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CHATTERING VIBRATION SUPPRESSING METHOD commons

Patent code P180015713
File No. DP1750
Posted date Nov 29, 2018
Application number P2016-096669
Publication number P2017-202555A
Date of filing May 13, 2016
Date of publication of application Nov 16, 2017
Inventor
  • (In Japanese)廣垣 俊樹
  • (In Japanese)青山 栄一
  • (In Japanese)塩田 亮祐
  • (In Japanese)青谷 凱斗
Applicant
  • (In Japanese)学校法人同志社
Title CHATTERING VIBRATION SUPPRESSING METHOD commons
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chattering vibration suppressing method for cutting, using an end mill, capable of enhancing cutting efficiency and cutting accuracy.
SOLUTION: A chattering vibration suppressing method comprises: a first step (S1) for observing an end mill cut surface and calculating at least one parameter P0 of a lateral interval e0, a longitudinal interval g0 and an inclination β0; a second step (S2 to S6) for performing the cutting by the end mill with a rotation speed S0 set to be S1, and observing a chattering pattern and calculating a parameter P1 after a correction; a third step (S7) for calculating ▵P1, which is a change amount obtained by subtracting the parameter P0 from the parameter P1; then, when the ▵P1 is negative, performing cutting at a rotation speed S2, which is obtained by adding a second correction amount to the rotation speed S1, while when the ▵P1 is positive, performing cutting at a rotation speed S2, which is obtained by subtracting the second correction amount from the rotation speed S1; and a fourth step (S8 to S10) for observing the end mill cut surface.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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。

Field of industrial application (In Japanese)

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。

Scope of claims (In Japanese)
【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e0、縦間隔g0または傾斜β0の少なくとも1つのパラメータP0を算出する第1ステップと、
前記エンドミルの回転数S0を所定の第1補正量だけ加算した回転数S1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P0であるパラメータP1を算出する第2ステップと、
補正後の前記パラメータP1から補正前の前記パラメータP0を差し引いた変化量△P1を算出する第3ステップと、
前記変化量△P1が負の場合に、前記回転数S1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S2にして切削加工を行う一方、前記変化量△P1が正の場合に、前記回転数S1を前記第2補正量だけ減算した回転数S2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P0は、前記横間隔e0であり、
前記パラメータP1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e1であり、
前記変化量△P1は、補正後の前記横間隔e1から補正前の前記横間隔e0を差し引いた変化量△e1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S0とを用いた第1関係式
60fc/N(k+1)≦S0≦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△S0に関する第2関係式
△S0=60fc/Nk(k+1)
に前記整数kを代入して、前記間隔△S0を算出するステップと、
前記第1補正量であるp△S0(ただし、pは1未満の正の補正係数)を用いた前記回転数S1に関する第3関係式
S1=S0+p△S0
に基づいて、前記回転数S1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)△S1(ただし、pは1未満の正の補正係数)を用いた前記回転数S2に関する第4関係式
S2=S1±(p/2)△S1
に基づいて、前記回転数S2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。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2016096669thum.jpg
State of application right Published
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