本發(fā)明涉及機器部件的制造方法、機器部件的制造裝置、旋轉(zhuǎn)對稱面的加工方法、記錄有制造方法用的程序的記錄介質(zhì)以及程序。

背景技術(shù)：

已經(jīng)提出了使用切削刃相對于旋轉(zhuǎn)軸線傾斜地設置的工具來切削和加工對象物的方法。國際公開no.2001/043902號(專利文獻1)和國際公開no.2003/022497號(專利文獻2)公開了使用直線切削刃加工工件的方法。切削刃被設置為相對于進給方向傾斜，并且沿橫向于工件旋轉(zhuǎn)軸線的方向進給。利用這種加工方法，可以將工件的表面加工成是平滑的，并且可以實現(xiàn)高效的加工。

引用列表

專利文獻

專利文獻1：國際公開no.2001/043902

專利文獻2：國際公開no.2003/022497

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

圓錐體或截頭錐體表示脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線形成大于0°且小于90°的恒定角度的旋轉(zhuǎn)對稱體。圓柱形(包括圓筒形狀)表示脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線形成0°的角度的旋轉(zhuǎn)對稱體。各種機器部件中的一些具有這樣的旋轉(zhuǎn)對稱面。

通常，更優(yōu)選的是，機器部件的尺寸具有更高精度。因此，可能需要高精度地加工機器部件的旋轉(zhuǎn)對稱面，使得脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線或旋轉(zhuǎn)對稱面形成精確的角度(例如，設計角度)。

然而，國際公開no.2001/043902和國際公開no.2003/022497都沒有公開這樣的加工方法：該加工方法用于提高由圓錐體的表面或截頭錐體的表面的脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線或旋轉(zhuǎn)對稱面形成的角度的精度。在要加工成圓柱形的許多對象物中，旋轉(zhuǎn)軸線方向上的長度比半徑的長度長。為了根據(jù)上述方法高精度地制造沿旋轉(zhuǎn)軸線方向較長的機器部件，應當沿著適當?shù)能壽E移動切削刃。

本發(fā)明的目的在于提供用于精確地制造具有旋轉(zhuǎn)對稱面(其脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線處于不小于0°且小于90°的恒定角度)的機器部件的制造方法、制造裝置、制造裝置、旋轉(zhuǎn)對稱面的加工方法、計算機可讀記錄介質(zhì)和程序。

解決技術(shù)問題的方案

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的機器部件的制造方法是用于制造以下機器部件的方法：該機器部件具有由相對于旋轉(zhuǎn)軸線以大于0°且小于90°的角度傾斜的脊線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面。該方法包括：在所述旋轉(zhuǎn)對稱面的所述旋轉(zhuǎn)軸線被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，將相對于所述z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜的直線切削刃定位在沿著所述y軸的方向從所述x軸上的位置偏移的切削開始位置處；以及通過在所述切削刃與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件接觸的同時沿著具有x軸分量、y軸分量和z軸分量的軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的機器部件的制造方法是用于制造以下機器部件的方法：該機器部件具有由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面。該方法包括：在所述的所述旋轉(zhuǎn)軸線被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，將直線切削刃以在yz平面上相對于所述z軸以大于0°且小于90°的第一傾斜角度傾斜的狀態(tài)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件接觸的狀態(tài)下從所述切削開始位置進給所述切削刃，使得所述切削刃的不同部分依次接觸，來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面。所述切削開始位置包括x軸坐標和y軸坐標?；谒龅谝粌A斜角度和在xz平面上由所述切削刃相對于所述z軸形成的第二傾斜角度來確定所述x軸坐標和所述y軸坐標中的每一者。

本發(fā)明的有益效果

根據(jù)上述內(nèi)容，可以精確地制造具有旋轉(zhuǎn)對稱面(其脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線形成不小于0°且小于90°的恒定角度)的機器部件。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的透視圖。

圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造裝置的構(gòu)造的框圖。

圖3是示出通過點切削(pointcutting)切削的加工面的表面粗糙度的曲線圖。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的制造方法切削和加工的表面的表面粗糙度的曲線圖。

圖5是示意性地示出投影在xz平面上的切削刃的示意圖。

圖6是示意性地示出投影在xy平面上的保持件和切削刃的示意圖。

圖7是用于說明xz平面上的切削刃的軌跡的示意圖。

圖8是用于說明xy平面上的切削刃的軌跡的示意圖。

圖9是用于說明在未校正軌跡的實例中的機器部件的加工方法的示意圖。

圖10是用于說明沿未校正軌跡進給切削刃時切削刃的前端和后端的初始位置的示意圖。

圖11是用于說明切削刃的后端的軌跡的示意圖。

圖12是示出用于監(jiān)測切削刃的軌跡的切削刃的五個區(qū)域的視圖。

圖13是示意性地示出rz平面中的切削刃的前端和后端的軌跡的示意圖。

圖14是示出當切削刃的角度等于目標角度時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。

圖15是示出基于圖14所示的計算結(jié)果的加工面與設計面之間的在z軸方向上的差的視圖。

圖16是示出當切削刃的角度大于目標角度時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(非校正軌跡)。

圖17是表示基于圖16所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面)與設計面之間的在z軸方向上的差的視圖。

圖18是示出當切削刃的角度小于目標角度時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(非校正軌跡)。

圖19是表示基于圖18所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面)與設計面之間的在z軸方向上的差的視圖。

圖20是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的xy平面圖。

圖21是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的rz平面圖。

圖22是用于說明沿校正軌跡進給切削刃時切削刃的前端和后端的初始位置的視圖。

圖23是用于說明切削刃的后端的軌跡的示意圖。

圖24是說明xz平面上的切削刃的校正軌跡的視圖。

圖25是說明xy平面上的切削刃的校正軌跡的視圖。

圖26是示出當切削刃的角度小于目標角度時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(校正軌跡)。

圖27是示出當切削刃的角度小于目標角度時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(校正軌跡)。

圖28是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的流程圖。

圖29是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的透視圖。

圖30是示意性地示出投影在yz平面上的切削刃的示意圖。

圖31是示意性地示出投影在xz平面上的切削刃的示意圖。

圖32是示意性地示出投影在xy平面上的切削刃的示意圖。

圖33是用于說明yz平面上的切削刃的角度的視圖。

圖34是用于說明在未校正軌跡的實例中機器部件的加工方法的yz平面圖。

圖35是用于說明在未校正軌跡的實例中機器部件的加工方法的xz平面圖。

圖36是用于說明yz平面上的程序角度與第一傾斜角度之間的關(guān)系的視圖。

圖37是用于說明在未校正軌跡的實例中機器部件的加工方法的xy平面圖。

圖38是示意性地示出rz平面上的切削刃的前端和后端的軌跡的示意圖。

圖39是示出當切削刃的第二傾斜角度等于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。

圖40是表示基于圖39所示的計算結(jié)果的加工面與設計面之間的在r軸方向上的差的視圖。

圖41是示出當切削刃的第二傾斜角度小于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(非校正軌跡)。

圖42是表示基于圖41所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面)與設計面之間的在r軸方向上的差的視圖。

圖43是示出當切削刃的第二傾斜角度大于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(非校正軌跡)。

圖44是表示基于圖43所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面)與設計面之間的在r軸方向上的差的視圖。

圖45是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的xy平面圖。

圖46是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的yz平面圖。

圖47是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的xz平面圖。

圖48是示出當切削刃的第二傾斜角度小于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(校正軌跡)。

圖49是示出當切削刃的第二傾斜角度大于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖(校正軌跡)。

圖50是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的流程圖。

具體實施方式

[本發(fā)明的實施例的描述]

將首先列出和描述本發(fā)明的實施例。

(1)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的機器部件的制造方法是用于制造以下機器部件(1)的方法：該機器部件(1)具有由相對于旋轉(zhuǎn)軸線(10)以大于0°且小于90°的角度傾斜的脊線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。該方法包括：在所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，將相對于所述z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜的直線切削刃(2a)定位在沿著所述y軸的方向從所述x軸上的位置偏移的切削開始位置處(s41)；以及通過在所述切削刃(2a)與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件接觸的同時沿著具有x軸分量、y軸分量和z軸分量的軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)(s42)。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以精確地制造具有旋轉(zhuǎn)對稱面(其脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線形成大于0°且小于90°的恒定角度)的機器部件。切削開始位置沿著y軸的方向從x軸上的位置偏移。即使切削刃相對于z軸或xy平面的傾斜角度與目標角度不同，也可以通過適當?shù)卮_定軌跡和沿y軸方向的位移量，以相對于z軸的目標角度進給切削刃。因此，可以精確地制造機器部件。

