JPH0631509A - 旋削工具 - Google Patents
旋削工具Info
- Publication number
- JPH0631509A JPH0631509A JP18973892A JP18973892A JPH0631509A JP H0631509 A JPH0631509 A JP H0631509A JP 18973892 A JP18973892 A JP 18973892A JP 18973892 A JP18973892 A JP 18973892A JP H0631509 A JPH0631509 A JP H0631509A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- holder body
- turning tool
- diaphragm
- supporting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
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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内の中空部に収容
されたウエイト１２と、ウエイト１２を支える弾性変形
可能な支持手段とから構成し、支持手段１８に張力を与
えることによってその長さまたは径を変えるようにした
ものである。支持手段に張力を与える手段として、流体
圧により変位するダイヤフラム３２、あるいは、機械的
に移動する手段を設ける。 【効果】 支持手段に張力を与えてその長さまたは径の
少なくとも一方を変えることにより、支持手段に支持さ
れたウエイトの固有振動数が変化し、この固有振動数を
適宜の値に設定し、びびりを抑制する。刃先を保護し、
深穴加工を可能とし、切削面荒さを向上、作業騒音を低
減させる。
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内の中空部に収容
されたウエイト１２と、ウエイト１２を支える弾性変形
可能な支持手段とから構成し、支持手段１８に張力を与
えることによってその長さまたは径を変えるようにした
ものである。支持手段に張力を与える手段として、流体
圧により変位するダイヤフラム３２、あるいは、機械的
に移動する手段を設ける。 【効果】 支持手段に張力を与えてその長さまたは径の
少なくとも一方を変えることにより、支持手段に支持さ
れたウエイトの固有振動数が変化し、この固有振動数を
適宜の値に設定し、びびりを抑制する。刃先を保護し、
深穴加工を可能とし、切削面荒さを向上、作業騒音を低
減させる。
Description
【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。
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５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。
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６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。
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。
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。
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弾性変形可能な
支持手段と、該支持手段を操作して形状を変化させる形
状調整手段とから構成したものである。請求項２の発明
は、請求項１において、前記形状調整手段は前記ホルダ
本体に対する支持手段の取付位置の移動によって支持手
段に引っ張り応力を生じさせる構成としたものである。
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弾性変形可能な
支持手段と、該支持手段を操作して形状を変化させる形
状調整手段とから構成したものである。請求項２の発明
は、請求項１において、前記形状調整手段は前記ホルダ
本体に対する支持手段の取付位置の移動によって支持手
段に引っ張り応力を生じさせる構成としたものである。
【０００７】請求項３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、前記中空部内に収容された流体を加圧する加圧手段
と、該加圧手段によって流体中に生じる圧力により変位
するダイヤフラムと、該ダイヤフラムと前記ウエイトと
を連結する連結部材とからなり、該連結部材は、前記ダ
イヤフラムの変位によって径および長さの少なくとも一
方が弾性変形する弾性材料により形成された構成とした
ものである。
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、前記中空部内に収容された流体を加圧する加圧手段
と、該加圧手段によって流体中に生じる圧力により変位
するダイヤフラムと、該ダイヤフラムと前記ウエイトと
を連結する連結部材とからなり、該連結部材は、前記ダ
イヤフラムの変位によって径および長さの少なくとも一
方が弾性変形する弾性材料により形成された構成とした
ものである。
【０００８】請求項４の発明は、請求項３において、前
記ダイヤフラムは、前記ウエイトから工具の先端側に離
れた位置と、前記ウエイトから工具の基端側に離れた位
置とのそれぞれに設けられ、前記連結部材は、各ダイヤ
フラムとウエイトの両端との間にそれぞれ設けられてこ
れらを互いに連結する構成としたものである。請求項５
の発明は、請求項３または４において、前記加圧手段
