JP3487773B2 - トロコイド工具 - Google Patents
トロコイド工具Info
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- JP3487773B2 JP3487773B2 JP32408898A JP32408898A JP3487773B2 JP 3487773 B2 JP3487773 B2 JP 3487773B2 JP 32408898 A JP32408898 A JP 32408898A JP 32408898 A JP32408898 A JP 32408898A JP 3487773 B2 JP3487773 B2 JP 3487773B2
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- JP
- Japan
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- eccentric
- trochoidal
- sleeve
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23C—MILLING
- B23C3/00—Milling particular work; Special milling operations; Machines therefor
- B23C3/28—Grooving workpieces
- B23C3/30—Milling straight grooves, e.g. keyways
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Milling Processes (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明はトロコイド工具に
関するものである。
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】エンドミルを使用して溝加工を行う場
合、加工すべき溝幅と同じ直径のエンドミルを使用すれ
ば、溝形状（平面形状）は直線補間、円弧補間により決
まるが、しかし、エンドミルの両側において溝の両側面
を同時に切削するため、エンドミルの両側に負荷が掛か
り、ひびりを生じ易い。また、この溝加工では、切削点
にクーラントが届き難く、切り屑の排出性も悪い。
合、加工すべき溝幅と同じ直径のエンドミルを使用すれ
ば、溝形状（平面形状）は直線補間、円弧補間により決
まるが、しかし、エンドミルの両側において溝の両側面
を同時に切削するため、エンドミルの両側に負荷が掛か
り、ひびりを生じ易い。また、この溝加工では、切削点
にクーラントが届き難く、切り屑の排出性も悪い。
【０００３】このようなことから、高品質の切削面の溝
加工を行うことが難しく、工具寿命も短くなる。また、
溝幅はエンドミルの工具径により一義的に決まるから、
加工すべき溝幅に合わせてエンドミルを準備する必要が
あり、工具摩耗により溝幅寸法精度の高い溝加工を行う
ことも難しい。
加工を行うことが難しく、工具寿命も短くなる。また、
溝幅はエンドミルの工具径により一義的に決まるから、
加工すべき溝幅に合わせてエンドミルを準備する必要が
あり、工具摩耗により溝幅寸法精度の高い溝加工を行う
ことも難しい。
【０００４】上述のような問題に対処した一つの加工法
として、加工すべき溝幅とより小さい直径のエンドミル
を使用し、加工溝幅とエンドミル直径との差と同じ幅の
微小ピッチによるトロコイド運動を主軸と被加工物との
間に与えて加工するトロコイド式加工法が従来より知ら
れている。
として、加工すべき溝幅とより小さい直径のエンドミル
を使用し、加工溝幅とエンドミル直径との差と同じ幅の
微小ピッチによるトロコイド運動を主軸と被加工物との
間に与えて加工するトロコイド式加工法が従来より知ら
れている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来のトロコイド式加
工法は、トロコイド運動のために、所定軌跡による溝を
加工するのに必要に方向以外の小刻みな軸移動が必要で
あるため、主軸頭、コラム、テーブル等の大きい重量物
による軸移動体に急加減速をしなくてはならず、このた
め送り系への負担が大きくなり、エネルギの浪費、振動
による機械、工具の寿命低下の観点から実用的でない。
工法は、トロコイド運動のために、所定軌跡による溝を
加工するのに必要に方向以外の小刻みな軸移動が必要で
あるため、主軸頭、コラム、テーブル等の大きい重量物
による軸移動体に急加減速をしなくてはならず、このた
め送り系への負担が大きくなり、エネルギの浪費、振動
による機械、工具の寿命低下の観点から実用的でない。
【０００６】また、従来のトロコイド式加工法では、数
値制御において、トロコイド運動のためにトロコイド運
動１サイクルにつき３ブロックの加工プログラムが必要
