JPH0780702A - 切削加工における制振方法 - Google Patents
切削加工における制振方法Info
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- JPH0780702A JPH0780702A JP22981393A JP22981393A JPH0780702A JP H0780702 A JPH0780702 A JP H0780702A JP 22981393 A JP22981393 A JP 22981393A JP 22981393 A JP22981393 A JP 22981393A JP H0780702 A JPH0780702 A JP H0780702A
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- JP
- Japan
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- cutting
- weight
- vibration damping
- force
- damping device
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- Cutting Tools, Boring Holders, And Turrets (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】切削工具に生じるびびり振動を効果的に抑制す
ること。 【構成】切削工具１に生じる切削抵抗成分は図に示すよ
うに主分力Ｆｖ、送り分力Ｆｆおよび背分力Ｆｐで表わ
すことができる。これから、その合力Ｒは切れ刃７から
斜め下向きになる。制振装置１０のウエイト軸心がこの
合力Ｒの方向に向くように設けられており、これにより
ウエイト滑動方向Ｓと合力Ｒの方向を一致させることが
できる。
ること。 【構成】切削工具１に生じる切削抵抗成分は図に示すよ
うに主分力Ｆｖ、送り分力Ｆｆおよび背分力Ｆｐで表わ
すことができる。これから、その合力Ｒは切れ刃７から
斜め下向きになる。制振装置１０のウエイト軸心がこの
合力Ｒの方向に向くように設けられており、これにより
ウエイト滑動方向Ｓと合力Ｒの方向を一致させることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はワークの切削中に生じる
切削工具のびびり振動を抑制するのに好適な切削加工に
おける制振方法に関する。
切削工具のびびり振動を抑制するのに好適な切削加工に
おける制振方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】切削加工における工具のびびり振動は、
近年、改良が進んだ高能率、高精度な工作機械の機能を
大きく損ねる一因となる。たとえば、これはワークに不
用意に切込みをかけ過ぎてしまったとき、切削中に材料
の硬い部分に切れ刃が当ってしまったときの衝撃荷重、
その他の外部からの力の作用等から起こり、たとえば、
加工精度を大きく損ねてしまい、切削工具の固有振動数
と一致したとき、工具自信も損傷してしまうなどの不具
合が発生する。
近年、改良が進んだ高能率、高精度な工作機械の機能を
大きく損ねる一因となる。たとえば、これはワークに不
用意に切込みをかけ過ぎてしまったとき、切削中に材料
の硬い部分に切れ刃が当ってしまったときの衝撃荷重、
その他の外部からの力の作用等から起こり、たとえば、
加工精度を大きく損ねてしまい、切削工具の固有振動数
と一致したとき、工具自信も損傷してしまうなどの不具
合が発生する。
【０００３】こうした工具のびびり振動を抑えるために
用いられる従来技術の一例に、たとえば図５に示すよう
なものがある。切削工具１は刃物台２に固定されてお
り、ある重さのあるウエイト３がホルダ４の上面に設け
られている。ボルト５はウエイト３に穿たれた座ぐり穴
３ａを通してホルダ４内部に延びており、ウエイト３が
スプリング６を介して固定されている。切れ刃７はワー
ク８にくい込んで切削中であることを示している。な
お、図中、矢印Ｆｖは切削における主分力、Ｓはウエイ
ト滑動方向、Ｎはワーク回転方向を示す。
