JPS58126007A - Tool machine - Google Patents

Tool machine

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Publication number
JPS58126007A
JPS58126007A JP57213470A JP21347082A JPS58126007A JP S58126007 A JPS58126007 A JP S58126007A JP 57213470 A JP57213470 A JP 57213470A JP 21347082 A JP21347082 A JP 21347082A JP S58126007 A JPS58126007 A JP S58126007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tool
tool holder
workpiece
holder
boring bar
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.)
Pending
Application number
JP57213470A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
マイケル・ジスト
デニス・キ−ン
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.)
EEII PLC
Original Assignee
EEII PLC
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Filing date
Publication date
Application filed by EEII PLC filed Critical EEII PLC
Publication of JPS58126007A publication Critical patent/JPS58126007A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • 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
    • B23Q15/00Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work
    • B23Q15/007Automatic control or regulation of feed movement, cutting velocity or position of tool or work while the tool acts upon the workpiece
    • B23Q15/013Control or regulation of feed movement
    • 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
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/34Relative movement obtained by use of deformable elements, e.g. piezoelectric, magnetostrictive, elastic or thermally-dilatable elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports
    • B23Q1/385Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports in which the thickness of the fluid-layer is adjustable

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一端で固定されて他端に工具重付は部を曽噸
た細長い工具ホルダを有する工作機械であって、工作物
と工具とが工作物における加工作業を行なうために互い
に相対的に回転させられるようになっている形式のもの
に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a machine tool having an elongated tool holder fixed at one end and having a tool weight attached to the other end, the tool holder being fixed at one end and having a tool holder attached to the other end. It relates to objects of a type that can be rotated relative to each other in order to perform

従来の工作機械においては工具ホルダの運動は工具ホル
ダが取り付けられているクロススライダをモータによっ
て案内ねじを介して動かすことによって生ぜしめられる
。このような工作機械は全長に亘ってコンスタントな円
形横断面を有するように回転する工作物を申し分なく加
工できる。工具ホルダ用の類似の取付は部材は、工作物
内に孔を製作するために工作物を定置しかつ工具を回転
させる形式で使用できる。更にこのような工作機械は孔
の全長に亘ってコンスタントな円形横断面の孔を申し分
なく製作できる。
In conventional machine tools, the movement of the tool holder is produced by moving a cross slide, on which the tool holder is mounted, by means of a motor via a guide screw. Such a machine tool can satisfactorily machine rotating workpieces with a constant circular cross section over their entire length. A similar mounting for a tool holder can be used to hold the workpiece stationary and rotate the tool to create a hole in the workpiece. Furthermore, such a machine tool is capable of producing holes with a constant circular cross section over the entire length of the hole.

前記両工作機械の欠点は、取付は部材、案内ねじおよび
モータの慣性に基づいて加工中に工具の位置を迅速に変
えることができず、従って著しく低速でなければ非円形
横断面を製作するために又、工作物の加工面に段を製作
するために使用できないということにある。
The disadvantage of both said machine tools is that the mounting does not allow rapid changes in the position of the tool during machining due to the inertia of the part, guide screw and motor, and therefore only at extremely low speeds in order to produce non-circular cross-sections. Another disadvantage is that it cannot be used to create steps on the machined surface of a workpiece.

本発明の構成によれば、一端で固定されて個有する工作
機械であって、工作物と工具とが工作物における加工作
業を行なうために互いに相対的に回転させられるように
なっている形式のものにおいて、所定の値だけ固定端部
に対して相対的に工具の位置を変えるように加工中に工
具ホルダを偏位させるため、固定端部と工具取付は部と
の間で工具ホルダに工具ホルダ偏位部材が作用してい・
る。
According to an embodiment of the invention, there is provided a machine tool of the type which is fixed at one end and has separate parts, in which the workpiece and the tool can be rotated relative to each other in order to carry out machining operations on the workpiece. In order to deflect the tool holder during machining to change the position of the tool relative to the fixed end by a predetermined value, The holder deflection member is working.
Ru.

