JPH0623605A - 旋削工具 - Google Patents

旋削工具

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Publication number
JPH0623605A
JPH0623605A JP18014992A JP18014992A JPH0623605A JP H0623605 A JPH0623605 A JP H0623605A JP 18014992 A JP18014992 A JP 18014992A JP 18014992 A JP18014992 A JP 18014992A JP H0623605 A JPH0623605 A JP H0623605A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
main body
holder
support means
holder main
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP18014992A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsumi Haga
克己 芳賀
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
Priority to JP18014992A priority Critical patent/JPH0623605A/ja
Publication of JPH0623605A publication Critical patent/JPH0623605A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2250/00Compensating adverse effects during milling
    • B23C2250/16Damping vibrations

Landscapes

  • Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 旋削工具、特にボーリングバーにおける切削
時のびびり振動を防止することにより、深穴の加工を可
能とし、かつ刃先寿命の延長を図る。 【構成】 旋削工具のホルダ本体10内に設けられた中
空部に収容されたウエイト12と、ウエイト12をホル
ダ本体10に支持する支持手段18と、支持手段18の
長さ方向に沿って配置された複数の拘束手段36とを設
ける。拘束手段36を支持手段18に接近する方向ある
いは離れる方向へ移動可能に設ける。 【効果】 拘束手段により支持手段を必要な位置で拘束
することにより、ウエイトの振子状の運動における固有
振動数を調整することができる。びびりの抑制により、
刃先の保護するとともに、深穴加工を可能とし、さらに
は、切削面荒さの向上、作業騒音の低減の効果を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は旋削工具にかかり、特
に、ホルダ本体のびびり振動の抑制を図った工具に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】図4はシリンダボアの切削などに用いら
れるボーリングバーと呼ばれる旋削工具の一従来例を示
すものである。このボーリングバーは、工作機械のチャ
ックなどに取り付けられるホルダ本体2と、このホルダ
本体2の先端に設けられたヘッド4とから構成され、こ
のヘッド4の先端にスローアウエイチップなどの切刃6
が設けられている。前記ホルダ本体2はたわみやびびり
を防止すべく剛性の高い超硬合金により形成され、一
方、前記ヘッド4は、加工性を考慮して鋼などの材料に
より形成されている。
【0003】図5はボーリングバーの他の従来例を示す
ものである。このボーリングバーのホルダ本体10は中
空状に形成されており、その内部には、グリスや油など
が充填されるとともに、これらに支持されてウエイト1
2が収容されている。このボーリングバーにあっては、
ウエイト12の慣性力によってホルダ本体10の振動を
打ち消すことにより、制振効果を得るようになってい
る。また前記ウエイト12の移動は、グリスなどの充填
物14によって制動されるようになっている。なお前記
ヘッド10はホルダ本体10に着脱可能に取付られてお
り、その嵌合面には、シール16が介在して前記充填物
14の漏れを防止するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記一従
来例の工具にあっては、ホルダ本体の素材である超硬合
金が高価でかつ加工性がわるいという問題ある。また、
いかに超硬合金の剛性が高いとは云え、特定の固有振動
数を持つことが避けられず、切削条件によっては、十分
なびびり抑制効果が得られないという問題がある。
【0005】また他の従来例の工具にあっても、ウエイ
ト12の制振効果は特定振動数の範囲でしか有効でな
く、この場合も、切削条件に柔軟に対応して確実に制振
効果を維持することが難しいという問題がある。したが
って、従来のいずれの工具を用いた場合であっても、深
穴加工(ホルダ本体の外径に対して一定以上の深さの穴
の内面加工)を能率良く行うことが難しいという問題が
ある。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、種々
の切削条件に応じて最適な制振効果を発揮することので
きる旋削工具を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、請求項1の発明は、刃物が取り付けられるヘッド
と、工作機械に支持されるホルダ本体とから構成された
旋削工具において、前記ホルダ本体内に設けられた中空
部と、該中空部に収容されたウエイトと、該ウエイトと
前記ホルダ本体との間に設けられてウエイトをホルダ本
体の内面に対して間隔をおいて支持する支持手段と、該
支持手段の長さ方向に沿って配置された複数の拘束手段
とからなり、該複数の拘束手段は、前記支持手段に接近
する方向および離れる方向へ移動可能に前記ホルダ本体
に支持された構成としたものである。請求項2の発明
は、請求項1において、前記拘束手段は、前記ホルダ本
体を貫通して設けられ、一端がホルダ本体の外周側に臨
み、他端が前記支持手段と交差する方向へ向けられた構
成としたものである。請求項3の発明は、請求項1にお
いて、前記支持手段は、前記ホルダ本体と軸線を同じく
して設けられ、前記拘束手段は、前記支持手段の軸線と
交差する方向に向けて前記ホルダ本体にねじ込まれたボ
ルトである構成としたものである。
【0007】
【作用】上記構成によれば、複数の拘束手段を操作する
ことにより、ウエイトの支持位置が変更され、ウエイト
の固有振動周期が変更される。したがって、ウエイトが
ホルダと逆相で振動することにより、びびりが相殺され
る。また、拘束手段として、ボルトを用いその端部がホ
ルダ本体の外側に臨んでいるので、ホルダの外側より容
易に任意の拘束手段を操作することができる。
【0008】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。なお、図中従来例と共通の部分には同一符号を付
し、説明を簡略化する。まず、図1に示すモデル工具に
より、ウエイト12による制振作用の原理を説明する。
図1では、ウエイト12の中心に穴16が形成されてお
り、この穴16には、ウエイト12をホルダ本体10に
