JPH06226698A - Machine tool for forming hole in object consisting of fiber reinforced type composite material - Google Patents

Machine tool for forming hole in object consisting of fiber reinforced type composite material

Info

Publication number
JPH06226698A
JPH06226698A JP14846893A JP14846893A JPH06226698A JP H06226698 A JPH06226698 A JP H06226698A JP 14846893 A JP14846893 A JP 14846893A JP 14846893 A JP14846893 A JP 14846893A JP H06226698 A JPH06226698 A JP H06226698A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
machine tool
tool holder
composite material
axis
tool
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Withdrawn
Application number
JP14846893A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Ingvar Eriksson
エーリクソン イングヴァル
Jan Baecklund
ベックルンド ヤーン
Leif Zackrisson
サクリソン レイフ
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.)
Strukturteknologier i Stockholm AB
Original Assignee
Strukturteknologier i Stockholm AB
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Strukturteknologier i Stockholm AB filed Critical Strukturteknologier i Stockholm AB
Publication of JPH06226698A publication Critical patent/JPH06226698A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5468Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed parallelly by a single rotating pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B35/00Methods for boring or drilling, or for working essentially requiring the use of boring or drilling machines; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23CMILLING
    • B23C2220/00Details of milling processes
    • B23C2220/52Orbital drilling, i.e. use of a milling cutter moved in a spiral path to produce a hole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Turning (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Manufacture Of Alloys Or Alloy Compounds (AREA)

Abstract

PURPOSE: To provide a machine tool for making holes in an article formed of a curved fiber-reinforced composite material. CONSTITUTION: A fiber-reinforced composite material for practical applications is often formed of a shell of double curvature to be joined with lower structure for reinforcement by bolt joining. A machine tool is designed to make holes without damages in the curved shell formed of such a composite material. The machine tool includes a tool holder 4 which is rotated around its axis 5 and eccentrically turned around a principle axis 6 on the other hand. In addition, the machine includes a device to identify the direction perpendicular to a plurality of planes defined by a large number of directions of fibers at hole edges, and a device to set the perpendicular direction to the axis 5 of rotation. It also includes a device to axially feed the tool holder 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は繊維強化型複合材製の物
体に穴を開ける工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a machine tool for punching an object made of a fiber-reinforced composite material.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】高分
子複合材は1950年代から知られている。これら材料
は、通常マトリックスと呼ばれる熱可塑性樹脂または熱
硬化性樹脂の保護強化用のポリマーと、補強材料として
の働きを持つ繊維(例えばガラス、カーボンもしくはア
ラマイド繊維)とからなる。その繊維は、マトリックス
中で連続的で一定方向に並んでいる場合と、短く不規則
に並んでいる場合とがある。連続的で一定方向に並んだ
繊維を持つ複合材を使った製品は、従来のポリマーや金
属材料を使った製品に比べ、優れた機械的特徴を持つ。
特に荷重関連の強度および剛性に優れ、そのため航空
機、宇宙産業といった広い応用分野に使われている。実
用されている複合材料は、二重の曲率を持つ殻から作ら
れ、強化用の下部構造に接続されることが多い。一般的
な接合方法は、ボルト接合である。その方法では、一方
の構造から他方の構造への荷重はボルト内の剪断力によ
り伝えられる。ボルト接合の強度は、穴の品質と精度に
より大きく影響される。
BACKGROUND OF THE INVENTION Polymer composites have been known since the 1950s. These materials consist of a polymer, which is usually called a matrix, for protection and strengthening of a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and fibers (for example, glass, carbon or aramid fibers) which act as a reinforcing material. The fibers may be continuous and unidirectionally arranged in the matrix, or short and irregularly arranged. Products using composites with continuous, unidirectional fibers have superior mechanical characteristics compared to products using conventional polymers and metallic materials.
In particular, it has excellent strength and rigidity related to load, and is therefore used in a wide range of application fields such as the aircraft and space industries. Practical composite materials are often made of double-curvature shells and are often connected to a reinforcing substructure. A common joining method is bolt joining. In that way, the load from one structure to the other is transferred by shear forces within the bolt. The strength of bolt joints is greatly influenced by the quality and accuracy of the holes.

