專利名稱：沖壓模具的加工方法、加工程序、加工程序生成程序和加工裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及沖壓模具的加工方法、加工程序、加工程序生成程序和 加工裝置。
背景技術(shù)：
沖壓模具例如對機(jī)動車的門進(jìn)行沖切加工的沖壓模具如圖11所
示，沿著沖裁加工方向具有沿著模具主體的外周形成的沖刃部分B、和 與該沖刃部分B的輪廓形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的笫二退刀部分C。第二退 刀部分C用來使通過沖刃部分B沖切的沖切片不會掛在沖壓模具上。
在現(xiàn)有技術(shù)中，在加工這樣的沖壓模具時，通過沖刃部分B的加 工和第二退刀部分C的加工這兩個工序進(jìn)行。
如圖12所示，在沖刃部分B的加工中，使用平端銑刀作為加工工 具，在使該平端銑刀沿著沖刃部分B的輪廓線(外形線)移動的同時 切削沖壓模具坯料W的外周面，從沖刃部分B的外形線進(jìn)行粗加工至 剩余精加工余量(大約0. 5mm~ 1. 0mm左右)的形狀。
如圖13所示，在笫二退刀部分C的加工中，使用T字形工具(在 工具軸的前端具備短圓柱狀的刃部的T字形工具)作為加工工具，作 業(yè)人員使該T字形工具沿著外形線移動，并且在使T字形工具與沖刃 部分B配合地上下的同時加工第二退刀部分C。
順便提一下，關(guān)于第二退刀部分的加工方法，除了使用圖13所示 的T字形工具的方法以外，還提出了以下方法即，使用具有錐狀的 端銑刀部的切削工具、球頭端銑刀、在前端具有球形的端銑刀部的切 削工具，對沖壓模具的第二退刀部分進(jìn)行加工的方法(參照文獻(xiàn)1:日 本特開2006-192485號'>報)。
在以上的加工結(jié)束后，即在沖刃部分B的粗加工和第二退刀部分C 的加工結(jié)束后，對沖刃部分B進(jìn)4于精加工。
在精加工中，首先如圖14所示，利用平端銑刀將粗加工后的沖刃 部分B切削加工至大約0. 5mm~ 1. 0mm左右，然后對沖刃部分B進(jìn)^f亍精 加工。接著如圖15所示，在沖刃部分B中，留下前端的實(shí)刃部Bl (大約2mm左右)，將其它的部分退刀加工為錐形，從而形成刃面退刀部 B2。
在現(xiàn)有的加工方法中，關(guān)于第二退刀部分的加工提出了使用各種 工具進(jìn)行加工的方案，但都通過沖刃部分的加工和第二退刀部分的加 工這兩個工序進(jìn)行。因此，由于各工序中使用的工具的種類也不同， 所以需要工具更換所伴隨的勞力和時間，因此沒有效率。
特別是關(guān)于笫二退刀部分的加工，作業(yè)人員必須手動地在使T字 形工具與沖刃部分配合地上下的同時，留下沖刃部分僅加工第二退刀 部分，所以不僅需要作業(yè)熟練，而且伴隨著危險。
于是考慮選擇工具形狀，利用一種工具連續(xù)地進(jìn)行沖刃部分的加 工和第二退刀部分的加工。但是這使得工具長度也必須較長。這樣， 在切削過程中工具受到的阻力會使工具向遠(yuǎn)離工件的方向退刀。因此， 考慮到工件的退刀，只能以微小的切入進(jìn)行幾次的分割切削，所以無 論如何都不能期望大幅縮短加工時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對這樣的現(xiàn)有技術(shù)的狀況，提供一種能夠大 幅縮短加工時間的沖壓模具的加工方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供一種能夠大幅縮短加工時間而不需要 作業(yè)人員的熟練并且不伴隨危險的沖壓模具的加工程序、加工程序生 成程序和加工裝置。
本發(fā)明的沖壓模具的加工方法，沿著沖裁加工方向，對具有沖刃 部分和與上述沖刃部分的輪廓形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的第二退刀部分的 沖壓模具進(jìn)行加工，其特征在于，該沖壓模具的加工方法包括以下工 序相對移動工序，以使上述加工工具的上述工具主體的軸與上述沖 刃部分的面大致平行的姿勢，使上述加工工具旋轉(zhuǎn)，同時使上述加工 工具和上述沖壓模具坯料沿著上述沖刃部分的輪廓形狀相對移動；和 突出加工工序，在上述相對移動工序中上述加工工具和上述沖壓模具 坯料每相對移動既定間距，使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著 沿上述沖裁加工方向的上述沖刃部分和上述第二退刀部分的形狀，在 上述工具主體的軸向上相對移動，上述相對移動工序和突出加工工序 使用在工具主體的前端外周至少具有一個以上的刀尖部分的加工工具進(jìn)行，所述刀尖部分從上述工具主體的外周面突出，并且在以上述工 具主體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿上述工具主體的軸向移動時能夠進(jìn)行切 削加工。
根據(jù)該構(gòu)成，使用在工具主體的前端外周至少具有一個以上的刀 尖部分的加工工具進(jìn)行相對移動工序和突出加工工序，所述刀尖部分 從工具主體的外周面突出，并且在以工具主體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿 工具主體的軸向移動時能夠進(jìn)行切削加工。
在相對移動工序中，以使加工工具的工具主體的軸與沖刃部分的 面大致平行的姿勢，使加工工具旋轉(zhuǎn)，同時使加工工具和沖壓模具坯 料沿著沖刃部分的輪廓形狀相對移動。在突出加工工序中，在相對移 動工序中加工工具和沖壓模具坯料每相對移動既定間距，使加工工具 和沖壓模具坯料沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分和第二退刀部分的形 狀，在工具主體的軸向上相對移動。