有利な実施態様によ6ば、工具ホルダ偏位部材が工具ホ
ルダの回りで磁界を発生させる磁界発生部材から構成さ
れており、かつ工具ホルダが並べて互いに接合された異
瞥なる材料から成゛る2つの細長い部材によって形成さ
れており、かつ該細長い部材の材料が、磁界発生部材に
よって生ぜしめられる細長い部材における磁気ひずみ作
用による長さ変化が工具ホルダの偏位を生ぜしめるよう
な材料である。
According to an advantageous embodiment, the tool holder deflection element is constituted by a magnetic field generating element which generates a magnetic field around the tool holder, and the tool holders are made of dissimilar materials which are joined together side by side. It is formed by two elongated members and the material of the elongated members is such that a magnetostrictive length change in the elongated members caused by the magnetic field generating member causes a deflection of the tool holder.

更に本発明の実施態様によれば、工具ホルダが自軸線を
中心として回転可能であり、更に工具ホルダ偏位部材が
、回転中に工具ホルダに偏位を生ぜしめるために固定端
部と工具取付は部との間で工具ホルダに取り付けられた
偏心的な重りと、工具取付は部によって描かれる軌跡を
規定するために偏位した運動軌跡内で回転する工具ホル
ダの回りに半径方向で内向きの所定の力をかけるための
力供給部材とから構成されている。
Further in accordance with an embodiment of the invention, the tool holder is rotatable about its own axis, and further the tool holder deflection member is connected to the fixed end and the tool mounting for causing deflection of the tool holder during rotation. is an eccentric weight attached to the tool holder between the part and the tool mount is radially inwardly rotated around the tool holder in an offset trajectory of motion to define the trajectory traced by the part. and a force supplying member for applying a predetermined force.

更に有利には、定置の工作物の内面を加工するために細
長い可撓的な中ぐり棒と、中ぐり棒を回転させるために
中ぐり棒の一端で中ぐり棒に係合する駆動部材と、中ぐ
り棒の他端に設けられた工具ホルダとを有しており、中
ぐり棒に制御された力をかけるための部材が中ぐり棒回
転中に中ぐり棒を彎曲させるため両端部間に配置されて
おり、これにより工作物に対して相対的に所定の値だけ
中ぐり棒に取り付けられた工具の位置が変えられるよう
になっている。
Further advantageously, an elongated flexible boring bar is provided for machining the inner surface of a stationary workpiece, and a drive member that engages the boring bar at one end of the boring bar for rotating the boring bar. , a tool holder provided at the other end of the boring bar, and a member for applying a controlled force to the boring bar is provided between the two ends to bend the boring bar while the boring bar is rotating. This allows the position of the tool attached to the boring bar to be changed by a predetermined value relative to the workpiece.

次に図示の実施例につき本発明を説明する。The invention will now be explained with reference to the illustrated embodiment.

第1図の工作機械から明らかなように、工作機械は細長
い工具ホルダ12を保持して回転させるためにチャック
11を備えた主軸台10を有している。・工作機械のク
ロススライダ13は工作物14を支持している。工具−
ホルダ12は一端でチャック11に固定されかつ他端は
工具取付は部材16においてダイヤモンP又は別の適当
な工具15を支持している′。工具ホル/12は加工し
ようとする工作物内の孔の軸線に対して平行に位置す、
るように配置されている。
As can be seen from the machine tool of FIG. 1, the machine tool has a headstock 10 with a chuck 11 for holding and rotating an elongated tool holder 12. - The cross slider 13 of the machine tool supports the workpiece 14. Tools-
The holder 12 is fixed at one end to the chuck 11 and at the other end supports a diamond P or another suitable tool 15 in a tool mounting member 16'. The tool holder/12 is located parallel to the axis of the hole in the workpiece to be machined,
It is arranged so that

工具ホルダ12は、工具運動が必要とする方向に対して
直角な一平面内で側面と側面とを接合された異なる材料
から成る2つの条片12a。
The tool holder 12 consists of two strips 12a of different materials joined side to side in a plane perpendicular to the direction required by the tool movement.

12bから形成されている。前記接合は、2つ。12b. There are two connections.

の条片12a 、 12bを互いに密に結合させるため
に、接着によって又は溶層によって又は所望のように拡
散接合によって行なうことができる。
The tight bonding of the strips 12a, 12b to one another can be carried out by gluing or by melting or, if desired, by diffusion bonding.