【0003】ポリマー複合材料の穴開けに関連して遭遇
し得る3つの問題について、以下に述べる。 (a)低い積層内強度 薄層からなる複合材料の機械加工においては、低い積層
内強度に起因する層剥離(薄層/薄片に裂ける)の危険
を伴う。広範な層剥離による損傷は材料の強度を低下さ
せることがある。 (b)耐熱性,耐寒性の低い熱可塑性樹脂 工作中の熱発散はマトリックスを軟化させ、工具を塞
ぎ、以後の工作を不可能にすることがある。そのため、
良い品質の穴を得るためには工具および穴の縁を効果的
に冷却し、切削された材料(削り屑、かけら等)は穴か
ら連続的に取り除かれなければならない。 (c)繊維の高い耐摩耗性 繊維強化型複合材料を、切断を含む工程により工作する
場合、繊維材料の高い耐摩耗性のため、工具の激しい摩
耗が起こる。これは加工コストを上昇させる。
The following are three problems that may be encountered in connection with drilling polymer composites. (A) Low In-Layer Strength In machining a composite material composed of thin layers, there is a risk of delamination (lamination into thin layers / flakes) due to low in-laminate strength. Damage due to extensive delamination can reduce the strength of the material. (B) Thermoplastic resin having low heat resistance and low cold resistance Heat dissipation during working softens the matrix and may block the tool, making subsequent working impossible. for that reason,
To obtain good quality holes, the tool and the edges of the holes must be cooled effectively and the cut material (shavings, chips, etc.) must be continuously removed from the holes. (C) High Abrasion Resistance of Fiber When a fiber reinforced composite material is machined by a process including cutting, severe abrasion of the tool occurs due to the high abrasion resistance of the fiber material. This increases processing costs.

【0004】スウェーデン特許9201420−8およ
び9203493−3に、上述の問題(a),(b)お
よび(c)がなく繊維強化複合材料に横穴を開ける2つ
の方法が開示されている。2つの方法に共通する特徴は
材料切削機械が第1にその自軸の周りに回転し、かつ第
2に開口する穴の縁に対して楕円運動を行い、さらに繊
維強化型材料は穴の縁において繊維の長さ方向が工具の
回転軸に対して直交するように置かれ、穴が開けられる
ようになっていることである。
Swedish patents 9201420-8 and 9203493-3 disclose two methods of perforating a fiber reinforced composite material without the problems (a), (b) and (c) mentioned above. The features common to the two methods are that the material cutting machine rotates first about its own axis and makes an elliptical motion with respect to the edge of the second opening hole, and the fiber reinforced material In, the fiber is placed so that the length direction of the fiber is orthogonal to the rotation axis of the tool, and a hole is made.

【0005】スウェーデン特許173 899には、工
具ホルダが主軸に対して偏心して回転し、工具ホルダと
主軸との距離が調節できる工作機械が開示されている。
しかしながらこの工作機械は必要な位置決め装置がない
ため、特許申請が行われた2つの方法に沿っては湾曲し
た複合材料に穴を開けるために使うことができない。
Swedish Patent 173 899 discloses a machine tool in which a tool holder rotates eccentrically with respect to a spindle, and the distance between the tool holder and the spindle can be adjusted.
However, this machine tool cannot be used to punch curved composites along the two patented methods because of the lack of required positioning equipment.

【0006】本発明の目的は、これらの問題に対応する
ため、前述の特許申請が行われている2つの技術を適用
できる、繊維強化型複合材からなる物体に穴を開けるた
めの工作機械を提供することにある。
In order to address these problems, an object of the present invention is to provide a machine tool for making a hole in an object made of a fiber-reinforced composite material, to which the two technologies for which the aforementioned patent applications have been applied can be applied. To provide.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】これは下記の組み合わせ
により構成される機械によって可能となる。
This is made possible by a machine constructed of the following combinations.

【0008】この機械は、繊維強化型複合材料からなる
物体に穴を開ける工作機械であって、 主軸の周りを偏
心的に回転し、自軸の周りを回転する工具ホルダと、開
口すべき穴の縁における繊維の大多数の長さ方向により
定義される面に対して垂直な方向を確定する装置と、前
記工具ホルダの回転軸を前記面の垂直方向に合わせる装
置と、前記工具ホルダの軸送りを行う装置と、を含むこ
とを特徴とする。
This machine is a machine tool for making a hole in an object made of a fiber-reinforced composite material. It has a tool holder that rotates eccentrically around a main axis and rotates about its own axis, and a hole to be opened. A device for determining a direction perpendicular to a plane defined by the majority of the fiber lengths at the edges of the tool holder, a device for aligning the axis of rotation of the tool holder with the direction perpendicular to the surface, and an axis for the tool holder. And a device for performing feeding.

