JP2017209779A

JP2017209779A - 偏心した２つの円柱が連なって形成された楕円状偏心体の製造方法

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Publication number: JP2017209779A
Application number: JP2016209327A
Authority: JP
Inventors: 偉起中; Iki Naka
Original assignee: Naka Seisakusyo Kk
Current assignee: Naka Seisakusyo Kk
Priority date: 2016-05-18
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-11-30
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: JP6139768B1

Abstract

【課題】低コスト、かつ、高精度の偏心体の製造方法を提供することである。
【解決手段】回転しながら切削加工される被工作物８に対し、回転により描かれる円の径方向に移動可能な切削工具１２を用いて所定の半径ｒを有する２つの円柱を所定の中心点から夫々異なる位置に偏心させて形成する偏心体の製造方法であって、回転に同期させて切削工具１２を径方向に移動させつつ、中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第１の円柱２０を形成する第１の工程と、回転に同期させて切削工具１２を径方向に移動させつつ、第１の円柱２０と対称となる位置であり中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第２の円柱２２を形成する第２の工程と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、偏心体の製造方法に関する。

近年、高齢化社会に伴い医療・介護などの分野における人手不足を解消するためにロボットを活用することが注目されている。ロボットの動作を支える重要な部品として、サーボモータと組み合わせて減速機が用いられている。この減速機は、サーボモータから入力された回転速度を減速し、減速比に比例したトルクを出力する機能を有している。とりわけロボット向けの減速機は、サーボモータの精密な動作を伝達する必要があるため、内部の歯車機構には低バックラッシュであることが好ましい。そこで、例えば、ハーモニックドライブ（登録商標）や、サイクロ減速機が用いられている。これらの減速機には、偏心体の部品が必要である。今後、ロボットのさらなる小型化の需要が増加することが予測されるので、製造工程の集約を行って低コスト化を図るとともに、高精度の偏心体の製造方法の開発が望まれている。

本発明に関連する技術として、例えば、特許文献１には、被加工物の回転中心以外の任意の位置にねじ切り加工できる偏心形状加工装置が開示されている。ここでは、モータで被加工物が回転駆動されるとともに、また別のモータで回転工具主軸が回転駆動されている。また、Ｘ軸、Ｚ軸の送りモータによって、被加工物に対し、切り込み方向と送り方向とに刃物台を位置決め制御し、これらの制御により、被加工物の回転軸以外の位置に加工可能であることが述べられている。

特開平５−３０５５０１号公報

上記特許文献１には、被工作物の回転中心軸に対し偏心した位置において加工孔を形成する装置が開示されている。しかしながら、この装置は、加工孔を切削するものであり、偏心体を形成する方法については開示されていない。

本発明の目的は、低コスト、かつ、高精度の偏心体の製造方法を提供することである。

本発明に係る偏心体の製造方法は、回転しながら切削加工される被工作物に対し、前記回転により描かれる円の径方向に移動可能な切削工具を用いて所定の半径ｒを有する２つの円柱を所定の中心点から夫々異なる位置に偏心させて形成する偏心体の製造方法であって、前記回転に同期させて前記切削工具を径方向に移動させつつ、前記中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第１の円柱を形成する第１の工程と、前記回転に同期させて前記切削工具を径方向に移動させつつ、前記第１の円柱と対称となる位置であり前記中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第２の円柱を形成する第２の工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る偏心体の製造方法において、前記第１の工程は、前記被工作物の回転角をθとした場合に、−ｃｏｓθ×ｄ＋ｒの計算式に基づいてＸ座標を算出し、ｓｉｎθ×ｄの計算式に基づいてＹ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第１の円柱を形成し、前記第２の工程は、ｃｏｓθ×ｄ＋ｒの計算式に基づいてＸ座標を算出し、−ｓｉｎθ×ｄの計算式に基づいてＹ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第２の円柱を形成することが好ましい。

