JPH10277885A - 加工装置およびその方法 - Google Patents
加工装置およびその方法Info
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- JPH10277885A JPH10277885A JP8916797A JP8916797A JPH10277885A JP H10277885 A JPH10277885 A JP H10277885A JP 8916797 A JP8916797 A JP 8916797A JP 8916797 A JP8916797 A JP 8916797A JP H10277885 A JPH10277885 A JP H10277885A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コストの例廉化を図るとともに、生産効率を
高め、かつ振動吸収効果の減少を防止する。 【解決手段】 被加工物１０の共振振動を検出する振動
センサー５０と、この振動センサー５０の検出による共
振振動Ａと逆の位相をもつ逆位相振動Ｃを演算する逆位
相振動演算装置７０と、この逆位相振動演算装置７０の
演算による逆位相振動Ｃを被加工物１０に付与する振動
発生装置９０とを備えた構成としてある。
高め、かつ振動吸収効果の減少を防止する。 【解決手段】 被加工物１０の共振振動を検出する振動
センサー５０と、この振動センサー５０の検出による共
振振動Ａと逆の位相をもつ逆位相振動Ｃを演算する逆位
相振動演算装置７０と、この逆位相振動演算装置７０の
演算による逆位相振動Ｃを被加工物１０に付与する振動
発生装置９０とを備えた構成としてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば切削加工に
おける被加工物の振動を抑制する場合に使用して好適な
加工装置およびその方法に関する。
おける被加工物の振動を抑制する場合に使用して好適な
加工装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、切削加工方法は、旋盤，フライ
ス盤等の工作機械（ＮＣ装置を含む）とバイト，エンド
ミル等の工具とにより、バイス等の固定治具に固定され
た被加工物の一部を予め設定された条件（工具回転数，
切り込み量，工具送り速度等）の下で除去する加工方法
として知られており、多くの産業分野において用いられ
ている。
ス盤等の工作機械（ＮＣ装置を含む）とバイト，エンド
ミル等の工具とにより、バイス等の固定治具に固定され
た被加工物の一部を予め設定された条件（工具回転数，
切り込み量，工具送り速度等）の下で除去する加工方法
として知られており、多くの産業分野において用いられ
ている。
【０００３】近年、電子機器の構成部品に用いられてい
る被切削部品としては、平滑で精度の高い表面を有し軽
量で薄肉のものの需要が多くなってきている。例えば，
通信機器においては、軽量で薄肉の被切削部品を使用す
ることにより機器全体の小型・軽量化が行なわれてい
る。また、高周波通信機器で電磁波を流すための導波管
回路においては、電磁波の伝播効率を向上させるため
に、平滑で精度の高い表面をもつ被切削部品が使用され
ている。
る被切削部品としては、平滑で精度の高い表面を有し軽
量で薄肉のものの需要が多くなってきている。例えば，
通信機器においては、軽量で薄肉の被切削部品を使用す
ることにより機器全体の小型・軽量化が行なわれてい
る。また、高周波通信機器で電磁波を流すための導波管
回路においては、電磁波の伝播効率を向上させるため
に、平滑で精度の高い表面をもつ被切削部品が使用され
ている。
【０００４】ところで、この種の被切削部品を加工する
場合に用いる加工方法においては、ある切削加工条件の
下で工作機械，工具，固定治具および被加工物の各部材
間に共振が発生し、被加工物の切削加工面に表面粗さの
劣化（びびり）現象が起きていた。特に、薄肉の被切削
部品においては、本現象の発生頻度が高く、この場合表
面粗さが劣化するだけではなく、被加工物の薄肉部への
負荷荷重が変形を発生させ、寸法精度が低下する。
場合に用いる加工方法においては、ある切削加工条件の
下で工作機械，工具，固定治具および被加工物の各部材
間に共振が発生し、被加工物の切削加工面に表面粗さの
劣化（びびり）現象が起きていた。特に、薄肉の被切削
部品においては、本現象の発生頻度が高く、この場合表
面粗さが劣化するだけではなく、被加工物の薄肉部への
負荷荷重が変形を発生させ、寸法精度が低下する。
【０００５】このため、従来の加工方法においては、コ
ラム，ベッド等の工作機械自体を重くする（剛性を高め
る）ことにより、振動し難くしたり、あるいはゴム製の
マット等を使用して被加工物の振動を吸収したりして共
振発生を抑制することが行なわれている。
ラム，ベッド等の工作機械自体を重くする（剛性を高め
る）ことにより、振動し難くしたり、あるいはゴム製の
マット等を使用して被加工物の振動を吸収したりして共
振発生を抑制することが行なわれている。
【０００６】さらに、共振発生を抑制するために、切り
込み量を減らしたり、あるいは工具送り速度を遅くした
りして切削条件を変更することも行なわれている。
込み量を減らしたり、あるいは工具送り速度を遅くした
りして切削条件を変更することも行なわれている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の加工方