即，由于使用在工具主體的前端外周至少具有一個以上的刀尖部 分的加工工具進(jìn)行加工，并且所述刀尖部分從工具主體的外周面突出， 并且在以工具主體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿工具主體的軸向移動時能夠 進(jìn)行切削加工，所以與使用平端銑刀進(jìn)行加工的情況相比，能夠減小 切削時的阻力。
而且，由于在使加工工具旋轉(zhuǎn)的同時使加工工具和沖壓模具坯料沿 著沖刃部分的輪廓形狀相對移動的相對移動工序的同時，使加工工具 和沖壓模具坯料沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分和第二退刀部分的形 狀，在工具主體的軸向上相對移動，所以能夠以一個工序加工現(xiàn)有技 術(shù)中以兩個工序加工的產(chǎn)品。
這時，不僅使加工工具在旋轉(zhuǎn)的同時沿著沖刃部分的輪廓形狀相對 移動，而且使加工工具沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分和第二退刀部 分的形狀，在工具主體的軸向上相對移動，所以能夠減少工具主體的 退刀。因此能夠增大切入量，所以能夠有助于大幅縮短加工時間。
在本發(fā)明的沖壓模具的加工方法中優(yōu)選的是，上述突出加工工序
具有以下工序沖刃部分突出加工工序，^使上述加工工具和上述沖壓 模具坯料沿著上述工具主體的軸向相對移動，從而對上述沖刃部分進(jìn) 行加工；切入工序，使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著相對于 上述工具主體的軸向正交的方向相對移動，從而l吏上述加工工具切入到上述第二退刀部分中；和第二退刀部分突出加工工序，4吏上述加工 工具和上述沖壓模具坯料沿著上述工具主體的軸向相對移動，從而對 上述第二退刀部分進(jìn)行加工。
根據(jù)該構(gòu)成，由于在突出加工工序中，使加工工具和沖壓模具坯 料沿工具主體的軸向相對移動以加工沖刃部分，接著使加工工具沿著 相對于工具主體的軸向正交的方向相對移動，以使加工工具切入到第
二退刀部分中，之后使加工工具沿工具主體的軸向相對移動以加工第 二退刀部分，所以能夠從沖刃部分連續(xù)地進(jìn)行笫二退刀部分的加工。
在本發(fā)明的沖壓模具的加工方法中優(yōu)選的是，上述沖壓模具的上 述沖刃部分具有實(shí)刃部和刃面退刀部，該刃面退刀部是隨著從上述實(shí) 刃部朝向上述第二退刀部分而比上述實(shí)刃部的輪廓形狀向內(nèi)側(cè)傾斜狀 地逐漸凹陷的形狀，上述沖刃部分突出加工工序使上述加工工具和上 述沖壓模具坯料沿著上述工具主體的軸向相對移動，從而對上述實(shí)刃 部進(jìn)行加工，然后使上述加工工具和上迷沖壓模具坯料沿著上述工具 主體的軸向相對移動并且使它們沿著與上述軸向正交的方向移動，從 而對上述刃面退刀部進(jìn)行加工。
根據(jù)該構(gòu)成，在沖刃部分突出加工工序中，在使加工工具和沖壓模 具坯料沿工具主體的軸向相對移動并加工實(shí)刃部之后，使它們沿著工 具主體的軸向相對移動并且沿著與軸向正交的方向移動，以加工刃面 退刀部，所以能夠?qū)_壓模具的沖刃部分連續(xù)地加工實(shí)刃部和刃面退 刀部。因此從這點(diǎn)考慮也能夠減少加工工序數(shù)，從而能夠縮短時間。 順便提一下，在現(xiàn)有技術(shù)的情況下，由于作業(yè)人員利用磨床等進(jìn)行刃 面退刀部的加工，所以作業(yè)效率極差，但是根據(jù)本實(shí)施方式，這些方 面也能夠大幅地得到改善。
在本發(fā)明的沖壓模具的加工方法中優(yōu)選的是，該沖壓模具的加工 方法具備精加工工序，利用端銑刀對通過上述突出加工工序加工了的 上述沖刃部分進(jìn)行精加工。
根據(jù)該構(gòu)成，由于利用端銑刀對通過突出加工工序進(jìn)行了加工的 沖刃部分進(jìn)行精加工，所以能夠?qū)_切加工出的產(chǎn)品的剪切面進(jìn)行良 好的精加工。
本發(fā)明的加工程序的特征在于，使具備控制裝置的加工裝置執(zhí)行 上述任一項所述的加工方法。
8根據(jù)該構(gòu)成能夠獲得與上述的加工方法同樣的效果。
本發(fā)明的加工程序生成程序生成這樣的加工程序即用來利用加 工工具沿著沖裁加工方向，對具有沖刃部分和與上述沖刃部分的輪廓 形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的第二退刀部分的沖壓模具進(jìn)行加工，其特征在 于，該加工程序生成程序包括以下處理將上述沖刃部分的輪廓形狀 數(shù)據(jù)、以及與上述加工工具和上述沖壓模具的加工部分相關(guān)的參數(shù)取 入的處理；根據(jù)上述輪廓形狀數(shù)據(jù)和上述加工工具的形狀，求出使上 述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著上述輪廓形狀相對移動的相對移 動路徑的處理；和針對上述相對移動路徑的每個既定間距，求出使上 述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著沿上述沖裁加工方向的上述沖刃
部分和上述第二退刀部分的形狀相對移動的突出加工路徑的處理。
