CN101623764B - 切削加工方法及切削加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供切削加工方法及切削加工装置，能够在不缩小加工区域且不影响加工面的加工精度的情况下，抑制颤振并提高加工精度，且通用性较高。刀具主轴(7)可以改变切入角度，并通过X轴移动机构部(10)而在设于与工件(5)的轴线(M1)垂直的平面内的X轴上平移，通过Y轴移动机构部(8)而在Y轴上平移移动。将刀具主轴(7)的切入角度设定为工件(5)的动态刚性大的角度，并且使切削刀具(6)的轴线(M3)与工件轴线(M1)相交，X轴移动机构部(10)与Y轴移动机构部(8)协作，使切削刀具(6)朝向工件(5)的轴线切入工件(5)进行切削。

Description

切削加工方法及切削加工装置

技术领域

本发明涉及切削加工，尤其涉及工件不易发生颤振等、能够实现高精度的切削加工的切削加工方法及切削加工装置。

背景技术

切削加工通常利用图11的说明图所示的结构来进行。在图11中，35表示被切削加工物(工件)，36表示刀具台，37表示切削刀具，38表示电动机，M1表示工件35的轴线，M5表示刀具轴线。如该图11所示，在刀具台36上，以工件35的轴线M1与刀具轴线M5相交的方式设有切削刀具37，并且通过电动机38使该刀具台36能够沿X轴方向平移。而且，外径切削加工如下进行：通过电动机38使切削刀具从X轴方向向工件35的轴线方向切入工件35，在使工件35旋转的同时，使切削刀具37沿工件轴线M1方向进给。

但是，在利用这种加工方法进行重切削时，有时在工件35的动态刚性较小的情况下会发生颤振，从而产生工件加工面的加工精度下降或切削刀具37损坏等问题。因此，为了解决这种问题，例如提出了专利文献1和专利文献2记载的切削加工方法。专利文献1记载的方法是在对工件35进行车削加工(切削加工)时，使防振装置与工件35抵接来抑制工件35的振动。另外，专利文献2记载的方法是周期性地改变工件35的转速，即主轴的转速，以抑制颤振。

【专利文献1】日本实用新型登记2590593号公报

【专利文献2】日本特开昭49-105277号公报

但是，对于上述专利文献1记载的方法，由于工件35的防振装置设置在加工机器内部，所以加工区域狭小，不利于机床的小型化。另一方面，对于专利文献2记载的方法，由于在加工中使主轴转速变化，所以在工件35的加工面上容易残留因转速变化引起的刻痕，存在加工精度下降等问题。

这里，对工件的颤振和动态刚性进行说明。工件的颤振是在加工时产生的振动现象，是否产生颤振是由加工条件和工件的动态刚性等决定的，在重切削等负荷较大的加工条件下、以及在工件动态刚性较小时容易发生颤振。

图12表示动态刚性的倒数即工件的动态挠性的一例。根据该图可知，角度30°方向的动态挠性小(动态刚性值大)，120°方向的动态挠性较大(动态刚性小)。像这样，工件的动态挠性通常为各向异性，动态刚性随角度而变化。即使工件自身为各向同性的圆柱状也是同样，因为工件会受到主轴台内在的各向异性的影响。

根据该测定结果，如果切削加工时朝向工件旋转中心切入的角度是工件动态挠性大的120°，则容易发生颤振，但如果是动态挠性较小的30°，则不易发生颤振而能够实现良好的加工。并且，对于切削刀具是旋转刀具的铣削加工而言也是同样，如果以动态挠性较小的角度进行切削加工，则相当于在刚性大的角度下的加工，从而能够实现高精度的加工。

发明内容

因此，本发明就是鉴于上述工件的动态刚性特性而完成的，其目的在于，提供能够在不缩小加工区域且不影响加工面的加工精度的情况下，抑制颤振并提高加工精度的通用性高的切削加工方法及切削加工装置。

