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※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
3 設定角度とモーション角度の定義
3 つの角度 (オイラー角) の 2 つのセットが必要ですfつmセットは、 X設定軸mXfYYfZZm ) (図 3 を参照) および 2 番目のセットは、同じ機械設定軸に対する工具使用軸 ( Xfe 、 Yfe 、 Zfe ) の方向を定義します (図 4 を参照)
最初の一連の角度は、従来のツール ホルダーを使用してツールを配置する実際の手順に対応することに注意してください [図 3 を参照
いくつかの実際的なケースでは、角度の 2 番目のセットは、利用可能なワークショップ データに直接関連していません。これらの場合、4.3 で補助角度を評価するために、マシン設定軸に対する送り速度と切削速度のコンポーネントを使用して、3.3 で進行する別の方法が概説されています。
3.1 設定角度
Xm 、 Ym 、 Zmによって定義される平面のマシン基準系に対する、 Xf 、 Y f 、Zfによって定義される平面の手持ち工具基準系の位置は、次の 3 つの角度によって決定されます。平面設定角度G 、仰角設定角度H 、ロール設定角度これらの角度の定義を以下に示します。設定角度は、図 3 a) および 3 b) に示されています。工具は、最初は工作機械の「ゼロ」位置にあると想定されます。そのため、平面の手持ち工具参照系は平面の機械参照系と一致し、工具は「最も自然な」位置にあります。工作機械で（2.2を参照）。次に、ツールは、図 3 a) に示されているツール ホルダーの目盛り付きスケールで示されているように、角度G, H, L で連続的に回転します。このように、角度Ｇ、Ｈ、Ｌは、平面の機械基準系に対する手持ち工具基準系の位置決めを定義する。
角度は任意の順序で適用できます。ただし、定義で具現化される回転の以下の説明では、角度がG, H, Lの順序で適用されることを前提としています。
3.1.1
プラン設定角度G
ゼロ位置にある想定作業平面 P fと最終位置にある想定作業平面 P fとの間の角度で、ゼロ位置のツール基準面 P rで測定されます。
これは、マシン設定Ym軸を中心とした回転に対応します。この回転を実行すると、手持ち工具の座標軸が 、Y m 、 で指定される中間位置を占めます。 [図 3 a) と 3 b) を参照]
符号規則は次のように定義されます。
プラン設定角度Gを正方向に増加させると、角度kｒｅが減少し、角度ψｒｅが増加する。
3.1.2
仰角設定角度H
機械設定のYm軸と、想定される工具の作業平面 P fの最終位置へのその投影との間の角度。中間軸周りの回転に相当します。
この回転により、手持ち工具 X f軸の最終位置が で示される手持ち工具Yf軸の中間位置になり、変更されません。したがって、この第 2 の中間位置にあるツールインハンド軸は、 Xfで示されます。
Xf 。
符号規則は次のように定義されます。
設定仰角Hを正方向に大きくすると、角度γpeが正方向に大きくなる。
3.1.3
ロール設定角度L
ゼロ位置の工具基準面 P rと最終位置の工具基準面 P rの間の角度で、最終位置の想定作業平面 P fで測定されます。
これは、最後のツール イン ハンドXf軸を中心とした回転に対応します。この回転により、機械基準軸に対するツールインハンド軸X f Y f 、Zfの最終位置が得られます。
符号規則は次のように定義されます。
正の方向にロール設定角度Lを大きくすると、角度αfeが大きくなります。
3.2 モーションアングル
X m 、Y m 、Zmで定義される平面の機械基準系に対する、 Xfe 、 Yfe 、 Zfeで定義される平面の工具使用基準系の位置は、次の 3 つの角度によって決定できます。平面運動角度M, 仰角運動角度Nおよびロール運動角度T 。相対位置を決定する別の方法については、3.3 で説明します。運動角度の定義を以下に示します。平面の機械基準系に対する工具使用中の平面の基準系の向きは、切削速度と送り速度の方向と大きさによって決定されることに注意してください。
運動角度を図 4 に示します。座標軸x, y, zのセットが最初は機械軸Xm 、 Ym 、 Zmのセットと一致し、ツールイン軸Xfe 、 Y fe 、 Z feを 3 つのオイラー回転によって使用します。
3.2.1
平面運動角度M
X m - Zm機械平面で測定されたY m - Z m機械平面と作業平面 P feの間の角度。これは、補助座標系x, y, zが機械設定Ym軸を中心に角度Mだけ中間位置に回転することに対応します。この中間位置の座標軸は、 x ' , Ymz ' で表されます (図 4 を参照)
符号規則は次のように定義されます。
| d | 刃先上の選択した点でのワークピースの有効直径 (mm) です。 |
| f | 1 回転あたりのミリメートル単位の送りです。 |
ロール（スラブ）フライス加工と正面フライス加工では、ロール設定角度Lとその結果の切削速度角度ηの合計です（図 6 を参照）。
穴あけ加工では、 Tは結果として得られる切削速度角度η に等しくなります。
3.3 使用中の工具参照系の平面を機械参照系の平面に関連付ける代替方法
利用可能なワークショップ データから運動角度の値を簡単に推測できない場合 (つまり、非中心切削工具を使用した円錐旋削)、 Xfe 、 Yfe 、 Zfeによって定義される平面の使用中の工具参照系の位置は、 Xm 、 Ym 、 Z m で定義される平面の機械基準系に対して、送り速度vfと切削速度vcmXm 、 Ym 、 Zm成分から決定できます。
4.3 に示すように、補助角度を評価するために使用されます。
3 Definition of the setting and motion angles
Two sets of three angles (Euler angles) are required, one set to define the orientation of the tool-in-hand axes (Xf, YfZf) in relation to the machine setting axes (Xm, Ym,Zm) (see figure 3) and the second set to define the orientation of the tool-in-use axes (Xfe, Yfe, Zfe) in relation to the same machine setting axes (see figure 4).