通過進給相對于z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜的切削刃(2a)來加工旋轉(zhuǎn)對稱面。因此，可以實現(xiàn)優(yōu)異的表面粗糙度的加工和加工效率。在這方面，也可以精確地制造機器部件。

x軸分量、y軸分量和z軸分量都不等于0。在切削開始位置與切削結(jié)束位置之間，切削刃在x軸、y軸和z軸的所有方向上具有移動量。切削刃的軌跡方向是橫向于x軸、y軸和z軸中的每一者的方向。

除了加工上述旋轉(zhuǎn)對稱面之外，該方法還可以包括其它步驟。

(2)優(yōu)選地，在所述切削開始位置處，所述切削刃(2a)的第一端部(3_1)與所述機器部件(1)接觸。在沿著從所述切削開始位置到切削結(jié)束位置的軌跡進給所述切削刃(2a)的同時，所述切削刃(2a)的所述第一端部(3_1)與所述切削刃(2a)的定位在所述第一端部(3_1)的相反側(cè)的第二端部(3_5)之間的所述切削刃(2a)的不同部分依次接觸。

根據(jù)上述內(nèi)容，通過使用整個切削刃(2a)來加工旋轉(zhuǎn)對稱面。因此，切削刃的壽命可以更長。

(3)優(yōu)選地，所述方法還包括：根據(jù)所述切削刃(2a)的長度(l)、在xz平面內(nèi)由所述切削刃(2a)相對于所述x軸形成的第一傾斜角度(θ)、在xy平面內(nèi)由所述切削刃(2)相對于所述x軸形成的第二傾斜角度(β)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最大半徑(rmax)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最小半徑(rmin)、在xz平面內(nèi)由所述脊線(1b)相對于所述x軸形成的目標角度(θs)來計算所述切削開始位置和所述軌跡(s30)。

根據(jù)上述內(nèi)容，切削刃可以以相對于z軸的目標角度進給。因此，可以精確地制造機器部件。

(4)優(yōu)選地，所述切削開始位置的坐標表示為(x,y,z)＝(rmax,δy,zmin)，以及所述軌跡表示為(x,y,z)＝(rmax-t,δy-t×tanθ1',zmin+t×tanθ0')，其中，rmax表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最大半徑，rmin表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最小半徑，t表示從0到rmax-rmin變化的變量，θs表示目標角度，并且δy、tanθ1'和tanθ0'滿足表達式：

δy＝rmaxsinφ

tanθ1'＝tan(φ+γ)

其中，l表示所述切削刃的長度，θ表示所述第一傾斜角度，以及β表示所述第二傾斜角度。

根據(jù)上述內(nèi)容，切削刃可以以相對于z軸的目標角度進給。因此，可以精確地制造機器部件。

(5)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的機器部件的制造方法是用于制造以下機器部件(1)的方法：該機器部件(1)具有由與旋轉(zhuǎn)軸線(10)平行的母線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。該方法包括：在旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，將直線切削刃(2a)以在yz平面上相對于所述z軸以大于0°且小于90°的第一傾斜角度(β)傾斜的狀態(tài)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃(2a)與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件(1)接觸的狀態(tài)下從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)，使得所述切削刃(2a)的不同部分依次接觸，來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述切削開始位置包括x軸坐標和y軸坐標。基于所述第一傾斜角度(β)和在xz平面上由所述切削刃(2a)相對于所述z軸形成的第二傾斜角度(θxz)來確定所述x軸坐標和所述y軸坐標中的每一者。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以高精度地加工具有由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面的機器部件。直線切削刃在yz平面上相對于z軸以大于0°且小于90°的第一傾斜角度傾斜。在該狀態(tài)下，切削刃從切削開始位置進給，使得切削刃的不同部分依次接觸。因此，加工面的表面粗糙度可以高度準確。基于第一傾斜角度和第二傾斜角度來確定切削開始位置的x坐標和y坐標。因此，可以制造機器部件，使得機器部件的徑向尺寸高度準確。

“由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面”包括柱的側(cè)面和圓筒的側(cè)面。與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線也可以被定義為相對于旋轉(zhuǎn)軸線形成0°的角度的脊線。

(6)優(yōu)選地，所述方法還包括：基于所述切削刃(2a)的長度、所述第一傾斜角度(β)、所述第二傾斜角度(θxz)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的半徑、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的z軸坐標來計算所述切削刃(2a)的軌跡。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以制造機器部件，使得機器部件的徑向尺寸高度準確。

(7)優(yōu)選地，所述軌跡表示為(x,y,z)＝(r+δx-t×tanθ1',δy-t×tanθ2',zmin+t)，其中，r表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的半徑，t表示從0到zmax-zmin變化的變量，zmin表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述z軸坐標的最小值，zmax表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述z軸坐標的最大值。δx、δy、tanθ1'和tanθ2'滿足表達式：

δx＝-r(1-cosθxy)

δy＝-rsinθxy

其中，

其中，β表示所述第一傾斜角度，θxz表示所述第二傾斜角度，以及l(fā)表示所述切削刃(2a)的長度。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以制造機器部件，使得機器部件的徑向尺寸高度準確。

(8)優(yōu)選地，切削刃(2a)由防止所述切削刃(2a)旋轉(zhuǎn)的保持件保持。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以防止在加工機器部件期間切削刃(2a)的傾斜度的變化。因此，可以精確地制造機器部件。

(9)優(yōu)選地，該方法還包括用測量儀器測量第一傾斜角度和第二傾斜角度(s10)。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以計算切削開始位置和軌跡。

(10)優(yōu)選地，機器部件的制造裝置是執(zhí)行上述(1)至(9)中任一項所述的方法的裝置。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以精確地制造機器部件。

(11)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的旋轉(zhuǎn)對稱面的加工方法是用于制造由相對于旋轉(zhuǎn)軸線(10)以大于0°且小于90°的角度傾斜的脊線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面的方法。該方法包括：在所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，將相對于所述z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜的直線切削刃(2a)定位在沿著所述y軸的方向從所述x軸上的位置偏移的切削開始位置處(s41)；以及通過在所述切削刃(2a)與旋轉(zhuǎn)的工件(1)接觸的同時沿著具有x軸分量、y軸分量和z軸分量的軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以以由脊線相對于旋轉(zhuǎn)軸線或xy平面形成的角度精度較高的方式加工平滑旋轉(zhuǎn)對稱面。

(12)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的記錄介質(zhì)是記錄有程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，所述程序用于制造機器部件(1)，所述機器部件(1)具有由相對于旋轉(zhuǎn)軸線(10)以大于0°且小于90°的角度傾斜的脊線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述程序使計算機執(zhí)行以下步驟：在所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，接收直線切削刃(2a)的長度(l)、在xz平面內(nèi)由所述切削刃(2a)相對于所述x軸形成的第一傾斜角度(θ)、在xy平面內(nèi)由所述切削刃(2)相對于所述x軸形成的第二傾斜角度(β)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最大半徑(rmax)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最小半徑(rmin)、在xz平面內(nèi)由所述脊線(1b)相對于所述x軸形成的目標角度(θs)；將相對于所述z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜的所述切削刃(2a)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件(1)接觸的同時沿著軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述切削開始位置的坐標表示為(x,y,z)＝(rmax,δy,zmin)，以及所述軌跡表示為(x,y,z)＝(rmax-t,δy-t×tanθ1',zmin+t×tanθ0')，其中，rmax表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最大半徑，rmin表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最小半徑，t表示從0到rmax-rmin變化的變量，θs表示目標角度。δy、tanθ1'和tanθ0'滿足表達式：

δy＝rmaxsinφ

tanθ1'＝tan(φ+γ)

其中，l表示所述切削刃的長度，θ表示所述第一傾斜角度，以及β表示所述第二傾斜角度。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以精確地制造機器部件。

(13)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的程序是用于制造以下機器部件(1)的程序：該機器部件(1)具有由相對于旋轉(zhuǎn)軸線(10)以大于0°且小于90°的角度傾斜的脊線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述程序使計算機執(zhí)行以下步驟：在所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，接收直線切削刃(2a)的長度(l)、在xz平面內(nèi)由所述切削刃(2a)相對于所述x軸形成的第一傾斜角度(θ)、在xy平面內(nèi)由所述切削刃(2)相對于所述x軸形成的第二傾斜角度(β)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最大半徑(rmax)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最小半徑(rmin)、在xz平面內(nèi)由所述脊線(1b)相對于所述x軸形成的目標角度(θs)；將相對于所述z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜的所述切削刃(2a)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃(2a)與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件(1)接觸的同時沿著軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述切削開始位置的坐標表示為(x,y,z)＝(rmax,δy,zmin)，以及所述軌跡表示為(x,y,z)＝(rmax-t,δy-t×tanθ1',zmin+t×tanθ0')，其中，rmax表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最大半徑，rmin表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的最小半徑，t表示從0到rmax-rmin變化的變量，θs表示目標角度。δy、tanθ1'和tanθ0'滿足表達式：