为了解决上述问题，第1方面的发明是一种进行切削加工的切削加工方法，在与工件轴线垂直的方向上朝向所述轴线配置切削刀具，并设置有改变所述切削刀具的工件切入角度的角度变更单元，所述切削加工方法的特征在于，包括以下步骤：角度检测步骤，检测工件的动态刚性大的角度；切入角度设定步骤，调整所述角度变更单元，使得切削刀具朝向工件轴线切入的角度为所述动态刚性大的角度；以及切削步骤，保持所设定的切入角度，通过所述切削刀具来切削工件。

根据该方法，将朝向工件旋转中心切入的角度确定为工件动态刚性大的方向来进行加工，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的加工。此外，由于不需要防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

第2方面的发明是一种切削加工装置，其在与工件轴线垂直的方向上朝向所述轴线配置切削刀具，使工件或切削刀具中的任意一个旋转来进行切削，其特征在于，该切削加工装置具有：改变所述切削刀具的工件切入角度的角度变更单元；检测工件的动态刚性大的角度的角度检测单元；控制所述角度变更单元的角度设定单元；以及控制切削的切削控制单元，所述角度设定单元控制所述角度变更单元，使得切削刀具朝向工件轴线切入的角度与所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度一致，并且所述切削控制单元保持由所述角度设定单元设定的切入角度，通过所述切削刀具来切削工件。

根据该结构，角度检测单元检测动态刚性最大的角度，角度设定单元将朝向工件的旋转中心切入的角度设定为该动态刚性最大的角度的方向来进行加工，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的加工。此外，由于不需要防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

第3方面的发明的特征在于，在第2方面所述的发明中，所述切削刀具安装在刀具主轴上，该刀具主轴配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由在第1轴上移动的第1移动单元、在与所述第1轴不同的第2轴上移动的第2移动单元以及刀具主轴转动部构成，所述第1轴和所述第2轴设置在与工件轴线垂直的平面内，所述刀具主轴转动部设置在所述刀具主轴上，能够改变切入角度，所述角度设定单元控制所述刀具主轴的切入角度，使其成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，所述切削控制单元控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具在两个轴上平移，在保持所述相交状态的同时，进行朝向工件的旋转中心切入正在旋转的工件的切入控制。

根据该结构，通过刀具主轴转动部的转动，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度。并且，通过第1移动单元和第2移动单元平移切削刀具，能够对旋转的工件进行切削，能够抑制颤振的产生，实施高精度的车削加工。

第4方面的发明的特征在于，在第2方面所述的发明中，所述切削刀具安装在刀具台上，该刀具台配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由复合鞍座构成，该复合鞍座包括：调节所述刀具台的高度的下鞍座；以及位于所述下鞍座上，用于改变所述刀具台的切入角度的上鞍座，在所述上鞍座上还设有单轴移动单元，该单轴移动单元使所述切削刀具向所设定的切入角度方向平移，所述角度设定单元控制所述上鞍座的角度，使所述刀具台的切入角度成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述下鞍座，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，所述切削控制单元控制所述单轴移动单元，进行朝向工件的旋转中心切入正在旋转的工件的切入控制。

根据该结构，通过改变刀具台的倾斜角度，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度。并且，通过下鞍座和上鞍座使切削刀具的轴线与工件轴线相交，能够在保持切入角度的状态下对旋转的工件进行切削，能够抑制颤振的产生，实施高精度的车削加工。

第5方面的发明的特征在于，在第2方面所述的发明中，所述切削刀具安装在具有刀具旋转单元的刀具主轴上，该刀具主轴配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由在第1轴上移动的第1移动单元、在与所述第1轴不同的第2轴上移动的第2移动单元以及刀具主轴转动部构成，所述第1轴和所述第2轴设置在与工件轴线垂直的平面内，所述刀具主轴转动部设置在所述刀具主轴上，能够改变切入角度，所述角度设定单元控制所述刀具主轴的切入角度，使其成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，所述切削控制单元控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具在两个轴上平移，在保持所述相交状态的同时使所述切削刀具旋转，进行朝向工件的旋转中心切入工件的切入控制。

根据该结构，通过刀具主轴转动部的转动，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度。并且，通过第1移动单元和第2移动单元平移切削刀具，能够通过旋转刀具来切削工件，能够抑制颤振的产生，实施高精度的铣削加工。

