(57)【要約】      （修正有）【課題】角度が徐変しているワークの角部の面取加工を効率良く行うことが可能な面取加工方法を提供する。【解決手段】ワーク９０の角部に、面取回転工具２０における第１端部刃２１と中間刃２３とを押し付けて面取加工面９３の幅方向の半分以上を加工してから、ワーク９０の角部に面取回転工具２０における第２端部刃２２と中間刃２３とを押し付けて面取加工面９３の幅方向の残り未加工部分を加工する面取加工方法によって、角度が徐変している角部の面取を、その稜線に沿って面取回転工具２０を２回移動する、所謂、２パスだけで済ませることができ、面取加工を効率良く行うことが可能になる。【選択図】図４
2015020266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
稜線に沿って角度が徐変しているワークの角部に対し、面取回転工具を押し付けて前記稜線に沿って移動し、前記角部に面取加工面を加工する面取加工方法において、
前記面取回転工具に、回転軌跡が円筒面になる刃先を有した中間刃と、回転軌跡が前記円筒面の一端に連続した断面円弧状の第１環状湾曲面になる刃先を有した第１端部刃と、回転軌跡が前記円筒面の他端に連続した断面円弧状の第２環状湾曲面になる刃先を有した第２端部刃とを設けておくか、或いは、前記面取回転工具に、回転軌跡の断面形状が鈍角に開脚したＶ字の２辺を構成する刃先を有した第１端部刃及び第２端部刃と、回転軌跡の断面形状が前記Ｖ字の２辺の間でそれら２辺に連続した円弧になる刃先を有した中間刃とを設けておき、
前記ワークの前記角部に前記第１端部刃と前記中間刃とを押し付けた状態を維持して前記面取回転工具を前記角部の前記稜線に沿って移動して前記面取加工面の幅方向の半分以上を加工してから、前記ワークの前記角部に前記第２端部刃と前記中間刃とを押し付けた状態に維持して前記面取回転工具を前記角部の前記稜線に沿って移動して前記面取加工面の幅方向の残り未加工部分を加工することを特徴とする面取加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの角部に面取回転工具を押し付けかつ稜線に沿って移動して面取加工を行う面取加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の面取加工方法として、刃先が円弧状に湾曲した円弧形刃部を有する面取回転工具を使用して、ワークの角部を面取加工する方法が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】富士元工業株式会社、ＮＩＣＥＣＵＴ，“Ｒ面取りシリーズ”，［平成２５年４月１８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.nicecut.co.jp/r.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した従来の面取加工方法では、ワークの角部が稜線に沿って徐々に変化していくような形状（例えば、ワークの平坦面に対して斜めに穿孔された孔の開口縁角部の形状）であると、角度の変化に応じて何度か面取回転工具を交換する必要が生じ、面取加工の作業効率が悪いという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、稜線に沿って角度が徐変しているワークの角部の面取加工を効率良く行うことが可能な面取加工方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１の発明に係る面取加工方法は、稜線に沿って角度が徐変しているワークの角部に対し、面取回転工具を押し付けて稜線に沿って移動し、角部に面取加工面を加工する面取加工方法において、面取回転工具に、回転軌跡が円筒面になる刃先を有した中間刃と、回転軌跡が前記円筒面の一端に連続した断面円弧状の第１環状湾曲面になる刃先を有した第１端部刃と、回転軌跡が前記円筒面の他端に連続した断面円弧状の第２環状湾曲面になる刃先を有した第２端部刃とを設けておくか、或いは、面取回転工具に、回転軌跡の断面形状が鈍角に開脚したＶ字の２辺を構成する刃先を有した第１端部刃及び第２端部刃と、回転軌跡の断面形状が前記Ｖ字の２辺の間でそれら２辺に連続した円弧になる刃先を有した中間刃とを設けておき、ワークの角部に第１端部刃と中間刃とを押し付けた状態を維持して面取回転工具を角部の稜線に沿って移動して面取加工面の幅方向の半分以上を加工してから、ワークの角部に第２端部刃と中間刃とを押し付けた状態に維持して面取回転工具を角部の稜線に沿って移動して面取加工面の幅方向の残り未加工部分を加工するところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１の面取加工方法では、面取回転工具に、回転軌跡が円筒面になる刃先を有した中間刃と、回転軌跡が前記円筒面の一端に連続した断面円弧状の第１環状湾曲面になる刃先を有した第１端部刃と、回転軌跡が前記円筒面の他端に連続した断面円弧状の第２環状湾曲面になる刃先を有した第２端部刃とを設けておくか、或いは、面取回転工具に、回転軌跡の断面形状が鈍角に開脚したＶ字の２辺を構成する刃先を有した第１端部刃及び第２端部刃と、回転軌跡の断面形状が前記Ｖ字の２辺の間でそれら２辺に連続した円弧になる刃先を有した中間刃とを設けておくので、ワークの角部に第１端部刃と中間刃とを押し付けて面取加工面の幅方向の半分以上を加工してから、ワークの角部に第２端部刃と中間刃とを押し付けて面取加工面の幅方向の残り未加工部分を加工することができる。