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JP2000280121A - Screw cutting method and cutting device - Google Patents

Screw cutting method and cutting device

Info

Publication number
JP2000280121A
JP2000280121A JP11087166A JP8716699A JP2000280121A JP 2000280121 A JP2000280121 A JP 2000280121A JP 11087166 A JP11087166 A JP 11087166A JP 8716699 A JP8716699 A JP 8716699A JP 2000280121 A JP2000280121 A JP 2000280121A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cutting
shaft
tool
screw
peripheral surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11087166A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroki Nonaka
博樹 野中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP11087166A priority Critical patent/JP2000280121A/en
Publication of JP2000280121A publication Critical patent/JP2000280121A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 断続切削によるネジ加工を高能率化する。 【解決手段】 被削材の外周面もしくは内周面に沿って
切削工具1を移動させてネジを切削加工する方法におい
て、外周部に複数の切刃3を設けた切削工具1を、その
中心軸線を中心に自転させるとともに、前記ネジを加工
する周面の中心軸線に沿って公転させ、さらにその公転
の中心軸線に沿って軸線方向に移動させ、かつその工具
1の自転回転数と公転回転数との比率を37以下に設定
して前記周面にネジを切削する。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To improve the efficiency of thread machining by interrupted cutting. SOLUTION: In a method of cutting a screw by moving a cutting tool 1 along an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of a work material, a cutting tool 1 provided with a plurality of cutting blades 3 on an outer peripheral portion is provided at a center thereof. While rotating around the axis, the screw is revolved along the central axis of the peripheral surface on which the screw is machined, and further moved in the axial direction along the central axis of the revolution, and the rotational speed and the rotational speed of the tool 1 A screw is cut on the peripheral surface by setting the ratio of the number to 37 or less.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、切削加工によっ
てネジを形成する方法およびその方法を実施するために
使用される切削加工装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a screw by cutting and a cutting apparatus used for executing the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】ネジを形成するための方法として、旋盤
を使用した旋削やダイスの間に被削材を挟み込んで塑性
変形させる転造、あるいはネジ山に類似した断面形状の
砥石を回転する被削材に押し当てて被削材を研削する方
法などが知られている。これらのうち、転造による方法
では、精度が必ずしも高くなく、また小径のネジを製造
することに難点がある。また、砥石による研削方法で
は、ネジ精度を高くすることができ、その点でネジの仕
上げ加工としては優れているが、粗材からのネジの製造
には不向きである。これに対して旋削による方法では、
加工の自由度が高く、また精度の高いネジを加工するこ
とができるなどの利点がある。
2. Description of the Related Art As a method for forming a screw, there are a method of turning using a lathe, a method of forming a screw between a die and plastic deformation by sandwiching a work material, or a method of rotating a grindstone having a sectional shape similar to a screw thread. A method of grinding a work material by pressing the work material against the work material is known. Among them, the method by rolling is not always high in accuracy, and there is a difficulty in manufacturing a small diameter screw. In addition, the grinding method using a grindstone can increase the precision of the screw. In that respect, it is excellent as a screw finishing process, but is not suitable for manufacturing a screw from a coarse material. In contrast, the turning method
There are advantages such as a high degree of freedom in processing and the possibility of processing screws with high precision.

【0003】その一例が特開平5−305501号公報
に記載されている。この公報に記載された方法は、被削
材の偏心位置に雌ネジを加工するための方法であり、被
削材をチャックによって保持して自転させる一方、自転
させることのできるバイトなどの切削工具を、その被削
材に向けて軸線方向に移動させ、かつその切削工具を半
径方向に移動させて切り込み量を調整することにより、
被削材にネジを切削する方法である。
One example is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-305501. The method described in this publication is a method for processing a female screw at an eccentric position of a work material, and a cutting tool such as a cutting tool such as a cutting tool that can rotate while holding the work material by a chuck and rotating the work material. By moving the cutting tool in the axial direction toward the work material, and moving the cutting tool in the radial direction to adjust the cutting amount,
This is a method of cutting a screw on a work material.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述した公報に記載さ
れている方法は、切削工具であるバイトに対して被削材
を回転させることにより切削をおこなう旋削法であり、
したがって切削工具の刃先を、形成するべきネジにおけ
るネジ山の断面とほぼ同一の形状とし、これを常時被削
材に作用させて連続的に切削をおこなう方法である。し
たがって、比較的精度の高いネジを加工することがで
き、また多種類のネジを加工することが可能である。し
かしながら、連続切削とならざるを得ないので、刃先温
度や切刃の強度などの点で切削速度が制約され、その結
果、加工能率を向上させることが困難である。
The method described in the above-mentioned publication is a turning method for performing cutting by rotating a work material with respect to a cutting tool, which is a cutting tool.
Therefore, the cutting edge of the cutting tool is formed to have substantially the same shape as the cross section of the thread of the screw to be formed, and this is constantly applied to the work material to perform continuous cutting. Therefore, screws with relatively high precision can be machined, and various types of screws can be machined. However, since continuous cutting must be performed, the cutting speed is restricted in terms of the temperature of the cutting edge, the strength of the cutting edge, and the like, and as a result, it is difficult to improve the machining efficiency.

【0005】また、上記の方法を実施するための装置
は、上記の公報の記載によれば、偏心位置にネジを加工
する被削材を自転させ、その被削材に対して、自転可能
な主軸をその半径方向であるX方向と、軸線方向である
Z方向とに協調させて移動させるように構成されてい
る。そのため、刃先位置を被削材に対して相対的に螺旋
状に変位させてネジ加工をおこなうためには、被削材の
回転および主軸の回転ならびに主軸の半径方向への移動
の三者を協調として制御する必要があるので、制御の遅
れなどの制約で加工速度を高くすることが困難である。
Further, according to the above-mentioned publication, the apparatus for carrying out the above method rotates a work material for machining a screw at an eccentric position, and rotates the work material with respect to the work material. The main shaft is configured to move in coordination with the X direction which is the radial direction and the Z direction which is the axial direction. Therefore, in order to perform screw processing by displacing the cutting edge position helically relative to the work material, the rotation of the work material, the rotation of the main shaft, and the movement of the main shaft in the radial direction are coordinated. Therefore, it is difficult to increase the processing speed due to restrictions such as control delay.

【0006】この発明は、上記の事情を背景としてなさ
れたものであり、切削によるネジ加工を高能率でおこな
うことを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to perform threading by cutting with high efficiency.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段およびその作用】上記の目
的を達成するために、請求項1の発明は、被削材の外周
面もしくは内周面に沿って切削工具を移動させてネジを
切削加工する方法において、外周部に複数の切刃を設け
た切削工具を、その中心軸線を中心に自転させるととも
に、前記ネジを加工する周面の中心軸線に沿って公転さ
せ、さらにその公転の中心軸線に沿って軸線方向に移動
させ、かつその工具の自転回転数と公転回転数との比率
を37以下に設定して前記周面にネジを切削することを
特徴とする方法である。
Means for Solving the Problems and Actions To achieve the above object, the invention of claim 1 is to cut a screw by moving a cutting tool along an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of a work material. In the processing method, a cutting tool provided with a plurality of cutting blades on an outer peripheral portion is rotated around its central axis, and revolves along a central axis of a peripheral surface on which the screw is processed, and further, the center of the revolving center. The method is characterized in that the tool is moved in the axial direction along the axis, and a screw is cut on the peripheral surface by setting the ratio of the rotation speed and the revolution speed of the tool to 37 or less.