第6方面的发明的特征在于，在第2方面所述的发明中，所述切削刀具安装在具有刀具旋转单元的刀具台上，该刀具台配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由复合鞍座构成，该复合鞍座包括：调节所述刀具台的高度的下鞍座；以及位于所述下鞍座上，用于改变所述刀具台的切入角度的上鞍座，在所述上鞍座上还设有单轴移动单元，该单轴移动单元使所述切削刀具向所设定的切入角度方向平移，所述角度设定单元控制所述上鞍座的角度，使所述刀具台的切入角度成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述下鞍座，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，所述切削控制单元控制所述单轴移动单元，使所述切削刀具旋转，进行朝向工件的旋转中心切入工件的切入控制。

根据该结构，通过改变刀具台的倾斜角度，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度。并且，通过下鞍座和上鞍座使切削刀具的轴线与工件轴线相交，能够在保持切入角度的同时通过旋转刀具来切削工件，能够抑制颤振的产生，实施高精度的铣削加工。

根据本发明，能够将朝向工件旋转中心切入的角度确定为工件动态刚性大的方向来进行加工。因此能够抑制颤振的产生，实施加工面精度高的加工。此外，由于不需要另外设置防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

附图说明

图1是表示本发明的切削加工装置的第1实施方式的俯视说明图。

图2是图1的正视说明图。

图3是图1的切削加工装置的控制装置的框图。

图4是表示本发明的切削加工装置的第2实施方式的俯视说明图。

图5是图4的切削加工装置的控制装置的框图。

图6是表示本发明的切削加工装置的第3实施方式的俯视说明图。

图7是图6的正视说明图。

图8是图6的切削加工装置的控制装置的框图。

图9是表示本发明的切削加工装置的第4实施方式的俯视说明图。

图10是图9的切削加工装置的控制装置的框图。

图11是以往的切削加工装置的概况图。

图12是表示工件的动态刚性为各向异性的工件动态挠性测定图。

标号说明

1主轴台；2主轴；2a主轴电动机；5工件；6切削刀具；7刀具主轴；8Y轴移动机构部(第2移动单元)；8aY轴电动机；10X轴移动机构部(第1移动单元)；10aX轴电动机；15下鞍座；16Y轴移动机构部(第2移动单元)；17千斤顶；18上鞍座；19切削刀具；20刀具台；21XS轴移动机构部(单轴移动单元)；24刀具主轴；25旋转刀具(切削刀具)；25a刀具旋转电动机(刀具旋转单元)；26主轴保持体；29旋转刀具(切削刀具)；29a刀具旋转电动机(刀具旋转单元)；30刀具台；40数控装置(角度变更单元)；41角度检测装置(角度检测单元)；M1工件轴线；M3、M4刀具轴线；L1、L2刀具主轴转动部。

具体实施方式

以下，根据附图详细说明具体实现本发明的实施方式。

(第1实施方式)

图1～3是表示本发明的切削加工装置的第1实施方式的说明图，图1是从Y轴方向看的俯视图，图2是从工件的轴线方向看的正视图。在图1、图2中，1表示切削加工装置的主轴台；2表示由主轴台1旋转支撑的主轴；3表示设置在主轴2的前端的卡具，其具有用于把持工件5的爪4；6表示切削刀具；7表示安装切削刀具6的刀具主轴；8表示使刀具主轴7沿Y轴方向平移的Y轴移动机构部；9表示设置在切削加工装置的未图示的基台上的、可使刀具主轴7向X轴方向移动的鞍座；10表示使鞍座9向X轴方向平移的X轴移动机构部。

Y轴移动机构部8和X轴移动机构部10由滚珠丝杠机构构成，Y轴移动机构部8由设置在鞍座9上的Y轴电动机8a驱动，X轴移动机构部10由设置在基台上的X轴电动机10a驱动。

另外，M1表示工件的旋转中心即工件轴线，M2表示刀具主轴轴线，M3表示刀具轴线，把与工件轴线M1垂直的平面设为XY平面。此外，刀具主轴7在其前端部，以刀具主轴轴线M2与刀具轴线M3相交的方式可旋转分度地保持切削刀具6，并且该刀具主轴7具有可以变更切削刀具的切入角度的刀具主轴转动部L1。