また、本発明に係る偏心体の製造方法において、前記第１の工程は、前記被工作物の回転角をθとした場合に、Ｙ座標を０とし、数１に基づいてＸ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第１の円柱を形成し、前記第２の工程は、Ｙ座標を０とし、数２に基づいてＸ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第２の円柱を形成することが好ましい。

本発明によれば、所定の半径ｒを有する２つの円柱を所定の中心点から夫々異なる位置に偏心させて形成する偏心体を製造することができる。

本発明に係る実施の形態において、工作機械であるＣＮＣ自動旋盤の要部概要図である。本発明に係る実施の形態において、被工作物から偏心した第１の円柱を形成する手順を示す図である。本発明に係る実施の形態において、被工作物から偏心体を形成する手順を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態の偏心体の製造方法により、製造された偏心体を示す図である。本発明に係る実施の形態において、被工作物から偏心した第１の円柱を形成する手順を示す図である。本発明に係る実施の形態において、被工作物から偏心体を形成する手順を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態において、被工作物から偏心した第１の円柱を形成する手順を示す図である。本発明に係る実施の形態において、被工作物から偏心体を形成する手順を示すフローチャートである。本発明に係る実施の形態において、偏心量を変えて偏心体を形成する場合のプロット図を示す図である。

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、全ての図面において同様の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、本文中の説明においては、必要に応じそれ以前に述べた符号を用いるものとする。ここでは、円とは、真円だけでなく真円に近いものも含むものとする。真円でない円に対し、２つの幾何学的円で挟んだときの同心二円の間隔が最小となる２つの円の半径差をｔとし、２つの円のうち大きい方の円の半径をｒとした場合のｔ／ｒの割合が５％以下のものを含むものとする。

図１は、工作機械であるＣＮＣ自動旋盤１０の要部概要図である。図２は、被工作物８から偏心した第１の円柱２０を形成する手順を示す図である。図３は、被工作物８から偏心体１８を形成する手順を示すフローチャートである。図４は、本発明に係る実施の形態の偏心体の製造方法により、製造された偏心体１８を示す図である。

ＣＮＣ自動旋盤１０は、切削工具１２と、被工作物８を保持する保持具１４と、切削工具１２及び保持具１４を制御するＣＮＣ制御装置１６とを備える。ＣＮＣ自動旋盤１０は、高速回転する棒状の金属の被工作物８に切削装置１２を当て、任意の形に切削する旋盤においてコンピュータによる数値制御（Computer Numerical Control）で位置や速度をコントロールできる工作機械である。ＣＮＣ自動旋盤１０は、図示しない主軸台をＺ軸方向に移動させて被工作物８をＣＮＣ制御装置１６の制御によりＺ軸方向に移動させる主軸台移動形の方式を採用するものとして説明するが、主軸台を固定して切削工具１２をＣＮＣ制御装置１６の制御によりＺ軸方向に移動させる主軸台固定形の方式を採用することも可能である。

切削工具１２は、図１に示されるように、互いに直交関係にあるＸ軸、Ｙ軸に移動可能に設置されている。切削工具１２は、図示しない電動機が作動することにより移動可能となっている。切削工具１２は、図１に示されるように、カッター形状のものを用いるものとして説明するが、その他の工具を搭載して選択可能にすることもできる。切削工具１２の移動は、ＣＮＣ制御装置１６によって制御される。

保持具１４は、図１に示されるように、矢印Ｃ方向又は反対方向に回転可能な状態で被工作物８を保持する保持具である。保持具１４は、図示しない電動機が作動することにより回転可能となっている。保持具１４の回転は、ＣＮＣ制御装置１６によって制御される。