前記条片12a 、 12bの金属は、該条片の一方の
条片の長さが磁界内において同じ磁界内での他方の条片
の長さ変化とは異なる値だけ変えられるように選ばれて
いる。この効果は磁気ひずみと呼ばれる。有利には一方
の条片の長さが増大するのに対して他方の条片の長さは
短縮される。
The metal of said strips 12a, 12b is selected such that the length of one of said strips can be varied in a magnetic field by a different amount than the change in length of the other strip in the same magnetic field. There is. This effect is called magnetostriction. Advantageously, the length of one strip increases while the length of the other strip decreases.

適当な1対の金属はニッケルと純鉄、ニッケルと50%
の鉄および50%のニッケルから成る合金、ニッケルと
50%のコノキルトおよび50%の鉄から成る合金、ニ
ッケルと70%のコ、6ルトおよび30%の鉄から成る
合金である。すべては重さの百分率である。当然この表
は完全なものではなくかつ別の適当な対の材料を使用す
ることができる。
A suitable pair of metals is nickel and pure iron, nickel and 50%
an alloy of 50% iron and 50% nickel, an alloy of nickel and 50% conoquilt and 50% iron, and an alloy of nickel and 70% iron, 6% iron and 30% iron. All are percentages of weight. Naturally, this table is not exhaustive and other suitable pairs of materials may be used.

工具ホルダ12は固定端部と工具取付は部16との間で
電気的なコイル17によって取り囲まれている。前記コ
イル17は直接工具ホルダ12上に巻付けるか又は、工
具ホルダの運動性を考慮して工具ホルダ12と成形体と
の間に十分な遊びが得られるばあいには、別個の成形体
上に巻付けることができる。コイル17は、周波数およ
び振幅が可変である交流電流又は直流電流をかけること
のできる電流供給部18に接続されている。例えば可変
周波数発振器19を電力増幅器20を介してコイル17
と接続して使用することができる。
The tool holder 12 is surrounded by an electrical coil 17 between the fixed end and the tool mounting portion 16 . The coil 17 can be wound directly onto the tool holder 12 or, if sufficient play is provided between the tool holder 12 and the molded body considering the movement of the tool holder, on a separate molded body. It can be wrapped around. The coil 17 is connected to a current supply 18 to which an alternating or direct current of variable frequency and amplitude can be applied. For example, the variable frequency oscillator 19 is connected to the coil 17 via the power amplifier 20.
It can be used by connecting with.

コイル17範囲内の工具ホルダ部分だけが磁気ひずみ効
果を発揮するので、この工具ホルダ部分だけを選択され
た磁気ひずみ効果を発揮する金属から形成すればよい。
Since only the part of the tool holder within the area of the coil 17 exhibits a magnetostrictive effect, only this part of the tool holder need be made of the selected magnetostrictive metal.

工具ホルダ12の工具支持端部は軟鋼から形成すること
ができる。
The tool supporting end of tool holder 12 may be formed from mild steel.

工具ホルダ12はチャックのような不都合な振動を減少
又は阻止するために締付は固定できる。このような減衰
部材は工具ホルダの両側に配置された薄鋼ストリップの
形状をとることができる。
The tool holder 12 can be clamped to reduce or prevent undesirable vibrations such as chucks. Such a damping member may take the form of a thin steel strip placed on either side of the tool holder.

工作機械は次のように運転される。工具ホルダ12が主
軸台10内で回転させられかつ工作物14がクロススラ
イダ13上で工具に対して相対的な基準位置に移動させ
られる。所定の電流がコイル17にかけられかつ工具ホ
ルダ12の・々イメタル部分における磁気ひずみ効果が
工具ホルダ12に2つの金属製の条片12a 、 12
b間の接合部の平面に対して直角方向での偏位を生ぜし
める。偏位量はコイル17によって生ぜしめられる磁界
の強さに比例していて、従って所望の偏位量は可変周波
数発振器19の制御によって得られる。このよ、うな形
式で所望の曲率半径の円形面を工作物に入曵軛工具15
によって製作できる。
The machine tool is operated as follows. The tool holder 12 is rotated in the headstock 10 and the workpiece 14 is moved onto the cross slide 13 to a reference position relative to the tool. A predetermined current is applied to the coil 17 and the magnetostrictive effect in the two metal parts of the tool holder 12 causes the tool holder 12 to have two metal strips 12a, 12.
This results in an offset perpendicular to the plane of the joint between b. The amount of deflection is proportional to the strength of the magnetic field produced by the coil 17, so that the desired amount of deflection can be obtained by controlling the variable frequency oscillator 19. The yoke tool 15 inserts a circular surface with a desired radius of curvature into the workpiece in this manner.
It can be manufactured by