支持させるための支持手段18が挿入されて、その先端
が固定点20(図示の場合、ウエイトの重心に設定され
ている)においてウエイト12に固定されている。前記
支持手段18は、ウエイト12に作用する加速度によっ
て変形する弾性体であって、その他端はヘッド4に固定
されている。なお符号22はホルダ本体10内へ封入さ
れた粘性流体、符号24はヘッド4とホルダ本体10と
の間をシールして前記粘流体の漏洩を防止するシール材
である。
【0009】上記モデル工具にあっては、ホルダ本体1
0の固有振動数ω1と、制振作用を行うウエイト12の
固有振動数ω2とを一致させ、ウエイト12をホルダ本
体10と逆相で振動させることによりホルダ本体10を
制振することができる。
【0010】上記ω1は、下記の式により与えられる。 ω1=(K/M)1/2 K=3E11/L3=3E1πD4/64L3 ただし、E1はホルダ本体10のヤング率、D1はホルダ
本体10の外径、Mはホルダ本体10の重量、Kはホル
ダ本体10のばね定数である。したがって、I1は中実
と仮定した場合のホルダ本体10の断面二次モーメント
となる。なお、ホルダ本体10は実際には中空部と中実
部とから構成されるが、ここでは簡単のためにこれを中
実として仮定する。また上記ω2は、下記の式により与
えられる。 ω2=(k/m)1/2 k=3E22/L1 3=3E2πd4/64L1 3 ただし、E2は支持手段16のヤング率、d2は支持手段
18の外径、mはウエイト12の重量である。したがっ
て、I2は支持手段18の断面二次モーメントとなる。
【0011】本願は支持手段の長さLを調整することに
よりウエイト12の固有振動数ω2をホルダ本体10の
固有振動数にできるだけ近い値に設定することによって
制振作用を行うものである。
【0012】図2および図3は本発明の一実施例を示す
ものである。符号32〜36は、拘束手段としてのボル
トである。これらのボルト32〜36は、いずれも、基
端部に操作穴(例えば六角穴)38が形成され、先端に
突起40が形成されている。
【0013】前記拘束手段32〜36は、前記ホルダ本
体10に半径方向に向けてねじ込まれている。また、拘
束手段32〜36は、前記支持手段18の軸線方向に互
いに間隔をおいて配置されるとともに、それぞれ、支持
手段18を挟んで対向して、一対が一直線となるように
配置されている。
【0014】なお、図2の実施例では、前記支持手段1
8の両端にそれぞれねじ部が設けられていて、一方のね
じ部はヘッド4へ、他方のねじ部はウエイト12へそれ
ぞれねじ込まれている。
【0015】また前記支持手段18の基端部、各拘束手
段32〜36とウエイト12との距離は、図示のよう
に、それぞれL0,L1,L2,L3に設定されている。
【0016】なお、前記ホルダ本体10の内部には、従
来例と同様に、シリコンオイルなどの粘性流体22が収
容されていて、ウエイト12の振動に対するダンピング
機能を果たすようになっている。なお符号24はヘッド
4とホルダ本体10との間をシールして粘性流体22の
漏洩を防止するためのシール材である。
【0017】次いで本発明のボーリングバーの作用を説
明する。前記ボーリングバーは、シリンダーボア内周な
どの切削に用いられる。かかる切削において、過去のデ
ータなどを利用して、あるいは試験切削を行うことによ
って予めびびりの周波数を求めておく。
【0018】あらかじめ求めておいたびびり周波数に基
づき、ウエイト12の固有振動数を前記びびりの周波数
にできるだけ近い値に設定すべく、全ての拘束手段32
〜36を支持手段18から離すか、いずれかの一対の拘
束手段32〜36によって支持手段18を挟持する。す
なわち、全ての拘束手段32〜36が支持手段18から
離れていると、ウエイト12の振動半径がL0となり、
32,34,36を順次択一的に作動させてクランプ部
38に支持手段18の中間部を支持させることにより、
1,L2,L3となって、順次固有振動数が高くなる。
【0019】そして、びびりと同周波数かつ逆相でウエ
イト12が振子状の運動をして振動することにより、切
刃6の振動を打ち消すことができる。また、既知のデー
タなどがない場合には、作業員が試験切削を繰り返しな
がら、順次拘束手段32〜36を操作して行き、最もび
びりの少ない状態を見つけるようにしてもよい。
【0020】なお、前記拘束手段32〜36の操作は、
基端部の操作穴38に六角レンチなどの工具を挿入する
ことにより、ホルダ本体10の外から容易に行うことが
できる。また拘束手段32〜36の先端は、突起40が
設けられているので、支持手段18を確実に点接触状態
で保持して、拘束手段32〜36と支持手段18との境
界におけるびびりの発生を防止し、正確な振動数を得る
ようになっている。
【0021】なお、拘束手段32〜36の具体的構成
は、機械的に操作されて支持手段18を拘束し得るもの
であれば他の方式であってもよいのはもちろんである。
【0022】また拘束手段32〜36による拘束は、実
施例のように180°振り分け(直線的に配置して挟持
する方式)によるものでなく、例えば、120°振り分
けの配置として3方向から挟持すること、さらには、9
0°振り分けとして4方向から挟持する方式であっても
よいのはもちろんである。
【0023】さらにまた、実施例では支持手段がホルダ
本体の軸線方向へ向けて設けられているが、他の方向へ
向けることによってウエイトに他の方向への振子運動を
させるようにしてもよい。
【0024】
【発明の効果】以上の説明で明かなように、本発明は、
刃物が取り付けられるヘッドと、工作機械に支持される
ホルダ本体とから構成された旋削工具において、前記ホ
ルダ本体内に設けられた中空部と、該中空部に収容され
たウエイトと、該ウエイトと前記ホルダ本体との間に設
けられてウエイトをホルダ本体の内面に対して間隔をお
いて支持する支持手段と、該支持手段の長さ方向に沿っ
て配置された複数の拘束手段とからなり、該複数の拘束
手段は、前記支持手段に接近する方向および離れる方向
へ移動可能に前記ホルダ本体に支持された構成としたも
のであるから、複数の拘束手段を操作することにより、
ウエイトの支持位置を変更し、ウエイトの固有振動周期
がびびりの周波数に近いか、あるいは、同じに変更され
る。したがって、ウエイトは、ホルダ本体に発生するび
びりに共振してホルダ本体内で振子状に運動し、これに
よってびびりを相殺する。このようにして切削時のびび
りを効果的に抑制し、深穴加工を可能とするとともに、
刃先寿命を可及的に延長することができ、さらには、切
削面荒さの向上、加工時の騒音減少の効果を得ることが
できる。
【0025】また、拘束手段としてボルトを用い、その
端部がホルダ本体の外側に臨んでいるので、ホルダの外
側より容易に任意の拘束手段を操作することができ、し
たがって、切削状況の変化に対応してホルダ本体の固有
振動数を変更せしめて、容易に最良の制振効果を発揮さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のモデル工具の縦断面図で
ある。
【図2】第1実施例の工具の縦断面図である。
【図3】図2の工具のIII―III線に沿う矢視図で
ある。
【図4】ボーリングバーの一従来例の縦断面図である。
【図5】ボーリングバーの他の従来例の縦断面図であ
る。
【符号の説明】
4 ヘッド 6 切刃 10 ホルダ本体 12 ウエイト 18 支持手段 22 粘性流体 32 拘束手段 34 拘束手段 36 拘束手段