根據(jù)該構(gòu)成，當(dāng)輸入沖刃部分的輪廓形狀數(shù)據(jù)、以及與加工工具 和沖壓模具的加工部分相關(guān)的參數(shù)時，取入這些數(shù)據(jù)，然后根據(jù)輪廓 形狀數(shù)據(jù)和加工工具的形狀，求出使加工工具和沖壓模具坯料沿著沖 刃部分的輪廓形狀相對移動的相對移動路徑，并且針對該相對移動路 徑的每個既定間距，求出使加工工具和沖壓模具坯料沿著沿沖裁加工 方向的沖刃部分和第二退刀部分的形狀相對移動的突出加工路徑，所 以能夠自動地作出利用加工工具來加工沖床模具的加工程序。因此只 要使用這樣作出的加工程序進(jìn)行加工，就能夠獲得上述的各效果。
本發(fā)明的沖壓模具的加工裝置沿著沖裁加工方向，對具有沖刃部 分和與上述沖刃部分的輪廓形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的第二退刀部分的沖 壓模具進(jìn)行加工，其特征在于，該沖壓模具的加工裝置具備加工工 具；三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)，具有可旋轉(zhuǎn)地支承上述加工工具的主軸頭，且使 上述主軸頭和沖壓模具坯料向三維方向相對移動；和控制上述三維驅(qū) 動機(jī)構(gòu)的動作的控制裝置，上述加工工具在工具主體的前端外周至少 具有一個以上的刀尖部分，該刀尖部分從上述工具主體的外周面突出， 并且在以上迷工具主體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿上述工具主體的軸向移 動時能夠進(jìn)行切削加工，上述控制裝置具有執(zhí)行相對移動工序和突出 加工工序的機(jī)構(gòu)，所述相對移動工序以4吏上述加工工具的上述工具主 體的軸與上迷沖刃部分的面大致平行的姿勢，使上述加工工具旋轉(zhuǎn)， 同時使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著上述沖刃部分的輪廓形 狀相對移動；所述突出加工工序?yàn)椋谏鲜鱿鄬σ苿庸ば蛑猩鲜黾庸すぞ吆蜕鲜鰶_壓模具坯料每相對移動一定間距，使上述加工工具和上 述沖壓模具坯料沿著沿上述沖裁加工方向的上述沖刃部分和上述第二 退刀部分的形狀，在上述工具主體的軸向上相對移動。
根據(jù)該構(gòu)成，由于控制裝置執(zhí)行相對移動工序和突出加工工序， 所述相對移動工序在使加工工具旋轉(zhuǎn)的同時，使加工工具和沖壓模具
坯料沿著沖刃部分的輪廓形狀相對移動；所述突出加工工序?yàn)?，加?工具和沖壓模具坯料每相對移動一定間距，使加工工具和沖壓模具坯
料沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分和第二退刀部分的形狀，在工具主 體的軸向上相對移動，所以除了上述加工方法中說明的能夠有助于大 幅縮短加工時間，作業(yè)人員也可以不進(jìn)行加工工具和模具坯料的相對 移動動作，因此不需要熟練并且能夠安全地進(jìn)行作業(yè)。
在本發(fā)明的沖壓模具的加工裝置優(yōu)選的是，上述沖壓模具坯料經(jīng) 由既定高度的腳部支承在工件栽置面上，上述控制裝置具有將上述腳 部的高度信息考慮在內(nèi)地執(zhí)行上述相對移動工序和上述突出加工工序 的機(jī)構(gòu)。
當(dāng)將沖壓模具坯料直接栽置在工件栽置面上時，沖壓模具坯料的 底面部分即工件栽置面附近的部分不能加工。于是，由于沖壓模具坯 料經(jīng)由既定高度的腳部支承在工作臺上，所以能夠一直加工到?jīng)_壓模 具坯料的底面。這時，如果事先輸入腳部的高度信息，則控制裝置將 腳部的高度信息考慮在內(nèi)地執(zhí)行相對移動工序和突出加工工序，所以 能夠?qū)λ械拿鎸?shí)現(xiàn)既定的加工而無需耗費(fèi)勞力。


圖l是表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的加工裝置的概略構(gòu)成的立體圖。
圖2是表示上述加工裝置所使用的加工工具的主視圖。
圖3是表示上述加工裝置的控制裝置的方框圖。
圖4是在上述實(shí)施方式中表示粗加工的圖。
圖5是在上述實(shí)施方式中表示精加工的圖。
圖6是在上述實(shí)施方式中表示加工工具的加工路徑的圖。
圖7是在上述實(shí)施方式中求加工路徑的流程圖(前半部分)。
圖8是在上述實(shí)施方式中求加工路徑的流程圖(后半部分)。圖9A ~圖9D是表示加工路徑的其它例子的圖。
圖10A~圖IOD是表示加工工具的其它例子的圖。
圖ll是表示所加工的沖壓模具的例子的立體圖。
圖12是表示沖刃部分的粗加工的圖。
圖13是表示第二退刀部分的粗加工的圖。
圖14是表示沖刃部分的精加工的圖。
圖15是表示沖刃部分的刃面退刀部的加工的圖。
具體實(shí)施例方式
以下根據(jù)

本發(fā)明的一個實(shí)施方式。 <加工裝置的說明>
圖1是表示本發(fā)明的一個實(shí)施方式的加工裝置的概略構(gòu)成的圖，圖 2是表示在加工裝置中使用的突出加工工具的主視圖，圖3是表示控制 裝置的概略構(gòu)成的方框圖。
如圖1所示，加工裝置1是所謂的門形的加工中心，具備加工工 具2A、 2;三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)10，具有可旋轉(zhuǎn)地支承該加工工具2A、 2的 主軸頭34，且使主軸頭34和沖壓模具坯料W向三維方向相對移動；工 具更換部40;和控制這些主軸頭34、三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)10和工具更換部 40的動作的控制裝置50。
