JP2002172513A - 切削加工方法 - Google Patents
切削加工方法Info
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- JP2002172513A JP2002172513A JP2000373239A JP2000373239A JP2002172513A JP 2002172513 A JP2002172513 A JP 2002172513A JP 2000373239 A JP2000373239 A JP 2000373239A JP 2000373239 A JP2000373239 A JP 2000373239A JP 2002172513 A JP2002172513 A JP 2002172513A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】加工面段差、特に底面加工と側面加工との境に
出来る加工面の段差を解消する。 【解決手段】切削加工機の主軸に取り付けられた回転切
削工具３，１により被加工物５に凹形状６を加工するた
めの切削加工方法であって、回転切削工具により、凹形
状の側面部分８を加工する側面加工工程と、側面加工工
程の後に、回転切削工具を交換して工具基準高さを再測
定し、凹形状の底面７の加工を行う底面加工工程とを具
備する。
出来る加工面の段差を解消する。 【解決手段】切削加工機の主軸に取り付けられた回転切
削工具３，１により被加工物５に凹形状６を加工するた
めの切削加工方法であって、回転切削工具により、凹形
状の側面部分８を加工する側面加工工程と、側面加工工
程の後に、回転切削工具を交換して工具基準高さを再測
定し、凹形状の底面７の加工を行う底面加工工程とを具
備する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は機械の主軸は熱変位
するものと位置付けた上で補正するのではなく加工順序
を適正化することで加工面段差を解消し、熱変位に影響
されること無く高精度に加工するための技術に関するも
のである。
するものと位置付けた上で補正するのではなく加工順序
を適正化することで加工面段差を解消し、熱変位に影響
されること無く高精度に加工するための技術に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】ＮＣ切削加工機において回転工具を使用
する場合、主軸の回転発熱による熱変位により主軸自体
が伸びる現象は必ず発生するものである。従来はこの伸
び量により加工面に段差が形成されてしまい、後の手仕
上げ工程で修正していた。
する場合、主軸の回転発熱による熱変位により主軸自体
が伸びる現象は必ず発生するものである。従来はこの伸
び量により加工面に段差が形成されてしまい、後の手仕
上げ工程で修正していた。
【０００３】図２は従来の加工方法を示した図である。
被加工物５には予め目標形状に近い形状の凹部６が形成
されている。そして、大径の工具３により先に底面７を
４で示す工具軌跡で仕上げ加工し、次に傾斜面８を９で
示す方向に切り込みながら仕上げ加工するが、長時間加
工するため、熱変異により主軸が伸びて、図中１２の変
位量分深く加工されてしまい底面に段差がついてしま
う。
被加工物５には予め目標形状に近い形状の凹部６が形成
されている。そして、大径の工具３により先に底面７を
４で示す工具軌跡で仕上げ加工し、次に傾斜面８を９で
示す方向に切り込みながら仕上げ加工するが、長時間加
工するため、熱変異により主軸が伸びて、図中１２の変
位量分深く加工されてしまい底面に段差がついてしま
う。
【０００４】また、ＮＣ制御が進歩する中で熱変位によ
る伸び量を自動的に補正して加工する技術も向上してい
るため、加工の状況によって変位量が変化することによ
り加工面段差は多少付いてしまうものの仕上げ時間は減
少している。
る伸び量を自動的に補正して加工する技術も向上してい
るため、加工の状況によって変位量が変化することによ
り加工面段差は多少付いてしまうものの仕上げ時間は減
少している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年の
加工機及び切削工具の進歩により高速加工が可能となり
主軸回転も高速化してきている。また、金型の駒加工に
代表されるように多種多様な形状の高精度な切削加工の
ニーズも高まってきている。その中で主軸の回転数が高
くなることに伴い熱変位による伸び量も大きくなるのに
対して加工面段差は最低限に抑える必要が有り、従来の
自動補正による加工では対応出来なかった。
加工機及び切削工具の進歩により高速加工が可能となり
主軸回転も高速化してきている。また、金型の駒加工に
代表されるように多種多様な形状の高精度な切削加工の
ニーズも高まってきている。その中で主軸の回転数が高
くなることに伴い熱変位による伸び量も大きくなるのに
対して加工面段差は最低限に抑える必要が有り、従来の
自動補正による加工では対応出来なかった。
【０００６】従って、本発明は上述した課題に鑑みてな
されたものであり、その目的は、加工面段差、特に底面
加工と側面加工との境に出来る加工面の段差を解消する
ことである。
されたものであり、その目的は、加工面段差、特に底面
