JP6371339B2 - Machining method, machining apparatus, and power transmission component manufacturing method - Google Patents
Machining method, machining apparatus, and power transmission component manufacturing method Download PDFInfo
- Publication number
- JP6371339B2 JP6371339B2 JP2016123981A JP2016123981A JP6371339B2 JP 6371339 B2 JP6371339 B2 JP 6371339B2 JP 2016123981 A JP2016123981 A JP 2016123981A JP 2016123981 A JP2016123981 A JP 2016123981A JP 6371339 B2 JP6371339 B2 JP 6371339B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cutting
- work material
- tool
- machining
- cut
- 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.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Turning (AREA)
Description
本発明は、加工方法、加工装置および動力伝達部品の製造方法に関する。 The present invention relates to a processing method, a processing apparatus, and a method for manufacturing a power transmission component.
特許文献1には、切削加工に使用される刃先交換式の工具が開示されている。特許文献1により開示される工具は、コーナー部が、被削材に貫入するための貫入部分と、貫入部分に引き続いて被削材の表面粗さを改良するためのフィニッシング部分とを有する構成になっている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228688 discloses a tool with an exchangeable cutting edge used for cutting. In the tool disclosed in Patent Document 1, the corner portion has a penetration portion for penetrating the work material, and a finishing portion for improving the surface roughness of the work material following the penetration portion. It has become.
しかしながら、従来の工具を用いた被削材(例えば、焼入鋼など)の切削加工では、被削材の切取り厚が厚くなり、塑性変形時の発熱量が大きくなる。このため、切削加工において工具の温度が高くなり、工具の摩耗(例えば、工具のすくい面におけるクレーター摩耗)が生じ得る。クレーター摩耗は工具の温度が主要因となり得るものであり、工具の温度上昇は被削材の塑性変形時における発熱が主要因となり得る。 However, in cutting of a work material (for example, hardened steel) using a conventional tool, the cut thickness of the work material is increased, and the amount of heat generated during plastic deformation is increased. For this reason, the temperature of a tool becomes high in cutting, and wear of a tool (for example, crater wear in the rake face of a tool) may arise. Crater wear can be caused mainly by the temperature of the tool, and the temperature rise of the tool can be mainly caused by heat generation during plastic deformation of the work material.
切削加工における被削材の周速や工具の送り量を下げることにより、被削材の塑性変形時における発熱を抑制することができ、工具の温度を下げることができるが、サイクルタイムが遅くなり生産能力が低下し得る。 By reducing the peripheral speed of the work material and the feed amount of the tool in cutting, heat generation during plastic deformation of the work material can be suppressed, and the temperature of the tool can be lowered, but the cycle time becomes slow. Production capacity can be reduced.
本願発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、切削加工において、工具のクレーター摩耗を低減させることが可能な加工技術の提供を目的とする。 This invention is made | formed in view of said subject, and it aims at provision of the processing technique which can reduce the crater wear of a tool in cutting.
本発明の第1の側面の加工方法は、第1の曲率半径を有する第1加工部と、前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部と、前記第1加工部と前記第2加工部との境界位置である変曲点と、を有する工具により被削材を切削加工する加工方法であって、
前記被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取る工程を有し、
前記工程では、前記第1加工部および前記第2加工部による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、前記変曲点の位置が前記第1表面から50%×切込み量以上となるように設定された加工条件により前記被削材を切削加工することを特徴とする。
The processing method according to the first aspect of the present invention includes a first processing portion having a first curvature radius, a second processing portion having a second curvature radius larger than the first curvature radius, and the first processing portion. An inflection point that is a boundary position between the processing portion and the second processing portion, and a processing method of cutting a work material with a tool,
A step of cutting a predetermined cutting amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material toward the rotation axis of the work material;
In the step, between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting by the first work part and the second work part, and the second surface which is the surface of the work material before cutting In the cutting amount, the work material is cut under the processing conditions set so that the position of the inflection point is 50% × the cutting amount or more from the first surface.
また、本発明の第2の側面の加工方法によれば、前記第1加工部および前記第2加工部は、前記被削材の表面の異なる位置をそれぞれ切削加工し、前記切削後の被削材の表面には、前記第1の曲率半径を有する第1加工部で切削加工された加工面と、前記第2の曲率半径を有する第2加工部で切削加工された加工面と、が前記被削材の表面の異なる位置に形成されることを特徴とする。 Further, according to the processing method of the second aspect of the present invention, the first processing portion and the second processing portion respectively cut different positions on the surface of the work material, and the work after the cutting On the surface of the material, a processed surface cut by the first processed portion having the first radius of curvature and a processed surface cut by the second processed portion having the second radius of curvature are described above. It is formed at different positions on the surface of the work material.
