NC旋削加工スプライン

スプライン軸の加工が精密旋削加工センターで完成できることを維持するために、その構造特徴に基づいて、「1つ1つ」のクランプ方式を採用して、精密旋削加工センターの第4軸インデックスヘッドを追加して、一定の技術要求に基づいてインデックスを行ってキー溝をミリングする。部品全体の工程が多いため、本文は矩形スプラインをミリングすることに関連する内容だけを述べる。一、加工方法の分析

ワーク材料は40 Crであり、精密旋削加工性が良い。この部品はNCミリング加工前に、加工物のスプライン部を除いた他の部位はすでに切削加工が完了し、2つの基準穴を含んでいる。

長方形スプラインをミリングする場合は、「1つ上に1つ」の位置決め取り付けを使用することができます。精密旋削加工センターでこの部品の矩形スプラインを加工するには、矩形キーをミリングする際のインデックス問題を解決することが重要である。精密旋削加工センターに配置された数値制御万能インデックスヘッドを利用することができる。ワークが一定角度回転すると、エンドミルの位置決めが完了したら、ワークの軸方向に平行に1回パスします。ワークは順次回転し、エンドミルは順次軸方向に走行し、複数回循環すれば矩形スプラインのミリング加工を完了することができる。精密旋削加工にはマクロプログラムプログラミング及びサブルーチン呼び出しの方法を採用して、数値制御加工プログラムの長すぎる不足を減らすことができる。

二、加工過程及び関連マクロプログラム

切削効率を高めるために大径のフライスを選択し、キー溝が狭いため、工程図の寸法要求に基づいて、φ8 mmモノリシック硬質合金エンドミルを選択した。

「1つ上に1つ」を使用して位置決めして取り付けます。フライス盤にテールベースとユニバーサルインデックスヘッドを取り付け、ワークをテールベースとユニバーサルインデックスヘッドの間に取り付ける。

キー溝をミリングする際の最大輪郭深さは約3 mmであるため、ミリング時には1回の下刃から溝輪郭深さ、主軸回転数は1 500 r/min、送り速度は150 mm/minを採用することができる。各キー溝の第1回パスの切削量は最大であるため、少し遅くすることができます。効率を高めるために、他の次走刀は送り速度を速めることができる。

カッターとプログラミングを容易にするために、ワーク座標系原点を図1に示すワークスプライン部の左端の軸心に定めた。説明を簡単にするために、キー溝の右側までミリングを開始し、ワークピースを反時計回りにインデックス回転させると仮定します。キー溝のミリングプロセス全体は次のいくつかの段階に分けられます。

（1）フライスキー楷書の左側

キー溝の左側をミリングするときの初期位置。このとき、ミリングキー溝の左側は垂直位置にあり、図4に示すように、カッター位置座標Z=2 l*arccoss 1=20.616、Y=8/2+8/2=8。フライスはX軸方向にスプライン栖全体をミリングする

（2）キー溝底部の左下隅を真上位置に空転

平底エンドミルを使用しているため、ワークを初期位置から反時計回りに11から図5に示す位置に回転させる過程で、ミリングするにはエンドミルの左下角ミリングしか使用できず、ミリング量が少なすぎるため、この過程はミリングせず、ワークは所定の位置に空転するだけである。このときのツール位置座標値Z=21、Y=4。

（3）溝底ミリングプロセス

平底エンドミルを使用しているため、ワークピースが図5位置から反時計回りに図6位置に移動し続けると、エンドミルミリング位置は工具左下角から図6に示す工具底部中間位置に徐々に移行してミリングされる。

工具とワークの干渉を起こさないためには、ワークの回転に応じて工具位置を変更する必要があります。刃位置Z座標値は21 mm、Y値はワークの回転に応じて変化します。Y=4からY=-4に変化します。

ワークピースが図6の位置から反時計回りに回転し続け、図7のキー溝の底部の右下隅が真上に位置するようになると、エンドミルミリング位置は底部の中間位置から図7に示す右下隅位置に徐々に移行してミリングされる。このときのツール位置座標値Z=2 I、Y= 4。

プロセスワーク全体が23を通過します。小さな角度を回転するたびに、フライスはスプライン溝の底全体をX軸方向にミリングします。

（4）キー溝の右側を空けて垂直位置に移動

ワークを図7の位置から反時計回りに11から図8に示す位置に回転させる過程で、ミリングするには、エンドミルの右下隅の側刃微量ミリングしかなく、ミリング量が少なすぎるため、この過程はミリングせず、ワークは所定の位置に空転するだけである。

（5）ミリングキー溝の右側の最後のミリングキー溝の右側、この時キー溝の右側は垂直位置に位置し、カッター位置座標Z=21 arccos 11=20.616、Y=-8.

フライスはスプライン溝の右側全体をX軸方向にミリングします。

図4の図8の加工過程全体から、溝底ミリング過程を除いて、他の段階は簡単なGO 1命令だけで完成することができる。そこで、以下では溝底ミリングマクロプログラムについてのみ説明します。

溝底ミリング加工の過程で、ワークが反時計回りにしか回転していないと仮定すると、加工する各キー溝底は合計2、Yが総変位量8だけ回転すれば、回転角度θと変位量Yの近似関係がある.

ここでは、機械工場内のFANUC Series Oi-MODELD数値制御システムを用いてマクロプログラムを作成し、ワーク座標系原点を図1に示すワークスプライン部左端の軸心に定め、以下に溝底ミリングマクロプログラムの一部を例に挙げる：

スプライン軸の加工が精密旋削加工センターで完成できることを維持するために、その構造特徴に基づいて、「1つ1つ」のクランプ方式を採用して、精密旋削加工センターの第4軸インデックスヘッドを追加して、一定の技術要求に基づいてインデックスを行ってキー溝をミリングする。