加工と側面加工との境に出来る加工面の段差を解消する
ことである。
【０００７】また、本発明の他の目的は、加工面の段差
を解消することにより、加工の高精度化と手仕上げ加工
の削減を図ることである。
を解消することにより、加工の高精度化と手仕上げ加工
の削減を図ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明に係わる切削加工方法
は、切削加工機の主軸に取り付けられた回転切削工具に
より被加工物に凹形状を加工するための切削加工方法で
あって、前記回転切削工具により、前記凹形状の側面部
分を加工する側面加工工程と、該側面加工工程の後に、
回転切削工具を交換して工具基準高さを再測定し、前記
凹形状の底面の加工を行う底面加工工程とを具備するこ
とを特徴としている。
目的を達成するために、本発明に係わる切削加工方法
は、切削加工機の主軸に取り付けられた回転切削工具に
より被加工物に凹形状を加工するための切削加工方法で
あって、前記回転切削工具により、前記凹形状の側面部
分を加工する側面加工工程と、該側面加工工程の後に、
回転切削工具を交換して工具基準高さを再測定し、前記
凹形状の底面の加工を行う底面加工工程とを具備するこ
とを特徴としている。
【０００９】また、この発明に係わる切削加工方法にお
いて、前記凹形状の側面部分は斜面であることを特徴と
している。
いて、前記凹形状の側面部分は斜面であることを特徴と
している。
【００１０】また、この発明に係わる切削加工方法にお
いて、前記被加工物には、予め前記凹形状に近似した形
状の凹部が形成されており、前記側面加工工程及び前記
底面加工工程では、前記凹部の仕上げ加工を実行するこ
とを特徴としている。
いて、前記被加工物には、予め前記凹形状に近似した形
状の凹部が形成されており、前記側面加工工程及び前記
底面加工工程では、前記凹部の仕上げ加工を実行するこ
とを特徴としている。
【００１１】また、この発明に係わる切削加工方法にお
いて、前記側面加工工程では、前記主軸の回転発熱によ
る前記回転切削工具先端位置の変位量以上の仕上げ代を
前記底面上に残して前記側面部分の仕上げ加工を実行す
ることを特徴としている。
いて、前記側面加工工程では、前記主軸の回転発熱によ
る前記回転切削工具先端位置の変位量以上の仕上げ代を
前記底面上に残して前記側面部分の仕上げ加工を実行す
ることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な一実施形態
について説明する。
について説明する。
【００１３】加工面段差がなぜ発生するか、熱変位の影
響をどう回避するかが本実施形態の課題である。
響をどう回避するかが本実施形態の課題である。
【００１４】図３は主軸の熱変位特性を示している。主
軸回転を開始して時間が経過するにつれて主軸も伸びて
行くが、ある一定時間（Ｔ）経過すると伸び量が安定す
る所（Ｐ）があり、その時の伸び量（Ｌ）が最大とな
り、それ以降伸びは変化しなくなる。
軸回転を開始して時間が経過するにつれて主軸も伸びて
行くが、ある一定時間（Ｔ）経過すると伸び量が安定す
る所（Ｐ）があり、その時の伸び量（Ｌ）が最大とな
り、それ以降伸びは変化しなくなる。
【００１５】このことから長時間加工すると最初に設定
した工具の基準高さより伸びた分だけ深く加工されてし
まうことが分かる。また、短時間ではそれほど伸びない
事も確認できる。
した工具の基準高さより伸びた分だけ深く加工されてし
まうことが分かる。また、短時間ではそれほど伸びない
事も確認できる。
【００１６】本実施形態では、これを利用して長時間加
工する側面加工から順番に加工し、比較的短時間で加工
できる底面を最後に仕上げるようにしている。
工する側面加工から順番に加工し、比較的短時間で加工
できる底面を最後に仕上げるようにしている。
【００１７】以下、図面を参照して一実施形態について
具体的に説明する。
具体的に説明する。
【００１８】（１）加工方法の手順 図１は本発明の一実施形態に係わる加工方法を示す図で
あり、（ａ）は加工部を上方から見た平面図で、（ｂ）
は加工部の側断面図である。図１において、被加工物５
には、予め目標形状に近い形状の凹部６が形成されてい
る。図中３は傾斜面加工用の工具であり、これにより図
中８の傾斜側面を上部から矢印９で示す方向に少しずつ
切り込んで図中４で示す工具奇跡で仕上げ加工する。こ
の際の加工時間は他より長くなるため加工中に主軸が徐
々に伸びると考えられる。そこで、事前に測定しておい
た熱変位特性から設定した仕上げ代１１を残した図中Ａ
のところまで側面加工を先に行なう。なお、形状の荒加
工は予め先に加工しておくものとする。
あり、（ａ）は加工部を上方から見た平面図で、（ｂ）
は加工部の側断面図である。図１において、被加工物５
には、予め目標形状に近い形状の凹部６が形成されてい
る。図中３は傾斜面加工用の工具であり、これにより図
中８の傾斜側面を上部から矢印９で示す方向に少しずつ
切り込んで図中４で示す工具奇跡で仕上げ加工する。こ
の際の加工時間は他より長くなるため加工中に主軸が徐
々に伸びると考えられる。そこで、事前に測定しておい
た熱変位特性から設定した仕上げ代１１を残した図中Ａ
のところまで側面加工を先に行なう。なお、形状の荒加
工は予め先に加工しておくものとする。
【００１９】その後、底面加工用工具１に工具交換後、
再度工具の基準高さ測定を行ない図中２の工具軌跡によ
り正規深さ１０である７で示す位置で底面仕上げ加工を
行なう。
再度工具の基準高さ測定を行ない図中２の工具軌跡によ
り正規深さ１０である７で示す位置で底面仕上げ加工を
行なう。
【００２０】（２）従来例との比較 図４は本発明の加工方法を従来方法と比較したフローチ
ャートである。
ャートである。
【００２１】従来は図中のａの所が長時間加工となるた
め、ここで主軸が伸び加工面段差が発生するのに対し、
本実施形態の加工方法では先に傾斜側面加工を行なうた
めｂのところで主軸は伸びるがその量を考慮して目標深
さよりわずかに浅い深さまで側面を仕上げ加工する。そ
の後工具交換し、工具の基準高さ測定を再度実施して底
面仕上げ加工をするため加工面に段差は発生しない。
め、ここで主軸が伸び加工面段差が発生するのに対し、
本実施形態の加工方法では先に傾斜側面加工を行なうた
めｂのところで主軸は伸びるがその量を考慮して目標深
さよりわずかに浅い深さまで側面を仕上げ加工する。そ
の後工具交換し、工具の基準高さ測定を再度実施して底
面仕上げ加工をするため加工面に段差は発生しない。
【００２２】（３）具体例 図５を参照して本実施形態の一具体例を説明する。
【００２３】図５（ａ）は傾斜側面８の仕上げ加工を示
している。工具３の基本回転数を１０，０００回転／分
とした時の最大伸び量を考慮して設定された図中１１で
示す仕上げ代を付けた深さまで側面８の仕上げ加工を行
なう。浅切込み（０．５ｍｍ程度）で何度も繰り返すこ
とになるため結果として長時間の加工になり、熱変位に
より主軸が伸びて図中の１６で示す深さだけ深く加工さ
れる。この時の状態は従来の仕上げ加工に似た形状にな
っている。次に図５（ｂ）の様に工具を底面加工用エン
ドミル１に交換し、再度、工具の基準高さを測定した
後、正規の加工深さ１０の位置まで図中１４で示す工具
軌跡で仕上げ加工をする。このことで加工底面に段差は
なくなる。
している。工具３の基本回転数を１０，０００回転／分
とした時の最大伸び量を考慮して設定された図中１１で
示す仕上げ代を付けた深さまで側面８の仕上げ加工を行
なう。浅切込み（０．５ｍｍ程度）で何度も繰り返すこ
とになるため結果として長時間の加工になり、熱変位に
より主軸が伸びて図中の１６で示す深さだけ深く加工さ
れる。この時の状態は従来の仕上げ加工に似た形状にな
っている。次に図５（ｂ）の様に工具を底面加工用エン
ドミル１に交換し、再度、工具の基準高さを測定した
後、正規の加工深さ１０の位置まで図中１４で示す工具
軌跡で仕上げ加工をする。このことで加工底面に段差は
なくなる。
【００２４】（４）削り残し部の扱い 図５（ｂ）において本実施形態により底面７に加工面段
差はなくなるが、側面加工部と底面との間に図中の１５
で示す様な削り残しが発生する。
差はなくなるが、側面加工部と底面との間に図中の１５
で示す様な削り残しが発生する。
【００２５】しかし、図中１１で示す仕上げ代から１６
で示す伸び量を引いた量は数ミクロンであり、加工形状
の角部にこの程度の段差が出来ても製品機能上の問題は
なく、手仕上げで取り除くのも容易である。
で示す伸び量を引いた量は数ミクロンであり、加工形状
の角部にこの程度の段差が出来ても製品機能上の問題は
なく、手仕上げで取り除くのも容易である。
【００２６】以上説明した様に、上記の実施形態によれ
ば、加工面段差がなくなるため、加工精度を安定させる
ことが可能となる。また、後工程での手仕上げ時間も大
幅に削減出来る。
ば、加工面段差がなくなるため、加工精度を安定させる
ことが可能となる。また、後工程での手仕上げ時間も大
幅に削減出来る。
【００２７】本実施形態の加工方法は制御やソフトで伸
び量を補正するのではなく、伸び量を考慮して加工順序
を最適化することを特徴としているため機械や制御の変
更が不要であり経費的に有利である。
び量を補正するのではなく、伸び量を考慮して加工順序
を最適化することを特徴としているため機械や制御の変
更が不要であり経費的に有利である。
【００２８】本実施形態の加工方法で発生する削り残し
部は事前の熱変位特性測定の精度を上げて詳細に設定す
ることで最小限に抑えることが可能である。
部は事前の熱変位特性測定の精度を上げて詳細に設定す
ることで最小限に抑えることが可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上説明した様に、本発明によれば、加
工面段差、特に底面加工と側面加工との境に出来る加工
面の段差を解消することが可能となる。
工面段差、特に底面加工と側面加工との境に出来る加工
面の段差を解消することが可能となる。
【００３０】また、加工面の段差を解消することによ
り、加工の高精度化と手仕上げ加工の削減を図ることが
可能となる。
り、加工の高精度化と手仕上げ加工の削減を図ることが
可能となる。
【図１】本発明の一実施形態の加工方法を示す図であ
る。
る。
【図２】従来の加工方法を示す図である。
【図３】主軸の熱変位特性曲線を示す図である。
【図４】加工順序の比較を示す図である。
【図５】一実施形態の加工方法の具体例を示す図であ
る。
る。