δy＝rmaxsinφ

tanθ1'＝tan(φ+γ)

其中，l表示所述切削刃的長度，θ表示所述第一傾斜角度，以及β表示所述第二傾斜角度。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以精確地制造機器部件。

(14)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的旋轉(zhuǎn)對稱面的加工方法是用于加工由與旋轉(zhuǎn)軸線(10)平行的母線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的方法。該方法包括：在所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，將直線切削刃(2a)以在yz平面上相對于所述z軸以大于0°且小于90°的第一傾斜角度(β)傾斜的狀態(tài)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃(2a)與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件(1)接觸的狀態(tài)下從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)，使得所述切削刃(2a)的不同部分依次接觸，來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述切削開始位置包括x軸坐標和y軸坐標。基于所述第一傾斜角度(β)和在xz平面上由所述切削刃相對于所述z軸形成的第二傾斜角度(θxz)來確定所述x軸坐標和所述y軸坐標中的每一者。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以高精度地加工具有由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面的機器部件。

(15)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的記錄介質(zhì)是記錄有程序的計算機可讀記錄介質(zhì)，所述程序用于制造機器部件(1)，所述機器部件(1)具有由與旋轉(zhuǎn)軸線(10)平行的母線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述程序使計算機執(zhí)行以下步驟：在所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，接收在yz平面內(nèi)由直線切削刃(2a)相對于所述z軸形成的第一傾斜角度(β)、在xz平面內(nèi)由所述切削刃(2a)相對于所述z軸形成的第二傾斜角度(θxz)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的半徑、所述直線切削刃(2a)的長度；將所述切削刃(2a)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件(1)接觸的同時沿著軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述軌跡表示為(x,y,z)＝(r+δx-t×tanθ1',δy-t×tanθ2',zmin+t)，其中，r表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的半徑，t表示從0到zmax-zmin變化的變量，zmin表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述z軸坐標的最小值，zmax表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述z軸坐標的最大值。δx、δy、tanθ1'和tanθ2'滿足表達式：

δx＝-r(1-cosθxy)

δy＝-rsinθxy

其中，

其中，β表示所述第一傾斜角度，θxz表示所述第二傾斜角度，以及l(fā)表示所述切削刃(2a)的長度。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以高精度地加工具有由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面的機器部件。

(16)根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式的程序是用于制造以下機器部件(1)的程序：該機器部件(1)具有由與旋轉(zhuǎn)軸線(10)平行的母線(1b)限定的旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述程序使計算機執(zhí)行以下步驟：在所述旋轉(zhuǎn)軸線(10)被定義為z軸、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的徑向方向上的軸線被定義為x軸、與所述z軸和所述x軸都垂直的軸線被定義為y軸的三維正交坐標系中，接收在yz平面內(nèi)由直線切削刃(2a)相對于所述z軸形成的第一傾斜角度(β)、在xz平面內(nèi)由所述切削刃(2a)相對于所述z軸形成的第二傾斜角度(θxz)、所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的半徑、所述切削刃(2a)的長度；將所述切削刃(2a)定位在切削開始位置；以及通過在所述切削刃與旋轉(zhuǎn)的所述機器部件(1)接觸的同時沿著軌跡從所述切削開始位置進給所述切削刃(2a)來加工所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)。所述軌跡表示為(x,y,z)＝(r+δx-t×tanθ1',δy-t×tanθ2',zmin+t)，其中，r表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的半徑，t表示從0到zmax-zmin變化的變量，zmin表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面(1a)的所述z軸坐標的最小值，zmax表示所述旋轉(zhuǎn)對稱面的所述z軸坐標的最大值。δx、δy、tanθ1'和tanθ2'滿足表達式：

δx＝-r(1-cosθxy)

δy＝-rsinθxy

其中，

其中，β表示所述第一傾斜角度，θxz表示所述第二傾斜角度，以及l(fā)表示所述切削刃(2a)的長度。

根據(jù)上述內(nèi)容，可以高精度地加工具有由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面的機器部件。

[本發(fā)明的各實施例的細節(jié)]

在下文中，將參考附圖對本發(fā)明的各實施例進行描述。在下面的附圖中，相同或相應的元件具有相同的附圖標記，并且將不重復其描述。為了更好地理解本說明書，附圖中僅示出本發(fā)明的一些構(gòu)成要素。

(第一實施例)

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的透視圖。如圖1所示，具有旋轉(zhuǎn)對稱面1a的機器部件1圍繞旋轉(zhuǎn)軸線10旋轉(zhuǎn)。機器部件1是利用根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制造方法制造的產(chǎn)品。

圖1示出了表示根據(jù)本發(fā)明一個實施例的制造方法中的一個步驟的加工步驟。因此，在圖1所示的步驟中，機器部件1也可稱為工件。該加工步驟包括切削。根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法可以包括其他步驟。制造方法可以包括例如鑄造步驟、組裝步驟和檢查步驟。

在根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法中，根據(jù)三維正交坐標系來控制切削刃2a的進給。在圖1中，z軸對應于旋轉(zhuǎn)軸線10。x軸和y軸都垂直于z軸并且彼此垂直。x軸可以設定為確定加工面的直徑的尺寸的方向，在切削加工中也稱為徑向方向。y軸是與x軸和z軸正交的軸，并且稱為例如橫向方向。例如，可以將在車床中定義為x軸、y軸和z軸的軸線應用于本發(fā)明的實施例中的x軸、y軸和z軸。

在本實施例中，z軸方向被定義為切削刃2a的進給方向(垂直進給)。x軸的負方向被定義為切入機器部件1的方向。y軸方向被定義為與切削刃2a的切削運動方向相反的方向。

切削刃2a是切削刀具(未在圖1中示出)的一部分。切削刀具可附接到保持件2(工具)上并從保持件2上移除。圖1僅示出了切削刀具的切削刃2a的一部分。當不需要區(qū)分切削刃和切削刀具時，它們統(tǒng)稱為“切削刃”。

切削刃2a相對于z軸方向以大于0°且小于90°的角度傾斜。切削刃2a沿切削刃2a的進給方向相對于z軸方向傾斜地設置。切削刃2a在與機器部件1接觸的同時，沿著具有x軸分量、y軸分量和z軸分量的軌跡進給。由此加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。在從切削開始到切削結(jié)束的期間，切削刃2a的從前端3_1到后端3_5的各個區(qū)域依次與旋轉(zhuǎn)對稱面1a(即加工面)接觸。

在本實施例中，截頭錐體的表面被定義為旋轉(zhuǎn)對稱面1a。錐體的表面可以被定義為旋轉(zhuǎn)對稱面1a。旋轉(zhuǎn)對稱面1a由大于0°且小于90°的角度θa傾斜的脊線1b限定。因脊線1b圍繞旋轉(zhuǎn)軸線10旋轉(zhuǎn)而形成的表面是旋轉(zhuǎn)對稱面1a。

具有旋轉(zhuǎn)對稱面1a的機器部件1不受特別限制。在一個實施例中，用于構(gòu)造汽車的無級變速器的滑輪表示機器部件1。

圖2是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造裝置的構(gòu)造的框圖。根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造裝置100可以例如通過計算機數(shù)控(cnc)車床來實現(xiàn)。如圖2所示，制造裝置100包括輸入單元101、顯示單元102、存儲單元103、控制單元104、驅(qū)動單元105、進給機構(gòu)106、保持件2和具有切削刃2a的切削刀具2b。

輸入單元101由用戶操作。輸入單元101接受來自用戶的信息并將信息發(fā)送到控制單元104。來自用戶的信息包括與用戶所選擇的程序有關(guān)的信息、制造機器部件1(加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a)所需的各種類型的數(shù)據(jù)和來自用戶的命令。

顯示單元102顯示字符、符號和圖形。顯示單元102可以顯示由輸入單元101接受的信息和控制單元104的操作結(jié)果。

存儲單元103存儲由輸入單元101接收的信息和用于制造機器部件1的程序。程序包括用于加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a的程序。根據(jù)一個實施例，存儲單元103由可重寫的非易失性存儲設備實現(xiàn)。因此，存儲單元103與記錄有程序的記錄介質(zhì)對應。程序可以通過通信線路提供。在這種情況下，程序也存儲在存儲單元103中。

