工作機械的顫振抑制裝置的製作方法

2023-09-23 17:47:40

專利名稱：：工作機械的顫振抑制裝置的製作方法
技術領域：
：本發明涉及一種具備裝設有工具的主軸、及以自由旋轉方式支撐該主軸的主軸頭的工作機械，尤其是涉及一種用以抑制工件加工中所產生的顫振的顫振抑制裝置。
背景技術：
：在工作機械中，可能會產生因工件加工中所產生的顫振而導致工件的加工精度惡化。為了抑制此種顫振，例如在專利文獻1中闡述一種將收容有由球狀、片狀的金屬粒所構成的多個固體微片的容器配置於刀具附近的非旋轉部份的裝置。專利文獻1特開昭56-102441號公報
發明內容然而，如上述的現有裝置，當其構造為配置收容有多個固體微片的容器時，會產生因固體微片而導致重量負擔變大，且因增減固體微片以進行調整而導致作業耗時的問題。本發明是鑑於上述現有問題而研製出的，其目的是提供一種不會進行可導致重量增加或需耗時的調整作業，而能抑制顫振的工作機械的顫振抑制裝置。本發明為一種顫振抑制裝置，其為具有將裝設有工具的主軸以自由旋轉的方式支撐的主軸頭的工作機械，用以抑制加工中所產生的顫振；其特徵在於，具有箱體，裝設於上述主軸頭；支撐構件，配置在該箱體內；以及減震器(damper)，由被該支撐構件所支撐的彈性構件與重錘所構成。根據本發明所述的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述支撐構件配置成跨設於前述箱體相互對向的壁間，且該支撐構件的軸線與前述主軸頭的主軸軸線平行。根據本發明所述的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述減震器在前述重錘雙面配置固定有前述彈性構件，並在該重錘與前述支撐構件之間設有間隙，從而固定於該支撐構件。根據本發明所述的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述減震器在相對於前述支撐構件的軸向的裝設位置為可調。根據本發明所述的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述箱體配置於前述主軸頭的工具的相反側端面。根據本發明所述的顫振抑制裝置，其具有箱體，裝設於主軸頭；支撐構件，配置在該箱體內；以及重錘，通過彈性構件而支撐於被該支撐構件。由此，工件加工中所產生的顫振雖會從支撐構件通過彈性構件傳達至重錘，但重錘由於其慣性大而不易振動，這樣，便可吸收顫振。由此，不會導致重量增加或進行耗時的調整作業，從而能提高工件的加工精度。根據本發明所述的顫振抑制裝置，由於將支撐構件配置成支撐構件的軸線與主軸頭的主軸軸線平行，故支撐構件與工具的顫振的傳達方向大致相同，從而能通過彈性構件將顫振有效率地傳達至重錘。根據本發明所述的顫振抑制裝置，由於彈性構件夾在重錘的雙面以配置固定，並在該重錘與支撐構件之間設有間隙，故重錘相對於支撐構件為不受約束狀態，故能有效率地吸收顫振。根據本發明所述的顫振抑制裝置，由於對於彈性構件及重錘相對於支撐構件的裝設位置設為可調整，故能將重錘的位置調整為顫振吸收效果較好的位置，從而能進一步提高顫振的吸收效果。根據本發明所述的顫振抑制裝置，由於將箱體配置於主軸頭的工具的相反側端面，故能有效利用主軸頭後側空曠的空間來配置顫振抑制裝置，不會因為振動抑制裝置而限制加工區域。圖1是本發明一實施例的工作機械的立體圖。圖2是上述工作機械的主軸頭的側視圖。圖3是配置於上述主軸頭的顫振抑制裝置的剖面圖。圖4是上述顫振裝置的立體圖。圖5是上述實施例的變形例的顫振裝置的剖面圖。元件符號說明1橫向型加工中心(工作機械)2底座3柱體4加工臺4a支撐基座4b工件載置臺5鞍座6主軸頭6a後端面7、8、10導軌9主軸基座11主軸11a軸孔12軸承13主軸馬達14工具夾持座15拉杆16鬆開機構16a汽缸部16b活塞部16c油壓部17罩體17a後壁部18油壓供給管20顫振抑制裝置21箱體21a前壁21b後壁22支撐構件23減震器23a退避凹部24螺絲26、26』重錘26a、27a插入孔26b孔27、27』彈性構件A主軸軸線B支撐構件的軸線T工具s間隙具體實施方式下面，根據本發明的實施例。