの壁面を加工させる第
２の加工手段と、前記工作物をＣ軸回りに回転させたま
ま、前記工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動させて
加工速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制
御を行って前記インボリュート形状の中心から外周に向
かって前記インボリュート形状の外壁、または内壁の他
方を加工させる第３の加工手段と、を備えている。
装置は、工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直交する
Ｘ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御が可能
な加工機を用いてインボリュート形状と非インボリュー
ト形状とから成るスクロール板の壁面を加工するスクロ
ール板の加工装置であって、前記工作物をＣ軸回りに回
転させると共に、工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移
動させて加工速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同
時２軸制御を行って前記インボリュート形状の外周から
中心に向かって前記インボリュート形状の外壁、または
内壁の何れか一方を加工させる第１の加工手段と、前記
工作物をＣ軸回りに回転させたまま前記工具をＣ軸に対
してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させてＸ軸、Ｙ
軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリュ
ート形状のＣ軸の逆転位置まで加工させた後、前記工作
物のＣ軸回りの回転方向を逆転させてＸ軸、Ｙ軸、及び
Ｃ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリュート形状
の前記Ｃ軸の逆転位置以降の残りの壁面を加工させる第
２の加工手段と、前記工作物をＣ軸回りに回転させたま
ま、前記工具をＣ軸に対してＸ軸方向に相対移動させて
加工速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制
御を行って前記インボリュート形状の中心から外周に向
かって前記インボリュート形状の外壁、または内壁の他
方を加工させる第３の加工手段と、を備えている。
【００２８】請求項５に記載のスクロール板の加工装置
によれば、第１の加工手段により、工作物がＣ軸回りに
回転されると共に、工具がＣ軸に対してＸ軸方向に相対
移動されて加工速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の
同時２軸制御が行われてインボリュート形状の外周から
中心に向かってインボリュート形状の外壁、または内壁
の何れか一方が加工される。
によれば、第１の加工手段により、工作物がＣ軸回りに
回転されると共に、工具がＣ軸に対してＸ軸方向に相対
移動されて加工速度が一定になるようにＸ軸及びＣ軸の
同時２軸制御が行われてインボリュート形状の外周から
中心に向かってインボリュート形状の外壁、または内壁
の何れか一方が加工される。
【００２９】その後、第２の加工手段により、工作物が
Ｃ軸回りに回転されたまま工具がＣ軸に対してＸ軸方向
及びＹ軸方向に相対移動されてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の
同時３軸制御が行われて非インボリュート形状のＣ軸の
逆転位置まで加工された後、工作物のＣ軸回りの回転方
向が逆転されてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御が
行われて非インボリュート形状のＣ軸の逆転位置以降の
残りの壁面が加工される。なお、非インボリュート形状
は、インボリュート形状の外壁及び内壁を各インボリュ
ート形状の中心付近で接続する形状であり、この非イン
ボリュート形状は、１つの円弧または複数の円弧の組み
合せによって構成することが好ましい。
Ｃ軸回りに回転されたまま工具がＣ軸に対してＸ軸方向
及びＹ軸方向に相対移動されてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の
同時３軸制御が行われて非インボリュート形状のＣ軸の
逆転位置まで加工された後、工作物のＣ軸回りの回転方
向が逆転されてＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御が
行われて非インボリュート形状のＣ軸の逆転位置以降の
残りの壁面が加工される。なお、非インボリュート形状
は、インボリュート形状の外壁及び内壁を各インボリュ
ート形状の中心付近で接続する形状であり、この非イン
ボリュート形状は、１つの円弧または複数の円弧の組み
合せによって構成することが好ましい。
【００３０】さらに、第３の加工手段により、工作物が
Ｃ軸回りに回転されたまま、工具がＣ軸に対してＸ軸方
向に相対移動されて加工速度が一定になるようにＸ軸及
びＣ軸の同時２軸制御が行われてインボリュート形状の
中心から外周に向かってインボリュート形状の外壁、ま
たは内壁の他方が加工される。
Ｃ軸回りに回転されたまま、工具がＣ軸に対してＸ軸方
向に相対移動されて加工速度が一定になるようにＸ軸及
びＣ軸の同時２軸制御が行われてインボリュート形状の
中心から外周に向かってインボリュート形状の外壁、ま
たは内壁の他方が加工される。
【００３１】このように、請求項５に記載のスクロール
板の加工装置によれば、外壁及び内壁を構成する各イン
ボリュート形状の加工を行う際にはＸ軸及びＣ軸の同時
２軸制御が行われ、非インボリュート形状に対応する壁
面の加工を行う際にはＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制
御が行われるため、インボリュート形状及び非インボリ
ュート形状により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の
制御が継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する
各インボリュート形状と非インボリュート形状との境界
位置の継ぎ目の発生を回避することができ、インボリュ
ート形状の中心付近においても高精度で加工することが
できる。
板の加工装置によれば、外壁及び内壁を構成する各イン
ボリュート形状の加工を行う際にはＸ軸及びＣ軸の同時
２軸制御が行われ、非インボリュート形状に対応する壁
面の加工を行う際にはＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制
御が行われるため、インボリュート形状及び非インボリ
ュート形状により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の
制御が継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する
各インボリュート形状と非インボリュート形状との境界
位置の継ぎ目の発生を回避することができ、インボリュ
ート形状の中心付近においても高精度で加工することが
できる。
【００３２】また、請求項６記載のスクロール板の加工
装置は、請求項５記載のスクロール板の加工装置におい
て、前記非インボリュート形状の前記非インボリュート
形状より先に加工するインボリュート形状側の一端部か