になり、このため、溝形状が直線、曲線の何れであって
も、加工プログラムのブロック数が増え、加工プログラ
ムの製作が複雑なものになる。
値制御において、トロコイド運動のためにトロコイド運
動１サイクルにつき３ブロックの加工プログラムが必要
になり、このため、溝形状が直線、曲線の何れであって
も、加工プログラムのブロック数が増え、加工プログラ
ムの製作が複雑なものになる。
【０００７】この発明は、上述の如き問題点に着目して
なされたものであり、任意の溝幅の溝加工を、工具寿命
を短縮することなく、高品質、高精度に行うことがで
き、しかも数値制御の加工プログラムのブロック数を増
したり、加工プログラムの製作を複雑なものにすること
がないトロコイド工具およびトロコイド工具による加工
法を提供することを目的としている。
なされたものであり、任意の溝幅の溝加工を、工具寿命
を短縮することなく、高品質、高精度に行うことがで
き、しかも数値制御の加工プログラムのブロック数を増
したり、加工プログラムの製作を複雑なものにすること
がないトロコイド工具およびトロコイド工具による加工
法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、この発明によるトロコイド工具は、主軸の先端部
に形成されているテーパ状の工具シャンク受入孔に嵌合
するテーパ状の工具シャンクと前記工具シャンクの中心
より偏心した偏心位置に偏心スリーブ受入孔を有する工
具ホルダと、前記工具ホルダの前記偏心スリーブ受入孔
に嵌合装着され、スリーブ外周に対して偏心した内周を
有する偏心孔を形成された偏心スリーブと、前記偏心ス
リーブの偏心孔に装着された工具回転支持ユニットとを
具備し、前記工具回転支持ユニットは、工具軸を自身の
中心軸線周りに支持し、前記工具軸を回転駆動する回転
アクチュエータを内蔵しており、前記偏心スリーブ受入
孔に対する前記偏心スリーブの回転方向の取付位置の調
整により前記工具軸の主軸中心に対する偏心量を可変設
定できることものである。
めに、この発明によるトロコイド工具は、主軸の先端部
に形成されているテーパ状の工具シャンク受入孔に嵌合
するテーパ状の工具シャンクと前記工具シャンクの中心
より偏心した偏心位置に偏心スリーブ受入孔を有する工
具ホルダと、前記工具ホルダの前記偏心スリーブ受入孔
に嵌合装着され、スリーブ外周に対して偏心した内周を
有する偏心孔を形成された偏心スリーブと、前記偏心ス
リーブの偏心孔に装着された工具回転支持ユニットとを
具備し、前記工具回転支持ユニットは、工具軸を自身の
中心軸線周りに支持し、前記工具軸を回転駆動する回転
アクチュエータを内蔵しており、前記偏心スリーブ受入
孔に対する前記偏心スリーブの回転方向の取付位置の調
整により前記工具軸の主軸中心に対する偏心量を可変設
定できることものである。
【０００９】この発明によるトロコイド工具では、工具
軸に装着された工具が工具軸中心周りに回転しつつ工具
軸の主軸中心に対する偏心量を半径して旋回し、加工プ
ログラムに依らずトロコイド運動が得られ、溝幅は工具
軸の主軸中心に対する偏心量と工具径により決まる。そ
して、偏心スリーブ受入孔に対する偏心スリーブの回転
方向の取付位置の調整により、工具軸の主軸中心に対す
る偏心量を可変設定でき、この偏心量の可変設定によ
り、一つの工具で加工溝幅を可変設定できる。
軸に装着された工具が工具軸中心周りに回転しつつ工具
軸の主軸中心に対する偏心量を半径して旋回し、加工プ
ログラムに依らずトロコイド運動が得られ、溝幅は工具
軸の主軸中心に対する偏心量と工具径により決まる。そ
して、偏心スリーブ受入孔に対する偏心スリーブの回転
方向の取付位置の調整により、工具軸の主軸中心に対す
る偏心量を可変設定でき、この偏心量の可変設定によ
り、一つの工具で加工溝幅を可変設定できる。
【００１０】この発明によるトロコイド工具は、前記回
転アクチュエータが流体圧モータであるものである。
転アクチュエータが流体圧モータであるものである。
【００１１】この発明によるトロコイド工具では、流体
圧モータによって工具軸が回転駆動される。
圧モータによって工具軸が回転駆動される。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下にこの発明の実施の形態を図
面を用いて詳細に説明する。
面を用いて詳細に説明する。
【００１３】図１、図２はこの発明によるトロコイド工
具の一つの実施の形態を示している。
具の一つの実施の形態を示している。
【００１４】トロコイド工具は全体を符号１０により示
されている。トロコイド工具１０は、主軸５０の先端部
に形成されているテーパ状の工具シャンク受入孔５１に
嵌合するテーパ状の工具シャンク１１および工具シャン
ク１１の中心（主軸中心Ｃ）より偏心した偏心位置に偏
心スリーブ受入孔１２を有するＡＴＣ対応の工具ホルダ
１３と、工具ホルダ１３の偏心スリーブ受入孔１２に嵌
合装着され、スリーブ外周に対して偏心して内周を有す