【0008】したがって請求項1の方法によれば、工具
を自転させることによりその外周部に設けた切刃が被削
材に順次作用する断続切削となり、しかも工具の自転回
転数と公転回転数との比率が37以下であって、工具の
公転回転数が高いことにより、1刃当たりの切削幅を小
さくしても切削量あるいは加工能率が低下しない。言い
換えれば、加工能率を低下させることなく、1刃当たり
の切削幅を小さくし、それに伴って発熱や切削抵抗、衝
撃力などを低下させることができるので、工具寿命を向
上させることができる。さらには、その工具寿命の範囲
で1刃当たりの切削量を増大させることにより、加工能
率を向上させることができる。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, by rotating the tool, the cutting edge provided on the outer peripheral portion of the tool becomes intermittent cutting which sequentially acts on the work material, and the rotation speed and the revolution speed of the tool are reduced. Is 37 or less, and the revolution speed of the tool is high, so that the cutting amount or machining efficiency does not decrease even if the cutting width per tooth is reduced. In other words, the cutting width per blade can be reduced without lowering the machining efficiency, and accordingly, heat generation, cutting resistance, impact force, and the like can be reduced, so that the tool life can be improved. Further, the machining efficiency can be improved by increasing the amount of cutting per tooth within the range of the tool life.

【0009】また、請求項2の発明は、切刃を外周部に
有する切削工具を先端部に装着して自転かつ公転する主
軸をその軸線方向に移動して、被削材の外周面もしくは
内周面にネジを切削加工する切削加工装置において、前
記主軸を回転中心軸線から外れた位置に該回転中心軸線
と平行に回転自在に保持した偏心軸と、その偏心軸を回
転中心軸線から外れた位置に該回転中心軸線と平行に回
転自在に保持し、かつ軸線方向に前後動される公転軸
と、前記主軸を自転させる第1駆動機構と、前記偏心軸
を回転させて前記主軸の前記公転軸の中心軸線からの距
離を変更する公転半径変更機構と、前記公転軸をその軸
線方向への移動に関連して自転させることにより前記工
具による前記被削材の切削箇所を螺旋状に変位させる第
2駆動機構とを備えていることを特徴とする装置であ
る。
According to a second aspect of the present invention, a cutting tool having a cutting edge on an outer peripheral portion is attached to a distal end portion, and a main shaft that rotates and revolves is moved in the axial direction thereof, so that the outer peripheral surface or the inner surface of the work material is moved. In a cutting device that cuts a screw on a peripheral surface, an eccentric shaft that rotatably holds the main shaft in a position deviated from the rotation center axis in parallel with the rotation center axis, and the eccentric shaft is deviated from the rotation center axis A revolving shaft that is rotatably held in a position parallel to the rotation center axis and is moved back and forth in the axial direction, a first drive mechanism that rotates the main shaft, and a rotation of the main shaft by rotating the eccentric shaft. A revolving radius changing mechanism for changing a distance from a center axis of the shaft, and displacing a cutting portion of the work material by the tool in a spiral shape by rotating the revolving shaft in relation to movement in the axial direction. And a second drive mechanism. Is a device which is characterized in that there.

【0010】したがって請求項2の発明では、工具を装
着した主軸を公転軸の偏心位置に回転自在に保持させた
構成であるから、主軸と公転軸とをそれぞれ自転させる
ことにより、工具が自転しつつ公転し、その際の工具の
公転回転数を自由に設定して工具を軸線方向に移動させ
ることができる。その結果、工具による被削材の切削位
置を、ネジを加工するべく螺旋状に移動させる際の1刃
当たりの切削量を多くして、高能率の切削をおこなうこ
とができる。
Therefore, in the second aspect of the present invention, the main shaft on which the tool is mounted is rotatably held at the eccentric position of the revolving shaft. Therefore, the tool is rotated by rotating the main shaft and the revolving shaft respectively. The tool can be moved in the axial direction by freely setting the revolution speed of the tool at that time. As a result, it is possible to increase the amount of cutting per blade when the cutting position of the work material by the tool is helically moved in order to machine the screw, thereby performing high-efficiency cutting.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】つぎに、この発明を図面を参照し
て具体的に説明する。先ず、この発明に係る切削加工装
置の一例を説明すると、図1において、工具1は、シャ
ンク2の先端部の外周に複数の切刃3を設けたネジ加工
用のカッタであり、それらの切刃3は形成すべきネジ山
の断面とほぼ同一の形状の輪郭に形成されている。この
工具1を先端部に装着する主軸4が、保持軸5の内部に
配置されている。この保持軸5は、円筒状の軸であっ
て、図1に示す切削加工装置6全体のハウジング(すな
わち基台部)7に一体化されている。したがって保持軸
5は、被削材(図示せず)に対して移動させられるもの
の、自転することはない。なお、ハウジング7は、図示
しないコラムに装着されて、主軸4の軸線方向に前後動
し、したがって主軸4が、その軸線方向に移動するよう
に構成されている。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, an example of a cutting apparatus according to the present invention will be described. In FIG. 1, a tool 1 is a cutter for screw processing provided with a plurality of cutting blades 3 on an outer periphery of a tip portion of a shank 2. The blade 3 is formed in a contour having substantially the same shape as the cross section of the thread to be formed. A main shaft 4 on which the tool 1 is mounted at a distal end is disposed inside a holding shaft 5. The holding shaft 5 is a cylindrical shaft, and is integrated with a housing (that is, a base portion) 7 of the entire cutting device 6 shown in FIG. Therefore, although the holding shaft 5 is moved with respect to the work material (not shown), it does not rotate. The housing 7 is mounted on a column (not shown) and moves back and forth in the axial direction of the main shaft 4, so that the main shaft 4 moves in the axial direction.

【0012】この保持軸5の内部には、公転軸8が軸受
9によって自転自在に保持されている。この公転軸8に
は、その軸心に対して偏心しかつ軸線方向に延びた孔が
形成され、その内部に偏心軸10が軸受11によって自
転自在に保持されている。したがってこの偏心軸10
は、公転軸8が自転することにより、公転軸8の軸心を
中心にして公転する。この偏心軸10は、前記主軸4の
公転半径を変更するためのものであって、その軸心に対
して偏心しかつ軸線方向に貫通した貫通孔が形成され、
その貫通孔の内部に主軸4が軸受12によって自転自在
に保持されている。
A revolving shaft 8 is rotatably held by a bearing 9 inside the holding shaft 5. The revolving shaft 8 is formed with a hole which is eccentric with respect to its axis and extends in the axial direction, and an eccentric shaft 10 is rotatably held by a bearing 11 therein. Therefore, this eccentric shaft 10
Revolves around the axis of the revolving shaft 8 when the revolving shaft 8 rotates. The eccentric shaft 10 is for changing the orbital radius of the main shaft 4, and has a through hole formed eccentrically with respect to its axis and penetrating in the axial direction,
The main shaft 4 is rotatably held by the bearing 12 inside the through hole.