【0009】本発明の1つの特定の特徴による場合は、
上述の面に平行な方向に工具ホルダの回転軸および主軸
を調節する装置をもこの工作機械は包含する。
According to one particular feature of the invention,
The machine tool also comprises a device for adjusting the rotary axis and the spindle of the tool holder in a direction parallel to the plane mentioned above.

【0010】[0010]

【作用】本発明の工作機械においては、開口すべき面に
対して垂直な方向を確定する装置を有するため、二次元
的もしくは三次元的に湾曲した面であっても精度の高い
開口を形成することができる。
The machine tool of the present invention has a device for determining the direction perpendicular to the surface to be opened, so that a highly accurate opening can be formed even on a two-dimensionally or three-dimensionally curved surface. can do.

【0011】[0011]

【実施例】本発明の2つの実施例をより詳細に図面とと
もに以下に記述する。
Two embodiments of the invention are described in more detail below with the aid of the drawings.

【0012】図1(a)には本発明の工作機械全体の縦
断面図を、図1(b)には本工作機械の横断面図を示
す。図2には二重の曲率を持つ複合材料の表面すなわち
曲面に固定された本工作機械の縦断面図を示す。図3お
よび図4には垂直方向が数値制御によってに確定される
本発明の他の実施例を示す。
FIG. 1A shows a vertical sectional view of the entire machine tool of the present invention, and FIG. 1B shows a horizontal sectional view of the machine tool. FIG. 2 shows a vertical sectional view of the machine tool fixed to the surface of the composite material having a double curvature, that is, a curved surface. 3 and 4 show another embodiment of the present invention in which the vertical direction is determined by numerical control.

【0013】なお、図面においては明瞭性を期すため、
本技術分野に精通している技術者には自明なベアリング
等は省略した。
In the drawings, for the sake of clarity,
Bearings and the like, which are obvious to those skilled in the art, were omitted.

【0014】積層板1は連続した繊維を含む複数の層か
らなり、層は順次重なっている。積層板1の任意点にお
ける繊維の長さ方向は、積層板1の表面の接平面を定義
する。積層板1の上部表面には前もって開けられた穴3
を持つ成型された皿型の穴テンプレート2が置かれてい
る。
The laminated plate 1 is composed of a plurality of layers containing continuous fibers, and the layers are sequentially stacked. The length direction of the fiber at an arbitrary point of the laminate 1 defines the tangent plane of the surface of the laminate 1. Pre-drilled holes 3 in the top surface of the laminate 1.
There is a molded dish-shaped hole template 2 with.

【0015】本発明に従い本工作機械は自軸5の周りを
回転し、かつ偏心的に主軸6の周りを回転するように構
成された工具ホルダ4を包含する。前者すなわち自軸5
の周りの回転は自軸5が高速モータ7に直接接続される
ことにより行われる。後者すなわち主軸6の周りの偏心
的回転はロータ10の端壁9にある溝を走る2つのスラ
イド8に主軸6に対して偏心的に位置する軸5により可
能となる。ロータ10は歯車11,12および13を包
含するギアユニットを介して低スピードモータ14によ
り駆動される。後述するように工具ホルダ4の主軸6の
周りの偏心的回転は主軸6と回転軸5との距離を一定に
保ちながら行われることに注意されたい。
According to the invention, the machine tool comprises a tool holder 4 arranged to rotate about its own axis 5 and eccentrically about a spindle 6. The former, or self axis 5
The rotation around is performed by directly connecting the self-axis 5 to the high speed motor 7. The latter or eccentric rotation about the main shaft 6 is made possible by the shaft 5 eccentrically located with respect to the main shaft 6 on two slides 8 running in grooves in the end wall 9 of the rotor 10. The rotor 10 is driven by a low speed motor 14 via a gear unit including gears 11, 12 and 13. It should be noted that the eccentric rotation of the tool holder 4 around the spindle 6 is performed while keeping the distance between the spindle 6 and the rotary shaft 5 constant, as will be described later.