控制單元104由構(gòu)造為以集中方式控制制造裝置100的計算機實現(xiàn)?？刂茊卧?04包括操作單元110。操作單元110基于由輸入單元101接受的信息和存儲在存儲單元103中的信息進行數(shù)字操作。例如，作為中央處理單元(cpu)執(zhí)行程序的結(jié)果，可以實現(xiàn)操作單元110。

驅(qū)動單元105驅(qū)動進給機構(gòu)106。驅(qū)動單元105由控制單元104控制。進給機構(gòu)106構(gòu)造成能夠沿x軸方向、y軸方向和z軸方向進給保持件2。

保持件2通過保持切削刀具2b而保持切削刃2a。保持件2附接到進給機構(gòu)106。在通過切削刃2a加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a期間，保持件2固定在進給機構(gòu)106上，而不能圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。因此，在加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a期間，保持件2保持切削刃2a的角度。在除了旋轉(zhuǎn)對稱面1a的加工之外的時段期間(舉例來說，在制造裝置100的維護期間)，保持件2可以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。因此，有利地便于制造裝置100的維護。

切削刃2a由切削刀具2b的前刀面和后刀面之間的脊線形成。在本發(fā)明的實施例中，脊線是直線的。切削刃2a是直線的。術(shù)語“直線的”在此表示切削刃2a的形狀是直線的。用于實現(xiàn)直線切削刃的切削刀具2b的形狀不受特別限制。在一個實施例中，切削刀具2b具有三角形形狀。

通過使用直線切削刃進行加工比點切削更有利于表面粗糙度和效率。圖3是示出通過點切削切削的加工面的表面粗糙度的曲線圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明實施例的制造方法切削和加工的表面的表面粗糙度的曲線圖。圖3和圖4中的曲線的縱坐標和橫坐標的刻度是相同的。

如圖3和圖4所示，當切削刃的進給速度高時，在加工面的精度(表面粗糙度)方面根據(jù)本發(fā)明實施例的制造方法能夠高于點切削。在點切削中，在從切削開始到切削結(jié)束的時段期間，切削刃2a的相同區(qū)域與加工面接觸。因此，切削刃快速磨損。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在從切削開始到切削結(jié)束的時段期間，直線切削刃2a的各個區(qū)域依次與加工面接觸。磨損因此分布在整個切削刃2a上。因此，可以延長切削刃2a的壽命。

下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法，特別是旋轉(zhuǎn)對稱面的加工。

1.參數(shù)的定義

圖5是示意性地示出投影在xz平面上的切削刃2a的示意圖。圖6是示意性地示出投影在xy平面上的保持件2和切削刃2a的示意圖。

在圖5中，角度θs表示在xz平面中由機器部件1的旋轉(zhuǎn)對稱面1a相對于x軸(即加工面)形成的目標角度。在下文中，角度θs稱為“目標角度θs”。切削刃2a在xz平面中相對于x軸傾斜角度θ(第一傾斜角度)。在圖5中，rmax表示旋轉(zhuǎn)對稱面1a的最大半徑。rmin表示旋轉(zhuǎn)對稱面1a的最小半徑。lxz表示切削刃2a在xz平面上的長度。

角度β表示在xy平面中由切削刃2a相對于x軸形成的傾斜角度(第二傾斜角度)。在圖6中，lxy表示切削刃2a在xy平面上的長度。

角度β可以被定義為在xy平面中由保持件相對于x軸形成的傾斜角度。角度β可以被定義為保持件2從由切削刃2a相對于x軸形成的角度為0°的狀態(tài)起的傾斜度。在將保持件2附接到進給機構(gòu)106時，保持件2可以圍繞與z軸平行的旋轉(zhuǎn)軸線2c旋轉(zhuǎn)。在保持件2附接到進給機構(gòu)106之后，保持件2基本上不能旋轉(zhuǎn)。

圖7是用于說明切削刃2a在xz平面上的軌跡的示意圖。圖8是用于說明切削刃2a在xy平面上的軌跡的示意圖。參考圖7和圖8，切削刃2a的軌跡在xz平面上相對于x軸形成角度θ0。切削刃2a的軌跡在xy平面上相對于x軸形成角度θ1。切削線20形成在x軸上。因此，切削線20對應于旋轉(zhuǎn)對稱面1a的脊線1b。

2.未校正軌跡的實例

當切削刃沿著未校正軌跡進給時，在切削刃2a投影在xz平面上的投影圖像(見圖5)中，角度θ(第一傾斜角度)應與目標角度θs匹配。調(diào)節(jié)切削刃2a的傾斜度，使得當保持件2附接到進給機構(gòu)106時，角度θ與目標角度θs匹配。

例如用諸如千分表等測量儀器在切削刃2a的兩個以上部分處測量切削刃2a的傾斜角度。將墊片等插入到用于刀具的保持件中，以便校正附接角度。當保持件2具有用于校正切削刃2a的附接角度的機構(gòu)時，測量切削刃2a的傾斜角度，然后可以用校正機構(gòu)校正切削刃2a的附接角度。切削刃2a的傾斜角度可以用上述千分表或者諸如預校正器等測量儀器進行測量。

(1)軌跡

圖9是用于說明在未校正軌跡的實例中的機器部件1的加工方法的示意圖。如圖9所示，最初，切削刃2a的前端3_1位于切削開始位置?！扒岸恕笔侵盖邢魅?a的首先與機器部件1接觸的端部。前端3_1在切削開始位置處的坐標表示為(x,y,z)＝(rmax,0,zmin)。

通過在切削刃2a與旋轉(zhuǎn)的機械部件1接觸的同時進給切削刃2a來加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。切削刃2a的前端3_1沿著軌跡(x,y,z)＝(rmax-t,-t×tanθ1,zmin+t×tanθ0)變化。t表示從0到(rmax-rmin)變化的變量。

現(xiàn)在將更詳細地描述切削刃2a的前端和后端的初始位置。如圖9所示，切削刃2a的后端3_5是切削刃2a的與前端3_1相反定位的端部?！俺跏嘉恢谩笔侵盖邢鏖_始時的位置。切削刃2a的前端3_1的初始位置與“切削開始位置”匹配。

圖10是用于說明沿未校正軌跡進給切削刃2a時切削刃2a的前端3_1和后端3_5的初始位置的示意圖。如上所述，切削刃2a的前端3_1的初始位置表示為(rmax,0,zmin)。切削刃2a的后端3_5的初始位置表示為(rmax+lxy×cosβ,0,zmin+lxy×cosθ)。切削刃2a的前端的初始位置與切削刃2a的后端的初始位置之間的差的x軸分量、y軸分量和z軸分量表示為(dx,dy,dz)。dx、dy和dz滿足以下關(guān)系。

dx²+dy²+dz²＝l²

dy＝dxtanβ

dz＝dxtanθ

圖11是用于說明切削刃2a的后端的軌跡的示意圖。切削結(jié)束時切削刃2a的后端3_5的位置稱為“最終位置”。最終位置對應于切削結(jié)束位置。

如圖11所示，切削刃2a的后端3_5的最終位置表示為(rmin,0,zmax)。切削刃2a的后端3_5的最終位置與初始位置之間的差的x軸分量、y軸分量和z軸分量表示為(δx,δy,δz)。δx、δy和δz滿足以下關(guān)系。

δx＝rmax-rmin-lxycosβ

δy＝lxysinβ

δz＝zmax-zmin

角度θs、θ0和θ1滿足以下關(guān)系。

由旋轉(zhuǎn)對稱面1a相對于xy平面形成的目標角度θs、旋轉(zhuǎn)對稱面1a的最大半徑rmax和旋轉(zhuǎn)對稱面1a的最小半徑rmin具有設計值。角度β和角度θ具有測量值。切削刃2a的長度l具有預定值。因此，可以在旋轉(zhuǎn)對稱面1a的加工開始之前獲得這些值。

在圖2所示的制造裝置100中，這些值被輸入到輸入單元101并存儲在例如存儲單元103中?？刂茊卧?04可以根據(jù)上述表達式由最大半徑rmax、最小半徑rmin、角度β、角度θ和長度l計算tanθ0和tanθ1。因此，控制單元104可以計算切削刃2a的前端3_1的軌跡。

