JPH06226507A - ワークに筒状面を形成させる切削加工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 軸方向および周方向に所望の正確な円筒加工
面を形成させるように、切削バイトの位置調整を可能に
すること。 【構成】 切削バイト１２を取り付けたバイトホルダー
４と、それを連結する支持手段６との間に、バイトホル
ダー４を傾けるための傾斜角調整手段を設ける。切削バ
イト１２の送り量と回転角度とを検出するストローク・
回転角検出手段５６からの信号によって、常時加圧流体
が供給される圧力調節手段２０で所望する制御圧力ＰＳ
Ｔを発生させる。それを傾斜角調整手段に作用させて、
切削バイト１２を数μｍ単位で変位させる。これによ
り、ワーク１６に形成される筒状の孔１８や回転体の外
面を、精密に切削することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークに筒状面を形成
させる切削加工装置に係り、詳しくは、切削バイトによ
って、ケーシングもしくはこれに類似するワークの例え
ば内部に、軸受などのための円筒状の孔を形成する切削
加工装置であって、その切削バイトを取り付けたバイト
ホルダーとそのバイトホルダーを連結する支持手段との
間に、バイトホルダーを傾けるための傾斜角調整手段を
介在させ、その傾斜角調整手段が流体圧回路で発生され
た流体圧力に追従して作動するようになっている切削加
工作業装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばケーシングもしくはそれに類似の
加工対象物（ワーク）の中に、軸受を取り付けるための
実質的に円筒形した孔を切削する作業に使用される装置
は、例えば西ドイツ公開特許公報第３７２６２７６号に
記載されている。その装置は、回転可能でかつ半径方向
に調整可能なツールヘッドに取り付けられる切削工具を
正確に位置調整することができるようになっている。こ
のような装置では、高い寸法精度を確保するために、工
具修正システムが採用される。その修正システムによれ
ば、切削中の工具の送りを数μｍの範囲で修正すること
ができる。西ドイツ特許明細書第１６０２９６２号にも
同様の装置が記載され、そのような装置はすでに公知と
なっているが、その装置は、システム上の加工誤差を抑
制するための機能をも備えている。上記の装置において
は、ワークに対するツールの送り方向の位置が表示さ
れ、それに応じて調整装置を制御する圧力供給装置の出
口圧力が変更されるようになっている。したがって、こ
の装置によれば、作業機械もしくは工作機械のシステム
的なミスによって起こる加工誤差を減少させることがで
きる。予め設定された寸法とのずれは、誤差の大きさに
比例した空気圧力によって対応されるようになっている
が、そのためには、圧縮空気による補助エネルギが必要
となる。なお、送り経路とそれに直角な方向の切削工具
の送り量との関係が直線的である場合には、スプリング
もしくはスケールが使用され、直線的でない場合には、
圧縮空気を用いた測定ノズルでもって走査（スキャニン
グ）され、その測定ノズルにより計測するためのガイド
装置が使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公知の装置は
かなり高価なものとなるが、許容差を２０μｍないし３
０μｍ以下に抑えることができる。すなわち、例えば約
１ｍｍ口径のノズルを備える測定ノズル体を用いると、
所望する寸法と加工寸法との誤差を、その測定ノズル体
の張出し長さと加工孔径との差でもって検出することが
できる。しかし、公知のシステムでは、加工誤差を迅速
に検出して、それを適切な修正圧力に変換することがで
きない難点がある。最近、油圧制御調整システムを有す
る切削装置にも、高い加工精度が要求されるようになっ
てきている。したがって、加工孔の許容誤差を数μｍに
抑えるようにすることは珍しいことでなく、さらに、新
しい切削材料例えば超硬合金または重合結晶ダイヤモン
ドなどの使用が増大していることから、より一層高度な
切削精度もしくは加工速度が要求されるようになってき
ている。こうした事情から、ワークに円筒孔を形成する
際に、軸方向および周方向の寸法をμｍ単位の精度で仕
上げることができる精密加工装置が必要となってきてい
る。このようにして製作される精密な加工面は、機械的
応力または熱的応力などが例えば非対称的に作用する高
負荷の滑り軸受の取付面、一例を挙げれば、内燃機関の
ピストンピン孔などにおいて要求される。西ドイツ公開
特許公報第３，２４５，０５３号には、このような数値
的に正確な円筒孔をあける場合に、その軸方向および周
方向に誤差が生じないようにする手段が記載され、すで
に公知となっている。もちろん、この場合、切削工具の
位置を変更するために、相当量のエネルギが必要とされ
る。ある例では、工具保持器を磁気歪み特性の異なる二
種の材料で製作し、周波数発振器に接続された電気コイ
ルを介して工具保持器を曲げるようにしている。この場
合には、応答に時間を要する問題がある。また他の例で
は、詳しく説明しないが、チャックに掴まれたバイトホ
ルダーに不均一な質量をもたせ、それを流体軸受に軸支
させている。バイトホルダーの周囲に均等に配置した流
入開口を設け、これを介して種々の圧力レベルの流体が
供給されるようにしている。しかし、この場合、制御対
象となる質量が比較的大きいことから、費用をかけて種
々の改善を加えなければ、十分な応答性が得られないと
いう欠点がある。本発明は上記の問題に鑑みなされたも
ので、その目的は、軸方向および周方向に数値的に正確
な円筒形から極めて僅かしかずれない円筒状の孔や回転
体の外面をワークに形成するとき、数μｍの製作誤差で
もって加工することができる切削加工装置を提供するこ
とである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、切削バイト保
持手段により保持された切削バイトによって、ワークに
筒状面を形成する切削加工装置にあって、その切削バイ
トを取り付けたバイトホルダーとそのバイトホルダーを
連結する支持手段との間に、そのバイトホルダーと支持
手段との相対角度を生じさせる傾斜角調整手段が介在さ
れ、その傾斜角調整手段が、流体圧回路で発生された流
体圧力に追従して作動するようになっている切削加工作
業装置に適用される。その特徴とするところは、図１を
参照して、流体圧回路３０に、その流体源３２から常時
加圧された流体が供給される圧力調節手段２０が接続さ
れる。一方、切削バイト１２の送り量と回転角度とを検
出するストローク・回転角検出手段５６が設置される。
そして、このストローク・回転角検出手段５６からの検
出信号に基づいて、上記した傾斜角調整手段に供給され
る流体を、圧力調節手段２０によって所望の制御圧力に
変化させるようにしたことである。上記のストローク・
回転角検出手段５６から、検出された切削バイト１２の
送り量および回転角度をデジタル信号として出力させる
場合には、圧力調節手段２０の出口における制御圧力Ｐ
ＳＴを、そのストローク・回転角検出手段５６の出力信
号をもとにして制御するシステムコントローラ５０を備
えておくとよい。また、ストローク・回転角検出手段５
６における検出信号を、システムコントローラ５０にお
けるコンピュータ手段５２に予め記憶された設定値と比
較し、もくしは、直前に製作されたワーク１６における
検出寸法値と比較することによって得られる差分値をも
とにして、制御圧力ＰＳＴを発生させるようにすること
ができる。上記した圧力調節手段２０の出口における制
御圧力ＰＳＴの信号を、システムコントローラ５０へフ
ィードバックして、これによって圧力調節手段２０の圧
力発生動作を制御するようにしておく。圧力調節手段と
して、図５に示した可変絞りとして機能する溢流式弁機
構３２０を採用し、流体圧回路３０（図１参照）からの
加圧流体を上流側に配置された固定絞り３５０を介して
溢流式弁機構３２０へ供給し、この溢流式弁機構３２０
のプランジャー３３０の位置によって生じる制御圧力Ｐ
ＳＴを、ストローク・回転角検出手段５６（図１参照）
の出力信号に応じて制御することもできる。上記の溢流
式弁機構３２０の出口圧力を、電気的に制御されるプラ
ンジャー３３０の変位によって発生させるようにしてお
く。上記した圧力調節手段置２０，３２０や図３の１２
０さらには図４の２２０などの出口圧力の信号を、図１
に示したシステムコントローラ５０におけるＤ／Ａ変換
器７４，増幅器７６およびＡ／Ｄ変換器７８からなる信
号処理手段５４へフィードバックさせることができる。
圧力調節手段２０，１２０，２２０，３２０の出口圧力
を、Ａ／Ｄ変換器８２を介してシステムコントローラ５
０におけるコンピュータ手段５２へフィードバックさせ
てもよい。切削バイト保持手段２に、図７に示す回転駆
動される基部体１１０と、その基部体１１０と共に回転
し切削バイト１２を半径方向へ変位させる変位取出体１
１１とからなる傾斜角調整手段Ｂｋ１を有するようにし
ておくことができる。その傾斜角調整手段Ｂｋ１を、厚
板部１１４とこの厚板部１１４に弾性的に接続された薄
板部１１３とからなる基部体１１０と、その基部体１１
０との間に液封状態となった流体室８を形成して傾動す
ることができる変位取出体１１１とを有する圧力モータ
ＤＭ１によって構成し、その変位取出体１１１にバイト
ホルダー４が直交して強固に接続され、傾動された変位
取出体１１１の端縁変位量が切削バイト１２の半径方向
変位よりも小さくなるように、その変位取出体１１１の
長さをバイトホルダー４の長さよりも短く設定しておく
とよい。上記の圧力モータＤＭ１の流体室８を僅かな容
積としておき、その流体室８の容積よりも少ない量の加
圧流体の給排でもって、傾斜角調整手段Ｂｋ１を作動さ
せ、変位取出体１１１を傾動させることができるように
している。変位取出体１１１をそれ自体変形しない円盤
形状としおき、かつ、バイトホルダー４の中心線１１７
からずれた位置にある偏心軸１１５（図８参照）を支点
にして傾動可能にし、弾性変形すると共に耐圧壁として
機能する薄板部１１３を介して、この変位取出体１１１
を厚板部１１４と液密的に強固に接続しておく。上記の
偏心軸１１５を、バイトホルダー４の中心線１１７から
偏心した位置において、薄板部１１３と厚板部１１４と
の間に確保された不等幅な非対称リング凹部１１２によ
って形成した偏心円形部としておくとよい。