【0013】図2は、上述した各軸の半径方向での相対
位置を模式的に示しており、保持軸5に対して公転軸8
が同軸上に配置されている。この公転軸8の軸心O8 に
対して偏心した位置に軸心O10を持つ偏心軸10が、公
転軸8の内部に配置されている。この偏心軸10の内部
に自転自在に配置された主軸4は、偏心軸10の軸心O
10に対して偏心している。
FIG. 2 schematically shows the relative positions of the above-described shafts in the radial direction.
Are arranged coaxially. An eccentric shaft 10 having an axis O10 at a position eccentric to the axis O8 of the revolution shaft 8 is disposed inside the revolution shaft 8. The main shaft 4 rotatably arranged inside the eccentric shaft 10 has an axis O of the eccentric shaft 10.
Eccentric to 10.

【0014】したがって偏心軸10を自転させると、そ
の軸心O10から外れた位置にある主軸4が、その軸心O
10を中心とした円周C10上を移動する。その公転軸8に
対する偏心軸10の偏心量と、偏心軸10に対する主軸
4の偏心量とが等しい場合には、主軸4の軸心O4 が公
転軸8の軸心O8 に一致して公転軸8に対する主軸4の
偏心量がゼロとなることがある。すなわち、偏心軸10
を自転させることにより、その内部に配置した主軸4の
公転軸8に対する偏心量が変化する。そして、公転軸8
に対する偏心軸10の偏心量と、偏心軸10に対する主
軸4の偏心量とが等しい場合には、その偏心量の2倍を
限度として、公転軸8に対する主軸4の偏心量が、ゼロ
からそれ以上に変化する。
Therefore, when the eccentric shaft 10 is rotated, the main shaft 4 located at a position deviated from the axis O10 is moved to the axis O.
It moves on a circumference C10 centered at 10. If the amount of eccentricity of the eccentric shaft 10 with respect to the revolving shaft 8 is equal to the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the eccentric shaft 10, the axis O4 of the main shaft 4 coincides with the axis O8 of the revolving shaft 8, and the revolving shaft 8 May be zero. That is, the eccentric shaft 10
, The amount of eccentricity of the main shaft 4 disposed inside the main shaft 4 with respect to the revolution shaft 8 changes. And the revolving shaft 8
When the amount of eccentricity of the eccentric shaft 10 with respect to the eccentric shaft 10 is equal to the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the eccentric shaft 10, the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the revolving shaft 8 is limited to zero or more, up to twice the eccentric amount. Changes to

【0015】この主軸4に取り付けられた工具1は、主
軸4と共に自転する一方、主軸4が公転軸8の内部に保
持されているので、公転軸8が自転することにより、主
軸4すなわち工具2が、公転軸8の軸心O8 を中心に公
転する。その場合の公転半径が、前記偏心軸10を回転
させて設定される公転軸8に対する主軸4の偏心量とな
る。
The tool 1 attached to the main shaft 4 rotates together with the main shaft 4, while the main shaft 4 is held inside the revolving shaft 8. Revolves around the axis O8 of the revolving shaft 8. The revolution radius in that case is the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the revolution shaft 8 set by rotating the eccentric shaft 10.

【0016】前記公転軸8の図1における右側の端部
は、ハウジング7の後端部側まで延びており、その外周
に嵌合させた軸受13を介してハウジング7によって回
転自在に支持されている。この公転軸8における後端側
の部分には、軸心を中心とした貫通孔が形成されてお
り、その貫通孔の内部に入力軸14が軸受15を介して
回転自在に保持されている。この入力軸14は前記主軸
4を自転させるためのものであって、主軸用モータM1
に連結されている。なお、この主軸用モータM1 は、基
台部であるハウジング7に固定されている。またこの入
力軸14における図1での左側端部は、公転軸8の内部
で前記主軸4の後端部に接近した位置に延びている。
The right end of the revolving shaft 8 in FIG. 1 extends to the rear end of the housing 7 and is rotatably supported by the housing 7 via a bearing 13 fitted on the outer periphery thereof. I have. A through hole centering on the axis is formed in a portion on the rear end side of the revolving shaft 8, and the input shaft 14 is rotatably held in the through hole via a bearing 15. The input shaft 14 is for rotating the main shaft 4 and is provided with a main shaft motor M1.
It is connected to. The spindle motor M1 is fixed to a housing 7 as a base. The left end of the input shaft 14 in FIG. 1 extends inside the revolving shaft 8 to a position close to the rear end of the main shaft 4.

【0017】そしてこの入力軸14の端部には外径の異
なる複数のローラ16が接触した状態に配置されてい
る。これらのローラ16は、入力軸14の軸線と平行と
なるように公転軸8に取り付けた支持ピン17に回転自
在に取り付けられている。さらに、これら複数のローラ
16の全体を覆うように円筒体18が嵌合させられてい
る。なお、各ローラ16は、この円筒体18と入力軸1
4との間に圧入された状態となっており、それぞれの接
触圧力が高いことにより、摩擦力によってトルクを伝達
するようになっている。
A plurality of rollers 16 having different outer diameters are arranged in contact with the end of the input shaft 14. These rollers 16 are rotatably mounted on support pins 17 mounted on the revolving shaft 8 so as to be parallel to the axis of the input shaft 14. Further, a cylindrical body 18 is fitted so as to cover the whole of the plurality of rollers 16. Each roller 16 is provided between the cylindrical body 18 and the input shaft 1.
4, and the contact pressure is high, so that the torque is transmitted by the frictional force.

【0018】円筒体18は、主軸4の後端部の外周を覆
っており、その主軸4の外周面と円筒体18の内周面と
の間に、前記ローラ16と同様に外径の異なる複数のロ
ーラ19が圧入されている。そのローラ19を回転自在
に取り付けてある支持ピン20が、主軸4の外周側に軸
受を介して回転自在に配置したリング状歯車21に連結
されている。さらにこのリング状歯車21が、前記偏心
軸10の後端部にピンによって連結されている。
The cylindrical body 18 covers the outer periphery of the rear end of the main shaft 4, and has a different outer diameter between the outer peripheral surface of the main shaft 4 and the inner peripheral surface of the cylindrical body 18 like the roller 16. A plurality of rollers 19 are press-fitted. A support pin 20 to which the roller 19 is rotatably mounted is connected to a ring-shaped gear 21 rotatably disposed on the outer peripheral side of the main shaft 4 via a bearing. Further, the ring gear 21 is connected to the rear end of the eccentric shaft 10 by a pin.

【0019】したがって入力軸14のトルクが、その外
周面に接触しているローラ16の自転により円筒体18
に伝達され、またこの円筒体18のトルクが、その内周
面に密着している他の複数のローラ19の自転によって
主軸4に伝達される。すなわちモータM1 によって入力
軸14を回転させることにより、そのトルクが主軸4に
伝達されて主軸4が自転する。そして各ローラ16,1
9が相対的に公転することにより、入力軸14に対する
主軸4の偏心量すなわち主軸4の公転半径が変更され
る。
Therefore, the torque of the input shaft 14 is rotated by the rotation of the roller 16 which is in contact with the outer peripheral surface of the
The torque of the cylindrical body 18 is transmitted to the main shaft 4 by the rotation of a plurality of other rollers 19 in close contact with the inner peripheral surface thereof. That is, when the input shaft 14 is rotated by the motor M1, the torque is transmitted to the main shaft 4 and the main shaft 4 rotates. And each roller 16, 1
As the orbit 9 relatively revolves, the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the input shaft 14, that is, the orbital radius of the main shaft 4 is changed.