【0016】この偏心的回転を数値制御で行うことにす
ると、その軌跡は厳密にいうと円ではなく、演算により
得られた点を線分で結んだ近似された円を描くことにな
る。すなわち正確な円を描こうとすれば、近似する線分
の数を増やすことになるため工作スピードは低下する。
これは、工作スピードと偏心的回転の正確さとの間の矛
盾を意味する。また、後述する数値制御の実施例の場合
は本実施例に比し、顕著なコスト増を招くことにも留意
を要する。
If this eccentric rotation is performed by numerical control, its trajectory is not a circle in a strict sense, but an approximated circle in which points obtained by calculation are connected by a line segment is drawn. That is, if an accurate circle is to be drawn, the number of approximated line segments will be increased, and the working speed will be reduced.
This implies a contradiction between the work speed and the accuracy of the eccentric rotation. Further, it should be noted that the numerical control embodiment described below causes a significant cost increase as compared with the present embodiment.

【0017】本発明に従い本工作機は、穴の縁の大部分
の繊維によって定義される平面に対して垂直な方向を確
定する装置を備える。実施例を説明する図2にあるよう
に、基部2と接触する3つの球体17を備えた平らな端
壁16を持つ機械的補助部15、即ちスリーブによって
これは可能となる。その複数の接点は表面の接面を定義
する。表面に対する垂線はスリーブの対称軸が前述の接
面と直交するように配置されることにより確定される。
スリーブは基部に対してボルト接合18により固定され
る。
According to the invention, the machine tool comprises a device for defining a direction perpendicular to the plane defined by the majority of the fibers of the hole edge. This is made possible by a mechanical aid 15, namely a sleeve, which has a flat end wall 16 with three spheres 17 in contact with the base 2, as in FIG. 2 which illustrates the embodiment. The plurality of contacts define a tangent surface. The normal to the surface is established by arranging the axis of symmetry of the sleeve so that it is orthogonal to the aforementioned tangent surface.
The sleeve is fixed to the base by bolt joints 18.

【0018】本発明に従い本工作機は、工具ホルダの回
転軸5を表面の接平面に対して直角に調節する装置を備
える。実施例を示す図1にあるように、本工作機の外部
ケーシング19の下部がスリーブ15の中に引っ込むよ
うにしたこと、そしてそれとともに工具ホルダ4の回転
軸5が表面と直角になるようにすることでこれは達成さ
れた。本工作機は差し込みピンソケット20でロックさ
れる。
According to the invention, the machine tool comprises a device for adjusting the rotary axis 5 of the tool holder at right angles to the tangential plane of the surface. As shown in FIG. 1 showing an embodiment, the lower part of the outer casing 19 of the machine tool is retracted into the sleeve 15, and the rotary shaft 5 of the tool holder 4 is perpendicular to the surface thereof. This was accomplished by doing. The machine tool is locked by the insert pin socket 20.

【0019】本発明に従い本工作機は、穴の縁の大部分
の繊維によって定義される複数の平面に平行な方向の工
具ホルダの回転軸5と主軸6との間の距離Lを調節する
装置をも備える。本実施例においては、ロータ10の端
壁9にある放射状の溝を走る前述のスライド8に工具ホ
ルダ4の回転軸が搭載されるようにすることによってこ
れは可能となる。スライドはスライドネジ21の助けに
より変位される。このスライドネジはロータ10の端壁
9に偏心的に搭載されたシャフト23(偏心シャフト)
によりアングルドライブ22を介して駆動される。この
シャフト23の回転スピードは調節可能である。この場
合、制御変数が定常的であれば偏心シャフト23はロー
タ10と同じスピードではあるが反対方向(即ちロータ
に対して静止を保つ)に回転することができる。即ちこ
の場合スライドの位置は変わらない。制御変数が変化す
るのに対応して偏心シャフトの回転スピードに変化が起
こり、それに伴いスライド8は変位する。
According to the invention, the machine tool is a device for adjusting the distance L between the spindle 5 and the spindle 6 of the tool holder in a direction parallel to the planes defined by the majority of the fibers at the edge of the hole. Also equipped with. In the present embodiment, this is made possible by mounting the rotary shaft of the tool holder 4 on the aforementioned slide 8 which runs in a radial groove in the end wall 9 of the rotor 10. The slide is displaced with the help of slide screws 21. The slide screw is a shaft 23 (eccentric shaft) eccentrically mounted on the end wall 9 of the rotor 10.
Driven by the angle drive 22. The rotation speed of the shaft 23 can be adjusted. In this case, if the control variable is steady, the eccentric shaft 23 can rotate at the same speed as the rotor 10 but in the opposite direction (ie keep stationary with respect to the rotor). That is, in this case, the slide position does not change. As the control variable changes, the rotational speed of the eccentric shaft changes, and the slide 8 is displaced accordingly.

