车削加工方法及使用该方法的机床技术

本发明专利技术涉及一种车削加工方法及使用该方法的机床，该车削加工方法能够容易地抑制车削加工时的颤振的发生，并且生产效率高。本发明专利技术的使用具备一个或者两个主轴和两个以上的刀具台的车削加工装置的工件的车削加工方法，其特征在于，将工件保持于能够旋转的主轴，将第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖的围绕旋转中心轴线的配置配置为相对于对向180°平衡配置仅偏斜规定的偏斜角

Turning method and machine tool using the method

The invention relates to a turning method and a machine tool using the method, which can easily suppress chatter during turning, and has high production efficiency. Turning method for workpiece turning device for one or two spindles and two more than the machine tool with the use of the method of the present invention, which is characterized in that the spindle in holding the workpiece can rotate, will focus on the central axis of rotation of the first configuration tool tip and tool tip second for relative to the to the 180 degree angle of balance only skew configuration provisions

【技术实现步骤摘要】
车削加工方法及使用该方法的机床
本专利技术涉及一种车削加工方法及使用该方法的机床，该车削加工方法抑制了颤振的发生。
技术介绍
在使工件的一端侧保持于车床等的主轴而进行车削加工的情况下，当被车削物为长尺寸部件时，由于半径方向的刚性下降而存在加工精度下降、发生颤振的问题。以往为了抑制颤振的发生而采用通过尾座单元支承工件前端的中心部，或者通过滚柱导轨等的支持单元止振支承工件的侧部的方法。但是，上述的现有技术存在对于工件的加工形状带来制约、需要特别的中心支承机构或侧部的导轨机构等的课题。专利文献1公开了通过惯性力矩等算出使转速变动时的变动幅度以及变动周期，并基于此控制转速的变动，从而抑制颤振的方法。因此，该公报所公开的车削方法为用于控制工件的转速变化的方法。专利文献2公开了以刀尖位于错开180°的位置的方式配置粗加工刀头和精加工刀头而进行车削加工的技术。但是，使用该公报公开的加工方法的话，车削的稳定性下降，存在当工件的刚性低时无法使用的问题。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2014-79867号公报专利文献2：日本特开2014-195856号公报专利文献3：日本特开2010-271880号公报
技术实现思路
(专利技术要解决的技术问题)本专利技术的目的在于提供一种能够容易地抑制车削加工时的颤振的产生、生产效率高的车削加工方法及使用该方法的机床。(解决技术问题的技术方案)本专利技术涉及的车削加工方法，其为使用具备一个或者两个主轴和两个以上的刀具台的车削加工装置的工件的车削加工方法，将工件保持于能够旋转的主轴，将第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖的围绕旋转中心轴线的配置，配置为相对于对向180°平衡配置仅偏斜规定的偏斜角的状态，在该状态下进行车削加工。这里，推定通过将第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖的围绕旋转中心轴线的配置相对于对向180°平衡配置相对地错开，抵消了在各刀尖(刃口)上产生的再生颤振，从而能够抑制该颤振的发生。能够旋转的主轴包括控制转速的主轴或开环控制的主轴等，没有特别地限定。本专利技术为使用具备一个或者两个主轴和两个以上的刀具台的车削加工装置的工件的车削加工方法，可以将工件保持于能够旋转的主轴，将仅第一刀具或者第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖围绕旋转中心轴线对向配置，使所述第一刀具和第二刀具的刀尖中的一方或者双方围绕所述旋转中心轴线以偏斜角和的范围(摇动角)摇动运动的同时进行车削加工。此外，可以组合上述两种车削加工方法。这种情况下，优选刀尖的偏斜以刀尖的退刀角不低于规定的角度的方式进行偏斜。这里，规定的角度为在不会产生异常的工具损耗或刀尖力的情况下能够较大地得到前角的极限的角度，为0～7°的范围。优选为0～3°的范围。此外，本专利技术涉及的机床具有：被旋转控制的主轴、围绕所述主轴的旋转中心轴线对向配置的设置第一刀具的第一设置单元和设置第二刀具的第二设置单元；所述机床的特征在于，还具有：颤振的检测单元，将工件保持于所述主轴，检测车削加工时的颤振；判别单元，判别所述颤振的有无；运算单元，当通过所述判别单元判别为存在颤振时，算出该颤振的频率；移动控制单元，基于通过所述运算单元得到的颤振的频率，使所述第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖的围绕旋转中心轴线的配置相对于对向180°平衡配置以所述第一设置单元和第二设置单元中的一方或者双方成为规定的偏斜角的方式进行控制。此外，本专利技术涉及的机床具有：被旋转控制的主轴、围绕所述主轴的旋转中心轴线仅设置第一刀具的第一设置单元或者对向配置的设置第一刀具的第一设置单元和设置第二刀具的第二设置单元；所述机床的特征在于，还具有：颤振的检测单元，将工件保持于所述主轴，检测车削加工时的颤振；判别单元，判别所述颤振的有无；运算单元，当通过所述判别单元判别为存在颤振时，算出该颤振的频率；摇动控制单元，基于通过所述运算单元得到的颤振的频率，对于所述第一设置单元或者第二设置单元的一方或者双方在围绕旋转中心轴线的偏斜角和的范围内进行摇动控制。进一步，也可以具备所述移动该控制单元和摇动控制单元双方。在此，刀具的设置单元只要能够控制刀尖的相对于工件的切入量、进给方向的进给量以及围绕旋转中心轴线的规定角度范围的移动，其结构没有限制。例如，作为例子可以列举具有刀架车床或多轴控制的刀具台的车削加工装置。在使用对向刀架的情况下，不仅使两个刀架的进给方向的位置完全一致的情况，进给位置存在相对的差的情况也包含于本专利技术。并且，通过调整安装于刀具台的刀具的角度而使对向的两个刀尖配置为不等螺距的情况等也包含于本专利技术。本专利技术也包含通过主轴保持工件的一端侧，通过尾架或中心支座支承相反侧的情况。(专利技术的效果)在现有的单纯地将两个车刀等的刀具的刀尖围绕旋转中心轴线上下错开180°配置的平衡切割中，由于通过上下的刀具同时地进行车削加工，因此不仅能够得到双倍的加工效率，而且由于在上下的加工点上产生的车削力平衡，因此，抑制工件的静态弯曲在理论上是可能的，但是存在对于颤振的稳定性低的问题。对此，本专利技术通过进行不等螺距车削或者进行摇动车削，能够容易地抑制颤振的发生，在不等螺距车削中，使对向配置的两个刀具的刀尖相对于对向180°的等螺距，在以能够得到最佳的螺旋角差Δθ的方式将一方的刀具的刀尖配置于仅错开规定的偏斜角的位置的状态下进行车削加工，在摇动车削中，使刀具的刀尖围绕旋转中心轴线仅以规定的振动角进行摇动运动的同时进行车削加工。此外，在不等螺距车削和摇动车削中，尽管抑制颤振的机制不同，但在能够得到稳定的车削性这点上能够确认有相同的效果。图10中示出本说明书中使用的螺旋角差以及偏斜角的内容。并且，作为适合上述车削加工的实施的机床，本专利技术由于具备颤振的检测单元、颤振的有无的判别单元、基于该颤振的频率运算最佳的螺旋角差Δθ的运算单元或最佳的摇动角的运算单元，因此，能够得到抑制了颤振的发生的生产效率高的机床。本专利技术在抑制在车削加工中的被车削物上发生颤振这点上，能够适用于各种形状的产品的车削。在工件的直径为D、工件的长度为L时，特别优选L/D≥6以上的长尺寸的工件的车削。附图说明图1示出不等螺距车削的示意图。图2(a)示出摇动车削的示意图，图2(b)示出将不等螺距车削组合于摇动车削的示例，图2(c)示出使上下刀尖摇动的示例。图3示出本专利技术涉及的机床的控制流程的示例。图4示出第一实验条件，其中，主轴转速为1000/min，切入上下均为0.1mm，进给速度为0.1mm/rev。图5(a)、图5(b)、图5(c)、图5(d)示出偏斜角时的车削表面的凹凸的样子的计测结果(从下侧的机上计测)，图5(b)为距离工件前端20mm，图5(c)为距离工件前端40mm，图5(d)为距离工件前端60mm。图6(a)、图6(b)示出偏斜角时的车削表面的凹凸的样子的计测结果(从下侧的机上计测)，图6(b)为距离工件前端20mm。图7(a)、图7(b)示出偏斜角时的车削表面的凹凸的样子的计测结果(从下侧的机上计测)，图7(b)为距离工件前端20mm。图8示出第二实验条件，其中，工件种类为SUS303，使用从夹盘突出130mm，从前端加工至100mm，在上侧车刀的背面附有加速度传感器(ピックアップ)，车刀刀头使用CNMM，退刀角为5°，切削角为80°。图9示出摇动车削的实验条件，其中，S本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车削加工方法，其为使用具备一个或者两个主轴和两个以上的刀具台的车削加工装置的工件的车削加工方法，其特征在于，将工件保持于能够旋转的主轴，将第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖的围绕旋转中心轴线的配置，配置为相对于对向180°平衡配置仅偏斜规定的偏斜角