また、本発明の第3の側面の加工装置は、 被削材を切削加工する工具が固定されているツール保持部の送り方向の移動および切込み方向の移動を制御する工具制御部を有する加工装置であって、
前記工具は、
第1の曲率半径を有する第1加工部と、
前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部と、
前記第1加工部と前記第2加工部との境界位置である変曲点と、を有し、
前記工具制御部は、
前記工具の形状および変曲点の位置の情報を含む加工条件に基づいて算出した前記被削材の切込み量の情報に基づいて、前記第1加工部および前記第2加工部が、前記被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材の表面の異なる位置からそれぞれ所定の切込み量を切取る切削加工を行うように、前記ツール保持部の移動を制御し、
前記工具制御部は、前記加工条件により、切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、前記変曲点の位置が前記第1表面から50%×切込み量以上となるように、前記ツール保持部の移動を制御して、前記被削材を前記切削加工することを特徴とする。
Further, the processing apparatus of the third aspect of the present invention has a tool control unit for controlling the movement and movement of the cutting direction in the feed direction of the tool holding portion engineering tool you cutting a workpiece is fixed A processing device ,
The tool is
A first machining portion having a first radius of curvature;
A second processed portion having a second radius of curvature greater than the first radius of curvature;
An inflection point that is a boundary position between the first processed part and the second processed part,
The tool control unit
Based on the information on the cutting depth of the work material calculated based on the machining conditions including information on the shape of the tool and the position of the inflection point, the first machining unit and the second machining unit are the outer periphery of the cutting direction towards the rotational axis of said workpiece feed of wood, so as to perform cutting of cutting the respective predetermined depth of cut from different locations of the surface of the work material, the movement of the tool holder Control
In the cutting amount between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting and the second surface, which is the surface of the work material before cutting, according to the machining conditions, the tool control unit , wherein as the position of the inflection point is 50% × depth of cut or from the first surface, by controlling the movement of said tool holding section, characterized in that the cutting of the workpiece.
また、本発明の第4の側面の動力伝達部品の製造方法は、第1の曲率半径を有する第1加工部と、前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部と、前記第1加工部と前記第2加工部との境界位置である変曲点と、を有する工具により、動力伝達部品を切削加工する動力伝達部品の製造方法であって、前記製造方法は、
前記動力伝達部品を形成するための被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取る工程を有し、前記工程では、
前記第1加工部および前記第2加工部による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、前記変曲点の位置が前記第1表面から50%×切込み量以上となるように設定された加工条件により前記被削材を切削加工することを特徴とする。
The power transmission component manufacturing method according to the fourth aspect of the present invention includes a first machining portion having a first curvature radius, and a second machining having a second curvature radius larger than the first curvature radius. And a power transmission component manufacturing method of cutting a power transmission component with a tool having an inflection point that is a boundary position between the first processing portion and the second processing portion, the manufacturing method Is
A step of cutting a predetermined cutting amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material to form the power transmission component toward the rotation axis of the work material, ,
In the depth of cut between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting by the first work part and the second work part, and the second surface which is the surface of the work material before cutting The work material is cut under a machining condition set so that the position of the inflection point is 50% × the depth of cut from the first surface.
本発明の第1の側面から第4の側面によれば、工具温度の低減化を図ることが可能になり、工具温度の低減化により工具のクレーター摩耗を抑制することが可能になる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, the tool temperature can be reduced, and the crater wear of the tool can be suppressed by reducing the tool temperature.
また、本発明の第1の側面から第4の側面によれば、工具のクレーター摩耗を抑制しつつ、工具の長寿命化および加工コストの低減を図ることが可能になる。 According to the first to fourth aspects of the present invention, it is possible to extend the tool life and reduce the machining cost while suppressing crater wear of the tool.
以下、図1〜図8に基づいて本発明の実施形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲によって確定されるのであって、以下の個別の実施形態によって限定されるわけではない。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. However, the components described in this embodiment are merely examples, and the technical scope of the present invention is determined by the scope of the claims, and is not limited by the following individual embodiments. Absent.
