JP2003516869A - 被加工物を平削りする方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明の方法は、金属鋳型の機械加工に主に使用することが可能である。機械加工の前に、平削り工具（Ｐ２）の縦軸（１）はＸ軸及びＹ軸が置かれる面に対し約９０°又は９０°と等しい角度で置かれる。工具の先端部（３）は、切削軌道（Ｔ４）の初期点に置かれ、工具の前面（５）は、常態では切削軌道の方向付けられている。機械加工する際に、被加工物と工具は、特定のプログラムに従ってＸ軸及びＹ軸に沿って互いに対し同時に動く。この移動は、被加工物と工具の結果としての移動が規定の軌道に沿うことを保証するよう行われる。軌道の一部の曲率半径が変更すると、工具の前面の空間的位置も、前面の前の位置に対し変更される。これは、前面が、軌道の任意の点を通過する際に、Ｘ軸及びＹ軸が置かれる面と交差する面に対し垂直に保たれるような方法で行われる。前面は更に、Ｘ軸及びＹ軸が置かれる面上にある上記の任意の点における工具の瞬時速度ベクトル（Ｖ）の投影と平行に向けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 ［発明の属する技術分野］ 本発明は機械工学分野に関連し、平削り機械を使用する、作業面が複雑なプロ
ファイルを有する被加工物（例えば、金属インベストメント鋳型）の機械加工に
基本的に適用される。

【０００２】 平削り加工の前に、工具の最初の空間的な配置を決める被加工物用平削り加工
技術は公知である。この加工方法は、工具の縦軸の配置を予め設定し、工具のす
くい面を、工具がその上を動く過渡時の表面に対し法線方向に配置することを含
む。被加工物と工具の同時の相対運動は、（予め設定されたプログラムによって
）平削り加工の際に２つの直交する座標軸に亘って行われる。工具の縦軸は、上
述の座標軸が配置される面と平行に置かれる一方で、上記の相対運動は直線路に
亘って行われる（ＳＵ，Ａｌ，Ｎｏ．１６１８５２４）。

【０００３】 公知の被加工物用平削り加工技術における制限に関して言及するに、公知の技
術は、例えば異なる曲率半径を有する部分のような湾曲した部分を含む路に沿っ
て、被加工物の表面に（平面において）複雑な幾何学的形状を有するプロファイ
ル要素（例えば、溝）を成形することに対し実質的に適していないという事実が
ある。

【０００４】 これは、公知の技術は、湾曲した部分を含む路に沿って平削り加工する際に、
（工具の最初の位置に対し）工具のすくい面の相対的な空間位置を変える手段及
び／又は方法が与えられていないという事実によるものである。すくい面の位置
は、湾曲した路の部分の任意の点を通過する際にも、上記の座標軸が配置される
面と交差し、上記の座標軸が配置される面上の上記の任意の点における工具の瞬
時の相対速度ベクトルの投影と平行に置かれる面に対し、すくい面が垂直に保た
れるよう変えられるべきである。

【０００５】 公知の平削り加工技術は上述の過程がないので、その効果において以下に示す
ようなマイナスの結果がもたらされる。

【０００６】 第１に、工具が切削路の上述に対応する湾曲した部分（例えば、異なる曲率半
径を有する部分）を通過する際の好適でない切削状態によって工具の抵抗が低下
する。これは、工具の逃げ面の空間的な配置が過渡時の表面に対し変わってしま
うという事実によって発生する。

【０００７】 第２に、成形されるプロファイル幾何学的形状（切削の場合には、例えば、被
加工物の表面上の湾曲したプロファイル溝）が変わるので、平削り加工の精度が
損なわれる。これは、工具のすくい面の空間的な配置が（すくい面の最初の配置
に対し）、工具の相対移動の方向に対し変わってしまうという事実によって発生
する。

【０００８】 平削り加工の精度は、例えば、その平削りパラメータによって偽造に対する追
加の保護の度合いが確保されるので、銀行手形及び他の貴重な株券の製造に使用
される金属インベストメント鋳型（metallography investment moulds）におけ
る最も重要な品質基準であることを考慮するべきである。