【０００５】

【作用】切削バイト１２を取り付けたバイトホルダー４
が回転され、また、円筒状の孔１８をあけるために送り
がかけられると、ストローク・回転角検出手段５６が、
ワーク１６と切削バイト保持手段２との相対的位置、す
なわち、切削バイト１２の送り量とそのときの回転角度
を逐一検出する。一方、圧力調節手段２０へは流体圧回
路３０の流体源３２から常時加圧流体が供給されおり、
その圧力調節手段２０では、その出口圧力がストローク
・回転角検出手段５６により検出された切削バイト１２
の送り量とそのときの回転角度に基づき、所望の加工寸
法を得るための制御圧力ＰＳＴが発生される。この制御
圧力ＰＳＴが傾斜角調整手段に作用すると、切削バイト
１２を保持するバイトホルダー４とそのバイトホルダー
４を弾性的に連結して支持する支持手段６との間に相対
的な角度変化が生じる。バイトホルダー４が支持手段６
に対して傾斜すれば、切削バイト１２は半径方向へ変位
する。そのバイトホルダー４の角度変化は僅かであるの
で、切削バイト１２は数μｍの範囲で変位する。すなわ
ち、切削バイト１２が１μｍないし２μｍ程度変位する
ような調整が、制御圧力ＰＳＴによって実現される。こ
の場合、加工精度はストローク・回転角検出手段５６の
動作感度によって決まるが、制御圧力ＰＳＴは僅かな時
間でもって発生される。このようにして圧力調節手段２
０で発生される制御圧力ＰＳＴが僅かなエネルギで実現
され、したがって、その制御圧力を発生させる応答性は
著しく向上する。例えば切削される孔の径が軸方向に変
化しない場合のみならず、孔の断面形状が軸方向に変化
するような場合でも、高い精度で容易に穿孔することが
できる。ストローク・回転角検出手段５６で検出された
切削バイト１２のストローク量および回転角度がデジタ
ル信号として出力され、その出力信号をもとに、システ
ムコントローラ５０が、圧力調節手段２０に所望の制御
圧力ＰＳＴを発生させるように指令信号を出力する。こ
のようなディジタル信号をもってすれば、ストローク・
回転角検出手段５６での検出精度が高くなり、また、優
れた分解能でもって演算された指令に基づき、制御圧力
ＰＳＴが発生される。したがって、加工面が軸方向に直
線的な円筒状の孔１８である場合でも、また、孔の断面
形状が例えば５００μｍ以下の範囲で変化するような孔
の場合でも、さらには回転体の外面が直線的もしくは５
００μｍ以下の範囲で半径方向に変化する形状の場合で
も、１μｍないし２μｍ以下の誤差で切削することがで
きる。ストローク・回転角検出手段５６における検出信
号は、システムコントローラ５０におけるコンピュータ
手段５２に予め記憶させた設定値と比較され、その差分
値をもとにして、圧力調節手段２０が所望の制御圧力Ｐ
ＳＴを迅速に発生させる。したがって、切削バイト１２
を保持するバイトホルダー４とそのバイトホルダー４を
弾性的に連結する支持手段６との間に、相対的な角度変
化を生じさせる傾斜角調整手段における動作の遅れが著
しく短縮される。また、ストローク・回転角検出手段５
６における検出信号を、直前に製作されたワークにおけ
る検出寸法値と比較することによって得られる差分値を
もとに、制御圧力ＰＳＴを発生させることもできる。こ
の場合も、傾斜角調整手段の動作応答が優れたものとな
る。すなわち、コンピュータ手段５２の制御は、すでに
検出されている誤差信号をもとに迅速な修正動作を行
い、短い時間で制御圧力ＰＳＴを修正する。このような
修正システムを備えておけば、システム自体の誤動作や
プログラム上のミスをチェックすることもできる。圧力
調節手段２０の出口における制御圧力ＰＳＴを検出し、
それをシステムコントローラ５０へフィードバックする
と、圧力調節手段２０で発生する制御圧力ＰＳＴは、よ
り精度の高い所望する圧力となる。圧力調節手段を溢流
式弁機構３２０としておき、流体圧回路３０からの加圧
流体を上流側に配置された固定絞り３５０を介して溢流
式弁機構３２０へ供給するようにすれば、溢流式弁機構
３２０のプランジャー３３０の位置によって生じる制御
圧力ＰＳＴを、可及的に少ない信号処理でもって、スト
ローク・回転角検出手段５６の出力信号に応じたものに
制御することができる。溢流式弁機構３２０の出口圧力
が、電気的に制御されるプランジャー３３０の変位によ
って発生される場合には、制御圧力ＰＳＴを十分に高い
応答性でもって発生させることができる。信号処理手段
５４が、Ｄ／Ａ変換器７４，増幅器７６およびＡ／Ｄ変
換器７８からなっており、圧力調節手段２０の出口圧力
信号がその信号処理手段５４へフィードバックされる
と、所望する制御圧力ＰＳＴをより確実に短時間で発生
させることができる。圧力調節手段２０の出口圧力を、
Ａ／Ｄ変換器８２を介してシステムコントローラ５０の
コンピュータ手段５２へフィードバックさせれば、発生
した出口圧力をシステムコントローラ５０によって直ち
に所望する制御圧力ＰＳＴに修正することができる。切
削バイト保持手段２に、回転駆動される基部体１１０
と、その基部体１１０と共に回転し切削バイト１２を半
径方向へ変位させる変位取出体１１１とからなる傾斜角
調整手段を形成させておくと、この切削バイト保持手段
２を工作機械の支持体に載せたり、スピンドル１３１
（図１参照）に装着して、回転駆動することができる。
傾斜角調整手段Ｂｋ１を、厚板部１１４とこの厚板部１
１４に弾性的に接続された薄板部１１３とからなる基部
体１１０と、その基部体１１０との間に液封状態となっ
た流体室８を形成して傾動することができる変位取出体