(切削加工の概要および加工装置の機能構成)
図1は、本実施形態の刃先交換式の工具による切削加工の概要および加工装置の機能構成を例示的に示す図である。本実施形態の工具は、被削材10を切削加工する構成として、曲率半径の異なる複数の加工部を有する複合曲率形状の工具である(以下、「ワイパーインサート工具」という)。被削材10は回転軸15の回りを矢印17の方向に所定の周速度で回転可能に加工装置の固定部に保持されている。
(Outline of cutting and functional configuration of processing equipment)
FIG. 1 is a diagram exemplarily showing an outline of cutting by a cutting edge-exchangeable tool of the present embodiment and a functional configuration of a processing apparatus. The tool of the present embodiment is a compound curvature-shaped tool having a plurality of machining portions with different curvature radii as a configuration for cutting the workpiece 10 (hereinafter referred to as “wiper insert tool”). The
図2は、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具)20がツール保持部25に保持された状態を例示的に示す図であり、ワイパーインサート工具20は、固定機構30および敷金35を介してツール保持部25に保持されている。固定機構30によりワイパーインサート工具20はツール保持部25に対して着脱可能に構成されている。ワイパーインサート工具20は、被削材10を加工する構成として、第1加工部21(ノーズ部)と、第2加工部22(ワイパー部)とを有する。第1加工部21(ノーズ部)の曲率半径と第2加工部22(ワイパー部)の曲率半径はそれぞれ異なるように構成されている。
FIG. 2 is a view exemplarily showing a state in which a compound curvature-shaped tool (wiper insert tool) 20 is held by a
図1において、送り方向40は、ワイパーインサート工具20が被削材10の回転ごとに、回転軸15に対して水平方向に進行する方向である。切込み方向45は、ワイパーインサート工具20が被削材10の外周から被削材10の中心方向(被削材10の回転軸15の方向)に向う方向である。また、ツール保持部25は、ワイパーインサート工具20が被削材10の表面を一定深さにわたって切削するように、被削材10の回転軸15に向かって前進可能に構成されている。切込み量50は、ワイパーインサート工具20により切削される量である。切込み量50に相当する材料が被削材10の面に沿って削り取られるように、ツール保持部25は、被削材10の回転毎に一定距離を移動可能に構成されている。
In FIG. 1, the
本実施形態の加工装置は、機能構成として、加工装置の全体的な制御を司る装置制御部100と、被削材10の回転駆動を制御する主軸制御部200と、工具の送りや切込み量等を制御する工具制御部300を有する。装置制御部100には、ユーザインタフェースとして機能する入力部110と、入力部110を介して入力された加工条件や工具の形状情報等を記憶する記憶部120とが接続されている。例えば、入力部110から加工条件が入力されると、装置制御部100は、入力された加工条件に基づいて、主軸制御部200および工具制御部300を制御して、被削材10の加工制御を行う。ここで、加工条件には、例えば、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の送りや切込み量、被削材の1回転当たりの送り量、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)を構成する変曲点60(図3)の位置に関する条件が含まれる。
The processing apparatus according to the present embodiment includes, as functional configurations, an
(ワイパーインサート工具の構成)
図3は、ワイパーインサート工具20の構成を例示する図である。図3(a)は、図2に示したツール保持部25に保持されたワイパーインサート工具20を上方から見たワイパーインサート工具20の全体的な構成を示している。図3(b)は、図3(a)の加工部26の詳細を示す図であり、ワイパーインサート工具20の第1加工部21(ノーズ部)および第2加工部22(ワイパー部)の構成を拡大して示している。
(Configuration of wiper insert tool)
FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the
本実施形態のワイパーインサート工具20は、複数の曲率半径の加工部を有する複合曲率形状の工具であり、第1加工部21(ノーズ部)は、第1の曲率半径R1を有しており、第2加工部22(ワイパー部)は、第1の曲率半径R1よりも大きい曲率半径R2を有する。図3において、第1加工部21と第2加工部22との境界位置(境目)を変曲点60としている。ワイパーインサート工具20は、例えば、立方晶窒化ホウ素(Cubic boron nitride:CBN)により形成可能である。尚、ワイパーインサート工具20を構成する材料は例示的なものであり、切削加工の工具として使用可能な材料を用いてワイパーインサート工具20を構成することは可能である。
The
(変曲点の位置を変えた加工例)
図4は、切込み量に対して変曲点60の位置を変えた加工例を示す図である。図4(a)は、比較のため、単一の曲率形状の加工部を有する工具(図4(a)では、「単一曲率インサート」として示す)により加工した例を示している。ハッチング領域411は単一曲率インサートの加工部により切削加工される領域を示している。ハッチング領域411において、矢印は切削加工により切取られる切取り厚を示している。
(Example of processing with the inflection point changed)
FIG. 4 is a diagram illustrating a processing example in which the position of the
図4(b)〜図4(d)は、本実施形態の複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)により加工した例を示しており、ハッチング領域412〜414は、ワイパーインサート工具20の加工部により切削加工される領域を示している。ハッチング領域412〜414において、矢印は切削加工により切取られる切取り厚を示している。
