JP2021194762A - Work machine with position correction function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、内径加工用の工具を支持し、ボーリングバーに位置補正可能に取り付けられる工具カートリッジを備える位置補正機能付き作業機械に関する。 The present invention relates to a work machine with a position correction function, which supports a tool for machining an inner diameter and includes a tool cartridge that can be attached to a boring bar so as to be position correctable.
一般的に、ツールホルダに取り付けられた道具、例えば、加工工具を介してワークに加工処理を施す種々の工作機が使用されている。その際、工作機は、通常、前記工作機の動作に連動して作業する機能及び機構を備えた作業機械に組み込まれている。 Generally, a tool attached to a tool holder, for example, various machine tools for processing a work through a machining tool are used. At that time, the machine tool is usually incorporated in a work machine having a function and a mechanism for working in conjunction with the operation of the machine tool.
例えば、エンジンブロックを構成するシリンダボアのボーリング加工では、荒工程、セミ仕上げ工程/仕上げ工程等、複数の工程が行われている。仕上げ工程(ファインボーリング)では、シリンダボアの形状精度及び面状を向上させるため、内筒径寸法をミクロンオーダで高精度に加工する必要がある。ところが、量産加工が行われる場合、加工作業の進行に伴って、ボーリング工具の刃先摩耗が進行する。従って、ミクロン単位の加工径公差を維持するため、ボーリング工具の刃先の位置を径方向にミクロン単位で補正(径拡大側)できる機能が求められている。例えば、特許文献1には、加工径の調節範囲がより大きい工具カートリッジを提供するボーリング用の工具アッセンブリが開示されている。 For example, in the boring process of the cylinder bore constituting the engine block, a plurality of processes such as a roughing process and a semi-finishing process / finishing process are performed. In the finishing process (fine boring), in order to improve the shape accuracy and surface shape of the cylinder bore, it is necessary to process the inner cylinder diameter dimension with high accuracy on the order of microns. However, when mass production processing is performed, the cutting edge wear of the boring tool progresses as the processing work progresses. Therefore, in order to maintain the machining diameter tolerance in micron units, there is a need for a function that can correct the position of the cutting edge of the boring tool in micron units (diameter expansion side) in the radial direction. For example,
この種の補正機能を有するボーリング加工装置は、通常、図13に示すように、ボーリングバー1の先端部に凹部2が形成され、前記凹部2には、工具カートリッジ3が固定ボルト4を介して取り付けられる。工具カートリッジ3の先端部には、内径加工用の刃具(加工チップ)5が設けられるとともに、前記刃具5の後方近傍には、加工径の調整用アジャストボルト6が螺合する。工具カートリッジ3の後端部には、前記工具カートリッジ3を加工軸方向(矢印L方向)に位置調整する調整ボルト7が設けられる。調整ボルト7は、例えば、多刃構造が採用される際、各刃先位置を調整するために使用される。 In a boring processing apparatus having this kind of correction function, as shown in FIG. 13, a
このような構成において、アジャストボルト6が、図示しないレンチ等を介してねじ込み方向に螺回されると、前記アジャストボルト6の先端がボーリングバー1の凹部内面である取り付け面1fを押圧する。工具カートリッジ3は、後端部側が固定ボルト4によりボーリングバー1に強固に固定されており、刃具5が設けられている先端部側は、拡径方向(図13中、矢印Ru方向)に弾性変形する。従って、刃具5は、ミクロン単位の刃先調整や刃先摩耗に対応して加工径の補正が行われる。 In such a configuration, when the
ところで、上記の工具カートリッジ3では、図14に示すように、先端部のカートリッジ下面3uとボーリングバー1の取り付け面1fとの間に隙間tが形成され、両者がコンタクト結合していない状態となっている。一方、工具カートリッジ3の側面3sとボーリングバー1の側面1sとは、最も突出する部位で部分的に接触状態となっている。 By the way, in the above tool cartridge 3, as shown in FIG. 14, a gap t is formed between the cartridge
このため、ボーリングバー1の回転作用下に、刃具5によるワークの内径加工が行われると、前記刃具5にかかる切削抵抗の背分力方向の力は、アジャストボルト6を通ってボーリングバー1の取り付け面1fにかかっている。すなわち、切削抵抗の背分力は、実質的にアジャストボルト6の先端部により点で受けている。一方、切削抵抗の主分力方向の力は、工具カートリッジ3の側面の側面3sとボーリングバー1の側面1sとの最も突出する点で受けている。 Therefore, when the inner diameter of the work is machined by the
この状態で、ボーリング加工が行われると、加工取り代や加工面の変化、あるいは、刃具5の加工部と切削粉の流れとの関係で、工具カートリッジ3には強弱の切削抵抗が働くことになる。その際、工具カートリッジ3の後端部は、固定ボルト4によりボーリングバー1に強固に固定されているものの、前記工具カートリッジ3の先端部は、弾性変形状態になっており、加工の力によって加振力が発生する。この加振力が工具カートリッジ3の先端部に加わると、前記工具カートリッジ3は、弾性変形しながらも微細に振動し、切削主分力に対して矢印A方向(図14参照)に、切削背分力に対して矢印B方向(図14参照)に、それぞれ振動する。 When boring is performed in this state, strong and weak cutting resistance acts on the tool cartridge 3 due to changes in the machining allowance and machining surface, or the relationship between the machining portion of the