图3表示控制该切削加工装置的控制装置。如该图3所示，具有：用于控制各种数据的数控装置40；计算动态刚性大的角度的角度检测装置41；检测主轴2的旋转角度的主轴角度检测器42；检测由X轴电动机10a驱动的X轴位移量的X轴检测器43；检测由Y轴电动机8a驱动的Y轴位移量的Y轴检测器44；以及检测切削刀具6的角度的刀具角度检测器45。

另外，2a表示使主轴2旋转的主轴电动机，7a表示驱动刀具主轴转动部L1的刀具主轴电动机。

并且，数控装置40具有：存储工件加工程序的程序存储部47；分析加工程序的程序分析部48；以及控制各种电动机的驱动控制部49，角度检测装置41具有脉冲锤51、动态挠性计算部52、以及根据动态挠性计算动态刚性为最大的角度的运算部53。

具体地讲，在角度检测装置41中，动态挠性计算部52对由脉冲锤51产生的振动进行傅立叶分析等处理，将其变换为动态挠性值。在运算部53中，同时输入动态挠性值和主轴角度，求出动态挠性最小(动态刚性最大)的主轴角度＝工件的角度(θ)。也可以通过如下方式进行：将通过脉冲锤进行测定时依次发来的动态挠性值与以前的值进行比较，保留小的值和角度；或者存储主轴(工件)旋转一周的值，选择其中最小值的角度。

然后，由运算部53求出的动态刚性最大的角度被发送给驱动控制部49，在驱动控制部49中，将该角度与分析普通加工程序而生成的控制指令进行合成，生成电动机驱动信号，以控制各电动机。

由这样构成的切削加工装置实现的切削加工如下进行。首先，按照上述步骤求出动态刚性最大的角度(θ)。然后，当根据该测定结果，工件5的动态刚性大的方向与X轴方向所成的角度为θ时(图2所示的状态)，数控装置40对刀具主轴7的刀具主轴转动部L1进行控制，使朝向工件5的轴线M1、即朝向旋转中心切入的角度为θ。

然后，数控装置40操作X轴电动机10a和Y轴电动机8a，在该角度下保持切削刀具6的刀具轴线M3与工件轴线M1相交的状态，进行使切削刀具6向工件轴线M1切入的切削控制(车削控制)。

针对工件5的外径切削加工如下进行：使工件5与主轴2一起旋转，同时保持切削刀具6的切入角度θ恒定，并且保持刀具轴线M3与工件轴线M1相交的状态，平移切削刀具6。即，使切削刀具6朝向工件轴线M1切入工件5来进行切削。

切削刀具6的平移操作是通过X轴电动机10a与Y轴电动机8a协作地移动刀具主轴7来实施的，由此切入工件5的外周面。然后，沿工件轴线M1进行进给来实施外径切削加工。

另外，对于在工件外周进行开槽加工的情况也是同样，即，与外径切削同样地对切削刀具6的角度进行分度，根据由X、Y轴合成的移动动作，使刀具主轴7沿刀具轴线M3进给，由此实施切削加工。

这样，将朝向工件旋转中心切入的角度确定为工件动态刚性大的方向来进行加工，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的加工。此外，由于不需要防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

此外，通过刀具主轴转动部的转动，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度，并且通过X轴移动机构部和Y轴移动机构部平移切削刀具，能够在保持工件轴线与刀具轴线的相交状态的情况下对旋转的工件进行切削，因此能够实施高精度的车削加工。

(第2实施方式)

图4表示本发明的切削加工装置的第2实施方式。该图4是从工件5的轴线方向看的正视图，15表示沿Y轴方向平移的下鞍座，16表示使下鞍座15沿Y轴方向平移的Y轴移动机构部，18表示配置在下鞍座15上的、赋予切削刀具19切入角度的上鞍座，17表示调节上鞍座18的倾斜角度的千斤顶，20表示安装切削刀具19的刀具台，21表示使刀具台20平移的XS轴移动机构部。