１１１とを有する圧力モータＤＭ１によって構成し、そ
の変位取出体１１１にバイトホルダー４が直交して強固
に接続され、傾動された変位取出体１１１の端縁変位量
が切削バイト１２の半径方向変位よりも小さくなるよう
に、その変位取出体１１１の長さがバイトホルダー４の
長さよりも短く設定されているので、変位取出体１１１
の傾動量が極めて僅かであっても、バイトホルダー４の
先端に装着された切削バイト１２に半径方向の所望する
量の変位を与えることができる。圧力モータＤＭ１の流
体室８は僅かな容積であり、その流体室８の容積よりも
少ない量の加圧流体の給排でもって傾斜角調整手段Ｂｋ
１を作動させるようにしているので、圧力調節手段２０
からの所定の制御圧力ＰＳＴが作用したとき、その制御
圧力に対応して傾動する変位取出体１１１は、実質的に
ヒステリシスを起こすことなく追従する極めて良好な応
答性を発揮する。その制御圧力ＰＳＴを発生させるため
に大きなエネルギも必要とされず、また、応答特性が向
上し、加工面の断面寸法が軸方向に変化する場合でも、
その加工を行うことができるようになる。上記の変位取
出体１１１はそれ自体変形しない円盤形状であり、か
つ、バイトホルダー４の中心線１１７からずれた位置に
ある偏心軸１１５を支点にして傾動可能となっている。
そして、この変位取出体１１１が、弾性変形すると共に
耐圧壁として機能する薄板部１１３を介して厚板部１１
４と液密的に強固に接続されているので、傾斜角調整手
段Ｂｋ１の固有振動数が高く維持される。それ故に、供
給される加圧流体の制御圧力の振動数よりも大きくな
り、バイトホルダー４の共振が回避され、切削加工精度
が一段と向上する。上記した偏心軸１１５が、バイトホ
ルダー４の中心線１１７から偏心した位置で、薄板部１
１３と厚板部１１４との間に確保された不等幅な非対称
リング凹部１１２によって形成される偏心円形部で構成
されていることから、流体室８に所定の制御圧力が作用
したとき、薄板部１１３の幅広側での変形が容易とな
り、切削バイト１２の確実な半径方向の変位を、剛性の
高い切削バイト保持手段２においても実現することがで
きる。

【０００６】

【発明の効果】本発明によれば、ワークと切削バイト保
持手段との相対位置が、ストローク・回転角検出手段の
検出信号をもとにした圧力調節手段の出口における制御
圧力によって調整される。この出口圧力は傾斜角調整手
段に作用して、ワークもしくは切削バイトの回転中にμ
ｍ単位の制御された送りを十分な応答性をもって実現す
ることができる。この場合、加工精度はストローク・回
転角検出手段の作動精度によって決定されるが、圧力調
節手段へは流体圧回路から加圧流体が常時供給されてお
り、圧力調節手段は極めて僅かな遅れでもってストロー
ク・回転角検出手段の出力信号に追従した制御圧力を発
生させることができる。これにより、筒状加工面の直径
が小さい場合でも、重合結晶ダイヤモンドなどの高価な
切削材料を経済的に使用できる切削速度を得ることがで
きる。圧力調節手段の制御には、大きいエネルギが必要
とされず、その意味でも、傾斜角調整手段における応答
特性を向上させることができる。もちろん、加工面の断
面寸法が軸方向に変化するような場合でも、その孔加工
が容易となる。請求項２によれば、加工精度がさらに向
上する。これは、ディジタル信号を出力するストローク
・回転角検出手段が、高い検出精度を有するだけでな
く、大きい分解能をも備えるからである。したがって、
軸方向に変化しない円筒内面または円筒外面もしくは半
径方向の寸法が例えば５００μｍを越えない範囲で変化
する凹み孔または回転体の外面などを、１μｍないし２
μｍ以下の誤差でもって切削することができる。請求項
３の形態によれば、ストローク・回転角検出手段による
検出と、これに対応する圧力調節手段による制御圧力の
発生との間の時間的遅れが著しく短縮される。この場
合、検出された誤差修正信号によりシステムコントロー
ラのプログラムが自動的かつ適切に修正され、また、そ
れを知らせることができる。したがって、システムミス
をチェックすることもできるようになる。請求項４によ
れば、圧力調節手段の出力信号をフィードバックするこ
とによって、圧力調節手段で発生される制御圧力値の精
度が向上される。請求項５および請求項６においては、
圧力調節手段の異なる構成を実現することができる。圧
力調節手段が直接的な電気制御で作動し、特に、溢流式
弁機構の構造によれば、可能な限り少ない信号変換器を
介して、ストローク・回転角検出手段の出力信号に基づ
く制御圧力を発生させることができ、それでもって十分
な応答性を得ることができる。請求項７および請求項８
によるいま一つの例では、信号の流れに関して、圧力調
節手段における選択された箇所から、システムコントロ
ーラへフィードバックすることができる。これは、制御
圧力をアナログ的にフィードバックする場合よりも、そ
の制御精度が向上する。請求項９のように、回転駆動さ
れる基部体とその基部体と共に回転する変位取出体とか
らなる傾斜角調整手段を切削バイト保持手段に設けてお
くと、その切削バイト保持手段を工作機械の支持体に搭
載したり、スピンドルに装着するなどして、回転駆動さ
せることができる。請求項１０より請求項１３までの傾
斜角調整手段によれば、切削バイトを制御圧力に応じて
実質的にヒステリシスなしで追従動作させることができ
る。この場合、傾斜角調整手段の固有振動数は明らかに
供給される制御圧力の振動数よりも大きく、共振が抑制
されて正確な切削作動が実現される。