圖1至圖4是用以說明本發明一實施例的工作機械的顫振抑制裝置的圖，圖1為工作機械的立體圖，圖2為主軸頭的側視圖，圖3及圖4為顫振抑制裝置的剖面圖及立體圖。圖中，1表示橫向型加工中心。該加工中心1的底座2，從平視來看為矩形，並使門狀的柱體3立起而配置固定於該底座2的後端部。在該底座2的柱體3的前側，配置有可朝Z軸(前後)方向移動的加工臺4(table)。在上述柱體3的前面配置有可朝X軸(左右)方向移動的鞍座(saddle)5，在該鞍座5配置有可朝Y軸(上下)方向移動的主軸頭6。上述加工臺4具有支撐基座4a以及配置於該支撐基座4a上的工件載置臺4b。該支撐基座4a以通過配置於上述底座2上的左右一對的導軌7、7，而以朝Z軸方向自由移動的方式被支撐。上述鞍座5形成為矩形框狀，以通過配置於上述柱體3的上端部及下端部的上下一對的導軌8、8，而朝X軸方向自由移動的方式被支撐。上述主軸頭6將重錘朝Z軸方向固定於矩形的主軸基座9。該主軸基座9以通過配置於上述鞍座5的左右縱邊部5a、5a的左右一對的導軌10、10而朝Y軸方向自由移動的方式被支撐。上述主軸頭6以大約前側半部位於比主軸基座9還前方，後側半部位於後方的方式被支撐，且該後側半部位於鞍座5及柱體3的開口內。上述主軸頭6呈圓筒狀，在該主軸頭6內插入配置有主軸11。該主軸11通過多個軸承12，由主軸頭6以自由旋轉的方式被支撐。在上述主軸頭6內安裝有主軸馬達13，通過該主軸馬達13來旋轉驅動主軸11。在上述主軸11的前端部以可裝卸的方式裝設有用以支撐旋轉工具T的工具夾持座(holder)14。在上述主軸11的軸心形成有軸孔11a，在該軸孔11a內配置有由用以夾緊(clamp)上述工具夾持座14的拉杆15以及盤形彈簧(未圖示)所構成的夾緊機構。在上述主軸頭6的後端面6a配置有鬆開(unclamp)機構16。該鬆開機構16被緊固於上述主軸頭6的後端面6a的金屬制罩體17包覆，其具有汽缸部16a；以可進退的方式插入該汽缸部16a的活塞部16b；以及由該汽缸部16a與活塞部16b所形成的油壓室16c。該油壓室16c連接油壓供給管18。該油壓供給管18插入上述罩體17而在其後方配管，並連接油壓產生源(未圖示)。另外，本實施例的鬆開機構16及罩體17構成主軸頭6的一部份。通過油壓供給管18將油壓供給至上述油壓室16c，由此使活塞部16b前進，並使上述拉杆15朝鬆開方向移動，由此解除工具夾持座14的夾緊。當上述油壓被放開時，活塞部16b即後退，拉杆15會通過盤形彈簧而朝夾緊方向移動，並將工具夾持座14予以夾緊。上述橫向型加工中心1具有用以抑制因上述旋轉工具導致在工件加工中所產生的顫振的顫振抑制裝置20。該顫振抑制裝置20具有金屬制箱體21，裝設於構成上述主軸頭6的一部分的罩體17；左右一對的支撐構件22、22，由跨設配置於該箱體21內的相互對向的前、後壁21a、21b間的螺栓所構成；以及減震器23，其通過各支撐構件22而懸吊支撐。上述箱體21為底面朝下方開口的大致長方體狀，該箱體21的前壁21a通過多個螺栓24而緊密固定在配置於上述主軸頭6的旋轉工具T相反側的上述罩體17的後壁部17a上。上述箱體21，其上部配置為比罩體17的上面還朝上方突出。上述的左右支撐構件22是以貫通從上述箱體21的前後壁21a、21b的上述罩體17朝上方突出的部分的方式插入，並通過螺帽25、25固定於箱體21。由此，上述各支撐構件22即配置為，軸線B與上述主軸頭6的主軸軸線A平行，且相對於該主軸軸線A形成左右對稱，並位於比該主軸軸線A還高的位置。上述減震器23為矩形塊狀，其具有重錘26、以及固定於該重錘26的兩主面的橡膠板制的一對彈性構件27、27。在上述減震器23的下部，形成有用以避免與上述油壓供給管18產生幹擾的退避凹部23a，該油壓供給管18通過退避凹部23a而從箱體21的下端開口延伸至後方。在上述重錘26及各彈性構件27的左右上部形成有做成同軸的插入孔27a、26a，該左右插入孔27a、26a插入有支撐構件22。由此，減震器23相對於支撐構件22的軸向的裝設位置即可進行調整。上述彈性構件27的插入孔27a為可抵接於上述支撐構件22的外周面的大小。