三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)IO具備具有沿著水平面內(nèi)的一個方向即X方向的X 驅(qū)動軸的X驅(qū)動機(jī)構(gòu)11;具有沿著在水平面內(nèi)與X方向正交的方向即 Y方向的Y驅(qū)動軸的Y驅(qū)動才幾構(gòu)21;和具有沿著與X方向和Y方向正 交的Z方向的Z驅(qū)動軸的Z驅(qū)動機(jī)構(gòu)31。
X驅(qū)動機(jī)構(gòu)ll具備沿著X方向的X驅(qū)動導(dǎo)向軸12;和X滑塊14， 該X滑塊14被該X驅(qū)動導(dǎo)向軸12以可沿X方向滑動移動的方式引導(dǎo) 并且在上表面具有工件栽置面13。在工件栽置面13上，作為工件的沖 壓模具坯料W經(jīng)由多個腳部15載置在距離工件載置面13既定高度的 位置上。
Y驅(qū)動機(jī)構(gòu)21具備兩才艮柱22，隔著X驅(qū)動機(jī)構(gòu)11從沿著Y方向 的兩側(cè)立設(shè)；Y驅(qū)動導(dǎo)向軸23，距離X滑塊14既定的高度并且沿著Y 方向架設(shè)在柱22上；和Y滑塊24，被Y驅(qū)動導(dǎo)向軸23以可以滑動移 動的方式引導(dǎo)。
iiZ驅(qū)動機(jī)構(gòu)31具備Z驅(qū)動導(dǎo)向軸32,在Z方向具有筒軸的形成為 筒狀的Y滑塊24的內(nèi)周沿著Z方向設(shè)置；和Z滑塊33,以可以從Y滑 塊24沿著Z驅(qū)動導(dǎo)向軸32朝載置在X滑塊14上的沖壓模具坯料W滑 動的方式被引導(dǎo)。
在Z滑塊33的下端側(cè)設(shè)置有主軸頭34，該主軸頭34可裝卸地保持 加工工具2A、 2并且驅(qū)動該加工工具2A、 2旋轉(zhuǎn)。
各驅(qū)動機(jī)構(gòu)ll、 21、 31分別獨(dú)立地具備動力源(未圖示)和將動力 源的動力傳遞至滑塊的動力傳遞機(jī)構(gòu)(未圖示)。該驅(qū)動源通過控制 裝置50進(jìn)行控制。另外，利用動力傳遞機(jī)構(gòu)將驅(qū)動源的動力朝各滑塊 14、 24、 33傳遞，使得各滑塊14、 24、 33移動。此外，作為動力源， 可以利用線性馬達(dá)和具有轉(zhuǎn)子的馬達(dá)等各種馬達(dá)。此外，作為動力傳 遞機(jī)構(gòu)，可以舉出線性馬達(dá)的滑動件安裝在滑塊14、 24、 33上的構(gòu)成、 和滑塊14、 24、 33旋合在與轉(zhuǎn)子連接的滾珠絲杠上的構(gòu)成的例子。
工具更換部40設(shè)置在由X驅(qū)動導(dǎo)向軸12和柱22構(gòu)成的角部。該工 具更換部40具備大致四邊箱狀的主體41;設(shè)置在該主體41上表面 上的工具保持工作臺42; —對更換導(dǎo)軌43，設(shè)置在主體41的上表面 上，并且引導(dǎo)工具保持工作臺42向相對于X驅(qū)動導(dǎo)向軸12接近遠(yuǎn)離 的方向(±Y方向)移動；和驅(qū)動工具更換部40的工具更換驅(qū)動機(jī)構(gòu) 44 (參照圖3)。
工具保持工作臺42具備多個工具保持部42A、 42B。這些工具保持 部42A、 42B以位于Y滑塊24的移動軌跡下方的狀態(tài)設(shè)置。工具更換 驅(qū)動機(jī)構(gòu)44根據(jù)需要使工具保持工作臺42移動，從而使主軸頭34和 工具保持工作臺42上的加工工具2進(jìn)行更換動作。
在加工工具中，沖壓模具坯料W的粗加工所使用的突出加工工具2A 如圖2所示具有可裝卸地安裝在主軸頭34上的工具主體3;和經(jīng)由 固定機(jī)構(gòu)5可裝卸地安裝在該工具主體3的前端的刀尖端4。
刀尖端4具備刀尖部分4B，該刀尖部分4B從工具主體3的外周面 突出，并且在以工具主體3的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿工具主體3的軸向 移動時能夠進(jìn)行切削加工。具體來說，刀尖端4具備具有既定厚度 的板狀的固定部4A,通過固定機(jī)構(gòu)5可裝卸地安裝在工具主體3上； 和刀尖部分4B，從該固定部4A形成為前端漸細(xì)狀，刀尖部分4B以從 工具主體3的外周面突出大約3 ~ 5mm左右的方式安裝在工具主體3上。如圖3所示，在控制裝置50上連接有輸入部61和顯示部62，并且 電連接有主軸頭34、三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)IO和工具更換驅(qū)動機(jī)構(gòu)44。此外， 控制裝置50具備加工控制部51和工具更換控制部55。
加工控制部51具備加工程序生成部54、外形數(shù)據(jù)存儲部52和加工 路徑數(shù)據(jù)存儲部53。當(dāng)作業(yè)人員從輸入部61輸入外形線的數(shù)據(jù)、加工 工具數(shù)據(jù)、以及與沖壓模具的形狀相關(guān)的各種參數(shù)時，加工程序生成 部54將它們存儲在外形數(shù)據(jù)存儲部52中。然后根據(jù)存儲在該外形數(shù) 據(jù)存儲部52中的外形線的數(shù)據(jù)和各種參數(shù)，計算加工工具2A、 2的加 工路徑，并將該加工路徑數(shù)據(jù)存儲在加工路徑數(shù)據(jù)存儲部53中。即， 進(jìn)行以下處理以求出加工路徑數(shù)據(jù)根據(jù)外形線(輪廓形狀數(shù)據(jù))和 加工工具的形狀，求出使加工工具和沖壓模具坯料沿著外形線相對移
動的相對移動路徑的處理；和針對相對移動路徑的每個既定間距，求 出使加工工具和沖壓模具坯料沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分B和第
二退刀部分C的形狀相對移動的突出加工路徑的處理，并將該加工路 徑數(shù)據(jù)存儲在加工路徑數(shù)據(jù)存儲部53中。