4 (b) to 4 (d) show an example of machining with the compound curvature shaped tool (wiper insert tool 20) of the present embodiment, and the hatched
図4(b)〜図4(d)において、ワイパーインサート工具20による切削後の被削材10の表面の底部(最下部)を含む表面を第1表面(基準表面)とし、切削前の被削材10の表面を第2表面とする。第1表面と第2表面との間の厚さ(距離)を切込み量Tとする。図4(b)は、第1表面と第2表面との間の切込み量Tにおいて、変曲点60の位置が第1表面(基準表面)から10%×切込み量Tとなるように、ワイパーインサート工具20の切込み方向45の加工条件を設定した加工例を示している。切削後の被削材10の第1表面(切込み量T(0%))から10%×切込み量Tまでの領域は、ワイパーインサート工具20の第2加工部22(ワイパー部)で加工され、10%×切込み量Tから切削前の被削材10の第2表面(切込み量T(100%))までの領域は、ワイパーインサート工具20の第1加工部21(ノーズ部)で加工される。
4 (b) to 4 (d), the surface including the bottom (lowermost part) of the surface of the
図4(c)は、第1表面と第2表面との間の切込み量Tにおいて、変曲点60の位置が第1表面(基準表面)から50%×切込み量Tとなるように、ワイパーインサート工具20の切込み方向45の加工条件を設定した加工例を示している。切削後の被削材10の第1表面(切込み量T(0%))から50%×切込み量Tまでの領域は、ワイパーインサート工具20の第2加工部22(ワイパー部)で加工され、50%×切込み量Tから切削前の被削材10の第2表面(切込み量T(100%))までの領域は、ワイパーインサート工具20の第1加工部21(ノーズ部)で加工される。
FIG. 4C shows a wiper so that the
そして、図4(d)は、第1表面と第2表面との間の切込み量Tにおいて、変曲点60の位置が第1表面(基準表面)から100%×切込み量Tとなるように、ワイパーインサート工具20の切込み方向45の加工条件を設定した加工例を示している。図4(d)の場合では、変曲点60の位置が、切削前の被削材10の表面(第2表面)の位置となるため、被削材10は、ワイパーインサートの第2加工部22(ワイパー部)のみにより加工される。
FIG. 4D shows that the position of the
図5は、切込み量に対して変曲点60の位置を変えて加工したときのワイパーインサート工具20の温度(工具温度)の変化を示す図である。具体的には、ワイパーインサート工具20による切削後の被削材10の第1表面(基準表面)と、切削前の被削材10の第2表面との間の切込み量Tにおいて、変曲点60の位置を第1表面(基準表面:切込み量T(0%))から第2表面(切込み量T(100%))の範囲で変化させたときのワイパーインサート工具20の温度(工具温度)の変化を示している。図5において、横軸は、切込み量Tにおける変曲点60の位置(割合(%))を示しており、縦軸は、ワイパーインサート工具20の温度(工具温度)を示している。本実施形態では、切削シミュレーションソフトを用いて、ワイパーインサート工具20の温度(工具温度)を算出している。
FIG. 5 is a diagram showing a change in temperature (tool temperature) of the
図4(b)〜図4(d)に示したように、変曲点60の位置の割合が大きくなるほど切取り厚は薄くなる。切取り厚が薄くなると、切削加工における塑性変形時の発熱が抑制されため、工具温度は低くなる。図5に示すように、変曲点60の位置の割合が0%から50%までは、変曲点60の位置の割合の増加に従って工具温度は低下する傾向を示す。そして、変曲点60の位置の割合が切込み量Tに対して50%以上の領域では、工具温度は温度T3(℃)前後でほぼ変化しない。第1加工部21および第2加工部22による切削後の被削材の表面の底部(最下部)を含む第1表面と、切削前の被削材の表面である第2表面との間の切込み量(T)において、変曲点60の位置が第1表面から50%×切込み量以上となるように、切込み方向の加工条件を設定して切削加工を行うことにより、工具温度の低減化を図ることが可能になる。工具温度の低減化により、クレーター摩耗の発生を抑制することが可能になる。
As shown in FIG. 4B to FIG. 4D, the cutting thickness decreases as the ratio of the
図6は、本実施形態の複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)で被削材10を加工したときの被削材10の表面形状を模式的に示す図である。ワイパーインサート工具20は、切込みにより被削材10の外周から被削材10の中心方向(被削材10の回転軸15の方向)に向う切込み方向45の加工条件が設定され、被削材10は所定の周速で回転している。このため、被削材10の表面はミクロンオーダーのレベルで、図6に示すように波状の表面形状が形成されながら部材表面が切削される。図6において、黒丸で示す位置が変曲点60に対応する位置であり、参照番号121で示す領域は、第1加工部21(ノーズ部)で加工された領域を示し、参照番号122で示す領域は、ワイパーインサートの第2加工部22(ワイパー部)で加工された領域を示している。第1加工部21(ノーズ部)および第2加工部22(ワイパー部)は、被削材の表面の異なる位置をそれぞれ切削加工する。切削後の被削材の表面には、第1の曲率半径を有する第1加工部21(ノーズ部)で切削加工された加工面と、第2の曲率半径を有する第2加工部22(ワイパー部)で切削加工された加工面と、が被削材の表面の異なる位置に形成される。
FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the surface shape of the
図6では、図4で示した切込み量と切取り厚が等しいものとして示している。参照番号63は、ワイパーインサート工具20による切削後の被削材10の第1表面(基準表面)を示しており、参照番号64は、切削前の被削材10の表面(第2表面)を示している。第1表面と第2表面との間の厚さ(距離)は切込み量Tである。変曲点60の位置が、第1表面(基準表面)から50%×切込み量Tとなるように加工することにより、図5で示したように工具温度の低減化を図ることが可能になる。
In FIG. 6, it is shown that the cutting amount shown in FIG. 4 is equal to the cutting thickness.
