JPS60191705A - エキセントリツク加工法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ワーク穴内の溝加工などを行うときに実施さ
れる偏心ポーリング・ユニットによる新規な加工方法に
関するものである。

従来、内面溝切り、内面面削初の内面加工用のバイトは
、９Ｊ削中に所謂ビビリ振動を起こしゃずいという問題
かあり、この解決策として、バイトのシャンク誼の剛性
、ワークの取イ」剛性、主：ＩＪ＋剛性哨、を高めると
いう方法が採らゎている。そして・内面に溝切り加」二
をする場合、主軸を偏心させてハイドを実質的に半径方
向へ送るエキセントリック加工法が知られている。この
エキセンドリンク加工法は、偏心主−１１０回動量に対
してバイトの移動１．＋に’　（９）込み送りＪＪ′Ｃ
）が逐次減少する特性をもっている。ところが、北記内
面γ７４切りにおいて、バイトの送り速度か極度に減少
するとビビリ振動を発生しやすいという欠陥を持ってい
る。このため、通常バイトの最大突出直近の溝切り終了
時に一致し、注つ送り速度が極度に低下あるいは零にな
っているので、前述の如くビビリ振動対策ヲしても、溝
切り終了時にビビリ振動を発生させてしまう。

史に、バイトが最大突出した休止点（ドウエル）から再
び１ノ÷るとき、ビビリ振動のため切削段（カッタマー
ク）を生じさせるという欠点がある。

本発明は、従来のエキセン）　ＩＪラック工法（偏心重
」−法）に見ら第１る１）ＩＩ記欠点を解消する新規な
エギ七ントリンク加］二法即ち、新規なバイト送す制御
卸法を提供することを目的とする。

本発明に係る第１のエキセントリック加工法は、偏心重
Ｑｌｌｌ　ｋ切削終了の定位置からさらに回動させるこ
とで生しる、バイトの最大突出位Ｉ’１１．　（切削終
了位置）からの後退運動の活用で、バイトの休止点（ド
ウエル）を消滅さゼ、これによるビビリ振弓由　１［ｊ
’ｆ消さ（たものである。これにより、バイトのドウエ
ル時のビビリ振動や切削段（カッタマーク）を角イン肖
させるものである。

また・本発明に係る第２のエキセンドリンク加工法は、
前記第１のエキセンドリンク加工法において、バイトの
送り速度の低下に基づく僅かなビビリ振動の発生を史に
抑制すべく、偏心主軸の回ＪＵ＋　ｋＭ度を途中から増
速させてバイトの送り速度の低１・を抑制さゼたもので
ある。これに」：す、切削終了位置付近で起きるバイト
送りの低下に基づくビビリ振動が完全に解消されるほか
、ビビリ振動による切削段を完全解消させたものである
。

上記本発明に係る新規なエキセンドリンク加工法を遂行
さゼるために、偏心主軸の工具の突出停止位置を検出す
るセンサか、工具の最大突出である切削終了位置を越え
た戻り位１１１ｔで停止指令を発信シて、この制御系を
コントロールさせる一方、切削終了位置の手１ｉｉＪ　
ｌ１ｌｌＩに」二具かＩｇ：近すると偏心−１゛軸を増
速させる増速指令信号を発信するセンサとを装備してい
る。更に、上記偏心主軸の回動１ｆ［を、切削終了位ｊ
？：／　ｆ越えた位ｔｉ：’ｉで停ｊ１さゼるス１ソバ
にめるほか、偏心主軸の増速手段として、例えばローク
リシリンダ及びこの油用増１ｆｆ１手１１２トを採用し
ているものである。

以下、本発明のエキセントリック加工法を図の実ｌ１Ｊ
ＬｒＬＱ様で説明する。第１図はエギセントリックスビ
ンドルポーリングヘッドの一実施例を示し、ベッド上の
案内面Ｉには、スライドベース２が滑動可能に載架され
、送りシリンダ（図示なし）によってワークＷに向って
進退勤される。スライドベース２Ｊ−４には、ヘッド本
体３が固設され、これニ円筒軸（スピンドル）４が回転
可能に軸架され、後端のマーク・１ａかベルト５を介し
たモータＭによって回転駆動される。−に配置筒軸４の
孔内にはスリーブ６．６′が嵌挿し、このスリーブ６と
円筒軸４とがボルト（図示なし）で一体に固着されてい
る。上記スリーブ６．６′には偏心孔が設けられ、その
中心Ｏ′ヲ円諦軸の１ｌｉｎ心Ｏに対して偏心＋５ｘだ
け偏心さゼている。この偏心孔には偏心重す＋ｕ　７が
挿嵌し、この孔内にカム溝８αを設けた回動杆８を挿入
さゼ、そのカム１ｉ７Ｊ　８　ａに前記スリーブ６′に
植着したビン６　（１’　ｆ係合させている。前記回動
Ｅｌ’　８はその後端がロータリシリンダ９に結ばれ、
配管Ｐ１゜１）２からの油ＩＦ、により前進、後退勤す
るとき、前記偏心−Ｅ軸７を正逆転させ、その先端タイ
ル１０のパイ１（工具）　１３を第：３図の如＜ｃｏｓ
カーブで半？Ｙ方向へ変位させる。上記回動杆８の進退
勤に基づく、偏心重１１＋　７０回動角とバイト変位量
との関係を第２図について説明する。回動杆８がストッ
プでとぬられた前進位Ｉｉカにあるとき（第１図）、偏
心主軸７は回動角Ｏｕであって、パイ）Ｂの突出１１：
が最少（待機位置）となり、円ｔａＩｑｕ　４即ち偏心
重１１ｊｌｌ　７の回転に伴なうパイ）Ｂの円軌跡はＳ
ｌとなる。