【0020】これは、差動装置24を含む仕組みにより
可能となる。ディファレンシャルシャフト25は、モー
タ−14に接続され、スピードN1 で駆動される。ディ
ファレンシャルシャフト26は、調節機に接続される。
これにより、ディファレンシャル歯車27は、N1 /2
のスピードとなり、シャフト26は、静止することにな
る。この回転は、歯車28,29および30を通して偏
心シャフト23に伝達されると同時に、ロータ10と同
じ速度となるように変速される。このようにして、ロー
タ10の回転スピードに関連した偏心シャフト23の回
転スピードが、シャフト26の回転により制御されるこ
とが可能となる。
This is possible due to the mechanism including the differential 24. The differential shaft 25 is connected to the motor-14 and driven at a speed N 1 . The differential shaft 26 is connected to the adjuster.
Thus, the differential gear 27, N 1/2
And the shaft 26 comes to rest. This rotation is transmitted to the eccentric shaft 23 through the gears 28, 29 and 30, and at the same time, the speed is changed so as to be the same speed as the rotor 10. In this way, the rotation speed of the eccentric shaft 23, which is related to the rotation speed of the rotor 10, can be controlled by the rotation of the shaft 26.

【0021】最後に、本発明に従い、本工作機は、工具
ホルダ4の軸送りを行う装置を包含する。この実施例に
示すように、これは本工作機の内部ケーシング31に、
本工作機の外部ケーシング33にある溝を走る2つのス
ライド32を設けることにより可能になっている。工具
ホルダ4の軸送りは、モータ35に接続されている送り
ネジ34を回すことにより行われる。
Finally, according to the invention, the machine tool comprises a device for axially feeding the tool holder 4. As shown in this embodiment, this is the inner casing 31 of the machine tool,
This is possible by providing two slides 32 that run in grooves in the outer casing 33 of the machine tool. The axial feed of the tool holder 4 is performed by turning the feed screw 34 connected to the motor 35.

【0022】上述の実施例では、1つには穴の縁の大多
数の繊維により定義される平面に対する垂直方向を確定
する装置、もう1つには工具ホルダの回転軸36を前記
平面に対して直角に調節する装置を示したが、図3はそ
れらの他の方法による実施例を示す。この別の実施例は
工具ホルダのx,y,z座標を調節する装置を包含す
る。全体としては37として示されているこの機械は、
一端では工具ホルダ37bを支え、他端では図3の斜線
部で示されているフレーム37cに固定されている屈伸
可能な腕37aを包含する。その他の点に関しては、そ
の構造は一般的であるため、更なる言及は省略する。
In the embodiments described above, one is a device for determining the vertical direction of the edge of the hole with respect to the plane defined by the majority of the fibers, and the other is the rotation axis 36 of the tool holder relative to said plane. Although shown in FIG. 3 as a right angle adjustment device, FIG. 3 shows an embodiment according to these other methods. This alternative embodiment includes a device for adjusting the x, y, z coordinates of the tool holder. This machine, shown generally as 37,
One end supports a tool holder 37b, and the other end includes a bendable / extendable arm 37a fixed to a frame 37c shown by hatching in FIG. In other respects, the structure is general, and further description is omitted.

【0023】表面の任意点における垂直方向は、積層板
の外面的形態の数学的記述情報をもつ制御コンピュータ
ーユニット38によって演算される。希望位置および演
算された垂直方向の情報は、接続回路42を経由し、回
転軸を希望される座標位置および正しい垂直方向に調節
する複数の調節装置(モータ)に送られる。
The vertical direction at any point on the surface is calculated by the control computer unit 38 which has mathematical descriptive information about the external morphology of the laminate. The information on the desired position and the calculated vertical direction is sent to a plurality of adjusting devices (motors) for adjusting the rotation axis to the desired coordinate position and the correct vertical direction via the connection circuit 42.