(加工方法の処理フロー)
図7は、本実施形態の加工方法の流れを説明する図である。ステップS1において、加工条件を設定する。本ステップでは、例えば、切削速度、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の送りや切込み量、ワイパーインサート工具20の形状および変曲点60の位置、ワイパーインサート工具20を被削材に当てる角度等に関する加工条件が設定される。例えば、図1で示した入力部110から加工条件が入力されると、装置制御部100は、入力された加工条件に基づいて、主軸制御部200および工具制御部300を制御して、被削材10の加工制御を行う。
(Processing flow of processing method)
FIG. 7 is a diagram for explaining the flow of the processing method of the present embodiment. In step S1, processing conditions are set. In this step, for example, the cutting speed, the feed rate and cutting amount of the compound curvature shaped tool (wiper insert tool 20), the shape of the
ステップS2において、装置制御部100は、設定された加工条件(例えば、切削速度)に基づいて、主軸制御部200を介して、被削材10を固定する固定部の回転を制御する。
In step S <b> 2, the
次に、ステップS3において、装置制御部100は、設定された加工条件(例えば、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の送り(送り速度)や切込み量、ワイパーインサート工具20の形状および変曲点60の位置、ワイパーインサート工具20を被削材に当てる角度等)に基づいて、工具制御部300を介して、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)が固定されているツール保持部25の送り方向40の移動および切込み方向45の移動を制御する。例えば、変曲点60の位置が設定(例えば、50%以上と設定)された場合、装置制御部100の制御の下、工具制御部300は、記憶部120に記憶されている、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の工具形状に基づいて、被削材10の切込み量Tの情報を算出し、算出した切込み量Tの情報に基づいて、被削材10の中心方向(被削材10の回転軸15の方向)に向う切込み方向45のツール保持部25の移動を制御する。設定された加工条件に基づいて、被削材の外周から被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、第1加工部21および第2加工部22は、切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、変曲点60の位置が第1表面から50%×切込み量以上となるように、被削材を切削加工する。また、工具制御部300は、切込み方向45のツール保持部25の移動制御を行うとともに、図1の送り方向40のツール保持部25の移動制御を行う。尚、ステップS2とステップS3は、図7のフローチャートで示した工程順に限定されるものではなく、ステップS3とステップS2の工程順を逆にしてもよい。
Next, in step S3, the
本実施形態によれば、変曲点60の位置が、第1表面(基準表面)から50%×切込み量以上となるように被削材10の加工を行うことにより、切削加工における塑性変形時の発熱が抑制され、工具温度の低減化を図ることが可能になる。また、複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の送り量(図1の送り方向40の移動量)を増加させることにより、切削長の低減(短縮)化、及び周速の低減が可能になる。工具温度の低減化、切削長の低減(短縮)化、及び周速の低減により、クレーター摩耗の発生を抑制しつつ、工具の長寿命化を図ることが可能になる。
According to the present embodiment, the
(工具寿命および加工コストの比較)
図8は、工具寿命および加工コストの比較例を示す図である。図8(a)は、従来の単一の曲率形状の加工部を有する工具(単一曲率インサート)と、本実施形態の複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)との工具寿命を比較した例を示す図である。図8(a)に示すように、従来の工具(単一曲率インサート)の寿命(N1)に対して、本実施形態の複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の寿命(N5)は、約5倍になっている。
(Comparison of tool life and machining cost)
FIG. 8 is a diagram showing a comparative example of tool life and machining cost. FIG. 8A compares the tool life of a conventional tool having a single curvature-shaped machining portion (single curvature insert) and a composite curvature-shaped tool of this embodiment (wiper insert tool 20). It is a figure which shows an example. As shown in FIG. 8A, the life (N5) of the compound-curved shape tool (wiper insert tool 20) of the present embodiment is compared to the life (N1) of the conventional tool (single curvature insert). About 5 times.