用いられる従来技術の一例に、たとえば図５に示すよう
なものがある。切削工具１は刃物台２に固定されてお
り、ある重さのあるウエイト３がホルダ４の上面に設け
られている。ボルト５はウエイト３に穿たれた座ぐり穴
３ａを通してホルダ４内部に延びており、ウエイト３が
スプリング６を介して固定されている。切れ刃７はワー
ク８にくい込んで切削中であることを示している。な
お、図中、矢印Ｆｖは切削における主分力、Ｓはウエイ
ト滑動方向、Ｎはワーク回転方向を示す。
【０００４】上記の構成において、切削工具１に衝撃荷
重が作用したとき、ホルダ４の上面と、ウエイト３との
間に微小な隙間が生じ、ウエイト３がスプリング６の働
きでホルダ４の上面に押し付けられ、この過程でウエイ
ト３が繰り返し衝突することにより振動を減衰するもの
である。
重が作用したとき、ホルダ４の上面と、ウエイト３との
間に微小な隙間が生じ、ウエイト３がスプリング６の働
きでホルダ４の上面に押し付けられ、この過程でウエイ
ト３が繰り返し衝突することにより振動を減衰するもの
である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た制振装置ではウエイト滑動方向Ｓが一方向に限られて
しまい、充分な振動減衰効果が得られない。すなわち、
切削抵抗はよく知られるように主分力Ｆｖを含む送り分
力Ｖと背分力との合力であり、常に主合力Ｆｖと一致す
る方向にホルダ４が変位するとは限らない。合力に合う
方向にウエイト滑動方向Ｓを向けるには上記の制振装置
では部材の配置を含めて不充分であり、この制振装置に
よらないより望ましい方法が求められている。
た制振装置ではウエイト滑動方向Ｓが一方向に限られて
しまい、充分な振動減衰効果が得られない。すなわち、
切削抵抗はよく知られるように主分力Ｆｖを含む送り分
力Ｖと背分力との合力であり、常に主合力Ｆｖと一致す
る方向にホルダ４が変位するとは限らない。合力に合う
方向にウエイト滑動方向Ｓを向けるには上記の制振装置
では部材の配置を含めて不充分であり、この制振装置に
よらないより望ましい方法が求められている。
【０００６】また、上記の制振装置は減衰効果を高める
ときに、ウエイト３を大きくしたり、あるいはスプリン
グ６を強くする必要があるが、このような方法を用いた
としても装置が大形化する割に、減衰効果は上がらず、
特に切削抵抗が大きいワークを加工する場合に有効に機
能させるのが困難である。
ときに、ウエイト３を大きくしたり、あるいはスプリン
グ６を強くする必要があるが、このような方法を用いた
としても装置が大形化する割に、減衰効果は上がらず、
特に切削抵抗が大きいワークを加工する場合に有効に機
能させるのが困難である。
【０００７】本発明の目的は切削工具に生じるびびり振
動を効果的に抑制する切削加工における制振方法を提供
することにある。
動を効果的に抑制する切削加工における制振方法を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明はワーク切削中の
切削工具に生じるびびり振動を抑制するにあたり、制振
装置の軸心方法に沿って滑動するウエイトを設け、ウエ
イト滑動軸を切削工具の切れ刃に作用する切削抵抗の合
力方向に常に一致させることを特徴とするものである。
切削工具に生じるびびり振動を抑制するにあたり、制振
装置の軸心方法に沿って滑動するウエイトを設け、ウエ
イト滑動軸を切削工具の切れ刃に作用する切削抵抗の合
力方向に常に一致させることを特徴とするものである。
【０００９】また、別の発明はワーク切削中の切削工具
に生じるびびり振動を抑制するにあたり、横断面でみて
切削工具と各面で接する振動減衰材を備えたウエイトを
設け、ウエイトを切削工具の切れ刃に作用する切削抵抗
の合力方向を含むあらゆる方向に移動させることを特徴
とするものである。
に生じるびびり振動を抑制するにあたり、横断面でみて
切削工具と各面で接する振動減衰材を備えたウエイトを
設け、ウエイトを切削工具の切れ刃に作用する切削抵抗
の合力方向を含むあらゆる方向に移動させることを特徴
とするものである。
【００１０】
【作用】切削におけるびびり振動を抑制するうえで一部
の切削抵抗成分だけを考慮したのでは不充分で、各成分