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 刃物が取り付けられるヘッドと、工作機
    械に支持されるホルダ本体とから構成された旋削工具に
    おいて、前記ホルダ本体内に設けられた中空部と、該中
    空部に収容されたウエイトと、該ウエイトと前記ホルダ
    本体との間に設けられてウエイトをホルダ本体の内面に
    対して間隔をおいて支持する支持手段と、該支持手段の
    長さ方向に沿って配置された複数の拘束手段とからな
    り、該複数の拘束手段は、前記支持手段に接近する方向
    および離れる方向へ移動可能に前記ホルダ本体に支持さ
    れたことを特徴とする旋削工具。
  2. 【請求項2】 前記拘束手段は、前記ホルダ本体を貫通
    して設けられ、一端がホルダ本体の外周側に臨み、他端
    が前記支持手段と交差する方向へ向けられたことを特徴
    とする請求項1の旋削工具。
  3. 【請求項3】 前記支持手段は、前記ホルダ本体と軸線
    を同じくして設けられ、前記拘束手段は、前記支持手段
    の軸線と交差する方向に向けて前記ホルダ本体にねじ込
    まれたボルトであることを特徴とする請求項2の旋削工
    具。
JP18014992A 1992-07-07 1992-07-07 旋削工具 Withdrawn JPH0623605A (ja)

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JP18014992A JPH0623605A (ja) 1992-07-07 1992-07-07 旋削工具

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JPH0623605A true JPH0623605A (ja) 1994-02-01

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ID=16078259

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JP18014992A Withdrawn JPH0623605A (ja) 1992-07-07 1992-07-07 旋削工具

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003062735A (ja) * 2001-06-13 2003-03-05 Mitsubishi Materials Corp 制振工具
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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19991005