は、前記刃物に生じる振動を検出するセンサの検出信号
によって制御される構成としたものである。
記ダイヤフラムは、前記ウエイトから工具の先端側に離
れた位置と、前記ウエイトから工具の基端側に離れた位
置とのそれぞれに設けられ、前記連結部材は、各ダイヤ
フラムとウエイトの両端との間にそれぞれ設けられてこ
れらを互いに連結する構成としたものである。請求項５
の発明は、請求項３または４において、前記加圧手段
は、前記刃物に生じる振動を検出するセンサの検出信号
によって制御される構成としたものである。
【０００９】
【作用】支持手段の形状を変えることによりウエイトの
固有振動数を変化させることができる。また加圧手段に
よって圧力を変化させると、これにともなってダイヤフ
ラムが変位し、このダイヤフラムの変位によって連結部
材が弾性変形してウエイトの固有振動数が変化する。さ
らに、刃物に生じる振動に基づいて圧力を制御すること
により、ウエイトを強制的に振動させ、積極的に刃先の
びびり相殺することができる。
固有振動数を変化させることができる。また加圧手段に
よって圧力を変化させると、これにともなってダイヤフ
ラムが変位し、このダイヤフラムの変位によって連結部
材が弾性変形してウエイトの固有振動数が変化する。さ
らに、刃物に生じる振動に基づいて圧力を制御すること
により、ウエイトを強制的に振動させ、積極的に刃先の
びびり相殺することができる。
【００１０】
【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。
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。
【００１１】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。
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。
【００１２】上記ω1は、下記の式により与えられる。 ω1＝（Ｋ／Ｍ）1/2 Ｋ＝３Ｅ1Ｉ1／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。また上記ω2は、下記の式により与えられる。 ω2＝（ｋ／ｍ）1/2 ｋ＝３Ｅ2Ｉ2／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。
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。また上記ω2は、下記の式により与えられる。 ω2＝（ｋ／ｍ）1/2 ｋ＝３Ｅ2Ｉ2／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。
【００１３】本願は支持手段の長さＬおよび径ｄ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。
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。
【００１４】図２は本発明の一実施例を示すものであ
る。符号３０はホルダ本体１０の内部でウエイト１２を
ホルダ本体１０に接触しないように保持している支持手
段である。この支持手段３０は、ゴムなどの弾性体によ
って構成されるもので、ホルダ本体１０の内周に緊密に
嵌め込まれ（あるいは何等かの手段により固着されて）
ホルダ本体１０の軸線方向への移動が拘束された円板状
部３２・３４と、ウエイト１２を包む被覆部３６と、こ
の被覆部３６の両端を前記円板状部３２・３４に連結す
る外径ｄ1 の棒状をなす連結部３８・４０とから構成さ
れている。これら支持手段３０を構成する各部分は、ホ
ルダ本体１０と軸線を同じくして設けられている。
る。符号３０はホルダ本体１０の内部でウエイト１２を
ホルダ本体１０に接触しないように保持している支持手
段である。この支持手段３０は、ゴムなどの弾性体によ
って構成されるもので、ホルダ本体１０の内周に緊密に
嵌め込まれ（あるいは何等かの手段により固着されて）
ホルダ本体１０の軸線方向への移動が拘束された円板状
部３２・３４と、ウエイト１２を包む被覆部３６と、こ
の被覆部３６の両端を前記円板状部３２・３４に連結す
る外径ｄ1 の棒状をなす連結部３８・４０とから構成さ
れている。これら支持手段３０を構成する各部分は、ホ
ルダ本体１０と軸線を同じくして設けられている。
【００１５】また前記ホルダ本体１０には、半径方向に
向けて貫通孔４２が設けられており、この貫通孔４２
は、図示しない油圧ユニットなどの加圧手段に接続され
ている。なお、貫通孔４２に形成されためねじを利用し
て、この貫通孔４２へめくらプラグなどをねじ込み、こ
のめくらプラグを加圧手段のピストンとして利用してホ
ルダ本体内部の粘性流体を加圧するようにしてもよい。
かかる方式とすることにより、油圧ユニットのような格
別の装置を用いることなく内部の油圧を調整することが
できる。
向けて貫通孔４２が設けられており、この貫通孔４２
は、図示しない油圧ユニットなどの加圧手段に接続され
ている。なお、貫通孔４２に形成されためねじを利用し
て、この貫通孔４２へめくらプラグなどをねじ込み、こ
のめくらプラグを加圧手段のピストンとして利用してホ
ルダ本体内部の粘性流体を加圧するようにしてもよい。
かかる方式とすることにより、油圧ユニットのような格
別の装置を用いることなく内部の油圧を調整することが
できる。
【００１６】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。
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。
【００１７】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、ホルダ本体１０の内