ら前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位置を、前記
Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート形状の他端部
までの間に加速完了位置を、各々設定する設定手段をさ
らに備え、前記第２の加工手段は、前記減速開始位置か
ら徐々にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆
転位置で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐
々に回転速度を増速して前記加速完了位置において所定
の加工速度となるようにＣ軸回りの回転を制御する。
装置は、請求項５記載のスクロール板の加工装置におい
て、前記非インボリュート形状の前記非インボリュート
形状より先に加工するインボリュート形状側の一端部か
ら前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位置を、前記
Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート形状の他端部
までの間に加速完了位置を、各々設定する設定手段をさ
らに備え、前記第２の加工手段は、前記減速開始位置か
ら徐々にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆
転位置で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐
々に回転速度を増速して前記加速完了位置において所定
の加工速度となるようにＣ軸回りの回転を制御する。
【００３３】請求項６記載のスクロール板の加工装置に
よれば、請求項５記載のスクロール板の加工装置におい
て、設定手段により、非インボリュート形状の非インボ
リュート形状より先に加工されるインボリュート形状側
の一端部からＣ軸の逆転位置までの間に減速開始位置
が、Ｃ軸の逆転位置から非インボリュート形状の他端部
までの間に加速完了位置が、各々設定され、第２の加工
手段によって、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転
速度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸
回りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加
速完了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸回
りの回転が制御される。
よれば、請求項５記載のスクロール板の加工装置におい
て、設定手段により、非インボリュート形状の非インボ
リュート形状より先に加工されるインボリュート形状側
の一端部からＣ軸の逆転位置までの間に減速開始位置
が、Ｃ軸の逆転位置から非インボリュート形状の他端部
までの間に加速完了位置が、各々設定され、第２の加工
手段によって、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転
速度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ軸
回りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて加
速完了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸回
りの回転が制御される。
【００３４】このように、請求項６に記載のスクロール
板の加工装置によれば、請求項５記載のスクロール板の
加工装置において、第２の加工手段によって非インボリ
ュート形状の加工が行われる際には、減速開始位置から
徐々にＣ軸回りの回転速度が減速されてＣ軸の逆転位置
で停止された後にＣ軸回りの回転が逆転され、徐々に回
転速度が増速されて加速完了位置において所定の加工速
度となるようにＣ軸回りの回転が制御されるので、所望
のＣ軸の逆転位置で正確にＣ軸の回転を逆転させること
ができ、インボリュート形状の中心付近における加工が
さらに高精度で行うことができる。
板の加工装置によれば、請求項５記載のスクロール板の
加工装置において、第２の加工手段によって非インボリ
ュート形状の加工が行われる際には、減速開始位置から
徐々にＣ軸回りの回転速度が減速されてＣ軸の逆転位置
で停止された後にＣ軸回りの回転が逆転され、徐々に回
転速度が増速されて加速完了位置において所定の加工速
度となるようにＣ軸回りの回転が制御されるので、所望
のＣ軸の逆転位置で正確にＣ軸の回転を逆転させること
ができ、インボリュート形状の中心付近における加工が
さらに高精度で行うことができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明のス
クロール板の加工方法及び加工装置の実施の形態につい
て説明する。なお、本実施形態では、パーソナルコンピ
ュータ等から構成されたＮＣプログラム作成装置（図示
せず）によって、本発明のスクロール板の加工方法を加
工機に行わせるためのＮＣプログラムを作成し、該ＮＣ
プログラムを用いて加工機によりスクロール板の加工を
行う。また、本実施形態における非インボリュート曲線
は、２つの円弧の組み合せによって構成されている。
クロール板の加工方法及び加工装置の実施の形態につい
て説明する。なお、本実施形態では、パーソナルコンピ
ュータ等から構成されたＮＣプログラム作成装置（図示
せず）によって、本発明のスクロール板の加工方法を加
工機に行わせるためのＮＣプログラムを作成し、該ＮＣ
プログラムを用いて加工機によりスクロール板の加工を
行う。また、本実施形態における非インボリュート曲線
は、２つの円弧の組み合せによって構成されている。
【００３６】まず、図１を参照して、本実施形態に係る
加工機１０の構成を説明する。同図に示すように加工機
１０は、ベッド１２を有しており、ベッド１２の上面に
は工具レール１４が配設されており、さらに工具レール
１４の上部には工具テーブル１６が載置されている。な
お、工具テーブル１６は、工具レール１４の側部（図１
紙面手前側の側部）に設けられたエンコーダ１８及びＸ
軸送りモータ２０の作用によって、図１Ｘ方向へ移動可
能である。
加工機１０の構成を説明する。同図に示すように加工機
１０は、ベッド１２を有しており、ベッド１２の上面に
は工具レール１４が配設されており、さらに工具レール
１４の上部には工具テーブル１６が載置されている。な
お、工具テーブル１６は、工具レール１４の側部（図１
紙面手前側の側部）に設けられたエンコーダ１８及びＸ
軸送りモータ２０の作用によって、図１Ｘ方向へ移動可
能である。
【００３７】工具テーブル１６の上面には、工具２６を
装着した工具主軸２４を回転させる工具主軸台２２が配
設されている。従って、工具２６は、エンコーダ１８及
びＸ軸送りモータ２０の作用によって、図１Ｘ方向へ移
動することができる。
装着した工具主軸２４を回転させる工具主軸台２２が配
設されている。従って、工具２６は、エンコーダ１８及
びＸ軸送りモータ２０の作用によって、図１Ｘ方向へ移
動することができる。
【００３８】一方、ベッド１２の上面には工作物レール
３０も配設されており、さらに工作物レール３０の上部
には工作物テーブル３２が載置されている。なお、工作
物テーブル３２は、工作物レール３０の側部（図１紙面
左側の側部）に設けられたエンコーダ３４及びＺ軸送り
モータ３６の作用によって、図１矢印Ｚ方向へ移動可能
である。