【0024】図4に、前述の垂直方向を確定する装置の
もう1つの実施例を示す。この装置は、一方では、垂直
方向(参照値)が計算されるコンピューターユニット3
9、他方では、実際の垂直方向(実測値)をセンサーに
より確定する装置40よりなり、推定値と実測値との差
は、帰還回路41により制御コンピューター39に戻さ
れ、新規の垂直方向が計算されて、調節装置その他に伝
達される。
FIG. 4 shows another embodiment of the device for determining the vertical direction described above. This device comprises, on the one hand, a computer unit 3 whose vertical direction (reference value) is calculated.
9. On the other hand, it is composed of a device 40 that determines the actual vertical direction (measured value) by a sensor. The difference between the estimated value and the measured value is returned to the control computer 39 by the feedback circuit 41, and the new vertical direction is calculated. And transmitted to the adjusting device and the like.

【0025】本発明は、前述の複数の利点および図示さ
れた実施例に制限されるものではなく、発明の創作の範
疇の中で関連する様々な形、例えば詳細な設計等に変更
し得る。
The invention is not limited to the advantages described and the embodiments shown, but may be modified in various forms, such as detailed design, which are relevant within the scope of the invention.

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明によれば、湾曲した複合材料から
なる物体であっても精度の高い穴を形成することができ
る。
According to the present invention, it is possible to form a highly accurate hole even in an object made of a curved composite material.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】(a)は工作機械の縦断面図であり、(b)は
工作機械の横断面図である。
FIG. 1A is a vertical sectional view of a machine tool, and FIG. 1B is a horizontal sectional view of the machine tool.

【図2】二重の曲率を持つ複合材料の表面に固定された
工作機械の縦断面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a machine tool fixed to a surface of a composite material having a double curvature.

【図3】垂直方向が数値的に確定される実施例の説明図
である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of an example in which the vertical direction is numerically determined.

【図4】垂直方向が数値的に確定される他の実施例の説
明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of another embodiment in which the vertical direction is numerically determined.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 積層板 2 穴テンプレート 3 前もって開けられた穴 4 工具ホルダ 5 自軸 6 主軸 7 高速モータ 8 スライド 9 端壁 10 ロータ 11,12,13 歯車 14 低スピードモータ 15 機械的補助部 16 端壁 17 球体 18 ボルト接合 19 外部ケーシング 20 ピンソケット 21 スライドネジ 22 アングルドライブ 23 偏心シャフト 24 差動装置 25,26 ディファレンシャルシャフト 27 ディファレンシャル歯車 28,29,30 歯車 31 内部ケーシング 32 スライド 33 外部ケーシング 34 送りネジ 35 モータ 36 回転軸 37 他の実施例の全体 37a 腕 37b 工具ホルダ 37c フレーム 38,39 コンピュータユニット 40 垂直方向確定装置 41 帰還回路 1 Laminated Plate 2 Hole Template 3 Pre-drilled Hole 4 Tool Holder 5 Spindle 6 Spindle 7 High Speed Motor 8 Slide 9 End Wall 10 Rotor 11, 12, 13 Gear 14 Low Speed Motor 15 Mechanical Auxiliary Part 16 End Wall 17 Sphere 18 bolt connection 19 outer casing 20 pin socket 21 slide screw 22 angle drive 23 eccentric shaft 24 differential 25, 26 differential shaft 27 differential gears 28, 29, 30 gear 31 inner casing 32 slide 33 outer casing 34 feed screw 35 motor 36 Rotation axis 37 Overall of other embodiments 37a Arm 37b Tool holder 37c Frame 38, 39 Computer unit 40 Vertical direction determining device 41 Feedback circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤーン ベックルンド スウェーデン リーディンゲ S−181 46 シッテベーゲン 6 (72)発明者 レイフ サクリソン スウェーデン ストックホルム S−118 54 エークヘムストルイェット 4 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Jahn Becklund Sweden Lidinge S-181 46 Sittebagen 6 (72) Inventor Reif Sacrisson Stockholm S-118 54 Ekhem Strueget 4