部の圧力を調整する。すなわち、圧力が高くなると、図
２に鎖線で示すように円板部３２がヘッド４側の空間部
４４へ向かってたわみ、これにより、支持部３８・４０
に引っ張りが生じて図中鎖線で示すように弾性変形し、
その外径がｄ1からｄ2へ縮小する。このような弾性変形
により、固有振動数について前述の式におけるＬおよび
ｄが変化し、ウエイト１２の固有振動数が変化する。な
お、かかる変形が縦歪（Ｌの変化）および横歪（ｄの変
化）のいずれに対してより大きな影響を与えるかは支持
手段の材質、構造によって異なり、例えばゴムのような
材料を用いた場合には、Ｌ，ｄが共に変化し、連結部３
８・４０をコイルばねのような構造とした場合には主と
してＬが変化することとなる。
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、ホルダ本体１０の内
部の圧力を調整する。すなわち、圧力が高くなると、図
２に鎖線で示すように円板部３２がヘッド４側の空間部
４４へ向かってたわみ、これにより、支持部３８・４０
に引っ張りが生じて図中鎖線で示すように弾性変形し、
その外径がｄ1からｄ2へ縮小する。このような弾性変形
により、固有振動数について前述の式におけるＬおよび
ｄが変化し、ウエイト１２の固有振動数が変化する。な
お、かかる変形が縦歪（Ｌの変化）および横歪（ｄの変
化）のいずれに対してより大きな影響を与えるかは支持
手段の材質、構造によって異なり、例えばゴムのような
材料を用いた場合には、Ｌ，ｄが共に変化し、連結部３
８・４０をコイルばねのような構造とした場合には主と
してＬが変化することとなる。
【００１８】そして、ウエイト１２の固有振動数をびび
りの振動数に近い値に設定することにより、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
動し、切刃６の振動を打ち消される。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
がら加圧手段の加圧量を調整することによって徐々にび
びりの少ない加圧量を見つけるようにしてもよい。
りの振動数に近い値に設定することにより、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
動し、切刃６の振動を打ち消される。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
がら加圧手段の加圧量を調整することによって徐々にび
びりの少ない加圧量を見つけるようにしてもよい。
【００１９】また、ホルダ本体１０内へ圧力を加える加
圧手段の加圧量、加圧の周期などをびびりの測定値（例
えばヘッド４に加速度センサを設けることによって得る
ことができる）により制御しつつウエイト１２を強制的
にびびりと同周波数かつ逆相で駆動して制振させるよう
にしてもよい。
圧手段の加圧量、加圧の周期などをびびりの測定値（例
えばヘッド４に加速度センサを設けることによって得る
ことができる）により制御しつつウエイト１２を強制的
にびびりと同周波数かつ逆相で駆動して制振させるよう
にしてもよい。
【００２０】図３および図４は本発明の他の実施例を示
すものである。符号５０は引っ張り部材であって、この
引っ張り部材５０は、前記ホルダ本体１０にその軸線方
向に移動可能に支持された軸部５２と、この軸部５２の
一端に垂直に固定されたフランジ部５４と、このフラン
ジ部５４との間に前記円板部３４を挟持する挟持部５６
とから構成されている。前記軸部５２の他の端部には、
図４に示すような三角状の切り欠き部５８が形成されて
いる。
すものである。符号５０は引っ張り部材であって、この
引っ張り部材５０は、前記ホルダ本体１０にその軸線方
向に移動可能に支持された軸部５２と、この軸部５２の
一端に垂直に固定されたフランジ部５４と、このフラン
ジ部５４との間に前記円板部３４を挟持する挟持部５６
とから構成されている。前記軸部５２の他の端部には、
図４に示すような三角状の切り欠き部５８が形成されて
いる。
【００２１】前記ホルダ本体１０には、その直径方向へ
貫通してホルダ本体１０の軸線と交差する支持穴６０が
形成されている。この支持穴６０には、操作軸６２が回
転可能に挿入されている。操作軸６２は、前記支持穴６
０に支持された軸部６４と、この軸部６４に対してδだ
け偏心して設けられた小径部６６とから構成されてい
る。前記小径部６６は、図４に示すような角度へ回転す
ることにより切り欠き５２の内面を押圧して、軸部５２
を図３の右方へ移動させることができる。なお符号６８
は前記操作軸６２の脱落を防止する止め輪である。
貫通してホルダ本体１０の軸線と交差する支持穴６０が
形成されている。この支持穴６０には、操作軸６２が回
転可能に挿入されている。操作軸６２は、前記支持穴６
０に支持された軸部６４と、この軸部６４に対してδだ
け偏心して設けられた小径部６６とから構成されてい
る。前記小径部６６は、図４に示すような角度へ回転す
ることにより切り欠き５２の内面を押圧して、軸部５２
を図３の右方へ移動させることができる。なお符号６８
は前記操作軸６２の脱落を防止する止め輪である。
【００２２】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。
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。
【００２３】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、操作軸６２を回転さ
せる。すなわち、小径部６６が切り欠き５８を押圧し、
図３に鎖線で示すように円板部３４が図中右側へ引っ張
られ、これにより、支持部３８・４０が図中鎖線で示す
ように弾性変形し、その外径がｄ1からｄ2へ縮小して固
