2つの外丸フライスを同時使用したCNC自由曲面高速加工システムの研究

两台外圆铣刀同时数控自由曲面高速加工系统研究

• 批准号: 09750151
• 负责人: 中尾 陽一
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Kanagawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1997
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1997 至 1998
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-09750151/
• 关键词: 自由曲面加工; 高速・高精度加工; 外丸フライス; リニアモータ

本研究は,軸状の自由曲面を高速高精度に加工するために,新たな工作機械の開発を目的にして行ったものである.この工作機械の特徴は,工作物を挟み込むように配置した2つの外丸フライスを同時・独立に制御することにより,加工時間を短縮化するとともに,切削力による工作物の変形を抑制し,加工精度を上げることにある.このような工作機械を実現するために,今年度は,まず,軸状の自由曲面を加工するために,既に開発されているCNC工作機械の改造を行った.その主な内容は,以下のようなものである.(1)2つの外丸フライスを同時使用するために,2台の外丸フライスの工具駆動装置を設計製作した.(2)(1)で設計製作した工具駆動装置を1本のレール上に2つのモータが設置可能なリニアサーボモータにそれぞれ取り付け,これを研究代表者が既に開発したCNC工作機械のX軸テーブルと交換することにより,同時4軸制御の新たな工作機械を実現した.(3)これにあわせて,この工作機械を制御するための制御プログラムを新たに作成した.今年度の研究で開発したCNC工作機械の基本的な性能を,加工実験によって調べた.この実験では,円筒形状の工作物を加工した.このとき,工作物を挟み込むように配置した2つの切削工具を用いた場合には,従来の工作機械と同様に1つの切削工具を用いた場合と比較して,加工誤差の低減に非常に効果があった.さらに,2つの切削工具を用いることにより,切削工具が1つの場合と比較して,送り量を2倍にしても,同程度の表面粗さを得ることが可能であり,加工の高速化にも非常に有効であることがわかった.今後は,自由曲面の加工実験を行っていく予定である.

本研究的目的是开发一种高速、高精度加工轴状自由曲面的新型机床。该机床的特点是其布置方式是将工件夹在两者之间。通过同时独立控制两把外圆铣刀，我们可以缩短加工时间，抑制切削力引起的工件变形，提高加工精度。今年，首先，实现了这样的机床。为了加工轴向自由曲面，我们对已经开发的数控机床进行了改造。其主要特点如下： (1) 同时使用两把外圆铣刀 为此，我们设计并制造了刀具驱动装置。 (2)将(1)中设计和制造的刀具驱动装置分别连接到一个直线伺服电机上，该电机可以在一个导轨上安装两个电机。通过更换今年研发的数控机床的X轴工作台，通过加工实验考察了本次研发的数控机床的基本性能。本实验对圆柱形工件进行了两次切削加工。当使用切削刀具时，与传统机床上使用单个切削刀具相比，它可以非常有效地减少加工误差。此外，通过使用两个切削刀具，发现可以获得相同水平的表面与仅使用一把切削刀具的情况相比，即使进给速度提高一倍，粗糙度也能得到提高，并且对于加快加工速度也非常有效。未来，我们计划在自由曲面上进行加工实验。