然后，根據(jù)存儲在加工路徑數(shù)據(jù)存儲部53中的加工路徑數(shù)據(jù)，控制 三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)10的驅(qū)動，以加工沖壓模具。
進(jìn)而，加工控制部51具有這樣的機(jī)構(gòu)即，當(dāng)從輸入部61對加工 控制部51輸入腳部15的高度信息時，該機(jī)構(gòu)存儲該腳部15的高度信 息，并將該腳部15的高度信息考慮在內(nèi)地執(zhí)行后述的相對移動工序和 突出加工工序。即具備以下功能在加工路徑數(shù)據(jù)的各坐標(biāo)值中，將 腳部15的高度信息和Z坐標(biāo)值相加，以修正加工路徑數(shù)據(jù)，并《吏用該 修正后的加工路徑數(shù)據(jù)來加工沖壓模具。
〈沖壓模具的加工方法的i^明〉
在沖壓模具的加工中，首先如圖4所示，使用突出加工工具2A,在 沖壓模具坯料W的外周面進(jìn)行對沖刃部分B和第二退刀部分C粗加工 的粗加工工序，然后使用圖5所示的平端銑刀2B，進(jìn)行對沖刃部分B 精加工的精加工工序。
在這里，沖刃部分B通常是15 ~ 20mm左右，具有實(shí)刃部Bl (大約 2mm左右)和刃面退刀部B2，該刃面退刀部B2隨著從該實(shí)刃部Bl朝 向第二退刀部分C而比實(shí)刃部Bl的輪廓形狀向內(nèi)側(cè)傾斜狀地逐漸凹 陷。刃面退刀部B2的傾斜退刀量B3通常是0.5 lmm左右。第二退刀部分C的第二退刀量Cl通常是2mm左右。
在粗加工工序中進(jìn)行相對移動工序和突出加工工序，所述相對移 動工序在使突出加工工具2A的工具主體3的軸與沖刃部分B的面(實(shí) 刃部Bl的面)大致平行的姿勢的狀態(tài)下，使突出加工工具2A旋轉(zhuǎn)， 同時使突出加工工具2A和沖壓模具坯料W沿著沖刃部分B的輪廓形狀 相對移動；所述突出加工工序在該相對移動工序中突出加工工具2A和 沖壓模具坯料W每相對移動既定間距，使突出加工工具2A沿著沿沖裁 加工方向的沖刃部分B和笫二退刀部分C的形狀，在工具主體3的軸 向上移動。
具體來說，突出加工工具2A和沖壓模具坯料W沿著沖刃部分B的輪 廓線(外形線)每相對移動既定間距，如圖6所示，突出加工工具2A 在通過a點(diǎn)、b點(diǎn)、c點(diǎn)、d點(diǎn)、e點(diǎn)、f點(diǎn)、g點(diǎn)、h點(diǎn)(與a點(diǎn)相同) 的加工路徑上移動。
即，在突出加工工序中依次連續(xù)進(jìn)行以下工序沖刃部分突出加工 工序(從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)的路徑)，使突出加工工具2A沿工具主體3 的軸向相對移動以加工沖刃部分B;切入工序(從c點(diǎn)移動到d點(diǎn)的路 徑)，使突出加工工具2A和沖壓模具坯料W沿著相對于工具主體3的 軸向正交的方向相對移動，以使突出加工工具2A切入到第二退刀部分 C中；第二退刀部分突出加工工序(從d點(diǎn)移動到e點(diǎn)的路徑)，使突 出加工工具2A沿工具主體3的軸向相對移動以加工第二退刀部分C; 退避工序(從e點(diǎn)移動到f點(diǎn)的路徑)，使突出加工工具2A和沖壓模 具坯料W沿著相對于工具主體3的軸向正交的方向相對移動，以使突 出加工工具2A從沖壓模具坯料W退避；以及返回工序(從f點(diǎn)經(jīng)g點(diǎn) 移動到h點(diǎn)的路徑)，使突出加工工具2A和沖壓模具坯料W沿著工具 主體3的軸向和相對于工具主體3的軸向正交的方向相對移動，以4吏 突出加工工具2A返回到原來的位置。
在沖刃部分突出加工工序(從a點(diǎn)移動到c點(diǎn)的路徑)中，在使突 出加工工具2A沿工具主體3的軸向相對移動并加工實(shí)刃部Bl之后(從 a點(diǎn)移動到b點(diǎn)的路徑)，使突出加工工具2A和沖壓模具坯料W沿著 工具主體3的軸向相對移動并且使它們沿著與軸向正交的方向移動， 以加工刃面退刀部B2 (從b點(diǎn)移動到c點(diǎn)的路徑)。
此外，在圖6中，A:加工開始高度 D:退避量
E:加工余量(從沖壓模具坯料的留量)
F:空隙量(從第二退刀部分C至干涉物的量)。
在求加工路徑時，按照圖7和圖8所示的流程圖進(jìn)行處理。此外在 以下的說明中，ST是指步驟。
在ST1中輸入三維的外形線和各參數(shù)。如圖6所示，三維的外形線 是沖壓模具的沖刃部分B的外形線PFL。作為參數(shù)是圖6所示的A、 B (Bl、 B2、 B3) 、 C (Cl) 、 D、 E、 F等。這些數(shù)據(jù)存儲在加工控制部 51的外形數(shù)據(jù)存儲部52中。
在ST2中，對所輸入的外形線向形狀的相反側(cè)進(jìn)行"工具半徑+切削 余量"的三維補(bǔ)償。
在ST3中，求出分解為"突出加工間距"的外形線上的XYZ坐標(biāo)值。 即求出突出加工工具2A沿著沖刃部分B的輪廓形狀移動既定間距的外 形線上的各點(diǎn)的XYZ坐標(biāo)值。然后關(guān)于各點(diǎn)重復(fù)進(jìn)行求出a點(diǎn)~ h點(diǎn)的 加工路徑的處理。
在ST4中，將"加工開始高度A"的Z值相加。將該坐標(biāo)值記為a。
在ST5中，求出從a的坐標(biāo)減去"加工開始高度A+實(shí)刃部Bl (寬度 尺寸)，，的Z值。關(guān)于形狀傾斜的部位，在從形狀面的垂直方向上確 保"實(shí)刃部B1 (寬度尺寸)"。將該坐標(biāo)值記為b。
在ST6中，求出在從b的坐標(biāo)減去"刃面退刀部B2 (寬度尺寸)" 的Z值的位置上向形狀側(cè)移動了 "傾斜退刀量B3"的坐標(biāo)值。將該坐 才示值t己為c。
