JPS6336885B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6336885B2 JPS6336885B2 JP55152630A JP15263080A JPS6336885B2 JP S6336885 B2 JPS6336885 B2 JP S6336885B2 JP 55152630 A JP55152630 A JP 55152630A JP 15263080 A JP15263080 A JP 15263080A JP S6336885 B2 JPS6336885 B2 JP S6336885B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tap
- shaft member
- collet
- hole
- damage
- 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.)
- Expired
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/14—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object using acoustic emission techniques
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Acoustics & Sound (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Gripping On Spindles (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は切削中のタツプの損傷をアコースチツ
クエミツシヨンによつて検出するためのタツパに
関するものである。
クエミツシヨンによつて検出するためのタツパに
関するものである。
切削中での工具の損傷検出はNC加工を始めと
する無人化運転には必須の機能であり、従来から
主軸モータもしくは送りモータの負荷の変動を検
出する方法、加速度振動の振幅変化を検出する方
法等が実用に供されている。
する無人化運転には必須の機能であり、従来から
主軸モータもしくは送りモータの負荷の変動を検
出する方法、加速度振動の振幅変化を検出する方
法等が実用に供されている。
しかし上記の方法は工具損傷時の状態と無負荷
時の状態との差が判別し難い小径工具（φ5以下）
の損傷検出には問題が多く、全く検出できない
か、或は検出ミスの頻度が高いのが通常である。
時の状態との差が判別し難い小径工具（φ5以下）
の損傷検出には問題が多く、全く検出できない
か、或は検出ミスの頻度が高いのが通常である。
そこでこの欠点を補うために工具が損傷したと
きに発生するアコースチツクエミツシヨン（以下
AEと称す）を利用する方法が開発され、現在小
径のドリルやエンドミルに対して効果的な利用が
なされている。しかし乍ら通常のタツパを使用し
た小径タツプの損傷検出にこのAE法を用いた場
合、第１図に示したようにタツプ損傷によるAE
検出信号ａ，ｂは同径のドリル損傷による検出信
号ｃに比べてレベル差が大きく更にレベルのバラ
ツキも大きいので実用上使用困難である。これは
現在使用されているタツパが簡便な着脱性、自動
調芯性、トルク調整機能による安全性等を加味し
て第２図のような構造を有しているため、切削中
のタツプ損傷によるAE波の伝播状態がタツプ１
とタツプコレツト２との接合部、タツプコレツト
２のトルク調整機構部、タツプコレツト２とタツ
プホルダ３との接合部、タツプホルダ３の前後フ
ロート機構部において大きな減衰と不安定な接合
による減衰変動を示すことに起因している。しか
も之れ等は経年変化が著しい。
きに発生するアコースチツクエミツシヨン（以下
AEと称す）を利用する方法が開発され、現在小
径のドリルやエンドミルに対して効果的な利用が
なされている。しかし乍ら通常のタツパを使用し
た小径タツプの損傷検出にこのAE法を用いた場
合、第１図に示したようにタツプ損傷によるAE
検出信号ａ，ｂは同径のドリル損傷による検出信
号ｃに比べてレベル差が大きく更にレベルのバラ
ツキも大きいので実用上使用困難である。これは
現在使用されているタツパが簡便な着脱性、自動
調芯性、トルク調整機能による安全性等を加味し
て第２図のような構造を有しているため、切削中
のタツプ損傷によるAE波の伝播状態がタツプ１
とタツプコレツト２との接合部、タツプコレツト
２のトルク調整機構部、タツプコレツト２とタツ
プホルダ３との接合部、タツプホルダ３の前後フ
ロート機構部において大きな減衰と不安定な接合