る偏心孔１４を形成された偏心スリーブ１５と、偏心ス
リーブ１５の偏心孔１４に嵌合装着された工具回転支持
ユニット１６とを有している。
されている。トロコイド工具１０は、主軸５０の先端部
に形成されているテーパ状の工具シャンク受入孔５１に
嵌合するテーパ状の工具シャンク１１および工具シャン
ク１１の中心（主軸中心Ｃ）より偏心した偏心位置に偏
心スリーブ受入孔１２を有するＡＴＣ対応の工具ホルダ
１３と、工具ホルダ１３の偏心スリーブ受入孔１２に嵌
合装着され、スリーブ外周に対して偏心して内周を有す
る偏心孔１４を形成された偏心スリーブ１５と、偏心ス
リーブ１５の偏心孔１４に嵌合装着された工具回転支持
ユニット１６とを有している。
【００１５】工具回転支持ユニット１６は、工具軸１７
を自身の中心軸線周りを回転可能に支持しており、工具
軸１７はユニット内蔵の回転アクチュエータであるロー
タリベーン形空気圧モータ１８によって回転駆動される
ようになっている。ロータリベーン形空気圧モータ１８
は、周知の構造のものであってよく、主軸５０より工具
ホルダ１３の中心孔１９に供給される空気圧を与えられ
て回転する。
を自身の中心軸線周りを回転可能に支持しており、工具
軸１７はユニット内蔵の回転アクチュエータであるロー
タリベーン形空気圧モータ１８によって回転駆動される
ようになっている。ロータリベーン形空気圧モータ１８
は、周知の構造のものであってよく、主軸５０より工具
ホルダ１３の中心孔１９に供給される空気圧を与えられ
て回転する。
【００１６】工具軸１７は、偏心スリーブ１５の中心よ
り偏心した偏心位置にてユニットケース２０より回転可
能に支持されており、先端部にエンドミル等の工具を交
換可能に装着される。
り偏心した偏心位置にてユニットケース２０より回転可
能に支持されており、先端部にエンドミル等の工具を交
換可能に装着される。
【００１７】偏心スリーブ受入孔１２、換言すれば工具
ホルダ１３に対する偏心スリーブ１５の回転方向の取付
位置は止めねじ２１により調整可能に行われる。この回
転方向の取付位置の調整により工具軸１７の主軸中心Ｃ
に対する偏心量ｅが可変設定される。
ホルダ１３に対する偏心スリーブ１５の回転方向の取付
位置は止めねじ２１により調整可能に行われる。この回
転方向の取付位置の調整により工具軸１７の主軸中心Ｃ
に対する偏心量ｅが可変設定される。
【００１８】上述の構成によるトロコイド工具１０で
は、工具軸１７に装着された工具がロータリベーン形空
気圧モータ１８によって工具軸中心周りに回転（自転）
しつつ、主軸５０の回転によって工具軸１７の主軸中心
Ｃに対する偏心量ｅを半径して旋回（公転）Ａし、加工
プログラムに依らずトロコイド運動が得られる。
は、工具軸１７に装着された工具がロータリベーン形空
気圧モータ１８によって工具軸中心周りに回転（自転）
しつつ、主軸５０の回転によって工具軸１７の主軸中心
Ｃに対する偏心量ｅを半径して旋回（公転）Ａし、加工
プログラムに依らずトロコイド運動が得られる。
【００１９】溝加工の場合には、溝幅は工具軸１７の主
軸中心に対する偏心量ｅと工具径により決まり、偏心量
ｅの可変設定により、一つの工具で加工溝幅を可変設定
できる。
軸中心に対する偏心量ｅと工具径により決まり、偏心量
ｅの可変設定により、一つの工具で加工溝幅を可変設定
できる。
【００２０】これにより、任意の溝幅の溝加工を、工具
寿命を短縮することなく、高品質、高精度に行うことが
でき、しかも数値制御の加工プログラムのブロック数を
増したり、加工プログラムの製作を複雑なものにするこ
とがない。
寿命を短縮することなく、高品質、高精度に行うことが
でき、しかも数値制御の加工プログラムのブロック数を
増したり、加工プログラムの製作を複雑なものにするこ
とがない。
【００２１】なお、偏心スリーブ受入孔１２の偏心量と
偏心孔の偏心量を同じ値に設定することにより、図２に
仮想線により示されているように、両者の偏心量が相殺
される回転位置に偏心スリーブ１５を固定することで、
偏心量ｅを零に設定することもできる。
偏心孔の偏心量を同じ値に設定することにより、図２に
仮想線により示されているように、両者の偏心量が相殺
される回転位置に偏心スリーブ１５を固定することで、
偏心量ｅを零に設定することもできる。
【００２２】図３は上述の構成によるトロコイド工具を
使用した加工法の一つの実施の形態を示している。この
加工法では、工具軸１７にエンドミル３０を装着したト
ロコイド工具１０を、工具ホルダ１３の工具シャンク１
１と工具シャンク受入孔５１との嵌合によって主軸５０
に装着し、５０主軸を回転させると共にロータリベーン
形空気圧モータ１８によって工具軸１７を回転させる。
使用した加工法の一つの実施の形態を示している。この
加工法では、工具軸１７にエンドミル３０を装着したト
ロコイド工具１０を、工具ホルダ１３の工具シャンク１
１と工具シャンク受入孔５１との嵌合によって主軸５０
に装着し、５０主軸を回転させると共にロータリベーン
形空気圧モータ１８によって工具軸１７を回転させる。