法において、工作機械を重くするには、コラム，ベッド
等の基本的構成部品に改造，交換を必要としており、こ
のため新規部品を追加することになり、コスト高になる
という問題があった。
法において、工作機械を重くするには、コラム，ベッド
等の基本的構成部品に改造，交換を必要としており、こ
のため新規部品を追加することになり、コスト高になる
という問題があった。
【０００８】また、ゴム製のマットを用いる方法におい
ては、切削油，潤滑油によるゴム硬化が発生し、振動吸
収効果が減少するという問題もあった。この場合、マッ
トの劣化については、定量的な指標がなく、マット交換
を経験則に依存しなければならず、その作業を面倒なも
のにしていた。
ては、切削油，潤滑油によるゴム硬化が発生し、振動吸
収効果が減少するという問題もあった。この場合、マッ
トの劣化については、定量的な指標がなく、マット交換
を経験則に依存しなければならず、その作業を面倒なも
のにしていた。
【０００９】さらに、切削（加工）条件の変更は、多大
の加工時間を要し、生産効率が低下するという不都合が
あった。
の加工時間を要し、生産効率が低下するという不都合が
あった。
【００１０】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、薄肉で精度が高く、平滑な表面仕上げが要求さ
れる被加工物の製造に関し、生産効率を維持しながら、
振動吸収効果の減少を阻止することができるとともに、
コストの低廉化を図ることができる加工装置およびその
方法の提供を目的とする。
もので、薄肉で精度が高く、平滑な表面仕上げが要求さ
れる被加工物の製造に関し、生産効率を維持しながら、
振動吸収効果の減少を阻止することができるとともに、
コストの低廉化を図ることができる加工装置およびその
方法の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、請求項１記載の加工装置（第一発明）は、加工位置
における被加工物の共振振動を検出する振動センサー
と、この振動センサーの検出による共振振動と逆の位相
をもつ逆位相振動を演算する逆位相振動演算装置と、こ
の逆位相振動演算装置の演算による逆位相振動を被加工
物に付与する振動発生装置とを備えた構成としてある。
に、請求項１記載の加工装置（第一発明）は、加工位置
における被加工物の共振振動を検出する振動センサー
と、この振動センサーの検出による共振振動と逆の位相
をもつ逆位相振動を演算する逆位相振動演算装置と、こ
の逆位相振動演算装置の演算による逆位相振動を被加工
物に付与する振動発生装置とを備えた構成としてある。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載の加
工装置において、逆位相振動演算装置の入出力側のうち
入力側に共振振動を共振振動データに変換する振動デー
タ入力装置が接続され、出力側に逆位相振動データを逆
位相振動に変換する逆位相振動入力装置が接続されてい
る構成としてある。
工装置において、逆位相振動演算装置の入出力側のうち
入力側に共振振動を共振振動データに変換する振動デー
タ入力装置が接続され、出力側に逆位相振動データを逆
位相振動に変換する逆位相振動入力装置が接続されてい
る構成としてある。
【００１３】請求項３記載の発明（第二発明）は、加工
時における被加工物の共振振動を検出し、次いでこの共
振振動の位相と逆の位相をもつ逆位相振動を演算し、し
かる後この逆位相振動を被加工物に対して付与する方法
としてある。
時における被加工物の共振振動を検出し、次いでこの共
振振動の位相と逆の位相をもつ逆位相振動を演算し、し
かる後この逆位相振動を被加工物に対して付与する方法
としてある。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係る加工装置を示すブロック図、図２は同じく本発明
の第一実施形態に係る加工方法を説明するために示すフ
ローチャートである。先ず、本発明の加工装置につき、
図１を用いて説明する。同図において、符号１で示す加
工装置は、工作機械４０と振動データ入力装置６０と逆
位相振動演算装置７０と逆位相振動入力装置８０と振動
発生装置９０とを備えている。
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係る加工装置を示すブロック図、図２は同じく本発明
の第一実施形態に係る加工方法を説明するために示すフ
ローチャートである。先ず、本発明の加工装置につき、
図１を用いて説明する。同図において、符号１で示す加
工装置は、工作機械４０と振動データ入力装置６０と逆
位相振動演算装置７０と逆位相振動入力装置８０と振動
発生装置９０とを備えている。
【００１５】工作機械４０は、固定治具（クランパ）２
０と工具３０と振動センサー５０とを有している。固定
治具２０には加工時に被加工物１０が固定され、被加工
物１０は工具３０によって加工される。
０と工具３０と振動センサー５０とを有している。固定
治具２０には加工時に被加工物１０が固定され、被加工
物１０は工具３０によって加工される。
【００１６】振動センサー５０は、加工中の被加工物１
０の共振振動Ａを検出するためのものである。振動デー
タ入力装置６０は、逆位相振動演算装置７０の入力側に
接続され、振動センサー５０が検出した共振振動Ａを共
振振動データＢに変換し、逆位相振動演算装置７０に入
