JPH0749167B2 - 油圧式無振動高速形削り盤 - Google Patents
油圧式無振動高速形削り盤Info
- Publication number
- JPH0749167B2 JPH0749167B2 JP3578392A JP3578392A JPH0749167B2 JP H0749167 B2 JPH0749167 B2 JP H0749167B2 JP 3578392 A JP3578392 A JP 3578392A JP 3578392 A JP3578392 A JP 3578392A JP H0749167 B2 JPH0749167 B2 JP H0749167B2
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- Japan
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- main
- cylinder
- reciprocating ram
- ram
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は油圧式無振動高速形削り
盤にかかる。
盤にかかる。
【０００２】
【従来の技術】多用されている機械式形削り盤において
は、機械運動式バランスウエートを用いているものが非
常に少数であるが散見される。然しながら、大方は発生
する振動を据付ボルトにより受けるようにしているた
め、高速度の形削り盤の運転は困難である。また、慣性
振動の機械的平衡装置は複雑高価で、通常の横形形削り
盤ではその類例を見ない。
は、機械運動式バランスウエートを用いているものが非
常に少数であるが散見される。然しながら、大方は発生
する振動を据付ボルトにより受けるようにしているた
め、高速度の形削り盤の運転は困難である。また、慣性
振動の機械的平衡装置は複雑高価で、通常の横形形削り
盤ではその類例を見ない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、切削用ラム
を高速往復運動させようとするとラムの慣性力によって
振動が生じてしまうためそれができなかったのを、慣性
力による振動の発生を阻止して高速切削を可能としよう
とするものである。
を高速往復運動させようとするとラムの慣性力によって
振動が生じてしまうためそれができなかったのを、慣性
力による振動の発生を阻止して高速切削を可能としよう
とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる油圧式無
振動高速形削り盤は主往復ラムとフリーピストン型の質
量体を有している。主往復ラムは主シリンダに摺動自在
に嵌合してその一端に着脱自在にバイトを備えている。
質量体は質量体用シリンダに摺動自在に嵌合している。
これらの両シリンダは互いに平行で主往復ラムと質量体
が互いに反対方向へ移動するように導結されている。そ
して、主往復ラムと質量体のそれぞれ、有効面積Ａ1と
Ａ2、及び往復質量ｍ1とｍ2が次の関係、即ちＡ1：Ａ2
＝ｍ1：ｍ2となるように設計されている。
振動高速形削り盤は主往復ラムとフリーピストン型の質
量体を有している。主往復ラムは主シリンダに摺動自在
に嵌合してその一端に着脱自在にバイトを備えている。
質量体は質量体用シリンダに摺動自在に嵌合している。
これらの両シリンダは互いに平行で主往復ラムと質量体
が互いに反対方向へ移動するように導結されている。そ
して、主往復ラムと質量体のそれぞれ、有効面積Ａ1と
Ａ2、及び往復質量ｍ1とｍ2が次の関係、即ちＡ1：Ａ2
＝ｍ1：ｍ2となるように設計されている。
【０００５】前記の質量体は一個又は複数個で、主往復
ラムにたいし対し、その力学的運動量に関して対称的
に、設けられている。
ラムにたいし対し、その力学的運動量に関して対称的
に、設けられている。
