JP7019904B2 - 被加工物の回転対称面を機械加工する方法および旋削装置 - Google Patents
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Description
技術的課題
たとえば、旋削装置の性能に対する要求基準は、機械加工された被加工物の表面粗さによって設定される。表面粗さの上限は、機械加工された被加工物の使用目的に応じて設定される要求基準によって決まる場合がある。たとえば、嵌合ガスケットは摩耗ができる限り少なくなければならず、これは、表面粗さが高品質であることを意味する。表面粗さの下限は、ガスケットの潤滑を確保しガスケットの過熱を防止するためには油および潤滑剤が表面に付着していなければならないという条件によって決まる場合がある。
以下、本発明のいくつかの局面の基本的理解を得るために、本開示の簡単な概要を示す。この概要は、本発明の網羅的な総括ではない。なお、添付の請求項に規定するもの以外、本発明の重要もしくは不可欠な要素を特定すること、または、本発明の範囲を明らかに示すことは意図していない。本開示の概要は、以下に記載のより詳細な説明の前置きとしていくつかの概念を簡単に示すことのみを目的とする。
以下、本開示の例示的な各種実施形態を説明する。明確にするために、実際の実装例の特徴をすべて説明するとは限らない。当然ながら、そのような実際の実施形態の開発において、実装例ごとに異なるであろうシステム関連およびビジネス関連の制約の遵守といった開発者の具体的な目標の達成のためには、実装例固有の数多くの判断を行わねばならない。加えて、そのような開発は複雑で時間がかかるであろうが本開示の恩恵を受ける当業者にとっては通常の仕事であることが、理解されるであろう。
本開示のいくつかの例示的な実施形態に従うと、長さL1は、1.5~3.5mmの範囲にあってもよい。本明細書におけるいくつかの例示的な例に従うと、被加工物WPの直径Dは30mm以上であってもよい。切削深さapが取り得る値は、およそ0.25mmであってもよい。
図4は、被加工物WPの面SWPに接触している刃先CEを有する切削工具Cの一部を模式的に示す。例示的な実施形態に従うと、被加工物WPの面SWPは、被加工物WPの外周面であってもよい。このことは、本開示を何ら限定するものではなく、面SWPは代わりに被加工物WPの内周面であってもよい(本明細書において、切削工具Cは回転軸RAと面SWPとの間に位置する)。
Claims (11)
- 被加工物の回転対称面を機械加工する方法であって、前記方法は、
前記被加工物を、回転軸を中心として回転駆動するステップと、
すくい面の縁部に位置する刃先を有する切削工具を前記被加工物に対して配置するステップと、
前記切削工具を前記被加工物に接触させるステップと、
前記回転軸に平行である送り方向に沿い、前記切削工具を前記被加工物に対して相対的に前進させるステップとを含み、
前記切削工具のすくい面に対する垂線は、前記送り方向、第1の軸、および第2の軸に対して傾斜しており、前記第1の軸および前記第2の軸は、前記送り方向に対して垂直であり、互いに垂直であり、
前記第1の軸および前記第2の軸のうちの一方の軸の方向と、前記回転軸の方向とは、ともに水平方向であり、
前記すくい面の前記垂線の方向が設定される方向は、
(i)前記すくい面からの前記垂線が前記送り方向に対して鋭角をなすように、前記第2の軸の方向と同一のスタート方向から、前記第1の軸の周りに角度αだけ回転させ、
(ii)第3の軸の周りに角度δだけ回転させた方向であり、前記第3の軸は、前記回転軸に対応する軸を前記第1の軸の周りに前記角度αだけ回転させた軸に対応し、
前記角度αは35°~60°の範囲にあり、
前記角度δは0°より大きく15°以下の範囲にあり、
前記第2の軸および前記回転軸によって定まる仮想平面上に前記被加工物および前記刃先を投影した場合、前記刃先の有効部分のうち、前記送り方向における上流側の端部が、前記送り方向における下流側の端部よりも、前記被加工物の回転方向における下流側に位置し、かつ、前記送り方向における前記下流側の端部は、前記回転軸上にあり、
前記刃先の前記有効部分のうち、前記送り方向における前記下流側の端部は、前記刃先の端部のうち近い方から、最大で、前記被加工物の直径の1/50の場所にあり、