【０００７】

【実施例】以下に、幾つかの実施例が示された略図をも
とにして、本発明を詳細に説明する。図１は、ワークに
筒状面を形成させる切削加工装置ならびにその切削中の
制御信号の流れを示す概略原理図である。図中の２は切
削バイト保持手段であり、これは、孔をあけるための切
削バイト１２を取り付けたバイトホルダー４を備え、こ
のバイトホルダー４が、詳細には図示していない平行弾
性継手機構を介して支持手段６に連結されている。その
ために、切削バイト保持手段２のケーシングには、流体
室８を形成した後述する傾斜角調整手段が、平行弾性継
手機構として内蔵されている。その傾斜角調整手段の流
体室８は、流体通路１０を介して供給される加圧流体に
よって圧力制御される。したがって、バイトホルダー４
が傾けられ、制御された圧力によって、切削バイト１２
を半径方向へ例えば約５００μｍまで変位させることが
できる。なお、傾斜角調整手段の構造は、西ドイツ特許
明細書第２，２２８，５５３号に示されているので、こ
こでは詳細に述べないが、それに代わるものが後述する
図７に記載されている。１４は主軸であり、矢印Ｘ方向
へ送りをかけるとき、図示しない駆動手段によって移動
される。１６は加工するためのワークであり、円筒状の
孔１８が精密加工によりあけられるものである。その円
筒状の孔１８には、数値上正確な所望形状から外れた寸
法的なずれが、その軸方向や周方向に生じる。軸方向の
ずれは図１に、また、周方向のずれは図２に示されるよ
うなものとなる。これらのずれは約５００μｍまで起こ
ることがあるが、その円筒状の孔１８を形成するうえで
の許容誤差を僅か数μｍに抑える必要がある。図２にお
いて一点鎖線が正確な寸法の円であり、実線はあけられ
た円筒状の孔１８を誇張して示している。その円筒状の
孔１８を正確な寸法にあけるため、以下に説明するシス
テムが、上記した傾斜角調整手段の制御に使用される。
制御圧力ＰＳＴを有する加圧流体が、ロータリジョイン
ト１９および流体通路１０を介して、支持手段６に供給
されるようになっている。その制御圧力ＰＳＴは、常時
加圧流体を供給する流体圧回路３０に接続された圧力調
節手段２０によって発生される。その流体圧回路３０は
流体源３２としてのポンプを備え、その流体源３２が逆
止弁３４を経てポンプ導管３６へ加圧流体を供給する。
流体源３２の直後にはアキュムレータ３８が設けられ、
ポンプ導管３６における圧力の脈動が抑制される。な
お、流体源３２からの加圧流体の圧力を調整する圧力制
御弁４０が、タンク４４への戻り導管４２との間に接続
されている。上記の圧力調節手段２０は電気的に制御さ
れる多方向圧力弁であり、ソレノイド２２に印加される
電流値の大小によって、制御圧力導管２１に与える制御
圧力ＰＳＴを調整するものである。なお、その電気信号
は、次に述べるシステムコントローラ５０からの出力信
号であって、信号線５８を介して伝達される。システム
コントローラ５０は、コンピュータ手段５２，信号処理
手段５４，ストローク・回転角検出手段５６を有し、上
記した信号線５８で伝達される出力信号は、次のように
して発生される。ワーク１６に対する切削バイト１２の
送り方向Ｘと周方向Θ（図２参照）の相対位置は、主軸
１４の外面に付設された直線状のガラススケール６２を
介して、および、支持手段６の外面に突設されたディス
ク６４を介して検出するストローク・回転角検出手段５
６によって常時検出される。ディスク６４の主軸１４に
対する回転角度は、主軸１４の内面に略図的に示した写
真走査手段６６によって読み取られる。そして、切削バ
イト１２の送り量と回転角度の検出信号は、Ａ／Ｄ変換
器６８，７０を介してデジタル信号化され、多数のキー
ボードおよび画面を備えるコンピュータ手段５２に入力
されるようになっている。上記のコンピュータ手段５２
では、キーボードを用いて種々のデータが入力される
が、それによって記憶部に入力された設定寸法値と切削
バイト１２との位置や角度のずれは、バイトホルダー４
の送り量および位相の相違すなわち回転角度とを比較す
ることにより求められる。そのずれを調整するための信
号が出力されると、バイトホルダー４が後述するように
して傾動され、上記のずれが修正されるようになってい
る。コンピュータ手段５２の出力信号は、直列に接続さ
れたＤ／Ａ変換器７４，増幅器７６および加減算器７８
を有する信号処理手段５４へ入力される。Ｄ／Ａ変換器
７４はコンピュータ手段５２からのデジタル信号を印加
電流に変換し、圧力調節手段２０のソレノイド２２にお
ける励磁度が、ストローク・回転角検出手段５６からの
検出信号に基づいて決定されることになる。制御圧力Ｐ
ＳＴは、制御圧力導管２１に連なる分岐導管８０に接続
されたＡ／Ｄ変換器８２から信号処理手段５４へフィー
ドバックされる。それによって形成される閉回路によ
り、圧力調節手段２０が所望する制御圧力ＰＳＴを確実
により短時間で発生させることができる。なお、その閉
回路から分岐された導線８４がコンピュータ手段５２に
接続され、その導線８４を介した圧力信号が、コンピュ
ータ手段５２における修正動作のためのディジタル信号
としても入力される。同時に、圧力調節手段２０の誤動
作を防止するために、ソレノイド２２の動作を検出する
制御センサー８６も設けられる。この制御センサー８６
の出力信号は導線８８を介して加減算器７８にフィード
バックされ、それによって、圧力調節手段２０のスプー
ルの動きもしくはバルブ切換位置などが調整される。