上鞍座18由千斤顶17支撑，该上鞍座18的工件5侧的一端旋转自如地连接在下鞍座15上，另一端可进行伸缩动作。刀具台20通过上鞍座18上设有的XS轴移动机构部21而设置在上鞍座18上，该刀具台20可向上鞍座18的最大倾斜方向平移。

Y轴移动机构部16和XS轴移动机构部21由滚珠丝杠机构构成，Y轴移动机构部16由设置在未图示的基台上的Y轴电动机16a驱动，XS轴移动机构部21由设置在上鞍座18上的XS轴电动机21a驱动。这样，刀具台20可通过由下鞍座15和上鞍座18构成的复合鞍座而上下移动，并可改变切入角度，通过控制Y轴电动机16a和设置在千斤顶17上的未图示的千斤顶驱动电动机，可设定任意的切入角度。另外，M4表示刀具轴线。

图5表示控制该切削加工装置的控制装置。与上述图3所示的控制装置相比，驱动控制部49所控制的电动机和检测器的结构不同，该控制装置具有：XS轴电动机21a、检测由该XS轴电动机21a驱动的位移量的XS轴检测器55、驱动千斤顶17的千斤顶驱动电动机17a、检测根据该千斤顶驱动电动机17a的驱动而变化的角度的千斤顶角度检测器57。另外，对与上述图3相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。

由如上所述构成的切削加工装置实现的切削加工如下进行。首先，按照与上述第1实施方式相同的步骤求出动态刚性最大的角度(θ)。另外，该角度是从X轴方向看的角度，图4表示设定为所求出的角度的状态。

以这样求出的角度信息为基础，通过数控装置40控制千斤顶驱动电动机17a，将朝向工件5的旋转中心切入的角度设定为θ。

然后，数控装置40通过Y轴移动机构部16的Y轴电动机16a来调节刀具台20的高度，使工件轴线M1与刀具轴线M4相交，然后控制XS轴移动机构部21的XS轴电动机21a，使刀具台20和切削刀具19平移，朝向工件5的旋转中心切入，由此来实施切削加工。

这样，将朝向工件旋转中心切入的角度确定为工件动态刚性大的方向来进行加工，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的加工。此外，由于不需要防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

此外，通过改变刀具台的倾斜角度，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度，并且通过下鞍座和上鞍座使切削刀具的轴线与工件的轴线相交，能够在保持工件轴线与刀具轴线的相交状态的情况下对旋转的工件进行切削，因此能够实施高精度的车削加工。

另外，在上述第1和第2实施方式中，是使切削刀具6、19相对于工件5进行移动，不过，由于切削加工是通过工件5与切削刀具6、19之间的相对移动来进行的，因此也可以使工件5相对于切削刀具6、19进行移动。

(第3实施方式)

图6、7是表示本发明的切削加工装置的第3实施方式的说明图，图6表示从Y轴方向看的俯视图，图7表示从工件5的轴线M方向看的正视图。与上述第1实施方式相比，刀具驱动机构相同，而不同之处在于，通过切削刀具25的自身旋转来进行铣削加工。

在图6、7中，24表示内置有刀具旋转电动机(未图示)的刀具主轴，25表示进行旋转切削的旋转刀具(切削刀具)，26表示通过鞍座9来移动操作刀具主轴24的主轴保持体，对与上述图1相同的结构要素标注相同的标号。另外，在主轴保持体26上设有可改变切削刀具25的切入角度的刀具主轴转动部L2。

此外，图8表示控制该切削加工装置的控制装置。与上述图3的不同之处在于，在控制对象中增加了使刀具25旋转的刀具旋转电动机25a，切削刀具25的切入角度由驱动刀具主轴转动部L2的主轴保持体电动机26a来控制。另外，对与上述图3相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。

由如上所述构成的切削加工装置实现的切削加工如下进行。首先，按照上述第1实施方式所示的步骤求出动态刚性最大的角度(θ)。另外，该角度是从X轴方向看的角度，图7表示设定为所求出的角度θ的状态。

以这样求出的角度信息为基础，通过数控装置40对主轴保持体26的刀具主轴转动部L进行转动操作，将朝向工件5的旋转中心切入的角度设定为θ。然后，通过数控装置40控制X轴电动机10a和Y轴电动机8a，在该角度下使切削刀具25的刀具轴线M3与工件轴线M1相交，切削刀具25朝向工件轴线M1实施切入。