(2)加工結(jié)果

圖12是示出用于監(jiān)測切削刃2a的軌跡的切削刃2a的五個區(qū)域的視圖。除了前端3_1和后端3_5之外，切削刃2a的區(qū)域3_2、3_3和3_4被表示為點。區(qū)域3_2、3_3和3_4的位置對應于前端3_1和后端3_5之間的長度被分成四等份的位置。

圖13是示意性地示出rz平面中的切削刃2a的前端和后端的軌跡的示意圖。“rz平面”是指由旋轉(zhuǎn)對稱面1a的半徑和旋轉(zhuǎn)軸線(z軸)確定的平面。圖13示出了由切削刃2a的前端3_1繪制的軌跡4_1和由切削刃2a的后端3_5繪制的軌跡4_5。rz平面上的加工形狀對應于rz平面上的切削刃2a的每個區(qū)域繪制的軌跡的包絡線。

圖14是示出當切削刃2a的角度θ等于目標角度θs時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖15是示出基于圖14所示的計算結(jié)果的加工面與設計面之間的在z軸方向上的差δz的視圖。曲線圖中的曲線分別與切削刃2a的前端3_1、后端3_5和區(qū)域3_2至3_4對應。如圖14和圖15所示，當切削刃2a的角度θ等于目標角度θs時，滿足δz＝0的條件。可以通過切削和加工形成設計面。

圖16是示出當切削刃2a的角度θ大于目標角度θs時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖17是表示基于圖16所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面1a)與設計面11之間的在z軸方向上的差δz的視圖。如圖16和圖17所示，當滿足θ>θs的條件時，隨著半徑r變小，δz在正方向上增大。當滿足θ>θs的條件時，保留有未加工部分。

圖18是示出當切削刃2a的角度θ小于目標角度θs時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖19是表示基于圖18所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面1a)與設計面11之間的在z軸方向上的差δz的視圖。如圖18和圖19所示，當滿足θ<θs的條件時，隨著半徑r變小，δz在負方向上增大。當滿足θ<θs的條件時，切削過度。

如圖14至圖19所示，為了通過切削加工來形成設計面，切削刃2a的角度θ應與目標角度θs匹配。然而，實際上通常難以使切削刃2a的角度θ與目標角度θs匹配。當角度θ偏離于目標角度θs時，保留有未加工部分或切削過度。

當采用具有用于調(diào)節(jié)切削刃2a的傾斜度的機構(gòu)(例如，旋轉(zhuǎn)機構(gòu))的保持件時，可以在保持件2附接到進給機構(gòu)106之后調(diào)節(jié)切削刃2a的角度θ。然而，這種機構(gòu)的一部分在剛度方面與保持件2的其他部分相比較低。因此，當切削硬質(zhì)材料(例如，硬化鋼材料)時，切削刃2a的傾斜度可能變化。當切削刃2a的傾斜度變化時，更加難以按照設計加工機器部件。

3.校正切削開始位置和校正軌跡的實例

在本發(fā)明的第一實施例中，根據(jù)切削刃2a的角度θ和角度β校正切削開始位置和軌跡。

(1)切削開始位置和軌跡的校正

圖20是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的xy平面圖。圖21是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的rz平面圖。如圖20所示，在本發(fā)明的第一實施例中，切削開始位置沿y軸方向從x軸上的位置偏移校正量δy。切削開始位置的坐標(即切削刃2a的前端3_1的初始位置)表示為(rmax,δy,zmin)。如圖21所示，切削刃2a相對于z軸以大于0°且小于90°的角度傾斜。

然后，進給切削刃2a以加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。切削刃2a的前端3_1的坐標(x,y,z)沿著軌跡(rmax-t,δy-t×tanθ1',zmin+t×tanθ0')變化。t表示從0到(rmax-rmin)變化的變量。因此，軌跡在x軸、y軸和z軸的所有方向上具有移動量。切削刃的軌跡方向是橫向于x軸、y軸和z軸中的每一者的方向。切削線20相對于xy平面上的x軸形成角度φ，并穿過xy坐標系的原點。

根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，切削開始位置沿y軸方向移動δy。角度θ0和θ1用角度θ'0和θ'1代替。因此，如圖21所示，在rz平面上，加工面的角度可以與目標角度θs匹配。因此，可以精確地制造機器部件1。此外，可以減少對用于操作制造裝置100的程序的修改。

現(xiàn)在將詳細描述校正量δy和角度θ'0和θ'1的確定。

圖22是用于說明沿校正軌跡進給切削刃2a時切削刃2a的前端3_1和后端3_5的初始位置的視圖。參考圖22，切削刃2a的前端3_1位于xy平面上具有半徑rmax的圓周上。將前端3_1與原點相連的直線相對于xy平面上的x軸形成角度φ。切削刃2a的前端3_1的位置表示為(rmaxcosφ,rmaxsinφ,zmax)。

x'軸和y'軸是由x軸和y軸圍繞z軸順時針旋轉(zhuǎn)角度φ而產(chǎn)生的軸。角度φ是指當在x'z平面上切削刃2a的附接角度與目標角度θs匹配時的角度。在x'y'z坐標系中，切削刃2a的前端3_1的初始位置與切削刃2a的后端3_5的初始位置之間的差的x軸分量、y軸分量和z軸分量表示為(dx',dy',dz)。dx'、dy'和dz滿足以下關(guān)系。下文所示的dx、dy和dz是指當沿著未校正軌跡進給切削刃時切削刃2a的前端的初始位置與切削刃2a的后端的初始位置之間的差的x軸分量、y軸分量和z軸分量(參見圖10)。

dx＝lxycosβ

dz＝dxtanθ

dx'＝lxycos(φ+β)

以下關(guān)系進一步得到滿足。

為了滿足

得到滿足。

下面的關(guān)系由上述表達式導出。

δy＝rmaxsinφ

圖23是用于說明切削刃2a的后端3_5的軌跡的示意圖。如圖23所示，切削刃2a在x'z平面上的投影圖像相對于x'軸傾斜。切削刃2a的傾斜角度與目標角度θs匹配。

在x'y'z坐標系中，切削刃2a的后端3_5的最終位置與初始位置之間的差的x軸分量、y軸分量和z軸分量表示為(δx',δy',δz)。δx'、δy'和δz滿足以下關(guān)系。

δx'＝rmax-rmin-lxycos(φ+β)

δy'＝lxysin(φ+β)

δz＝zmax-zmin

δx'、δy'和δz通過用(β+φ)代替δx、δy和δz處的角度β導出。

再次參考圖22，由切削刃2a的后端3_5的軌跡相對于x'軸形成的角度表示為γ。利用上述表達式，角度θ'1表示為如下表達式。

θ1'＝γ+φ

δx'在原始xy坐標系中表示為如下表達式。

δx＝δx'cosφ-δy'sinφ＝(cosφ-sinφtanγ)δx'

因此，角度θ'0表示為如下表達式。

圖24是說明切削刃2a在xz平面上的校正軌跡的視圖。圖25是說明切削刃2a在xy平面上的校正軌跡的視圖。參考圖24和圖25，角度θ'0和角度θ'1是用于在制造裝置100(參照圖2)中加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a的程序的角度(程序角度)。角度γ是指xy平面上的切削刃2a的軌跡與切削線20之間形成的角度。角度φ是指在xy平面上切削線20與x軸之間形成的角度。長度lxy是指切削刃2a在xy平面上的投影圖像的長度。

角度γ、角度φ和長度lxy表示為如下表達式。

根據(jù)以下表達式，根據(jù)角度γ和角度φ求得校正量δy、tanθ0'和tanθ1'。

δy＝rmaxsinφ...(4)

tanθ1′＝tan(φ+γ)...(5)

(2)加工結(jié)果

圖26是示出當切削刃2a的角度θ大于目標角度θs時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖27是示出當切削刃2a的角度θ小于目標角度θs時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖26和圖27示出了切削刃2a的前端3_1、后端3_5和區(qū)域3_2、3_3和3_4的軌跡。在角度θ大于目標角度θs的實例和角度θ小于目標角度θs的實例中的任一者中，在從切削開始到切削結(jié)束的時段期間，δz可以保持為0。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，可以加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a，使得脊線1b相對于xy平面形成目標角度θs。

根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，只要切削刃2a的角度θ和角度β都保持相同的值，就不需要進一步校正切削開始位置和軌跡。由于保持件2構(gòu)造為防止切削刃2的旋轉(zhuǎn)，因此能夠維持切削刃2a的角度θ和角度β。通過沿著軌跡從設定的切削開始位置進給切削刃2a，可以重復地制造高精度的機器部件。如前所述，在本發(fā)明的實施例中，在從切削開始到切削結(jié)束的時段期間，直線切削刃2a的各個區(qū)域依次與旋轉(zhuǎn)對稱面1a接觸。因此，旋轉(zhuǎn)對稱面1a的表面粗糙度和切削刃的壽命也很優(yōu)異。