【０００６】また、この質量体は左右両面に貫通する小
口径のバイパス孔を有し、この質量体用シリンダの内部
両端に緩衝用バネを備えている。
口径のバイパス孔を有し、この質量体用シリンダの内部
両端に緩衝用バネを備えている。
【０００７】
【作用】主シリンダに油圧を供給して主往復ラムを切削
行程に入らせると、主シリンダの主往復ラムの進行方向
前方の油室から排出された油が、質量体用シリンダの油
室であって質量体を主ラムと反対方向へ押圧する側の油
室に、流入する。
行程に入らせると、主シリンダの主往復ラムの進行方向
前方の油室から排出された油が、質量体用シリンダの油
室であって質量体を主ラムと反対方向へ押圧する側の油
室に、流入する。
【０００８】Ａ1／Ａ2＝ｍ1／ｍ2‥‥‥‥‥(1) の関係に設計されている。そして Ｆ1＝ｍ1×α1 Ｆ2＝ｍ2×α2 ただし、α1：主往復ラム系の加速度 α2：質量体の加速度 Ｆ1：主往復ラム系の慣性力 Ｆ2：質量体の慣性力 で、流動する油量は他へ流出しないから、 ｖ1／ｖ2＝Ａ2／Ａ1‥‥‥‥‥(2) ただし、ｖ1：主ラムの速度 ｖ2：質量体の速度 となる。また、 α1＝dｖ1／dｔ， α2＝dｖ2／dｔ より α1／α2＝dｖ1／dｔ／dｖ2／dｔ＝dｖ1／dｖ2
【０００９】式(2)より α1／α2＝Ａ2／Ａ1‥‥‥‥‥(3) となる。式(1)より ｍ2＝Ａ2／Ａ1×ｍ1‥‥‥‥‥(4) 式(3)より α2＝Ａ1／Ａ2×α1‥‥‥‥‥(5) となる。 Ｆ2＝ｍ2α2 に式(4)及び(5)を代入すると、ｖ1とｖ2（α1とα2）は
方向が反対であるから、 Ｆ2＝−｛（Ａ2／Ａ1×ｍ1）×（Ａ1／Ａ2×α1）｝＝
−ｍ1α1＝−Ｆ1 となる。即ち、如何なる運動の状態においても常に Ｆ1＋Ｆ2＝０ となり、主往復ラムの往復による慣性力は外部に表れ
ず、無振動の往復運動が可能となる。
方向が反対であるから、 Ｆ2＝−｛（Ａ2／Ａ1×ｍ1）×（Ａ1／Ａ2×α1）｝＝
−ｍ1α1＝−Ｆ1 となる。即ち、如何なる運動の状態においても常に Ｆ1＋Ｆ2＝０ となり、主往復ラムの往復による慣性力は外部に表れ
ず、無振動の往復運動が可能となる。
【００１０】質量体が一個又は複数個で、主往復ラムに
対し、その力学的運動量に関して対称的に、設けると、
主往復ラムと質量体の運動軸方向のバランスの他、トル
ク等の他の力学的アンバランス一切が相殺され、振動の
発生も零である。
対し、その力学的運動量に関して対称的に、設けると、
主往復ラムと質量体の運動軸方向のバランスの他、トル
ク等の他の力学的アンバランス一切が相殺され、振動の
発生も零である。
【００１１】前記の質量体が左右両面に貫通する小口径
のバイパス孔を有し、この質量体用シリンダの内部両端
に緩衝用バネを備えていると、切削工作に必要な往復行
程（ストローク）の設定に伴う各シリンダ油室内の油量
の緩慢な変化に対しては油がこのバイパス孔を通って移
動するので質量体が移動することがなく、この質量体は
質量体用シリンダの中央部で往復する。また、運動中、
油の漏れや補給により油量が変化すると、質量体の絶対
位置が狂ってくるが、質量体はそのシリンダ端面と軽い
衝突を繰り返しながら、バイパス孔を通る油で徐々に
（３０秒〜２分）修正する。このバイパス孔は、主往復
ラムの高速度の切削往復に対して質量体にほとんど影響
を及ぼさない。また、バネは行程設定時に生じる質量体
と質量体用シリンダ内部端末の過渡期的な衝突を緩和す
るもので、バイパス孔の作用により短時間に正常な運転
に復する。
のバイパス孔を有し、この質量体用シリンダの内部両端
に緩衝用バネを備えていると、切削工作に必要な往復行
程（ストローク）の設定に伴う各シリンダ油室内の油量
の緩慢な変化に対しては油がこのバイパス孔を通って移
動するので質量体が移動することがなく、この質量体は
質量体用シリンダの中央部で往復する。また、運動中、
油の漏れや補給により油量が変化すると、質量体の絶対
