[发明专利]深孔加工装置

说明书

技术领域

本发明涉及能够防止刀痕扩散的深孔加工装置。 

背景技术

一种在工件(待加工的物体)中钻孔的普通和常用的方法如下。例如钻头等刀具附接到例如卡盘等刀具保持构件，并且然后刀具旋转以形成孔。最近的制造多种紧凑产品的趋势要求用于这些产品的紧凑的构成部分。制造紧凑构成部分通常要求在构成部分中钻削出具有小的直径并较深的孔。钻孔必须精确。 

钻削具有大的孔深/孔径比的孔被特别称为深孔钻削。传统已知的钻削深孔的技术包括枪钻系统及BTA(Boring and Trepanning Association)系统。所形成的用于深孔钻的刀具具有对应于将要在工件中钻削的孔的所希望的形状的小的直径和长的尺寸。所形成的刀具的尖端因此较长，但某些时候径向摇摆，并且摇摆使得不可能钻出精确的深孔。 

迄今已经提供了多种深孔加工装置，用以减小用于深孔钻削的刀具的摇摆并钻削精确的深孔。这样的传统型深孔加工装置的实例发布在专利文献1到3中。 

专利文献1：JP-A-H7-51992 

专利文献2：JP-A-2003-159607 

专利文献3：JP-B-3026555 

发明内容

本发明要解决的问题 

有时在深孔钻削期间形成作为刀痕公知的螺旋状擦痕。刀具尖端的回转振动在深孔的内周表面中形成刀痕。 

每种刀具具有取决于它的长度的弯曲固有频率。在弯曲固有频率与所施加的比转速高x倍的激励力频率一致(coincide)的状态下，更易于发生摆振。 一旦发生摆振并且产生刀痕，则在刀痕的影响下会导致发生另外的回转振动(自激振动)的现象。由此，刀痕被扩散。 

在钻削深孔的单个操作期间，会出现刀具突出量的较大变化，并且这样的变化又引起刀具的回转振动的频率的较大变化。因此，作为回转振动的因素，弯曲振动的弯曲固有频率和用作激励力的比转速高x倍的频率分量不可避免在单个钻削操作中至少一次彼此一致。这样看来，防止刀痕的发生是很难的。 

因此，一种必须采用以应对刀痕的适合的措施为：在发生刀痕之后立即检测出刀痕，并改变钻削状态为那些能够避免发生刀痕的状态。然而，目前没有深孔加工装置采用任何对策来抑制刀痕的发生。 

因此，本发明提出以解决上述的问题，并且本发明的目的在于提供深孔加工装置，其能够防止刀痕的扩散。 

本发明装置 

所提供的用以解决上述问题的依据第一发明的深孔加工装置的特征在于包括： 

刀具，其被驱动旋转以在要加工的物体中钻削深孔； 

振动检测装置，其在深孔加工期间检测刀具的振动； 

刀痕判定装置，其对振动检测装置所检测的振动进行频率分析，当频率的总值超过预定的阈值时，刀痕判定装置判定在深孔中产生了刀痕，频率的总值所在的频率范围不包括深孔加工期间持续产生的扭转振动的扭转振动固有频率。 

控制装置，其基于由刀痕判定装置所作出的判定来控制刀具的转速和进给速度。 

所提供的用以解决上述问题的依据第二发明的深孔加工装置是第一发明的深孔加工装置， 

该设备特征在于：刀痕判定装置仅在总值连续超过阈值一预定时间的情况中判定在深孔中产生了刀痕。 

所提供的用以解决上述问题的依据第三发明的深孔加工装置是第一和第二发明中的任一个的深孔加工装置， 

该设备特征在于：刀痕判定装置在刀具的转速达到额定转速时开始进行判定。

所提供的用以解决上述问题的依据第四发明的深孔加工装置是第一和第二发明中的任一个的深孔加工装置， 

该设备特征在于：刀痕判定装置在流过驱动刀具旋转的马达的电流达到额定电流时开始进行判定。 

所提供的用以解决上述问题的依据第五发明的深孔加工装置是第一和第二发明中的任一个的深孔加工装置， 

该设备特征在于：刀痕判定装置在由刀具和待加工的物体之间的接触而产生的推力载荷达到额定推力载荷时开始进行判定。 

所提供的用以解决上述问题的依据第六发明的深孔加工装置是第三到第五发明中的任一个的深孔加工装置， 

该设备特征在于：当刀痕判定装置判定深孔中产生了刀痕时，存储此时计算出总值的频率范围。 

所提供的用以解决上述问题的依据第七发明的深孔加工装置是第一发明的深孔加工装置， 

该设备特征在于：在完成深孔的钻削且没有总值超过阈值的情况中，通过以所希望的安全因子乘以总值而计算出新的阈值，并且新的阈值用于相同钻削条件下进行的下一次判定。 

发明效果