ＣＮＣ制御装置１６は、切削工具１２の移動及び保持具１４の回転駆動を同期制御する数値制御装置である。ＣＮＣ制御装置１６は、ユーザが設定可能なＣＮＣプログラムを実行するコンピュータによる制御装置であるものとして説明するが、その他のハードウェア構造で構成してもよい。ＣＮＣ制御装置１６は、ユーザが設定することが可能なＣＮＣプログラムによって、切削工具１２の移動及び保持具１４の回転駆動を同期制御することで、被工作物８を偏心体１８に加工する。ＣＮＣプログラムにおいて、ユーザが設定可能なパラメータとして、例えば、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の半径ｒや偏心量ｄを設定することができる。以下では、ＣＮＣプログラムとして、第１ＣＮＣプログラム、第２ＣＮＣプログラム、第３ＣＮＣプログラムの３つのプログラム例について説明する。

以下では、ＣＮＣ制御装置１６において第１ＣＮＣプログラムが動作した際に、被工作物８を偏心体１８に形成する手順を具体的に説明する。ここでは、まず第１の円柱２０が形成され、その後、第２の円柱２２が形成されるものとして説明するが、もちろん、逆の順番で形成してもよい。

ＣＮＣ制御装置１６において第１ＣＮＣプログラムが起動すると、最初に、切削加工の対象部位が第１の円柱２０であるか否かを判断する（Ｓ２）。切削加工の対象部位が第１の円柱２０であると判断された場合は、第１の円柱２０を形成するためのＳ４の工程へと進み、切削加工の対象部位が第１の円柱２０でないと判断された場合は、第２の円柱２２を形成するためのＳ１０の工程へと進む。

被工作物８の回転角（ラジアン）をθとした場合、θ＝０の際に、被工作物８において、第１の円柱２０の基準となる円柱の中心点からの距離がｒ−ｄ（Ｘ座標がｒ−ｄ、Ｙ座標が０）となる位置を削る（Ｓ４）。なお、図２におけるＸ軸、Ｙ軸の交わる点が第１の円柱２０の基準となる円柱の中心点である。

ここで、切削工具１２がＸ軸の頂点Ｔにおいて切削加工を行い、この頂点ＴがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。図２の回転角θが０の際に、切削工具１２の加工位置である頂点Ｔの位置は、上述のＸ座標がｒ−ｄ、Ｙ座標が０となる。

なお、ここでは、保持具１４、すなわち被工作物８が矢印Ｃ方向に沿って回転するものとして説明すると、図２（ａ）には、被工作物８が０°のときの切削加工位置がＴで示されており、図２（ｂ）には、被工作物８が９０°（回転角＝π／２）回転したときの切削加工位置がＴで示されており、図２（ｃ）には、被工作物８が１８０°（回転角＝π）回転したときの回転したときの切削加工位置がＴで示されており、図２（ｄ）には、被工作物８が２７０°（回転角＝３π／２）回転したときの切削加工位置がＴで示されている。また、被工作物８が３６０°（回転角＝２π）回転した際には、図２（ａ）に示される０°のときの切削加工位置と同じ位置に戻ってくる。図２（ａ）〜図２（ｄ）に示されるように、被工作物８の回転に同期して、切削加工位置Ｔも円を描きつつ移動する。

Ｓ４の工程の後は、回転角θが０＜θ≦２πの範囲内であるか否かを判断する（Ｓ６）。０＜θ≦２πの範囲内であると判断した場合は、Ｘ＝−ｃｏｓθ×ｄ＋ｒ及びＹ＝ｓｉｎθ×ｄの式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ８）。Ｓ８の工程の後は、再びＳ６の工程へと戻る。

Ｓ６の工程において、回転角θがπ＜θ≦２πの範囲内でないと判断した場合には、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したか否かを判断する（Ｓ１６）。第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成していないと判断された場合は、リターン処理を経て、再びＳ２の工程へと戻る。このように、保持具１４の回転駆動に同期させて切削工具１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させつつ、被工作物８を第１の円柱２０の長さ方向であるＺ軸方向へ移動させることにより、第１の円柱２０が形成される。

