JP2828424B2 - 数値制御による総形工具の加工方法 - Google Patents
数値制御による総形工具の加工方法Info
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Description
ヤ放電加工機を用いて予め前加工した総形エンドミルや
総形ヘールバイト等の工具素材の刃先形成部分に所望の
切刃形状および逃げ面を数値制御プログラムに従う放電
加工法により加工を行うための数値制御による総形工具
の加工方法に関し、特にゴム金型等の加工に当たって普
通のエンドミルで加工できない形状の溝加工を行うのに
使用する総形エンドミルや総形ヘールバイトの加工、製
作に適用して、得るべき所望の切刃形状と逃げ面の加工
を行う総形工具の加工方法に関する。
削加工方法で製造する場合に、普通のエンドミルでは加
工できない形状の溝加工を有した金型を製造しなければ
ならない場合が多多発生している。このような場合に
は、総形エンドミルを用いたフライス加工方法、総形ヘ
ールバイトを用いたヘール加工方法が従来から遂行され
ている。
イト等の総形工具は、得るべき所望の切刃形状を総形工
具の切刃部分に有することが必要とされ、従って総形工
具の切刃部の加工、製作には、従来から種々の加工方法
が提案され、実用化されている。例えば、予め前加工し
た総形工具の工具素材の切刃部分にプロファイルグライ
ンダを用いて研削加工法で得るべき所望の切刃形状や逃
げ面を加工、製造する方法が用いられていた。
削工具を始め、種々の工具の刃部を加工する方法が提案
されている。例えば、特開平7−299632号公報
は、カッターヘッドの外周部分に形成した複数の保持溝
内に各々が刃部を有した複数のカッターブレードを組付
けた総形フライスの該カッターブレードを個々に、ワイ
ヤ放電加工によりワイヤ電極を傾けたり、カッターブレ
ードを傾斜させた状態で形状加工を行って製作するワイ
ヤ放電加工方法を開示している。
円筒状のマンドレル体に多数の円盤状のディスクカッタ
ーをマンドレル軸方向に等間隔に、かつ平行共軸に備え
たマルチ・ディスク・カッターを製造するときに、円筒
状のマンドレル素材を流体浴中で回転させ、そのマンド
レル素材に多数の長尺ワイヤを接線方向に整列させて両
者間に電圧パルスを印加し、電気腐食、つまり放電加工
をおこなって円筒状マンドレルに多数の溝を切り込み、
溝間にカッター刃を形成する方法を開示している。
イヤ電極走行経路をワークの加工形状に対応した形状に
して、ワーク、特にR座付きパンチのようなプレス加工
に用いるパンチの先端刃部の形状をワイヤ放電加工によ
り加工する方法を開示している。
従来の技術に係る総形工具およびその他の種々の工具の
加工方法は、ゴム金型等の製造に当たり、普通のエンド
ミルで加工できない形状の溝、例えば、溝底にエンドミ
ル先端の刃では切削できない断面形状や切削困難な断面
形状を有した部分が存在したり、複数の溝における各溝
毎に断面形状を異にする等の場合に使用する総形エンド
ミルや総形ヘールバイトにおける得るべき所望の切刃形
状を加工する場合には、そのまま適用できない種々の問
題点を有している。
により研削加工を行う場合には、グラインダ、つまり砥
石を被研削域に切り込んで行く必要があるが、砥石の幅
よりも狭い溝ではもちろん、加工が不可能であり、また
溝の幅寸法に応じて砥石を適切に交換する必要がある。
しかも、熟練した作業者の手動操作により研削加工を行
っているが、複雑な形状の場合には、正確な所望形状を
得ることが困難であった。
示されたワイヤ放電加工方法によるカッターブレードの
加工方法では、総形フライスの複数のカッターブレード
を次々に加工する過程で、カッターヘッドの軸心回りの
角度割り出しと位置決めとを行う手段を持たないため、
カッターヘッドにカッターブレードを取り付けた状態の
まま加工することが不可能であり、故に、複数の刃数の
総形エンドミルの切刃形状を加工することは不可能であ
る。
示された工具の加工方法は、多数の等間隔、平行共軸の
研磨カッターディスクを加工することに特徴を有したも
のであることから、切刃に傾斜部分や特殊形状を加工す
ることはなく、故に、テーパ加工機能を駆使することが
ないため、総形工具の所望形状の切刃形状および逃げ面
の加工には適用できない不具合がある。
されたワイヤ放電加工装置によりR座付きパンチを加工
する方法では、いわば、当該パンチ加工の専用機として
形成された加工装置により加工するものであるから、こ
れを用いて側面に切刃形状を持つ総形エンドミルや総形
ヘールバイトの加工をすることは不可能である。上述の
ような従来技術に鑑みて、近時の金型、特にゴム金型の
製造に用いられて、金型成形で製造される成形製品の形
状需要に従う得るべき所望形状の切刃形状を有した総形