３０も配設されており、さらに工作物レール３０の上部
には工作物テーブル３２が載置されている。なお、工作
物テーブル３２は、工作物レール３０の側部（図１紙面
左側の側部）に設けられたエンコーダ３４及びＺ軸送り
モータ３６の作用によって、図１矢印Ｚ方向へ移動可能
である。
【００３９】工作物テーブル３２の側面（図１紙面右側
の側面）には、工作物４４を把持するチャック４２が取
り付けられた工作物主軸４０を図１矢印Ｃ方向に回転さ
せる回転テーブル３８が配置されている。なお、回転テ
ーブル３８は、工作物テーブル３２の上面に設けられた
エンコーダ４６及びＹ軸送りモータ４８の作用によっ
て、図１矢印Ｙ方向へ移動可能とされている。
の側面）には、工作物４４を把持するチャック４２が取
り付けられた工作物主軸４０を図１矢印Ｃ方向に回転さ
せる回転テーブル３８が配置されている。なお、回転テ
ーブル３８は、工作物テーブル３２の上面に設けられた
エンコーダ４６及びＹ軸送りモータ４８の作用によっ
て、図１矢印Ｙ方向へ移動可能とされている。
【００４０】従って、工作物４４は、エンコーダ３４及
びＺ軸送りモータ３６の作用により図１矢印Ｚ方向へ移
動することができると共に、エンコーダ４６及びＹ軸送
りモータ４８の作用により図１矢印Ｙ方向へ移動するこ
とができる。
びＺ軸送りモータ３６の作用により図１矢印Ｚ方向へ移
動することができると共に、エンコーダ４６及びＹ軸送
りモータ４８の作用により図１矢印Ｙ方向へ移動するこ
とができる。
【００４１】このように、本実施形態に係る加工機１０
は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びＣ軸の４軸制御が可能であ
り、各軸は加工機１０に入力されたＮＣプログラムによ
って制御される。
は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、及びＣ軸の４軸制御が可能であ
り、各軸は加工機１０に入力されたＮＣプログラムによ
って制御される。
【００４２】図２は工作物４４を上方、すなわちＺ軸上
から見た場合の平面図である。本実施形態では、Ｃ軸を
回転させると共に工具２６をＸ軸方向に沿って移動させ
ることにより、図２に示すように工作物４４を基準とし
た工具２６の相対位置を、外壁インボリュート曲線に沿
って２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅの各位置
に示すように順に移動させてスクロール形状の壁８０の
外壁８２をインボリュート曲線の外周から中心に向かっ
て加工する。
から見た場合の平面図である。本実施形態では、Ｃ軸を
回転させると共に工具２６をＸ軸方向に沿って移動させ
ることにより、図２に示すように工作物４４を基準とし
た工具２６の相対位置を、外壁インボリュート曲線に沿
って２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ、２６Ｅの各位置
に示すように順に移動させてスクロール形状の壁８０の
外壁８２をインボリュート曲線の外周から中心に向かっ
て加工する。
【００４３】その後、引き続きＣ軸を回転させたまま工
具２６をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることにより
工作物４４の中心付近で外壁インボリュート曲線と内壁
インボリュート曲線とを接続する非インボリュート曲線
に沿って工具２６を相対的に移動させて非インボリュー
ト曲線に対応する壁面（位置２６Ｆの前後の所定区間）
の加工を行う。なお、この非インボリュート曲線に対応
する壁面の加工を行う際には、所定のＣ軸の逆転位置で
Ｃ軸の回転がそれまでとは逆の方向に回転されるが、こ
れについては詳細に後述する。
具２６をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることにより
工作物４４の中心付近で外壁インボリュート曲線と内壁
インボリュート曲線とを接続する非インボリュート曲線
に沿って工具２６を相対的に移動させて非インボリュー
ト曲線に対応する壁面（位置２６Ｆの前後の所定区間）
の加工を行う。なお、この非インボリュート曲線に対応
する壁面の加工を行う際には、所定のＣ軸の逆転位置で
Ｃ軸の回転がそれまでとは逆の方向に回転されるが、こ
れについては詳細に後述する。
【００４４】さらに、引き続きＣ軸を回転させたまま工
具２６をＸ軸方向に沿って移動させることにより、内壁
インボリュート曲線に沿って２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉ、
２６Ｊの各位置に示すように工具２６をインボリュート
曲線の中心から外周に向かって移動させて内壁８４を加
工する。
具２６をＸ軸方向に沿って移動させることにより、内壁
インボリュート曲線に沿って２６Ｇ、２６Ｈ、２６Ｉ、
２６Ｊの各位置に示すように工具２６をインボリュート
曲線の中心から外周に向かって移動させて内壁８４を加
工する。
【００４５】次に、図３のフローチャートを参照して、
図示しないＮＣプログラム作成装置によるＮＣプログラ
ムの作成手順について説明する。
図示しないＮＣプログラム作成装置によるＮＣプログラ
ムの作成手順について説明する。
【００４６】まずステップ２００では、スクロール板の
インボリュート曲線の基礎円半径及び開始座標を入力す
る。なお、該入力はＮＣプログラム作成装置に設けられ
た図示しないキーボード等を介してオペレータにより行
われる。
インボリュート曲線の基礎円半径及び開始座標を入力す
る。なお、該入力はＮＣプログラム作成装置に設けられ
た図示しないキーボード等を介してオペレータにより行
われる。
【００４７】次のステップ２０２では、外壁インボリュ
ート曲線の形状を示すＸ、Ｙ座標データを算出し、さら
に次のステップ２０４では、内壁インボリュート曲線の
形状を示すＸ、Ｙ座標データを算出する。
ート曲線の形状を示すＸ、Ｙ座標データを算出し、さら
に次のステップ２０４では、内壁インボリュート曲線の
形状を示すＸ、Ｙ座標データを算出する。
【００４８】なお、外壁インボリュート曲線及び内壁イ
ンボリュート曲線の各々のＸ、Ｙ座標データは、次の
（１）式及び（２）式に基づいて算出する。
ンボリュート曲線の各々のＸ、Ｙ座標データは、次の
（１）式及び（２）式に基づいて算出する。
【００４９】 Ｘ＝ａ（ｃｏｓ（θ）＋（θ±α）ｓｉｎ（θ）） （１） Ｙ＝ａ（ｓｉｎ（θ）−（θ±α）ｃｏｓ（θ）） （２） ここで、図４に示すように、ａはインボリュート曲線の
基礎円６０の半径を、αはインボリュート曲線の開始座
標点Ｓと基礎円６０の中心、すなわちＣ軸とを結ぶ直線
がＸ軸となす角度を、θは算出対象点とＣ軸とを結ぶ直
線がＸ軸となす角度を示す。また、各式中の（θ＋α）
側は外壁インボリュート曲線６２を、（θ−α）側は内
壁インボリュート曲線６４を各々示す。なお、上記
（１）式、（２）式により算出されるＸ、Ｙ座標データ
は、基礎円６０の角度θ上の点に対する基礎円６０の接
線とインボリュート曲線との交点（図４ではｂ点）の座
標データである。
基礎円６０の半径を、αはインボリュート曲線の開始座
標点Ｓと基礎円６０の中心、すなわちＣ軸とを結ぶ直線
がＸ軸となす角度を、θは算出対象点とＣ軸とを結ぶ直
線がＸ軸となす角度を示す。また、各式中の（θ＋α）
側は外壁インボリュート曲線６２を、（θ−α）側は内
壁インボリュート曲線６４を各々示す。なお、上記
（１）式、（２）式により算出されるＸ、Ｙ座標データ
は、基礎円６０の角度θ上の点に対する基礎円６０の接
線とインボリュート曲線との交点（図４ではｂ点）の座
標データである。