これに対して、回動）１８が後退位置にあるとき、偏心
重１１１１は回動角１８０°であって、パイ）Ｂの突出
量が最大となり、パイ）Ｂの円＋ｌ１ｌＬ跡はＳｌとな
る。

更に、回動杆８を極限位置（ストッパでとめられる）ま
で後退させると、偏心主軸７は回動角２００’付近とな
り、パイ）Ｈの突出量が最大値から若−（後退した位置
となる（第２図鎖線）。尚、カム溝８ａの方向を逆向き
にすれば、回動杆８の進退勤と偏心主軸７０回動方向を
逆向きに変更できる。

本発明においては、偏−心主軸７の回動角０°、１３５
゜（０近）、２００°（付近）にバイトの突出量を検出
するセンサとなるリミットスイッチＬＳ、〜ＬＳ３か配
置トｔされ、ロータリンリング９０制御系ＯＣＫ：Ｉン
トロールする。その詳細は第１図の如くであり、回動杆
８の後端１１ｉｕ　ｓ　、５の検知環８ｃで３組のりミ
ントスイッチＬＳ、〜ＬＳ３を作動させる関係となし、
この出力線がコントロールボックスＣＢに結ばれている
。上記コントロールボックスＣＢは、リミットスイッチ
１．Ｓ３からの指令で電磁弁■ｏを図示のように作動し
て、配管Ｐ１からロータリシリンダ９へ油圧を供給して
回動杆８を前進端（回動角０°）へ復帰させる。そして
、リミットスイッチＬＳＩの作動で−Ｊ／トロールボッ
クスＣＢは、電１み弁Ｖｏを消勢すると共に流量調節器
■１の開閉弁１１を開１］シ、配管Ｐ２からロータリシ
リンダ９へａｌ＋圧が供給され回動杆８を前進端（同動
角００）から後退してバイ）　Ｂを突出動さゼる。そし
て、パイ）Ｈの突出変位３ｉｋか減速する回動角１：つ
５°イ」近でリミットスイッチＬＳ２か作動すると、コ
ン１０−ルボソクスＣＢは流量調節器■２の開閉弁１２
ヲも開ｌ」させ、ロータリシリンダ０への一’ａｈ　’
ｎｋこ増大さ−ｕ１回動＋１８の後退速度を増速する。

而る後に、回動杆８が極限の後退位置まで後退すると、
リミットスイッチＬＳ、が作動し、開閉弁ＩＩ、１２を
消勢し、電磁弁■０を図示の如く付勢するサイクルに制
御されている。

本発明エキセン）　ＩＪソック工法は、」−述の如く構
成されたエキセントリックスピンドルポーリングユニソ
１−ＢＵ及びその制御系ＯＣＧこよって実行されるもの
であるが、本発明の第１のエキセントリック加」−法は
、増速用のリミットスイッチし８２′ｒ：小用とし、第
２のエキセントリック加工法においてのみ一すミットス
イッチＬＳ２を必要とする。勿論、本発明エキセン）　
ＩＪツク加」−法においては、−１−記実施例に限定さ
れないものであって、その回動角や各ＨＨ（の席料は適
宜変更されるものである。

次に、本発明の第１のエキセン）　ＩＪソック工法を第
４，５図で説明する。第・１図は、横軸に偏心ＩＥ　ｌ
ｌηＩＩ　７の回動角、縦軸に偏心下１＋１１１７の回
動速度１−ＩＶ及びバイト刃先の送り量（変位量）ｃｖ
Ｂ示している。バイｌ−Ｂが最も後退した待機位置ＣＱ
（０°）で、偏心下ｉ１１＋　７をＩすｒ定の切削速度
に回転すると共に、偏心主軸を所定の回動速度Ｖｘで起
動する。これで、バイト１３は９．１ｆ性曲線ＣＶを描
いてワークＷの内げ１０．ｌ、ｌ。