【0020】前記公転軸8のうちリング状歯車21の外
周側の部分に、内外周面に貫通した複数の切欠き部が形
成され、前記リング状歯車21に噛合した中間歯車22
が各切欠き部に配置されている。これらの中間歯車22
が配置されている各部分における公転軸8の肉厚が、そ
の内側の軸線方向に沿う孔の軸心が公転軸8の軸心に対
して偏心していることにより、相互に異なっており、し
たがって各中間歯車22の外径が、それぞれの部分にお
ける公転軸8の肉厚に合わせて大小に異なっている。す
なわち各中間歯車22の最も外周側の部分を結んだ円
が、公転軸8の軸心を中心とした円となるように構成さ
れている。なお、各中間歯車22は公転軸8に取り付け
た支持ピン23によって回転自在に支持されている。
A plurality of cutouts penetrating the inner and outer peripheral surfaces of the revolving shaft 8 on the outer peripheral side of the ring gear 21 are formed, and the intermediate gear 22 meshed with the ring gear 21 is formed.
Are arranged in each notch. These intermediate gears 22
Are different from each other due to the fact that the thickness of the revolving shaft 8 in each portion where the is disposed is eccentric with respect to the axis of the revolving shaft 8 along the axial direction inside thereof. The outer diameter of each intermediate gear 22 differs in size according to the thickness of the revolution shaft 8 in each part. That is, the circle connecting the outermost peripheral portions of the intermediate gears 22 is configured to be a circle centered on the axis of the revolution shaft 8. Each intermediate gear 22 is rotatably supported by a support pin 23 attached to the revolution shaft 8.

【0021】また各中間歯車22が、内歯歯車である公
転半径変更歯車24に噛合している。この公転半径変更
歯車24は、円筒軸25の先端部の内周面に形成されて
いる。そしてこの円筒軸25は、前記公転軸8の外周側
に入力軸14と同軸上に嵌合させて配置され、かつ軸受
26によって回転自在に保持されている。
Each intermediate gear 22 meshes with a revolution radius changing gear 24 which is an internal gear. The revolving radius changing gear 24 is formed on the inner peripheral surface at the tip of the cylindrical shaft 25. The cylindrical shaft 25 is arranged coaxially with the input shaft 14 on the outer peripheral side of the revolution shaft 8 and is rotatably held by a bearing 26.

【0022】前記入力軸14の外周側に位置する公転軸
8の外周部に公転軸歯車27が固定され、またこの公転
軸歯車27に隣接して配置された中間軸歯車28が前記
円筒軸25に固定されている。その公転軸歯車27が、
差動機構29における入力歯車30に噛合し、また中間
軸歯車28が差動機構29における出力歯車31に噛合
している。
A revolving shaft gear 27 is fixed to the outer peripheral portion of the revolving shaft 8 located on the outer peripheral side of the input shaft 14, and an intermediate shaft gear 28 disposed adjacent to the revolving shaft gear 27 is connected to the cylindrical shaft 25. It is fixed to. The revolving shaft gear 27 is
The input gear 30 of the differential mechanism 29 meshes with the output gear 31 of the differential mechanism 29.

【0023】ここで差動機構29について説明すると、
この差動機構29は、図3に示す構成の機構を利用して
構成されている。すなわち図3において、リング状部材
100の内周面にスプラインなどの歯101が形成され
ており、その歯101より歯数の少ない外歯102が形
成された可撓性リング103が、前記リング状部材10
0の内周側に回転自在に配置されている。この可撓性リ
ング103の内周側には、楕円形の回転部材104がベ
アリング105を介して配置されており、その長径の両
端部で可撓性リング103がリング状部材100の歯1
01に押し付けられて噛合させられている。したがって
図3に示す機構では、可撓性リング103の歯数がリン
グ状部材100の歯数より少ないので、可撓性リング1
03を1回転させてもリング状部材100は1回転せず
に歯数の差だけ回転角度が少なくなる。
Here, the differential mechanism 29 will be described.
The differential mechanism 29 is configured using a mechanism having the configuration shown in FIG. That is, in FIG. 3, teeth 101 such as splines are formed on the inner peripheral surface of the ring-shaped member 100, and a flexible ring 103 in which outer teeth 102 having a smaller number of teeth than the teeth 101 are formed is a ring-shaped member. Member 10
0 is rotatably arranged on the inner peripheral side. On the inner peripheral side of the flexible ring 103, an elliptical rotating member 104 is disposed via a bearing 105, and the flexible ring 103 is connected to the teeth 1 of the ring-shaped member 100 at both ends of its long diameter.
01 and are meshed. Therefore, in the mechanism shown in FIG. 3, since the number of teeth of the flexible ring 103 is smaller than the number of teeth of the ring-shaped member 100, the flexible ring 1
Even if the ring 03 is rotated once, the ring-shaped member 100 does not rotate once but the rotation angle is reduced by the difference in the number of teeth.

【0024】図4は、差動機構29を分解して模式的に
示す図であって、上記のリング状部材100に相当する
一対のサーキュラースプライン32,33と、これらに
噛合する前記可撓性リング103に相当するフレクスプ
ライン34と、その内周側に嵌合させられた楕円形状の
回転部材104に相当するウェーブジェネレータ35と
を有している。すなわち内周面にスプライン歯を形成し
た一対の円筒状のサーキュラスプライン32,33と、
そのサーキュラスプライン32,33のスプライン歯に
噛合するスプライン歯が外周面に形成され、かつ可撓性
のある円筒体であるフレクスプライン34と、楕円形の
カムの外周面にボールベアリングがはめ込まれ、そのボ
ールベアリングの外周に前記フレクスプライン34が嵌
合されるウェーブジェネレータ35とを備えている。
FIG. 4 is an exploded view schematically showing the differential mechanism 29. A pair of circular splines 32 and 33 corresponding to the above-mentioned ring-shaped member 100, and the flexible A flex spline 34 corresponding to the ring 103 and a wave generator 35 corresponding to an elliptical rotating member 104 fitted on the inner peripheral side thereof are provided. That is, a pair of cylindrical circular splines 32 and 33 having spline teeth formed on the inner peripheral surface,
Spline teeth meshing with the spline teeth of the circular splines 32 and 33 are formed on the outer peripheral surface, and a flex spline 34 which is a flexible cylindrical body and a ball bearing are fitted on the outer peripheral surface of the elliptical cam. The outer periphery of the ball bearing is provided with a wave generator 35 into which the flexspline 34 is fitted.