図8(b)は、従来の単一の曲率形状の加工部を有する工具(単一曲率インサート)で被削材10を加工した場合に要する加工コストと、本実施形態の複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)で被削材10を加工した場合に要する加工コストとを比較した例を示す図である。図8(b)に示すように、従来の工具(単一曲率インサート)の加工コスト(C5)に対して、本実施形態の複合曲率形状の工具(ワイパーインサート工具20)の加工コスト(C1)は、約1/5になっている。
FIG. 8B shows the machining cost required when machining the
(動力伝達部品の製造方法)
先に説明した加工方法および工具は、パワートレインを構成する動力伝達部品の製造方法に適用することができる。例えば、CVTに使用するプーリのハードターニング加工の工程として適用することが可能である。動力伝達部品の製造方法は、動力伝達部品を形成するための被削材の外周から被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、被削材から所定の切込み量を切取る工程を有する。ここで、被削材から所定の切込み量を切取る工程では、第1加工部21および第2加工部22による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、変曲点60の位置が第1表面から50%×切込み量以上となるように設定された加工条件により被削材を切削加工する。
(Manufacturing method of power transmission parts)
The processing method and tool described above can be applied to a method for manufacturing a power transmission component constituting a power train. For example, it can be applied as a process of hard turning processing of a pulley used for CVT. The power transmission component manufacturing method includes a step of cutting a predetermined cut amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material to form the power transmission component toward the rotation axis of the work material. . Here, in the step of cutting a predetermined depth of cut from the work material, the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting by the first working
(実施形態のまとめ)
構成1.本実施形態の加工方法は、以下の工程を有する。すなわち、加工方法は、第1の曲率半径を有する第1加工部(21)と、前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部(22)と、前記第1加工部(21)と前記第2加工部(22)との境界位置である変曲点(60)と、を有する工具(20)により被削材を切削加工する加工方法であって、
前記被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取る工程(300、S3)を有し、
前記工程では、
前記第1加工部(21)および前記第2加工部(22)による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量(T)において、前記変曲点(60)の位置が前記第1表面から50%×切込み量(T)以上となるように設定された加工条件により前記被削材を切削加工することを特徴とする。
(Summary of embodiment)
Configuration 1. The processing method of this embodiment has the following processes. That is, the machining method includes a first machining part (21) having a first radius of curvature, a second machining part (22) having a second radius of curvature larger than the first curvature radius, and the first A machining method for cutting a work material with a tool (20) having an inflection point (60) that is a boundary position between a machining part (21) and the second machining part (22),
A step (300, S3) of cutting a predetermined cutting amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material toward the rotation axis of the work material;
In the process,
A first surface including a bottom of the surface of the work material after cutting by the first work part (21) and the second work part (22), and a second surface which is the surface of the work material before cutting In the cutting depth (T), the work material is cut according to the machining conditions set so that the position of the inflection point (60) is 50% × the cutting depth (T) or more from the first surface. It is characterized by processing.
構成2.構成1に記載の加工方法であって、前記第1加工部(21)および前記第2加工部(22)は、前記被削材の表面の異なる位置をそれぞれ切削加工し、前記切削後の被削材の表面には、前記第1の曲率半径(R1)を有する第1加工部(21)で切削加工された加工面(図6の121)と、前記第2の曲率半径(R2)を有する第2加工部(22)で切削加工された加工面(図6の122)と、が前記被削材の表面の異なる位置に形成されることを特徴とする。 Configuration 2. It is a processing method of the structure 1, Comprising: The said 1st process part (21) and the said 2nd process part (22) cut each different position of the surface of the said work material, and the workpiece after the said cutting On the surface of the cutting material, a processed surface (121 in FIG. 6) cut by the first processed portion (21) having the first radius of curvature (R1) and the second radius of curvature (R2) are provided. The machined surface (122 in FIG. 6) machined by the second machined part (22) is formed at different positions on the surface of the work material.
構成3.本実施形態の工具は、以下の構成を備える。すなわち、工具は、被削材を切削加工するための工具(20)であって、
第1の曲率半径を有する第1加工部(21)と、
前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部(22)と、
前記第1加工部(21)と前記第2加工部(22)との境界位置である変曲点(60)と、を有し、
前記第1加工部(21)および前記第2加工部(22)は、
前記被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取るように構成されており、
切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量(T)において、前記変曲点(60)の位置が前記第1表面から50%×切込み量(T)以上となるように設定された加工条件により、前記被削材を切削加工することを特徴とする。
Configuration 3. The tool of the present embodiment has the following configuration. That is, the tool is a tool (20) for cutting a work material,
A first working part (21) having a first radius of curvature;
A second processed portion (22) having a second radius of curvature greater than the first radius of curvature;
An inflection point (60) which is a boundary position between the first processed part (21) and the second processed part (22),
The first processed part (21) and the second processed part (22) are:
It is configured to cut a predetermined cutting amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material toward the rotation axis of the work material,
In the incision amount (T) between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting and the second surface that is the surface of the work material before cutting, the inflection point (60) The work material is machined by machining conditions set so that the position is 50% × cutting depth (T) or more from the first surface.
構成4.本実施形態の動力伝達部品の製造方法は、以下の工程を有する。すなわち、動力伝達部品の製造方法は、第1の曲率半径を有する第1加工部(21)と、前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部(22)と、前記第1加工部(21)と前記第2加工部(22)との境界位置である変曲点(60)と、を有する工具(20)により、動力伝達部品を切削加工する動力伝達部品の製造方法であって、前記製造方法は、
前記動力伝達部品を形成するための被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取る工程(300、S3)を有し、前記工程では、
前記第1加工部(21)および前記第2加工部(22)による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量(T)において、前記変曲点(60)の位置が前記第1表面から50%×切込み量(T)以上となるように設定された加工条件により前記被削材を切削加工することを特徴とする。
Configuration 4. The manufacturing method of the power transmission component of this embodiment has the following processes. That is, the power transmission component manufacturing method includes a first processed part (21) having a first radius of curvature, and a second processed part (22) having a second radius of curvature larger than the first radius of curvature. A power transmission component that cuts a power transmission component with a tool (20) having an inflection point (60) that is a boundary position between the first processing portion (21) and the second processing portion (22). The manufacturing method is as follows:
A step (300, S3) of cutting a predetermined cutting amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material to form the power transmission component toward the rotation axis of the work material; In the above process,
A first surface including a bottom of the surface of the work material after cutting by the first work part (21) and the second work part (22), and a second surface which is the surface of the work material before cutting In the cutting depth (T), the work material is cut according to the machining conditions set so that the position of the inflection point (60) is 50% × the cutting depth (T) or more from the first surface. It is characterized by processing.