【０００８】上記の説明より明らかなように、図１の原
理的回路において、ストローク・回転角検出手段５６の
各出力信号に応じた制御圧力ＰＳＴが発生される。ま
ず、コンピュータ手段５２からの送りおよび回転指令信
号Ｙを受けて主軸１４が回転駆動され、切削バイト１２
を取り付けたバイトホルダー４が回転され、かつ、送り
がかけられる。ストローク・回転角検出手段５６が、ワ
ーク１６と切削バイト保持手段２との相対的位置、すな
わち、切削バイト１２の送り量とそのときの回転角度を
逐一検出する。この検出信号は、コンピュータ手段５２
に予め記憶した設定値と比較され、その差分値をもとに
して、圧力調節手段２０のソレノイド２２の励磁度が決
定される。一方、圧力調節手段２０へは流体圧回路３０
の流体源３２から常時加圧流体が供給されており、その
圧力調節手段２０では、ソレノイド２２の励磁度に応じ
て弁開度を調整し、所望の加工寸法を得ることができる
制御圧力ＰＳＴが発生される。この制御圧力ＰＳＴは、
ロータリジョイント１９を介して、切削バイト保持手段
２における傾斜角調整手段に作用し、切削バイト１２を
保持するバイトホルダー４とそのバイトホルダー４を連
結している支持手段６との間に相対的な角度変化を生じ
させる。バイトホルダー４が支持手段６に対して傾けら
れるので、切削バイト１２が所望する半径方向へ変位す
る。そのバイトホルダー４の傾き角度は僅かであるか
ら、切削バイト１２は数μｍの範囲で変位する。すなわ
ち、切削バイト１２が１μｍないし２μｍ程度に変位す
るような調整が、制御圧力ＰＳＴによって実現される。
加工精度はストローク・回転角検出手段５６の動作感度
によって決まるが、その制御圧力ＰＳＴは極めて僅かな
時間で発生される。後述するが、傾斜角調整手段の流体
室８は僅かな容積とされていることから、流体室８内の
流体が流体圧回路３０ならびに圧力調節手段２０によっ
て圧力変化を敏感に受けることができ、その傾斜角調整
手段の優れた応答性が発揮される。このようにして、圧
力調節手段２０で発生される制御圧力ＰＳＴは僅かなエ
ネルギで実現されることから、制御圧力を発生させる応
答性は著しく高くなる。例えば切削する孔の径が軸方向
に一定である場合や、孔の断面形状が軸方向に変化する
ような場合でも、高い精度で容易に穿孔することができ
る。このように、傾斜角調整手段はストローク・回転角
検出手段５６の信号に感度よく追従して動作することか
ら、ワーク１６に円筒状の孔１８を加工する際、その孔
の非円性や半径方向の長さを修正することもできる。ち
なみに、ストローク・回転角検出手段５６では、検出さ
れた切削バイト１２の送り量および回転角度をデジタル
信号として出力し、圧力調節手段２０の出口における制
御圧力ＰＳＴを、そのストローク・回転角検出手段５６
の出力信号をもとにして制御するようにしている。上記
したシステムコントローラがアナログ処理する場合に
は、ストローク・回転角検出手段５６の検出信号をアナ
ログ信号としておいてもよいが、デジタル信号化して出
力させるようにしておくと、ストローク・回転角検出手
段５６での検出精度が高くなり、また優れた分解能でも
って演算され、その指令に基づいて、制御圧力ＰＳＴを
発生させることができる。これによって、切削加工面が
上記した軸方向に直線的な円筒状の孔である場合でも、
また、孔の断面形状が例えば５００μｍ以下の範囲で変
化する場合でも、さらには、回転体の外面を直線的もし
くは５００μｍ以下の範囲で変化する形状に切削する場
合でも、１μｍないし２μｍ以下の誤差でもって加工す
ることができる。なお、ストローク・回転角検出手段５
６で切削バイト１２の送り量のみならず回転角度をも検
出するようにしているが、バイトホルダー４を回転させ
ることなくワーク１６を回転させて切削する場合には、
上記の送り量のみを検出すればよい。この場合に、ワー
ク１６の回転角度を検出する必要があれば、ワーク１６
を回転させる装置にその検出手段を別途設置しておけば
よい。このようにして、ワーク１６の回転角度を検出す
るような場合には、孔の内面や回転体の外面を切削する
うえで、切削バイト１２の半径方向の距離を所望する回
転角度となった時点で変更すれば、その断面を任意の形
状に切削することができる。ところで、同一の加工を次
々と行う場合には、直前に製作されたワークのストロー
ク・回転角検出手段５６による検出値をコンピュータ手
段５２に記憶させておくとよい。この場合には、ストロ
ーク・回転角検出手段５６の検出信号がその記憶値とな
るまでの制御圧力を発生させる。このようにすれば傾動
調整手段の応答を迅速なものとすることができる。そし
て、コンピュータ手段５２は、すでに検出されている誤
差信号をもとに迅速な修正動作を行い、短い時間で制御
圧力ＰＳＴを補正する。なお、このような修正システム
を備えておけば、システムコントローラ５０のプログラ
ムが自動的かつ適切に修正され、また、それを知らせて
システム自体の誤動作やプログラム上のミスをチェック
することもできる。上記において、圧力調節手段２０の
出口における制御圧力が検出され、その検出信号が、Ａ
／Ｄ変換されてシステムコントローラ５０の信号処理手
段５４やコンピュータ手段５２へフィードバックされて
いる。信号処理手段５４へのフィードバックによって所
望する制御圧力ＰＳＴの発生が短時間に実現され、コン
ピュータ手段５２へのフィードバックにより、発生した
出口圧力が、システムコントローラ５０によって、直ち
に所望する制御圧力ＰＳＴに修正される。そのシステム
コントローラ５０へのフィードバックとして、ソレノイ
ド２２に付設された制御センサー８６の検出値を信号処
理手段５４へ入力する場合には、上記した圧力信号をフ
ィードバックさせるときに比べて、より迅速に所望する
制御圧力ＰＳＴを発生させる状態とすることができる。
ちなみに、切削バイト保持手段２は、後述するように、
回転駆動可能な基部体１１０（図７参照）と、その基部
体１１０と共に回転し切削バイト１２を半径方向へ変位
させる変位取出体１１１とからなる傾斜角調整手段Ｂｋ
１を有する構成となっているので、この切削バイト保持
手段２を、図１に示したように主軸１４内のスピンドル
１３１に取り付けたり、図示しないが、工作機械の別途
設けられた支持体の上に搭載したりすることができる。
したがって、その切削バイト保持手段２を回転駆動させ
ることができ、上記した制御に基づく動作を行わせるこ
とができるようになる。切削加工精度はストローク・回
転角検出手段５６の検出精度によって決まることになる
が、圧力調節手段２０へは常時加圧流体が流体圧回路３
０から供給されていることから、圧力調節手段２０は僅
かな時間的遅れでもって、ストローク・回転角検出手段
５６の出力信号に応じた制御圧力ＰＳＴを発生させる。
これによって、傾斜角調整手段Ｂｋ１は約５０Ｈｚない
し８０Ｈｚ程度の圧力振動数でもって制御され、円筒状
の孔１８の直径が小さい場合でも、超硬合金や重合結晶
ダイヤモンドなどの新しい切削材料を経済的に使用する
ことができる切削速度が実現される。また、傾斜角調整
手段の流体室８は僅かな容積であり、その内部の流体が
流体室８の容積よりも少ない量の加圧流体の給排でもっ
て傾斜角調整手段を作動させ、したがって、圧力調節手
段２０における制御圧力ＰＳＴの発生のために大きなエ
ネルギが必要とされず、その意味でも、傾斜角調整手段
における応答特性を向上させることができる。もちろ
ん、加工面の断面寸法が軸方向に変化する場合でも、そ
の加工を行うことができるようになる。