による減衰変動を示すことに起因している。しか
も之れ等は経年変化が著しい。
一般にNC機は位置決め精度が良好なるためタ
ツピングに際して自動調芯性が不要となり、しか
もタツプ損傷検出機能を具備させることによつて
トルク調整機能も不要になる。
ツピングに際して自動調芯性が不要となり、しか
もタツプ損傷検出機能を具備させることによつて
トルク調整機能も不要になる。
本発明は上記の点に着目して開発したもので即
ちタツプ損傷検出機能を向上させるためAE波の
伝播状態を良好ならしめたもので、以下本発明の
構成を図面について説明すると次の通りである。
ちタツプ損傷検出機能を向上させるためAE波の
伝播状態を良好ならしめたもので、以下本発明の
構成を図面について説明すると次の通りである。
第３図において、１１はタツプホルダ本体、１
２はタツプホルダ本体に挿入した軸部材で、この
軸部材１２はボール１３、ボールベアリング１
４、スプリング１５，１６並びにスペーサ１７に
よつてタツプホルダ本体１１に対して軸方向にフ
ローテイング可能に装設してある。１８はタツプ
ホルダ本体１１の中心部に固定した芯軸、１９は
ボール１３の脱落を防止するための筒状カバーで
あり、２０はスナツプリングである。
２はタツプホルダ本体に挿入した軸部材で、この
軸部材１２はボール１３、ボールベアリング１
４、スプリング１５，１６並びにスペーサ１７に
よつてタツプホルダ本体１１に対して軸方向にフ
ローテイング可能に装設してある。１８はタツプ
ホルダ本体１１の中心部に固定した芯軸、１９は
ボール１３の脱落を防止するための筒状カバーで
あり、２０はスナツプリングである。
軸部材１２の先端にはタツプコレツト２１を嵌
合装着するための大径の孔２２を設けてあり、１
個所にタツプコレツト固定用のセツトスクリユー
２３を螺装してある。タツプコレツト２１は第４
図に示す如く１条のスリツト２４によつて半割り
構造をなしており、タツプ挿入孔２５の奥部に角
孔２６を形成してある。
合装着するための大径の孔２２を設けてあり、１
個所にタツプコレツト固定用のセツトスクリユー
２３を螺装してある。タツプコレツト２１は第４
図に示す如く１条のスリツト２４によつて半割り
構造をなしており、タツプ挿入孔２５の奥部に角
孔２６を形成してある。
タツプホルダーへのタツプの装着は次の要領で
行う。即ち軸部材１２に装着前のタツプコレツト
２１にタツプを装着したのち、当該タツプコレツ
ト２１を軸部材１２の孔２２に嵌合し、セツトス
クリユー２３にてタツプコレツト２１を孔内に固
定する。即ちセツトスクリユー２３を螺挿する
と、タツプコレツト２１の１部が強圧されて孔内
で変形し、孔２２の内周面のセツトスクリユー２
３と対向する部位にタツプコレツト２１の外表面
が圧接させられ、孔内にタツプコレツトが強固に
装設される。このタツプコレツト２１と軸部材１
２との接触面は最適な表面粗さが確保されておる
ため上記構成により、AE波が減衰されることな
く良好に軸部材に伝播される。また軸部材はタツ
プホルダ本体１１に対してボール１３ボールベア
リング１４を介して前後方向にフロートするが、
ボールには最適のプリロードと潤滑が与えられて
おり、AE波の伝播は良好である。
行う。即ち軸部材１２に装着前のタツプコレツト
２１にタツプを装着したのち、当該タツプコレツ
ト２１を軸部材１２の孔２２に嵌合し、セツトス
クリユー２３にてタツプコレツト２１を孔内に固
定する。即ちセツトスクリユー２３を螺挿する
と、タツプコレツト２１の１部が強圧されて孔内
で変形し、孔２２の内周面のセツトスクリユー２
３と対向する部位にタツプコレツト２１の外表面
が圧接させられ、孔内にタツプコレツトが強固に
装設される。このタツプコレツト２１と軸部材１
２との接触面は最適な表面粗さが確保されておる
ため上記構成により、AE波が減衰されることな
く良好に軸部材に伝播される。また軸部材はタツ
プホルダ本体１１に対してボール１３ボールベア
リング１４を介して前後方向にフロートするが、
ボールには最適のプリロードと潤滑が与えられて
おり、AE波の伝播は良好である。
本発明のタツパは上記構成なるため、タツプと
タツプコレツト２１の接合部Ａ、軸部材１２とタ
ツプコレツト２１の接合部Ｂ及びフロート機構部
の接合部ｃでAE波が減衰することなく、AE波の
伝播に必要な接触面積と接触圧を常に安定した状
態で維持することができ、検出精度（検出信号レ
ベル及びバラツキ）を大幅に向上させることがで
きる。即ちこの発明のタツパを使用した場合の
φ5タツプ折損時のAE波検出信号は第５図に示す
通りであり、第１図ｃでのφ5ドリルと同等の大
きなAE検出信号が得られた。
タツプコレツト２１の接合部Ａ、軸部材１２とタ
ツプコレツト２１の接合部Ｂ及びフロート機構部
の接合部ｃでAE波が減衰することなく、AE波の