位置が狂ってくるが、質量体はそのシリンダ端面と軽い
衝突を繰り返しながら、バイパス孔を通る油で徐々に
（３０秒〜２分）修正する。このバイパス孔は、主往復
ラムの高速度の切削往復に対して質量体にほとんど影響
を及ぼさない。また、バネは行程設定時に生じる質量体
と質量体用シリンダ内部端末の過渡期的な衝突を緩和す
るもので、バイパス孔の作用により短時間に正常な運転
に復する。
【００１２】
【実施例】１は主往復ラム、２はフリーピストン型の質
量体である。主往復ラム１は主シリンダ３に摺動自在に
嵌合しており、その一端に工具取付頭４を有し、バイト
５が着脱自在に装着される。質量体２は質量体用シリン
ダ６に摺動自在に嵌合している。
量体である。主往復ラム１は主シリンダ３に摺動自在に
嵌合しており、その一端に工具取付頭４を有し、バイト
５が着脱自在に装着される。質量体２は質量体用シリン
ダ６に摺動自在に嵌合している。
【００１３】両シリンダ３と６は互いに平行で、主シリ
ンダ３の工具取付頭４端側の油室７は質量体用シリンダ
６の油室７側と同じ側の油室８に、ポート９、１０及び
導管１１によって連通する。また主シリンダ３の、油室
７と反対端側の油室１２は、質量体用シリンダ６の同じ
端側の油室１３とポート１４、１５及び導管１６によっ
て連通している。従って、主往復ラム１がバイト５の方
向へ移動すると、主シリンダ３の油室７から油が質量体
用シリンダ６の油室８へ流れ、質量体２を主往復ラム１
の移動方向と反対方向へ移動する。
ンダ３の工具取付頭４端側の油室７は質量体用シリンダ
６の油室７側と同じ側の油室８に、ポート９、１０及び
導管１１によって連通する。また主シリンダ３の、油室
７と反対端側の油室１２は、質量体用シリンダ６の同じ
端側の油室１３とポート１４、１５及び導管１６によっ
て連通している。従って、主往復ラム１がバイト５の方
向へ移動すると、主シリンダ３の油室７から油が質量体
用シリンダ６の油室８へ流れ、質量体２を主往復ラム１
の移動方向と反対方向へ移動する。
【００１４】主往復ラム１と質量体２の有効面積Ａ1と
Ａ2、及び主往復ラム１と質量体２の往復質量ｍ1とｍ2
は、 Ａ1／Ａ2＝ｍ1／ｍ2 の関係を有している。
Ａ2、及び主往復ラム１と質量体２の往復質量ｍ1とｍ2
は、 Ａ1／Ａ2＝ｍ1／ｍ2 の関係を有している。
【００１５】質量体２が、例えば図示のように２個の場
合、それぞれの有効面積は１／２×Ａ2 で、また往復質
量は１／２×ｍ2となる。ここでは質量体用シリンダ６
は、主シリンダ３と同心に、かつ同一円周上に、しかも
直径上に相対向して配置される。
合、それぞれの有効面積は１／２×Ａ2 で、また往復質
量は１／２×ｍ2となる。ここでは質量体用シリンダ６
は、主シリンダ３と同心に、かつ同一円周上に、しかも
直径上に相対向して配置される。
【００１６】この質量体２はその両面に開口する小口径
のバイパス孔１７を有している。そして質量体用シリン
ダ６の内端に緩衝用バネ１８、１９を備えている。な
お、図面で、２１は機械本体、２２は横送りねじ、２３
は竪送りねじ、２４は工作物取付台、２５は工作物、２
６はガイドアーム、２７はガイドローラ、２８はバルブ
蹴とばしドッグである。
のバイパス孔１７を有している。そして質量体用シリン
ダ６の内端に緩衝用バネ１８、１９を備えている。な
お、図面で、２１は機械本体、２２は横送りねじ、２３
は竪送りねじ、２４は工作物取付台、２５は工作物、２
６はガイドアーム、２７はガイドローラ、２８はバルブ
蹴とばしドッグである。
【００１７】図３は本発明形削り盤に採用された油圧系
統図である。主油圧ポンプ３１から出た油は往復動作動
弁３２のスピンドル弁３３の位置によりポート３４、３
５を通って主シリンダ３のポート１４から油室１２に送
られ、一部は分岐して逆止弁３６を介し質量体用シリン
ダ６の同じくポート１５から油室１３に送られる。
統図である。主油圧ポンプ３１から出た油は往復動作動