工具15の位置は、工作物の全長に亘って異なる円形横
断面の完成した工作物を製作するために加工作業中複数
回で変えられてもまた加工作業全体に亘ってコンスタン
トに維持されてもよい。更に工具15の位置を非円形横
断面を有する工作物を製作するために工作物の1回転中
に変えることもできる。このような種々の横断面を製作
するために必要な電流変化はコンピュータ21によって
制御さ′れる。
The position of the tool 15 can be changed several times during the machining operation to produce finished workpieces of different circular cross-sections over the entire length of the workpiece, or can be kept constant throughout the machining operation. good. Furthermore, the position of the tool 15 can also be changed during one rotation of the workpiece in order to produce workpieces with non-circular cross-sections. The current changes necessary to produce these various cross-sections are controlled by computer 21.

更に工具ホルダ12を回転させなくてもよい。Furthermore, it is not necessary to rotate the tool holder 12.

このことの代りとして工作物を回転させることができ、
かつ90°に亘る工具ホルダの変転によって、工作物の
外面に丸削り工具のように作用させるため工具ホルダ1
2を工作物の回転軸線に対して直角な平面内に配置する
ことができる。
As an alternative to this, the workpiece can be rotated,
The tool holder 1 is designed to act on the outer surface of the workpiece like a rounding tool by rotating the tool holder over 90 degrees.
2 can be arranged in a plane perpendicular to the axis of rotation of the workpiece.

種々の横断面の表面を上述のエラに製作することができ
る。・ 工具ホルダ12の偏位は温度に関連しておりかつこのた
めに工具ホルダの温度をほぼコンスタントに維持するた
めに冷却機構22を設けるコトカできる。コンピュータ
21のような機構を時間経過に伴なう温度変化作用を補
償するために設けること、ができる。
Surfaces of various cross-sections can be fabricated on the gills described above. - The excursion of the tool holder 12 is temperature related and for this reason a cooling mechanism 22 can be provided in order to maintain the temperature of the tool holder almost constant. A mechanism such as computer 21 may be provided to compensate for the effects of temperature changes over time.

第2図、第3図および第4因から明らかなように、工作
機械は主軸台3.1を備えたベラra。
As is clear from FIGS. 2, 3 and 4, the machine tool is a bellows RA equipped with a headstock 3.1.

を有しており、前記主軸台31においてチャック33が
回転可能である。ピストンピン孔35カ加工されるピス
トンのような工作物34は主軸台31とは反対側のベッ
ド端部で移動可能なスライダ4゛2に取り付けられてい
る。
The chuck 33 is rotatable on the headstock 31. A workpiece 34, such as a piston, into which a piston pin hole 35 is to be machined, is attached to a movable slider 4'2 at the end of the bed opposite the headstock 31.

円形横断面(第3図参照)の細長い中ぐり棒36の形状
の工具ホルダは一端でチャック33内に固定的に保持さ
れておりかつ工具37は工具ホルダの他端で工具取付は
部38内に取り付けられている。重り39は両端部間で
中ぐり棒36に偏心的に取り付けられている。
A tool holder in the form of an elongated boring bar 36 of circular cross-section (see FIG. 3) is held fixedly in the chuck 33 at one end, and a tool 37 is mounted in a section 38 at the other end of the tool holder. is attached to. A weight 39 is eccentrically attached to the boring bar 36 between its ends.

流体支承部材40は両端部間で中ぐり棒36を取り囲ん
でいてかつ偏心的な重り39に隣接していてかつベッド
30に固定されている。流体支承部材40は第3図から
明らかなように、中ぐり棒36の回りにぴったりと適合
されているのではな(、中ぐり棒36の偏位量を考慮し
ている。流体支承部材40は8対のオリフィス41を有
しており、これらのオリフィス対は第4図から明らかな
ように 軸方向で間隔をおいて位置すると共に、中ぐり
棒の周りで周方向に等間隔をおいて位置している。それ
ぞれのオリフィス対は圧力がかけられた流体、例えば圧
力をかけられた液体又は空気の供給部に接続されている
。それぞれのオリフィス対に対する流体の供給は別個に
制御できるので、オリフィス41から流出する流体の圧
力は同じ値だけ又は異なる値だけ変えることができる。
A fluid bearing member 40 surrounds the boring bar 36 between its ends and is adjacent to the eccentric weight 39 and fixed to the bed 30. The fluid bearing member 40 is fitted snugly around the boring bar 36, as is clear from FIG. has eight pairs of orifices 41 which are spaced apart in the axial direction and equally spaced in the circumferential direction around the boring bar, as is clear from FIG. each pair of orifices is connected to a supply of pressurized fluid, e.g. pressurized liquid or air, so that the supply of fluid to each pair of orifices can be controlled separately; The pressure of the fluid exiting the orifice 41 can be varied by the same value or by a different value.