It should be noted that the first set of angles corresponds to the practical procedure of positioning the tool with a classical tool holder [see figure 3],
In some practical cases the second set of angles is not directly related to the available workshop data. For these cases an alternative way of proceeding is outlined in 3.3, using the components of feed speed and cutting speed with respect to the machine setting axes in order to evaluate the auxiliary angles in 4.3.
3.1 The setting angles
The position of the tool-in-hand reference system of planes defined by Xf, Yf,Zf, with respect to the machine reference system of planes defined by Xm, Ym, Zm is determined by three angles: the plan setting angle G, the elevation setting angle H, the roll setting angle L. The definitions of these angles are given below. The setting angles are illustrated in figures 3 a) and 3 b). It is assumed that the tool is initially in its"zero" position on the machine tool, such that the tool-in-hand reference system of planes coincides with the machine reference system of planes and the tool is in its"most natural" position on the machine tool (see 2.2). The tool is then rotated successively through the angles G, H, L, as illustrated by the graduated scales of the tool holder shown in figure 3 a). The angles G, H, L thus define the positioning of the tool-in-hand reference system of planes with respect to the machine reference system of planes.
The angles may be applied in any order; however, the following explanations of the rotations which are embodied in the definitions assume that the angles are applied in the sequence G, H, L.
3.1.1
The plan setting angle G
The angle between the assumed working plane Pf in its zero position and the assumed working plane Pf in its final position, measured in the tool reference plane Pr in its zero position.
It corresponds to a rotation around the machine setting Ym-axis. Performing this rotation causes the tool-in-hand coordinate axes to take up an intermediate position in which they are designated , Ym, . [See figures 3 a) and 3b).]
The sign convention is defined thus:
Increasing the plan setting angle G in the positive direction decreases the angle kre and increases the angle ψre.
3.1.2
The elevation setting angle H
The angle between the machine setting Ym-axis and its projection on the final position of the assumed working plane Pf of the tool. It corresponds to a rotation around the intermediate -axis.
This rotation gives the final position of the tool-in-hand Xf-axis an intermediate position of the tool-in-hand Yf-axis which is designated , and is unchanged. Thus, the tool-in-hand axes in this second intermediate position are designated Xf
Xf,,.
The sign convention is defined thus:
Increasing the elevation setting angle H in the positive direction increases the angle γpe in the positive direction.
3.1.3
The roll setting angle L
The angle between the tool reference plane Pr in its zero position and the tool reference plane Pr in its final position and measured in the assumed working plane Pf in its final position.
It corresponds to a rotation around the final tool-in-hand Xf-axis. This rotation gives the final position of the tool-in-hand axes Xf Yf,Zf in relation to the machine reference axes.
The sign convention is defined thus:
Increasing the roll setting angle L in the positive direction increases the angle αfe.
3.2 The motion angles
The position of the tool-in-use reference system of planes defined by Xfe, Yfe, Zfe with respect to the machine reference system of planes defined by Xm, Ym,Zm can be determined by three angles: the plan motion angle M, the elevation motion angle N and the roll motion angle T. An alternative method of determining the relative positions is described in 3.3. The definitions of the motion angles are given below. It should be noted that the orientation of the tool-in-use reference system of planes relative to the machine reference system of planes is determined by the direction and magnitudes of cutting speed and feed speed.
The motion angles are illustrated in figure 4. Assume a set of coordinate axes x, y, z, initially coincident with the set of the machine axes Xm , Ym, Zm and which can be made coincident with the tool-in-use axes Xfe, Yfe, Zfe by means of three Eulerian rotations.
3.2.1
Plan motion angle M
The angle between the Ym-Zm machine plane and the working plane Pfe measured in the Xm - Zm machine plane. It corresponds to the auxiliary coordinate system x, y, z being rotated through angle M about the machine setting Ym-axis into an intermediate position. The coordinate axes in this intermediate position are designated x' , Ymz' (see figure 4).
The sign convention is defined thus:
| d | is the effective diameter, in millimetres, of the workpiece at the elected point on the cutting edge; |
| f | is the feed, in millimetres per revolution. |
In roll (slab) milling and face milling, it is the sum of the roll setting angle L and the resultant cutting speed angle η (see figure 6).
In drilling, T is equal to the resultant cutting speed angle η.
3.3 Alternative method of relating the tool-in-use reference system of planes to the machine reference system of planes
If the value of the motion angles cannot be deduced easily from available workshop data (i.e. conical turning with a noncentred cutting tool) the position of the tool-in-use reference system of planes defined by Xfe, Yfe, Zfe with respect to the machine reference system of planes defined by Xm, Ym, Zm can be determined form the Xm, Ym and Zm components of the feed speed vf and cutting speed vc, which are designated:
and used to evaluate auxiliary angles as presented in 4.3.