发明名称 藉由控制心轴旋转角而切削工件的方法
摘要 可定量控制绕本身的中心轴线的旋转角的心轴51安装有转动刀具50;藉着沿着垂直于心轴51的旋转轴线的至少一平面的轴向控制,可容许心轴51与工件相对变位,使得心轴中心C s 对于工件的相对移动轨迹L符合要被切削的几何形状,且设定所需的前倾角β,因而容许实施心轴与工件之间的相互内插运动;心轴51的旋转角以对上述轴向控制所需的相互关系被同步控制,因而使转动刀具50的刀刃对于工作的切削面的方向以所需的前倾角β于心轴50的全旋转角位置维持于所需方向,且使转动刀具50的刀刃对于工作W的切削面的方向变持于所需方向,然后将工作W切削成由由于上述的相互巾插运动而形成的内插轨迹L所决定几何形状。
申请公布号 TW301619 申请公布日期 1997.04.01
申请号 TW084110094 申请日期 1995.09.27
申请人 东芝机械股份有限公司 发明人 伊达隆夫;河野真;荒木正文;觉张胜治
分类号 B23B41/00 主分类号 B23B41/00
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼;林敏生 台北巿南京东路二段一二五号七楼伟成第一大楼
主权项 1. 一种藉由控制心轴旋转角切削工件的方法,包括之步骤为:将转动刀具安装于主心轴上,该心轴绕中心轴线的旋转角可被定量控制;藉着沿着至少垂直于主心轴的旋转轴线的平面使主心轴相对于工件相对移位而实施主心轴与工件之间的相互内插运动,使得主心轴中心相对于工件的移动轨迹符合要被切削的几何形状;及藉着以对轴向控制所需的相互关系同步控制主心轴的旋转角而使转动刀具的刀刃相对于工件的切削面的方向于心轴的全旋转角位置维持于所需方向;其中工件被切削成由由于相互内插运动而形成的内插轨迹所决定的几何形状。2. 如申请专利范围第1项的方法,其中藉着根据工件的切削轴线或切削面相对于主心轴的中心轴线的倾斜度校正心轴与工件之间的相对位移的轴向控制値,以将工件的切削轴线或切削面相对于主心轴的中心轴线的倾斜元素给与主心轴与工件之间的该相互内插运动,因而切削切削轴线倾斜于主心轴的内/外周边面或倾斜凸缘面。3. 如申请专利范围第1项的方法,其中自动测量由于工件相对于主心轴的中心轴线的定位误差所造成的工件的切削轴线或切削面相对于正常状态的倾斜度,且根据倾斜度校正主心轴与工件之间的相对位移的轴向控制値,及将工件的切削轴线或切削面的倾斜补偿元素给与主心轴与工件之间的相互内插运动,因而切削根据正常状态中的切削轴线的内/外周边或凸缘面。4. 如申请专利范围第1项至3项中任一项的方法,其中藉着自动测量工件的切削部份几何形状来决定切削开始尺寸,而以切削开始尺寸,根据主心轴与工件之间的相对位移决定转动刀具的切削値。5. 如申请专利范围第1项至3项中任一项的方法,其中在切削中途自动测量工件的切削部份几何形状,及自动决定精切削所需切削尺寸,然后以此切削尺寸,根据主心轴与工件之间的相对位移决定转动刀具的切削値。6.如申请专利范围第1项至3项中任一项的方法,其中使用经由一刀尖接触工件的单锋转动刀具为转动刀具。7. 如申请专利范围第1项至3项中任一项的方法,其中藉着同时控制在至少相同平面上互相交叉的两轴来实施轴向控制,且两轴的各别轴控制的实施方式划出由包含互相具有90@bs3相位差的三角函数的函数方程式界定的轨迹。8. 一种藉由控制心轴旋转角而切削工件的方法,包括之步骤为:将转动刀具安装于主心轴上,该心轴绕中心轴线的旋转角可被定量控制;藉着沿着至少垂直于主心轴的旋转轴线的平面使主心轴相对于工件相对移位而实施主心轴与工件之间的相互内插运动,使得主心轴中心相对于工件的移动轨迹符合要被切削的几何形状且设定所须的前倾角;及藉着以对轴向控制所需的相互关系同步控制主心轴的旋转角而使转动刀具的刀刃相对于工件的切削面的方向以所须的前倾角于心轴的全旋转角位置维持于所需方向;其中工件被切削成由由于相互内插运动而形成的内插轨迹所决定的几何形状。9. 如申请专利范围第8项的方法,其中使用经由一刀尖接触工件的单锋转动刀具成为转动刀具。10. 一种藉由控制心轴旋转角切削工件的方法,包括之步骤为:将径向具有多个刀刃的转动刀具以其中心轴线安装于主心轴上,该心轴绕中心轴线的旋转角可被定量控制;藉着沿着至少垂直于主心轴的旋转轴线的平面使主心轴相对于工件相对移位而实施主心轴与工件之间的相互内插运动,使得主心轴中心相对于工件的移动轨迹符合要被切削的几何形状;及藉着以对轴向控制所需的相互关系同步控制主心轴的旋转角而使转动刀具的刀刃相对于工件的切削面的方向于心轴的全旋转角位置维持于所需方向;其中藉着择自多个刀刃的一刀刃将工件切削成由由于相互内插运动而形成的内插轨迹所决定的几何形状。11. 