【0025】一方のサーキュラスプライン32の歯数と
フレクスプライン34の歯数とが等しく(例えば200
枚に)設定され、そのサーキュラスプライン32が入力
歯車30の内周側に嵌合固定されている。これに対して
他方のサーキュラスプライン33の歯数が、フレクスプ
ライン34の歯数よりわずか多く(例えば202枚に)
設定されており、このサーキュラスプライン33が出力
歯車31の内周側に嵌合固定されている。そしてそのウ
ェーブジェネレータ35が調整軸36に嵌合固定され、
かつその調整軸36が半径変更モータM2 に連結されて
いる。なお、この半径変更モータM2 は、この発明の基
台部に相当するハウジング7に固定されている。
The number of teeth of one circular spline 32 and the number of teeth of flex spline 34 are equal (for example, 200
The circular spline 32 is fitted and fixed to the inner peripheral side of the input gear 30. On the other hand, the number of teeth of the other circular spline 33 is slightly larger than the number of teeth of the flex spline 34 (for example, to 202).
The circular spline 33 is fitted and fixed to the inner peripheral side of the output gear 31. Then, the wave generator 35 is fitted and fixed to the adjustment shaft 36,
The adjusting shaft 36 is connected to the radius changing motor M2. The radius changing motor M2 is fixed to a housing 7 corresponding to a base of the present invention.

【0026】したがってこの差動機構29では、ウェー
ブジェネレータ35すなわち調整軸36を固定した状態
で入力歯車30を回転させると、入力歯車30に固定し
たサーキュラスプライン32の歯数とフレクスプライン
34の歯数とが等しいので、フレクスプライン34が入
力歯車30と同一回転数で回転する。これに対して出力
歯車31に固定してあるサーキュラスプライン33の歯
数が、フレクスプライン34の歯数より多いので、出力
歯車31がその歯数差に応じて減速されて回転する。上
記の例では、フレクスプライン34の歯数が“200”
に対して、サーキュラスプライン33の歯数が“20
2”であるから、出力歯車31は、200/202=1
00/101に減速されて回転する。
Therefore, in this differential mechanism 29, when the input gear 30 is rotated with the wave generator 35, that is, the adjustment shaft 36 fixed, the number of teeth of the circular spline 32 and the number of teeth of the flexspline 34 fixed to the input gear 30 , The flex spline 34 rotates at the same speed as the input gear 30. On the other hand, since the number of teeth of the circular spline 33 fixed to the output gear 31 is larger than the number of teeth of the flexspline 34, the output gear 31 rotates at a reduced speed according to the difference in the number of teeth. In the above example, the number of teeth of the flexspline 34 is “200”.
In contrast, the number of teeth of the circular spline 33 is “20”.
2 ", the output gear 31 is 200/202 = 1.
It rotates at a speed reduced to 00/101.

【0027】このように回転数の差が生じるが、その場
合であっても主軸4の公転半径が変化しないように入力
歯車30と公転軸歯車27との歯数比および出力歯車3
1と中間軸歯車28との歯数比が設定されている。一例
として、入力歯車30の歯数が“100”で、公転軸歯
車27の歯数が“200”の場合、出力歯車31の歯数
が“101”で、かつ中間軸歯車27の歯数が“20
0”に設定される。このような構成の場合、調整軸36
すなわちウェーブジェネレータ35を固定した状態で例
えば入力歯車30を101rpmで回転させれば、出力
歯車31が100rpmで回転し、かつ公転軸歯車27
が101/2rpmで回転する。そして出力歯車31が
100rpmで回転することにより、これに噛合してい
る中間軸歯車28が、100×101/200=101
/2rpmで回転する。すなわち公転軸歯車27と中間
軸歯車28とが同速度で回転する。
As described above, a difference in the number of revolutions is generated. Even in such a case, the ratio of the number of teeth between the input gear 30 and the revolving shaft gear 27 and the output gear 3 are adjusted so that the revolution radius of the main shaft 4 does not change.
The gear ratio between 1 and the intermediate shaft gear 28 is set. As an example, when the number of teeth of the input gear 30 is “100” and the number of teeth of the revolution shaft gear 27 is “200”, the number of teeth of the output gear 31 is “101”, and the number of teeth of the intermediate shaft gear 27 is “20
0 ”. In such a configuration, the adjusting shaft 36 is set.
That is, for example, if the input gear 30 is rotated at 101 rpm while the wave generator 35 is fixed, the output gear 31 rotates at 100 rpm and the revolution shaft gear 27 rotates.
Rotates at 101/2 rpm. When the output gear 31 rotates at 100 rpm, the intermediate shaft gear 28 meshing with the output gear 31 becomes 100 × 101/200 = 101.
/ 2 rpm. That is, the revolution shaft gear 27 and the intermediate shaft gear 28 rotate at the same speed.

【0028】したがって公転軸8の回転数と円筒軸25
との回転数とが等しくなるので、円筒軸25に形成した
公転半径変更歯車24とこれに噛合している中間歯車2
2とこれに噛合しているリング状歯車21とが一体とな
って回転する。すなわち各ローラ16,19の公転方向
の位相が一定に維持される。
Therefore, the rotation speed of the revolving shaft 8 and the cylindrical shaft 25
Are equal to each other, the revolving radius changing gear 24 formed on the cylindrical shaft 25 and the intermediate gear 2 meshing therewith
2 and the ring gear 21 meshing therewith rotate integrally. That is, the phase of the rollers 16 and 19 in the revolving direction is kept constant.

【0029】また一方、フレクスプライン34と出力歯
車31側のサーキュラスプライン33との歯数に相違が
あるために、フレクスプライン34の回転に対してサー
キュラスプライン33の減速が生じ、その減速度は歯数
に差に応じたものとなる。上記の例では、歯数の差が
“2”であるから、フレクスプライン34の回転に対し
てサーキュラスプライン33は、2/200=1/10
0の割合で減速される。すなわち調整軸36と共にフレ
クスプライン34を100rpmで回転させると、サー
キュラスプライン33がマイナス(−)1rpmで相対
回転する。なお、入力歯車30側のサーキュラスプライ
ン32とフレクスプライン34とは歯数が同じであるた
め、回転数に差が生じない。結局、調整軸36と共にフ
レクスプライン34を回転させると、入力歯車30と出
力歯車31との回転位相に相違が生じる。すなわち調整
軸36の回転数の1/100の回転速度で入力歯車30
と出力歯車31との相対回転運動を生じさせることがで
きる。
On the other hand, since there is a difference in the number of teeth between the flexspline 34 and the circular spline 33 on the side of the output gear 31, the rotation of the flexspline 34 causes the circular spline 33 to decelerate. It depends on the number. In the above example, since the difference in the number of teeth is “2”, the circular spline 33 becomes 2/200 = 1/10 with respect to the rotation of the flexspline 34.
It is decelerated at a rate of zero. That is, when the flex spline 34 is rotated at 100 rpm together with the adjustment shaft 36, the circular spline 33 is relatively rotated at minus (-) 1 rpm. Since the circular spline 32 and the flexspline 34 on the input gear 30 side have the same number of teeth, there is no difference in the number of rotations. As a result, when the flexspline 34 is rotated together with the adjustment shaft 36, a difference occurs in the rotation phase between the input gear 30 and the output gear 31. That is, the input gear 30 is rotated at a rotation speed of 1/100 of the rotation speed of the adjustment shaft 36.
And the output gear 31 can generate a relative rotational movement.