その際、工具カートリッジ3は、矢印A方向の自らの固有振動数特性と、矢印B方向の自らの固有振動数特性とで振動することになる。一般的には、両者は数千Hzという高い周波数であり、この高い周波数(振動周波数)は、刃具5の刃先を叩くように作用し、前記刃先の損傷を早めるという問題がある。特に、上記の特許文献1では、強固なボルト結合面がなく、カートリッジ先端部にさらなる加振力が生じるおそれがある。 At that time, the tool cartridge 3 vibrates according to its own natural frequency characteristic in the direction of arrow A and its own natural frequency characteristic in the direction of arrow B. In general, both have a high frequency of several thousand Hz, and this high frequency (vibration frequency) acts to hit the cutting edge of the
本発明は、この種の問題を解決するものであり、簡単な構成で、工具の振動を良好に抑制し、工具刃先の損傷を可及的に削減させることが可能な位置補正機能付き作業機械を提供することを目的とする。 The present invention solves this kind of problem, and is a work machine with a position correction function that can satisfactorily suppress the vibration of the tool and reduce the damage of the tool cutting edge as much as possible with a simple configuration. The purpose is to provide.
本発明に係る位置補正機能付き作業機械は、ボーリングバーと、内径加工用の工具を、該工具の加工径方向に位置補正可能に支持するとともに、前記ボーリングバーに取り付けられる工具カートリッジと、平板形状を有し、途上に湾曲乃至屈曲する弾性変形部が設けられた平板型ばね部材と、を備えている。ボーリングバーの外周部には、該ボーリングバーの回転軸方向に交差して孔部が形成されており、工具カートリッジの先端部位には、前記孔部に略平行して凹部が形成されている。平板型ばね部材の一端部は、孔部に挿入される一方、前記平板型ばね部材の他端部は、凹部に挿入されている。 The work machine with a position correction function according to the present invention supports a boring bar and a tool for inner diameter machining so as to be able to correct the position in the machining radial direction of the tool, and also has a tool cartridge attached to the boring bar and a flat plate shape. It is provided with a flat plate type spring member provided with an elastically deformed portion that bends or bends on the way. A hole is formed in the outer peripheral portion of the boring bar so as to intersect in the rotation axis direction of the boring bar, and a recess is formed in the tip portion of the tool cartridge substantially parallel to the hole. One end of the flat plate spring member is inserted into the hole, while the other end of the flat plate spring member is inserted into the recess.
本発明に係る位置補正機能付き作業機械では、平板型ばね部材が、工具カートリッジの先端部位に設けられた凹部に挿入され、前記先端部位を加工径方向内方に向かって弾性的に押圧している。しかも、平板型ばね部材は、工具カートリッジの先端部位との間で、工具の加工方向の振動に対して摩擦力を発生させている。このため、工具カートリッジと平板型ばね部材とのコンタクト部位には、強い摩擦力が発生して高い減衰力が生成される。その上、工具カートリッジの固有振動特性と平板型ばね部材の固有振動特性とが互いに作用し、良好な減衰特性が新規に生成される。従って、工具の振動を良好に抑制し、工具刃先の損傷を可及的に削減させることが可能になる。 In the work machine with a position correction function according to the present invention, the flat plate type spring member is inserted into the recess provided at the tip portion of the tool cartridge, and the tip portion is elastically pressed inward in the machining radial direction. There is. Moreover, the flat plate type spring member generates a frictional force with respect to the vibration in the machining direction of the tool with the tip portion of the tool cartridge. Therefore, a strong frictional force is generated at the contact portion between the tool cartridge and the flat plate type spring member, and a high damping force is generated. Moreover, the natural vibration characteristics of the tool cartridge and the natural vibration characteristics of the flat plate type spring member interact with each other, and good damping characteristics are newly generated. Therefore, it is possible to satisfactorily suppress the vibration of the tool and reduce the damage to the tool cutting edge as much as possible.