【００５０】次のステップ２０６では、上記により算出
された外壁インボリュート曲線６２と内壁インボリュー
ト曲線６４の各々の形状を示すＸ、Ｙ座標データを、
Ｘ、Ｃ座標データに変換する。ここで、上記Ｘ、Ｃ座標
データは、上記Ｘ、Ｙ座標データに沿って工具２６を相
対的に移動させることができる、Ｘ軸、Ｃ軸の同時２軸
制御を行う場合のＮＣ制御用の座標データとして求めら
れる。
された外壁インボリュート曲線６２と内壁インボリュー
ト曲線６４の各々の形状を示すＸ、Ｙ座標データを、
Ｘ、Ｃ座標データに変換する。ここで、上記Ｘ、Ｃ座標
データは、上記Ｘ、Ｙ座標データに沿って工具２６を相
対的に移動させることができる、Ｘ軸、Ｃ軸の同時２軸
制御を行う場合のＮＣ制御用の座標データとして求めら
れる。
【００５１】次のステップ２０８では、外壁インボリュ
ート曲線６２及び内壁インボリュート曲線６４の各々の
中心付近の端点を接続する非インボリュート曲線を構成
する２つの円弧の各々の中心座標及び半径を入力する。
なお、この場合の入力も、上記ステップ２００における
入力と同様に、ＮＣプログラム作成装置に設けられたキ
ーボード等の入力手段を介してオペレータにより行われ
る。
ート曲線６２及び内壁インボリュート曲線６４の各々の
中心付近の端点を接続する非インボリュート曲線を構成
する２つの円弧の各々の中心座標及び半径を入力する。
なお、この場合の入力も、上記ステップ２００における
入力と同様に、ＮＣプログラム作成装置に設けられたキ
ーボード等の入力手段を介してオペレータにより行われ
る。
【００５２】次のステップ２１０では、ステップ２０８
において入力された２つの円弧の中心座標及び半径に基
づき、非インボリュート曲線の形状を示すＸ、Ｙ座標デ
ータを算出する。
において入力された２つの円弧の中心座標及び半径に基
づき、非インボリュート曲線の形状を示すＸ、Ｙ座標デ
ータを算出する。
【００５３】図５に示すように、本実施形態に係る非イ
ンボリュート曲線は、ステップ２０８において入力され
た中心座標Ｏ1 を中心とした半径ｒ1 の円弧区間７０
と、中心座標Ｏ2 を中心とした半径ｒ2 の円弧区間７２
との組み合せにより構成され、かつ非インボリュート曲
線の円弧区間７０側の端点は外壁インボリュート曲線区
間６３に、非インボリュート曲線の円弧区間７２側の端
点は内壁インボリュート曲線区間６５に各々滑らかに接
続されるように構成される。ステップ２１０では、この
ように構成された非インボリュート曲線に沿う複数点の
Ｘ、Ｙ座標を算出する。なお、上記複数点は、ある点と
次の点とを結ぶ線分と、非インボリュート曲線との誤差
が予め設定された誤差以上にならないように決定され
る。
ンボリュート曲線は、ステップ２０８において入力され
た中心座標Ｏ1 を中心とした半径ｒ1 の円弧区間７０
と、中心座標Ｏ2 を中心とした半径ｒ2 の円弧区間７２
との組み合せにより構成され、かつ非インボリュート曲
線の円弧区間７０側の端点は外壁インボリュート曲線区
間６３に、非インボリュート曲線の円弧区間７２側の端
点は内壁インボリュート曲線区間６５に各々滑らかに接
続されるように構成される。ステップ２１０では、この
ように構成された非インボリュート曲線に沿う複数点の
Ｘ、Ｙ座標を算出する。なお、上記複数点は、ある点と
次の点とを結ぶ線分と、非インボリュート曲線との誤差
が予め設定された誤差以上にならないように決定され
る。
【００５４】次のステップ２１２では、ステップ２１０
において算出された非インボリュート曲線の複数点の
Ｘ、Ｙ座標データを、Ｘ、Ｙ、Ｃ座標データに変換す
る。ここで、上記Ｘ、Ｙ、Ｃ座標データは、上記複数点
のＸ、Ｙ座標データに沿って工具２６を相対的に移動さ
せることができる、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御を
行う場合のＮＣ制御用の座標データとして求められる。
において算出された非インボリュート曲線の複数点の
Ｘ、Ｙ座標データを、Ｘ、Ｙ、Ｃ座標データに変換す
る。ここで、上記Ｘ、Ｙ、Ｃ座標データは、上記複数点
のＸ、Ｙ座標データに沿って工具２６を相対的に移動さ
せることができる、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御を
行う場合のＮＣ制御用の座標データとして求められる。
【００５５】次のステップ２１４では、ステップ２０６
において得られた外壁インボリュート曲線６２及び内壁
インボリュート曲線６４の各々のＸ、Ｃ座標データと、
ステップ２１２において得られた非インボリュート曲線
のＸ、Ｙ、Ｃ座標データとを結合する。この際の結合
は、外壁インボリュート曲線６２のＸ、Ｃ座標データの
最後のデータに非インボリュート曲線のＸ、Ｙ、Ｃ座標
データの最初のデータを結合し、非インボリュート曲線
のＸ、Ｙ、Ｃ座標データの最後のデータに内壁インボリ
ュート曲線６４のＸ、Ｃ座標データの最初のデータを結
合する。すなわち、この結合によって、外壁インボリュ
ート曲線６２、非インボリュート曲線、内壁インボリュ
ート曲線６４の順に並べられた座標データが得られる。
において得られた外壁インボリュート曲線６２及び内壁
インボリュート曲線６４の各々のＸ、Ｃ座標データと、
ステップ２１２において得られた非インボリュート曲線
のＸ、Ｙ、Ｃ座標データとを結合する。この際の結合
は、外壁インボリュート曲線６２のＸ、Ｃ座標データの
最後のデータに非インボリュート曲線のＸ、Ｙ、Ｃ座標
データの最初のデータを結合し、非インボリュート曲線
のＸ、Ｙ、Ｃ座標データの最後のデータに内壁インボリ
ュート曲線６４のＸ、Ｃ座標データの最初のデータを結
合する。すなわち、この結合によって、外壁インボリュ
ート曲線６２、非インボリュート曲線、内壁インボリュ
ート曲線６４の順に並べられた座標データが得られる。
【００５６】次のステップ２１６では、上記ステップ２
１２において得られた非インボリュート曲線のＸ、Ｙ、
Ｃ座標データからＣ軸の逆転位置の座標を検出する。な
お、本実施形態では、円弧区間７０及び円弧区間７２の
接点（図５ではＰ点）をＣ軸の逆転位置とし、この点の
座標を検出する。
１２において得られた非インボリュート曲線のＸ、Ｙ、
Ｃ座標データからＣ軸の逆転位置の座標を検出する。な
お、本実施形態では、円弧区間７０及び円弧区間７２の
接点（図５ではＰ点）をＣ軸の逆転位置とし、この点の
座標を検出する。
【００５７】次のステップ２１８では、ステップ２１６
において検出されたＣ軸の逆転位置Ｐを基準として、減
速開始位置ＰＳ及び加速完了位置ＰＥの各々の座標を決
定する。なお、本実施形態では、減速開始位置ＰＳは逆
転位置Ｐから非インボリュート曲線の外壁側の端点まで
の間の点でかつ逆転位置Ｐにおいて無理なくＣ軸の回転
を停止することができる点とし、加速完了位置ＰＥは逆
転位置Ｐから非インボリュート曲線の内壁側の端点まで
の間の点でかつ加速完了位置ＰＥにおいて無理なくＣ軸
の回転を所定の回転速度に達することができる点とす
る。
において検出されたＣ軸の逆転位置Ｐを基準として、減
速開始位置ＰＳ及び加速完了位置ＰＥの各々の座標を決
定する。なお、本実施形態では、減速開始位置ＰＳは逆
転位置Ｐから非インボリュート曲線の外壁側の端点まで
の間の点でかつ逆転位置Ｐにおいて無理なくＣ軸の回転
を停止することができる点とし、加速完了位置ＰＥは逆
転位置Ｐから非インボリュート曲線の内壁側の端点まで
の間の点でかつ加速完了位置ＰＥにおいて無理なくＣ軸
の回転を所定の回転速度に達することができる点とす
る。
【００５８】次のステップ２２０では、ステップ２１８
で得た減速開始座標からステップ２１６で得た逆転座標