ＩＩ（ｉｉ＋　、に接近し、パイ）Ｂの変位−ｆｉｌ　
ｅ　、〜Ｃ２の区間でｒｆｌ’７切り加工をする。」二
記区間Ｃ１〜Ｃ２でバイトの送り１けか２次曲線で次第
に減少するも、そσ月８０°の体＋１点（ドウエル）Ｃ
２’ｌ越え２００°付近まで偏心下１１１０が回動して
市められる。このため、バイトは最大突出位置（切込み
終了化ｊｉ’Ｚ　）　Ｃ２から少鼠後退した位ｉｉ′７
　Ｃ３にとまる。この後は、偏心主軸の逆転駆動で■ｌ
Ｊひ待Ｎ位ｊ：′ｊ　ＣＯヘパイトか復帰される。

上記バイト送りに苅するビビＩＪ　Ｊ）Ａ動の発生状況
は、第５図に示す実測テークによって明らかである。即
ち、第５図（σ）はバイト送りを切込み終了化ｉｉ’ｉ
、’　Ｃ２のドウエルで１本止さ−Ｉ！た状態ヲ示し、
刀先送Ｉ）か零と４Ｃるこのイづ近のビビリ振動は、非
常に人きろ゛数値４小し５ていイ）。他方、第５図（／
ｌ　）は本発明に係わるバイ）送りを示し、バイトは切
込み終Ｊ’　ｌｌ’Ｚ　ｉｉＴ　Ｃ２Ｋ　越工’Ｔ：　
＋ｌｊ　Ｕ　ｉ　ｉ１４　ｈＪ　ｆ　ハＵ　？ｈ　Ｚ＋
　Ｃ：＋　点ｔで」−バランし−Ｃ市ぬられるから、切
込み終了位置Ｃ２（Ｊ近でのビビリ振動か抑制されてい
て、テ−り的にＣｊ、微少の振動か見られるにとどまっ
ている。−４−タ、切込み終ｒ位ｉ；す０２でのバー（
）のビビリ振動及び体１１−かないので、ここでの切削
段（カッタマーク）の発生も見られない良好な試験結果
が得られた。

続いて、本発明の第２のエキセントリック加工法を第６
，７図で説明する。第６図は横１１ｉ１１に偏心ゴｌ　
ｉｌ＋ｎの回動角、縦軸に偏心下ｒｆｌｌの回動速度Ｈ
Ｖ及びハイド刃先の送り量（変位量）ＣＶｒｒ示してい
る。

切削は、バイ）Ｂが最も後退した待機位ｉｉ７　ＣＯで
、−に記偏心ゴ’−１１Ｊ＋　７をＩすｒ定の切削）重
度に回転すると共に、偏心主軸を所定の回動速度ＨＶ、
で起動する。

これで、バイトＢは特性曲線ＣＶを描いてワ−りＷの内
１ｆ１１溝Ｎ４１１１．’　１に接近し、パイ）　Ｂ　
ｔ７）変位！ｊｃｊ〜Ｃ２の区間で溝切り加工をする。

」−記区間０１〜Ｃ２でバイトの送りか２次曲線で次第
に減少１−るも、その減少比率か増大をはじめる位置ｃ
１’（１３５°イ・」近）で、偏心主軸の１ｉｉｌ　！
ＩｉＩ＋速度をＨＶ　ｊからＴ−Ｉ　Ｖ　２へ増速する
。

この結果、バイトの送り１１；が山び増大され、バイト
の回転速度に対する切込み量が適亀正値に面保されて、
その１８０°の切込み終了化ｉｉ；ｊＣ２（休止点）を
越え２００°付近まで偏心下Ｒｊｎが回動してとめられ
る。

従って、パイ）Ｂは最大突出位ｉｉ’Ｗ：　（切込み終
ｒ位ｉｉ’：ｊ）　ｃ２から少ｉｉｔ後退しＬ位置；り
Ｃ，にとまることにｔ＋：る。他方、回動速度が増速さ
れない従来方式においてＯＪ１第６図の破線で示すよう
な特性曲線を描い−ＣＣ２’の切込み終了位置に長い時
間２要して到達する。