第1の構成から第4の構成によれば、工具温度の低減化を図ることが可能になり、工具温度の低減化により工具の摩耗(例えば、クレーター摩耗の発生)を抑制することが可能になる。 According to the first configuration to the fourth configuration, it is possible to reduce the tool temperature, and it is possible to suppress tool wear (for example, occurrence of crater wear) by reducing the tool temperature. Become.
また、第1の構成から第4の構成によれば、工具の摩耗(例えば、クレーター摩耗の発生)を抑制しつつ、工具の長寿命化および加工コストの低減を図ることが可能になる。 Further, according to the first to fourth configurations, it is possible to extend the tool life and reduce the machining cost while suppressing the wear of the tool (for example, the occurrence of crater wear).
20: ワイパーインサート工具、21:第1加工部21(ノーズ部)、22:第2加工部22(ワイパー部)、60:変曲点 20: Wiper insert tool, 21: 1st process part 21 (nose part), 22: 2nd process part 22 (wiper part), 60: Inflection point
Claims (4)
前記被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取る工程を有し、
前記工程では、前記第1加工部および前記第2加工部による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、前記変曲点の位置が前記第1表面から50%×切込み量以上となるように設定された加工条件により前記被削材を切削加工する
ことを特徴とする加工方法。 A boundary position between the first machining portion having the first curvature radius, the second machining portion having a second curvature radius larger than the first curvature radius, and the first machining portion and the second machining portion. An inflection point, and a machining method for cutting a work material with a tool having:
A step of cutting a predetermined cutting amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material toward the rotation axis of the work material;
In the step, between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting by the first work part and the second work part, and the second surface which is the surface of the work material before cutting The cutting method is characterized in that the work material is cut under the processing conditions set so that the position of the inflection point is 50% x the cut amount or more from the first surface at the cut amount.
前記工具は、
第1の曲率半径を有する第1加工部と、
前記第1の曲率半径よりも大きい第2の曲率半径を有する第2加工部と、
前記第1加工部と前記第2加工部との境界位置である変曲点と、を有し、
前記工具制御部は、
前記工具の形状および変曲点の位置の情報を含む加工条件に基づいて算出した前記被削材の切込み量の情報に基づいて、前記第1加工部および前記第2加工部が、前記被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材の表面の異なる位置からそれぞれ所定の切込み量を切取る切削加工を行うように、前記ツール保持部の移動を制御し、
前記工具制御部は、前記加工条件により、切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、前記変曲点の位置が前記第1表面から50%×切込み量以上となるように、前記ツール保持部の移動を制御して、前記被削材を前記切削加工することを特徴とする加工装置。 A machining apparatus having a tool control unit for controlling the movement of the movement and the cutting direction of the feed direction of the tool holding part you cutting a workpiece Engineering tools are fixed,
The tool is
A first machining portion having a first radius of curvature;
A second processed portion having a second radius of curvature greater than the first radius of curvature;
An inflection point that is a boundary position between the first processed part and the second processed part,
The tool control unit
Based on the information on the cutting depth of the work material calculated based on the machining conditions including information on the shape of the tool and the position of the inflection point, the first machining unit and the second machining unit are the outer periphery of the cutting direction towards the rotational axis of said workpiece feed of wood, so as to perform cutting of cutting the respective predetermined depth of cut from different locations of the surface of the work material, the movement of the tool holder Control
In the cutting amount between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting and the second surface, which is the surface of the work material before cutting, according to the machining conditions, the tool control unit , wherein as the position of the inflection point is 50% × depth of cut or from the first surface, and controls the movement of the tool holder, the processing device, characterized in that said cutting a workpiece .