力するためのものである。
０の共振振動Ａを検出するためのものである。振動デー
タ入力装置６０は、逆位相振動演算装置７０の入力側に
接続され、振動センサー５０が検出した共振振動Ａを共
振振動データＢに変換し、逆位相振動演算装置７０に入
力するためのものである。
【００１７】逆位相振動演算装置７０は、共振振動デー
タＢから逆位相振動データＣを演算し、逆位相振動入力
装置８０に転送するためのものである。逆位相振動入力
装置８０は、逆位相振動演算装置７０の出力側に接続さ
れ、逆位相振動データＣを逆位相振動Ｄに変換し、振動
発生装置９０に入力するためのものである。振動発生装
置９０は、逆位相振動Ｄを発生させ、加工位置における
被加工物１０に付与するためのものである。
タＢから逆位相振動データＣを演算し、逆位相振動入力
装置８０に転送するためのものである。逆位相振動入力
装置８０は、逆位相振動演算装置７０の出力側に接続さ
れ、逆位相振動データＣを逆位相振動Ｄに変換し、振動
発生装置９０に入力するためのものである。振動発生装
置９０は、逆位相振動Ｄを発生させ、加工位置における
被加工物１０に付与するためのものである。
【００１８】次に、本発明の第一実施形態に係る加工方
法につき、図１および図２を用いて説明する。先ず、工
作機械４０に工具３０を取り付ける（ステップＳ１）と
ともに、固定治具２０によって被加工物１０を固定する
（ステップＳ２）。
法につき、図１および図２を用いて説明する。先ず、工
作機械４０に工具３０を取り付ける（ステップＳ１）と
ともに、固定治具２０によって被加工物１０を固定する
（ステップＳ２）。
【００１９】次に、工具３０によって被加工物１０を切
削加工する（ステップＳ３）。このとき、被加工物１０
に共振振動Ａが発生し（ステップＳ４）、この共振振動
Ａが振動センサー５０によって検出され（ステップＳ
５）、振動入力装置６０に転送される（ステップＳ
６）。
削加工する（ステップＳ３）。このとき、被加工物１０
に共振振動Ａが発生し（ステップＳ４）、この共振振動
Ａが振動センサー５０によって検出され（ステップＳ
５）、振動入力装置６０に転送される（ステップＳ
６）。
【００２０】次に、振動データ入力装置６０では共振振
動Ａが共振振動データＢに変換され（ステップＳ７）、
逆位相振動演算装置７０に入力される（ステップＳ
８）。そして、逆位相振動演算装置７０では、入力され
た共振振動データＢから共振振動Ａを相殺するための逆
位相振動データＣが演算され（ステップＳ９）、逆位相
振動入力装置８０に転送される（ステップ１０）。
動Ａが共振振動データＢに変換され（ステップＳ７）、
逆位相振動演算装置７０に入力される（ステップＳ
８）。そして、逆位相振動演算装置７０では、入力され
た共振振動データＢから共振振動Ａを相殺するための逆
位相振動データＣが演算され（ステップＳ９）、逆位相
振動入力装置８０に転送される（ステップ１０）。
【００２１】この逆位相振動入力装置８０に入力された
逆位相振動データＣを逆位相振動Ｄに変換し（ステップ
Ｓ１１）、この逆位相振動Ｄを振動発生装置９０に入力
すると、振動発生装置９０が逆位相振動Ｄを発生させる
（ステップＳ１２）。このとき、逆位相振動Ｄが固定治
具２０を経由して（ステップＳ１３）被加工物１０に付
与される（ステップＳ１４）。
逆位相振動データＣを逆位相振動Ｄに変換し（ステップ
Ｓ１１）、この逆位相振動Ｄを振動発生装置９０に入力
すると、振動発生装置９０が逆位相振動Ｄを発生させる
（ステップＳ１２）。このとき、逆位相振動Ｄが固定治
具２０を経由して（ステップＳ１３）被加工物１０に付
与される（ステップＳ１４）。
【００２２】被加工物１０では、発生していた共振振動
Ａと逆位相振動Ｄとが干渉して相殺され（ステップＳ１
５）、共振振動Ａは減衰する（ステップＳ１６）。これ
により、被加工物１０における共振による表面粗さの劣
化および薄肉部の変形が防止され、被加工物１０の品質
が維持される。
Ａと逆位相振動Ｄとが干渉して相殺され（ステップＳ１
５）、共振振動Ａは減衰する（ステップＳ１６）。これ
により、被加工物１０における共振による表面粗さの劣
化および薄肉部の変形が防止され、被加工物１０の品質
が維持される。
【００２３】この後、被加工物１０の加工中は、常時、
共振振動Ａを振動センサー５０によって監視し、前述し
た工程を繰り返す。このようにして、被加工物の振動を
抑制しながら被加工物を加工することができる。
共振振動Ａを振動センサー５０によって監視し、前述し
た工程を繰り返す。このようにして、被加工物の振動を
抑制しながら被加工物を加工することができる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
加工物における共振振動の位相と逆の位相をもつ逆位相
振動を演算し、この振動を被加工物に対して付与するの
で、共振振動が逆位相振動との干渉で減衰，抑制され
る。
加工物における共振振動の位相と逆の位相をもつ逆位相
振動を演算し、この振動を被加工物に対して付与するの
で、共振振動が逆位相振動との干渉で減衰，抑制され
る。
【００２５】したがって、被加工物の品質を維持するた
めに従来必要とした基本的構成部品の改造，交換が不要
となり、コストの低廉化を図ることができる。
めに従来必要とした基本的構成部品の改造，交換が不要
となり、コストの低廉化を図ることができる。
【００２６】また、逆位相振動との干渉によって共振振