の合力の係わり方に注目する。すなわち、合力方向に制
振装置のウエイト軸心を向けて配置する。
の切削抵抗成分だけを考慮したのでは不充分で、各成分
の合力の係わり方に注目する。すなわち、合力方向に制
振装置のウエイト軸心を向けて配置する。
【００１１】こうして合力方向とウエイト滑動方向とを
一致させることで、加振される切削工具の変位方向とウ
エイトの動作方向を正確に合わせることができ、制振効
果をより確実にすることが可能になる。
一致させることで、加振される切削工具の変位方向とウ
エイトの動作方向を正確に合わせることができ、制振効
果をより確実にすることが可能になる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。ホルダ４の先端にはチップ９が装着されてい
る。切れ刃７はワーク８の方向に向けられ、ワーク８に
一部がくい込んでいる。このとき、切削工具１に生じる
切削抵抗成分は主分力Ｆｖ、送り分力Ｆｆおよび背分力
Ｆｐで現すことができる。これから切削抵抗の合力Ｒは
切れ刃７から斜め下向きになることが判る。
明する。ホルダ４の先端にはチップ９が装着されてい
る。切れ刃７はワーク８の方向に向けられ、ワーク８に
一部がくい込んでいる。このとき、切削工具１に生じる
切削抵抗成分は主分力Ｆｖ、送り分力Ｆｆおよび背分力
Ｆｐで現すことができる。これから切削抵抗の合力Ｒは
切れ刃７から斜め下向きになることが判る。
【００１３】本実施例の制振装置１０のウエイト軸心は
この合力Ｒの方向に向けられており、ウエイト滑動方向
Ｓと合力Ｒの方向とを一致させることができる。制振装
置１０はウエイト１１、ボルト１２およびスプリング１
３からなる。ボルト１２を固定するにあたり、実施例の
ものはホルダ４に固定ねじ１４を刻み、ボルト１２先端
をそこに螺合させている。
この合力Ｒの方向に向けられており、ウエイト滑動方向
Ｓと合力Ｒの方向とを一致させることができる。制振装
置１０はウエイト１１、ボルト１２およびスプリング１
３からなる。ボルト１２を固定するにあたり、実施例の
ものはホルダ４に固定ねじ１４を刻み、ボルト１２先端
をそこに螺合させている。
【００１４】ウエイト１１には座ぐり穴１１ａを穿って
おり、スプリング１３はこの座ぐり穴１１ａに装着され
る。
おり、スプリング１３はこの座ぐり穴１１ａに装着され
る。
【００１５】上記の構成において、加工中、切削工具１
に比較的大きい衝撃加重が作用したとき、切削抵抗成分
である主分力Ｆｖ、送り分力Ｆｆ、背分力Ｆｐの合力Ｒ
方向にホルダ４が変位し、ウエイト１１とボルト１２の
頭部との微小な隙間が生じる。このとき、ウエイト１１
がスプリング１３の働きによって同一方向に滑り、ボル
ト１２の頭部と衝突し、ウエイト１１が跳ね返って再び
ボルト１２の頭部と衝突し、この繰り返しにより振動エ
ネルギが消費され、びびり振動が消滅する。
に比較的大きい衝撃加重が作用したとき、切削抵抗成分
である主分力Ｆｖ、送り分力Ｆｆ、背分力Ｆｐの合力Ｒ
方向にホルダ４が変位し、ウエイト１１とボルト１２の
頭部との微小な隙間が生じる。このとき、ウエイト１１
がスプリング１３の働きによって同一方向に滑り、ボル
ト１２の頭部と衝突し、ウエイト１１が跳ね返って再び
ボルト１２の頭部と衝突し、この繰り返しにより振動エ
ネルギが消費され、びびり振動が消滅する。
【００１６】本実施例においては主分力Ｆｖのみなら
ず、送り分力Ｆｆ、背分力Ｆｐの切削抵抗成分が考慮さ
れることで、制振装置１０をより効果的に利用すること
が可能である。
ず、送り分力Ｆｆ、背分力Ｆｐの切削抵抗成分が考慮さ
れることで、制振装置１０をより効果的に利用すること
が可能である。
【００１７】制振装置１０は必要最小限の部材からな
り、シンプルな構成で、固定方法も簡単なため、軽切削
条件から重切削条件まであらゆる用途に応じることがで
きる。上記実施例は切削抵抗成分の３分力を考慮したも
のであるが、２分力の合力方向に一致する方向に制振装
置を設けてもよい。
り、シンプルな構成で、固定方法も簡単なため、軽切削
条件から重切削条件まであらゆる用途に応じることがで
きる。上記実施例は切削抵抗成分の３分力を考慮したも
のであるが、２分力の合力方向に一致する方向に制振装
置を設けてもよい。
