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びびり振動抑制方法 NEW コモンズ

国内特許コード P180015713
整理番号 DP1750
掲載日 2018年11月29日
出願番号 特願2016-096669
公開番号 特開2017-202555
出願日 平成28年5月13日(2016.5.13)
公開日 平成29年11月16日(2017.11.16)
発明者
  • 廣垣 俊樹
  • 青山 栄一
  • 塩田 亮祐
  • 青谷 凱斗
出願人
  • 学校法人同志社
発明の名称 びびり振動抑制方法 NEW コモンズ
発明の概要 【課題】エンドミルを用いた切削加工において加工能率および加工精度を向上させることが可能なびびり振動抑制方法を提供する。
【解決手段】エンドミル加工面を観察し、びびり模様の横間隔e、縦間隔g、傾斜βの少なくとも1つのパラメータPを算出する第1ステップ(S1)と、エンドミルの回転数SをSにして切削加工を行い、びびり模様を観察して補正後のパラメータPを算出する第2ステップ(S2~S6)と、パラメータPからパラメータPを差し引いた変化量△Pを算出する第3ステップ(S7)と、△Pが負の場合に、回転数Sを第2補正量だけ加算した回転数Sにして切削加工を行う一方、△Pが正の場合に、回転数Sを第2補正量だけ減算した回転数Sにして切削加工を行い、エンドミル加工面を観察する第4ステップ(S8~S10)を含むことを特徴とする。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要 近年、日本においても航空機産業や医療産業が成長しつつあるが、航空機産業や医療産業の製品においては難削材が多用されている。エンドミルを用いて難削材を切削加工する場合、びびり振動が発生しやすく、そのために十分に加工条件を上げることができず、加工能率および加工精度を向上させることが困難である。

この点、びびり振動については、従来から、工作機械や工具系に着目した研究が多くなされている。その大部分は、事前に系の伝達関数を求めて対策するものである(例えば、特許文献1参照)。また、サーボの内部情報から対策するものもある。しかしながら、いずれも、エンドミルを用いた切削加工において実用上十分な加工能率および加工精度を得ることが困難であった。
産業上の利用分野 本発明は、エンドミルを用いた切削加工時のびびり振動を抑制するびびり振動抑制方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】
エンドミルを用いた切削加工時のびびり振動を抑制するびびり振動抑制方法であって、
被削材のエンドミル加工面に生じたびびり模様を観察し、前記びびり模様の横間隔e、縦間隔gまたは傾斜βの少なくとも1つのパラメータPを算出する第1ステップと、
前記エンドミルの回転数Sを所定の第1補正量だけ加算した回転数Sにして、前記エンドミル加工面に対して切削加工を行い、前記エンドミル加工面に生じたびびり模様を観察し、補正後の前記パラメータPであるパラメータPを算出する第2ステップと、
補正後の前記パラメータPから補正前の前記パラメータPを差し引いた変化量△Pを算出する第3ステップと、
前記変化量△Pが負の場合に、前記回転数Sを前記第1補正量よりも絶対値の小さい第2補正量だけ加算した回転数Sにして切削加工を行う一方、前記変化量△Pが正の場合に、前記回転数Sを前記第2補正量だけ減算した回転数Sにして切削加工を行い、前記エンドミル加工面を観察する第4ステップと、を含む
ことを特徴とするびびり振動抑制方法。

【請求項2】
前記パラメータPは、前記横間隔eであり、
前記パラメータPは、前記第2ステップにおいて観測した前記びびり模様の横間隔eであり、
前記変化量△Pは、補正後の前記横間隔eから補正前の前記横間隔eを差し引いた変化量△eである
ことを特徴とする請求項1に記載のびびり振動抑制方法。

【請求項3】
前記第2ステップは、
前記びびり振動のびびり振動周波数fcと、前記エンドミルの刃数Nと、前記回転数Sとを用いた第1関係式
60fc/N(k+1)≦S≦60fc/Nk
を満たす整数kを算出するステップと、
安定ポケットの間隔△Sに関する第2関係式
△S=60fc/Nk(k+1)
に前記整数kを代入して、前記間隔△Sを算出するステップと、
前記第1補正量であるp△S(ただし、pは1未満の正の補正係数)を用いた前記回転数Sに関する第3関係式
=S+p△S
に基づいて、前記回転数Sを算出するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項1または2に記載のびびり振動抑制方法。

【請求項4】
前記第4ステップは、
前記第2補正量である(p/2)△S(ただし、pは1未満の正の補正係数)を用いた前記回転数Sに関する第4関係式
=S±(p/2)△S
に基づいて、前記回転数Sを算出するステップと、を含む
ことを特徴とする請求項3に記載のびびり振動抑制方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2016096669thum.jpg
出願権利状態 公開
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