【０００９】 ［発明の概要］ 本発明の被加工物用平削り加工技術は、その適用分野及び加工能力を拡張し、
平削り精度及び品質を同時に増加する平削り（切削）加工を形成することを目的
とする。

【００１０】 上述の目的は、本発明の被加工物用平削り加工技術が、平削り加工の始まりに
おいて工具の最初の空間的な配置を決めることを含むという事実によって達成さ
れる。本発明の加工方法は、工具の縦軸の配置を予め設定し、工具のすくい面を
過渡時の表面に対し法線方向に配置することを含む。平削り加工の際に、被加工
物と工具の同時の相対運動は、予め設定されたプログラムによって２つの座標軸
（主に直交する座標軸）上に亘って行われる。

【００１１】 本発明では、工具の縦軸は上述の座標軸が配置される面に対し約９０°か又は
９０°と等しい角度に置かれる。被加工物と工具の相対運動は、湾曲した部分を
含む路に沿って行われる。上述の座標軸が配置される面上の、工具の相対運動の
速度ベクトルの投影の方向が変わると、工具のすくい面の空間的位置も、すくい
面の前の位置に対し変えられるべきである。これは、上述の運動路の任意の点を
通過する際に、座標軸が配置される面と交差し、上述の任意の点における工具の
相対運動の瞬時速度ベクトルの投影と平行に置かれる面に対し、すくい面が垂直
に保たれるよう行われるべきである。

【００１２】 このような工具のすくい面の空間的位置の変更は、上記座標軸の配置される面
に対し法線方向に置かれる適当な軸について被加工物及び／又は工具を回転する
ことによって可能となる。

【００１３】 平削り加工を行うために、その切削部が三角のプロファイルを有する平削り工
具を使用し実施することが最良である。この工具のすくい面は、工具の縦軸と平
行に置かれるべきである。この場合、平削り工具のすくい面の空間的位置の変更
は、工具の先端部を通り、上記座標軸が配置される面に対し法線方向に置かれる
軸について平削り工具を回転することによって達成される。

【００１４】 ［発明の実施の形態］ 本発明の被加工物用平削り加工技術の工学的な重要点を以下に示す。

【００１５】 被加工物平削り加工を開始する前に、平削り工具２の縦軸１は、座標軸Ｘ及び
Ｙが配置される面に対し約９０°又は９０°に等しい角度で置かれ、その座標軸
が配置される面に沿って、平削り工具２及び被加工物の相対運動（相対運動の方
向は、図１中、矢印Ｓによって示される）が与えられる。平削り工具２の先端部
３は、切削路４（即ち、工具及び被加工物の相対運動の路）の起点の領域に配置
される。平削り工具２のすくい面５は、初期点において切削路４に対し法線方向
に置かれる。平削り加工の際に、被加工物と工具の同時の相対運動は、要求され
る曲線の切削路４を確保する予め設定されたプログラムによって、２つの座標軸
Ｘ及びＹ（主に直交している座標軸、図１参照）に亘って与えられる。上述の相
対運動は、予め設定された路４に亘る結果としての平削り工具２の運動が、湾曲
部分（例えば、一定の曲率半径を有する部分又は異なる曲率半径を有する部分）
を有するように行われる。座標軸Ｘ及びＹが配置される面上の、工具の相対運動
の瞬時速度ベクトルＶの投影の方向が（例えば、路４の特定の部分における曲率
半径が変わる過程において）変わると、平削り工具２のすくい面５の空間的位置
は、すくい面５の最初の（又は前の）位置に対し変更されるべきである。これは
、すくい面５が、切削路４の（例えば、異なる曲率半径を有する部分上における
）任意の点を通過する際に、座標軸Ｘ及びＹが配置される面と交差し、上述の座
標軸Ｘ及びＹが配置される面上の上記任意の点における工具の相対運動の瞬時速
度ベクトルＶの投影と平行に置かれる面６に対し垂直に保たれるよう行われるべ
きである（面６は、図１中に直線として示され、この直線は、座標軸Ｘ及びＹが
配置される面と面６とが交差する線を示す）。