図1に示すように、本発明の第1の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械である工作機械10は、本体部12を備え、この本体部12には、主軸ハウジング14がX軸方向、Y軸方向及びZ軸方向に摺動可能に装着される。図2に示すように、主軸ハウジング14には、スピンドル(主軸)16がベアリング18を介して回転可能に設けられると、前記スピンドル16には、ボーリングバー20が着脱自在に取り付けられる。なお、ボーリングバー20は、マシニングセンタである工作機10に取り付けられているが、これに限定されるものではなく、専用機(図示せず)に用いられてもよい。 As shown in FIG. 1, the
ボーリングバー20は、スピンドル16に連結されるシャンク部22を有し、前記シャンク部22には、ボーリングバー本体24が一体に設けられる。ボーリングバー本体24のシャンク部22側(スピンドル16側)とは反対の先端側外周部には、工具カートリッジ26が取り付けられる。 The
ボーリングバー本体24の先端側外周部には、ボーリングバー20の回転軸方向(加工軸方向)(矢印L方向)に交差する加工径方向(矢印R方向)に形成される第1壁面28aと、前記回転軸方向及び前記加工径方向に交差する加工方向に形成される第2壁面28bと、前記第1壁面28a及び前記第2壁面28bの底面を構成する第3壁面28cと、が設けられる。 On the outer peripheral portion on the tip end side of the boring bar
図3〜図5に示すように、ボーリングバー本体24の先端側外周部には、第1壁面28aの裏面側に第1外壁面30aと、前記第1外壁面30aに段部を介して連設される第2外壁面30bと、前記第2外壁面30bに略直交する第3外壁面30cと、が設けられる。ボーリングバー本体24の先端側外周部には、ボーリングバー20の回転軸方向に交差して、すなわち、加工方向(図4中、矢印S方向)に延在し、第1外壁面30aを貫通して断面矩形状の第1角孔(孔部)32aが形成される。ボーリングバー本体24の先端側外周部には、第1角孔32aに平行し且つ第2外壁面30bを貫通して断面矩形状の第2角孔(孔部)32bが形成される。なお、第1角孔32a及び第2角孔32bは、後述する平板型ばね部材46の断面形状に対応していればよく、種々の断面形状に設定することができる。また、第2角孔32bは、貫通孔でなくてもよい。 As shown in FIGS. 3 to 5, the outer peripheral portion on the tip end side of the bowling bar
ボーリングバー本体24の第2壁面28bには、第2角孔32bに交差して連通する第1ボルト穴34aと、前記第1ボルト穴34aの後方に位置して第2ボルト穴34bとが形成される。第1ボルト穴34aには、第1固定ボルト36aが螺合する一方、第2ボルト穴34bには、第2固定ボルト36bの先端が螺合する。 On the
工具カートリッジ26は、略角柱形状を有し、先端部側には、内径加工用の刃具(工具)38が、ねじやクランプ駒等、種々の固定構造により固定(支持)される。工具カートリッジ26の後端面には、前記工具カートリッジ26に取り付けられた刃具38を加工軸方向に位置調整する調整ボルト40が係合する。工具カートリッジ26の後端部側には、ボルト挿入用孔部42が形成される。ボルト挿入用孔部42に挿入される第2固定ボルト36bの先端は、ボーリングバー本体24の第2壁面28bに形成された第2ボルト穴34bに螺合し、工具カートリッジ26が前記ボーリングバー本体24に固定される。 The
工具カートリッジ26の先端部側の側面には、ボーリングバー本体24の第1角孔32aに連通して角穴(凹部)44が形成される。なお、角穴44は、必要に応じて貫通孔であってもよい。工具カートリッジ26の先端部側には、例えば、6角穴付きアジャストボルト45が螺合し、前記アジャストボルト45の先端がーリングバー本体24の第2壁面28bに当接する。 A square hole (recess) 44 is formed on the side surface of the
ボーリングバー本体24及び工具カートリッジ26には、平板型ばね部材46が取り付けられる。図4及び図5に示すように、平板型ばね部材46は、スプリング鋼材等の合金鋼材製の強力ばねであり、肉厚且つ長尺なアーク形状を有する。平板型ばね部材46は、平板形状を有し、互いに平行して延在する第1平坦部(他端部)48a及び第2平坦部(一端部)48bと、途上で湾曲(又は複数個所で屈曲)する弾性変形部48cとを設ける。第2平坦部48bは、第1平坦部48aよりも長尺であり、ボーリングバー本体24の第2角孔32bの開口寸法よりも小さな寸法に設定され、後述するように、前記第2角孔32bに挿入配置される。第1平坦部48aは、ボーリングバー本体24の第1角孔32aの開口寸法及び工具カートリッジ26の角穴44の開口寸法よりも小さな寸法に設定され、後述するように、前記第1角孔32a及び前記角穴44に挿入配置される(工具カートリッジ26と平板型ばね部材46との係合部位)。 A flat plate
