[发明专利]孔加工工具及其设计方法、制造方法以及评估方法

说明书

本发明提供一种简便地对基于松崎‑刘模型的模拟结果进行评估的方法。一种具备多个切削刃的用于形成孔的孔加工工具，其中，在将各切削刃应用于松崎‑刘模型的特性方程式时，将与作为振动频率ω＝0下的特性根的准静态特性根s的虚部最接近的整数值设为N₀，将满足3≤N₀≤2n+1(n为切削刃数)的准静态特性根s中的最大的实部设为最大实部σ_MAX时，该孔加工工具的最大实部Tσ_MAX相对于基准孔加工工具的最大实部Rσ_MAX在规定的阈值的范围内。

技术领域

本发明涉及孔加工工具及其设计方法、制造方法以及评估方法。该孔加工工具例如适合用于铰孔加工。同样适用于立铣刀加工、钻孔加工等一般的开孔加工。

背景技术

例如，在铰孔加工中，作为使其孔加工精度降低的一个原因，有加工孔的多边形化。在非专利文献1中提出了该问题的解决方法。

在该非专利文献1中，将铰孔加工中的加工孔多边形化现象的发生机制认为是基于时间延迟的自激振动现象。而且，提出了基于所谓的松崎-刘模型的特性方程式。基于其特性根，进行能够对铰刀(孔加工工具)中的自激振动进行抑制的切削刃的配置的模拟。

对在该模拟中评估为能够抑制自激振动的铰刀进行证实试验，结果实现了真圆度高的孔加工。

现有技术文献

专利文献

非专利文献1：“与铰孔加工中的加工孔多边形现象相关的基础研究”、日本机械学会论文集、Vol.83、No.852、2017

发明内容

发明所要解决的问题

在非专利文献1所记载的模拟中，将作为评估对象的铰刀的切削刃的角度的排列代入松崎-刘模型的特性方程式并对其进行分析，作为形成2边形～13边形的孔的评估对象，针对每个边形使振动频率和其特性根对应并进行图表化。然后，对得到的图表进行判断，判断成为评估对象的切削刃的角度的排列的好坏。作为非专利文献1所示的图表的例子，请参照图4、图5。

更具体而言，针对作为模拟的结果而得到的2边形～13边形的图表，观察其特性根的最大值(实部)。然后，认为在铰孔加工时，表现出特性根的最大值超过零的多边形的影响。特性根的值越大，其影响也表现得越强。因此，对关于2边形～13边形的全部图表进行仔细观察，将各特性根的值为零以下、或者接近零的切削刃的角度的排列判断为良品。

换言之，对于成为评估对象的切削刃的角度的排列，必须逐个进行上述的评估作业，因此花费工夫。

用于解决问题的手段

因此，本发明的发明人们研究了简便地对基于松崎-刘模型的模拟结果进行评估的方法。

其结果，注意到在图4、图5中绘制的图表的曲线都是平缓的。因此，认为振动频率ω为零时的值(图中的纵轴的值)反映了其最大值。此外，若将振动频率ω设为零，则松崎-刘模型的特性方程式被简化(能够忽略包含ω的项)，因此运算速度也提高。

这样，将振动频率ω＝0时的特性根命名为准静态特性根。

通过运算对所有的边形确定该准静态特性根，根据其中的最大值来评估成为评估对象的切削刃的角度的排列的好坏。

然而，为了仅根据通过运算得到的数值(振动频率ω＝0下的特性根)来判断其好坏，要求判断的人熟练。

另外，难以客观地掌握其良好与否的程度。