【００１６】 切削路４の任意の点において、削り工具２のすくい面５を上記のように空間的
に配置することにより、製造パス全体に亘って最適な不変の切削状態が得られる
（これは、過渡時の表面に対し平削り工具２の逃げ面の空間的な配置が安定して
いるからである）。このような状態は、工具（切削工具２）の抵抗と被加工物の
平削り加工全体の精度を高める。

【００１７】 尚、平削り加工が、平削り工具２の相対運動の路４の全体に亘って一定の切り
込み歯丈で行われる場合、運動路の特に取られた各点における上述の工具の瞬時
速度ベクトルＶの投影は、この点における瞬時速度ベクトルＶと厳密に平行であ
る。平削り加工が、異なる切り込み歯丈で行われる場合（これも、本出願の平削
り加工技術の枠組みにおいて可能である）、上記の状態は観察することができな
い。この事実により、コンベンショナル面６の空間的な配置は、コンベンショナ
ル面６を、切削路４の特に取られた各点における平削り工具２の瞬時速度ベクト
ルＶの（座標軸Ｘ及びＹが配置される面上における）投影にちょうど固定するこ
とによって達成される。

【００１８】 平削り工具２のすくい面５の空間的な位置を上述したように変えることは、広
く知られている工学装置によって行われることが明らかである。これは、例えば
、被加工物及び／又は平削り工具２を、座標軸Ｘ及びＹが配置される面に対し法
線方向に配置される適当な軸について回転することによって達成される。

【００１９】 設計−加工の観点からすると、本発明の加工技術に従って被加工物を平削りす
るためには、三角のプロファイルを有する切削部７を有する平削り工具２を使用
することが有利であり、切削部７のすくい面５は平削り工具２の縦軸１と平行に
なるよう向けられる。上記のようにすることにより、平削り工具２の先端部３を
通り、且つ、座標軸Ｘ及びＹが配置される面に対し法線方向である軸８について
平削り工具２を回転することによって、平削り工具２のすくい面５の空間的な位
置の変更を行うことが最良の実施である。

【００２０】 ［産業的適用］ 本発明の被加工物用平削り技術は、数値制御される平削り機械を使用し、作業
面が複雑なプロファイルを有する被加工物（例えば、様々な寸法及び幾何学形状
のプロファイル溝の並べられた組によって形成される作業面レリーフを有する金
属組織学的インベストメント鋳型）を機械加工するために基本的に使用される。
本発明の技術は、平削り精度に対し増加された要件を有することを特徴とし、且
つ、その機能層において被加工物の構造のサブミクロンの分離（resolution）を
有する予め設定された歯丈のパターンを得ることが必要である他の被加工物にも
適用することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 直交する軸Ｘ及びＹ上における被加工物と工具の相対運動の路（切削路）と、
この路の様々な点における工具のすくい面の空間的配置を示す図である。