在ST7中，求出從c的坐標(biāo)向形狀側(cè)移動了 "第二退刀量Cl-傾斜 退刀量B3"的坐標(biāo)值。將該坐標(biāo)值記為d。
在ST8中，求出從d的坐標(biāo)減去"笫二退刀部分C的寬度尺寸，，或 直至接觸到"干涉物，，之前的Z值的坐標(biāo)值。將該坐標(biāo)值記為e。
在ST9中，求出從e的坐標(biāo)向形狀的相反側(cè)移動了 "退避量+切削余 量"的坐標(biāo)值。將該坐標(biāo)值記為f。
在ST10中，求出從f的位置增加Z值直到"加工開始高度"的坐標(biāo) 值。將該坐標(biāo)值記為g。從而求出連接a —b —c —d —e —f — g —h ( a ) 的加工路徑。這樣求得的加工路徑數(shù)據(jù)存儲在加工路徑數(shù)據(jù)存儲部53
15中。
<實(shí)施方式的作用效果> (l)在粗加工工序中，在執(zhí)行相對移動工序時，即，在使突出加工
使突出加工工具2A旋轉(zhuǎn)，同時使突出加工工具2A沿著沖刃部分B的 輪廓形狀相對移動時，突出加工工具2A每移動一定間距，突出加工工 具2A以連接a —b —c —d —e —f — g —h (a)的加工路徑移動，所以能 夠以一個工序加工現(xiàn)有技術(shù)中以兩個工序加工的產(chǎn)品。
(2)這時，不僅使突出加工工具2A在旋轉(zhuǎn)的同時沿著沖刃部分B 的輪廓形狀相對移動，而且使突出加工工具2A沿著沿沖裁加工方向的 沖刃部分B和第二退刀部分C的形狀，在工具主體3的軸向上相對移 動，所以能夠減少工具主體3的退刀。因此能夠增大切入量，所以能 夠有助于大幅縮短加工時間。
(3) 而且，由于使用在工具主體3的前端外周至少具有一個以上的 刀尖部分4B的突出加工工具2A進(jìn)行加工，并且所述刀尖部分4B從工 具主體3的外周面突出，并且在以工具主體3的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿 工具主體3的軸向移動時能夠進(jìn)行切削加工，所以與使用平端銑刀進(jìn) 行加工的情況相比，能夠減小切削時的阻力。
(4) 在突出加工工序中，使突出加工工具2A沿工具主體3的軸向 相對移動以加工沖刃部分B，接著使突出加工工具2A沿著相對于工具 主體3的軸向正交的方向相對移動，以使突出加工工具2A切入到第二 退刀部分C中，之后使突出加工工具2A沿工具主體3的軸向相對移動 以加工第二退刀部分C，所以能夠從沖刃部分B連續(xù)地進(jìn)《亍第二退刀部 分C的加工。
(5) 在沖刃部分突出加工工序中，在使突出加工工具2A沿工具主 體3的軸向相對移動并加工實(shí)刃部Bl之后，使突出加工工具2A沿著 工具主體3的軸向相對移動并且使其沿著與軸向正交的方向移動，以 加工刃面退刀部B2，所以能夠?qū)_壓模具坯料W的沖刃部分B連續(xù)地 加工實(shí)刃部Bl和刃面退刀部B2。因此從這點(diǎn)考慮也能夠減少加工工序 數(shù)，從而能夠縮短時間。順便提一下，在現(xiàn)有技術(shù)的情況下，由于作 業(yè)人員利用磨床等進(jìn)行刃面退刀部B2的加工，所以作業(yè)效率極差，但 是根據(jù)本實(shí)施方式，這些方面也能夠大幅地得到改善。(6) 由于利用平端銑刀2B對通過突出加工工序進(jìn)行了加工的沖刃 部分B進(jìn)行精加工，所以能夠?qū)_切加工出的產(chǎn)品的剪切面進(jìn)行良好 的精加工。
(7) 由于控制裝置50執(zhí)行相對移動工序和突出加工工序，所述相 對移動工序在使突出加工工具2A旋轉(zhuǎn)的同時，使突出加工工具2A和 沖壓模具坯料W沿著沖刃部分B的輪廓形狀相對移動；所述突出加工 工序?yàn)?，突出加工工?A和沖壓模具坯料W每相對移動一定間距，使 突出加工工具2A和沖壓模具坯料W沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分B 和第二退刀部分C的形狀，在工具主體3的軸向上相對移動，所以除 了能夠有助于大幅縮短加工時間，作業(yè)人員也可以不進(jìn)行突出加工工 具2A和沖壓模具坯料W的相對移動動作，因此不需要熟練并且能夠安 全地進(jìn)行作業(yè)。
(8) 由于沖壓模具坯料W經(jīng)由既定高度的腳部15支承在Y滑塊14 的工件載置面13上，所以能夠一直加工到?jīng)_壓模具坯料W的底面。這 時，如果事先輸入腳部15的高度信息，則控制裝置50將腳部15的高 度信息考慮在內(nèi)地執(zhí)行相對移動工序和突出加工工序，所以能夠?qū)λ?有的面實(shí)現(xiàn)既定的加工而無需耗費(fèi)勞力。
<變形例>
本發(fā)明不限于上述的實(shí)施方式，能夠達(dá)到本發(fā)明目的的范圍內(nèi)的變 形和改良等包含在本發(fā)明中。
在上述實(shí)施方式中，在突出加工工具2A的下降動作時，進(jìn)行實(shí)刃部 Bl、刃面退刀部B2和第二退刀部分C的加工動作，然后使突出加工工 具2A向遠(yuǎn)離沖壓模具坯料W的方向進(jìn)行退避動作，并進(jìn)行返回至原來 位置的返回動作，即在圖9A所示的路徑中僅在下降時進(jìn)行加工動作(單 向加工方法)，但是不限于此?？傊?，在突出加工工序中，只要在使 突出加工工具2A和沖壓模具坯料W在沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分 B和第二退刀部分C的形狀相對移動的同時進(jìn)行加工，也可以在下降時 和上升時都進(jìn)行加工動作。