【０００９】図３は異なる圧力調節手段１２０の例であ
り、その他の構成は図１の場合と同じである。この例の
圧力調節手段１２０には公知の４ポート３位置サーボ弁
が採用されている。このサーボ弁１２０は、ポンプ導管
３６のための接続ポート，制御圧力導管１２１のための
第一ポート，戻り流体のための第二ポート１２４および
タンク接続ポート１２６を備える。ソレノイド２２は信
号線５８に接続され、サーボ弁１２０のピストンバルブ
を変位させる。後述する図７の傾斜角調整手段Ｂｋ１は
単動シリンダ型であるが、複動シリンダ型のように二つ
の反対に作用する流体室を有するものであるとき、詳し
く説明しないが、このサーボ弁１２０によって、バイト
ホルダー４を傾動させるときの調整速度を信号線５８の
中の信号の大きさによって変化させることができる。

【００１０】図４はさらに異なる圧力調節手段２２０の
例で、信号線５８を介して制御圧力導管２２１の出口圧
力を変化させるために圧力調節弁が採用されている。そ
の出口圧力ＰＳＴは、制御導管２２２を介して、調整さ
れた制御圧力に対抗してピストン背面に作用する。その
調整された制御圧力は、信号線５８に接続されたソレノ
イド２２８の励磁によって発生されるものであり、その
他の構成は、図１の場合と同じである。制御圧力ＰＳＴ
が信号線５８を介して予め与えられた値に到達したと
き、ピストンの背面に作用する出口圧力とバランスし
て、圧力調節手段２２０内のピストンが、図示しないス
プリングなどで矢印のように移動され、ポンプ導管３６
から制御圧力導管２２１に流れる加圧流体の流量を減少
させ、遂には、弁口を遮断する。このようにして、信号
線５８における信号レベルに対して、予め決定された制
御圧力ＰＳＴが発生される。

【００１１】図５および図６は切削加工装置の第二の例
であり、極めて概略的に示されている。この例では、圧
力調節手段３２０における信号の変換のみに説明をとど
めることにする。しかし、後述するプランジャーの位置
によって生じる制御圧力が、ストローク・回転角検出手
段の出力信号に応じたものとなるように調整されること
は、前述の例と同じである。圧力調節手段３２０は、前
の例と同様に流体圧回路に接続されており、ロータリジ
ョイント１９へ加圧流体を供給する。ストローク・回転
角検出手段やコンピュータ手段の図示は、省略されてい
る。圧力調節手段３２０からシステムコントローラへの
フィードバックも図１の場合と同様であり、それらの記
載も省かれている。この例は、圧力調節手段３２０とし
て溢流式弁機構を採用したもので、この溢流式弁機構
が、信号処理手段３２４に接続された信号線３２２を介
して制御信号を受けるようになっている。流体源３２６
は絞られた供給導管３２８へ加圧流体を供給し、制御圧
力導管３２１に制御圧力ＰＳＴを発生させるための供給
圧力ＰＶを減少させるのは、溢流式弁機構３２０内のプ
ランジャー３３０の作動でもって行われる。このプラン
ジャー３３０は、その前面３３５でもって制御圧力室３
５２を画成し、後端がケーシング３３８から突出されて
いる。端部フランジ３３２とケーシング３３８との間に
は圧縮スプリング３３６が介在され、プランジャー３３
０を常時左方へ付勢している。信号線３２２からの信号
を受けたソレノイド３３４によって発生する力は、圧縮
スプリング３３６の力とは反対方向へ作用する。それ故
に、ソレノイド３３４の励磁度を変えれば、ケーシング
３３８に挿入されかつタンク３４４に通じる短管３４０
の内部開口とプランジャー３３０との距離が、無段階に
変化させられるようになっている。制御圧力室３５２へ
は、上流側に配置された固定絞り３５０を介して加圧流
体が供給される。それ故に、動作上の関係が適当にバラ
ンスしたとき、可変絞りとして機能するプランジャー３
３０と短管３４０との距離と、制御圧力室３５２の圧力
との間には、ほぼ直線的な関係が成立する。したがっ
て、信号線３２２の信号レベルの変化によって絞り程度
が変更され、制御圧力ＰＳＴまで速やかに変化させるこ
とができる。所望する制御圧力ＰＳＴは、プランジャー
３３０の変位による前面３３５の位置によって決まるか
らである。それ故に、プランジャー３３０は制御圧力を
自己調圧する機能を備え、また、その圧力を間接的に測
定する機能をも有する。このように、溢流式弁機構３２
０におけるプランジャー３３０の動作を考慮すると、制
御圧力ＰＳＴを得るためのフィードバックは頻繁に必要
とされず、電気的な制御信号のやりとりが少なくなり、
ストローク・回転角検出手段５６の検出信号に応じた制
御圧力ＰＳＴを発生させる際の応答性が向上する。すな
わち、溢流式弁機構３２０のプランジャー３３０の位置
により決まる制御圧力ＰＳＴを、可能な限り少ない信号
処理でもって、ストローク・回転角検出手段５６の出力
信号に応じたものに制御することができ、それでもって
十分な応答性を得ることができる。なお、信号線３２２
における制御電流が増加してプランジャー３３０が右方
向へ移動すれば、前面３３５と短管３４０との間の絞り
面積は減少する。これによって、次に述べる圧力モータ
に接続された制御圧力導管３２１中の制御圧力を増大さ
せることができる。