ＰまでのＣ軸の送り速度（回転速度）を算出する。この
際、Ｃ軸の送り速度は、減速開始位置ＰＳから逆転位置
Ｐに至るまでの区間を複数段階に徐々に減速して逆転位
置Ｐにおいて送り速度が０となるように算出される。
で得た減速開始座標からステップ２１６で得た逆転座標
ＰまでのＣ軸の送り速度（回転速度）を算出する。この
際、Ｃ軸の送り速度は、減速開始位置ＰＳから逆転位置
Ｐに至るまでの区間を複数段階に徐々に減速して逆転位
置Ｐにおいて送り速度が０となるように算出される。
【００５９】次のステップ２２２では、逆転位置Ｐから
ステップ２１８で得た加速完了座標までのＣ軸の送り速
度を算出する。この際、Ｃ軸の送り速度は、逆転位置Ｐ
からＣ軸の送り速度を複数段階に徐々に増速し、加速完
了位置ＰＥに到達した時点で所定の加工速度に対応する
送り速度となるように算出される。
ステップ２１８で得た加速完了座標までのＣ軸の送り速
度を算出する。この際、Ｃ軸の送り速度は、逆転位置Ｐ
からＣ軸の送り速度を複数段階に徐々に増速し、加速完
了位置ＰＥに到達した時点で所定の加工速度に対応する
送り速度となるように算出される。
【００６０】次のステップ２２４では、ステップ２１４
において得られた外壁インボリュート曲線６２及び内壁
インボリュート曲線６４のＸ、Ｃ座標データと、非イン
ボリュート曲線のＸ、Ｙ、Ｃ座標データとを結合したデ
ータに対して、ステップ２１６において得られたＣ軸の
逆転座標、ステップ２２０及びステップ２２２において
得られたＣ軸の送り速度を反映させることにより、スク
ロール板を加工するためのＮＣプログラムを作成して出
力した後、全ての処理を終了する。
において得られた外壁インボリュート曲線６２及び内壁
インボリュート曲線６４のＸ、Ｃ座標データと、非イン
ボリュート曲線のＸ、Ｙ、Ｃ座標データとを結合したデ
ータに対して、ステップ２１６において得られたＣ軸の
逆転座標、ステップ２２０及びステップ２２２において
得られたＣ軸の送り速度を反映させることにより、スク
ロール板を加工するためのＮＣプログラムを作成して出
力した後、全ての処理を終了する。
【００６１】次に、以上の処理によって作成されたＮＣ
プログラムを用いた加工機１０のスクロール板の加工に
ついて説明する。
プログラムを用いた加工機１０のスクロール板の加工に
ついて説明する。
【００６２】まず、オペレータは、作成されたＮＣプロ
グラムを加工機１０に入力する。加工機１０は、ＮＣプ
ログラムが入力され、オペレータから加工を開始する旨
の指令が入力されると、入力されたＮＣプログラムに従
って、工作物４４をＣ軸上に図２の反時計方向へ回転さ
せると共に、工具２６をＸ軸上に送り、工作物４４の外
壁８２を切削加工していく。
グラムを加工機１０に入力する。加工機１０は、ＮＣプ
ログラムが入力され、オペレータから加工を開始する旨
の指令が入力されると、入力されたＮＣプログラムに従
って、工作物４４をＣ軸上に図２の反時計方向へ回転さ
せると共に、工具２６をＸ軸上に送り、工作物４４の外
壁８２を切削加工していく。
【００６３】その後、加工位置が図５に示す円弧区間７
０に到達すると、加工機１０は、それまでのＸ軸、Ｃ軸
の同時２軸制御からＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御に
切り替えて加工を継続する。この切り替えの際に、Ｃ軸
の回転を停止することはないので加工速度が急激に変化
することがなく、外壁インボリュート曲線区間６３と非
インボリュート曲線区間との境界位置に継ぎ目が発生す
ることはない。
０に到達すると、加工機１０は、それまでのＸ軸、Ｃ軸
の同時２軸制御からＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御に
切り替えて加工を継続する。この切り替えの際に、Ｃ軸
の回転を停止することはないので加工速度が急激に変化
することがなく、外壁インボリュート曲線区間６３と非
インボリュート曲線区間との境界位置に継ぎ目が発生す
ることはない。
【００６４】その後、加工位置が減速開始位置ＰＳに到
達した時点からＣ軸の回転速度を徐々に減速し、逆転位
置Ｐに到達した時点でＣ軸は一瞬停止して逆方向への回
転を開始した後、徐々に回転速度を増速して加速完了位
置ＰＥに達した時点で所定の加工速度に対応する回転速
度となり、非インボリュート曲線区間の内壁側の端点に
到達するまで、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御を継続
して行う。
達した時点からＣ軸の回転速度を徐々に減速し、逆転位
置Ｐに到達した時点でＣ軸は一瞬停止して逆方向への回
転を開始した後、徐々に回転速度を増速して加速完了位
置ＰＥに達した時点で所定の加工速度に対応する回転速
度となり、非インボリュート曲線区間の内壁側の端点に
到達するまで、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御を継続
して行う。
【００６５】加工位置が、非インボリュート曲線区間の
内壁８４側の端点に到達すると、加工機１０は、それま
でのＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御から、Ｘ軸、Ｃ軸
の同時２軸制御に切り替えて内壁８４の切削加工を引き
続き行う。この切り替えの際に、Ｃ軸の回転を停止する
ことはないので加工速度が急激に変化することがなく、
非インボリュート曲線区間と内壁インボリュート曲線区
間６５との境界位置に継ぎ目が発生することはない。図
６には、非インボリュート曲線区間７４（円弧区間７０
と円弧区間７２とにより構成される区間）とその周辺に
おける、Ｃ軸の回転角度とＣ軸の送り速度（回転速度）
との関係が示されている。同図に示すように、外壁イン
ボリュート曲線区間６３から非インボリュート曲線区間
７４の減速開始位置ＰＳに至るまでのＣ軸の送り速度は
所定の加工速度とされる速度とされ、その後、減速区間
ｄ1 （図５も参照）においてＣ軸の送り速度が徐々に減
速され、逆転位置Ｐに達した時点で一瞬停止された後、
逆方向への回転が開始されて加速区間ｄ2 において徐々
に送り速度が増速され、加速完了位置ＰＥに達した時点
でＣ軸の送り速度は所定の加工速度とされる速度とさ
れ、その後はこの速度を維持したまま残りの非インボリ
ュート曲線区間７４及び内壁インボリュート曲線区間６
５の加工が行われる。
内壁８４側の端点に到達すると、加工機１０は、それま
でのＸ軸、Ｙ軸、Ｃ軸の同時３軸制御から、Ｘ軸、Ｃ軸
の同時２軸制御に切り替えて内壁８４の切削加工を引き
続き行う。この切り替えの際に、Ｃ軸の回転を停止する
ことはないので加工速度が急激に変化することがなく、
非インボリュート曲線区間と内壁インボリュート曲線区
間６５との境界位置に継ぎ目が発生することはない。図
６には、非インボリュート曲線区間７４（円弧区間７０
と円弧区間７２とにより構成される区間）とその周辺に
おける、Ｃ軸の回転角度とＣ軸の送り速度（回転速度）
との関係が示されている。同図に示すように、外壁イン
ボリュート曲線区間６３から非インボリュート曲線区間
７４の減速開始位置ＰＳに至るまでのＣ軸の送り速度は
所定の加工速度とされる速度とされ、その後、減速区間
ｄ1 （図５も参照）においてＣ軸の送り速度が徐々に減
速され、逆転位置Ｐに達した時点で一瞬停止された後、
逆方向への回転が開始されて加速区間ｄ2 において徐々
に送り速度が増速され、加速完了位置ＰＥに達した時点
でＣ軸の送り速度は所定の加工速度とされる速度とさ
れ、その後はこの速度を維持したまま残りの非インボリ
ュート曲線区間７４及び内壁インボリュート曲線区間６
５の加工が行われる。