【００２３】これにより、工具軸１７に装着されたエン
ドミル３０は工具軸中心周りに回転しつつ工具軸１７の
主軸中心に対する偏心量を半径して旋回し、加工プログ
ラムに依らずにトロコイド運動が得られ、工具軸１７の
主軸中心に対する偏心量と工具径により決まる溝幅によ
る溝加工が行われる。
ドミル３０は工具軸中心周りに回転しつつ工具軸１７の
主軸中心に対する偏心量を半径して旋回し、加工プログ
ラムに依らずにトロコイド運動が得られ、工具軸１７の
主軸中心に対する偏心量と工具径により決まる溝幅によ
る溝加工が行われる。
【００２４】この加工法では、主軸５０をトロコイド運
動させることがないから、溝加工のための数値制御の加
工プログラムは通常の直線補間や円弧補間の加工プログ
ラムでよく、数値制御の加工プログラムのブロック数を
増したり、加工プログラムの製作を複雑なものにするこ
とがない。
動させることがないから、溝加工のための数値制御の加
工プログラムは通常の直線補間や円弧補間の加工プログ
ラムでよく、数値制御の加工プログラムのブロック数を
増したり、加工プログラムの製作を複雑なものにするこ
とがない。
【００２５】また、機械系に大きい振動を生じずに、ト
ロコイド切削のメリットを享受できるから、任意の溝幅
の溝加工を、工具寿命を短縮することなく、高品質、高
精度に行うことができる。
ロコイド切削のメリットを享受できるから、任意の溝幅
の溝加工を、工具寿命を短縮することなく、高品質、高
精度に行うことができる。
【００２６】以上に於ては、この発明を特定の実施の形
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
態について詳細に説明したが、この発明は、これに限定
されるものではなく、この発明の範囲内にて種々の実施
の形態が可能であることは当業者にとって明らかであろ
う。
【００２７】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、この発
明によるトロコイド工具によれば、工具軸に装着された
工具が工具軸中心周りに回転しつつ工具軸の主軸中心に
対する偏心量を半径して旋回し、加工プログラムに依ら
ずトロコイド運動が得られるから、工具軸の主軸中心に
対する偏心量と工具径により決まる溝幅の溝加工を、工
具寿命を短縮することなく、高品質、高精度に行うこと
ができ、しかも数値制御の加工プログラムのブロック数
を増したり、加工プログラムの製作を複雑なものにする
ことがない。そして、偏心スリーブ受入孔に対する偏心
スリーブの回転方向の取付位置の調整により、工具軸の
主軸中心に対する偏心量を可変設定でき、この偏心量の
可変設定によって一つの工具で加工溝幅を可変設定する
ことができる。
明によるトロコイド工具によれば、工具軸に装着された
工具が工具軸中心周りに回転しつつ工具軸の主軸中心に
対する偏心量を半径して旋回し、加工プログラムに依ら
ずトロコイド運動が得られるから、工具軸の主軸中心に
対する偏心量と工具径により決まる溝幅の溝加工を、工
具寿命を短縮することなく、高品質、高精度に行うこと
ができ、しかも数値制御の加工プログラムのブロック数
を増したり、加工プログラムの製作を複雑なものにする
ことがない。そして、偏心スリーブ受入孔に対する偏心
スリーブの回転方向の取付位置の調整により、工具軸の
主軸中心に対する偏心量を可変設定でき、この偏心量の
可変設定によって一つの工具で加工溝幅を可変設定する
ことができる。
【００２８】また、この発明によるトロコイド工具によ
れば、流体圧モータによって工具軸が回転駆動されるか
ら、トロコイド工具に複雑に電気配線を施こす必要がな
い。
れば、流体圧モータによって工具軸が回転駆動されるか
ら、トロコイド工具に複雑に電気配線を施こす必要がな
い。
【図１】この発明によるトロコイド工具の一つの実施の
形態を示す部分断面図である。
形態を示す部分断面図である。
【図２】この発明によるトロコイド工具の各部の偏心組
合せを示す正面図相当の説明図である。
合せを示す正面図相当の説明図である。
【図３】この発明によるトロコイド工具による加工法を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
１０ トロコイド工具
１１ 工具シャンク
１２ 偏心スリーブ受入孔
１３ 工具ホルダ
１４ 偏心孔
１５ 偏心スリーブ
１６ 工具回転支持ユニット
１７ 工具軸
１８ ロータリベーン形空気圧モータ
１９ 中心孔
２０ ユニットケース
２１ 止めねじ
３０ エンドミル
５０ 主軸
５１ 工具シャンク受入孔
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭63−84836（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−266107（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−42230（ＪＰ，Ａ)