【００１２】図７から図９までに、流体圧回路で発生さ
れた流体圧力に追従して、バイトホルダー４を傾けるた
めの傾斜角調整手段Ｂｋ１の一例を示す。この傾斜角調
整手段Ｂｋ１としての圧力モータＤＭ１は、圧力調節手
段の出口における制御圧力ＰＳＴを、切削バイト１２の
半径方向変位量に時間遅れなく変換するものである。図
中の基部体１１０は前記した支持手段６を構成し、動力
を取り出すかのように機能する円盤形状の変位取出体１
１１は、バイトホルダー４に直交して強固に取り付けら
れる。その基部体１１０は円形断面の平坦な回転駆動部
分であって、ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線で切断された領域に
おけるリング凹部１１２によって、二つの部分すなわち
薄板部１１３と厚板部１１４とに分割されている。これ
ら両板部１１３，１１４は、後述する傾動のための支点
として機能する偏心軸である偏心円形部１１５（図８参
照）によって、接続されている。不等幅な非対称リング
凹部１１２によって基部体１１０の上部位に形成された
薄板部１１３は、刈り込み鎌が閉じたような形状をして
おり（図９参照）、下方の厚板部１１４に対して弾性的
に接続された恰好となっている。そして、弾性変形する
薄板部１１３は、圧力モータＤＭ１のための耐圧壁とし
ても機能する。図８に示すように、刈り込み鎌の幅が幅
広い部分は右にあり、幅の狭い部分は左にある。図７に
示すように、薄板部１１３は、厚板部１１４とは反対の
側に、シリンダ状突起１１６を備える。このシリンダ状
突起１１６は、バイトホルダー４の中心線１１７と同心
状に設けられ、圧力モータＤＭ１の一部分を構成する。
なお、基部体１１０は、以下において説明する圧力モー
タＤＭ１の固定用ベースとしても機能する。変位取出体
１１１は、その中心に設けられたバイトホルダー４を保
持するごとく一体となっており、また、そのバイトホル
ダー４の反対側の中心部位に、ピストン状突起１２３を
備える。このピストン状突起１２３は、上記したシリン
ダ状突起１１６に嵌着されている。変位取出体１１１
は、ねじ１２５と、シリンダ状突起１１６およびピスト
ン状突起１２３との間に設けられたＯリング１２７とに
より、基部体１１０に対して強固に液密的に接続されて
いる。ピストン状突起１２３とシリンダ状突起１１６と
の間には流体室８が画成される。その高さは、内部の流
体が圧縮されるなどして所望外の作用を生じさせないた
めに、できるだけ小さく選定される。このように、圧力
モータＤＭ１の流体室８の容積は小さいが、変位取出体
１１１を傾けるために供給される加圧流体の体積は、そ
の容積よりも少ない。なお、シリンダ状突起１１６およ
びピストン状突起１２３は、圧力モータＤＭ１を構成す
るが、この場合、基部体１１０の薄板部１１３は、上記
したように、圧力モータＤＭ１の変位取出体１１１とね
じ１２５とによって強固に固定されている。その基部体
１１０は、その外縁近傍に、基部体１１０をスピンドル
１３１（図１参照）に固定するための孔１２８および位
置決め用フランジ面１２９を備えている。なお、この基
部体１１０には、平坦な円板形した流体室８の中心に開
口する流体供給孔１３０が、図１に示した流体通路１０
に連なるように設けられている。圧力モータＤＭ１の変
位取出体１１１は、圧力変化に際して固定用べースであ
る基部体１１０に対して傾動する。固定用ベース１１０
と変位取出体１１１とは流体室８を画成しており、その
流体室８は流体供給孔１３０に通じている。流体室８に
は、変位取出体１１１の傾きにもかかわらず液封状態を
維持するためのＯリング１２７が設けられていること
は、上で述べた通りである。すなわち、傾斜角調整手段
Ｂｋ１は、厚板部１１４とこの厚板部１１４に弾性的に
接続された薄板部１１３とからなる基部体１１０と、そ
の基部体１１０との間に液封状態となった流体室８を形
成して傾動することができる変位取出体１１１とを有す
る圧力モータＤＭ１によって構成される。その変位取出
体１１１にバイトホルダー４が直交して強固に接続さ
れ、傾動された変位取出体１１１の端縁変位量が切削バ
イト１２の半径方向変位よりも小さくなるように、その
変位取出体１１１の長さがバイトホルダー４の長さより
も短く設定されている。

【００１３】以上に説明した傾斜角調整手段Ｂｋ１の作
動は、以下の通りである。加圧流体の圧力が上昇すれ
ば、流体室８へ流入する流体はより一層大きい体積を占
めようとする。この場合、不等幅な非対称リング凹部１
１２によって大きく切り欠かれて変形しやすくなってい
る薄板部１１３の図９における右部分は、その左部分よ
りも大きく変形する。それ故に、変位取出体１１１は、
圧力モータＤＭ１の中心線１１７に対して偏心している
偏心軸１１５を支点にして、図７で言えば時計方向へ少
し傾動する。これによってバイトホルダー４が傾斜し、
切削バイト１２が半径方向へ変位する。加圧流体の圧力
が初期圧力に戻れば、薄板部１１３はそれ自体の弾力で
もってその初期位置へ復帰し、バイトホルダー４も同様
に初期位置へ戻る。この傾斜角調整手段Ｂｋ１の剛性
は、その構成部分とりわけ薄板部１１３の寸法にかかっ
ている。上記から分かるように、圧力モータＤＭ１の変
位取出体１１１の端縁における変位量は僅かであるが、
傾斜したバイトホルダー４の先端に取り付けられた切削
バイト１２の半径方向の変位は、それより大きくなる。
その際、流体室８が僅かな容積でありかつ供給される流
体の体積も極めて少ないので、制御圧力に対応して傾動
する変位取出体１１１は、実質的にヒステリシスを起こ
すことなく追従動作する極めて良好な応答特性が発揮さ
れる。上記の変位取出体１１１はそれ自体変形しない円
盤形状であり、かつ、バイトホルダー４の中心線１１７
からずれた位置にある偏心軸１１５を支点にして傾動可
能となっている。この変位取出体１１１が、弾性変形す
ると共に耐圧壁として機能する薄板部１１３を介して厚
板部１１４と液密的に強固に接続されているので、傾斜
角調整手段Ｂｋ１の固有振動数が高く維持される。これ
は、圧力モータが、切削バイト１２の送りに際して平行
弾性継手機構となっているからであり、中心線１１７に
対して平行に変位するバイトホルダーを有する例えば西
ドイツ特許明細書２，０３４，６０１Ａ２に記載の装置
における固有振動数よりも大きくなり、それ故に、傾斜
角調整手段Ｂｋ１の固有振動数が供給される加圧流体の
制御圧力の振動数よりも大きく、バイトホルダー４の共
振が回避され、切削加工精度は一段と向上する。

【００１４】ちなみに、以上説明したバイトホルダー４
と変位取出体１１１との強固な接続の代わりに、公知の
構造を備える工具交換システムによって、バイトホルダ
ーを変位取出体１１１に接続することもできる。なお、
上記した実施例の大部分は、例えば人手によって設定値
を入力するプログラムを用いて、傾斜角調整手段に効果
的に作用する制御圧力ＰＳＴを与えるようにしている。
しかし、その制御圧力ＰＳＴは、直前に製作されたワー
クにおける検出寸法値と設定値との比較によって得られ
る差分値をもとに発生させるようにしてもよいことは、
すでに上で述べた。切削バイト保持手段としては、以上
に示した例と異なり、ミリングカッタ，精密ドリルおよ
びその他の刃物などのツール保持装置に適用することも
できる。本発明による切削バイト保持手段は、特に、多
軸のＣＮＣ制御を備える工作機械において有用である。
この場合、ストローク・回転角検出手段の出力信号を処
理するために、ＣＮＣ制御用コンピュータを使用するこ
とができる。また、上記したガラススケールの代わり
に、それに類似する正確な測定を可能としたストローク
・回転角検出装置を使用することもできる。これを可能
にするものとしては、電気的，光学電子的もしくは磁気
的に作用する測定システムを挙げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第一の実施例における切削加工装置
と、それに対する信号の伝達を示す原理的概略図。