【００１８】図２はこの２分力の合力方向Ｒ´に制振装
置１０を適用した実施例である。制振装置１０のウエイ
ト軸心は主分力Ｆｖと背分力Ｆｐとの合力Ｒ´の方向に
向けられ、ウエイト滑動方向Ｓと合力Ｒ´の方向とを一
致させている。
置１０を適用した実施例である。制振装置１０のウエイ
ト軸心は主分力Ｆｖと背分力Ｆｐとの合力Ｒ´の方向に
向けられ、ウエイト滑動方向Ｓと合力Ｒ´の方向とを一
致させている。
【００１９】制振装置１０はウエイト１１、ボルト１
２、スプリング１３にユニバーサルジョイント１５を付
加して構成したものである。
２、スプリング１３にユニバーサルジョイント１５を付
加して構成したものである。
【００２０】ホルダ４´には固定ねじ１４を刻み、ここ
にユニバーサルジョイント１５の主軸１５ａを螺合して
固定する。また、ボルト１２はベース１５ｂと結合して
一体に動作する。
にユニバーサルジョイント１５の主軸１５ａを螺合して
固定する。また、ボルト１２はベース１５ｂと結合して
一体に動作する。
【００２１】この制振装置１０のウエイト滑動方向Ｓを
合力Ｒ´の方向と合わせるにはユニバーサルジョイント
１５で方向を一致させた後に固定レバー（図示せず）に
よって回動を止める。
合力Ｒ´の方向と合わせるにはユニバーサルジョイント
１５で方向を一致させた後に固定レバー（図示せず）に
よって回動を止める。
【００２２】本実施例はユニバーサルジョイント１５が
ホルダ４に固定されることから、シンプルな制振装置１
０とする利点は幾分損なわれるが、ウエイト滑動方向Ｓ
と合力Ｒ´の方向を一致させる際にユニバーサルジョイ
ント１５で容易に修正できる利点がある。
ホルダ４に固定されることから、シンプルな制振装置１
０とする利点は幾分損なわれるが、ウエイト滑動方向Ｓ
と合力Ｒ´の方向を一致させる際にユニバーサルジョイ
ント１５で容易に修正できる利点がある。
【００２３】さらに、本実施例は主合力Ｆｖと背分力Ｆ
ｐとの合力Ｒ´を考慮したものであるが、主分力Ｆｖと
送り分力との合力を考慮してウエイト滑動方向Ｓを決め
ることができる。
ｐとの合力Ｒ´を考慮したものであるが、主分力Ｆｖと
送り分力との合力を考慮してウエイト滑動方向Ｓを決め
ることができる。
【００２４】さらに、上記の実施例と異なる実施例を図
３および図４を参照して説明する。図３において、符号
２０で示される制振装置はホルダ４のが外周面との間に
間隔を保つように内面をそれよりも大きく形成される角
穴２１を有するウエイト２２と、この角穴２１に沿って
ホルダ４との間の隙間を埋めるように装着される弾性材
料、たとえば合成ゴムからなる振動減衰材２３と、ウエ
イト２２をホルダ４に固定する締付ボルト２４とを備え
る。ウエイト２２には角穴２１から外面に少し突出させ
た突起部２２ａにかけて延びる切欠き溝２２ｂを形成
し、また、突起部２２ａに切欠き溝２２ｂと直角方向に
ねじ２２ｃを刻み、締付ボルト２４をそこに螺合できる
ようになっている。
３および図４を参照して説明する。図３において、符号
２０で示される制振装置はホルダ４のが外周面との間に
間隔を保つように内面をそれよりも大きく形成される角
穴２１を有するウエイト２２と、この角穴２１に沿って
ホルダ４との間の隙間を埋めるように装着される弾性材
料、たとえば合成ゴムからなる振動減衰材２３と、ウエ
イト２２をホルダ４に固定する締付ボルト２４とを備え
る。ウエイト２２には角穴２１から外面に少し突出させ
た突起部２２ａにかけて延びる切欠き溝２２ｂを形成
し、また、突起部２２ａに切欠き溝２２ｂと直角方向に
ねじ２２ｃを刻み、締付ボルト２４をそこに螺合できる
ようになっている。
【００２５】図４はこの制振装置２０を固定したホルダ
４を刃物台２に固定したところを示している。
４を刃物台２に固定したところを示している。
【００２６】本実施例の制振効果はウエイト２２の角穴
２１に装着した振動減衰材２３の弾性に依存したもの
で、切削工具１の切れ刃７を通して切削抵抗を実際にホ
ルダ４に受けて振動の発生状態を比較する必要がある。
これは締付けボルト２４の締付力を変化させてウエイト
２２に伝わる励振力の方向を見極めながら行い振動が小
さくなるところを見つけることになる。本実施例は切削
抵抗の合力方向を含む、あらゆる方向にウエイト２２が