このように本発明の面取加工方法は、角度が徐変している角部の稜線に沿って面取回転工具を２回移動する、所謂、２パスだけで面取加工を完了することができ、従来に比べて加工効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る面取加工装置の斜視図
【図２】面取回転工具の先端部の斜視図
【図３】ワークの斜視図
【図４】ワークに対する面取回転工具の当接位置を示した斜視図
【図５】ワークに対する面取回転工具の当接位置を示した斜視図
【図６】第２実施形態の面取回転工具の先端部の斜視図
【図７】ワークに対する面取回転工具の当接位置を示した断面図
【図８】第３実施形態の面取回転工具の先端部の断面図
【図９】ワークに対する面取回転工具の当接位置を示した断面図
【図１０】面取回転工具の変形例を示した断面図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の面取加工装置１０は、ロボット１１とロボットコントローラ１２とワーク９０を固定するための治具８０とを備えてなる。ロボット１１は、例えば６つの関節を備えた垂直多関節ロボットであり、複数のサーボモータを各関節の駆動源として備えている。また、ロボット１１のアーム１１Ａの先端には、例えばツール駆動モータ１３が取り付けられ、そのツール駆動モータ１３の回転出力部に面取回転工具２０が固定されている。
【００１０】
面取回転工具２０は、ツール駆動モータ１３の回転軸方向に延びた丸棒の先端寄り位置に刃部２０Ｈを備え、その刃部２０Ｈは、図２に示すように、基端側から先端側に向かって順番に並んだ第１端部刃２１、中間刃２３及び第２端部刃２２からなる。その中間刃２３は、面取回転工具２０を回転した際の回転軌跡が円筒面２３Ｒになる刃先２３Ｓを有している。また、第１端部刃２１は、回転軌跡が中間刃２３の回動軌跡である円筒面２３Ｒの基端に連続した断面円弧状の第１環状湾曲面２１Ｒになる刃先２１Ｓを有している。さらに、第２端部刃２２は、回転軌跡が中間刃２３の回動軌跡である円筒面２３Ｒの先端に連続した断面円弧状の第２環状湾曲面２２Ｒになる刃先２２Ｓを有している。
【００１１】
図１に示すように、ロボットコントローラ１２は、ロボット１１を駆動制御するためのサーボアンプ１５群、ＲＯＭ１６、ＲＡＭ１７、ＣＰＵ１８及びティーチングボックス１９の他、ツール駆動モータ１３を駆動するためのモータ駆動部１４を備えている。本実施形態では、この面取加工装置１０を利用して、ティーチングプレイバック方式によりロボット１１を動作させて、図３（Ａ）に示したワーク９０を面取加工する。
【００１２】
具体的には、ワーク９０は、上下方向に延びた円筒体をその軸方向に対して斜めに切断した構造をなし、切断面であるワーク９０の楕円平坦面９１と円筒内面９２との間の角部９４（以下、「面取対象角部９４」という）が、本発明の面取加工方法によって面取加工される。なお、面取対象角部９４の稜線９４Ｒは楕円形をなし、面取対象角部９４の角度は、稜線９４Ｒと前記楕円の長軸Ｊ１とが交差する上側の交点Ｐ１から下側の交点Ｐ２に向かって徐々に小さくなるように変化している。
【００１３】
図３（Ｂ）には、面取対象角部９４に面取加工面９３が加工された状態のワーク９０が示されている。その面取加工面９３は、設計上では稜線９４Ｒ上の全ての位置の断面において、図４に示すように、円筒内面９２と楕円平坦面９１とに両端部が連続した円弧になっていて、その円弧の曲率半径は、面取対象角部９４の稜線９４Ｒ上の全ての位置において同じになっている。その結果、面取加工面９３は、面取対象角部９４の角度が大きくなる従って幅狭になっている。
【００１４】
なお、図３（Ｂ）には、面取加工面９３の幅方向の一端に位置した面取加工面９３と楕円平坦面９１との境界線である第１面取境界線９３Ａと、面取加工面９３の幅方向の他端に位置した面取加工面９３と楕円平坦面９１との境界線である第２面取境界線９３Ｂとが示されている。
【００１５】
本実施形態では、設計上の形状と略同一の面取加工面９３を有したワーク９０（所謂、マスターピース）を作成しておき、そのワーク９０を治具８０にセットして以下のようにロボット１１のティーチングを行う。即ち、面取加工面９３の幅方向のうち楕円平坦面９１側の略半分を加工するために、図４に示すように面取対象角部９４の任意の位置において、中間刃２３を面取加工面９３の幅方向の中心に当接させると共に第１端部刃２１を面取加工面９３における楕円平坦面９１側の半面に当接させた状態にして、そのときのロボット１１の各関節のデータをロボットコントローラ１２に記憶させる。そして、面取対象角部９４を一方向に一周するように面取回転工具２０を移動しながら、面取対象角部９４の全周を概ね均等分する複数位置で同様のティーチング作業を行う。