エンドミルや総形ヘールバイトの刃先部分を高精度、高
能率で加工することができる工具加工方法の提供が要請
されている。
るべき所望形状の切刃形状を持った総形工具の切刃部形
状を高精度にかつ、高能率で自動加工することができる
総形工具の加工方法を提供せんとするものである。
径、工具長等に応じた基本形状を前加工した総形工具の
素材の切刃形成部分に得るべき所望形状の切刃形状と逃
げ面とを加工するために、テーパ加工機能と割り出し位
置決め可能な回転割出軸とを有したワイヤ放電加工機を
用意し、同ワイヤ放電加工機の回転割出軸に上記総形工
具の素材をワークとして装着し、予め得るべき所望形状
の切刃形状に応じて作成された数値制御プログラムに刃
数や逃げ角等の加工データをも取り入れた刃先部の加工
プログラムに基づいて、ワイヤ電極とワークとの相対的
な移動を制御することにより放電加工により総形工具の
切刃形成部分に切刃と逃げ面との加工を連続して自動的
に遂行するものである。
切刃形状を持った総形工具の刃先部の形状を加工する方
法において、前記総形工具に形成する所望の切刃形状と
2番逃げ面形状とを含む刃先部の形状の加工プログラム
を予め作成し、割出し位置決め可能な回転割出軸とテー
パ加工機能を有した数値制御ワイヤ放電加工機を用い、
予め工具径、工具長に応じた基本形状をシャンク部や刃
部に前加工した前記総形工具の工具素材を用意し、前記
工具素材のシャンク部を前記回転割出軸のワーク取付部
に装着し、前記予め作成した加工プログラムを実行し前
記工具素材に前記総形工具の切刃形状の加工を行う切刃
加工工程と、前記2番逃げ面形状の加工を行う逃げ面加
工工程とを連続的にワイヤ放電加工により行う数値制御
による総形工具の加工方法が提供される。
値制御による総形工具の加工方法によれば、切刃形状が
種々異なる断面形状を有する場合にも、或いは、刃溝の
底部に普通のエンドミルで所望の形状に加工することが
できない鋭角部分の隅部断面形状を有している場合やプ
ロファイルグラインダでは繰り返しグラインダを交換し
ながら加工を進捗させなければならない複雑な刃溝形状
を有した総形工具を加工対象とする場合でも1回の段取
りを行うだけで所望の切刃形状に加工することが可能に
なるのである。故に、高能率に加工を進捗させることが
できるのである。しかも、逃げ面の加工、例えば、1番
取り、2番取りによる2段の逃げ面を、切刃形状を形成
する切刃加工工程で切刃の形成と逃げ面の1番取りとを
続けて実行し、更に連続して実行される逃げ面加工工程
において逃げ面の2番取りを実行するように、二つの加
工工程に分けて加工することもワイヤ電極とワークとの
相対的な角度を傾けてテーパ加工をすることにより、簡
単に達成し得る利点を有し、総形工具の加工の簡便性を
向上させることができるのである。
製造に適した総形エンドミルおよび総形ヘールバイトの
何れであって容易に本発明の加工方法を適用して製作す
ることができる。
施形態に基づいて、更に詳細に説明する。図1は、本発
明に係る数値制御による総形工具の加工方法によって製
作、加工された種々異なる断面形状の切刃形状を有した
2枚刃の総形エンドミルの正面図と同総形エンドミルに
よりワークに切削加工される加工形状の断面図、図2
は、図1のA−A線から見た総形エンドミルの断面図、
図3は、本発明に係る数値制御による総形工具の加工方
法を実施するために用いられるワイヤ放電加工機、特
に、ワイヤ電極が垂直方向に走行する領域でワークとの
間で放電加工を遂行する実施形態のワイヤ放電加工機と
ワークの取付け状態を図示した正面図と基本構成のブロ
ック図、図4は図3の矢印Bの方向から見た側面図、図
5は、ワイヤ放電加工機の数値制御・電源装置に設けら
れたディスプレイ画面の表示データの一例を示す略示
図、図6は、図3に示すワイヤ放電加工機に具備された
顕微鏡を通して2枚刃の総形エンドミルの底面形状を目
視した場合の工具端面状態を示す顕微鏡視野図であり、
(a)が総形エンドミルの前加工素材のすくい面加工が
正しく行われた場合の顕微鏡十字線とすくい面との関係
を示した図、(b)は総形エンドミルの前加工素材のす
くい面加工が不足して顕微鏡十字線とすくい面との間に
不一致がある場合の図である。図7は、本発明による総
形工具の加工方法によって製作、加工された切刃形状を
有する側面加工用の総形ヘールバイトの例を示した図で
あり、(a)は正面図、(b)は同(a)図の矢印Cの
方向から見た底面図、図8は、本発明による総形工具の
加工方法によって製作、加工された底面加工用の総形ヘ
ールバイトの形状と同総形ヘールバイトによりワークに
加工された加工溝の形状を示す斜視図、図9は、本発明
に係る数値制御による総形工具の加工方法を実施するた
めに用いられるワイヤ放電加工機、特に、ワイヤ電極が
水平方向に走行する領域でワークとの間で放電加工を遂