前記動力伝達部品を形成するための被削材の外周から前記被削材の回転軸に向う切込み方向の送りにより、前記被削材から所定の切込み量を切取る工程を有し、
前記工程では、前記第1加工部および前記第2加工部による切削後の被削材の表面の底部を含む第1表面と、切削前の前記被削材の表面である第2表面との間の切込み量において、前記変曲点の位置が前記第1表面から50%×切込み量以上となるように設定された加工条件により前記被削材を切削加工することを特徴とする動力伝達部品の製造方法。 A boundary position between the first machining portion having the first curvature radius, the second machining portion having a second curvature radius larger than the first curvature radius, and the first machining portion and the second machining portion. A power transmission component manufacturing method for cutting a power transmission component with a tool having an inflection point, wherein the manufacturing method includes:
A step of cutting a predetermined cut amount from the work material by feeding in a cutting direction from the outer periphery of the work material to form the power transmission component toward the rotation axis of the work material;
In the step, between the first surface including the bottom of the surface of the work material after cutting by the first work part and the second work part, and the second surface which is the surface of the work material before cutting In the power transmission component, the work material is cut according to a machining condition set so that the position of the inflection point is 50% from the first surface × the cut amount or more at the cut amount of Production method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016123981A JP6371339B2 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Machining method, machining apparatus, and power transmission component manufacturing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016123981A JP6371339B2 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Machining method, machining apparatus, and power transmission component manufacturing method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017226040A JP2017226040A (en) | 2017-12-28 |
JP6371339B2 true JP6371339B2 (en) | 2018-08-08 |
Family
ID=60890661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016123981A Active JP6371339B2 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Machining method, machining apparatus, and power transmission component manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6371339B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021192144A1 (en) * | 2020-03-26 | 2021-09-30 | 国立大学法人東海国立大学機構 | Method for manufacturing fresnel lens mold, machining apparatus, and cutting tool |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8125049U1 (en) * | 1981-08-27 | 1983-02-10 | Komet Stahlhalter- Und Werkzeugfabrik Robert Breuning Gmbh, 7122 Besigheim | TRIANGULAR INSERT PLATE FOR TURNING TOOLS |
SE500310C2 (en) * | 1990-12-03 | 1994-05-30 | Sandvik Ab | Cutting and cutting tool |
JPH05192803A (en) * | 1992-01-21 | 1993-08-03 | Nippon Steel Corp | Chess with cutting surfaces with multiple curvatures |
SE509224C2 (en) * | 1994-05-19 | 1998-12-21 | Sandvik Ab | Inserts |
JPH106108A (en) * | 1996-06-18 | 1998-01-13 | Nkk Corp | Cutting tool for steel pipe |
SE512253C2 (en) * | 1997-06-30 | 2000-02-21 | Sandvik Ab | Inserts |
JP2002172509A (en) * | 2000-12-05 | 2002-06-18 | Hitachi Tool Engineering Ltd | Drill for dry cutting and drilling method |
JP4121449B2 (en) * | 2003-01-16 | 2008-07-23 | 日本特殊陶業株式会社 | Throw away tip and bite |
JP4670249B2 (en) * | 2003-03-27 | 2011-04-13 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | Processing apparatus, processing method, and diamond tool |
EP1886749B1 (en) * | 2005-10-06 | 2017-08-09 | Sumitomo Electric Hardmetal Corp. | Cutting tool for high quality and high efficiency machining and cutting method using the cutting tool |
SE531508C2 (en) * | 2007-08-31 | 2009-05-05 | Sandvik Intellectual Property | Cut for chip separating machining with a wipe segment |
JP5240623B2 (en) * | 2010-08-04 | 2013-07-17 | 住友電工ハードメタル株式会社 | Blade-tip-exchangeable tip and method for manufacturing the same |
-
2016
- 2016-06-22 JP JP2016123981A patent/JP6371339B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017226040A (en) | 2017-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5411137B2 (en) | Thin wall cutting method | |
JP6094093B2 (en) | Skiving cutter | |
EP2891539B1 (en) | Grinding method for skiving cutter and grinding device for skiving cutter | |
JP2008279547A (en) | Groove working method and formed rotary cutting tool | |
WO2015182264A1 (en) | Cutter for skiving | |
KR20170045271A (en) | Method for machining a toothing, a machining tool, and a machine tool | |
CN108602146A (en) | Device and method for carrying out roughing and finishing to gear | |
EP1462218B1 (en) | Point superabrasive machining of nickel alloys | |
JP5126665B2 (en) | Turning method, turning condition and cutting path generation method | |
JP6879668B2 (en) | Cutting method | |
JP2012086296A (en) | Groove working method | |
JP5353375B2 (en) | Cutting method | |
KR20220148166A (en) | A method for machining a toothed flank region of a workpiece toothed arrangement, a chamfering tool, a control program having control instructions for performing the method, and a gear cutting machine | |
JP2013536097A (en) | Machining method of workpiece | |
JP6371339B2 (en) | Machining method, machining apparatus, and power transmission component manufacturing method | |
CN103286360B (en) | A kind of tangential offset orthogonal turn-milling cutting method | |
JP6633344B2 (en) | Blisk manufacturing method | |
JP6643087B2 (en) | Method of manufacturing spiral bevel gear or hypoid gear | |
JP5946984B1 (en) | Groove processing method | |
JP6704204B2 (en) | Cutting method | |
JP2023053762A (en) | Work-piece turning method and machine tool, and processing program | |
JP5663377B2 (en) | Processed product manufacturing method | |
JP2006231504A (en) | End mill, machining apparatus, cutting method, and workpiece | |
CN103111820A (en) | Machining technology of tooth profile of milling cutter with wave-shaped cutter edge | |
CN103707003A (en) | Method for machining tungsten and titanium alloy plates |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180305 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180418 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180706 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180712 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6371339 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |