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旋削による非円形加工方法

国内特許コード P120007793
整理番号 PA22-046
掲載日 2012年7月17日
出願番号 特願2010-218038
公開番号 特開2012-071381
登録番号 特許第5413913号
出願日 平成22年9月29日(2010.9.29)
公開日 平成24年4月12日(2012.4.12)
登録日 平成25年11月22日(2013.11.22)
発明者
  • 森本 喜隆
出願人
  • 学校法人金沢工業大学
発明の名称 旋削による非円形加工方法
発明の概要

【課題】加工効率の高い旋削加工により被加工物に対する非円形加工を行うことができる非円形加工方法を提供すること。
【解決手段】被加工物の加工形状データを読み込む加工形状読込み工程S1と、被加工物の所定回転角度毎における切削工具のすくい面と被加工物の加工形状の表面との交線を作成する交線作成工程S2と、この交線に対応したスプライン曲線上に切削工具の送り量を考慮した切削工具の軌跡点列を作成する工具軌跡点列作成工程S3と、工具軌跡点列に基づいて切削工具の移動基準点の軌跡点列を作成する基準点軌跡点列作成工程S4と、基準点軌跡点列を連結した軌跡点列連結データに基づいて被加工物の所定回転角度毎の第1及び第2の方向の送り量を算出して旋削加工データを作成する旋削加工データ作成工程と、を含む旋削による非円形加工方法。
【選択図】図6

従来技術、競合技術の概要


被加工物を非円形状に加工する加工方法として、砥石を用いた加工方法が提案されている(例えば、特許文献1及び特許文献2参照)。これらの加工方法では、加工機械として研削盤が用いられ、例えば特許文献1に開示されたものでは、研削盤本体に砥石台がX軸方向に移動自在に、またテーブルがZ軸方向に移動自在に支持されている。砥石台には砥石が回転自在に取り付けられ、この砥石の回転軸線はX軸に対して傾斜して設けられている。また、テーブルには主軸台と心押し台が設けられ、かかる主軸台に設けられたチャックに被加工物(例えば、カムシャフト)の一端部が保持され、チャックに保持された被加工物の他端部は心押し台に支持される。



この研削盤を用いた加工では、加工用砥石が所定方向に回動され、かかる砥石が被加工物に作用して研削加工が行われる。この研削加工の際には、テーブル(即ち、被加工物)はZ軸方向に一定速度で移動されるとともに、砥石台(即ち、加工用砥石)が被加工物の回転角度に応じてX軸方向に移動され、このようにして砥石を用いて被加工物(例えば、カムシャフト)に対する非円形加工が行われる。

産業上の利用分野


本発明は、NC旋盤などによる切削加工を用いて被加工物に非円形加工を行う非円形加工方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被加工物を保持するためのチャック手段が装着された主軸、被加工物を切削加工するための切削工具が取り付けられた支持テーブル、前記主軸及び前記支持テーブルのいずれか一方をそれらの他方に対して第1の方向に相対的に移動自在に支持するための第1支持機構及び前記主軸及び前記支持テーブルのいずれか一方をそれらの他方に対して前記第1の方向に対して実質上垂直な第2の方向に相対的に移動自在に支持するための第2支持機構を備えた旋盤を用いて被加工物を非円形加工する旋削による非円形加工方法であって、
被加工物の加工形状に対応する加工形状データを読み込む加工形状読込み工程と、前記被加工物の所定回転角度毎における前記切削工具のすくい面と被加工物の加工形状の表面との交線を作成する交線作成工程と、前記交線作成工程にて作成された交線に対応したスプライン曲線上に前記切削工具の送り量を考慮した前記切削工具の軌跡点列を作成する工具軌跡点列作成工程と、前記軌跡点列作成工程にて作成された前記工具軌跡点列に基づいて前記切削工具の移動基準点の軌跡点列を作成する基準点軌跡点列作成工程と、前記基準点軌跡点列作成工程にて作成された前記基準点軌跡点列を連結した軌跡点列連結データに基づいて被加工物の前記所定回転角度毎の前記第1及び第2の方向の送り量を算出して旋削加工データを作成する旋削加工データ作成工程と、を含むことを特徴とする旋削による非円形加工方法。
【請求項2】
前記切削工具は断面が円形状であり、前記移動基準点は前記切削工具の中心点であり、前記基準点軌跡点列作成工程においては、前記切削工具の中心点の軌跡点列が前記移動基準点軌跡点列として作成されることを特徴とする請求項1に記載の旋削による非円形加工方法。
【請求項3】
前記基準点軌跡点列作成工程と前記旋削加工データ作成工程との間に、前記基準点軌跡点列作成工程にて作成された前記基準点軌跡点列を連結した軌跡点列連結データに基づいて被加工物の前記所定回転角度毎の前記第1の方向の送り量が一定となる補正基準点軌跡点列を作成する補正基準点軌跡点列作成工程が遂行され、前記旋削加工データ作成工程においては、前記補正基準点軌跡点列作成工程にて作成された前記補正基準点軌跡点列を連結した補正軌跡点列連結データに基づいて被加工物の前記所定回転角度毎の前記第2の方向の送り量が算出され、前記第1の方向の所定送り量及び前記第2の方向の算出された送り量に基づいて旋削加工データが作成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の旋削による非円形加工方法。
【請求項4】
前記切削工具は、その刃先が前記主軸の中心軸線よりも上下方向上方又は下方に所定オフセット量ずれるように前記支持テーブルに取り付けられており、前記交線作成工程においては、前記第1の方向における送り量及び前記切削工具の前記刃先の前記所定オフセット量を考慮して、前記被加工物の所定回転角度毎における前記切削工具のすくい面と最終加工形状の表面との交線を作成することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の旋削による非円形加工方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010218038thum.jpg
出願権利状態 登録
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