【0030】このような相対回転は、公転軸8とリング
状歯車21との相対回転すなわち各ローラ16,19の
相対的な公転速度として現れる。そして各ローラ16,
19の相対的な公転によって主軸4の入力軸14に対す
る偏心量すなわち公転半径が変化するので、上記の装置
では、公転半径の微調整を容易におこなうことができ
る。なお、図1において符号37は公転歯車を示し、こ
の公転歯車37は前記入力歯車30に噛合している。そ
してこの公転歯車37に公転用モータM3 が連結されて
いる。なお、この公転用モータM3 は、この発明の基台
部に相当するハウジング7に固定されている。また、上
記の公転半径変更モータM2 と、差動機構29と、この
差動機構29から公転軸8にトルクを伝達する系統およ
び差動機構29から偏心軸10にトルクを伝達する系統
が、公転半径変更機構を構成している。
Such a relative rotation appears as a relative rotation between the revolving shaft 8 and the ring gear 21, that is, a relative revolving speed of the rollers 16 and 19. And each roller 16,
Since the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the input shaft 14, that is, the orbital radius changes due to the relative revolution of 19, fine adjustment of the orbital radius can be easily performed in the above device. In FIG. 1, reference numeral 37 denotes a revolving gear, and the revolving gear 37 meshes with the input gear 30. A revolving motor M3 is connected to the revolving gear 37. The revolving motor M3 is fixed to a housing 7 corresponding to a base of the present invention. In addition, the above-described orbital radius changing motor M2, the differential mechanism 29, and a system for transmitting torque from the differential mechanism 29 to the revolving shaft 8 and a system for transmitting torque from the differential mechanism 29 to the eccentric shaft 10 are revolved. This constitutes a radius changing mechanism.

【0031】そして、図1に示す切削加工装置において
は、主軸4の公転運動を二次元方向の直線運動の組合せ
によって達成するのではなく、主軸4を内蔵している公
転軸8の自転によって達成するので、主軸4を高速で自
転かつ公転させることができる。また、上記の例では、
偏心軸10の自転によって主軸4の公転軸8に対する偏
心量を変更できるので、公転中にその半径を変更するこ
とができる。
In the cutting apparatus shown in FIG. 1, the revolving motion of the main shaft 4 is not achieved by a combination of linear motions in two-dimensional directions, but by the rotation of a revolving shaft 8 having the main shaft 4 built therein. Therefore, the spindle 4 can rotate and revolve at high speed. Also, in the above example,
Since the amount of eccentricity of the main shaft 4 with respect to the revolution shaft 8 can be changed by the rotation of the eccentric shaft 10, the radius thereof can be changed during the revolution.

【0032】なお、上述した主軸用モータM1 から主軸
4に到るトルクの伝達系統がこの発明の第1駆動機構に
相当し、また公転用モータM3 から公転軸8に到るトル
クの伝達系統がこの発明の第2駆動機構に相当し、さら
にこれら2つの伝動機構を併せた機構が、回転駆動機構
を構成している。
The transmission system for the torque from the spindle motor M1 to the spindle 4 corresponds to the first drive mechanism of the present invention, and the transmission system for the torque from the revolution motor M3 to the revolution shaft 8 is the same. A mechanism that corresponds to the second drive mechanism of the present invention and that combines these two transmission mechanisms constitutes a rotary drive mechanism.

【0033】つぎに上記の切削加工装置6によってネジ
を切削加工する方法すなわちこの発明の方法の一例を説
明する。上記の主軸4に取り付けられる工具1は、形成
するべきネジ山の断面形状とほぼ同一の輪郭の切刃3を
備えているので、図5に示すように、主軸4を自転させ
て工具1を被削材41に押し当てることにより、切刃3
によって切削がおこなわれて、その形状と同一の溝形状
が被削材に形成される。その場合、工具1は、外周部に
複数の切刃3を設けたものであるから、主軸4と共に工
具1が回転することにより、それらの切刃3が順次被削
材に作用する断続切削となる。
Next, a method of cutting a screw by the above-mentioned cutting device 6, that is, an example of the method of the present invention will be described. Since the tool 1 attached to the main shaft 4 has the cutting edge 3 having substantially the same contour as the cross-sectional shape of the thread to be formed, as shown in FIG. By pressing against the work material 41, the cutting edge 3
Thus, the same groove shape as that shape is formed on the work material. In this case, since the tool 1 is provided with a plurality of cutting edges 3 on the outer peripheral portion, by rotating the tool 1 together with the main shaft 4, the cutting edges 3 sequentially act on the work material. Become.

【0034】また、主軸4は公転軸8の偏心位置に自転
自在に保持されているから、公転軸8を自転させると、
工具1が主軸4と共に公転軸8の軸心を中心に公転す
る。その結果、切刃3は図6に示すように、ループ状の
軌跡を描いて移動する。なお、図6において符号40は
ネジを加工するべき加工孔を示す。したがって切刃3に
よる切削速度は、工具1の自転よる周速と公転による移
動速度を加えた速度になる。
Further, since the main shaft 4 is rotatably held at the eccentric position of the revolution shaft 8, when the revolution shaft 8 is rotated,
The tool 1 revolves around the axis of the revolving shaft 8 together with the main shaft 4. As a result, as shown in FIG. 6, the cutting blade 3 moves while drawing a loop-like trajectory. In FIG. 6, reference numeral 40 indicates a processing hole in which a screw is to be processed. Therefore, the cutting speed by the cutting edge 3 is a speed obtained by adding the peripheral speed of the tool 1 by the rotation and the moving speed by the revolution.

【0035】工具1が公転することによる切刃3の移動
軌跡は、被削材41の加工孔40に沿う軌跡となるか
ら、公転回転数が相対的に大きいほど、切刃3が1回ご
とに被削材41に作用している時間あるいは距離が長く
なる。このようにすれば、切刃3が1回、被削材に作用
ごとの切削長さが長くなるので、切削量を低下させるこ
となく、最大切削面積を小さくすることができる。ま
た、それに伴って断続切削によって切刃3に掛かる衝撃
力あるいは切削荷重が抑制されるので、工具寿命を長く
することができる。
The locus of movement of the cutting edge 3 due to the revolution of the tool 1 is a locus along the machining hole 40 of the work material 41. Therefore, as the revolving speed is relatively large, the cutting edge 3 moves every time. Therefore, the time or distance acting on the work material 41 becomes longer. In this way, the cutting length of the cutting blade 3 is increased once for each operation of the workpiece, so that the maximum cutting area can be reduced without reducing the cutting amount. In addition, the impact force or the cutting load applied to the cutting blade 3 by the intermittent cutting is suppressed, so that the tool life can be extended.