圖28是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造方法的流程圖。如圖28所示，在步驟s01中，將切削刀具2b附接到保持件2上。將保持件2附接到制造裝置100(進給機構(gòu)106)上。

在步驟s10中，測量角度β和角度θ。由于可以使用各種已知方法來測量角度β和角度θ，所以這里不再重復詳細描述。例如，用諸如千分表或預校正器等測量儀器測量角度β和角度θ。

當控制單元104讀取存儲在存儲單元103中的程序時，執(zhí)行步驟s20至s40中的處理。在步驟s20中，控制單元104控制顯示單元102使顯示部分顯示畫面，從而邀請用戶輸入加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a所需的值。用戶通過操作輸入單元101將最大半徑rmax、最小半徑rmin、角度θs、角度β，角度θ和長度l的值輸入到輸入單元101中。輸入單元101接受這些值。由輸入單元101接受的值例如存儲在存儲單元103中。由輸入單元101接受的值可以存儲在控制單元104中，或存儲在存儲單元103和控制單元104這兩者中。

在步驟s30中，控制單元104計算切削刃2a的切削開始位置和軌跡。例如，操作單元110計算δy、tanθ'0和tanθ'1。具體而言，操作單元110根據(jù)上述表達式(1)至表達式(3)計算長度lxy、角度γ和角度φ。操作單元110根據(jù)上述表達式(4)至表達式(6)計算長度δy、tanθ'0和tanθ'1。δy、tanθ'0和tanθ'1存儲在存儲單元103中。根據(jù)程序的內(nèi)容，角度θ'0和/或角度θ'1可以存儲在存儲單元103中。

在步驟s40中，加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。控制單元104通過控制驅(qū)動單元105控制進給機構(gòu)106。因此，控制保持件2的進給?？刂茊卧?04控制切削刃2a的進給。

最初，控制單元104將切削刃2a的前端3_1定位在切削開始位置(rmax,δy,zmin)(步驟s41)。然后，控制單元104進給切削刃2a，使得切削刃2a的前端3_1的位置沿軌跡(rmax-t,δy-t×tanθ'1,zmin+t×tanθ'0)變化(步驟s42)。在步驟s42中，控制單元104使切削刃2a移動，使得切削刃2a的前端3_1在變量t從0到(rmax-rmin)變化的同時位于由變量t確定的坐標處。

在第二次和稍后的加工中，重復步驟s40中的處理?？刂茊卧?04從存儲單元103讀取δy、tanθ'0和tanθ'1，并且執(zhí)行步驟s41和s42中的處理。在重復相同處理的同時，控制單元104可以存儲δy、tanθ'0和tanθ'1。

根據(jù)圖28所示的流程，控制單元104在步驟s40中的處理之前計算δy、tanθ'0和tanθ'1，然后計算切削開始位置和軌跡。然而，控制單元104也可以在步驟s41中計算校正量δy，并且可以在步驟s42中計算tanθ'0和tanθ'1?？梢栽谛枰邢鏖_始位置和軌跡的步驟中計算切削開始位置和軌跡。

在步驟s40之后或在步驟s01之前，可以執(zhí)行制造機器部件1所需的其它步驟。例如，在步驟s40之后，可以執(zhí)行用于檢查機器部件1的檢查步驟。

執(zhí)行步驟s20和步驟s30中的處理的計算機不限于制造裝置100的控制單元104。設置在制造裝置100外部的計算機可以執(zhí)行步驟s20和步驟s30中的處理。在這種情況下，可以在步驟s40之前添加接收δy、tanθ'0和tanθ'1的步驟。例如，可以應用諸如通過用戶對輸入單元101的操作或經(jīng)由通信線路對數(shù)據(jù)的傳送等各種已知方法，以向控制單元104輸入δy、tanθ'0和tanθ'1。

根據(jù)本發(fā)明第一實施例的切削開始位置和軌跡的計算可以包括滿足θ＝θs的條件的實例。當滿足θ＝θs的條件時，滿足θ'0＝θ0和θ'1＝θ1的條件。根據(jù)本發(fā)明的實施例，不僅可以在角度θ與目標角度θs不同的實例中，而且也可以在角度θ等于目標角度θs的實例中計算切削開始位置和軌跡。在本發(fā)明的第一實施例中，可以基于角度θ和β的測量值和預定值(切削刃2a的長度l、旋轉(zhuǎn)對稱面1a的最大半徑rmax、旋轉(zhuǎn)對稱面1a的最小半徑和目標角θs)計算切削開始位置和軌跡。

可以通過使用圖1所示的角度θa而不是目標角θs來計算切削開始位置和軌跡。理想的是，滿足θa+θs＝90°的條件。因此，角度θs可以用(90-θa)代替。在由x軸、y軸和z軸中的兩者確定的平面中，相對于一個軸的傾斜角度可以用相對于另一軸的傾斜角度代替。在這種情況下，也可以導出表達式(1)至表達式(6)。

(第二實施例)

圖29是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的透視圖。在本實施例中，機器部件1是圓柱形的。圓柱的側(cè)面被定義為旋轉(zhuǎn)對稱面1a。旋轉(zhuǎn)對稱面1a由與旋轉(zhuǎn)軸線10平行的母線限定。母線對應于脊線1b。通過圍繞旋轉(zhuǎn)軸線10旋轉(zhuǎn)母線而形成的表面是旋轉(zhuǎn)對稱面1a。

例如，軸件被定義為機器部件1。然而，機器部件1的類型不受特別限制。圖29所示的柱可以是機器部件1的一部分。機器部件1可以是中空的。機器部件1可以是圓筒形的。

由于根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造裝置的構(gòu)造類似于圖2所示的構(gòu)造，因此不再重復進一步的說明。下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法，特別是旋轉(zhuǎn)對稱面的加工。

1.參數(shù)的定義

圖30是示意性地示出投影在yz平面上的切削刃2a的示意圖。如圖30所示，角度β(＝θyz)表示由在yz平面中切削刃2a相對于z軸形成的傾斜角度(第一傾斜角度)。lyz表示切削刃2a在yz平面上的投影的長度。r表示旋轉(zhuǎn)對稱面1a的半徑。zmax表示旋轉(zhuǎn)對稱面1a的z坐標的最大值。zmin表示旋轉(zhuǎn)對稱面1a的z坐標的最小值。z＝zmin定義為z軸原點的位置。滿足zmin＝0的條件。在下文中，zmax也稱為機器部件1的高度。

角度β可以被定義為在yz平面中相對于z軸形成的保持件2的傾斜角度。角度β可以被定義為保持件2從由切削刃2a相對于z軸形成的角度為90°的狀態(tài)起的傾斜度。在將保持件2附接到進給機構(gòu)106時，保持件2可以在yz平面中圍繞與x軸平行的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。在保持件2附接到進給機構(gòu)106之后，保持件2不能沿著與x軸平行的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。

圖31是示意性地示出投影在xz平面上的切削刃2a的示意圖。如圖31所示，角度θxz表示在xz平面上由切削刃2a相對于z軸形成的傾斜角度(第二傾斜角度)。切削刀具2b附接到保持件2，使得角度θxz盡可能接近于0°。lxz表示切削刃2a在xz平面上的投影圖像的長度。

圖32是示意性地示出投影在xy平面上的切削刃2a的示意圖。如圖32所示，角度θxy表示在xy平面上由切削刃2a相對于y軸形成的傾斜角度。lxy表示切削刃2a在xy平面上的投影圖像的長度。

圖32所示的圓表示投影在xy平面上的旋轉(zhuǎn)對稱面1a。切削刃2a沿著圓的切線在xy平面上移動。在切削開始時切削刃2a的前端3_1的位置對應于圓的切點。