このような制御はコンピュータ430制御下でサータ弁
によって行なうことができる。
Such control may be provided by a sertor valve under computer 430 control.

更に工具37の実際の軌跡を所望の軌跡と比較するため
たかつ比較に従って半径方向で内向きの力を調整するた
めにフィートノセック制御機構44を設けることができ
る。
Additionally, a foot nosec control mechanism 44 may be provided for comparing the actual trajectory of the tool 37 with the desired trajectory and adjusting the radially inward force in accordance with the comparison.

第2図、第3図および第4図による工作機械は次のよう
に運転される。チャック33が回転し、従って中ぐり棒
36が自軸線を中心として回転する。偏jσ的な重り3
9が設けられているため、中ぐり棒の軸線鉦偏位する。
The machine tool according to FIGS. 2, 3 and 4 is operated as follows. The chuck 33 rotates, and therefore the boring bar 36 rotates about its own axis. Biased jσ weight 3
9, the axis of the boring bar is displaced.

つまり主軸台の回転軸線のまわりで彎曲した回転円錐面
が生ぜしめられる。前記円錐の最大直径は工具37を支
持する工具ホルダの端部で生ずるのに対して、チャック
33によって保持された工具ホルダ36の端部は全く偏
位しない。
In other words, a curved conical surface of rotation is created around the rotation axis of the headstock. The maximum diameter of the cone occurs at the end of the tool holder supporting the tool 37, whereas the end of the tool holder 36 held by the chuck 33 does not deflect at all.

流体支承部材40は中ぐり棒36に制御された半径方向
で内向きの力をかけることによって前記回転偏位を制御
するように作用する。オリフィス41から流出する流体
圧力がすべてのオリフィスのために同じ流体圧力である
ばあいには、工具37は真円を描き、この真円の曲率半
径は流体圧力に関連している(第3図参照)。
The fluid bearing member 40 acts to control the rotational excursion by applying a controlled radially inward force on the boring bar 36. If the fluid pressure exiting the orifice 41 is the same fluid pressure for all orifices, the tool 37 will draw a perfect circle, and the radius of curvature of this perfect circle will be related to the fluid pressure (FIG. 3). reference).

しかしオリフィス41から流出する流体圧力が等しくな
いばあいには、工具は非円形軌跡を描き、この非円形軌
跡の形状はオリフィスに対する流体の供給を制御するこ
とによって制御される。
However, if the fluid pressures exiting the orifice 41 are not equal, the tool will follow a non-circular trajectory, the shape of which is controlled by controlling the fluid supply to the orifice.

このような形式で工具は、ピストン34のピストンピン
孔35を全長に亘って所望の横断面に合せて形成するの
に使用される。横断面は真円又は楕円又は別の所望の形
状にすることができる。従って流体支承部材は、形状を
加工過程中変えることができるか又は加工過程中コンス
タントに維持できるカムのように作用する。
In this manner, the tool is used to form the piston pin hole 35 of the piston 34 over its entire length to the desired cross section. The cross section can be perfectly circular or elliptical or another desired shape. The fluid bearing member thus acts like a cam whose shape can either change during the machining process or remain constant during the machining process.

半径方向で内向きの流体支承部材によってかけなくても
よい。例えば前記力を、動的なこわさが可変でかつ工具
ホルダの回りで周方向に間隔をおいて配置された多数の
液力式のスプリング45(第5図参照)によってかける
ことができる。更に前記力を、工具ホルダ36に所望の
軌跡を与えるために中ぐり棒36によって係合させられ
るカム面46によってかけることができる。前記カム面
は加工作業中変えることのできる形状を有している。
It does not have to be applied by a radially inwardly directed fluid bearing member. For example, the force can be applied by a number of hydraulic springs 45 (see FIG. 5) of variable dynamic stiffness and spaced circumferentially around the tool holder. Furthermore, said force can be applied by a cam surface 46 that is engaged by the boring bar 36 to give the tool holder 36 the desired trajectory. The cam surface has a shape that can be changed during the machining operation.