動が減衰，抑制されることは、従来必要としたゴム製の
マット等が不要になるから、切削油，潤滑油によるゴム
硬化が発生せず、振動吸収効果の減少を阻止することが
できるとともに、面倒なゴム交換作業が不要なものとな
る。
動が減衰，抑制されることは、従来必要としたゴム製の
マット等が不要になるから、切削油，潤滑油によるゴム
硬化が発生せず、振動吸収効果の減少を阻止することが
できるとともに、面倒なゴム交換作業が不要なものとな
る。
【００２７】さらに、共振発生を抑制するために加工条
件の変更を必要としないから、加工時間を短縮すること
ができ、生産効率を高めることができる。
件の変更を必要としないから、加工時間を短縮すること
ができ、生産効率を高めることができる。
【００２８】この他、加工中の共振を抑制することによ
り、共振を原因とする騒音を軽減することができるとい
った利点もある。
り、共振を原因とする騒音を軽減することができるとい
った利点もある。
【図１】本発明の第一実施形態に係る加工装置を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図２】同じく本発明の第一実施形態に係る加工方法を
説明するために示すフローチャートである。
説明するために示すフローチャートである。
１０ 被加工物 ４０ 工作機械 ５０ 振動センサー ６０ 振動データ入力装置 ７０ 逆位相振動演算装置 ８０ 逆位相振動入力装置 ９０ 振動発生装置 Ａ 共振振動 Ｂ 共振振動データ Ｃ 逆位相振動データ Ｄ 逆位相振動
Claims (3)
- 【請求項１】 加工位置における被加工物の共振振動を
検出する振動センサーと、 この振動センサーの検出による共振振動と逆の位相をも
つ逆位相振動を演算する逆位相振動演算装置と、 この逆位相振動演算装置の演算による逆位相振動を前記
被加工物に付与する振動発生装置とを備えたことを特徴
とする加工装置。 - 【請求項２】 前記逆位相振動演算装置の入出力側のう
ち入力側に共振振動を共振振動データに変換する振動デ
ータ入力装置が接続され、出力側に逆位相振動データを
逆位相振動に変換する逆位相振動入力装置が接続されて
いることを特徴とする請求項１記載の加工装置。 - 【請求項３】 加工時における被加工物の共振振動を検
出し、 次いでこの共振振動の位相と逆の位相をもつ逆位相振動
を演算し、 しかる後この逆位相振動を前記被加工物に対して付与す
ることを特徴とする加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8916797A JPH10277885A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 加工装置およびその方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8916797A JPH10277885A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 加工装置およびその方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277885A true JPH10277885A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=13963261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8916797A Pending JPH10277885A (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 加工装置およびその方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277885A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6950550B1 (en) | 2000-07-07 | 2005-09-27 | Koji Kajimura | Tracing technique and recording media of object motion |
| KR101514147B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2015-04-21 | 현대위아 주식회사 | 상쇄 간섭 효과를 이용한 공작 기계의 채터 진동의 제어 방법 및 그 장치 |
-
1997
- 1997-04-08 JP JP8916797A patent/JPH10277885A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6950550B1 (en) | 2000-07-07 | 2005-09-27 | Koji Kajimura | Tracing technique and recording media of object motion |
| KR101514147B1 (ko) * | 2013-10-30 | 2015-04-21 | 현대위아 주식회사 | 상쇄 간섭 효과를 이용한 공작 기계의 채터 진동의 제어 방법 및 그 장치 |
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