在圖30到圖32中，滿足β>0，θxz>0和θxy>0的條件?；谇邢鞯毒?b在保持件2上的附接，角度θxz可以具有負值(θxz<0)。

切削刃2a的前端3_1的初始位置與切削刃2a的后端3_5的初始位置之間的差的x軸分量、y軸分量和z軸分量表示為(dx,dy,dz)。定義角度θxy、θxz和θyz的符號，以滿足下面的關(guān)系式。

dy＝dztanθyz＝dztanβ

dx＝dztanθxz

dx＝dytanθxy

角度θxy、θxz和θyz(＝β)滿足以下關(guān)系。

從tanθxy＝tanθxz/tanβ可以看出，可以基于角度θxz和β求得xy平面中的切削刃2a的角度θxy。因此，將角度θxy輸入制造裝置100不是必須的。

lyz，lxz和lxy表示為以下表達式：

dx²+dy²+dz²＝l²

其中，l表示切削刃2a的長度。

可以從接觸阻力和表面粗糙度的觀點來設定角度β。圖33是用于說明yz平面上的切削刃的角度β的視圖。參考圖33，當切削刃2a投影在rz平面上時，投影圖像是彎曲的?！皉z平面”是指由旋轉(zhuǎn)對稱面1a的半徑(r)和旋轉(zhuǎn)軸線(z)限定的平面。

隨著角度β變大，切削刃2a的投影圖像的曲率變小，因此切削寬度變大。隨著角度β變小，切削刃2a的投影圖像的曲率變大，因此切削寬度變小。

當角度β變大時，切削寬度變大，因此切削刃2a的接觸阻力變高。另一方面，加工面的表面粗糙度變小。相反，當角度β變小時，切削寬度變小，因此切削刃2a的接觸阻力變低。然而，加工面的表面粗糙度變大。

通過如上所述那樣改變角度β，接觸阻力和表面粗糙度將變化。接觸阻力與表面粗糙度之間存在平衡。因此，可以確定角度β，使得接觸阻力和表面粗糙度都處于所需水平。

當角度β設定為0°時，切削刃2a取向在與機器部件1的旋轉(zhuǎn)方向垂直的方向上，因此接觸阻力較高。當角度β設定為90°時，切削刃2a取向在機器部件1的旋轉(zhuǎn)方向上，因此機器部件1的加工變得困難。因此，在本實施例中，角度β被確定為滿足0°<β<90°的條件。角度β優(yōu)選地滿足20°≤β≤70°的條件。角度β更優(yōu)選地滿足30°≤β≤60°的條件，并且角度β更優(yōu)選地設定為45°。

2.未校正軌跡的實例

當沿著未校正軌跡進給切削刃2a時，在切削刃2a的xz平面上的投影圖像中角度θxz應與0°匹配。為了滿足這種條件，應當調(diào)節(jié)切削刃2a的角度，使得當保持件2附接到進給機構(gòu)106時角度θxz等于0°。例如，應用第一實施例中所舉例的方法。

(1)軌跡

圖34是用于說明在未校正軌跡的實例中機器部件1的加工方法的yz平面圖。圖35是用于說明在未校正軌跡的實例中機器部件1的加工方法的xz平面圖。

如圖34所示，最初，切削刃2a的前端3_1位于切削開始位置。如圖34和圖35所示，在三維正交坐標系中，將未校正軌跡的實例中的切削開始位置設置為原點。

通過在切削刃2a與旋轉(zhuǎn)的機械部件1接觸的同時進給切削刃2a來加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。如圖35所示，切削刃2a在xz平面上的投影圖像與z軸平行(即θxz＝0)。

切削刃2a在xz平面中直線地移動，并在yz平面中直線地移動。在下面的描述中，術(shù)語“xz程序角度”是指在xz平面中切削刃2a的移動方向與z軸之間形成的角度。術(shù)語“yz程序角度”是指在yz平面中切削刃2a的移動方向與z軸之間形成的角度。

在非校正軌跡的實例中的xz程序角度和yz程序角度分別表示為θ1和θ2。角度θ1和θ2可以表示為下面的表達式。

θ1＝0

圖36是用于說明yz平面上的程序角度θ2與第一傾斜角度β之間的關(guān)系的視圖。圖36示出了三角形。三角形的一邊的長度為zmax。三角形的另一邊對應于切削刃2a。因此，該邊的長度用lyz表示。這兩邊之間形成的角度表示為β。

從切削刃2a的后端3_5向長度為zmax-zmin的一邊引出法線。該法線的長度為lyzsinβ。因此，滿足tanθ2＝(lyzsinβ)/(zmax-zmin-lyzcosβ)的關(guān)系。

圖37是用于說明在未校正軌跡的實例中機器部件1的加工方法的xy平面圖。參考圖37，由于滿足了θxy＝0的條件，因此切削刃2a平行于y軸移動。

當軌跡未被校正時，根據(jù)以下步驟加工機器部件1。

(a)切削刀具2b附接到保持件2，使得xz平面中的切削刃2a的傾斜角度設定為0°，并且保持件2附接到進給機構(gòu)106。

(b)計算程序角度θ2(θxz＝0)。

(c)切削刃2a的前端3_1位于切削開始位置(x,y,z)＝(r,0,zmin)。

(d)切削刃的前端3_1的坐標沿軌跡(x,y,z)＝(r,-t×tanθ2,zmin+t)移動。t表示從0到(zmax-zmin)變化的變量。由于軌跡的x軸分量是恒定的，因此切削刃2a在xy平面上平行于y軸移動。

(2)加工結(jié)果

圖38是示意性地示出rz平面上的切削刃2a的前端和后端的軌跡的示意圖。圖38示出了由切削刃2a的前端3_1繪制的軌跡4_1和由切削刃2a的后端3_5繪制的軌跡4_5。rz平面上的加工形狀對應于rz平面上的切削刃2a的每個區(qū)域繪制的軌跡的包絡線。

圖39是示出當切削刃2a的第二傾斜角度θxz等于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖40是表示基于圖39所示的計算結(jié)果的加工面與設計面之間的在r軸方向上的差δr的視圖。曲線圖中的曲線分別與切削刃2a的前端3_1、后端3_5和區(qū)域3_2至3_4(參見圖12)對應。如圖39和圖40所示，當角度θxz等于0°時，滿足δr＝0的條件?？梢酝ㄟ^切削和加工形成設計面。

圖41是示出當切削刃2a的第二傾斜角度θxz小于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖42是表示基于圖41所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面1a)與設計面11之間的在r軸方向上的差δr的視圖。如圖41和圖42所示，當滿足θxz<0的條件時，隨著z變大，δr在負方向上增大。當滿足θxz<0的條件時，切削過度。

圖43是示出當切削刃2a的第二傾斜角度θxz大于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖44是表示基于圖43所示的計算結(jié)果的加工面(旋轉(zhuǎn)對稱面1a)與設計面11之間的在r軸方向上的差δr的視圖。如圖43和圖44所示，當滿足θxz>0的條件時，隨著z變大，δr在正方向上增大。當滿足θxz>0的條件時，保留有未加工部分。圖41和圖43中的橫坐標示出了將zmin定義為基準時z軸方向上的位置。

如圖40至圖44所示，為了通過切削加工來形成設計面，切削刃2a的角度θxz應與0°匹配。然而，實際上通常難以使切削刃2a的角度θxz與0°匹配。當切削刃2a的角度θxz偏離于0°時，保留有待加工對象物的未加工部分或待加工對象物的切削過度。

3.校正切削開始位置和校正軌跡

在本發(fā)明的第二實施例中，根據(jù)切削刃2a的角度β和角度θxz校正切削開始位置和軌跡。

(1)切削開始位置和軌跡的校正

圖45是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的xy平面圖。圖46是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的yz平面圖。圖47是用于示意性地說明根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的xz平面圖。

如圖45至圖47所示，在本發(fā)明的實施例中，切削開始位置在x軸上偏移校正量|δx|和在y軸方向上偏移校正量|δy|。滿足δx＝δy＝0的條件時的切削開始位置對應于滿足θxz＝0°的條件時的切削開始位置(r,0,zmin)。切削開始位置的校正量δx和δy可以表示為以下表達式。

δx＝-r(1-cosθxy)...(7)

δy＝-rsinθxy...(8)

其中，

根據(jù)圖46和圖47，滿足β>0和θxz>0的條件。即滿足θxz>0，δy<0和δx<0的條件。

然后，進給切削刃2a以加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。切削刃2a的前端3_1的坐標(x,y,z)根據(jù)程序角度θ1'和θ2'而變化。軌跡在x軸、y軸和z軸的所有方向上具有移動量。切削刃的軌跡方向是橫向于x軸、y軸和z軸中的每一者的方向。

切削線20對應于切削刃2a的與旋轉(zhuǎn)對稱面1a接觸的一部分的軌跡。切削線20對應于將切削開始位置處的切削刃2a的前端3_1和切削結(jié)束位置處的切削刃2a的后端3_5彼此連接的直線。切削線20與z軸平行。