【図２】 本発明の技術を産業的に実施する際に使用されるべき工具（平削り工具）の１
つの可能な設計を示す図である。

【図３】 矢印Ａから見た図２の工具を示す図である。

【図４】 図３中の線Ｉ−Ｉについて断面を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 オブシェストヴォ ス オグラニチェンノ イ オトヴェトストヴェンノスティユ “インスマット テクノロジヤ" ロシア連邦，129110，モスクワ，ピーアー ル ミラ，ディー51，エスティーアル１エ イ (72)発明者 エステルゾン，ミカイル アブラモヴィッ チ ロシア連邦，121552，モスクワ，ユーエル ヤルトセフスカヤ，ディー29，ケイ３， ケイヴィ78 (72)発明者 アレクセーフ，レオニド ヴァシリエヴィ ッチ ロシア連邦，109017，モスクワ，ヴィシュ ニャコフスキ ペル，ディー23，ケイヴィ 34 (72)発明者 アシュキナジ，ヤコフ ミカイロヴィッチ ロシア連邦，103001，モスクワ，ユーエル ボルシャヤ サドワヤ，ディー１，ケイ １，ケイヴィ14 (72)発明者 グリゴリエフ，セルゲイ フセヴォロドヴ ィッチ ロシア連邦，125445，モスクワ，レニング ラドスコエ ショッセ，ディー122，ケイ ４，ケイヴィ921 (72)発明者 イラトワ，タチアナ ペトロフナ ロシア連邦，125057，モスクワ，ユーエル オスリャコワ，ディー９，ケイヴィ11 (72)発明者 クリモフ，アレクセイ イワノヴィッチ ロシア連邦，113093，モスクワ，ユーエル リュジノフスカヤ，ディー43，ケイヴィ 38 (72)発明者 モカロフ，イゴル アレクサンドロヴィッ チ ロシア連邦，113162，モスクワ，ユーエル ミトナヤ，ディー52，ケイヴィ５ (72)発明者 ピサレフ，アレキサンドル ゲオルギエヴ ィッチ ロシア連邦，115551，モスクワ，ユーエ ル，ドモデドフスカヤ，ディー18，ケイヴ ィ22 (72)発明者 ラコフスキ，ヴァディム イズライロヴィ ッチ ロシア連邦，123242，モスクワ，ビー コ ヌシュコフスキ ペル、ディー27エー，ケ イヴィ17 (72)発明者 チェグラコフ，アンドレイ ヴァレリエヴ ィッチ ロシア連邦，123022，モスクワ，ズヴェニ ゴロドスコエ ショッセ，ディー13，ケイ ヴィ60 (72)発明者 チェクマレフ，ヴィクトル アファナシエ ヴィッチ ロシア連邦，114093，モスクワ，ユーエル リュシノフスカヤ，ディー43，ケイヴィ 109 (72)発明者 チェルパコフ，ボリス イリッチ ロシア連邦，141014，モスコフスカヤ オ ビーエル，ジー ミチスチ，ユーエル ト ゥルドヴァヤ，ディー20，ケイ２，ケイヴ ィ４ (72)発明者 ヤクニン，ヴァレリ アレクサンドロヴィ ッチ ロシア連邦，113143，モスクワ，ユーエル シワシュスカヤ，ディー６，ケイヴィ39 Ｆターム(参考） 3C050 AB01 AC02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平削り加工の前に平削り工具の最初の空間的な配置を決め、 上記平削り工具の縦軸（１）の配置を予め設定し、 上記平削り工具のすくい面（５）を、過渡時の表面に対し法線方向に配置し、 被加工物と上記平削り工具の同時の相対運動は、予め設定されたプログラムに
   よって平削り加工の際に２つの座標軸（Ｘ、Ｙ）に亘って行われる、被加工物用
   の平削り加工方法であって、 上記平削り工具の上記縦軸は、上記座標軸が配置される面に対し約９０°、又
   は、９０°と等しい角度に置かれ、 上記相対運動は、湾曲した部分を含む路（４）に亘って行われ、 上記座標軸が配置される面上の、上記平削り工具の相対運動の速度ベクトルの
   投影の方向が変更すると、上記平削り工具の上記すくい面の空間的な位置も、上
   記すくい面の前の位置に対し変更され、 上記すくい面の空間的な位置の変更は、上記相対運動の路の任意の点を通過す
   る際に、上記座標軸が配置される面と交差し、上記任意の点における上記平削り
   工具の上記相対運動の瞬時速度ベクトル（Ｖ）の投影と平行となるよう置かれる
   面（６）に対し、上記すくい面が垂直に保たれるよう行われることを特徴とする
   平削り加工方法。
2. 【請求項２】 上記平削り工具の上記すくい面の空間的な位置の変更は、上
   記座標軸が配置される面に対し法線方向に置かれる適当な軸について上記被加工
   物及び／又は上記平削り工具を回転することによって行われることを特徴とする
   請求項１記載の平削り加工方法。
3. 【請求項３】 上記平削り加工の為に、三角のプロファイルを有する切削部
   を有する平削り工具を使用し、 上記平削り工具のすくい面は上記平削り工具の上記縦軸と平行になるよう置か
   れ、 上記平削り工具の上記すくい面の空間的な位置の変更は、上記平削り工具の先
   端部（３）を通り、上記座標軸が配置される面に対し法線方向に置かれる軸（８
   ）について上記平削り工具を回転することによって行われることを特徴とする請
   求項１記載の平削り加工方法。