弁３２のスピンドル弁３３の位置によりポート３４、３
５を通って主シリンダ３のポート１４から油室１２に送
られ、一部は分岐して逆止弁３６を介し質量体用シリン
ダ６の同じくポート１５から油室１３に送られる。
【００１８】主シリンダ３の他端部は往復動作動弁３２
のスピンドル弁３３の位置により、別のポート３７、３
８を通って主油圧ポンプ３１に通じるようになってい
る。この往復動作動弁３２のパイロット油室３９及び４
０は漏れ補償油圧ポンプ４１とタンク４２にロータリー
のパイロット弁４３を介して択一的に連通する。このパ
イロット弁４３はその操作桿４４の遊端をバルブ蹴とば
しドッグ２８の移動通路上に臨出させてあり、この操作
桿４４をスプリング４５で付勢することによりパイロッ
ト弁４３が各別の切換位置で制止されるようになってい
る。４６は逆止弁３６と同様の働きをする逆止弁で、ポ
ート３７と１０を導結する回路に介装される。
のスピンドル弁３３の位置により、別のポート３７、３
８を通って主油圧ポンプ３１に通じるようになってい
る。この往復動作動弁３２のパイロット油室３９及び４
０は漏れ補償油圧ポンプ４１とタンク４２にロータリー
のパイロット弁４３を介して択一的に連通する。このパ
イロット弁４３はその操作桿４４の遊端をバルブ蹴とば
しドッグ２８の移動通路上に臨出させてあり、この操作
桿４４をスプリング４５で付勢することによりパイロッ
ト弁４３が各別の切換位置で制止されるようになってい
る。４６は逆止弁３６と同様の働きをする逆止弁で、ポ
ート３７と１０を導結する回路に介装される。
【００１９】切削作業に際し主油圧ポンプ３１を運転す
ると、油が往復動作動弁３２を経て主シリンダ３の油室
１２にポート１４から送り込まれる。主往復ラム１が図
２で左方へ移動すると、油室７内の油はポート９から導
管１１に流れ、往復動作動弁３２のポート３７がスピン
ドル弁３３により塞がれているので、質量体用シリンダ
６の油室８に、逆止弁４６を通り、ポート１０を通っ
て、流入する。このため、質量体２が同図で右方へ押し
やられ、油室１３の油はポート１５から押し出される。
ると、油が往復動作動弁３２を経て主シリンダ３の油室
１２にポート１４から送り込まれる。主往復ラム１が図
２で左方へ移動すると、油室７内の油はポート９から導
管１１に流れ、往復動作動弁３２のポート３７がスピン
ドル弁３３により塞がれているので、質量体用シリンダ
６の油室８に、逆止弁４６を通り、ポート１０を通っ
て、流入する。このため、質量体２が同図で右方へ押し
やられ、油室１３の油はポート１５から押し出される。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば主往復ラムの移動の際、
これと反対方向へ移動する質量体を設け、両者の有効面
積比を往復質量比と等しくしたので、主往復ラムの慣性
力による振動の発生を零にでき、従って無振動で高速形
削りを行うことができる。請求項２によれば、主往復ラ
ムと質量体の運動軸方向のバランスの他、トルク等の他
の力学的アンバランス一切が相殺され、振動の発生を防
げる。請求項３によれば、切削工作に必要な往復行程
（ストローク）の設定をバイパス孔を利用して質量体を
移動させることなく行なうことができ、また、運動中の
油量変化による質量体の絶対位置の狂いも、そのシリン
ダ端面との軽い衝突の繰り返し中に油がバイパス孔を通
ることによって、修正できる。
これと反対方向へ移動する質量体を設け、両者の有効面
積比を往復質量比と等しくしたので、主往復ラムの慣性
力による振動の発生を零にでき、従って無振動で高速形
削りを行うことができる。請求項２によれば、主往復ラ
ムと質量体の運動軸方向のバランスの他、トルク等の他
の力学的アンバランス一切が相殺され、振動の発生を防
げる。請求項３によれば、切削工作に必要な往復行程
（ストローク）の設定をバイパス孔を利用して質量体を
移動させることなく行なうことができ、また、運動中の