実開 平４−92715（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B23C 5/10
B23C 3/28
B23C 5/02
Claims (2)
- 【請求項１】 主軸の先端部に形成されているテーパ状
の工具シャンク受入孔に嵌合するテーパ状の工具シャン
クと前記工具シャンクの中心より偏心した偏心位置に偏
心スリーブ受入孔を有する工具ホルダと、前記工具ホルダの前記偏心スリーブ受入孔に嵌合装着さ
れ、スリーブ外周に対して偏心した内周を有する偏心孔
を形成された偏心スリーブと、 前記偏心スリーブの偏心孔に装着された工具回転支持ユ
ニットとを具備し、 前記工具回転支持ユニットは、工具軸を自身の中心軸線
周りに支持し、前記工具軸を回転駆動する回転アクチュ
エータを内蔵しており、 前記偏心スリーブ受入孔に対する前記偏心スリーブの回
転方向の取付位置の調整により前記工具軸の主軸中心に
対する偏心量を可変設定できることを特徴とするトロコ
イド工具。 - 【請求項２】 前記回転アクチュエータは流体圧モータ
であることを特徴とする請求項１記載のトロコイド工
具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32408898A JP3487773B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | トロコイド工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32408898A JP3487773B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | トロコイド工具 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000141120A JP2000141120A (ja) | 2000-05-23 |
| JP3487773B2 true JP3487773B2 (ja) | 2004-01-19 |
Family
ID=18162032
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32408898A Expired - Fee Related JP3487773B2 (ja) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | トロコイド工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3487773B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10219012B4 (de) * | 2002-04-27 | 2004-11-04 | Mtu Aero Engines Gmbh | Fräsverfahren |
| EP1967307B1 (de) * | 2007-03-08 | 2010-05-26 | Mattias Rutschinski | Verfahren zur Herstellung eines mit Nuten versehenen Rotornabenelementes |
| WO2012055120A1 (zh) * | 2010-10-29 | 2012-05-03 | 大连科德数控有限公司 | 用于车铣复合加工中心的由电机直接驱动的刀座 |
| DE102011110779B4 (de) * | 2011-08-22 | 2013-09-05 | Kennametal Inc. | Verfahren zur Fräsbearbeitung eines Rohlings bei der Herstellung einer Turbinenschaufel |
| CN105834464A (zh) * | 2016-03-31 | 2016-08-10 | 苏州亚思科精密数控有限公司 | 一种复合数控刀柄 |
| CN110814396B (zh) * | 2019-11-27 | 2020-12-25 | 中石化四机石油机械有限公司 | 一种基于圆锥面的弧形凹槽的加工方法 |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP32408898A patent/JP3487773B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000141120A (ja) | 2000-05-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081031 Year of fee payment: 5 |
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