行する実施形態のワイヤ放電加工機とワークの取付け状
態を図示した正面図である。
る総形工具の加工方法により製作、加工された総形工具
の一例である総形エンドミル10が図示されており、こ
の総形エンドミル10はシャンク部12と、そのシャン
ク部12の先端領域に設けられる切刃形成領域14とを
有し、後者の切刃形成領域14には2枚刃の切刃16
と、夫々の切刃16に対応して設けられるすくい面18
とを有し、図示例では、一方のすくい面18が図示に現
れた状態で示されている。このような総形エンドミル1
0をワークWに予め形成した孔内に送り、その長尺方向
の軸心の回りに矢印Mで示す方向に回転させると、ワー
クWの孔の側面は総形エンドミル10の切刃16の形状
に対応した断面形状を有する溝20が切削、加工される
のである。
10の切刃16は刃溝底の断面が鋭角形状部16aや、
円弧形状部16b、台形形状部16c等の種々、異なる
形状を有し、切刃16の形状をシャンク部12とすくい
面18のみが予め前加工された工具素材の切刃形成領域
14に得るべき所望形状の切刃として切刃16を加工、
製作することは、既述した従来の加工方法では略不可能
であり、因って、これを高加工能率で達成すべく本発明
による数値制御による総形工具の加工方法によって達成
するものである。なお、図2は、図1のA−A線から見
た断面図であって、総形エンドミル10の切刃16にお
ける台形形状部16cにおいて断面したものであり、2
枚刃の切刃16、16に対応してすくい面18、18を
有し、更に本発明の加工方法によって加工、製作された
1番逃げ面17と2番逃げ面19との両者が設けられて
いる様子を示している。なお、後述するワイヤ放電加工
機によるワイヤ放電加工時に工具素材に対して放電加工
を施すワイヤ電極30が1番逃げ面17と2番逃げ面1
9とで異なる方向に走行することを示している。
例とする総形工具を加工、製作するために用いられるワ
イヤ放電加工機の一例、特に、ワイヤ電極30が垂直方
向に走行する構造を有したワイヤ放電加工機と、本発明
に係る総形工具の加工を実施するためのシステム構成を
図3、図4を参照して説明する。図3、図4において、
本実施形態のワイヤ放電加工機は、基本構造部としてベ
ッド32、コラム34、このコラム34により支持され
たクイル36、上記ベッド32上に設けられたワーク取
付台38とを備え、クイル36はY軸スライダ40を介
してY軸方向(図3の紙面に垂直な方向)に、また同Y
軸スライダ40の上部のX軸スライダ42を介してY軸
に直交したX軸方向に、上記コラム34に対して相対的
に摺動移動可能に設けられている。また、クイル36は
上記のX軸、Y軸と直交したZ軸方向にも所要に応じて
摺動変位が可能に設けられているのである。クイル36
は、その下端にワイヤ電極30の走行を案内する上ヘッ
ド44を有し、この上ヘッド44と上下に対向した下ヘ
ッド46は、上記X軸スライダ42と連設、形成されコ
ラム34(図4の点線表示を参照)の前面からワーク取
付台38の内部に向けて水平方向に突出したアーム48
の上端に保持されている。同アーム48は、X軸スライ
ダ42と連設されることによりX軸、Y軸方向へ一体と
なって移動可能である。故に、上下ヘッド44、46を
X軸方向、Y軸方向に一体移動させて、両ヘッド間に張
設されたワイヤ電極30を常時、垂直姿勢に維持させる
ことができるのである。図3に破線で示した長孔部分は
アーム48が突出し、かつ、X軸、Y軸方向の移動を許
容するために設けられた空間領域である。
ワイヤ電極供給源(例えば、ワイヤ電極ボビン)からガ
イドローラやテンションローラ等の周知のワイヤ送りロ
ーラ系を経て上ヘッド44から下ヘッド46に向けて走
行し、この走行の間にワーク取付台38に保持されたワ
ークWとの間で放電現象を利用したワイヤ放電加工を遂
行するのである。
のワーク取付台38の一端に設けられた後述する回転割
出装置50が有するチャック52に総形工具の工具素材
をワークWとして掴持、保持し、このワークWとの間で
ワイヤ電極30が相対移動しながら放電加工を遂行し、
かつ後述するように、ワイヤ電極30の走行方向を垂直
方向から傾けるテーパ加工作用をも遂行することによ
り、ワークWの切刃形成部14に対して切刃16や1番
逃げ面17、2番逃げ面19を加工するのである。
ド44、46の間を走行するワイヤ電極30を垂直走行
姿勢に維持した状態でワーク取付台38に保持されたワ
ークWに対して直交2軸のX軸、Y軸方向に相対移動す
ると共に、X軸スライダ42に対してU軸スライダ56
を介してX軸と平行なU軸方向に移動変位可能に、かつ
V軸スライダ58を介してY軸と平行なV軸方向に移動
変位可能に設けられている。つまり、このクイル36の
U軸方向の移動変位とV軸方向の移動変位とは同クイル
36に保持された上ヘッド44をアーム48に保持され
た下ヘッド46に対する相対変位動作として遂行され、
故に、上ヘッド44から下ヘッド46に向けて走行する
ワイヤ電極30は垂直方向から傾斜するようになる(図
4に示した傾斜されたワイヤ電極30を参照)。そし
て、このようにワイヤ電極30を傾斜させた状態でワー
クWとの間に相対移動を付与すると、ワークWには垂直
面に対して傾いた傾斜面、つまりテーパ面が形成される
ことからU軸スライダ56、V軸スライダ58を備えた
ワイヤ放電加工機はテーパ加工機能を有したワイヤ放電
加工機と定義されるのである。
置された回転割出装置50、すなわち、X軸と平行な水
平軸線の回りに割出回転が可能な回転割出装置50に備
えられたチャック52に予め前加工された総形工具10
の工具素材としてのワークWのシャンク部12を把持さ
せ、故にワークWを回転割出装置50の回転軸線の回り
に割出回転させ得る状態で装着するのである。
ヤ放電加工機ではクイル36の下端に適宜のブラケット
腕60aを介して保持された顕微鏡60を有し、この顕
微鏡60は回転割出装置50の回転軸線に一致させ得る
ように設けられた十字線を顕微鏡視野内に有し、この顕
微鏡60を介して回転割出装置50のチャック52に装
着されたワークWを目視すると、正しく装着されたワー
クWの中心が上記の十字線の交点に一致して見ることが
できるように具備されている。上記顕微鏡60はクイル
36に設けることにより、実質的に回転割出装置50の
回転中心に対してX軸、Y軸、Z軸の3軸方向に移動可
能であり、従ってチャック52にワークWを装着する前
に、予め回転割出装置60の回転中心に十字線の交点を
目視で調節、一致させ、その後にワークWを装着するこ
とにより顕微鏡60の視野内の十字線の交点を基準にワ
ークWの形状、寸法等の計測を行うことができることは
言うまでもない。
置50をX軸と直交するY軸と平行な水平軸線の回りに
割出回転が可能なように載置してよく、この場合、クイ
ル36の下端に保持された顕微鏡60は、回転割出装置
50の回転軸心に一致させ得るように設ける必要があ
る。なお、上述した上、下ヘッド44、46間を走行す
るワイヤ電極30とワーク取付台38の回転割出装置5
0に設けられたチャック52に装着されるワークWとの
間で遂行されるワイヤ放電加工は、一定の加工槽64の
内部を加工領域として遂行され、また、ベッド32の内
部には点線で図示されたベッドタンク66が設けられ
て、このベッドタンク66から加工液が図示されていな
い配管系を経て上、下ヘッド44、46および加工槽6
4内に供給されて加工領域で冷却、除塵等の用途に使用
され、かつ適宜に冷却、浄化されてベッドタンク66へ
回収される構成となっている。
工機は、また図示の数値制御・電源装置70を具備し、
放電加工電力の供給と共に放電加工の数値制御が行われ
るシステム構成を備えている。数値制御・電源装置70
は、内部にワークWに対して所望の切刃形状や逃げ面の
加工を実行するための数値制御プログラム、総形エンド
ミル10の刃数、逃げ面のテーパ角度、切刃16の刃厚
等の加工データを入力するための加工データ入力手段7
2、入力された上記加工データや個々のワークWの加工
条件、例えば材質、オフセット量等並びにワイヤ放電加
工機の各可動部分に対する基本動作指令等を含めた基本
システムプログラム等を登録、記憶する記憶手段74、
演算手段を有して入力された加工データ等からワークW
に対して数値制御による所定の放電加工作用を実施する
ための加工プログラムを作成、実行するプログラム実行
手段76、プログラム実行手段76から出力された数値
制御による加工プログラムに従ってワイヤ放電加工機の
各可動部分、つまり、Y軸スライダ40、X軸スライダ
42、クイル36、U軸スライダ56、V軸スライダ5
8、回転割出装置50、ワイヤ電極30の走行機構(図
示略)等にワークWの切刃形状や逃げ面の放電加工に必
要な移動々作を実行させる移動制御指令を形成、送出す
る移動制御手段78とを具備して構成されている。
用いてワークWに得るべき所望形状を有した切刃16を
加工し、1番、2番の逃げ面17、19を加工するには
先ず、予め総形エンドミル10の基本形状としての所定
の径、長さを有したシャンク12、所定の長さの切刃部
外形、すくい面18等が加工された工具素材をワークW
としてワイヤ放電加工機の回転割出装置50におけるチ
ャック52に軸線を水平にして装着する。この段階で、
ワークWに前加工段階で形成されたすくい面18と素材
外径との交点を顕微鏡60の視野内の十字線に一致させ
てワークWの正確な設定位置を確立する。この正確な設
定位置の確立状態が図6の(a)に図示されている。
ータ入力手段72から予め作成されている総形エンドミ
ル10の上述した加工データを入力し、かつ、ワークW
の材質や前加工段階の素材の形状、寸法を顕微鏡60を
介して計測することにより得た設計値に対する誤差値等
に応じたオフセット量を入力する。入力された加工デー
タ等は、数値制御・電源装置70のディスプレイ画面上
に図5に示すように表示され、このディスプレイ画面上
の表示データを確認してから切刃形状および逃げ面の加
工プロセスが開始される。
グラム実行手段76が入力された加工データやワークW
のデータ、基本システムプロセス等に基づいて同ワーク
Wに対して実行すべき数値制御による加工プログラムを
作成し、実行すべく移動制御手段78に加工プログラム
を送出する。このとき、移動制御手段78は、上述した
諸可動部分を移動させる移動指令を順次に送出して数値
制御プログラムに基づく加工開始点からワイヤ電極30
とワークWとの間の放電加工を開始せしめ所望の切刃形
状に従う加工軌跡をたどる放電加工を進捗させる。
するワイヤ電極30と回転割出装置50のチャック52
に装着されたワークWとの間では、X軸、Y軸の両直交
軸方向の相対移動を合成することにより直線軌跡、曲線
軌跡に沿って加工を進捗させることが可能であり、ま
た、回転割出装置50によりワークWに割出回転を付与
することにより、2枚刃、3枚刃等の刃数に応じてワー
クWの切刃形成部14を所定の加工位置に位置決めし、
放電加工を進捗せしめることができるのである。
自在に細い線材形状のワイヤ電極30とワークWとの間
で放電加工を進行させるワイヤ放電加工において、所望
の切刃形状に応じて予め作成した数値制御プログラムに
より決定される所定の加工軌跡をたどり、加工を進捗さ
せることが可能であることから、図1に示した鋭角の切
刃溝16a、円弧状の隅角溝16b、台形状の隅角溝1
6c等の種々異なる刃溝形状についても何ら支障なく、
加工を進捗させることができるのである。
52の割出回転も切刃形状の加工の進行に合わせて自動
的に付与されるので、2枚刃あるいは3枚刃等の複数の
刃数を有した総形エンドミル10でも自動的に各切刃1
6に就いて切刃形状の加工が遂行されるのである。更
に、切刃形状とは別にU軸、V軸の移動をクイル36に
付与することにより上ヘッド44を下ヘッド46に対し
て相対変位させ、その結果ワイヤ電極30を垂直走行姿
勢から傾け、ワークWに対してテーパ加工を施すことが
可能となり、故に、このテーパ角度を予め加工データ入
力手段72から入力したテーパ角度データに一致させる
ことによって、所望の1番、2番等の逃げ角度を有した
逃げ面17、19を加工、製作することができるのであ
る。
イヤ放電加工機に顕微鏡60を具備し、従って2枚刃の
総形エンドミル10の加工に当たり、ワークWを回転割
出装置50のチャック52に装着したとき、総形エンド
ミル10の工具素材が前加工段階で正しく加工されてい
れば、同素材の外径とすくい面18との交点が顕微鏡の
視野内の十字線に対して、図6の(a)で示すように線
上に正しく整合し、このようにワークWの軸心回りの初
期位置を正確に確立しておくことにより、数値制御によ
る切刃形状の放電加工は常時、ワークWの一定位置から
開始され、高精度の切刃加工、製作が実現される。更
に、回転割出装置50によりワークWに180°の割出
回転を単純に付与すれば、2枚刃の総形エンドミル10
における2枚の切刃16が正しく合同に加工され、高精
度の2枚刃総形エンドミルを加工できる。
加工段階で、例えば、すくい面18の加工時の切除量が
不足して前加工に誤差を含んで加工されたとしても、元
々、この種の前加工段階における加工誤差量は大きな誤
差ではないことから、工具素材の外径とすくい面18と
の交点が顕微鏡の視野内の十字線に対して図6の(b)
に示すように、線上に正しく整合しないような場合で
も、各切刃16を加工、製作する段階で、上記素材の外
径とすくい面18との交点を顕微鏡60の視野内の十字
線に一致する位置まで意識的に回転割出装置50の回転
でワークWを軸心回りに回転させ、十字線上に一致させ
た位置を初期位置に確立、設定して切刃16や1番、2
番の逃げ面17、19の加工を遂行すれば、やはり2枚
の切刃16は全く合同に切刃形状を有して高精度に加工
をすることができるのである。
工具の加工方法によって加工、製作される他の総形工具
の実施形態として総形ヘールバイト80の切刃形状を図
示している。同図7において、総形ヘールバイト80
は、ヘール加工装置の主軸に装着されるシャンク部82
と切刃形成部分84に形成された切刃86及びすくい面
88とを有した工具構造を有し、切刃86はその切刃先
の裏面側に逃げ面87を有している。このような総形ヘ
ールバイト80を用いてワークWに得るべき所望形状の
溝を加工する際には、図8に示すように、ヘール加工装
置の主軸90にシャンク部82を装着、固定し、他方、
ヘール加工装置のワークテーブル(図示略)にワークW
を搭載、固定し、主軸90とワークテーブルとの間で互
いに直交するX軸、Y軸両方向の相対移動により総形ヘ
ールバイト80による切削加工を進行させる構成を有
し、図8には矢印Nで示す方向に切削加工が進行し、ワ
ークWの表面に総形ヘールバイト80の切刃86の形状
に応じた加工溝92を加工している状態を図示してい
る。シャンク部82には切削抵抗を吸収するスリット8
1が設けられるが、同スリット81は総形ヘールバイト
80の工具素材の前加工の段階で加工、製作されてい
る。
に沿った下方向に下動させて総形ヘールバイト80に切
り込み送りを付与し得ると共に、縦軸線回りにC軸回転
させることにより、総形ヘールバイト80を直線のみな
らず、曲線方向にも移動させて曲線軌跡に沿って加工溝
92を形成することができるのである。この場合に、図
7に示すように、総形ヘールバイト80の切刃86が切
刃形成部分84の側面領域に種々形状の異なる切刃形状
を有する場合には、上述したヘール加工装置により総形
ヘールバイト80を加工運動させることによって、ワー
クWの凹所の側壁面に沿って切刃86の形状に対応した
加工溝を形成することも可能となるのである。
の切刃86と逃げ面87を有した総形ヘールバイト80
を既述した図3、図4に示すワイヤ放電加工機で数値制
御により放電加工する場合には、総形エンドミル10の
場合と同様に、総形ヘールバイト80の工具素材に予め
すくい面88を形成し、回転割出装置50のチャック5
2に工具素材をワークWとして装着する。このときに、
図7に示すようにシャンク部82が既述した総形エンド
ミル10の円筒形シャンク部12と異なり、角形シャン
ク部82を有しているが、この場合には適宜の円筒外形
を有した治具を用いる等により、チャック52に装着す
ることにより、何らの支障もなく角形シャンク部82を
有するワークWを装着することができる。
視野内の十字線における水平線に一致させて初期位置を
設定、確立してから、数値制御プログラムに従って既述
の総形エンドミル10の切刃16や逃げ面17を同様に
加工することができる。特に、逃げ面87の形成では、
ワイヤ電極30を垂直方向の走行方向から加工データと
して入力される所望の逃げ角に応じた傾き角度(テーパ
角度)を付与した状態で走行させ、所望の切刃形状の加
工をX軸、Y軸の相対移動により既述と同様に遂行すれ
ば、簡単に、図7(a)に示す種々の異なる切刃形状を
有する総形ヘールバイト80を高能率に、かつ1回の段
取りだけで自動的に進捗させ、加工を完成させることが
可能となる。
制御により総形エンドミル10、総形ヘールバイト80
等の総形工具をワイヤ放電加工機を用いて数値制御によ
り加工する場合を説明し、特に、ワイヤ電極30を垂直
方向に走行するワイヤ放電加工機を用いて遂行する場合
に就いて説明したが、使用するワイヤ放電加工機は、図
3および図4に示したワイヤ電極30の垂直方向の走行
方式に限るものではなく、次に、図9に図示する水平方
向のワイヤ電極30の走行方式を有したワイヤ放電加工
機を用いて得るべき所望形状の切刃形状を有した総形工
具を加工することも可能である。
ヤ放電加工機は、ベッド100、このベッド100上に
立設されたコラム102、このコラム102の中央部に
設けられたワークベース104、同ワークベース104
から突出形状で設けられ、縦方向(Y軸方向)と該Y軸
方向と直交した図9の紙面に垂直なX軸方向に移動が可
能なワークヘッド106、このワークヘッド106の下
端部に設けられた縦軸(B軸)回りの旋回をチャック1
10を介して後述のワークホルダ112に付与する旋回
台108、コラム102の下方部から水平方向に加工槽
120内に突出したアームの先端に保持されているワイ
ヤ電極30のガイド用の左、右ガイド114、116、
後述するワイヤ送り機構によって走行駆動されるワイヤ
電極30を使用済み後に案内、回収するようにベッド1
00上に設けられたワイヤ回収筒122、同ワイヤ回収
筒122により回収された使用済みのワイヤ電極30を
受容する使用済ワイヤ収納装置124等を具備してい
る。なお、上記の左、右ガイド114、116における
本実施形態では、左ガイド114が図示のように縦方向
のV軸方向と該V軸方向と直交するU軸方向に移動変位
可能に設けられ、後述のようにワークWに対して、所
謂、テーパ加工を施す場合に用いるために設けられてい
る。また、右ヘッド116は図示のようにX軸、Y軸と
直交した水平なZ軸方向に例えば、ワークWの外径寸法
の大小に応じて左、右ヘッド114、116間の距離を
調節するための移動変位をさせ得るように設けられてい
る。
給ボビン130から送り出されるワイヤ電極30をガイ
ドローラ131、132を経てワイヤ繰出装置133の
ワイヤ繰出ローラ134に送給する機構を有している。
また、ワイヤ繰出装置133、ワイヤ繰出ローラ134
とエンドレスベルト135との間で挟持された状態のワ
イヤ電極30に対し、ワイヤ繰出モータM1の駆動によ
り繰出力を付与し、更に、下方のダンシングローラ13
6の領域でスイングアーム138を介してワイヤ張力調
整錘139により走行するワイヤ電極30に対してワイ
ヤ張力の調整作用を付与し、次いでガイドローラ137
を経て、ワイヤ送給装置140に送る構成を有してい
る。
ム138の揺動支軸上に取付けられて同スイングアーム
138の揺動角を検出してワイヤ繰出ローラ134を駆
動する上記駆動モータM1を制御して、下流側のダンシ
ングローラ136に向かうワイヤ電極30の繰出量を制
御し、ワイヤ張力を一定に保持している。ワイヤ送給装
置140に達したワイヤ電極30は、同ワイヤ送給装置
140の内部でワイヤ送給ノズル141を経て所定の走
行方向に向けて送り込まれ、押付ローラ142、143
を経る間に既述の左、右ヘッド114、116に対して
押付作用を受けて、正しく水平方向の走行姿勢を維持す
るように案内される。ワイヤ電極30は、左、右のヘッ
ド114、116の間を水平走行する間にホルダ112
に保持された総形工具の工具素材であるワークWとの間
で加工槽120内で放電加工を遂行し、その後、牽引ロ
ーラ144、ピンチローラ145による牽引力を受けて
既述したワイヤ回収筒122に向けて、牽引、指向され
る構成を有している。
イヤ電極30に対してワイヤ送給ノズル141に向けて
ワイヤ送りローラ140a、ピンチローラ140bを経
て送り込むワイヤ送り駆動モータM2が、上記ワイヤ送
りローラ140aの駆動モータとして設けられており、
また、同様の駆動モータM3が牽引ローラ144とピン
チローラ145と駆動するように設けられている。
平走行方式の構造を有したワイヤ放電加工機によって
も、ワイヤ電極30とワークヘッド106のホルダ11
2に保持された総形工具のワークWとの間で放電加工を
進行させることが可能であり、しかも放電加工は、ワー
クWとワイヤ電極30との間で、X軸、Y軸の両軸方向
における相対移動により同ワークWに対して所望の切刃
形状に応じた加工軌跡を数値制御プログラムに基づいて
進捗させることが可能であることから、既述した前実施
形態のワイヤ電極30が垂直走行方式のワイヤ放電加工
機を使用する場合と同様に、総形工具の切刃を得るべき
所望の切刃形状となるように加工、製作することができ
るのである。しかも、ワークヘッド106の旋回台10
8の旋回駆動によりチャック110を介してホルダ11
2に保持したワークWに縦軸線回りの旋回を付与するこ
とができるから、この旋回角度を割出角度に用いれば、
2枚刃、3枚刃等の複数の切刃を有する総形エンドミル
10を加工、製作する場合にも何ら支障なく、高精度に
切刃形状の自動加工を達成することができる。
U軸またはV軸方向に移動変位させてワイヤ電極30の
走行方向を水平方向から下方又はワークW側へ傾けてワ
イヤ放電加工を遂行させれば、テーパ加工が可能とな
り、従って総形工具の逃げ面を数値制御により加工する
ことが可能となる。なお、上述した図9に示すワイヤ電
極30の水平走行方式のワイヤ放電加工機を用いる場合
において、ワイヤ放電加工機が上述したコラム102か
らワークベース104を介して水平に突出したワークヘ
ッド106における縦形配置のチャック110、ホルダ
112にワークWを装着し、ワークヘッド106のX
軸、Y軸、チャック110およびホルダ112の割出旋
回を介してワークWをワイヤ電極30に対して相対的に
移動させるようにした構成は、別の構成とすることも可
能である。
槽120内部に水平面内でX軸、Y軸の直交両軸方向へ
スライダ機構を介して移動可能に設けたワークテーブル
にワークWの保持用のチャックを設け、また同ワークテ
ーブルを縦軸回りに割出旋回可能に設けておけば、同様
に総形工具の切刃部に得るべき所望切刃形状を放電加工
し、かつ逃げ面をテーパ加工により加工、形成すること
が可能なことは容易に理解できよう。
なように、本発明によれば、事前に工具径、工具長等に
応じた基本形状を前加工した総形工具の素材の切刃形成
部分に得るべき所望形状の切刃形状と逃げ面とを加工す
るために、テーパ加工機能と割り出し位置決め可能な回
転割出軸とを有したワイヤ放電加工機を用意し、同ワイ
ヤ放電加工機の割出回転軸に上記総形工具の素材をワー
クとして装着し、予め得るべき所望形状の切刃形状に応
じて作成された数値制御プログラムに基づいて、ワイヤ
電極とワークとの相対的な移動を制御することに従って
放電加工により総形工具の切刃形成部分に切刃と逃げ面
との加工を連続して自動的に遂行するものであるので、
得るべき切刃形状が複雑な形状であったり、2枚刃ある
いは3枚刃等の複数の切刃を持つ総形エンドミル等の総
形工具の加工においても、1回の段取りで自動的に切
刃、逃げ面の加工、製作を終了させることが可能であ
り、従って、加工工程の連続性に基づく高能率で、しか
も総形工具の加工、製作を自動加工により達成できると
言う効果を得ることができる。
することにより逃げ面の1番、2番取り加工や必要に応
じて工具の不要個所の切除をも容易に行うことができる
のである。更に、細いワイヤ電極をワークの細隙域内に
侵入させて走行させることもできることから、従来のグ
ラインダ(砥石)を用いた研削加工では加工が不可能で
あった細溝形状の切刃溝をも自在に加工可能である点で
著しい加工性能の向上効果が得られるのである。また、
従来のプロファイルグラインダを用いた場合にはとか
く、熟練作業者に頼る加工方法となっていたが、本発明
による数値制御によるワイヤ放電加工機を制御した加工
方法では、特定の熟練者を必要とせず、故に、総形工具
の製作時間の短縮を図ることも可能となった。
法によって製作、加工された種々異なる断面形状の切刃
形状を有した2枚刃の総形エンドミルの正面図と同総形
エンドミルによりワークに切削加工される加工形状の断
面図である。
図である。
法を実施するために用いられるワイヤ放電加工機、特
に、ワイヤ電極が垂直方向に走行する領域でワークとの
間で放電加工を遂行する実施形態のワイヤ放電加工機と
ワークの取付け状態を図示した正面図と基本構成のブロ
ック図である。
置に設けられたディスプレイ画面の表示データの一例を
示す略示図である。
鏡を通して2枚刃の総形エンドミルの底面形状を目視し
た場合の工具端面状態を示す顕微鏡視野図を示してお
り、(a)が総形エンドミルの前加工素材のすくい面加
工が正しく行われた場合の顕微鏡十字線とすくい面との
関係を示した図、(b)は総形エンドミルの前加工素材
のすくい面加工が不足して顕微鏡十字線とすくい面との
間に不一致がある場合の図である。
作、加工された切刃形状を有する側面加工用の総形ヘー
ルバイトの例を示した図であり、(a)は正面図、
(b)は同(a)図の矢印Cの方向から見た底面図であ
る。
作、加工された底面加工用の総形ヘールバイトの形状と
同総形ヘールバイトによりワークに加工された加工溝の
形状を示す斜視図である。
法を実施するために用いられるワイヤ放電加工機、特
に、ワイヤ電極が水平方向に走行する領域でワークとの
間で放電加工を遂行する実施形態のワイヤ放電加工機と
ワークの取付け状態を図示した正面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 得るべき所望形状の切刃形状を持った総
形工具の刃先部の形状を加工する方法において、 前記総形工具に形成する所望の切刃形状と2番逃げ面形
状とを含む刃先部の形状の加工プログラムを予め作成
し、 割出し位置決め可能な回転割出軸とテーパ加工機能を有
した数値制御ワイヤ放電加工機を用い、予め工具径、工具長に応じた基本形状をシャンク部や刃
部に前加工した前記総形工具の工具素材を用意し、前記
工具素材のシャンク部を前記回転割出軸のワーク取付部
に装着し、 前記予め作成した加工プログラムを実行し前記工具素材
に前記総形工具の切刃形状の加工を行う切刃加工工程
と、前記2番逃げ面形状の加工を行う逃げ面加工工程と
を連続的にワイヤ放電加工により行うことを特徴とする
数値制御による総形工具の加工方法。 - 【請求項2】 前記総形工具が総形エンドミルである請
求項1に記載の数値制御による総形工具の加工方法。 - 【請求項3】 前記総形工具が総形ヘールバイトである
請求項1に記載の数値制御による総形工具の加工方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8080259A JP2828424B2 (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | 数値制御による総形工具の加工方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH09267220A JPH09267220A (ja) | 1997-10-14 |
JP2828424B2 true JP2828424B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=13713324
Family Applications (1)
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- 1996-04-02 JP JP8080259A patent/JP2828424B2/ja not_active Expired - Lifetime
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