【0036】前述したこの発明に係る切削加工装置6で
は、主軸4およびこれに取り付けた工具1の公転を、主
軸4を自転自在に保持している公転軸8を自転させるこ
とによりおこなうので、工具1の公転回転数を大きくし
て自転回転数に対する比率(自転回転数/公転回転数=
K)を任意に設定することができる。図7は、自転/公
転比Kと加工能率との関係を測定した結果を示す図であ
る。ここで、加工能率は、単位時間(min)当たりの
切削容積(cc)であり、内径55mmの孔を切削速度
200m/min、切削幅0.6mmで切削した場合の
測定結果である。使用した工具は外径20mmのエンド
ミルと外径50mmのエンドミルである。
In the above-described cutting apparatus 6 according to the present invention, the revolving of the main shaft 4 and the tool 1 attached thereto is performed by revolving the revolving shaft 8 which holds the main shaft 4 so as to be rotatable. 1 to increase the number of revolutions, the ratio to the number of revolutions (number of revolutions / number of revolutions =
K) can be set arbitrarily. FIG. 7 is a diagram showing the results of measuring the relationship between the rotation / revolution ratio K and the processing efficiency. Here, the processing efficiency is a cutting volume (cc) per unit time (min), and is a measurement result when a hole having an inner diameter of 55 mm is cut at a cutting speed of 200 m / min and a cutting width of 0.6 mm. The used tools are an end mill having an outer diameter of 20 mm and an end mill having an outer diameter of 50 mm.

【0037】図7に示すように、公転回転数が大きいこ
とにより自転/公転比Kが小さいほど加工能率が増大
し、自転/公転比Kが“37”以下になるとその増大傾
向が顕著になり、特に“20”以下であれば、従来一般
の自転/公転比Kを“100”程度に設定した際の加工
能率の2倍以上の加工能率を得ることができる。なお、
図7において自転/公転比Kが“1”の加工能率は、連
続切削であるボーリング加工の加工能率を示す。
As shown in FIG. 7, when the revolution / revolution ratio K is smaller, the machining efficiency increases as the revolution / revolution ratio K becomes smaller. When the revolution / revolution ratio K becomes less than "37", the increasing tendency becomes remarkable. In particular, if it is not more than "20", it is possible to obtain a processing efficiency twice or more as high as the processing efficiency when the conventional rotation / revolution ratio K is set to about "100". In addition,
In FIG. 7, the machining efficiency when the rotation / revolution ratio K is "1" indicates the machining efficiency of boring, which is continuous cutting.

【0038】前述したようにコンタリング加工における
切削速度は、工具の自転による切刃の回転速度と公転に
よる切刃の送り速度との和となるが、この発明に係る上
記の切削加工装置では、公転回転数の制約がないので、
公転による切刃の送り速度を大きくする。具体的には、
この発明では、切削速度のうち工具の公転による速度の
割合が7%以上となるように設定する。これは、公転半
径の変更あるいは公転回転数の変更のいずれによって設
定してもよい。
As described above, the cutting speed in the contouring process is the sum of the rotation speed of the cutting blade due to the rotation of the tool and the feed speed of the cutting blade due to the revolution. In the above-described cutting device according to the present invention, Since there is no restriction on the number of revolutions,
Increase the feed speed of the cutting blade due to revolution. In particular,
In the present invention, the cutting speed is set so that the ratio of the speed due to the revolution of the tool is 7% or more. This may be set by changing the revolution radius or the revolution speed.

【0039】工具を自転かつ公転させるコンタリング加
工では、切刃が1回転する間に工具が所定寸法送られる
から、刃先の軌跡は図6に示すように、加工孔40の内
周面に沿ったループ状になる。その結果、切刃が被削材
に作用していない間に工具が送られる部分が生じ、この
部分がいわゆる切り残し部分となって加工孔40の中心
に向けて突出した状態となる。その高さHを加工精度の
指標とすることができる。図8は自転/公転比Kと加工
精度H(μm)との関係を測定した結果を示している。
この測定をおこなった切削条件は、加工孔の内径55m
m、切削速度200m/min、切削幅0.6mmであ
る。また使用した工具は、外径20mmの8枚刃、外径
20mmの16枚刃、外径50mmの8枚刃、外径50
mmの16枚刃の各エンドミルである。
In the contouring process in which the tool rotates and revolves, the tool is fed by a predetermined dimension while the cutting edge makes one revolution, so that the trajectory of the cutting edge follows the inner peripheral surface of the machining hole 40 as shown in FIG. Loops. As a result, there is a portion where the tool is fed while the cutting blade is not acting on the work material, and this portion becomes a so-called uncut portion and projects toward the center of the machining hole 40. The height H can be used as an index of the processing accuracy. FIG. 8 shows the result of measuring the relationship between the rotation / revolution ratio K and the processing accuracy H (μm).
The cutting conditions under which this measurement was performed were as follows:
m, cutting speed 200 m / min, cutting width 0.6 mm. The tools used were eight blades with an outer diameter of 20 mm, 16 blades with an outer diameter of 20 mm, eight blades with an outer diameter of 50 mm, and an outer diameter of 50.
mm end mills with 16 blades.

【0040】上述のようにして工具1を自転および公転
させつつ主軸4を公転速度(公転軸8の自転速度)に関
連させて主軸4の軸線方向へ被削材41に対して移動さ
せる。すなわち切削加工装置6の全体を被削材41に対
して前進させる。その結果、工具1は公転しつつ軸線方
向に前進するので、切刃3による切削点が円周方向およ
び軸線方向の両方向に変位し、螺旋状の切削がおこなわ
れる。すなわち主軸4の公転速度と軸線方向への送り速
度とによって決まるリード角のネジの切削加工がおこな
われる。
As described above, while rotating and revolving the tool 1, the spindle 4 is moved relative to the workpiece 41 in the axial direction of the spindle 4 in relation to the revolution speed (the revolution speed of the revolution shaft 8). That is, the entire cutting device 6 is advanced with respect to the workpiece 41. As a result, since the tool 1 advances in the axial direction while revolving, the cutting point of the cutting edge 3 is displaced in both the circumferential direction and the axial direction, and helical cutting is performed. That is, cutting of a screw having a lead angle determined by the revolution speed of the main shaft 4 and the feed speed in the axial direction is performed.