平板型ばね部材46の第1平坦部48aには、第2平坦部48bに対向する内面に、先端に向かって該第2平坦部48bから離間する方向に傾斜する第1傾斜面50aが設けられる。平板型ばね部材46の第2平坦部48bには、第1平坦部48aに対向する内面に、先端に向かって該第1平坦部48aから離間する方向に傾斜する第2傾斜面50bが設けられる。第2平坦部48bには、第1固定ボルト36aが係合する凹部(例えば、テーパ面)50cが形成される。第1傾斜面50a、第2傾斜面50b及び凹部50cは、必要に応じて設ければよく、また、種々の形状に設定することが可能である。 The first
平板型ばね部材46の取り付け作業は、以下の通り行われる。先ず、平板型ばね部材46では、通常、外力が作用していない状態(無負荷状態)で、第1平坦部48aと第2平坦部48bとが、互いに近接する方向に僅かに傾斜している。なお、第1平坦部48aと第2平坦部48bとは、無負荷状態で、互いに平行していてもよい。その際、第1角孔32aと第2角孔32bとは、ばね部材挿入方向に向かって互いに離間する方向に僅かに傾斜していればよい。 The installation work of the flat plate
そこで、第1平坦部48aの先端が第1角孔32aに僅かに挿入される一方、第2平坦部48bの先端が第2角孔32bに挿入された状態で、弾性変形部48cがハンマー等により叩かれる。このため、第1平坦部48aは、第1傾斜面50aの案内作用下に第1角孔32aに挿入され、さらに工具カートリッジ26の角穴44に挿入される。その際、第1平坦部48aの1辺(内向きの辺)が、第1角孔32aの壁面及び角穴44の壁面に圧接した状態で摺動する。一方、第2平坦部48bは、第2傾斜面50bの案内作用下に第2角孔32bに挿入される。その際、第2平坦部48bの1辺(内向きの辺)が、第2角孔32bの壁面に圧接した状態で摺動する。 Therefore, while the tip of the first
従って、平板型ばね部材46は、第1平坦部48a及び第2平坦部48bが互いに押し広げられるようにして、ボーリングバー本体24及び工具カートリッジ26に装着される。これにより、強度なばね剛性を有する平板型ばね部材46であっても、簡単且つ確実に組み込むことが可能になる。しかも、第1固定ボルト36aの先端は、平板型ばね部材46の凹部50cに当接することにより、前記平板型ばね部材46の抜け止めが行われる。なお、第2角孔32bは、貫通孔であるため、第2平坦部48bの先端から工具を挿入することにより、平板型ばね部材46の取り出し作業が容易に遂行される。 Therefore, the flat plate
このように構成される第1の実施形態に係る工作機械10の動作について、以下に説明する。 The operation of the
図2に示すように、工作機械10を構成するスピンドル16が回転駆動されると、前記スピンドル16と一体にボーリングバー20が回転される。ボーリングバー20には、工具カートリッジ26が取り付けられており、前記ボーリングバー20の回転作用下に、工具カートリッジ26の刃具38は、図示しないワークの内周面を加工(内径加工)する。次いで、加工作業により刃具38の刃先が摩耗した際には、アジャストボルト45を介して前記刃具38を加工径方向外方に位置調整(補正)する。 As shown in FIG. 2, when the
この場合、第1の実施形態では、ボーリングバー本体24及び工具カートリッジ26には、平板型ばね部材46が押し広げられた状態で挿入されることにより、取り付けられている。具体的には、平板型ばね部材46を構成する第2平坦部48bの1辺が、ボーリングバー本体24に形成された第2角孔32bの壁面に圧接した状態で配置されている。一方、平板型ばね部材46を構成する第1平坦部48aの1辺が、ボーリングバー本体24に形成された第1角孔32aの壁面及び工具カートリッジ26に形成された角穴44の壁面に圧接した状態で配置されている。このため、工具カートリッジ26は、平板型ばね部材46の強力なばね剛性により、先端部位を加工径方向内方に向かって弾性的に押圧されている。従って、図14に示す矢印B方向(加工径方向)に作用する振動は、良好に低減される。 In this case, in the first embodiment, the flat plate
しかも、平板型ばね部材46は、工具カートリッジ26の先端部位との間で、刃具38の加工方向(図14中、矢印A方向)の振動に対し、摩擦力を発生させている。これにより、工具カートリッジ26と平板型ばね部材46とのコンタクト部位には、強い摩擦力が発生して高い減衰力が生成される。この減衰力の作用により、ボーリングバー本体24に取り付けられている工具カートリッジ26の減衰特性が良好に向上する。 Moreover, the flat plate