【技术特征摘要】
2016.01.20 JP 2016-009268;2016.02.22 JP 2016-031211.一种车削加工方法，其为使用具备一个或者两个主轴和两个以上的刀具台的车削加工装置的工件的车削加工方法，其特征在于，将工件保持于能够旋转的主轴，将第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖的围绕旋转中心轴线的配置，配置为相对于对向180°平衡配置仅偏斜规定的偏斜角的状态，在该状态下进行车削加工。2.一种车削加工方法，其为使用具备一个或者两个主轴和两个以上的刀具台的车削加工装置的工件的车削加工方法，其特征在于，将工件保持于能够旋转的主轴，将仅第一刀具或者第一刀具的刀尖和第二刀具的刀尖围绕旋转中心轴线对向配置，使所述第一刀具和第二刀具的刀尖中的一方或者双方围绕所述旋转中心轴线以偏斜角和的范围(摇动角)摇动运动的同时进行车削。3.一种车削加工方法，其特征在于，其为将根据权利要求1所述的车削加工方法和根据权利要求2所述的车削加工方法进行组合的方法。4.根据权利要求1至3中任一项所述的车削加工方法，其特征在于，所述刀尖的偏斜以刀尖的退刀角不低于规定的角度的方式进行偏斜。5.一种机床，...

【专利技术属性】
技术研发人员：中西贤一，柿沼康弘，铃木教和，
申请(专利权)人：中村留精密工业株式会社，学校法人庆应义塾，国立大学法人名古屋大学，
类型：发明
国别省市：日本,JP