【００６６】本実施形態に係る加工機１０の制御の流れ
をまとめると、表１のようになる。
をまとめると、表１のようになる。
【００６７】
【表１】
【００６８】すなわち、外壁インボリュート曲線区間６
３を加工する際には、Ｘ軸、Ｃ軸の同時２軸制御を行っ
ており、その後点Ｏ1 を中心とする半径ｒ1 の区間（円
弧区間７０）及び点Ｏ2 を中心とする半径ｒ2 の区間
（円弧区間７２）を加工する際には、Ｘ軸、Ｃ軸に加え
てＹ軸の同時３軸制御とし、内壁インボリュート曲線区
間６５を加工する際には、再びＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制
御を行うようにしている。
３を加工する際には、Ｘ軸、Ｃ軸の同時２軸制御を行っ
ており、その後点Ｏ1 を中心とする半径ｒ1 の区間（円
弧区間７０）及び点Ｏ2 を中心とする半径ｒ2 の区間
（円弧区間７２）を加工する際には、Ｘ軸、Ｃ軸に加え
てＹ軸の同時３軸制御とし、内壁インボリュート曲線区
間６５を加工する際には、再びＸ軸、Ｃ軸の同時２軸制
御を行うようにしている。
【００６９】以上詳細に説明したように、本実施形態に
係るスクロール板の加工方法及び加工装置は、スクロー
ル形状を構成するインボリュート曲線及び非インボリュ
ート曲線の全ての曲線の加工においてＣ軸の制御を停止
させることがないので、外壁インボリュート曲線及び内
壁インボリュート曲線の各々と、非インボリュート曲線
との境界位置に継ぎ目ができることはなく、インボリュ
ート形状の中心付近においても高精度に加工を行うこと
ができる。
係るスクロール板の加工方法及び加工装置は、スクロー
ル形状を構成するインボリュート曲線及び非インボリュ
ート曲線の全ての曲線の加工においてＣ軸の制御を停止
させることがないので、外壁インボリュート曲線及び内
壁インボリュート曲線の各々と、非インボリュート曲線
との境界位置に継ぎ目ができることはなく、インボリュ
ート形状の中心付近においても高精度に加工を行うこと
ができる。
【００７０】また、本実施形態に係るスクロール板の加
工方法及び加工装置は、非インボリュート形状の加工が
行われる際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回
転速度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ
軸回りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて
加速完了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸
回りの回転が制御されるので、所望のＣ軸の逆転位置で
正確にＣ軸の回転を逆転させることができ、インボリュ
ート形状の中心付近における加工がさらに高精度で行う
ことができる。
工方法及び加工装置は、非インボリュート形状の加工が
行われる際には、減速開始位置から徐々にＣ軸回りの回
転速度が減速されてＣ軸の逆転位置で停止された後にＣ
軸回りの回転が逆転され、徐々に回転速度が増速されて
加速完了位置において所定の加工速度となるようにＣ軸
回りの回転が制御されるので、所望のＣ軸の逆転位置で
正確にＣ軸の回転を逆転させることができ、インボリュ
ート形状の中心付近における加工がさらに高精度で行う
ことができる。
【００７１】なお、本実施形態では、インボリュート曲
線の外壁から加工を行った後、内壁の加工を行う場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、インボリュート曲線の内壁から加工を行った後、
外壁の加工を行う形態としてもよい。
線の外壁から加工を行った後、内壁の加工を行う場合に
ついて説明したが、本発明はこれに限定されるものでは
なく、インボリュート曲線の内壁から加工を行った後、
外壁の加工を行う形態としてもよい。
【００７２】また、本実施形態では、ＮＣプログラム作
成装置によってＮＣプログラムを作成して、該ＮＣプロ
グラムに基づいて加工機によるスクロール板の加工を行
う場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、加工機自体に本実施形態において作成し
たＮＣプログラムによる動作と同様の動作を行うための
手段を備えることにより加工機により直接スクロール板
の加工を行う形態としてもよい。
成装置によってＮＣプログラムを作成して、該ＮＣプロ
グラムに基づいて加工機によるスクロール板の加工を行
う場合について説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、加工機自体に本実施形態において作成し
たＮＣプログラムによる動作と同様の動作を行うための
手段を備えることにより加工機により直接スクロール板
の加工を行う形態としてもよい。
【００７３】さらに、本実施形態では、２つの円弧の組
み合せにより非インボリュート曲線を構成する場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、１つの円弧、または３つ以上の円弧の組み合せによ
り非インボリュート曲線を構成する形態としてもよく、
さらに任意に決定された各点をスプライン補間して非イ
ンボリュート曲線を構成してもよい。
み合せにより非インボリュート曲線を構成する場合につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではな
く、１つの円弧、または３つ以上の円弧の組み合せによ
り非インボリュート曲線を構成する形態としてもよく、
さらに任意に決定された各点をスプライン補間して非イ
ンボリュート曲線を構成してもよい。
【００７４】
【発明の効果】請求項１、請求項２記載のスクロール板
の加工方法及び請求項５、請求項６記載のスクロール板
の加工装置によれば、外壁及び内壁を構成する各インボ
リュート形状の加工を行う際にはＸ軸及びＣ軸の同時２
軸制御が行われ、非インボリュート形状に対応する壁面
の加工を行う際にはＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制御
が行われるため、インボリュート形状及び非インボリュ
ート形状により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の制
御が継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する各
インボリュート形状と非インボリュート形状との境界位
置付近の削り込みの発生を回避することができ、インボ
リュート形状の中心付近においても高精度で加工するこ
とができる、という効果が得られる。
の加工方法及び請求項５、請求項６記載のスクロール板
の加工装置によれば、外壁及び内壁を構成する各インボ
リュート形状の加工を行う際にはＸ軸及びＣ軸の同時２
軸制御が行われ、非インボリュート形状に対応する壁面
の加工を行う際にはＸ軸、Ｙ軸及びＣ軸の同時３軸制御
が行われるため、インボリュート形状及び非インボリュ
ート形状により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の制
御が継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する各
インボリュート形状と非インボリュート形状との境界位
置付近の削り込みの発生を回避することができ、インボ
リュート形状の中心付近においても高精度で加工するこ
とができる、という効果が得られる。
【００７５】また、請求項３及び請求項４記載のスクロ