ところで、ばね性を有する工具カートリッジ26の固有振動特性の表示方法として、対象物体にインパクト加振で力を与えた入力値と、その加振力により励振して出現する出力値との比を、伝達関数として周波数スペクトラムにより表す方法が知られている。その際、顕著な固有振動特性を有する箇所、例えば、振動ピークが急峻に高く立つ現象が1つでもあると、モーダルフレキシビリティの値が悪化し、刃具38の刃先の高周波振動だけでなく、不安定な加工状態やびびり等が発生し易くなる。一方、顕著な固有振動数のピークが立たない、あるいは、ピークが滑らかである周波数スペクトルを有するものは、相対的に安定した加工状態となる。 By the way, as a method of displaying the natural vibration characteristics of the
そこで、図6は、平板型ばね部材46が取り付けられていない工具カートリッジ26の固有振動数を測定したスペクトルを示す図である。このスペクトル図では、低周波域から中周波域において、顕著なピーク値が表れずにほぼフラットである一方、高周波域に顕著な固有振動数のピーク値が表れている。これにより、モーダルフレキシビリティの値が悪化し、不安定な加工状態やびびり等が発生し易くなる。 Therefore, FIG. 6 is a diagram showing a spectrum obtained by measuring the natural frequency of the
図7は、平板型ばね部材46単体での固有振動数を測定したスペクトルを示す図である。このスペクトル図では、中周波域に顕著なピーク値が表れる一方、高周波域になだらかで且つ高いピーク値が表れている。 FIG. 7 is a diagram showing a spectrum obtained by measuring the natural frequency of the flat plate
これに対して、図8は、平板型ばね部材46と工具カートリッジ26とが、強固に係合された状態(図3及び図4参照)で測定した固有振動数のスペクトルを示す図である。固有振動数の特性が大きく異なる2つの部材、すなわち、平板型ばね部材46と工具カートリッジ26とを結合させることにより、お互いに顕著な固有振動数の特性を打ち消しあうように作用する。このため、図8に示すように、低周波域から高周波域まで、顕著なピーク値が表れないフラットなスペクトラム特性を示し、安定な加工状態が得られるとともに、びびり等が発生し難い良好な特性を確保することができる。 On the other hand, FIG. 8 is a diagram showing a spectrum of natural frequencies measured in a state where the flat plate
このように、第1の実施形態では、構造の簡単な平板型ばね部材46をボーリングバー本体24及び工具カートリッジ26に取り付けるだけで、高いコンタクト力で大きな摩擦力を生成させるとともに、互いの固有振動特性が作用しあい、良好な減衰特性が新規に生成されるという効果が得られる。従って、簡単な構成で、工具カートリッジ26に良好な押圧摩擦力を付与するとともに、減衰特性の向上を図り、加工安定性及び刃具38の耐久性を向上させることが可能になる。 As described above, in the first embodiment, simply by attaching the flat plate
図9は、本発明の第2の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械を構成するボーリングバー100の要部断面正面図である。なお、第1の実施形態に係る工作機10のボーリングバー20(図4に示す)と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 9 is a front sectional view of a main part of a
ボーリングバー100を構成するボーリングバー本体102の先端側外周部には、加工方向(図9中、矢印S方向)に延在し、断面矩形状の角孔(孔部)32が貫通形成される。ボーリングバー本体102の先端側外周部には、工具カートリッジ104の裏面側に位置し、角孔32に交差して連通する第1ボルト穴106が形成される。第1ボルト穴106には、第1固定ボルト36aが螺合する。工具カートリッジ104の先端部側には、角穴44(図4参照)とは反対の側面に角穴44aが形成される。 A square hole (hole) 32 having a rectangular cross section extends in the machining direction (in the direction of arrow S in FIG. 9) on the outer peripheral portion on the tip end side of the boring bar
平板型ばね部材46は、押し広げられた状態で挿入されることにより、ボーリングバー本体102及び工具カートリッジ104に取り付けられる。その際、第1平坦部48aの1辺(内向きの辺)が、工具カートリッジ104に形成された角穴44aの壁面に圧接した状態で配置される。一方、第2平坦部48bの1辺(内向きの辺)が、ボーリングバー本体102に形成された角孔32の壁面に圧接した状態で配置される。平板型ばね部材46は、第1の実施形態とは反対姿勢に、すなわち、弾性変形部48cが刃具38側に配置される。 The flat plate
