JPS5824182Y2 - 回転型工具のスラスト力検出装置 - Google Patents

回転型工具のスラスト力検出装置

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JPS5824182Y2
JPS5824182Y2 JP1977081260U JP8126077U JPS5824182Y2 JP S5824182 Y2 JPS5824182 Y2 JP S5824182Y2 JP 1977081260 U JP1977081260 U JP 1977081260U JP 8126077 U JP8126077 U JP 8126077U JP S5824182 Y2 JPS5824182 Y2 JP S5824182Y2
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JP
Japan
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pressure
pressure chamber
chamber
piston
variable
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Expired
Application number
JP1977081260U
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English (en)
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JPS548480U (ja
Inventor
律 松島
泰彦 石田
義平 中野
克昭 樋田
Original Assignee
新日本工機株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, 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
    • B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
    • B23Q5/22—Feeding members carrying tools or work
    • B23Q5/26—Fluid-pressure drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, 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
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/04—Arrangements preventing overload of tools, e.g. restricting load
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/12—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring axial thrust in a rotary shaft, e.g. of propulsion plants

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、ドリル等の回転型工具による切削スラスト力
を検出するための装置に関するもので、簡単な構造によ
る工具摩耗及び工具破損を感知して工作機械の制御を行
うことを目的としてなされたものである。
以下に本考案の実施例を図面に基いて説明する。
図において１は主軸で、その下端部には回転型工具とし
てのドリル２が着脱自在に装着されている。
３は主軸１の上下動用シリンダのラムで、その中央孔４
には主軸１が回転自在に挿入されている。
５は中央孔４の下部に形成されたピストン収容室、６は
その外周部に形成された流体圧用室、７はピストンで、
これは前記主軸１に対して、玉軸受８．９により回転自
在でかつ段部１ ａ 、１ ｂ 、１０，１１ 。
１２により軸方向一体的に外嵌されている。
１３はピストン７の外周部に形成された大径の受圧部で
、これが前記流体圧用室６に内嵌されることにより、ピ
ストン７を工具２側に押圧すべき加圧室１４と、主軸１
の切削スラスト力変化に応動して変化する変圧室１５と
が区画形成されている。
なお前記変圧室１５の下壁は外周凸面１６ａ付の静圧パ
ッド１６で構成され、その中央凹部１６ｂはＳポートに
連通され、また変圧室１５に隣接連通可能に出口室１７
が設けられ、鉄基１７はＡポートに連通され、また前記
加圧室１４はＳポートに連通されている。
なお、前記受圧部１３の加圧室側面１３ ａの面積Ｓａ
と変圧室側面１３ｂの面積ｓｂとの比は約１対１．２と
されている。
１８は前記変圧室１５の圧力変化を感知する感圧装置で
、例えば差動トランス、歪ゲージ等が適しており、ここ
で圧力変化は電気信号に変換される。
１９はその増巾器で、その出力信号はコントローラへ導
入される。
２０は前記加圧室１４と変圧室１５とに圧力流体（例え
ば圧油）を供給するための給圧装置であり、これは、ポ
ンプ２１．タンク２２、Ａ、Ｂ、Ｐ、Ｔの各ポートを有
する電磁切換弁２３、及びＰポートとＳポートとを結ぶ
管路２４に設けられた絞り２５から構成されている。
なお、この絞り２５は、変圧室１５の内部圧力変動に対
してＰポート側の一次圧が追従することを制限し、内部
圧力低下を生じさせるために設けられている。
２６゜２７はシール材である。
次に作用を説明すると、通常時は電磁切換弁２３が図示
の位置２３ ａにあるため、ポンプ２１からの圧力流体
（本例では圧油）はＳポートから加圧室１４内へ入いる
と同時に絞り２５を通りＳポートから変圧室１５内へ入
いる。
このとき受圧部１３の加圧室側面１３ａの面積Ｓａは変
圧室側面１３ｂの面積ｓｂより少し小さいためピストン
７は僅かに上昇して変圧室側面１３ｂと静圧パッド１６
の外周凸面１６ａとの間に約０．０１〜０．０２ｍｍ程
度の微小間隙りが生じ変圧室内圧が少し降下した状態で
ピストン７はバランスする。
このとき変圧室１５から微小間隙りを通った圧力流体は
出口室１７へ入いり、Ａポートからタンク２２へ戻る。
このバランス状態においてラム３が下降し、主軸１の先
端の工具２により切削加圧が開始されると、そのときス
ラスト力は主軸１、段部１ ａ 、１０，１１．軸受８
を通してピストン７に伝わり加圧室１４の内圧に抗して
ピストン７は僅かに上昇し微小間隙りが僅かに拡がり、
これに見合った分だけ変圧室１５内の圧力が低下する。
するとこの圧力変動は感圧装置１８により検出され、増
巾器１９を通してコントローラへと送られる。
従ってこの圧力変動が、工具摩耗、工具破損等の理由で
異常値を示すと、電磁切換弁２３は図示の位置２３ ａ
から左側の位置２３ ｂに切換り、加圧室１４の圧力は
低下するので、ピストン７、主軸１、工具２は上昇せし
められ、加工は中断される。
以上、実施例の説明から明らかな通り、本考案は、変圧
室１５の圧力変化値のみにより、スラスト力を求める点
と、ピストンの加圧室側受圧側面１３ａよりピストンの
変圧室側受圧側面１３ｂの方が大きく、かつ外周凸面１
６ ａと出口室１７が存在しているので、必ずピストン
７は流体圧が作用するとバランスするまで浮上して停止
する点とを特徴とするものである。
従って本考案によると、主軸回転中の切削中であっても
主軸に作用したスラスト力変化は変圧室と感知装置との
働きにより簡単確実に検出できて、工具寿命（摩耗）と
スラスト力との相関関係を究明でき、またスラスト検出
により工具摩耗、工具破損を感知し所定のスラスト力設
定に従って工作機械を制御できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本考案の一実施例を示す構成図、第２図は要部
の拡大縦断面図である。 Ｄ：微小間隙、１：主軸、２：工具、３：ラム、４：中
央孔、６：流体圧用室、７：ピストン、１３：受圧部、
１３ａ：その加圧室側面、１３ｂ：同じく変圧室側面、
１４：加圧室、１５：変圧室、１７：出口室、１８：感
圧装置、２０：給圧装置、２３：電磁切換弁、２５：絞
り。