例如在圖9B中，使突出加工工具2A沿著沿沖裁加工方向的沖刃部 分B和第二退刀部分C的形狀進(jìn)行去程加工動作(a ~ e路徑)，在e 點(diǎn)使突出加工工具2A移動到圖中的近前或里側(cè)，然后使突出加工工具 2A沿著沿沖裁加工方向的第二退刀部分C和沖刃部分B的形狀進(jìn)《亍回
17程加工動作(e a路徑)(往復(fù)加工方法)。
此外在圖9C中，使突出加工工具2A沿著沖刃部分B的實(shí)刃部Bl 的一部分進(jìn)行去程加工動作(a-b路徑)，在b點(diǎn)使突出加工工具2A 移動到圖中的近前或里側(cè)，之后使突出加工工具2A沿著實(shí)刃部Bl的 形狀進(jìn)行回程加工動作(b ~ a路徑)，然后進(jìn)行圖9A的動作(快速單 向加工方法)。
此外在圖9D中，在圖9B的往復(fù)加工動作的前后，使突出加工工具 2A沿著沖刃部分B的實(shí)刃部Bl的一部分上下地進(jìn)行往復(fù)動作(返回動 作時向圖中的近前或里側(cè)移動)，并在該往復(fù)動作時進(jìn)行加工動作(快 速往復(fù)加工方法)。
在上述實(shí)施方式中，以下述加工裝置1為例進(jìn)行了說明即，加工 工具2A和平端銑刀2B構(gòu)成為可以沿Y方向和Z方向移動，栽置沖壓 模具坯料W的Y滑塊14構(gòu)成為可以沿X方向移動的加工裝置1，但是 不限于此。例如既可以是加工工具2A和平端銑刀2B構(gòu)成為可以沿X、 Y、 Z方向移動的結(jié)構(gòu)，或者也可以是載置有沖壓模具坯料W的工作臺 等構(gòu)成為可以沿X、 Y、 Z方向移動的結(jié)構(gòu)。此外，關(guān)于移動軸，加工 工具和工作臺中的某一方可以沿X、 Y、 Z方向中的至少一個軸向移動 并且另一方可以沿剩余的軸向移動即可。
在上述實(shí)施方式中，使用具有可裝卸地安裝在主軸頭34上的工具主 體3和安裝在該工具主體3前端的刀尖端4的突出加工工具2A，但是 不一定需要兩個部件。總之，只要是具備從工具主體3的外周面突出 并且在以工具主體3的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿工具主體3的軸向移動時 能夠進(jìn)行切削加工的刀尖部分4B的加工工具即可，形狀等不限。
此外，關(guān)于刀尖端4的形狀也不限于上述實(shí)施方式的形狀，例如也 可以是圖10A 圖IOD所示的形狀。
圖IOA和圖IOB是菱形形狀的刀尖端4。在圖10A中以連接對角的 線是與工具主體3的軸線平行和正交的朝向的方式安裝，在圖10B中 以菱形形狀的一個邊是與工具主體3的軸線正交的朝向的方式安裝。
圖IOC是矩形形狀的刀尖端4。以矩形形狀的一個邊是與工具主體3 的軸線正交的朝向的方式安裝。
圖IOD是在外周面具有刃的圓板形狀的刀尖端4。
在上述實(shí)施方式中，在沖刃部分B的沖刃部分突出加工工序中，在使突出加工工具2A沿工具主體3的軸向相對移動并加工實(shí)刃部Bl之 后，使突出加工工具2A沿著工具主體3的軸向相對移動并且使其沿著 與軸向正交的方向移動，以加工刃面退刀部B2，但是也可以不特別設(shè) 置刃面退刀部B2。
在上述實(shí)施方式中，最初使用突出加工工具2A在沖壓模具坯料W 的外周面對沖刃部分B和笫二退刀部分C進(jìn)行粗加工，然后使用平端 銑刀2B對沖刃部分B進(jìn)行精加工，但是在從沖壓模具坯料W的輪廓形 狀至沖刃部分B的切削余量大的情況下，在突出粗加工工序之前，只 要進(jìn)行對沖壓模具坯料W的輪廓形狀以一定厚度切削加工的前加工即 可，粗加工工序中的切削余量小也可以，因此能夠有效率地進(jìn)行粗加 工工序。
在上述實(shí)施方式中是在加工裝置的控制裝置50中具備生成加工程 序的加工程序生成部54的構(gòu)成，但是生成加工程序的加工程序生成部 54也可以是與加工裝置分開的構(gòu)成。
在該情況下，如果事先在加工程序生成部54中預(yù)先生成加工程序， 并將該生成的加工程序組裝到具有控制裝置50的加工裝置中，則根據(jù) 該加工程序控制加工裝置的動作，從而能夠自動地加工目標(biāo)的沖壓模 具。
另外，本發(fā)明實(shí)施時的具體結(jié)構(gòu)和步驟可以在能夠達(dá)到本發(fā)明目的 的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)刈兏鼮槠渌Y(jié)構(gòu)等。
權(quán)利要求
1. 一種沖壓模具的加工方法，沿著沖裁加工方向，對具有沖刃部分和與上述沖刃部分的輪廓形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的第二退刀部分的沖壓模具進(jìn)行加工，其特征在于，該沖壓模具的加工方法包括以下工序相對移動工序，以使加工工具的工具主體的軸與上述沖刃部分的面大致平行的姿勢，使上述加工工具旋轉(zhuǎn)，同時使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著上述沖刃部分的輪廓形狀相對移動；和突出加工工序，在上述相對移動工序中上述加工工具和沖壓模具坯料每相對移動既定間距，使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著沿上述沖裁加工方向的上述沖刃部分和上述第二退刀部分的形狀，在上述工具主體的軸向上相對移動，上述相對移動工序和突出加工工序使用在工具主體的前端外周至少具有一個以上的刀尖部分的加工工具進(jìn)行，所述刀尖部分從上述工具主體的外周面突出，并且在以上述工具主體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿上述工具主體的軸向移動時能夠進(jìn)行切削加工。