前記切削工具の前記送り方向に沿った送り速度は、0.2mm/回転~1.2mm/回転の範囲にある、方法。 - 前記刃先は直線の形状を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記刃先は曲線の形状を有する、請求項1に記載の方法。
- 前記刃先は、前記被加工物から遠ざかるように前記刃先の少なくとも一方の端部に向かって湾曲している、請求項3に記載の方法。
- 前記被加工物の直径は、前記被加工物の前記回転対称面で決められ、前記曲線の形状は、半径を有する円の円弧に対応し、前記半径は前記直径の4分の1よりも大きい、請求項3および請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記被加工物の前記回転対称面は、前記被加工物の外周面である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記被加工物の前記回転対称面は、前記被加工物の内周面である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記被加工物の直径は、前記被加工物の前記回転対称面で決められ、前記曲線の形状は、半径を有する円の円弧に対応し、前記半径は、前記直径の4分の1よりも大きく、前記半径は、前記直径の2分の1よりも小さい、請求項3および請求項4のいずれか1項と組み合わせた請求項7に記載の方法。
- 前記刃先は、前記被加工物に係合すると、前記刃先の有効切削部分に沿って前記被加工物に接触し、前記有効切削部分の有効長は、前記刃先の全長よりも小さい、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の方法。
- 被加工物の回転対称面を機械加工動作において機械加工するための旋削装置であって、
前記旋削装置は、
回転軸を中心とする回転運動を実行するように構成された駆動装置によって回転駆動されるように構成されたスピンドルと、
切削工具支持部とを備え、前記切削工具支持部は、被加工物に対して機械加工動作を実行するためにすくい面の縁部に位置する刃先を有する切削工具を保持するように構成され、
前記回転軸に平行である送り方向に沿って前記切削工具支持部を前記スピンドルに対して相対的に変位させるように構成された送り装置を備え、
前記切削工具支持部は、前記機械加工動作の実行前に、前記刃先の前記すくい面に対する垂線が前記送り方向、第1の軸、および第2の軸に対して傾斜するような方向に向けることができ、前記第1の軸および前記第2の軸は、前記送り方向に対して垂直であり、互いに垂直であり、
前記第1の軸および前記第2の軸のうちの一方の軸の方向と、前記回転軸の方向とは、ともに水平方向であり、
前記すくい面の前記垂線の方向が設定される方向は、
(i)前記すくい面からの前記垂線が前記送り方向に対して鋭角をなすように、前記第2の軸の方向と同一のスタート方向から、前記第1の軸の周りに角度αだけ回転させ、
(ii)第3の軸の周りに角度δだけ回転させた方向であり、前記第3の軸は、前記回転軸に対応する軸を前記第1の軸の周りに前記角度αだけ回転させた軸に対応し、
前記角度αは35°~60°の範囲にあり、
前記角度δは0°より大きく15°以下の範囲にあり、
前記第2の軸および前記回転軸によって定まる仮想平面上に前記被加工物および前記刃先を投影した場合、前記刃先の有効部分のうち、前記送り方向における上流側の端部が、前記送り方向における下流側の端部よりも、前記被加工物の回転方向における下流側に位置し、かつ前記送り方向における前記下流側の端部が前記回転軸上にあるように、前記切削工具支持部によって前記切削工具が保持され、
前記刃先の前記有効部分のうち、前記送り方向における前記下流側の端部は、前記刃先の端部のうち近い方から、最大で、前記被加工物の直径の1/50の場所にあるように、前記切削工具支持部によって前記切削工具が保持され、
前記切削工具の前記送り方向に沿った送り速度は、0.2mm/回転~1.2mm/回転の範囲にある、旋削装置。 - 前記切削工具支持部は、少なくとも1つの刃先を有する切削インサートを保持するように構成されている、請求項10に記載の旋削装置。
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