ール板の加工方法によれば、外壁インボリュート曲線と
内壁インボリュート曲線とに対応する壁面がＸ軸及びＣ
軸の同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第１の座標
データに基づいて加工され、非インボリュート曲線に対
応する壁面がＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行
う場合のＮＣ制御用の第２の座標データに基づいて加工
されるため、インボリュート曲線及び非インボリュート
曲線により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の制御が
継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する各イン
ボリュート曲線と非インボリュート曲線との境界位置の
継ぎ目の発生を回避することができ、インボリュート形
状の中心付近においても高精度で加工することができ
る、という効果が得られる。
ール板の加工方法によれば、外壁インボリュート曲線と
内壁インボリュート曲線とに対応する壁面がＸ軸及びＣ
軸の同時２軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第１の座標
データに基づいて加工され、非インボリュート曲線に対
応する壁面がＸ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行
う場合のＮＣ制御用の第２の座標データに基づいて加工
されるため、インボリュート曲線及び非インボリュート
曲線により構成される全ての壁面に渡ってＣ軸の制御が
継続して行われるので、外壁及び内壁を構成する各イン
ボリュート曲線と非インボリュート曲線との境界位置の
継ぎ目の発生を回避することができ、インボリュート形
状の中心付近においても高精度で加工することができ
る、という効果が得られる。
【図１】本発明の実施の形態に係る加工機の概略構成を
示す側面図である。
示す側面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る工作物の加工手順を
示す平面図である。
示す平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るＮＣプログラムの作
成処理を示すフローチャートである。
成処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施の形態におけるインボリュート曲
線のＸ、Ｙ座標データを算出する際に用いられる基本式
の各種パラメータを説明するための平面図である。
線のＸ、Ｙ座標データを算出する際に用いられる基本式
の各種パラメータを説明するための平面図である。
【図５】本発明の実施の形態における非インボリュート
曲線の構成を示すと共に、非インボリュート曲線におけ
るＣ軸逆転位置、減速開始位置、及び加速完了位置を示
す平面図である。
曲線の構成を示すと共に、非インボリュート曲線におけ
るＣ軸逆転位置、減速開始位置、及び加速完了位置を示
す平面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る非インボリュート曲
線区間及びその周辺の区間におけるＣ軸の回転角度と送
り速度（回転速度）との関係を示したグラフである。
線区間及びその周辺の区間におけるＣ軸の回転角度と送
り速度（回転速度）との関係を示したグラフである。
【図７】従来技術の問題点を示す側面図であり、（Ａ）
は目標回転速度でＣ軸を回転させたときの工具と加工面
との位置関係を示す側面図、（Ｂ）は目標回転速度より
遅い回転速度でＣ軸を回転させたときの食い込み領域を
示す側面図、（Ｃ）は目標回転速度より遅い回転速度で
Ｃ軸を回転させたときの削り残し領域を示す側面図であ
る。
は目標回転速度でＣ軸を回転させたときの工具と加工面
との位置関係を示す側面図、（Ｂ）は目標回転速度より
遅い回転速度でＣ軸を回転させたときの食い込み領域を
示す側面図、（Ｃ）は目標回転速度より遅い回転速度で
Ｃ軸を回転させたときの削り残し領域を示す側面図であ
る。
１０ 加工機 ２０ Ｘ軸送りモータ ２４ 工具主軸 ２６ 工具 ３６ Ｚ軸送りモータ ３８ 回転テーブル ４０ 工作物主軸 ４４ 工作物 ４８ Ｙ軸送りモータ ６２ 外壁インボリュート曲線 ６３ 外壁インボリュート曲線区間 ６４ 内壁インボリュート曲線 ６５ 内壁インボリュート曲線区間 ７０ 円弧区間 ７２ 円弧区間 ７４ 非インボリュート曲線区間
Claims (6)
- 【請求項１】 工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直
交するＸ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御
が可能な加工機を用いてインボリュート形状と非インボ
リュート形状とから成るスクロール板の壁面を加工する
スクロール板の加工方法であって、 前記工作物をＣ軸回りに回転させると共に、工具をＣ軸
に対してＸ軸方向に相対移動させて加工速度が一定にな
るようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行って前記イン
ボリュート形状の外周から中心に向かって前記インボリ
ュート形状の外壁、または内壁の何れか一方を加工し、 前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま前記工具をＣ軸
に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させてＸ軸、
Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリ
ュート形状のＣ軸の逆転位置まで加工した後、前記工作
物のＣ軸回りの回転方向を逆転させてＸ軸、Ｙ軸、及び
Ｃ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリュート形状
の前記Ｃ軸の逆転位置以降の残りの壁面を加工し、 前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま、前記工具をＣ
軸に対してＸ軸方向に相対移動させて加工速度が一定に
なるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行って前記イ
ンボリュート形状の中心から外周に向かって前記インボ
リュート形状の外壁、または内壁の他方を加工する、 スクロール板の加工方法。 - 【請求項２】 前記非インボリュート形状の前記非イン
ボリュート形状より先に加工するインボリュート形状側
の一端部から前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位
置を、前記Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート形
状の他端部までの間に加速完了位置を、各々設定し、 前記非インボリュート形状の加工を行う際には、前記減
速開始位置から徐々にＣ軸回りの回転速度を減速させて
前記Ｃ軸の逆転位置で停止させた後にＣ軸回りの回転を
逆転させ、徐々に回転速度を増速して前記加速完了位置
において所定の加工速度となるようにＣ軸回りの回転を
制御する請求項１記載のスクロール板の加工方法。 - 【請求項３】 工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直