Claims (1)

    【実用新案登録請求の範囲】
  1. 主軸移動用ラム３の中央孔４と該孔に貫通され先端に回
    転型工具２が装着される主軸１との間に形成された流体
    圧用室６、主軸１に対して回転自在でかつ軸方向一体的
    に外嵌されたピストン７、該ピストン７を工具側に押圧
    すべく流体圧用室６内に形成された加圧室１４と、主軸
    １のスラスト力変化に応動して変化するように流体圧用
    室６内に形成された変圧室１５と、加圧室１４と変圧室
    １５とを区画すべくピストン７に形成された加圧室側受
    圧側面１３ａと該側面より大きい変圧室側受圧側面１３
    ｂを有する受圧部１３、変圧室１５の外周部に形成され
    た極小面積の外周凸面１６ａ、該凸面の外周部に開口す
    るようラム３に形成された出口室１７、前記変圧室１５
    の圧力変化を感知する感圧装置１８、及び、前記加圧室
    １４と変圧室１５と出口室１７とに対して圧力流体を供
    給または排出するための給圧装置２０を具えて戒る回転
    型工具のスラスト力検出装置。
JP1977081260U 1977-06-20 1977-06-20 回転型工具のスラスト力検出装置 Expired JPS5824182Y2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1977081260U JPS5824182Y2 (ja) 1977-06-20 1977-06-20 回転型工具のスラスト力検出装置
US05/831,683 US4133206A (en) 1977-06-20 1977-09-08 Thrusting force detecting device of a rotary machining tool

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1977081260U JPS5824182Y2 (ja) 1977-06-20 1977-06-20 回転型工具のスラスト力検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS548480U JPS548480U (ja) 1979-01-20
JPS5824182Y2 true JPS5824182Y2 (ja) 1983-05-24

Family

ID=13741393

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1977081260U Expired JPS5824182Y2 (ja) 1977-06-20 1977-06-20 回転型工具のスラスト力検出装置

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US (1) US4133206A (ja)
JP (1) JPS5824182Y2 (ja)

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Also Published As

Publication number Publication date
JPS548480U (ja) 1979-01-20
US4133206A (en) 1979-01-09

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