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 繊維強化型複合材料からなる物体に穴を
開ける工作機械であって、 主軸の周りを偏心的に回転し、自軸の周りを回転する工
具ホルダと、 開口すべき穴の縁における繊維の大多数の長さ方向によ
り定義される面に対して垂直な方向を確定する装置と、 前記工具ホルダの回転軸を前記面の垂直方向に合わせる
装置と、 前記工具ホルダの軸送りを行う装置と、を含むことを特
徴とする工作機械。
1. A machine tool for making a hole in an object made of a fiber-reinforced composite material, the tool holder rotating eccentrically around a main axis and rotating about its own axis, and the edge of the hole to be opened. A device for determining a direction perpendicular to a plane defined by the majority of the fibers in the direction, a device for aligning a rotation axis of the tool holder with a direction perpendicular to the surface, and an axial feed of the tool holder. A machine tool comprising: an apparatus for performing.
【請求項2】 請求項1の工作機械において、前記工具
ホルダの回転軸と前記主軸との間の前記面に平行な方向
における放射方向の距離Lを調節する装置を含むことを
特徴とする工作機械。
2. The machine tool according to claim 1, further comprising a device for adjusting a radial distance L between a rotation axis of the tool holder and the spindle in a direction parallel to the surface. machine.
【請求項3】 請求項2の工作機械において、前記工具
ホルダと主軸との間の放射方向の距離Lを調節する装置
が、サーボモータを含むことを特徴とする工作機械。
3. The machine tool according to claim 2, wherein the device for adjusting the radial distance L between the tool holder and the spindle includes a servomotor.
【請求項4】 請求項2または請求項3の工作機械にお
いて、前記工具ホルダと前記主軸との間の放射方向の距
離Lを調節する装置が、差動装置を含むことを特徴とす
る工作機械。
4. The machine tool according to claim 2, wherein the device for adjusting the radial distance L between the tool holder and the spindle includes a differential device. .
【請求項5】 請求項2ないし請求項3のいずれかに記
載の工作機械において、前記工具ホルダと前記主軸との
間の放射方向の距離Lを調節する装置が、遊星歯車を含
むことを特徴とする工作機械。
5. The machine tool according to claim 2, wherein the device for adjusting the radial distance L between the tool holder and the spindle includes a planetary gear. Machine tool to be.
JP14846893A 1993-02-05 1993-05-26 Machine tool for forming hole in object consisting of fiber reinforced type composite material Withdrawn JPH06226698A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9300400-0 1993-02-05
SE9300400A SE9300400L (en) 1993-02-05 1993-02-05 Machine tool for receiving a through opening in a fiber composite article

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH06226698A true JPH06226698A (en) 1994-08-16

Family

ID=20388816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP14846893A Withdrawn JPH06226698A (en) 1993-02-05 1993-05-26 Machine tool for forming hole in object consisting of fiber reinforced type composite material

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JPH06226698A (en)
SE (1) SE9300400L (en)
WO (1) WO1994017944A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130051950A1 (en) * 2010-05-03 2013-02-28 National Oilwell Varco, L.P. Cutting device on moveable platform

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI101612B1 (en) * 1994-06-07 1998-07-31 T Drill Oy Method and apparatus for making a longitudinal hole in a pipe
FR2746045B1 (en) * 1996-03-15 1998-05-22 MOBILE ROTAX
US6264405B1 (en) 1997-04-03 2001-07-24 Valmet Corporation Method and device for drilling holes into the mantle of a cylinder or equivalent of a paper machine
FI110313B (en) * 1997-04-03 2002-12-31 Metso Paper Inc Method and apparatus for drilling holes in a cylinder for a paper machine or equivalent sheath
US6007281A (en) * 1998-04-09 1999-12-28 Novator Ab Method of producing holes in fiber reinforced composites using a tool with a cutting head having an enlarged diameter and reduced height
US5971678A (en) * 1998-06-05 1999-10-26 Novator Ab Spindle unit
US6719505B2 (en) * 1999-09-01 2004-04-13 Novator Ab Orbital hand tool apparatus for drilling
US6382890B1 (en) 1999-09-01 2002-05-07 Novator Ab Hand tool apparatus for orbital drilling
DE10047164A1 (en) * 2000-09-22 2002-04-18 Bosch Gmbh Robert Power tool with universal holder for insert tools
US6902361B2 (en) * 2001-06-18 2005-06-07 Novator Ab Fixation device for a portable orbital drilling unit
ATE489187T1 (en) * 2001-07-20 2010-12-15 Novator Ab NUMERICALLY CONTROLLED ORBIT MACHINING APPARATUS
DE60334813D1 (en) 2002-09-16 2010-12-16 Novator Ab DEVICE FOR FIXING A PORTABLE DRILLING OR MILLING MACHINE TO A TEMPLATE FOR PRODUCING HOLES IN A WORKPIECE
EP1753570B1 (en) 2004-06-09 2014-09-17 Novator AB Method and system for producing holes of various dimensions and configurations in a workpiece
WO2006088404A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-24 Novator Ab A fixation device for fixating a portable orbital drilling machine to a drilling template
US7364392B1 (en) * 2006-02-23 2008-04-29 Bowman Thomas W Motor module for a reinstatement cutting machine
US7627940B2 (en) * 2005-07-13 2009-12-08 The Boeing Company Orbital hole match drilling
US8137370B2 (en) * 2005-11-02 2012-03-20 Stryker Corporation Powered surgical handpiece with improved latch mechanism and rotary to oscillating output drive
CN101786180B (en) * 2010-03-31 2011-05-18 南京航空航天大学 Helical milling device and method
CN103192125B (en) * 2013-03-28 2014-11-12 大连理工大学 Portable spiral hole milling device and machining method
CN103949702B (en) * 2014-04-25 2016-04-06 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 The punching device of offset machinery orthogonal on-line tuning track
CN104439445B (en) * 2014-11-12 2016-11-30 大连理工大学 The helical milling device in a kind of automatic adjustment aperture and method of work thereof
CN105171049B (en) * 2015-09-30 2017-09-01 浙江大学 Curved surface slab automatic drilling machine
CN107953003B (en) * 2018-01-17 2019-01-25 南京信息职业技术学院 Motor tandem independence feed screw milling attachment
CN110394482B (en) * 2018-04-24 2020-11-06 喜利得股份公司 Drilling device
CN108608019B (en) * 2018-05-04 2020-04-14 大连理工大学 Hole making method combining drilling and spiral milling
CN108608044B (en) * 2018-05-04 2020-04-14 大连理工大学 Forward-backward feeding spiral hole milling method for composite material and metal laminated structure