更に、所定の値だけ保持端部に対して相対的に工具の位
置を変えるように加工中工具取付は部を偏位させるため
に極めて多様の部材を設けることができる。例えば圧電
力を使用できるか又は図面と関連−した上記記載以外の
磁気的および(または゛)機械的な作用を使用できる。
Furthermore, the tool mounting can be provided with a wide variety of elements for deflecting the part during machining so as to change the position of the tool relative to the holding end by a predetermined value. For example piezoelectric forces can be used, or magnetic and/or mechanical effects other than those described above in connection with the figures can be used.

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

図面は本発明の実施例を示すものであって、第1図は工
作機械の工具ホルダを位置決めするために磁気ひずみ効
果を利用した工作機械の側面図、第2図は工具ホルダを
位置決めするために流体支承部材を使用しかつ偏心的な
重りを支持する工具ホルダを有する工作機械の側面図、
第3図は第2図の工作機械の工具ホルダを取り囲む流体
支承部材の横断面図、第4図は第3図の流体支承部材の
縦断面図、第5図は工具ホルダを位置決めするための液
力式スプリングを、示した図、第6図は工具ホルダを位
置決めするための偏心的なカムを示した図である。 10.31・・・主軸台、11.33・・・チャック、
12・・・工具ホルダ、12a 、 12b・・・条片
、13・・・クロススライダ、14.34・・・工作物
、15゜37・・・工具、16.38・・・工具取付は
部、17・・・コイル、18・・・電流供給部、19・
・・可変周波数発振器、20・・・電力増幅器、21・
・・コンピュータ、22・・・冷却機構、30・・・ベ
ッド、35・・・ピストンピン孔、36・・・中ぐり棒
、39・・・重り、40・・・流体支承部材、41・・
・オリフィス、42・・・スライダ、43・・・コンピ
ュータ、44・・・フィーPノ々ツク制御機構、45・
・・スプリング、46・・・カム面
The drawings show an embodiment of the present invention, in which Fig. 1 is a side view of a machine tool that uses magnetostrictive effect to position the tool holder of the machine tool, and Fig. 2 is a side view of a machine tool for positioning the tool holder. a side view of a machine tool having a tool holder that uses a fluid bearing member and supports an eccentric weight;
3 is a cross-sectional view of the fluid bearing member surrounding the tool holder of the machine tool shown in FIG. 2, FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the fluid bearing member of FIG. 3, and FIG. A hydraulic spring is shown, and FIG. 6 shows an eccentric cam for positioning the tool holder. 10.31... Headstock, 11.33... Chuck,
12... Tool holder, 12a, 12b... Strip, 13... Cross slider, 14.34... Workpiece, 15° 37... Tool, 16.38... Tool mounting part , 17... Coil, 18... Current supply section, 19.
...Variable frequency oscillator, 20...Power amplifier, 21.
... Computer, 22 ... Cooling mechanism, 30 ... Bed, 35 ... Piston pin hole, 36 ... Boring rod, 39 ... Weight, 40 ... Fluid support member, 41 ...
- Orifice, 42... Slider, 43... Computer, 44... Fee P notch control mechanism, 45.
...Spring, 46...Cam surface