続いて、切削加工の対象部位が第２の円柱２２へと移った場合について説明する。切削加工の対象部位が第２の円柱２２の場合、Ｓ２の工程において、切削加工の対象部位が第１の円柱２０でないと判断されることより、上述したように、Ｓ１０の工程へと進む。

Ｓ１０の被工作物８の回転角θが０の際に、Ｘ座標がｒ＋ｄ、Ｙ座標が０となる位置を削る（Ｓ１０）。なお、ここでも、切削工具１２がＸ軸の頂点Ｔにおいて切削加工し、この頂点ＴがＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。回転角θが０の際に、切削工具１２の加工位置である頂点Ｔの位置は、基準となる円柱の中心点からの距離がｒ＋ｄの位置となる。なお、ｒ＋ｄの位置は、基準となる円柱の中心点に対して上記ｒ−ｄの位置と対称になる。そして、第１の円柱２０を形成する場合と同様に、保持具１４、すなわち被工作物８は、矢印Ｃ方向に沿って回転する。

次いで、回転角が０＜θ≦２πの範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１２）。０＜θ≦２πの範囲内であると判断した場合は、Ｘ＝ｃｏｓθ×ｄ＋ｒ及びＹ＝−ｓｉｎθ×ｄの式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ１４）。Ｓ１４の工程の後は、再びＳ１２の工程へと戻る。

Ｓ１２の工程において、回転角が０＜θ≦２πの範囲内でないと判断した場合には、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したか否かを判断する（Ｓ１６）。第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成していないと判断された場合は、リターン処理を経て、再びＳ２の工程へと戻る。このように、保持具１４の回転駆動に同期させて切削工具１２をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させつつ、被工作物８を第２の円柱２２の長さ方向であるＺ軸方向へ移動させることにより、第２の円柱２２が形成される。また、Ｓ１６の工程において、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したと判断した場合には、ＥＮＤ処理を経て第１ＣＮＣプログラムが終了する。

図４は、ＣＮＣ自動旋盤１０を用いた偏心体の製造方法により、製造された偏心体１８を示す図である。図４の左図には、偏心体１８の側面図が示されており、左側には第１の円柱２０が位置し、右側には第２の円柱２２が位置している。

図４の右図には、偏心体１８の平面図が示されている。図４の右図に示されるように、第１の円柱２０と第２の円柱２２が夫々異なる位置に偏心して形成されており、平面的には、これら２つの円によって楕円が形成されていることになる。この偏心体１８がハーモニックドライブ（登録商標）やサイクロ減速機に用いられる。

次に、ＣＮＣ制御装置１６において第２ＣＮＣプログラムが動作した際に、被工作物８を偏心体１８に形成する手順を具体的に説明する。図５は、被工作物８から偏心した第１の円柱２０を形成する手順を示す図である。図６は、第２ＣＮＣプログラムを用いて被工作物８から偏心体１８を形成する手順を示すフローチャートである。なお、第２ＣＮＣプログラムと上記第１ＣＮＣプログラムの相違点は、Ｓ８，Ｓ１４で用いられる式であり、Ｓ８の代わりにＳ９が実行され、Ｓ１４の代わりにＳ１５が実行される。以下、Ｓ９，Ｓ１５の内容について説明する。

なお、ここでは、保持具１４、すなわち被工作物８が矢印Ｃ方向に沿って回転するものとして説明すると、図５（ａ）には、被工作物８が０°のときの切削加工位置がＴで示されており、図５（ｂ）には、被工作物８が９０°（回転角＝π／２）回転したときの切削加工位置がＴで示されており、図５（ｃ）には、被工作物８が１８０°（回転角＝π）回転したときの回転したときの切削加工位置がＴで示されており、図５（ｄ）には、被工作物８が２７０°（回転角＝３π／２）回転したときの切削加工位置がＴで示されている。また、被工作物８が３６０°（回転角＝２π）回転した際には、図５（ａ）に示される０°のときの切削加工位置と同じ位置に戻ってくる。図５（ａ）〜図５（ｄ）に示されるように、被工作物８の回転に同期して、切削加工位置ＴはＸ軸に沿って移動する。