这里，在实施工件5的切削加工时，不旋转工件5，保持切削刀具25的切入角度θ恒定，并且保持刀具轴线M3与工件轴线M1相交的状态，通过刀具旋转电动机25a来旋转切削刀具25。即，旋转刀具25朝向工件轴线M1而切入工件5，由此来对工件进行铣削加工。

另外，对于使用立铣刀等刀具，沿工件的轴线方向进给刀具来在外周进行开槽加工或平面加工的情况而言也是相同，即，对切削刀具25的角度进行分度，根据由X、Y轴合成的移动动作，使刀具沿着刀具轴线M3进给、切入，然后使其沿未图示的Z轴(工件轴线方向)移动，由此来进行切削加工。

这样，将朝向工件旋转中心切入的角度确定为工件动态刚性大的方向来进行加工，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的加工。此外，由于不需要防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

此外，通过主轴保持体的刀具主轴转动部的转动，可以容易地将切入角度设定为动态刚性大的角度，并且通过X轴移动机构部和Y轴移动机构部平移切削刀具，能够在保持工件轴线与刀具轴线的相交状态的情况下利用旋转刀具进行切削，因此能够实施高精度的铣削加工。

(第4实施方式)

图9表示本发明的切削加工装置的第4实施方式，是从工件5的轴线方向看的正视图。与上述第2实施方式相比，刀具驱动机构相同，而不同之处在于，通过切削刀具29的自身旋转来进行铣削加工。

在图9中，29表示进行旋转切削的旋转刀具(切削刀具)，30表示内置有电动机(刀具旋转电动机)的刀具台，对与上述图4相同的结构要素标注相同的标号，并省略说明。

此外，图10表示控制该切削加工装置的控制装置。与上述图5的不同之处在于，在控制对象中增加了使切削刀具29旋转的刀具旋转电动机29a，对与图5相同的构成要素标注相同的标号，并省略说明。

由上述构成的切削加工装置实现的切削加工如下进行。首先，按照上述第1实施方式所示的步骤求出动态刚性最大的角度(θ)。另外，该角度是从X轴方向看的角度，图9表示设定为所求出的角度θ的状态。通过数控装置40控制千斤顶17的千斤顶驱动电动机，把朝向工件5的旋转中心切入的角度设为θ。

然后，数控装置40通过Y轴移动机构部16的Y轴电动机16a来调节刀具台30的高度，使工件轴线M1与刀具轴线M4相交，然后控制XS轴移动机构部21的XS轴电动机21a，平移刀具台20和切削刀具29，使旋转的切削刀具29朝向工件5的轴线M1进行切入，由此来实施切削加工(铣削加工)。

另外，与上述第3实施方式相同，对于使用立铣刀等刀具，沿工件的轴线方向进给刀具来在外周进行开槽加工或平面加工的情况而言也是相同，即，对切削刀具29的角度进行分度，根据XS轴的移动动作，使刀具沿着刀具轴线M4进给、切入，然后使其沿未图示的Z轴(工件轴线方向)移动，由此来进行切削加工。

这样，将朝向工件旋转中心切入的角度确定为工件动态刚性大的方向来进行加工，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的加工。此外，由于不需要防振装置等装置，因此不会影响加工区域，通用性较高。

此外，通过改变刀具台的倾斜角度，可以容易地将切入角度设定为动态刚性较大的角度。并且通过下鞍座和上鞍座使切削刀具的轴线与工件的轴线相交，能够在保持切入角度的同时通过旋转刀具来切削工件，因此能够抑制颤振的产生，实施高精度的铣削加工。

另外，上述实施方式都在控制装置上设有角度检测装置41，并通过自身的控制计算动态挠性，求出动态刚性最大的方向，不过角度检测装置41也可以与控制装置分体设置，即与切削加工装置分体设置，并可在必要的时候安装角度检测装置41来求出动态挠性等。

Claims (6)