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、一端で固定されて他端に工具取付は部を備えた細長
い工具ホルダを有する工作機械であって、工作物と工具
とが工作物における加工作業を行なうために互いに相対
的に回転させられるようになっている形式のものにおい
て、所定の値だけ固定端部に対して相対的に工具(15
,a7)の位置を変えるように加工中に工具ホルダ(1
2,36)を偏位させるため、固定端部と工具取付は部
(16,48)との間で工具ホルダ(12,36)に工
具ホルダ偏位部材(17,39,40,,45,46)
が作用していることを特徴とする工作機械。 2、工具ホルダ偏位部材が工具ホルダの回りで磁界を発
生させるための磁界発生部材(17)から構成されてお
り、かつ工具ホルダが並べて互いに接合された異なる材
料から成る2つの細長い部材(12a、12b )によ
って形成されており、かつ該細長い部材(12a、12
b )の材料だ、磁界発生部材によって生せしめられる
細長い部材における磁気ひずみ作用による長さ変化が工
具ホルダの偏位を生ぜしめるような材料である特許請求
の範囲第1項記載の工作機械。 3、磁界発生部材が工具ホルダの固定端部と工具取付は
部と1の間で工具ホルダの回りに配置されたコイル(1
7)から形成されている特許請求の範囲第2項記載の工
作機械。 4、工具ホルダ(12)の金属が一方の部材のために純
鉄でかつ他方の部材のためにニッケルであるか又は、一
方の部材のためにニッケルでかつ他方の部材のために(
重さで)50%のニッケルと(重さで)50%の鉄とか
ら成る合金であるか又は、一方の部材のためにニッケル
でかつ他方の部材のためK(重さで)50%の鉄と(重
さで)50%のコノ々ルトとから成る合金であるか又は
、一方の部材のためにニッケルでかつ他方の部材のため
に(重さで)30%の鉄と(重さで)70%のコ、Sル
トとから成る合金である特許請求の範囲第2項又は第3
項記載の工作機械。 5 加工中工具ホルダ(12)が自軸線を中心として回
転させられかつ工作物(14)が回転させられないか又
は加工中工具ホルダが回転させられずかつ工作物が回転
させられるようになっている特許請求の範囲第1項乃至
第4項のいずれか1つ記載の工作機械。 6 工具ホルダ(36)が自軸線を中心として回転可能
であり、更に工具ホルダ偏位部材が、回転中に工具ホル
ダに偏位を生ぜしめるために固定端部と工具取付は部と
の間で工具ホルダに取り付けられた偏心的な重り(39
)と、工具取付は部によって描かれる軌跡を規定するた
めに偏位した運動軌跡内で回転する工具ホルダの回りに
半径方向で内向きの所定の力をかけるための力供給部材
(4o)とから構成されている特許請求の範囲第1項記
載の工作機械。 7、 工具ホルダ(36)が円形の横断面を有しており
、半径方向で内向きの力をおけるための力供給部材が工
具ホルダの偏位量に適応させるために該力供給部材と工
具ホルダとの間に間隙を以って工具ホルダの回りに配置
されたエア・ベアリングから構成されており、該エア・
ベアリングのための空気が、工具取付は部が所望の軌嚇
を描くように工具ホルダの回りに前記力をかけるように
なっている特許請求の範囲第6項記載の工作機械。 工具ホルダ(36)の回りに力をかけるために工具ホル
ダの回りで周方向に間隔をおいて配置された動的なこわ
さを変えることのできる多数の液力式のスプリング(4
5)から構成されている特許請求の範囲第6項記載の工
作機械。 9 半径方向で内向きの力をかけるためのカ供給部材が
工具ホルダに所望の軌跡を与えるために工具ホルダによ
って係合させられるカム面(46)から形成されており
、該カム面の形状が工具取付は部軌跡を変えるため々工
具ホルダの回転中に可変である特許請求の範囲第6項記
載の工作機械。 lO9工具ホルダ偏位部材によって生ぜしめられる偏位
量を制御するために制御機構(18゜19.20,21
,43.44)が設けられており、支圧制御機構が工作
物における加工作業全体に亘ってコンスタントな偏位量
を生ぜしめるためにおよび(または)工作物と工具との
間の相対回転の1回転以内で変えられる偏位量を生ぜし
めるために工具ホルダ偏位部材を制御するよう゛になっ
ている特許請求の範囲第1項乃至第9項のいずれか1つ
記載の工作機械。 11、制御機構が、加工作業範囲内の工作物とエキせし
めるために工具ホルダ偏位部材を制御するようになって
いる特許請求の範囲第10項記載の工作機械。 12  定置の工作物の内面を加工するために細長い可
撓的な中ぐり棒と、中ぐり棒を回転させるために中ぐり
棒の一端で中ぐり棒に係合する駆動部材と、中ぐり棒の
他端に設けられた工具ホルダとを有しており、中ぐり棒
(12゜36)に制御された力をかけるための部材(1
7、a9.sq、4s、4s)が中ぐり棒回転中に中ぐ
り棒を彎曲させるため両端部間に配置されており、これ
により工作物に対して相対的に所定の値だけ中ぐり棒に
取り付けられた工具(15,37)の位置が変えられる
ようKなっている特許請求の範囲第1項記載の工作機械
[Claims] 1. A machine tool having an elongated tool holder fixed at one end and having a tool mounting section at the other end, the workpiece and the tool being connected to each other to perform a machining operation on the workpiece. In the type that can be rotated relatively, the tool (15
, a7) during machining to change the position of the tool holder (1).
2, 36), the tool holder deflection member (17, 39, 40, 45, 46)
A machine tool characterized by the fact that 2. The tool holder deflection member is composed of a magnetic field generating member (17) for generating a magnetic field around the tool holder, and the tool holder comprises two elongated members (12a) made of different materials that are juxtaposed and joined to each other. , 12b) and the elongated members (12a, 12b).
2. The machine tool according to claim 1, wherein the material of item b) is such a material that a change in length due to magnetostrictive action in the elongated member produced by the magnetic field generating member causes a deflection of the tool holder. 3. The magnetic field generating member is a coil (1) arranged around the tool holder between the fixed end of the tool holder and the tool mounting section.
7) The machine tool according to claim 2, which is formed from the following. 4. The metal of the tool holder (12) is pure iron for one part and nickel for the other part, or nickel for one part and (
