JP6110079B2 - 高信頼性の切削加工方法、およびこれを用いた切削ツールを含む装置 - Google Patents
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Description
・切削ツールは、第1の回転軸の周りに連続的に回転し、
・ワークピースは、切削ツールと同期して、第2の回転軸の周りに連続的に回転し、
・切削ツールは、ワークピースに向かって半径方向に移動成分で設定移動し、かつ半径方向に移動成分で下方に十分な深さでワークピース内に切込み移動し、少なくとも切込み移動の間、第1の回転軸は第2の回転軸に対してねじれた状態で延びている。
・切削状態の改善
・(特に、カッターヘッドにおける)実効すくい角の改善
・ツールの摩滅の低減
・ツールの高寿命化
・ツールの低コスト化
・ツールの突然の故障の防止
・費用対効果の改善
軸構成を定義するために必要な用語がいくつかある。以下の表において、これらの用語を記述する。
本発明を説明するために用いられるいくつかの投影がある。これらの投影は、以下の表で説明する。
−60°≦Σeff<0、かつ0≦Σeff<60°
・切削ツール100を第1の回転軸R1の周りで回転させ、これに連動してワークピース50,70を第2の回転軸R2の周りで回転させ、
・切削ツール100をワークピース50,70の方向の第1の半径方向移動成分により設定し、
・切削ツール100をワークピース50,70の方向の第2の半径方向移動成分により、好適には十分な深さまで切込み、少なくとも切込み時には、第1の回転軸R1は、第2の回転軸R2に対して捩れて(skew)延び、2つの回転軸R1,R2は、互いに対して捩れた状態で配置される。
2: ワークピース
4: 歯面ヘッド
5: 歯面ブレスト
6: 切削歯
6.1: 切削歯面
7: 歯面溝
8: ワークピース
9: 領域
10: 切削ツール
11: トラフ、ハッチ
12: 母線、形成ライン
13: 重要領域
20: 切削後のワークピース
21: 歯面
22: 歯面間ギャップ
23: 前側面
50: 切削後のワークピース
51: 歯面
52: 歯面間ギャップ
53: チップ
54: 前側面
70: (内側に歯面を形成した切削後の)ワークピース
80*: トラフ、ハッチ
81: 重要領域
82: 重要領域
83: トラフ端面
100: 切削ツール
111: 切削歯
120: バー・カッター
170: ツールスピンドル
180: ワークピーススピンドル
200: マシン
201: CNC制御ユニット
202: 固有の通信接続
203: 直線供給部
204: 垂直移動成分
205: プレート
206: 直線的シフト移動
207: 回転移動
208: 直線的相対移動成分
αkI: ヘッドカッタのリリーフ角
αk0: 構造的リリーフ角
A: 半径方向供給(半径方向移動)
→A: 半径方向供給ベクトル(半径方向移動ベクトル)
→A1: 第1の部分移動ベクトル(設定移動ベクトル)
→A2: 第2の部分移動ベクトル(押込みまたは切込み移動ベクトル)
AK: 交角
AP: 計算ポイント
BP: 接触ポイント
β1: ツールの傾斜角
β2: ワークピースの傾斜角
δ: 傾斜角
dW2: ローリング円
EP: 供給位置
→n: 接触平面垂線ベクトル
n1: ツールの回転速度
n2: ワークピースの回転速度
N1: 垂線
R1: ツールの回転軸(ツール軸)
R2: ワークピースの回転軸(ワークピース軸)
→r1: ツールの接触半径ベクトル
→r2:ワークピースの接触半径ベクトル
ρ: 鋭角
SA: スイベル角
Shx: ストローク動作
Sax: 軸方向供給
SD: 差動供給
Srad:半径方向供給
SR: 切削方向
Σeff:実効交角
Σ: 軸の交角
TP: 最深ポイント
vc: 切削速度の絶対値
→vc:切削速度ベクトル
v1: 速度ベクトルの絶対値
→v1:切削ツールの速度ベクトル
v2: ワークピースの速度ベクトルの絶対値
→v2:ワークピースの速度ベクトル
VR: 供給方向
ω1: R1の周りの回転
ω2: R2の周りの回転
ZB: 軸方向供給
Claims (7)
- スカイビングツール(100)を用いて回転対称的で周期的な構造物を含むワークピース(50,70)をスカイビング加工する方法において、実際にスカイビング加工を行う前に、
第1の回転軸(R1)の周りにスカイビングツール(100)を回転させるステップと、
第2の回転軸(R2)の周りにワークピースを連動して回転させるステップと、
ワークピース(50,70)を半径方向に供給移動させて(→A1)、最初に、スカイビングツール(100)をワークピース(50,70)に接触させるステップと、
スカイビングツール(100)がワークピースに最初に接触した時から、スカイビングツール(100)を半径方向に押圧移動させて(→A2)、ワークピースの所定の深さまで切込むステップとを有し、
少なくとも切り込むステップの間、2つの回転軸(R1,R2)が互いに対して捩れた位置に配置され、
スカイビングツール(100)は、少なくとも切込むステップの間、ワークピース(50,70)に向かう方向に傾斜するか、ワークピース(50,70)から遠ざかる方向に傾斜することを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
所定の深さまで達した後、少なくともスカイビングツール(100)で回転するワークピース(50,70)を切り込むステップの間、第2の回転軸(R2)の方向の軸方向前進と回転の差動前進とを含む前進移動を行い、
前進移動を行う間、2つの回転軸(R1,R2)が互いに対して捩れた位置に配置されることを特徴とする方法。 - 請求項1または2に記載の方法であって、
軸の実効交角(Σeff)が以下の範囲内に含まれることを特徴とする方法。
−60°≦Σeff<0°、かつ0°≦Σeff<60° - 請求項1〜3のいずれか1に記載の方法であって、
回転対称的で周期的な構造物は、ワークピース(50,70)の内側歯面を有する歯車システムまたはワークピース(50,70)の外側歯面を有する歯車システムを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1に記載の方法であって、
ワークピース(50,70)は、円筒形状のワークピースを含むことを特徴とする方法。 - 請求項1〜5のいずれか1に記載の方法であって、
スカイビングツール(100)がワークピース(50,70)に最初に接触するポイントが、ワークピースの前面と側面との間の間にある領域に配置されることを特徴とする方法。 - 請求項1〜6のいずれか1に記載の方法であって、
ワークピース(50,70)をスカイビングする間、1回で切削する手法を採用することを特徴とする方法。
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