１ 底面仕上げ用エンドミル ２ 底面加工工具軌跡 ３ 側面仕上げ用エンドミル ４ 側面加工工具軌跡 ５ 加工対象物 ６ 加工形状 ７ 底面 ８ 側面（傾斜面） ９ 側面加工方向 １０ 正規加工深さ １１ 伸び量を考慮した仕上代 １２ 熱変位による加工面段差 １３ 通常使用回転数 １４ 底面加工方向 １５ 削り残し部分 １６ 熱変位量（伸び量）
Claims (4)
- 【請求項１】 切削加工機の主軸に取り付けられた回転
切削工具により被加工物に凹形状を加工するための切削
加工方法であって、 前記回転切削工具により、前記凹形状の側面部分を加工
する側面加工工程と、 該側面加工工程の後に、回転切削工具を交換して工具基
準高さを再測定し、前記凹形状の底面の加工を行う底面
加工工程とを具備することを特徴とする切削加工方法。 - 【請求項２】 前記凹形状の側面部分は斜面であること
を特徴とする請求項１に記載の切削加工方法。 - 【請求項３】 前記被加工物には、予め前記凹形状に近
似した形状の凹部が形成されており、前記側面加工工程
及び前記底面加工工程では、前記凹部の仕上げ加工を実
行することを特徴とする請求項１に記載の切削加工方
法。 - 【請求項４】 前記側面加工工程では、前記主軸の回転
発熱による前記回転切削工具先端位置の変位量以上の仕
上げ代を前記底面上に残して前記側面部分の仕上げ加工
を実行することを特徴とする請求項３に記載の切削加工
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000373239A JP2002172513A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 切削加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000373239A JP2002172513A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 切削加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002172513A true JP2002172513A (ja) | 2002-06-18 |
Family
ID=18842656
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000373239A Withdrawn JP2002172513A (ja) | 2000-12-07 | 2000-12-07 | 切削加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002172513A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2130630A1 (de) * | 2008-06-06 | 2009-12-09 | Status Pro Maschinenmesstechnik GmbH | Verfahren zum Planfräsen von Werkstückoberflächen |
| JP2012091284A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Jtekt Corp | 研削方法および複合研削盤 |
| CN102744450A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 沈阳机床（集团）设计研究院有限公司 | 一种检测机床切削能力的测试试件及其应用 |
| US9050701B2 (en) | 2010-10-27 | 2015-06-09 | Jtekt Corporation | Grinding method, grinding system and multifunction grinding machine |
-
2000
- 2000-12-07 JP JP2000373239A patent/JP2002172513A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2130630A1 (de) * | 2008-06-06 | 2009-12-09 | Status Pro Maschinenmesstechnik GmbH | Verfahren zum Planfräsen von Werkstückoberflächen |
| JP2012091284A (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-17 | Jtekt Corp | 研削方法および複合研削盤 |
| US9050701B2 (en) | 2010-10-27 | 2015-06-09 | Jtekt Corporation | Grinding method, grinding system and multifunction grinding machine |
| CN102744450A (zh) * | 2012-07-30 | 2012-10-24 | 沈阳机床（集团）设计研究院有限公司 | 一种检测机床切削能力的测试试件及其应用 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20080304 |