1.一种进行切削加工的切削加工方法，在与工件轴线垂直的方向上朝向所述轴线配置切削刀具，并设置有改变所述切削刀具的工件切入角度的角度变更单元，所述切削加工方法的特征在于，包括以下步骤：

角度检测步骤，检测工件的动态刚性大的角度；

切入角度设定步骤，调整所述角度变更单元，使得切削刀具朝向工件轴线切入的角度为所述动态刚性大的角度；以及

切削步骤，保持所设定的切入角度，通过所述切削刀具来切削工件。

2.一种切削加工装置，其在与工件轴线垂直的方向上朝向所述轴线配置切削刀具，使工件或切削刀具中的任意一个旋转来进行切削，其特征在于，该切削加工装置具有：

改变所述切削刀具的工件切入角度的角度变更单元；

检测工件的动态刚性大的角度的角度检测单元；

控制所述角度变更单元的角度设定单元；以及

控制切削的切削控制单元，

所述角度设定单元控制所述角度变更单元，使得切削刀具朝向工件轴线切入的角度与所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度一致，并且所述切削控制单元保持由所述角度设定单元设定的切入角度，通过所述切削刀具来切削工件。

3.根据权利要求2所述的切削加工装置，其特征在于，

所述切削刀具安装在刀具主轴上，该刀具主轴配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由在第1轴上移动的第1移动单元、在与所述第1轴不同的第2轴上移动的第2移动单元以及刀具主轴转动部构成，所述第1轴和所述第2轴设置在与工件轴线垂直的平面内，所述刀具主轴转动部设置在所述刀具主轴上，能够改变切入角度，

所述角度设定单元控制所述刀具主轴的切入角度，使其成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，

所述切削控制单元控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具在两个轴上平移，在保持所述相交状态的同时，进行朝向工件的旋转中心切入正在旋转的工件的切入控制。

4.根据权利要求2所述的切削加工装置，其特征在于，

所述切削刀具安装在刀具台上，该刀具台配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由复合鞍座构成，该复合鞍座包括：调节所述刀具台的高度的下鞍座；以及位于所述下鞍座上，用于改变所述刀具台的切入角度的上鞍座，

在所述上鞍座上还设有单轴移动单元，该单轴移动单元使所述切削刀具向所设定的切入角度方向平移，

所述角度设定单元控制所述上鞍座的角度，使所述刀具台的切入角度成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述下鞍座，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，

所述切削控制单元控制所述单轴移动单元，进行朝向工件的旋转中心切入正在旋转的工件的切入控制。

5.根据权利要求2所述的切削加工装置，其特征在于，

所述切削刀具安装在具有刀具旋转单元的刀具主轴上，该刀具主轴配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由在第1轴上移动的第1移动单元、在与所述第1轴不同的第2轴上移动的第2移动单元以及刀具主轴转动部构成，所述第1轴和所述第2轴设置在与工件轴线垂直的平面内，所述刀具主轴转动部设置在所述刀具主轴上，能够改变切入角度，

所述角度设定单元控制所述刀具主轴的切入角度，使其成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，

所述切削控制单元控制所述第1移动单元和所述第2移动单元，使所述切削刀具在两个轴上平移，在保持所述相交状态的同时使所述切削刀具旋转，进行朝向工件的旋转中心切入工件的切入控制。

6.根据权利要求2所述的切削加工装置，其特征在于，

所述切削刀具安装在具有刀具旋转单元的刀具台上，该刀具台配置在与工件轴线垂直的方向上，所述角度变更单元由复合鞍座构成，该复合鞍座包括：调节所述刀具台的高度的下鞍座；以及位于所述下鞍座上，用于改变所述刀具台的切入角度的上鞍座，

在所述上鞍座上还设有单轴移动单元，该单轴移动单元使所述切削刀具向所设定的切入角度方向平移，

所述角度设定单元控制所述上鞍座的角度，使所述刀具台的切入角度成为所述角度检测单元检测出的动态刚性大的角度，并且控制所述下鞍座，使所述切削刀具的轴线与工件轴线相交，

所述切削控制单元在保持所述相交状态的同时，控制所述单轴移动单元，使所述切削刀具旋转，进行朝向工件的旋转中心切入工件的切入控制。

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