切削線20在yz平面上沿y軸的正方向從z軸偏移δy。切削線20在xz平面上沿x軸的正方向從z軸偏移δx。

根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，切削開始位置沿y軸方向移動δy并沿x軸方向偏移δx。用程序角度θ1'和θ2'代替程序角度θ1和θ2。因此，在xz平面中，加工面可以與設計面匹配。因此，可以精確地制造機器部件1。此外，可以減少對用于操作制造裝置100的程序的修改。

表達式(7)和(8)示出了δx和δy將基于tanβ和tanθxz而變化。切削開始位置的x軸坐標和y軸坐標分別包括δx和δy。因此，切削開始位置的x軸坐標和y軸坐標分別取決于角度β和角度θxz。因此，可以高精度地加工具有由與旋轉(zhuǎn)軸線平行的母線限定的旋轉(zhuǎn)對稱面的機器部件。

程序角度θ1'和θ2'可以表示為下面的表達式。

滿足θ2'＝θ2的條件。程序角度θ1'按照以下方式求得。當切削刃2a的前端3_1位于切削開始位置時，切削刃2a的后端3_5的高度(z軸方向的位置)表示為lxzcosθxz。從切削線20到切削刃2a的后端3_5的距離表示為lxzsinθxz。

假想線21是穿過切削刃2a的后端3_5并與切削線20和z軸平行的直線。因此，假想線21與切削線20之間的距離等于lxzsinθxz。

程序角度θ1'等于由切削刃2a的后端3_5在xz平面上的軌跡相對于假想線21形成的角度。假想線21與切削線20平行。因此，程序角度θ1'等于由切削刃2a的后端3_5在xz平面上的軌跡相對于假想線21形成的角度。

由切削刃2a的后端3_5在xz平面上的軌道、切削線20、切削開始時從切削刃2a的后端3_5的位置延伸到切削線20的法線形成三角形。對于該三角形而言，滿足tanθ1'＝lxzsinθxz/(zmax-zmin-lxzcosθxz)的關(guān)系。

(2)加工結(jié)果

圖48是示出當切削刃2a的第二傾斜角度θxz小于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。圖49是示出當切削刃2a的第二傾斜角度θxz大于0°時rz平面上的加工形狀的計算結(jié)果的視圖。

圖48和圖49示出了切削刃2a的前端3_1、后端3_5和區(qū)域3_2、3_3和3_4(參見圖12)的軌跡。在角度θxz小于0°的實例和角度θxz大于0°的實例中的任一者中，在從切削開始到切削結(jié)束的時段期間，δr可以保持為0。根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，可以按照設計加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a。

(3)制造方法

圖50是示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造方法的流程圖。圖50所示的每個步驟中的處理基本上與圖28所示的相應步驟中的處理相同。在步驟s01中，將切削刀具2b附接到保持件2上。將保持件2附接到制造裝置100(進給機構(gòu)106)上。

在步驟s10中，測量角度θxz。由于可以使用各種已知方法來測量角度θxz，所以這里不再重復詳細描述。例如，用諸如千分表或預校正器等測量儀器測量角度θxz。角度β是預定的。然而，也可以與角度θxz一起測量角度β。

當控制單元104讀取存儲在存儲單元103中的程序時，執(zhí)行步驟s20至s40中的處理。在步驟s20中，控制單元104控制顯示單元102，以使顯示單元顯示畫面，從而邀請用戶輸入加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a所需的值。用戶通過操作輸入單元101將旋轉(zhuǎn)對稱面1a的z軸坐標的最大值zmax、旋轉(zhuǎn)對稱面1a的z軸坐標的最小值zmin、角度β，角度θxz和長度l的值輸入到輸入單元101中。輸入單元101接受這些值。由輸入單元101接受的值例如存儲在存儲單元103中。由輸入單元101接受的值可以存儲在控制單元104中，或存儲在存儲單元103和控制單元104這兩者中。

在步驟s30中，控制單元104計算切削刃2a的切削開始位置和軌跡。例如，操作單元110根據(jù)表達式(7)至(10)計算δx、δy、tanθ1'和tanθ2'。δx、δy、tanθ1'和tanθ2'存儲在存儲單元103中。根據(jù)程序的內(nèi)容，角度θ1'和/或角度θ2'可以存儲在存儲單元103中。作為選擇，軌跡的起點坐標(切削開始位置)和軌跡的終點坐標(切削結(jié)束位置)可以存儲在存儲單元103中。

在步驟s40中，加工旋轉(zhuǎn)對稱面1a?？刂茊卧?04通過控制驅(qū)動單元105控制進給機構(gòu)106。因此，控制保持件2的進給。控制單元104控制切削刃2a的進給。

最初，控制單元104將切削刃2a的前端3_1定位在切削開始位置(r+δx,δy,zmin)(步驟s41)。切削開始位置的x軸坐標和y軸坐標取決于第一傾斜角度β和第二傾斜角度θxz。因此，步驟s41可以包括定位切削刃2a的前端3_1，使得切削刃2a的前端3_1的x軸坐標和y軸坐標基于第一傾斜角度β和第二傾斜角度θxz。

然后，控制單元104進給切削刃2a，使得切削刃2a的前端3_1的位置沿軌跡(r+δx-t×tanθ1',δy-t×tanθ2',zmin+t)變化(步驟s42)。在步驟s42中，控制單元104使切削刃2a移動，使得切削刃2a的前端3_1在變量t從0到(zmax-zmin)變化的同時位于由變量t確定的坐標處。

在第二次和稍后的加工中，重復步驟s40中的處理?？刂茊卧?04從存儲單元103讀取δx、δy、tanθ1'和tanθ2'，并且執(zhí)行步驟s41和s42中的處理。在重復相同處理的同時，控制單元104可以存儲δx、δy、tanθ1'和tanθ2'。

根據(jù)圖50所示的流程，控制單元104在步驟s40中的處理之前計算δx、δy、tanθ1'和tanθ2'，然后計算切削開始位置和軌跡。然而，控制單元104也可以在步驟s41中計算校正量δx和δy，并且可以在步驟s42中計算tanθ1'和tanθ2'。可以在需要切削開始位置和軌跡的步驟中計算切削開始位置和軌跡。

在步驟s40之后或在步驟s01之前，可以執(zhí)行制造機器部件1所需的其它步驟。例如，在步驟s40之后，可以執(zhí)行用于檢查機器部件1的檢查步驟。

執(zhí)行步驟s20和步驟s30中的處理的計算機不限于制造裝置100的控制單元104。設置在制造裝置100外部的計算機可以執(zhí)行步驟s20和步驟s30中的處理。在這種情況下，可以在步驟s40之前添加接收δx、δy、tanθ1'和tanθ2'的步驟。例如，可以應用諸如通過用戶對輸入單元101的操作或經(jīng)由通信線路對數(shù)據(jù)的傳送等各種已知方法，以向控制單元104輸入δx、δy、tanθ1'和tanθ2'。

當滿足θxz＝0的條件時，滿足θ1'＝0和θ2'＝θ2的條件。因此，基于表達式(7)至(10)的切削開始位置和軌跡的計算可以包括滿足θxz＝0的條件的實例(參見圖35)。

定義為角度β、θyz和θxz的基準的軸可以分別設定為y軸、x軸和z軸。相對于一個軸的傾斜角度可以用相對于另一軸的傾斜角度代替。在這種情況下，也可以導出表達式(7)至表達式(10)。

x軸、y軸和z軸的方向不限于各個附圖所示的方向。x軸、y軸和z軸中的每一者的正方向可以與圖中所示的取向相反。x軸、y軸和z軸也可以互換。

本發(fā)明的每個實施例也可應用于工件的加工，而不限于機器部件。

應理解的是，本文所公開的實施例在各個方面中是說明性的和非限制性的。本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求的術(shù)語限定，而非由上述實施例限定，并且本發(fā)明意圖包括在與權(quán)利要求的術(shù)語等同范圍和含義內(nèi)的任意修改。

附圖標記列表

1機器部件；1a旋轉(zhuǎn)對稱面；1b脊線(母線)；2保持件；2a切削刃；2b切削刀具；2c旋轉(zhuǎn)軸線(保持件)；3_1前端(切削刃)；3_5后端(切削刃)；3_2至3_4區(qū)域(切削刃)；4_1、4_5軌跡；10旋轉(zhuǎn)軸線；11設計面；20切削線；100制造裝置；101輸入單元；102顯示單元；103存儲單元；104控制單元；105驅(qū)動單元；106進給機構(gòu)；110操作單元；以及s01、s10、s20、s30、s40、s41、s42步驟。