この場合、第2の実施形態では、ボーリングバー本体102及び工具カートリッジ104には、平板型ばね部材46が押し広げられるようにして取り付けられている。このため、簡単な構成で、工具カートリッジ104に良好な押圧摩擦力を付与するとともに、減衰特性の向上を図り、加工安定性及び刃具38の耐久性を向上させることが可能になる等、上記の第1の実施形態と同様の効果が得られる。 In this case, in the second embodiment, the flat plate
なお、第1及び第2の実施形態では、工具カートリッジ26、104をボーリングバー本体24、102に固定する第2固定ボルト36bが、刃具38の加工方向に直交する方向に締め付け力を付与しているが、これに限定されるものではない。図10及び図11に示すように、例えば、ボーリングバー20において、工具カートリッジ26が傾斜する第2固定ボルト110を介してボーリングバー本体24に固定されてもよい。 In the first and second embodiments, the
工具カートリッジ26には、第2固定ボルト110を収容する傾斜孔部112が形成されるとともに、ボーリングバー本体24には、前記傾斜孔部112に同軸的に連通する第2ボルト穴114が形成される。第2固定ボルト110は、傾斜孔部112に収容されて先端部が第2ボルト穴114に螺合することにより、工具カートリッジ26の互いに直交する2つの面26m1、26m2が、ボーリングバー本体24の第1壁面28a、第2壁面28bに押圧保持される。このような構成であっても、上記の第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。なお、以下に説明する第3の実施形態でも、同様に構成してもよい。 The
図12は、本発明の第3の実施形態に係る位置補正機能付き作業機械を構成するボーリングバー120の要部断面正面図である。なお、第2の実施形態に係るボーリングバー110(図9に示す)と同一の構成要素には、同一の参照符号を付してその詳細な説明は省略する。 FIG. 12 is a front sectional view of a main part of a
ボーリングバー120を構成するボーリングバー本体122の先端側外周部には、工具カートリッジ104が取り付けられる。ボーリングバー本体122は、工具カートリッジ104の刃具38側の側面104sと略同一面上の側面122sが設けられ、前記側面122sには、角穴(孔部)124が形成される。角穴124は、工具カートリッジ104の角穴44aと略同一の深さに設定される。 A
ボーリングバー本体122及び工具カートリッジ104には、平板型ばね部材126が取り付けられる。平板型ばね部材126は、スプリング鋼材等の合金鋼材製の強力ばねであり、肉厚且つアーク状の弾性部を持つU字形状又はC字形状を有する。平板型ばね部材126は、平板形状を有し、互いに平行し且つ略同一長さ有して延在する第1平坦部(他端部)128a及び第2平坦部(一端部)128bと、途上で湾曲(又は複数個所で屈曲)する弾性変形部128cとを設ける。 A flat plate
第2平坦部128bには、第1平坦部128aに対向する内面に、前記第1平坦部128aに突出する係止凸部130が設けられる。平板型ばね部材126は、押し広げられた状態で、工具カートリッジ104及びボーリングバー本体122に取り付けられる。具体的には、第1平坦部128aの1辺が、工具カートリッジ104に形成された角穴44aの壁面に圧接した状態で配置される。一方、第2平坦部128bの1辺が、ボーリングバー本体122に形成された角孔124の壁面に圧接した状態で配置される。係止凸部130は、ボーリングバー本体122の角穴124の内面に突き当てられ、平板型ばね部材126の抜け止め機能を有する。 The second
この場合、第3の実施形態では、ボーリングバー本体122及び工具カートリッジ104には、平板型ばね部材126が押し広げられるようにして取り付けられている。このため、簡単な構成で、工具カートリッジ104に良好な押圧摩擦力を付与するとともに、減衰特性の向上を図り、加工安定性及び刃具38の耐久性を向上させることが可能になる等、上記の第1及び第2の実施形態と同様の効果が得られる。 In this case, in the third embodiment, the flat plate
10…工作機 14…主軸ハウジング
16…スピンドル 20、100、120…ボーリングバー
24、102、122…ボーリングバー本体 26、104…工具カートリッジ
28a〜28c…壁面 32、32a、32b…角孔
36a、36b、110…固定ボルト 38…刃具
44、44a、124…角穴 45…アジャストボルト
46、126…平板型ばね部材 48a、48b、128a、128b…平坦部
48c、128c…弾性変形部 50a、50b…傾斜面
50c…凹部 130…係止凸部10 ...