伝播に必要な接触面積と接触圧を常に安定した状
態で維持することができ、検出精度（検出信号レ
ベル及びバラツキ）を大幅に向上させることがで
きる。即ちこの発明のタツパを使用した場合の
φ5タツプ折損時のAE波検出信号は第５図に示す
通りであり、第１図ｃでのφ5ドリルと同等の大
きなAE検出信号が得られた。
通常、切削における切削速度は工具径、材質等
によつて最適値が決められる。そして一般にAE
変換素子は工具損傷によるAE波以外に、主軸回
転によるベアリングの摩擦音や歯車の衝激音等の
信号成分（以下直流成分と称す）も同時に検出す
るが、この直流成分の大きさは第６図の様に回転
数により変化する。又工具損傷によるAE波は第
７図に示すように、上記の直流成分が加算された
値で表示される。従つて弁別方式にて信号処理を
行う場合には、閾値を回転数に連動させることが
必要となるが、直流成分をノイズとして除去でき
れば信号処理が非常に容易となる。
によつて最適値が決められる。そして一般にAE
変換素子は工具損傷によるAE波以外に、主軸回
転によるベアリングの摩擦音や歯車の衝激音等の
信号成分（以下直流成分と称す）も同時に検出す
るが、この直流成分の大きさは第６図の様に回転
数により変化する。又工具損傷によるAE波は第
７図に示すように、上記の直流成分が加算された
値で表示される。従つて弁別方式にて信号処理を
行う場合には、閾値を回転数に連動させることが
必要となるが、直流成分をノイズとして除去でき
れば信号処理が非常に容易となる。
第８図は上記直流成分を除去するための検出系
のブロツク線図であつて、AE変換素子３１で変
換されたAE信号はプリアンプ３２、平均値検波
器３３を通り平均値検波される。通常はこの直流
成分が重畳した平均値信号を直接比較器に入力さ
せる方式が採られているが、本発明に係る検出系
では平均値検波器３３と比較器３４とをCR結合
することにより直流成分が除去されるため主軸回
転数に関係なく工具損傷を精度よく検出すること
ができる。尚、３５はフリツプフロツプである。
のブロツク線図であつて、AE変換素子３１で変
換されたAE信号はプリアンプ３２、平均値検波
器３３を通り平均値検波される。通常はこの直流
成分が重畳した平均値信号を直接比較器に入力さ
せる方式が採られているが、本発明に係る検出系
では平均値検波器３３と比較器３４とをCR結合
することにより直流成分が除去されるため主軸回
転数に関係なく工具損傷を精度よく検出すること
ができる。尚、３５はフリツプフロツプである。
以上説明したように、本発明は、タツプコレツ
トを半割り構造とし、軸部材の先端の嵌挿孔内
で、該タツプコレツトをセツトスクリユーにより
半径方向に締付けることによつて、タツプコレツ
トを弾性変形させて、該タツプコレツトと軸部材
とを広い面積に亘つて所定の接触圧で強く密着さ
せ、これによつてタツプから発生するAE波をタ
ツプコレツト及び軸部材に、左程減衰させないで
ハイレベルで確実に伝達させることができる。
トを半割り構造とし、軸部材の先端の嵌挿孔内
で、該タツプコレツトをセツトスクリユーにより
半径方向に締付けることによつて、タツプコレツ
トを弾性変形させて、該タツプコレツトと軸部材
とを広い面積に亘つて所定の接触圧で強く密着さ
せ、これによつてタツプから発生するAE波をタ
ツプコレツト及び軸部材に、左程減衰させないで
ハイレベルで確実に伝達させることができる。
さらに、軸部材を、タツプホルダ本体に、予圧
下で組み込まれたボールを介して一体的に回転す
るように嵌挿してあることにより、軸部材とタツ
プホルダ本体とを、上記ボールの予圧力による接
触圧で、ボールを介して強く密着させることがで
き、これにより、AE波を、左程減衰させないで
ハイレベルで確実に主軸及び主軸頭側へ伝達させ
ることができ、小径タツプの損傷検出を高精度で
行わせることができる。
下で組み込まれたボールを介して一体的に回転す
るように嵌挿してあることにより、軸部材とタツ
プホルダ本体とを、上記ボールの予圧力による接
触圧で、ボールを介して強く密着させることがで
き、これにより、AE波を、左程減衰させないで
ハイレベルで確実に主軸及び主軸頭側へ伝達させ
ることができ、小径タツプの損傷検出を高精度で
行わせることができる。
第１図はタツプ損傷によるAE検出信号の一般
例を示す説明図、第２図は公知のタツパの説明
図、第３図は本発明に係るタツパの説明図、第４
図は第３図−線での断面図、第５図は本発明
に係るタツパによるAE検出信号の説明図、第６
図はAE波以外のノイズにより発生する直流成分
の説明図、第７図はAE波に直流成分が加算され
た信号の説明図であり、第８図は直流成分を除去
するための検出系のブロツク線図である。 １１……タツプホルダ本体、１２……軸部材、