有振動数が上昇する。このような弾性変形により、固有
振動数について前述の式におけるＬおよびｄが変化し、
ウエイト１２の固有振動数が変化する。なお、かかる変
形が縦歪（Ｌの変化）および横歪（ｄの変化）のいずれ
に対してより大きな影響を与えるかは支持手段の材質、
構造によって異なる。また、小径部６６が切り欠き５８
から離れるにしたがって支持手段３０が復元することに
より、支持部３８・４０が短くかつ太く変形して固有振
動数が小さくなる。
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、操作軸６２を回転さ
せる。すなわち、小径部６６が切り欠き５８を押圧し、
図３に鎖線で示すように円板部３４が図中右側へ引っ張
られ、これにより、支持部３８・４０が図中鎖線で示す
ように弾性変形し、その外径がｄ1からｄ2へ縮小して固
有振動数が上昇する。このような弾性変形により、固有
振動数について前述の式におけるＬおよびｄが変化し、
ウエイト１２の固有振動数が変化する。なお、かかる変
形が縦歪（Ｌの変化）および横歪（ｄの変化）のいずれ
に対してより大きな影響を与えるかは支持手段の材質、
構造によって異なる。また、小径部６６が切り欠き５８
から離れるにしたがって支持手段３０が復元することに
より、支持部３８・４０が短くかつ太く変形して固有振
動数が小さくなる。
【００２４】そして、ウエイト１２の固有振動数をびび
りの振動数に近い値に設定することにより、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
動し、切刃６の振動が打ち消される。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
がら操作軸６２を操作して、支持部３８・４０の弾性変
形量を調整し、徐々にびびりの少ない回転角を見つける
ようにしてもよい。
りの振動数に近い値に設定することにより、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
動し、切刃６の振動が打ち消される。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
がら操作軸６２を操作して、支持部３８・４０の弾性変
形量を調整し、徐々にびびりの少ない回転角を見つける
ようにしてもよい。
【００２５】
【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
いて支持する弾性変形可能な支持手段と、該支持手段を
操作して形状を変化させる形状調整手段とから構成し、
あるいは、前記中空部内に収容された流体を加圧する加
圧手段によって流体中に生じる圧力により変位するダイ
ヤフラムと前記ウエイトとを連結部材により連結し、該
連結部材を、前記ダイヤフラムの変位によって径および
長さの少なくとも一方が弾性変形する弾性材料により形
成したものであるから、支持手段の形状を変えることに
よりウエイトの固有振動数を変化させることができる。
また加圧手段によって圧力を変化させると、これにとも
なってダイヤフラムが変位し、このダイヤフラムの変位
によって連結部材が弾性変形してウエイトの固有振動数
が変化する。
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
いて支持する弾性変形可能な支持手段と、該支持手段を
操作して形状を変化させる形状調整手段とから構成し、
あるいは、前記中空部内に収容された流体を加圧する加
圧手段によって流体中に生じる圧力により変位するダイ
ヤフラムと前記ウエイトとを連結部材により連結し、該
連結部材を、前記ダイヤフラムの変位によって径および
長さの少なくとも一方が弾性変形する弾性材料により形
成したものであるから、支持手段の形状を変えることに
よりウエイトの固有振動数を変化させることができる。
また加圧手段によって圧力を変化させると、これにとも
なってダイヤフラムが変位し、このダイヤフラムの変位
によって連結部材が弾性変形してウエイトの固有振動数
が変化する。
【００２６】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。
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。
【００２７】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。
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。
【００２８】さらに、刃物に生じる振動に基づいて圧力
を制御することにより、ウエイトを強制的に振動させ、
積極的に刃先のびびり相殺することができ、切削条件の
変化に迅速に対応して、より確実にびびりを防止するこ
とができる。
を制御することにより、ウエイトを強制的に振動させ、
積極的に刃先のびびり相殺することができ、切削条件の
変化に迅速に対応して、より確実にびびりを防止するこ
とができる。
【図１】本発明の一実施例のモデル工具の縦断面図であ
る。
る。
【図２】一実施例の工具の縦断面図である。
【図３】他の実施例の工具の縦断面図である。
【図４】図３のＩＶ―ＩＶ線に沿う矢視図である。
【図５】ボーリングバーの一従来例の縦断面図である。
【図６】ボーリングバーの他の従来例の縦断面図であ
る。
る。
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 ３０ 支持手段 ３４ 支持手段 ３６ 被覆部 ３８ 支持部 ４０ 支持部 ５０ 引っ張り部材 ５２ 軸部 ５４ 支持部材 ５８ 切り欠き部 ６０ 支持穴 ６２ 操作軸 ６４ 軸部 ６６ 小径部
Claims (5)