微量動き、切削条件およびワークの剛性の変動による複
雑な切削振動を減衰することができる。
２１に装着した振動減衰材２３の弾性に依存したもの
で、切削工具１の切れ刃７を通して切削抵抗を実際にホ
ルダ４に受けて振動の発生状態を比較する必要がある。
これは締付けボルト２４の締付力を変化させてウエイト
２２に伝わる励振力の方向を見極めながら行い振動が小
さくなるところを見つけることになる。本実施例は切削
抵抗の合力方向を含む、あらゆる方向にウエイト２２が
微量動き、切削条件およびワークの剛性の変動による複
雑な切削振動を減衰することができる。
【００２７】この制振装置２０の形状はホルダ４に平板
で隔壁を設けた形となり、切れ刃７で生成される切り屑
が隔壁に妨げられて飛散せず、作業者の安全を確保する
うえでも効果がある。
で隔壁を設けた形となり、切れ刃７で生成される切り屑
が隔壁に妨げられて飛散せず、作業者の安全を確保する
うえでも効果がある。
【００２８】なお、実施例のウエイト２２は角形のもの
であるが、円形状にしてもよく、ワークの形状によって
はさらに別な形状を採用することもできる。
であるが、円形状にしてもよく、ワークの形状によって
はさらに別な形状を採用することもできる。
【００２９】さらに、切れ刃７の監視のためにそこだけ
を見えるようにコ字形など、ウエイト２２の一部を切欠
いた形状にすることも可能である。
を見えるようにコ字形など、ウエイト２２の一部を切欠
いた形状にすることも可能である。
【００３０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
制振装置の軸心方向に沿って滑動するウエイトを設けて
そのウエイト滑動軸を切削工具の切れ刃に作用する切削
抵抗の合力方向に常に一致させるようにしたので、ワー
ク切削中、切削工具に生じるびびり振動を確実に抑制す
ることができ、高能率を維持しつつ精度を高く保てるな
ど、優れた効果を奏する。
制振装置の軸心方向に沿って滑動するウエイトを設けて
そのウエイト滑動軸を切削工具の切れ刃に作用する切削
抵抗の合力方向に常に一致させるようにしたので、ワー
ク切削中、切削工具に生じるびびり振動を確実に抑制す
ることができ、高能率を維持しつつ精度を高く保てるな
ど、優れた効果を奏する。
【図１】本発明による制振方法を実現する制振装置の装
着状態を示す斜視図。
着状態を示す斜視図。
【図２】本発明の制振装置の他の実施例を示す側面図。
【図３】本発明の制振装置の他の実施例を示す断面図。
【図４】図３に示される制振装置の断面図。
【図５】従来技術による制振装置の一例を示す側面図。
４………ホルダ ７………切れ刃 ９………チップ １０………制振装置 １１、２２…ウエイト １２、２４…締付ボルト １３………スプリング １５………ユニバーサルジョイント ２１………角穴 ２３………振動減衰材
Claims (2)
- 【請求項１】 ワーク切削中の切削工具に生じるびびり
振動を抑制するにあたり、制振装置の軸心方法に沿って
滑動するウエイトを設け、前記ウエイト滑動軸を該切削
工具の切れ刃に作用する切削抵抗の合力方向に常に一致
させることを特徴とする切削加工における制振方法。 - 【請求項２】 ワーク切削中の切削工具に生じるびびり
振動を抑制するにあたり、横断面でみて該切削工具と各
面で接する振動減衰材を備えたウエイトを設け、該ウエ
イトを該切削工具の切れ刃に作用する切削抵抗の合力方
向を含むあらゆる方向に移動させることを特徴とする切
削加工における制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22981393A JP3325969B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 切削加工における制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22981393A JP3325969B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 切削加工における制振方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0780702A true JPH0780702A (ja) | 1995-03-28 |