【００１６】
次いで、面取加工面９３の幅方向のうち円筒内面９２側の略半分を加工するために、図５に示すように、面取対象角部９４の任意の位置において、中間刃２３を面取加工面９３の幅方向の中心に当接させると共に第２端部刃２２を面取加工面９３における円筒内面９２側の半面に当接させた状態にして、そのときのロボット１１の各関節のデータをロボットコントローラ１２に記憶させる。そして、面取対象角部９４を一方向に一周するように面取回転工具２０を移動しながら、面取対象角部９４の全周を概ね均等分する複数位置で同様のティーチング作業を行う。
【００１７】
そして、未だ面取加工されていないワーク９０を治具８０に取り付け、ツール駆動モータ１３を回転駆動した状態で上記したティーチング作業により記憶した複数の位置を補間するようにロボット１１に動作させる（即ち、ティーチングプレイバックする）。これにより、ワーク９０の面取対象角部９４に第１端部刃２１と中間刃２３とを押し付けて面取加工面９３の幅方向の半分以上を加工してから、ワーク９０の面取対象角部９４に第２端部刃２２と中間刃２３とを押し付けて面取加工面９３の幅方向の残り未加工部分を加工することができる。
【００１８】
このように本実施形態の面取加工方法は、角度が徐変している面取対象角部９４の稜線９４Ｒに沿って面取回転工具２０を２回移動する、所謂、２パスだけで面取加工を完了することができ、従来に比べて加工効率が向上する。
【００１９】
［第２実施形態］
本実施形態は、図６及び図７に示されており、前記第１実施形態とは面取回転工具５０の構造が異なる。即ち、図６に示すように、この面取回転工具５０は、先端部に刃部５０Ｈを備えている。その刃部５０Ｈには、回転軌跡がテーパー面５１Ｒになる刃先５１Ｓを有した第１端部刃５１と、回転軌跡がテーパー面５１Ｒの先端径より僅かに小さい径の円筒面５２Ｒになる刃先５２Ｓを有した第２端部刃５２と、回転軌跡がテーパー面５１Ｒと円筒面５２Ｒとの間に連続した湾曲面５３Ｒになる刃先５３Ｓを有した中間刃５３とからなる。換言すれば、刃部５０Ｈは、回転軌跡の断面形状が、鈍角に開脚したＶ字の２辺を構成する刃先５１Ｓ，５２Ｓを有した第１端部刃５１及び第２端部刃５２と、回転軌跡の断面形状がＶ字の２辺の間でそれら２辺に連続した円弧になる刃先５３Ｓを有した中間刃５３とからなる。
【００２０】
そして、面取回転工具５０が取り付けられたツール駆動モータ１３を有するロボット１１を上記第１実施形態のようにティーチングプレイバックすることで、図７に示すように、ワーク９０の面取対象角部９４に第１端部刃５１と中間刃５３とを押し付けて面取加工面９３の幅方向の半分以上を加工してから、ワーク９０の面取対象角部９４に第２端部刃５２と中間刃５３とを押し付けて面取加工面９３の幅方向の残り未加工部分を加工することができる。
【００２１】
［第３実施形態］
本実施形態は、図８及び図９に示されている。この実施形態の面取回転工具５０Ｖは、前記第２実施形態の面取回転工具５０とは、第２端部刃５２Ｖの形状のみが異なる。即ち、図８に示すように、第２端部刃５２Ｖは、面取回転工具５０Ｖの先端に向かうに従って徐々に拡径した逆テーパー形状をなしている。図９に示すように、本実施形態では、面取加工面９３のうち幅が狭い部分は１パスで面取加工を行い、幅が広い部分を２パスで面取加工を行うことができる。
【００２２】
［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２３】
（１）前記第１〜第３の実施形態では、ティーチングプレイバック方式により本発明に係る面取加工方法を行う例を示したが、ＣＡＤ／ＣＡＭシステムを利用して、ワークの形状に対応したロボットの動作プログラムを作成して、その動作プログラムをロボットに実行させることで本発明に係る面取加工方法を行ってもよい。
【００２４】
（２）前記第２実施形態の面取回転工具５０の第２端部刃５２を変形して、図１０に示した面取回転工具５０Ｗの第２端部刃５２Ｖのように、面取回転工具５０Ｗの先端に向かうに従って徐々に縮径したテーパー形状にしてもよい。
【符号の説明】
【００２５】
２０，５０，５０Ｖ    面取回転工具
２０Ｈ，５０Ｈ    刃部
２１，５１    第１端部刃
２１Ｒ    第１環状湾曲面
２１Ｓ，２２Ｓ，２３Ｓ，５１Ｓ，５２Ｓ，５３Ｓ    刃先
２２，５２，５２Ｖ    第２端部刃
２２Ｒ    第２環状湾曲面
２３，５３    中間刃
２３Ｒ，５２Ｒ    円筒面
５１Ｒ  テーパー面
５３Ｒ  湾曲面
９０    ワーク
９３    面取加工面
９４    面取対象角部
９４Ｒ  稜線
【図１】
2015020266.tif 000003
【図２】
2015020266.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2015020266.tif 000009
【図９】
2015020266.tif 000010
【図１０】
2015020266.tif 000011
【図３】
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