[发明专利]切削阻力解析装置及包括该装置的切削加工装置、切削阻力解析程序

说明书

技术领域

本发明涉及利用多刃刀具进行机械加工的切削阻力解析装置及包括该装置的切削加工装置以及切削阻力解析程序。

技术背景

目前，为了将被加工部件按照所需形状进行切削加工，使用旋转切削工具来进行切削加工。

例如，在专利文献1中公开有一种切削方法：在切削阻力检测工序中检测被加工部件施加于旋转切削工具的切削阻力，并通过调整旋转切削工具的移动速度来使切削阻力的大小大致一定，从而达到切削加工工序的效率化和旋转切削工具寿命的延长化的效果。

并且，在专利文献2中公开了一种切削加工方法：在三维曲面中，通过在完工切削之前进行预切削以使对应于每规定切削转速的切削体积大致一定或者逐渐减小，从而能够在将工具转速和进给速度保持一定的同时使切削阻力大致一定。

现有技术文献

专利文献：

专利文献1：（日本）特开平8-25178号公报（平成8年1月30日公开）

专利文献2：（日本）特开平10-113846号公报（平成10年5月6日公开）

发明内容

但是，在上述现有的切削阻力解析装置中，存在如下问题。

即，在上述公报中公开的切削阻力解析装置中，与切削机床等的单刃刀具或多刃刀具无关地考虑施加于旋转切削工具整体的切削阻力大小来调整旋转切削工具的进给速度等。

因此，在利用多刃刀具的切削工序中，由于不能准确地把握施加在每刃上的切削阻力，因此可能产生如下问题：例如，如果考虑刀刃的破损则无法充分地增加进给速度，从而在切削工序中产生损耗，如果考虑切削效率则过度增加进给速度而使每刃的切削阻力增大导致刀刃的破损等。

本发明的课题在于提供一种切削阻力解析装置及包括该装置的切削加工装置以切削阻力解析程序，从而能够可靠地防止多刃刀具破损，并且能够提高切削加工工序中的加工效率。

第一发明的切削阻力解析装置为利用多刃旋转切削工具对被加工物进行切削加工时，算出多刃旋转切削工具的移动轨迹上的多个加工点的切削阻力的切削阻力解析装置，包括数据存储部、切削阻力计算部、接触刃数计算部和每刃切削阻力计算部。数据存储部存储有关于多刃旋转工具的形状、刃数及被加物的形状的数据。切削阻力计算部算出施加在多刃旋转工具上的切削阻力的大小。接触刃数计算部算出与被加工物的加工面同时接触的多刃旋转工具的刃数。每刃切削阻力计算部基于切削阻力的大小和接触刃数计算部中的计算结果，算出多刃旋转工具的每刃的切削阻力。

在此，利用具有多个刀刃的多刃旋转切削工具对被加工物进行切削加工时，根据接触部分的切削阻力的大小及受到切削阻力的多刃旋转切削工具的刃数等算出每刃的切削阻力的大小。

在此，每刃的切削阻力的大小根据被加工物的形状等可在规定的加工点算出，也可以在多刃旋转工具的移动轨迹上的多个加工点算出。即，在被加工物的形状单纯的情况下，由于切削阻力的大小几乎不变，可以在一个加工点算出每刃的切削阻力，在被加工物的形状复杂的情况下，可以在切削阻力大小变化的多个加工点算出每刃的切削阻力。

由此，在利用多刃旋转切削工具的切削加工工序中，基于每刃的切削阻力大小提高或降低多刃旋转切削工具的进给速度，从而能够可靠地防止多刃旋转切削工具的刀刃受到破损，并且能够提高切削加工工序中的加工效率。

第二发明的切削阻力解析装置在第一发明的切削阻力解析装置的基础上，还包括切削除去体积计算部，该切削除去体积计算部利用存储于数据存储部中的各种数据，算出多刃旋转切削工具轨迹上的规定加工点的多刃旋转切削工具的切削除去体积。并且，切削阻力计算部基于被加工物的固有的比切削阻力和切削除去体积计算部中算出的切削除去体积，算出施加在多刃旋转切削工具上的切削阻力的大小。

第三发明的切削阻力解析装置在第一或者第二发明的切削阻力解析装置的基础上，接触刃数计算部基于多刃旋转切削工具和被加工物的接触部分中的最外圆弧长度，算出与被加工物的加工面同时接触的多刃旋转切削工具的刃数。

第四发明的切削阻力解析装置在第一至第三发明中的任一发明的切削阻力解析装置的基础上，每刃切削阻力计算部在多刃旋转切削工具轨迹上的大致等间隔地配置的多个加工点算出每刃的切削阻力。

在此，在多刃旋转切削工具的移动轨迹上大致等间隔地配置的多个加工点算出每刃的切削阻力的大小。