【図２】 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視断面図。

【図３】 第一実施例における異なる圧力調節手段の構
成図。

【図４】 第一の実施例の他の異なる圧力調節手段の構
成図。

【図５】 本発明の第二の実施例における原理的概略
図。

【図６】 図５中の矢印ＶＩの拡大断面図。

【図７】 回転する切削バイト保持手段の部分外面を含
む断面図。

【図８】 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視断面図。

【図９】 図７のＩＸ−ＩＸ線矢視断面図。

【符号の説明】

２…切削バイト保持手段、４…バイトホルダー、６…支
持手段、８…流体室、１２…切削バイト、１６…ワー
ク、２０…圧力調節手段（多方向圧力弁）、３０…流体
圧回路、３２…流体源（ポンプ）、５０…システムコン
トローラ、５２…コンピュータ手段、５４…信号処理手
段、５６…ストローク・回転角検出手段、７４…Ｄ／Ａ
変換器、７６…増幅器、７８…加減算器、８２…Ａ／Ｄ
変換器、１１０…基部体（回転駆動部，固定用ベー
ス）、１１１…変位取出体、１１２…非対称リング凹
部、１１３…薄板部、１１４…厚板部、１１５…偏心円
形部（偏心軸）、１１７…中心線、１２０…圧力調節手
段（４ポート３位置サーボ弁）、２２０…圧力調節手段
（圧力調節弁）、３２０…圧力調節手段（溢流式弁機
構）、３２４…信号処理手段、３２６…流体源、３３０
…プランジャー、３５０…固定絞り、ＰＳＴ…制御圧
力、Ｂｋ１…傾斜角調整手段、ＤＭ１…圧力モータ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハルトムート ヒルト ドイツ連邦共和国 6240 ケーニヒシュタ イン シュタインベーク 14

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削バイト保持手段により保持された切
   削バイトによって、ワークに筒状面を形成する切削加工
   装置にあって、その切削バイトを取り付けたバイトホル
   ダーとそのバイトホルダーを連結する支持手段との間
   に、そのバイトホルダーと支持手段との相対角度を生じ
   させる傾斜角調整手段が介在され、その傾斜角調整手段
   が、流体圧回路で発生された流体圧力に追従して作動す
   るようになっている切削加工作業装置において、 前記流体圧回路には、その流体源から常時加圧された流
   体が供給される圧力調節手段が接続され、 前記切削バイトの送り量と回転角度とを検出するストロ
   ーク・回転角検出手段が設けられ、 そのストローク・回転角検出手段からの検出信号に基づ
   いて、前記傾斜角調整手段に供給される流体を、上記圧
   力調節手段によって所望の制御圧力に変化させるように
   したことを特徴とするワークに筒状面を形成させる切削
   加工装置。
2. 【請求項２】 前記ストローク・回転角検出手段は、検
   出された切削バイトの送り量および回転角度をデジタル
   信号として出力するものであり、前記圧力調節手段の出
   口における制御圧力を、そのストローク・回転角検出手
   段の出力信号をもとにして制御するシステムコントロー
   ラが備えられていることを特徴とする請求項１に記載の
   ワークに筒状面を形成させる切削加工装置。
3. 【請求項３】 前記ストローク・回転角検出手段におけ
   る検出信号は、前記システムコントローラにおけるコン
   ピュータ手段に予め記憶された設定値と比較され、もく
   しは直前に製作されたワークにおける検出寸法値と比較
   されることによって得られる差分値をもとにして、前記
   制御圧力を発生させるようにしたことを特徴とする請求
   項１もしくは請求項２に記載のワークに筒状面を形成さ
   せる切削加工装置。
4. 【請求項４】 前記圧力調節手段の出口における制御圧
   力の信号が、前記システムコントローラへフィードバッ
   クされ、これによって圧力調節手段の圧力発生動作が制
   御されるようになっていることを特徴とする請求項１か
   ら請求項３のいずれかに記載のワークに筒状面を形成さ
   せる切削加工装置。
5. 【請求項５】 前記圧力調節手段は可変絞りとして機能
   する溢流式弁機構であり、上記流体圧回路からの加圧流
   体は上流側に配置された固定絞りを介して溢流式弁機構
   へ供給され、この溢流式弁機構のプランジャーの位置に
   よって生じる制御圧力が、ストローク・回転角検出手段
   の出力信号に応じて制御されるようになっていることを
   特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載のワ
   ークに筒状面を形成させる切削加工装置。
6. 【請求項６】 前記溢流式弁機構の出口圧力が、電気的
   に制御されるプランジャーの変位によって発生されるこ
   とを特徴とする請求項５に記載のワークに筒状面を形成
   させる切削加工装置。
7. 【請求項７】 前記圧力調節手段の出口圧力の信号は、
   前記システムコントローラにおけるＤ／Ａ変換器，増幅
   器およびＡ／Ｄ変換器からなる信号処理手段へフィード
   バックされることを特徴とする請求項４から請求項６の
   いずれかに記載のワークに筒状面を形成させる切削加工
   装置。
8. 【請求項８】 前記圧力調節手段の出口圧力が、Ａ／Ｄ
   変換器を介して前記システムコントローラにおけるコン
   ピュータ手段へフィードバックされることを特徴とする
   請求項７に記載のワークに筒状面を形成させる切削加工
   装置。
9. 【請求項９】 前記切削バイト保持手段は、回転駆動さ
   れる基部体と、その基部体と共に回転し前記切削バイト
   を半径方向へ変位させる変位取出体とからなる傾斜角調
   整手段を有することを特徴とする請求項１から請求項８
   のいずれかに記載のワークに筒状面を形成させる切削加
   工装置。
10. 【請求項１０】 前記傾斜角調整手段は、厚板部とこの
    厚板部に弾性的に接続された薄板部とからなる基部体
    と、その基部体との間に液封状態となった流体室を形成
    して傾動することができる変位取出体とを有する圧力モ
    ータによって構成され、その変位取出体にバイトホルダ
    ーが直交して強固に接続され、傾動した変位取出体の端
    縁変位量が切削バイトの半径方向変位よりも小さくなる
    ように、その変位取出体の長さがバイトホルダーの長さ
    よりも短く設定されていることを特徴とする請求項１か
    ら請求項９のいずれかに記載のワークに筒状面を形成さ
    せる切削加工装置。
11. 【請求項１１】 前記圧力モータの流体室は僅かな容積
    であって、その流体室の容積よりも少ない量の加圧流体
    の給排でもって前記傾斜角調整手段を作動させ、前記変
    位取出体を傾動させることができるようにしたことを特
    徴とする請求項１０に記載のワークに筒状面を形成させ
    る切削加工装置。
12. 【請求項１２】 前記変位取出体はそれ自体変形しない
    円盤形状であり、かつ、前記バイトホルダーの中心線か
    らずれた位置にある偏心軸を支点にして傾動可能であ
    り、弾性変形すると共に耐圧壁として機能する薄板部を
    介して、前記変位取出体が前記厚板部と液密的に強固に
    接続されていることを特徴とする請求項１０または請求
    項１１に記載のワークに筒状面を形成させる切削加工装
    置。
13. 【請求項１３】 上記偏心軸は、前記バイトホルダーの
    中心線から偏心した位置で、前記薄板部と厚板部との間
    に確保された不等幅な非対称リング凹部１１２によって
    形成される偏心円形部で構成されていることを特徴とす
    る請求項１２に記載のワークに筒状面を形成させる切削
    加工装置。