Ｓ９の工程では、数１式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ９）。

Ｓ１５の工程では、数２式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ１５）。

第２ＣＮＣプログラムを実行した後、Ｓ１６の工程において、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したと判断した場合には、ＥＮＤ処理を経て第２ＣＮＣプログラムが終了する。これにより、上記第１ＣＮＣプログラムを実行した場合と同様に図４に示されるような偏心体１８を形成することができる。

次に、ＣＮＣ制御装置１６において第３ＣＮＣプログラムが動作した際に、被工作物８を偏心体１８に形成する手順を具体的に説明する。図７は、被工作物８から偏心した第１の円柱２０を形成する手順を示す図である。図８は、第３ＣＮＣプログラムを用いて被工作物８から偏心体１８を形成する手順を示すフローチャートである。ＣＮＣ制御装置１６において第３ＣＮＣプログラムが起動すると、最初に、切削加工の対象部位が第１の円柱２０であるか否かを判断する（Ｓ２Ａ）。切削加工の対象部位が第１の円柱２０であると判断された場合は、第１の円柱２０を形成するためのＳ４Ａの工程へと進み、切削加工の対象部位が第１の円柱２０でないと判断された場合は、第２の円柱２２を形成するためのＳ１４Ａの工程へと進む。

Ｓ４Ａの工程では、被工作物８の回転角（ラジアン）をθとした場合、θ＝０の際に、被工作物８において、第１の円柱２０の基準となる円柱の中心点からの距離がｒ−ｄとなる位置を削る（Ｓ４Ａ）。

なお、保持具１４、すなわち被工作物８が矢印Ｃ方向に沿って回転する動作について説明すると、被工作物８が９０°（回転角＝π／２）回転した際には、図７に示されるπ／２の部分がＸ軸の上側まで移動し、１８０°（回転角＝π）回転した際にはπの部分がＸ軸の上側まで移動し、２７０°（回転角＝３π／２）回転した際には３π／２の部分がＸ軸の上側まで移動し、３６０°（回転角＝２π）回転した際には、０の部分がＸ軸の上側に戻ってくるように、Ｓ６Ａの工程以降の工程が行われる。

Ｓ４Ａの工程の後は、回転角θが０＜θ≦πの範囲内であるか否かを判断する（Ｓ６Ａ）。０＜θ≦πの範囲内であると判断した場合は、ｒ−ｄ＋２ｄｘ／π（ｘは回転角θ）の式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ８Ａ）。Ｓ８Ａの工程の後は、再びＳ６Ａの工程へと戻る。

Ｓ６Ａの工程において、回転角θが０＜θ≦πの範囲内でないと判断した場合には、回転角θがπ＜θ≦２πであるか否かを判断する（Ｓ１０Ａ）。π＜θ≦２πの範囲内であると判断した場合は、ｒ＋３ｄ−２ｄｘ／π（ｘは回転角θ）の式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２の位置を移動させて切削する（Ｓ１２Ａ）。Ｓ１２Ａの工程の後は、再びＳ１０Ａの工程へと戻る。

Ｓ１２Ａの工程において、回転角θがπ＜θ≦２πの範囲内でないと判断した場合には、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したか否かを判断する（Ｓ２４Ａ）。第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成していないと判断された場合は、リターン処理を経て、再びＳ２Ａの工程へと戻る。このように、保持具１４の回転駆動に同期させて切削工具１２をＸ軸方向に移動させつつ、被工作物８を第１の円柱２０の長さ方向であるＺ軸方向へ移動させることにより、第１の円柱２０が形成される。

続いて、切削加工の対象部位が第２の円柱２２へと移った場合について説明する。切削加工の対象部位が第２の円柱２２の場合、Ｓ２Ａの工程において、切削加工の対象部位が第１の円柱２０でないと判断されることより、上述したように、Ｓ１４Ａの工程へと進む。

Ｓ１４Ａの被工作物８の回転角（ラジアン）が０の際に、ｒ＋ｄとなる位置を削る（Ｓ１４Ａ）。なお、ここでも、切削工具１２がＸ軸の頂点Ｔにおいて切削加工し、この頂点ＴがＸ軸方向に移動する。

次いで、回転角θが０＜θ≦πの範囲内であるか否かを判断する（Ｓ１６Ａ）。０＜θ≦πの範囲内であると判断した場合は、ｒ＋ｄ−２ｄｘ／π（ｘは回転角θ）の式に基づいて決定される加工位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ１８Ａ）。Ｓ１８Ａの工程の後は、再びＳ１６Ａの工程へと戻る。

Ｓ１６Ａの工程において、回転角θが０＜θ≦πの範囲内でないと判断した場合には、回転角θがπ＜θ≦２πであるか否かを判断する（Ｓ２０Ａ）。０＜θ≦２πの範囲内であると判断した場合は、ｒ−３ｄ＋２ｄｘ／π（ｘは回転角θ）の式に基づいて決定される位置に切削工具１２を移動させて切削する（Ｓ２２Ａ）。Ｓ２２Ａの工程の後は、再びＳ２０Ａの工程へと戻る。

Ｓ１６Ａの工程において、回転角θが０＜θ≦２πの範囲内でないと判断した場合には、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したか否かを判断する（Ｓ２４Ａ）。第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成していないと判断された場合は、リターン処理を経て、再びＳ２Ａの工程へと戻る。このように、保持具１４の回転駆動に同期させて切削工具１２をＸ軸方向に移動させつつ、被工作物８を第２の円柱２２の長さ方向であるＺ軸方向へ移動させることにより、第２の円柱２２が形成される。また、Ｓ２４Ａの工程において、第１の円柱２０及び第２の円柱２２の形成が完成したと判断した場合には、ＥＮＤ処理を経て第３ＣＮＣプログラムが終了する。これにより、上記第１ＣＮＣプログラムを実行した場合と同様に図４に示されるような偏心体１８を形成することができる。

この第３ＣＮＣプログラムを実行して円柱を形成する場合の平面プロット図を示す。図９（ａ）は、ｒ＝１５の場合に偏心量ｄ＝０．３と設定した場合にほぼ真円が描かれていることが分かる。図９（ｂ）は、ｒ＝１５の場合に偏心量ｄ＝３と設定した場合に真円ではないものの円に近い状態ものが描かれる。ここでは、偏心体１８として実用に耐え得るものであれば完全な真円でなくてもよく、例えば、上述したように、真円でない円に対し、２つの幾何学的円で挟んだときの同心二円の間隔が最小となる２つの円の半径差をｔとし、２つの円のうち大きい方の円の半径をｒとした場合のｔ／ｒの割合が５％以下のものを円に含むものとする。第３ＣＮＣプログラムとは異なり、上記第１ＣＮＣプログラム及び第２ＣＮＣプログラムは、偏心量ｄを変更した場合にもほぼ真円に近い円が形成される。

以上のように、本発明に係る実施の形態の偏心体の製造方法によれば、切削工具１２の移動及び保持具１４の回転駆動を同期制御しているため、第１の円柱２０及び第２の円柱２２を平滑化しつつ切削加工することができる。したがって、従来のように、カム研磨機や治具を用いて加工を行っていた場合に比べて、工程数を削減することができる利点がある。

また、本発明に係る実施の形態の偏心体の製造方法によれば、ＣＮＣ制御装置１６においてＣＮＣプログラムによって、偏心量ｄを自由に変更することができる。したがって、様々な形状の楕円を精度良く形成することができるため、多様な減速機に適用した偏心体を製造することができるというメリットがある。

また、本発明に係る実施の形態の偏心体の製造方法は、切削工具１２のＸ軸、Ｙ軸への移動と保持具１４の回転駆動と同期させているため、様々なＣＮＣ工作機械の精度的な検証を行うことで応用する範囲が広がる。例えば、基準の偏心していない部分も同一の工程で行うことが出来たり、キャリア穴の加工などといった加工についても同時加工できる可能性が多いに期待される。

８被工作物、１０ＣＮＣ自動旋盤、１２切削工具、１４保持具、１６ＣＮＣ制御装置、１８偏心体、２０第１の円柱、２２第２の円柱。

本発明に係る偏心した２つの円柱が連なって形成された楕円状偏心体の製造方法は、回転しながら切削加工される被工作物に対し、前記回転により描かれる円の径方向に移動可能な切削工具を用いて所定の半径ｒを有する２つの円柱を所定の中心点から夫々異なる位置に偏心させて形成する偏心体の製造方法であって、前記回転に同期させて前記切削工具を径方向に移動させつつ、前記中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第１の円柱を形成する第１の工程と、前記第１の円柱に連なるように、前記回転に同期させて前記切削工具を径方向に移動させつつ、前記第１の円柱と対称となる位置であり前記中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第２の円柱を形成する第２の工程と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る偏心した２つの円柱が連なって形成された楕円状偏心体の製造方法において、前記第１の工程は、前記被工作物の回転角をθとした場合に、−ｃｏｓθ×ｄ＋ｒの計算式に基づいてＸ座標を算出し、ｓｉｎθ×ｄの計算式に基づいてＹ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第１の円柱を形成し、前記第２の工程は、ｃｏｓθ×ｄ＋ｒの計算式に基づいてＸ座標を算出し、−ｓｉｎθ×ｄの計算式に基づいてＹ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第２の円柱を形成することが好ましい。

また、本発明に係る偏心した２つの円柱が連なって形成された楕円状偏心体の製造方法において、前記第１の工程は、前記被工作物の回転角をθとした場合に、Ｙ座標を固定しつつＸ座標のみの位置が変わるように、Ｙ座標を０に固定し、数１に基づいてＸ座標を算出して求められたＸ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第１の円柱を形成し、前記第２の工程は、Ｙ座標を固定しつつＸ座標のみの位置が変わるように、Ｙ座標を０に固定し、数２に基づいてＸ座標を算出して求められたＸ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第２の円柱を形成することが好ましい。

Claims

回転しながら切削加工される被工作物に対し、前記回転により描かれる円の径方向に移動可能な切削工具を用いて所定の半径ｒを有する２つの円柱を所定の中心点から夫々異なる位置に偏心させて形成する偏心体の製造方法であって、
前記回転に同期させて前記切削工具を径方向に移動させつつ、前記中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第１の円柱を形成する第１の工程と、
前記回転に同期させて前記切削工具を径方向に移動させつつ、前記第１の円柱と対称となる位置であり前記中心点からの距離がｄとなる位置に偏心された第２の円柱を形成する第２の工程と、
を備えることを特徴とする偏心体の製造方法。
請求項１に記載の偏心体の製造方法において、
前記第１の工程は、前記被工作物の回転角をθとした場合に、−ｃｏｓθ×ｄ＋ｒの計算式に基づいてＸ座標を算出し、ｓｉｎθ×ｄの計算式に基づいてＹ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第１の円柱を形成し、
前記第２の工程は、ｃｏｓθ×ｄ＋ｒの計算式に基づいてＸ座標を算出し、−ｓｉｎθ×ｄの計算式に基づいてＹ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第２の円柱を形成することを特徴とする偏心体の製造方法。
請求項１に記載の偏心体の製造方法において、
前記第１の工程は、前記被工作物の回転角をθとした場合に、Ｙ座標を０とし、数１に基づいてＸ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第１の円柱を形成し、
前記第２の工程は、Ｙ座標を０とし、数２に基づいてＸ座標を算出して求められたＸＹ座標の位置に前記切削工具を移動させて切削して前記第２の円柱を形成することを特徴とする偏心体の製造方法。