油量変化による質量体の絶対位置の狂いも、そのシリン
ダ端面との軽い衝突の繰り返し中に油がバイパス孔を通
ることによって、修正できる。
【図１】本発明にかかる油圧式無振動高速形削り盤の具
体例を示す正面図である。
体例を示す正面図である。
【図２】図１の２−２線断面図で、機械本体２１とガイ
ドアーム２６を省略してある。
ドアーム２６を省略してある。
【図３】同油圧回路図である。
１ 主往復ラム ２ 質量体 ３ 主シリンダ ４ 工具取付頭 ５ バイト ６ 質量体用シリンダ １７ バイパス孔 １８ 緩衝用バネ １９ 緩衝用バネ ３１ 主油圧ポンプ ３２ 往復動作動弁 ３６ 逆止弁 ４１ 補償油圧ポンプ ４２ タンク ４３ パイロット弁 ４６ 逆止弁
Claims (3)
- 【請求項１】 主往復ラム(1)とフリーピストン型の質
量体(2)を有し、 主往復ラム(1)は主シリンダ(3)に摺動自在に嵌合してそ
の一端に切削用バイト(5)を備え、 質量体(2)は質量体用シリンダ(6)に摺動自在に嵌合し、 両シリンダ(3、6)は互いに平行で主往復ラム(1)と質量体
(2)が互いに反対方向へ移動するように導結されてお
り、 主往復ラム(1)と質量体(2)のそれぞれ、有効面積Ａ1と
Ａ2、及び往復質量ｍ1とｍ2が次の関係、即ち Ａ1：Ａ2＝ｍ1：ｍ2 となるように設計されていることを特徴とする油圧式無
振動高速形削り盤。 - 【請求項２】 該質量体(2)は一個又は複数個で、主往
復ラム(1)に対し、その力学的運動量(mv)に関して対称
的に、設けられている請求項１に記載の油圧式無振動高
速形削り盤。 - 【請求項３】 該質量体(2) は左右両面に貫通する小口
径のバイパス孔(17)を有し、この質量体用シリンダ(6)
の内部両端に緩衝用バネ(18、19)を備えている請求項１
又は２に記載の油圧式無振動高速形削り盤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3578392A JPH0749167B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 油圧式無振動高速形削り盤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3578392A JPH0749167B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 油圧式無振動高速形削り盤 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05208308A JPH05208308A (ja) | 1993-08-20 |
| JPH0749167B2 true JPH0749167B2 (ja) | 1995-05-31 |
Family
ID=12451503
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3578392A Expired - Fee Related JPH0749167B2 (ja) | 1992-01-28 | 1992-01-28 | 油圧式無振動高速形削り盤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749167B2 (ja) |
-
1992
- 1992-01-28 JP JP3578392A patent/JPH0749167B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05208308A (ja) | 1993-08-20 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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