如申请专利范围第10项的方法,其中多个刀刃为各自经由一刀尖接触工件的单锋转动刀具。12. 如申请专利范围第10或11项的方法,其中多个刀刃包含在用于粗切削,中间精切削,精切削,及去角的刀刃中至少两种型式的刀刃。13. 一种利用转动刀具的旋转切削方法,用于藉着藉由主心轴上的旋转使安装在主心轴的转动刀具绕主心轴的旋转轴线心轴来切削工件,该方法包括之步骤为:以心轴公转速率使转动刀具以主心轴成为旋转中心而旋转;及藉着沿着至少垂直于主心轴的旋转轴线的平面使转动刀具相对于工件相对移位而实施转动刀具与工件之间的相互内插运动,使得主心轴中心相对于工件的移动轨迹符合要被切削的几何形状;其中对于转动刀具的每一旋转利用转动刀具将工件间歇地切削成由由于相互插运动而形成的内插轨迹所决定的几何形状。14. 如申请专利范围第13项的方法,其中使用经由一刀尖接触工件的单锋转动刀具成为转动刀具。图示简单说明:图1A及1B为显示藉着与本发明相关之第一实施例的心轴旋转角控制切削方法的切削的原理的说明图。图2为显示使用于第一实施例的心轴旋转角控制切削方法的NC切削刀具的一例子的概略立体图。图3为显示使用于第一、第二,及第三实施例的心轴旋转角控制切削方法的NC切削刀具的控制系统的方块图。图4为显示第一实施例的圆柱形内面切削例的说明图。图5为显示第一实施例的圆柱形外面切削的说明图。图6为显示第一实施例的锥形内面切削的说明图。图7为显示第一实施例的锥形外面切削的说明图。图8为显示第一实施例的球形内面切削的说明图。图9为显示第一实施例的球形外面切削的说明图。图10为显示第一实施例的多边形内面切削的说明图。图11为显示第一实施例的多边形外面切削的说明图。图12为显示第一实施例的内螺纹切削的说明图。图13为显示第一实施例的外螺纹切削的说明图。图14A及14B为详细显示第一实施例的凸缘面切削的说明图。图15为详细显示第一实施例的圆柱形内面切削例的说明图。图16为详细显示第一实施例的锥形内面切削例的说明图。图17为详细显示第一实施例的凸缘面切削的说明图。图18为显示藉着第一实施例的心轴旋转角控制切削方法实施搪孔及螺纹搪孔的情况中的一系列程序的流程图。图19为显示第一实施例的工件的自动测量的立体图。图20为显示藉着第一实施例的自动测量实施搪孔及螺纹搪孔的情况中的一系列程序的流程图。图21为显示第一实施例中工件的切削轴线倾斜的心轴的中心轴线的状态的立体图。图22为显示第一实施例中工件的切削倾斜于心轴的中心轴线的状态的立体图。图23为在第一实施例中容许刀刃在垂直于切削孔的轴线的平面上旋转的情况的说明图。图24为在第一实施例中容详刀刃在垂直于心轴的中心轴线的平面上旋转的情况的说明图。图25为在第一实施例中容许刀刃在存在于垂直于切削孔的轴线的平面与垂直于心轴的中心轴线的平面之间的中间位置处的平面上旋转的情况的说明图。图26为显示第一实施例的工件的切削轴线在X,Y,及Z平面上倾斜的情况中的座标系统的说明图。图27为辅助说明在第一实施例的刀刃划出椭圆轨迹的同时实施切削的情况中的心轴中心的轨迹的说明图。图28为显示在第一实施例中测量工件相对于心轴中心轴线的定位误差的程序的说明图。图29为显示藉着第二实施例的心轴旋转角控制切削方法的切削原理施加于内周边面切削的例子的说明图。图30A及30B为显示在第二实施例的心轴旋转角控制切削方法的内周边面切削中改变转动刀具的前倾角的程序的说明图。图31为显示藉着第二实施例的心轴旋转角控制切削方法的切削原理施加于外周边面切削的例子的说明图。图32为显示藉着第二实施例的心轴旋转角控制切削方法的外周边面切削的一实施例的侧视图。图33A及33B为显示在第二实施例的心轴旋转角控制切削方法的外周边面切削中改变转动刀具的前倾角的程序的说明图。图34为显示使用于第二实施例的心轴旋转角控制切削方法的实施例的NC切削刀具的一例子的概略立体图。图35为显示藉着第三实施例的心轴旋转角控制切削方法的切削施加于内周边面切削的实施例的侧视图。图36为显示藉着第三实施例的心轴旋转角控制切削方法的切削施加于内周边面切削的实施例的前视图。图37为显示藉着第三实施例的心轴旋转角控制切削方法的圆柱形内面切削的例子说明图。图38为显示藉着第三实施例的心轴旋转角控制切削方法的圆柱形外面切削的例子说明图。图39为显示使用于第三实施例的心轴旋转角控制切削方法的实施例的NC切削刀具的一例子的概略立体图。图40为显示使用于第四实施例的旋转切削方法的实施例的NC切削刀具的一例子的概略立体图。图41为显示使用于第四实施例的旋转切削方法的实施例的NC切削刀具的控制系统的方块图。图42为显示第四实施例的圆柱内面切削的说明图。
地址 日本
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