JP6068772B2 - 複数の砥粒を備えた回転工具の加工方法及び装置 - Google Patents
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Description
−砥粒、又は砥粒の集合の各々の形状、及び/又は
−砥粒、又は砥粒の集合の砥粒の刃の相対位置
を特徴付けるものであり、ここで目標変数は統計変数でもありうる。
−基準線又は基準面に対する砥粒刃43の角度α、β
−砥粒刃43の半径rad1、rad2
−砥粒刃43及び/又は砥粒24の面の幅w又は長さv
21 回転工具
22 方法
23 加工面
24 砥粒
25 結合材
29 計測装置
30 透過光計測装置
31 透過光カメラ
32 入射光計測装置
33 制御装置
34 加工装置
35 レーザ装置
36 加工位置
37 計測位置
38 駆動装置
43 砥粒刃
50 凹部
E 包絡面
END 方法の終了
ER 径方向平面
GI 実変数
GS 目標変数
GS1 第1目標変数
GS2 第2目標変数
GS3 第3目標変数
GS4 第4目標変数
GS5 第5目標変数
GS6 第6目標変数
GF 全接触面
H 高さ
HA 外側目標包絡面
KF 接触面
KF1 接触面の第1値
KF2 接触面の第2値
KF3 接触面の第3値
L レーザビーム
O1 レーザ装置の光軸
O2 入射光計測装置の光軸
O3 透過光計測装置の光軸
R 回転軸
rad 半径
S1 方法の第1ステップ
S2 方法の第2ステップ
S3 方法の第3ステップ
S4 方法の第4ステップ
S5 方法の第5ステップ
SRT 方法の開始
T 奥行
v 長さ
w 幅
x 最小距離
y 長さ
Z 中心
Claims (16)
- 回転軸(R)を有する回転駆動可能な回転工具(21)であって、回転工具(21)の加工面(23)に設けられた少なくとも1つの工具刃又は切削領域を形成する複数の砥粒(24)を含む、回転駆動可能な回転工具(21)を加工するための方法であって、
当該回転工具(21)の回転軸(R)を中心とした回転対称な領域であって、回転対称な内側包絡面(HI)及び回転対称な外側包絡面(HA)により規定され、当該加工面(23)の巨視的な形状を定める、当該回転工具(21)の目標包絡領域(HR)を特定するステップと、
当該外側包絡面(HA)の外側に突き出る、加工及び/又は除去すべき第1砥粒(24a)を決定するステップと、
当該目標包絡領域(HR)に加えて、当該回転工具(21)の切削特性を決定し、個々の当該砥粒(24)及び/又は当該砥粒(24)の集合を特徴付け、当該加工面(23)の巨視的な形状を定める、少なくとも1つの目標変数(GS)を特定するステップと、
個々の当該砥粒(24)及び/又は当該砥粒(24)の集合の、特定された各当該目標変数(GS)に対する実変数(GI)の値を測定するステップと、
各当該実変数(GI)とそれに対応する当該目標変数(GS)とを比較し、当該実変数(GI)と当該目標変数(GS)の間の偏差(D)を算出するステップと、
当該実変数(GI)と当該目標変数(GS)との間の当該偏差(D)が当該偏差(D)の受け入れ可能な許容範囲(TB)の外にある場合に、当該偏差(D)を減少させるように、加工及び/又は除去すべき第2砥粒(24b)を決定するステップと、
当該第1砥粒(24a)が当該外側包絡面(HA)の外側に突き出ないように及び当該第2砥粒(24b)の当該偏差(D)を減少させ、当該偏差(D)が受け入れ可能な許容範囲(TB)内になるように、当該第1砥粒(24a)及び当該第2砥粒(24b)を加工及び/又は除去するステップと
を含む方法。 - 周期的な工程フローを設定し、
加工すべき前記第1及び/又は前記第2砥粒(24a、24b)が存在するか否かを決
定するステップと、
前記第1砥粒(24a)及び前記第2砥粒(24b)を加工及び/又は除去するステップと
を周期的に繰り返すことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記第1砥粒(24a)及び前記第2砥粒(24b)の加工及び/又は除去は、レーザビーム(L)により行い、当該レーザビーム(L)は加工すべき前記回転工具(21)の加工面(23)の位置(36)に向けて方向付けられ及び/又は焦点が合わされている、ことを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
- 前記レーザビーム(L)の光軸(O1)が径方向平面(ER)に対して鋭角を描き、前記レーザビーム(L)は、前記回転工具(21)の前記回転軸(R)と、加工すべき前記位置(36)とを通る、ことを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 前記砥粒の集合(24)に割り当てられた変数の統計的な値が、前記目標変数(GS)として用いられる、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記回転工具(21)の使用に際し加工対象物と当接した状態となることができる、回転軸Rを中心とする包絡面E上の横断面である前記砥粒(24)の接触面(KF)の大きさを、前記目標変数(GS2)として用いる、ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 隣接する2つの前記砥粒(24)の刃(43)の間の距離(x)を、前記目標変数(GS1)として用いる、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記砥粒(24)の数(N)、又は前記砥粒(24)の刃(43)の数(N)を、前記目標変数(GS4)として用いる、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の方法。
- 前記砥粒(24)の刃(43)の長さ(y)、又は前記砥粒(24)の集合の刃(43)の長さ値を、前記目標変数(GS3)として用いる、ことを特徴とする請求項7又は8に記載の方法。
- 前記砥粒(24)の前記接触面(KF)が、前記回転工具(21)の使用の際加工対象物と当接した状態となることができる、前記砥粒(24)の前記表面部分であり、
前記砥粒(24)の集合の全接触面(GF)の大きさを前記目標変数(GS6)として用い、当該全接触面(GF)は、前記砥粒(24)の集合の前記接触面(KF)の大きさの総和である、
ことを特徴とする請求項6乃至9のいずれか1項に記載の方法。 - 切削特性を決定する前記砥粒(24)の幾何学的パラメータを前記目標変数(GS)として用いる、ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記砥粒(24)の高さ(H)、又は前記砥粒(24)の集合の高さの統計値を、前記目標変数(GS6)として用い、当該高さ(H)は、各前記砥粒(24)を囲み、前記砥粒(24)を支える前記回転工具(21)の結合材(25)の外側面から、前記回転軸(R)から最も離れた各前記砥粒(24)の位置までを計測して求める、ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法。
- 定められた前記目標変数(GS)の少なくとも1つは、前記内側及び外側包絡面(HI、HR)に対応する形状を有する、前記回転軸(R)周りの特定の回転対称包絡面(E)から計測される奥行(T)の関数として定められる、ことを特徴とする請求項6乃至12のいずれか1項に記載の方法。
- 前記砥粒(24)を囲み、前記砥粒(24)を支える前記回転工具(21)の結合材(25)に、少なくとも1つの凹部(51)を設ける、ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の方法。
- 少なくとも1つの工具刃又は切削領域を形成する、回転工具(21)の加工面(23)に設けられた複数の砥粒(24)を有する回転駆動可能な回転工具(21)を加工するための装置であって、
当該回転工具(21)の回転軸(R)を中心とした当該記回転工具(21)の目標包絡領域(HR)を定めるように設定した制御装置(33)であって、当該目標包絡領域(HR)は当該回転工具(21)の当該回転軸(R)を中心とした回転対称な領域であって、回転対称な内側包絡面(HI)及び回転対称な外側包絡面(HR)により規定される当該制御装置(33)と、
当該回転工具(21)の実包絡面(HF)を計測するための計測装置(29)であって、当該加工面(23)の同一の計測位置(37)に対して方向付けられた、入射光計測装置(32)及び/又は透過光計測装置(30)を含み、当該計測装置(29)及び/または当該制御装置(33)により、加工及び/又は除去すべき、外側包絡面(HR)の外側に突き出る第1砥粒(24a)を決定し、
当該制御装置(33)は、当該回転工具(21)の切削特性を表し、個々の当該砥粒(24)及び/又は当該砥粒の集合(24)を特徴付ける少なくとも1つの別の目標変数(GS)を定めるようにさらに設定され、
当該計測装置(29)は、各々の場合で、定められた当該各目標変数(GS)について個々の当該砥粒(24)及び/又は当該砥粒の集合(24)の割り当てられた実変数(GI)の値を計測するようにさらに設定され、少なくとも1つの計測された当該実変数(GI)と各々割り当てられた当該目標変数(GS)とを、当該計測装置(29)及び/又は当該制御装置(33)により比較し、
当該実変数(GI)と当該目標変数(GS)の間の偏差(D)を算出し、当該偏差(D)が受け入れ可能な当該偏差(D)の許容範囲(TB)を超える際には、当該偏差(D)を減少させるように、加工すべき第2砥粒(24)を計測装置(29)及び/又は制御ユニット(33)により決定する、
当該計測装置(29)と、
当該第1砥粒(24a)が当該外側包絡面(HA)の外側に突き出ないように及び当該第2砥粒(24b)の当該偏差(D)を減少させ、当該偏差(D)が受け入れ可能な許容範囲(TB)内になるように、当該第1砥粒(24a)及び当該第2砥粒(24b)を加工及び/又は除去する加工装置(34)と
を含む装置。 - 前記加工装置(34)はレーザビーム(L)を発生するレーザ装置(35)として設計され、前記第1砥粒(24a)及び前記第2砥粒(24b)を加工及び/又は除去する、こと特徴とする請求項15に記載の装置。
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