an alloy of 50% nickel (by weight) and 50% iron (by weight), or nickel for one part and 50% K (by weight) for the other part. An alloy consisting of iron and 50% (by weight) Conort or nickel for one part and 30% (by weight) iron and (by weight) for the other part. Claim 2 or 3, which is an alloy consisting of 70% Co, S and
Machine tools listed in section. 5 The tool holder (12) during machining is rotated about its own axis and the workpiece (14) is not rotated, or the tool holder during machining is not rotated and the workpiece is rotated. A machine tool according to any one of claims 1 to 4. 6. The tool holder (36) is rotatable about its own axis, and the tool holder deflection member is arranged between the fixed end and the tool mounting section in order to cause the tool holder to deflect during rotation. Eccentric weight attached to tool holder (39
), a force supply member (4o) for applying a predetermined radially inward force around the tool holder rotating in an offset trajectory of motion to define a trajectory traced by the tool mounting section. A machine tool according to claim 1, comprising: 7. The tool holder (36) has a circular cross section, and the force supply member for applying a radially inward force is connected to the tool in order to adapt to the deflection of the tool holder. It consists of an air bearing placed around the tool holder with a gap between the air bearing and the holder.
7. The machine tool of claim 6, wherein the air for the bearing is adapted to apply said force around the tool holder so that the tool mounting section follows the desired trajectory. A number of dynamically variable stiffness hydraulic springs (4) spaced circumferentially around the tool holder (36) to apply a force therearound.
5) The machine tool according to claim 6, comprising: 9. The force supply member for applying a radially inward force is formed from a cam surface (46) that is engaged by the tool holder to impart the desired trajectory to the tool holder, the shape of the cam surface being 7. The machine tool according to claim 6, wherein the tool mounting is variable during rotation of the tool holder in order to change the part locus. A control mechanism (18°, 19, 20, 21
, 43, 44) are provided in order for the bearing pressure control mechanism to produce a constant amount of deflection throughout the machining operation in the workpiece and/or to control the relative rotation between the workpiece and the tool. 10. A machine tool according to claim 1, wherein the tool holder deflection member is controlled to produce a deflection variable within one revolution. 11. The machine tool according to claim 10, wherein the control mechanism is adapted to control the tool holder deflection member to displace the workpiece within the machining range. 12 an elongated flexible boring bar for machining the inner surface of a stationary workpiece; a drive member that engages the boring bar at one end to rotate the boring bar; and a boring bar; a tool holder provided at the other end, and a member (12°36) for applying a controlled force to the boring bar (12°36).
7, a9. sq, 4s, 4s) is placed between both ends to bend the boring bar while it is rotating, and this allows it to be attached to the boring bar by a predetermined value relative to the workpiece. Machine tool 0 according to claim 1, wherein the position of the tool (15, 37) can be changed.
JP57213470A 1981-12-07 1982-12-07 Tool machine Pending JPS58126007A (en)

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GB8136772 1981-12-07
GB8136772 1981-12-07

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DE (1) DE3245053A1 (en)
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