- 【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弾性変形可能な支持手段
と、該支持手段を操作して形状を変化させる形状調整手
段とからなることを特徴とする旋削工具。 - 【請求項２】 前記形状調整手段は前記ホルダ本体に対
する支持手段の取付位置の移動によって支持手段に引っ
張り応力を生じさせることを特徴とする請求項１の旋削
工具。 - 【請求項３】 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、前記中空部内
に収容された流体を加圧する加圧手段と、該加圧手段に
よって流体中に生じる圧力により変位するダイヤフラム
と、該ダイヤフラムと前記ウエイトとを連結する連結部
材とからなり、該連結部材は、前記ダイヤフラムの変位
によって径および長さの少なくとも一方が弾性変形する
弾性材料により形成されたことを特徴とする旋削工具。 - 【請求項４】 前記ダイヤフラムは、前記ウエイトから
工具の先端側に離れた位置と、前記ウエイトから工具の
基端側に離れた位置とのそれぞれに設けられ、前記連結
部材は、各ダイヤフラムとウエイトの両端との間にそれ
ぞれ設けられてこれらを互いに連結することを特徴とす
る請求項３の旋削工具。 - 【請求項５】 前記加圧手段は、前記刃物に生じる振動
を検出するセンサの検出信号によって制御されることを
特徴とする請求項３または４の旋削工具。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18973892A JPH0631509A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 旋削工具 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18973892A JPH0631509A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 旋削工具 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0631509A true JPH0631509A (ja) | 1994-02-08 |
Family
ID=16246355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18973892A Withdrawn JPH0631509A (ja) | 1992-07-16 | 1992-07-16 | 旋削工具 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0631509A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11506396A (ja) * | 1995-05-23 | 1999-06-08 | デザイン アンド マニュファクチュアリング ソリューションズ、インコーポレイテッド | 機械加工時の振動を抑制するための同調減衰システム |
| JP2001158378A (ja) * | 1999-11-30 | 2001-06-12 | Kubota Corp | 振動吸収体およびこれを用いたトラクタの振動吸収装置 |
| JP2003521381A (ja) * | 2000-01-20 | 2003-07-15 | ケンナメタル インコーポレイテッド | 振動を抑制する調整可能な中ぐり棒及びその方法 |
| JP2005199391A (ja) * | 2004-01-16 | 2005-07-28 | Hitachi Ltd | 防振工具ホルダ |
| JP2006305674A (ja) * | 2005-04-28 | 2006-11-09 | Hitachi Industries Co Ltd | ダンパーを備えた工具及びそれを用いた切削加工方法及び流体機械の羽根車もしくは案内羽根の製造方法 |
| JP2008057792A (ja) * | 2007-11-21 | 2008-03-13 | Tokai Rubber Ind Ltd | 筒状ダイナミックダンパ及びその製造方法 |
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| JP2014028420A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Hitachi Koki Co Ltd | 打撃工具 |
| CN103978237A (zh) * | 2014-05-28 | 2014-08-13 | 通裕重工股份有限公司 | 一种镗刀装置及台阶深孔过渡圆弧加工方法 |
| WO2019016161A1 (de) * | 2017-07-19 | 2019-01-24 | Wohlhaupter Gmbh | Dämpfungsvorrichtung und werkzeughaltevorrichtung mit einer solchen dämpfungsvorrichtung |
-
1992
- 1992-07-16 JP JP18973892A patent/JPH0631509A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11506396A (ja) * | 1995-05-23 | 1999-06-08 | デザイン アンド マニュファクチュアリング ソリューションズ、インコーポレイテッド | 機械加工時の振動を抑制するための同調減衰システム |
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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 |