另一方面，上述重錘26的插入孔26a系形成為比支撐構件22還大的直徑，由此，在該支撐構件22與插入孔26a之間設置預定的間隙s。在上述各支撐構件22螺設有一對雙螺帽30、30，使用各雙螺帽30來螺緊彈性構件27，由此，將上述減震器23固定於支撐構件22的軸向中央部。分別將載置固定有工件的加工臺4朝Z軸方向移動、鞍座5朝X軸方向移動、主軸頭6朝Y軸方向移動，並且通過旋轉工具T施行預定的工件加工。此時，有可能因旋轉工具T導致工件加工中在該旋轉工具T產生顫振。相對於此，依據本實施例的顫振抑制裝置20，其具有箱體21，以螺栓緊固於主軸頭6；一對支撐構件22、22，跨設並緊密固定於該箱體21內相互對向的前後壁21a、21b之間；以及減震器23，由被該支撐構件22所支撐的彈性構件27及重錘26所構成。因此，產生於旋轉工具T的顫振雖會從支撐構件22通過彈性構件27傳達至重錘26，但由於該重錘26的慣性大故難以撼動，因此顫振會被該重錘26吸收。由此，不會有導致重量增加或需耗時的調整作業，從而能提高工件的加工精度。在本實施例中，由於將上述顫振抑制裝置20配置於主軸頭6的工具T相反側的罩體17的後壁部17a，故能有效利用主軸頭6後側的空曠空間，而不會限制旋轉工具T的加工區域。在本實施例中，由於將支撐構件22的軸線B與主軸頭6的主軸軸線A配置成平行，故支撐構件22與旋轉工具T的顫振的傳達方向大致相同，故能通過彈性構件27將顫振有效率地傳達至重錘26。在本實施例中，由於將減震器23作成在重錘26的雙面貼附有彈性構件27，且將該減震器23作成在支撐構件22與重錘26之間設有間隙s，從而固定於該支撐構件22，故能有效地吸收顫振。此外，由於將減震器23相對於支撐構件22的裝設位置設為可調整，故能調整至顫振吸收效果較好的位置，從而能進一步提高顫振的抑制效果。另外，在上述實施例中，雖說明在重錘26的兩主面貼附彈性構件27、27，且在支撐構件22與重錘26之間設置間隙s，從而將各彈性構件27固定於支撐構件22的情況，但在本發明中，也可例如圖5所示，在重錘26』形成孔26b，且在該孔26b內插入彈性構件27』並予以固定，又在該彈性構件27』的軸心部插入支撐構件22，從而利用該支撐構件22，通過彈性構件27』來支撐重錘26』。此時，也能獲得與上述實施例大致相同的效果。權利要求1.一種工作機械的顫振抑制裝置，其在具有將裝設有工具的主軸以自由旋轉的方式支撐的主軸頭的工作機械中，用以抑制加工中所產生的顫振；其特徵在於，具有箱體，裝設於上述主軸頭；支撐構件，配置在該箱體內；以及減震器，由被該支撐構件所支撐的彈性構件與重錘所構成。2.根據權利要求1所述的工作機械的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述支撐構件配置成跨設於前述箱體相互對向的壁間，且該支撐構件的軸線與前述主軸頭的主軸軸線平行。3.根據權利要求2所述的工作機械的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述減震器在前述重錘雙面配置固定有前述彈性構件，且在該重錘與前述支撐構件之間設有間隙，從而固定於該支撐構件。4.根據權利要求3所述的工作機械的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述減震器相對於前述支撐構件的軸向的裝設位置為可調整。5.根據權利要求1至4中任一所述的工作機械的顫振抑制裝置，其特徵在於，前述箱體配置於前述主軸頭的工具的相反側端面。全文摘要本發明提供一種不必導致重量增加或需耗時的調整作業，並能抑制顫振的工作機械的顫振抑制裝置，其具有箱體(21)，裝設於主軸頭(6)；支撐構件(22)，在該箱體(21)內的前方，跨設配置於後壁(21a)、(21b)間；以及減震器(23)，由該支撐構件(22)所支撐的彈性構件(27)與重錘(26)所構成。文檔編號F16F15/00GK101058152SQ200710092259公開日2007年10月24日申請日期2007年4月3日優先權日2006年4月4日發明者橋本和忠,福永理,星隆史申請人:株式會社森精機製作所