１３……ボール、１４……ボールベアリング、１
５，１６……スプリング、１７……スペーサ、１
８……芯軸、１９……筒状カバー、２０……スナ
ツプリング、２１……タツプコレツト、２２……
孔、２３……セツトスクリユー、２４……スリツ
ト。
例を示す説明図、第２図は公知のタツパの説明
図、第３図は本発明に係るタツパの説明図、第４
図は第３図−線での断面図、第５図は本発明
に係るタツパによるAE検出信号の説明図、第６
図はAE波以外のノイズにより発生する直流成分
の説明図、第７図はAE波に直流成分が加算され
た信号の説明図であり、第８図は直流成分を除去
するための検出系のブロツク線図である。 １１……タツプホルダ本体、１２……軸部材、
１３……ボール、１４……ボールベアリング、１
５，１６……スプリング、１７……スペーサ、１
８……芯軸、１９……筒状カバー、２０……スナ
ツプリング、２１……タツプコレツト、２２……
孔、２３……セツトスクリユー、２４……スリツ
ト。
Claims (1)
- １ タツプホルダ本体と、タツプホルダ本体に予
圧下で組込まれたボールを介して一体的に回転
し、かつ、軸方向にフローテング可能に嵌挿し、
しかも、先端にコレツトチヤツク嵌挿用の孔を有
する軸部材と、当該軸部材の先端部のコレツトチ
ヤツク嵌挿用の孔に嵌挿され、タツプの基部を抱
持する半割り構造のタツプコレツトと、タツプコ
レツトの半割り方向と直交して半径方向から上記
軸部材の先端部に螺挿し、上記タツプコレツトを
軸部材に面接触させる１本のセツトスクリユーと
を具備させたことを特徴とするAEによるタツプ
損傷検出用タツパ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55152630A JPS5776453A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Tapper fordetecting tap flaw by ae |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55152630A JPS5776453A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Tapper fordetecting tap flaw by ae |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24224587A Division JPS63174850A (ja) | 1987-09-26 | 1987-09-26 | Ａｅ波による切削工具の損傷検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5776453A JPS5776453A (en) | 1982-05-13 |
| JPS6336885B2 true JPS6336885B2 (ja) | 1988-07-22 |
Family
ID=15544580
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55152630A Granted JPS5776453A (en) | 1980-10-29 | 1980-10-29 | Tapper fordetecting tap flaw by ae |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5776453A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462323U (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-28 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6076944A (ja) * | 1983-09-30 | 1985-05-01 | Osaka Kiko Co Ltd | アコ−スチツク・エミツシヨンによる工具損傷検出用タツプ・ホルダ |
-
1980
- 1980-10-29 JP JP55152630A patent/JPS5776453A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0462323U (ja) * | 1990-10-01 | 1992-05-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5776453A (en) | 1982-05-13 |
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