Claims (8)
内径加工用の工具を、該工具の加工径方向に位置補正可能に支持するとともに、前記ボーリングバーに取り付けられる工具カートリッジと、
平板形状を有し、途上に湾曲乃至屈曲する弾性変形部が設けられた平板型ばね部材と、
を備え、
前記ボーリングバーの外周部には、該ボーリングバーの回転軸方向に交差して孔部が形成されており、
前記工具カートリッジの先端部位には、前記孔部に略平行して凹部が形成されており、
前記平板型ばね部材の一端部は、前記孔部に挿入される一方、前記平板型ばね部材の他端部は、前記凹部に挿入されていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。With a boring bar,
A tool for machining the inner diameter is supported so that the position can be corrected in the machining radial direction of the tool, and a tool cartridge attached to the boring bar and a tool cartridge.
A flat plate type spring member having a flat plate shape and provided with an elastically deformed portion that bends or bends on the way.
Equipped with
A hole is formed in the outer peripheral portion of the boring bar so as to intersect in the rotation axis direction of the boring bar.
A recess is formed in the tip portion of the tool cartridge substantially parallel to the hole.
A work machine with a position correction function, wherein one end of the flat plate spring member is inserted into the hole, while the other end of the flat plate spring member is inserted into the recess.
該工具カートリッジと該平板型ばね部材とは、互いに係合することにより、それぞれの前記固有振動数の特性を打ち消しあう係合部位を備えていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。In the work machine according to claim 1, the tool cartridge and the flat plate type spring member have different natural frequency characteristics and have different natural frequency characteristics.
A work machine with a position correction function, wherein the tool cartridge and the flat plate type spring member have an engaging portion that cancels each other's characteristics of the natural frequency by engaging with each other.
前記平板型ばね部材の前記他端部には、前記一端部に対向する内面に、先端に向かって該一端部から離間する方向に傾斜する第2傾斜面が設けられており、
前記平板型ばね部材は、前記一端部と前記他端部とを互いに離間させる方向に加圧された状態で、前記ボーリングバーと前記工具カートリッジとに取り付けられていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。In the work machine according to claim 2, the one end portion of the flat plate type spring member has a first inclined surface that is inclined toward the tip end in a direction away from the other end portion on an inner surface facing the other end portion. Is provided and
The other end of the flat plate type spring member is provided with a second inclined surface that is inclined in a direction away from the one end toward the tip on the inner surface facing the one end.
The flat plate type spring member is characterized in that it is attached to the boring bar and the tool cartridge in a state where the one end portion and the other end portion are pressurized in a direction to be separated from each other. With work machine.
前記平板型ばね部材は、前記一端部と前記他端部とを互いに離間させる方向に加圧された状態で、前記ボーリングバーと前記工具カートリッジとに取り付けられていることを特徴とする位置補正機能付き作業機械。In the work machine according to claim 2, the one end portion of the flat plate type spring member is provided with a locking convex portion protruding from the other end portion on an inner surface facing the other end portion.
The flat plate type spring member is characterized in that it is attached to the boring bar and the tool cartridge in a state where the one end portion and the other end portion are pressurized in a direction to be separated from each other. With work machine.
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