2. 如權(quán)利要求1所述的沖壓模具的加工方法，其特征在于， 上述突出加工工序具有以下工序沖刃部分突出加工工序，使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿 著上述工具主體的軸向相對移動，從而對上述沖刃部分進(jìn)行加工；切入工序，使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著相對于上述 工具主體的軸向正交的方向相對移動，從而^吏上述加工工具切入到上 述第二退刀部分中；和第二退刀部分突出加工工序，使上述加工工具和上述沖壓模具坯 料沿著上述工具主體的軸向相對移動，從而對上述第二退刀部分進(jìn)行 加工。
3. 如權(quán)利要求2所述的沖壓模具的加工方法，其特征在于，上述 沖壓模具的上述沖刃部分具有實(shí)刃部和刃面退刀部，該刃面退刀部是 隨著從上述實(shí)刃部朝向上述第二退刀部分而比上述實(shí)刃部的輪廓形狀 向內(nèi)側(cè)傾斜狀地逐漸凹陷的形狀，上述沖刃部分突出加工工序使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著上述工具主體的軸向相對移動，從而對上述實(shí)刃部進(jìn)行加工，然 后使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著上述工具主體的軸向相對 移動并且使它們沿著與上述軸向正交的方向移動，從而對上述刃面退 刀部進(jìn)4亍加工。
4. 如權(quán)利要求1所述的沖壓模具的加工方法，其特征在于， 具備精加工工序，利用端銑刀對通過上述突出加工工序加工了的上述沖刃部分進(jìn)行精加工。
5. —種加工程序，使具備控制裝置的加工裝置執(zhí)行權(quán)利要求1~4 中的任一項所述的加工方法。
6. —種加工程序生成程序，生成這樣的加工程序即用來利用加 工工具沿著沖裁加工方向，對具有沖刃部分和與上述沖刃部分的輪廓 形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的第二退刀部分的沖壓模具進(jìn)行加工，其特征在于，該加工程序生成程序包括以下處理將上述沖刃部分的輪廓形狀數(shù)據(jù)、與上述加工工具和上述沖壓模 具的加工部分相關(guān)的參數(shù)取入的處理；根據(jù)上述輪廓形狀數(shù)據(jù)和上述加工工具的形狀，求出使上述加工 工具和上述沖壓模具坯料沿著上述輪廓形狀相對移動的相對移動路徑 的處理；和針對上述相對移動路徑的每個既定間距，求出使上述加工工具和 上述沖壓模具坯料沿著沿上述沖裁加工方向的上述沖刃部分和上述第 二退刀部分的形狀相對移動的突出加工路徑的處理。
7. —種沖壓模具的加工裝置，沿著沖裁加工方向，對具有沖刃部 分和與上述沖刃部分的輪廓形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的笫二退刀部分的沖 壓模具進(jìn)行加工，其特征在于，該沖壓模具的加工裝置具備加工工具；三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)，具有可 旋轉(zhuǎn)地支承上述加工工具的主軸頭，且使上述主軸頭和沖壓模具坯料 向三維方向相對移動；和控制上述三維驅(qū)動機(jī)構(gòu)的動作的控制裝置，上述加工工具在工具主體的前端外周至少具有一個以上的刀尖部 分，該刀尖部分從上述工具主體的外周面突出，并且在以上述工具主 體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿上述工具主體的軸向移動時能夠進(jìn)行切削加 工，上述控制裝置具有執(zhí)行相對移動工序和突出加工工序的機(jī)構(gòu)，所 分的面大致平行的姿勢，使上述加工工具旋轉(zhuǎn)，同時使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著上述沖刃部分的輪廓形狀相對移動；所述突 出加工工序?yàn)椋谏鲜鱿鄬σ苿庸ば蛑猩鲜黾庸すぞ吆蜕鲜鰶_壓模具坯料每相對移動一定間距，使上述加工工具和上述沖壓模具坯料沿著沿上述沖裁加工方向的上述沖刃部分和上述第二退刀部分的形狀，在上述工具主體的軸向上相對移動。
8.如權(quán)利要求7所述的沖壓模具的加工裝置，其特征在于，上述沖壓模具坯料經(jīng)由既定高度的腳部支承在工件載置面上，上述控制裝置具有將上述腳部的高度信息考慮在內(nèi)地執(zhí)行上述相對移動工序和上述突出加工工序的機(jī)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有沖刃部分(B)和與該沖刃部分的輪廓形狀相比向內(nèi)側(cè)凹陷的第二退刀部分(C)的沖壓模具的加工方法。該沖壓模具的加工方法使用在工具主體的前端外周至少具有一個以上的刀尖部分的突出加工工具進(jìn)行，所述刀尖部分從該工具主體的外周面突出，并且在以工具主體的軸為中心旋轉(zhuǎn)時和沿工具主體的軸向移動時能夠進(jìn)行切削加工。以使工具主體的軸與沖刃部分(B)的面大致平行的姿勢，使突出加工工具旋轉(zhuǎn)同時沿著沖刃部分(B)的輪廓形狀相對移動，并且突出加工工具每相對移動既定間距，使突出加工工具沿著沿沖裁加工方向的沖刃部分(B)和第二退刀部分(C)的形狀在工具主體的軸向上相對移動。
文檔編號B21D37/20GK101444811SQ200810176379
公開日2009年6月3日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者三上純照, 伊藤隆昌, 加藤孝一, 宮澤德博, 筱原廣文 申請人:東芝機(jī)械株式會社