| JP3325969B2 JP3325969B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=16898075
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22981393A Expired - Fee Related JP3325969B2 (ja) | 1993-09-16 | 1993-09-16 | 切削加工における制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3325969B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189167A (ja) * | 2006-04-07 | 2006-07-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 動吸振装置 |
| CN104191033A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-12-10 | 江苏建中新材料科技有限公司 | 一种轴承钢管切割装置及切割方法 |
| CN112629902A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 华南理工大学 | 一种车滚复合机床模拟切削加载装置及使用方法 |
| CN115697597A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-02-03 | 山高刀具系统公司 | 用于内部车削的非旋转镗孔刀具及包括这种镗孔刀具的镗孔布置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102179534B (zh) * | 2011-04-19 | 2013-01-09 | 上海理工大学 | 基于剪切工作模式的外圆车削颤振磁流变减振系统 |
-
1993
- 1993-09-16 JP JP22981393A patent/JP3325969B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006189167A (ja) * | 2006-04-07 | 2006-07-20 | Toshiba Mach Co Ltd | 動吸振装置 |
| CN104191033A (zh) * | 2014-08-07 | 2014-12-10 | 江苏建中新材料科技有限公司 | 一种轴承钢管切割装置及切割方法 |
| CN115697597A (zh) * | 2020-06-30 | 2023-02-03 | 山高刀具系统公司 | 用于内部车削的非旋转镗孔刀具及包括这种镗孔刀具的镗孔布置 |
| JP2023531313A (ja) * | 2020-06-30 | 2023-07-21 | セコ ツールズ ツーリング システムズ | 内径旋削用の無回転穴加工工具およびかかる穴加工工具を備える穴加工機構 |
| US12521796B2 (en) | 2020-06-30 | 2026-01-13 | Seco Tools Tooling Systems | Non-rotating boring tool for internal turning and a boring arrangement comprising such a boring tool |
| CN112629902A (zh) * | 2020-12-18 | 2021-04-09 | 华南理工大学 | 一种车滚复合机床模拟切削加载装置及使用方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3325969B2 (ja) | 2002-09-17 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20020625 |
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