【0041】前記加工孔40の内周面にネジを加工する
場合、先ず荒切削をおこない、ついで仕上げ切削をおこ
なう。すなわち、主軸4および工具1を軸線方向に前進
させる最初の切削の際には、刃先の公転半径が、加工す
るべきネジの径よりわずか小さくなるように、すなわち
仕上げ代が残るように公転半径を設定する。これは、半
径変更モータM2 を駆動して偏心軸10を公転軸8に対
して相対的に回転させることによりおこなう。主軸4と
共に工具1を前進させて荒加工をおこなった後、半径変
更モータM2 を更に駆動して工具1の公転半径を僅かに
増大させ、その状態で工具1を自転かつ公転させつつ軸
線方向に後退移動させることにより、ネジの仕上げ加工
をおこなう。その仕上げ加工の場合、工具1の公転回転
数を荒加工の場合より小さくし、前述した自転/公転比
Kを大きくする。こうすることにより、前述した加工精
度Hが小さい値になり、加工面精度が高くなる。
When a screw is formed on the inner peripheral surface of the processing hole 40, first, rough cutting is performed, and then finish cutting is performed. That is, at the time of the first cutting in which the main shaft 4 and the tool 1 are advanced in the axial direction, the orbital radius is set so that the revolving radius of the cutting edge is slightly smaller than the diameter of the screw to be machined, that is, the finishing margin remains. Set. This is performed by driving the radius changing motor M2 to rotate the eccentric shaft 10 relatively to the revolution shaft 8. After the tool 1 is moved forward together with the main shaft 4 to perform rough machining, the radius changing motor M2 is further driven to slightly increase the revolution radius of the tool 1, and in this state, the tool 1 is rotated and revolved in the axial direction. The screw is finished by moving it backward. In the case of the finish machining, the revolution speed of the tool 1 is set smaller than that in the case of the rough machining, and the rotation / revolution ratio K is increased. By doing so, the processing accuracy H described above becomes a small value, and the processing surface accuracy increases.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、工具を自転させることによりその外周部に設けた
切刃が被削材に順次作用する断続切削となり、しかも工
具の自転回転数と公転回転数との比率が37以下であっ
て、工具の公転回転数が高いことにより、1刃当たりの
切削幅を小さくしても切削量あるいは加工能率が低下し
ない。言い換えれば、加工能率を低下させることなく、
1刃当たりの切削幅を小さくし、それに伴って発熱や切
削抵抗、衝撃力などを低下させることができるので、工
具寿命を向上させることができ、さらには、その工具寿
命の範囲で1刃当たりの切削量を増大させることによ
り、加工能率を向上させることができる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, by rotating the tool, the cutting edge provided on the outer peripheral portion of the tool becomes intermittent cutting in which the cutting material sequentially acts on the work material. Since the ratio between the number of revolutions and the number of revolutions is 37 or less, and the number of revolutions of the tool is high, the cutting amount or machining efficiency does not decrease even if the cutting width per tooth is reduced. In other words, without reducing the processing efficiency,
Since the cutting width per tooth can be reduced and the heat generation, cutting resistance, impact force, etc. can be reduced accordingly, the service life of the tool can be improved. By increasing the amount of cutting, the machining efficiency can be improved.

【0043】また、請求項2の発明によれば、工具を装
着した主軸を公転軸の偏心位置に回転自在に保持させた
構成であるから、主軸と公転軸とをそれぞれ自転させる
ことにより、工具が自転しつつ公転し、その際の工具の
公転回転数を自由に設定して工具を軸線方向に移動させ
ることができ、その結果、工具による被削材の切削位置
を、ネジを加工するべく螺旋状に移動させる際の1刃当
たりの切削量を多くして、高能率の切削をおこなうこと
ができる。
According to the second aspect of the present invention, since the main shaft on which the tool is mounted is rotatably held at the eccentric position of the revolving shaft, the tool is rotated by rotating the main shaft and the revolving shaft respectively. Revolves while rotating, and at that time, the revolving speed of the tool can be freely set and the tool can be moved in the axial direction. As a result, the cutting position of the work material by the tool can be set to process the screw. By increasing the amount of cutting per blade when moving spirally, high-efficiency cutting can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 この発明の装置の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an example of the device of the present invention.

【図2】 その主軸、偏心軸、公転軸ならびに保持軸の
半径方向での相対位置を説明するための図である。
FIG. 2 is a view for explaining relative positions of a main shaft, an eccentric shaft, a revolving shaft, and a holding shaft in a radial direction.

【図3】 差動機構に使用されている基本的な機構を説
明するための機構図である。
FIG. 3 is a mechanism diagram for explaining a basic mechanism used for a differential mechanism.

【図4】 差動機構の構成要素を分解して示す模式図で
ある。
FIG. 4 is an exploded schematic view showing components of a differential mechanism.

【図5】 ネジの切削状況を説明するための概略的な断
面図である。
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining a cutting state of a screw.

【図6】 この発明の方法による刃先の軌跡を示す図で
ある。
FIG. 6 is a diagram showing a locus of a cutting edge according to the method of the present invention.

【図7】 自転/公転比と加工能率との関係を測定した
結果を示す線図である。
FIG. 7 is a diagram showing a result of measuring a relationship between a rotation / revolution ratio and a processing efficiency.

【図8】 自転/公転比と加工精度との関係を測定した
結果を示す線図である。
FIG. 8 is a diagram showing the result of measuring the relationship between the rotation / revolution ratio and the processing accuracy.

【符号の説明】 1…工具、 3…切刃、 4…主軸、 6…切削加工装
置、 8…公転軸、10…偏心軸、 M1 …主軸用モー
タ、 M3 …公転用モータ、 40…加工孔、 41…
被削材。
[Description of Signs] 1 ... Tool, 3 ... Cutting Edge, 4 ... Spindle, 6 ... Cutting Device, 8 ... Revolving Shaft, 10 ... Eccentric Shaft, M1 ... Spindle Motor, M3 ... Revolving Motor, 40 ... Working Hole , 41 ...
Work material.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被削材の外周面もしくは内周面に沿って
切削工具を移動させてネジを切削加工する方法におい
て、 外周部に複数の切刃を設けた切削工具を、その中心軸線
を中心に自転させるとともに、前記ネジを加工する周面
の中心軸線に沿って公転させ、さらにその公転の中心軸
線に沿って軸線方向に移動させ、かつその工具の自転回
転数と公転回転数との比率を37以下に設定して前記周
面にネジを切削することを特徴とするネジの切削加工方
法。
1. A method for cutting a screw by moving a cutting tool along an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of a work material, wherein the cutting tool is provided with a plurality of cutting blades on an outer peripheral portion. While rotating around the center, the screw is revolved along the central axis of the peripheral surface to be machined, and further moved in the axial direction along the central axis of the revolution, and the rotation speed and the revolution speed of the tool are compared with each other. A method of cutting a screw, comprising setting the ratio to 37 or less and cutting the screw on the peripheral surface.
【請求項2】 切刃を外周部に有する切削工具を先端部
に装着して自転かつ公転する主軸をその軸線方向に移動
して、被削材の外周面もしくは内周面にネジを切削加工
する切削加工装置において、 前記主軸を回転中心軸線から外れた位置に該回転中心軸
線と平行に回転自在に保持した偏心軸と、 その偏心軸を回転中心軸線から外れた位置に該回転中心
軸線と平行に回転自在に保持し、かつ軸線方向に前後動
される公転軸と、 前記主軸を自転させる第1駆動機構と、 前記偏心軸を回転させて前記主軸の前記公転軸の中心軸
線からの距離を変更する公転半径変更機構と、 前記公転軸をその軸線方向への移動に関連して自転させ
ることにより前記工具による前記被削材の切削箇所を螺
旋状に変位させる第2駆動機構とを備えていることを特
徴とするネジの切削加工装置。
2. A cutting tool having a cutting edge on an outer peripheral portion is attached to a tip portion, and a main shaft that rotates and revolves is moved in the axial direction to cut a screw on an outer peripheral surface or an inner peripheral surface of a work material. An eccentric shaft that rotatably holds the main shaft at a position deviated from the rotation center axis in parallel with the rotation center axis, and a rotation center axis at a position deviated from the rotation center axis. A revolving shaft that is held rotatably in parallel and is moved back and forth in the axial direction; a first drive mechanism that rotates the main shaft; and a distance from the central axis of the revolving shaft of the main shaft that rotates the eccentric shaft. And a second drive mechanism for helically displacing a cutting position of the work material by the tool by rotating the revolving shaft in relation to movement in the axial direction of the revolving shaft. Is characterized by Cutting device of the screw.
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