Ｉ−記バイト送りに苅するビビリ振動の発生状況は、第
７図に示す実測データによって明らかである。即ち、第
７図（ａ）は偏心才１１１ｎの回動速度を一定にした従
来例で、バイト送りが切込み終了位置０２′のドウエル
で休１１−さゼた状態を示し、刃先送りが零となるこの
イ・］近のビビリ撮動は、非常に大きな数値を示してい
る。一方、本発明に係わる第７図（ｈ）は、バイト送り
が終始はに一定に保持され、すＪ込み終了位置Ｃ２２越
えて再び後退勤をはじめるＣ；う点まで」−バランする
運転状況を示す。このため、バイトは回転速度に対する
切込み量が適正化さねでいるから、ｌ、１ノ削区間の全
般に面ってビビリ撮動か抑制され、その実測値データを
見てもビビリ振動の徴イリｌが見られない優れた制振効
果が得ら１する。また、νＪ込み終了位置Ｃ２でのバイ
トの切削段（カッタマーク）の発生も見られない優れた
試験結果がイシＪられた。

尚、」−記実施態様において、バイトの送り一：１：（
切込み１１ト）は、スピンドル回転に対応して多過ぎて
も、少なすぎてもビビリ振動の原因となるものであるか
ら、実際のバイト送り垣からその適正値を算出して決定
することになる。また、上記実施態様は、内面のＦ：Ｉ
ｊ切りについてのものであるか、外周面の溝１＞Ｊりに
ついても、同様の実−施態様で同様のビビリ振動抑制効
果が期待できる。

以」二の如く、本発明第１のエキセンドリンク加工法に
よるときは、バイトをもつ偏心Ｅｌ：ｔｌｏｎを切削終
了位置からさらに回動さぜることで生じるバイトの最大
突出位置からの後退勤の活用で、バイトの最犬突出位ｉ
ｉ′ｌＩでのドウエル（休止）を消滅さゼ、これによる
ビビリ振動の発生と切削段（カッタマーク）を１ｖＣ消
させることができる。

ソシテ、本発明第２のエキセントリック加工法によると
きは、切削終了位置に接近するに従い、ハイｌ−の送り
速度の低下に基づくビビリ振動の発生傾向を完全に抑制
すべく、偏心主１１１１０回動速度を途中から増速させ
てバイト送りを所定値に保持するから、切削終Ｊ′位ｉ
；′１イ」近で起きるバイト送りの低ト°に基づく（７
１“芥かなどビリ振動も完全解消されるほか、切削段（
カッタマーク）も完全解消させることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエキセントリック加」二法を実施−４
“るためのエキセントリックスピンドルポーリングユニ
ットの−ｒ升（切欠断面図、第２図はバイトの描＜１１
σＬｉ１７１・円とリミットスイッチ配置の説明図、第
３図は偏心主軸の回動角とバイト変位量との関係！ｌ’
：ｊｌ’１曲線図、第１図は本発明の第１のエキセント
リック加工法によるバイト送りを示ず特何曲線図、第５
図はビビリ振動図、第６図は本発明の第２のエキセント
リック加工法によるバイト送りを示す’４’：ＩＭ曲線
図、第７図はビビリ振動１図である。 ：３・・・ヘン１゛奉体、４・・・円筒軸、７・・・偏
心１ミ軸、８・・・１１１１動（１，０・・・軸心、σ
・・・偏心し１こ中心、９　、、、ロークリシリンダ、
ＬＳ１〜　ＬＳ３・・・リミットスイッチ、ＣＢ・・・
コントロールボックス、ＯＣ・・・制御系、Ｂ・・・バ
イト、Ｗ・・・ワ−り、１１１１・・・内向れν１部、
ＨＶ〜ＨＶ２・・・偏心ゴー；ｆ＋＋の回５１４３　Ｍ
度、ＣＶ・・・バイト刃先の送り量（変位量）、Ｃｏ・
・・待機位置、Ｃ２・・・最大突出位ｔは、Ｃ１３・・
・Ｚ。 干後退位置、ＢＵ・・・エキセントリックスピンドルポ
ーリングユニット。 出願人　速州クロス株式会社 ＬＳ。 ７２　団 勇　３　層

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　偏心上＋ｆ（＋に取（ｑけた工具を、この偏心
   主軸の回動で実質的に半径方向へ送るエキセントリック
   加］−法において、偏心主軸を工具の最大突出位置とな
   る切削終了位置を越えて回動させ、工具が最大突出位置
   から若干後退する位置まで過回動させることを特徴とす
   るエキセンドリンク加」二法。
2. （２）　偏心−１ミｌ１１１１に取付けた工具を、この
   偏心主軸のｌ＋ｉｌ　動テ実質的に半径方向へ送るエキ
   セン）　ＩＪソック工法において、偏心主軸の回動速度
   を回動途中から適宜増速さゼ、工具送りの低減を抑える
   ようにしたことを特徴とする特ボ「請求の範囲第１項記
   載のエキセン）　ＩＪソック工法。