交するＸ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御
が可能な加工機を用いてインボリュート形状と非インボ
リュート形状とから成るスクロール板の壁面を加工する
スクロール板の加工方法であって、 前記スクロール板の外壁を構成する外壁インボリュート
曲線を求め、 前記スクロール板の内壁を構成する内壁インボリュート
曲線を求め、 前記外壁インボリュート曲線と前記内壁インボリュート
曲線とを各々のインボリュート曲線の中心位置で接続す
る非インボリュート曲線を求め、 前記外壁インボリュート曲線と前記内壁インボリュート
曲線とに基づいて、Ｘ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行う
場合のＮＣ制御用の第１の座標データを求め、前記非イ
ンボリュート曲線に基づいて、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＣ軸の
同時３軸制御を行う場合のＮＣ制御用の第２の座標デー
タを求め、 前記第２の座標データからＣ軸の逆転位置を検出し、 前記第１の座標データ、前記第２の座標データ、及び前
記Ｃ軸の逆転位置に基づいて前記スクロール板の加工を
行う、 スクロール板の加工方法。 - 【請求項４】 前記非インボリュート曲線の前記非イン
ボリュート曲線より先に加工を行うインボリュート曲線
側の一端部から前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始
位置を、前記Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート
曲線の他端部までの間に加速完了位置を、各々設定し、 前記スクロール板の加工を行う際には、前記減速開始位
置から徐々にＣ軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸
の逆転位置で停止させた後にＣ軸回りの回転を逆転さ
せ、徐々に回転速度を増速して前記加速完了位置におい
て所定の加工速度となるようにＣ軸回りの回転を制御す
る請求項３記載のスクロール板の加工方法。 - 【請求項５】 工作物を回転させるＣ軸と、該Ｃ軸と直
交するＸ軸と、該Ｘ軸と直交するＹ軸との同時３軸制御
が可能な加工機を用いてインボリュート形状と非インボ
リュート形状とから成るスクロール板の壁面を加工する
スクロール板の加工装置であって、 前記工作物をＣ軸回りに回転させると共に、工具をＣ軸
に対してＸ軸方向に相対移動させて加工速度が一定にな
るようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行って前記イン
ボリュート形状の外周から中心に向かって前記インボリ
ュート形状の外壁、または内壁の何れか一方を加工させ
る第１の加工手段と、 前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま前記工具をＣ軸
に対してＸ軸方向及びＹ軸方向に相対移動させてＸ軸、
Ｙ軸、及びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリ
ュート形状のＣ軸の逆転位置まで加工させた後、前記工
作物のＣ軸回りの回転方向を逆転させてＸ軸、Ｙ軸、及
びＣ軸の同時３軸制御を行って前記非インボリュート形
状の前記Ｃ軸の逆転位置以降の残りの壁面を加工させる
第２の加工手段と、 前記工作物をＣ軸回りに回転させたまま、前記工具をＣ
軸に対してＸ軸方向に相対移動させて加工速度が一定に
なるようにＸ軸及びＣ軸の同時２軸制御を行って前記イ
ンボリュート形状の中心から外周に向かって前記インボ
リュート形状の外壁、または内壁の他方を加工させる第
３の加工手段と、 を備えたスクロール板の加工装置。 - 【請求項６】 前記非インボリュート形状の前記非イン
ボリュート形状より先に加工するインボリュート形状側
の一端部から前記Ｃ軸の逆転位置までの間に減速開始位
置を、前記Ｃ軸の逆転位置から前記非インボリュート形
状の他端部までの間に加速完了位置を、各々設定する設
定手段をさらに備え、 前記第２の加工手段は、前記減速開始位置から徐々にＣ
軸回りの回転速度を減速させて前記Ｃ軸の逆転位置で停
止させた後にＣ軸回りの回転を逆転させ、徐々に回転速
度を増速して前記加速完了位置において所定の加工速度
となるようにＣ軸回りの回転を制御する請求項５記載の
スクロール板の加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26042397A JPH1190773A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | スクロール板の加工方法及び加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26042397A JPH1190773A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | スクロール板の加工方法及び加工装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1190773A true JPH1190773A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17347737
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26042397A Pending JPH1190773A (ja) | 1997-09-25 | 1997-09-25 | スクロール板の加工方法及び加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1190773A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001032786A (ja) * | 1999-07-21 | 2001-02-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | スクロール圧縮機とそのスクロールラップの加工方法 |
| JP2002273646A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-09-25 | Honda Motor Co Ltd | ワークの加工方法 |
| WO2012032667A1 (ja) * | 2010-09-07 | 2012-03-15 | 株式会社牧野フライス製作所 | スクロール加工方法および加工装置 |
| CN104932422A (zh) * | 2015-05-28 | 2015-09-23 | 江西洪都航空工业集团有限责任公司 | 一种数控程序刀具路径优化方法 |
| JP2018149646A (ja) * | 2017-03-14 | 2018-09-27 | 三菱電機株式会社 | スクロール部材の加工方法及びスクロール部材の加工装置 |
| CN110961700A (zh) * | 2019-10-31 | 2020-04-07 | 上海航天精密机械研究所 | 一种舱体内腔弧面机器人铣削加工方法 |
-
1997
- 1997-09-25 JP JP26042397A patent/JPH1190773A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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