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE173899C1 (en) *
SE99369C1 (en) *
SE124014C1 (en) * 1948-01-01
US3533195A (en) * 1968-04-22 1970-10-13 Rockwell Mfg Co Jig grinder head
US3613222A (en) * 1969-06-23 1971-10-19 Owens Illinois Inc Method for making a lightweight optical mirror
DE2542679C3 (en) * 1975-09-25 1978-11-30 Werkzeugfabrik J.C. & Alb. Zenses, 5630 Remscheid Attachment for hand drills

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130051950A1 (en) * 2010-05-03 2013-02-28 National Oilwell Varco, L.P. Cutting device on moveable platform
US9242303B2 (en) * 2010-05-03 2016-01-26 National Oilwell Varco, L.P. Cutting device on moveable platform

Also Published As

Publication number Publication date
WO1994017944A1 (en) 1994-08-18
SE9300400D0 (en) 1993-02-05
SE9300400L (en) 1994-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH06226698A (en) Machine tool for forming hole in object consisting of fiber reinforced type composite material
US5641252A (en) Method for producing holes in fibre reinforced composites
JP4620249B2 (en) Spindle unit for drilling in the production of fiber reinforced composite materials
CA1270386A (en) Cutting tool compensator for stationary machine tool
US6382890B1 (en) Hand tool apparatus for orbital drilling
JP2996804B2 (en) Eccentric shape processing equipment
JP2541667B2 (en) Thread cutting machine
JPH11254218A (en) Composite cutter tool mainly for hole machining, and machining method
KR20030033090A (en) Double-rotatable spindle head for machine tools
CN107530860B (en) Spindle positioning using micrometric forward control and tilting of the spindle rotation axis
CN110554662A (en) Large-stroke high-precision micro-control servo feeding system and control method
Wang et al. Comparison of the geometric accuracy of holes made in CFRP/Ti laminate by drilling and helical milling
US6318220B1 (en) System and method for finish machining differential housings
CN103949702A (en) Locus hole punching device with mechanical orthogonality type on-line eccentricity adjustment
US9381578B2 (en) Method for machining a through-hole in a component and machining device for implementing the said method
CN110449648B (en) Cutter and method for machining eccentric shaft clearance groove
CN112405022A (en) Deep hole drilling clamp for complex nozzle shell and using method
CN109158955B (en) Laminated member hole making method with adaptively adjusted machining parameters
EP0189014B1 (en) Cutting tip adjusting device
JP2759866B2 (en) Rotary cutting tool for boring
JP3487773B2 (en) Trochoid tools
Yagishita et al. Hole making machine based on double eccentric mechanism for CFRP/TiAl6V4 stacks
JP3331759B2 (en) Cutting method
JP3698942B2 (en) Shearing equipment
JP3093933B2 (en) Spindle rotation angle controlled cutting method using a bite tool

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: 20000801