図1は、本発明の実施例1に係る工作機械� �しての横中ぐりフライスにおける概略構成� �、図2は、実施例1の横中ぐりフライスにおけ るダンパ装着部を現す断面図、図3は、図2のI II-III断面図、図4は、実施例1の横中ぐりフラ� ��スを表す概略図、図5は、Oリング押しつぶ� �量に対するばね定数を表すグラフ、図6は、O リング押しつぶし量に対する可動質量系の固 有振動数を表すグラフ、図7は、周波数に対� �るコンプライアンスを表すグラフである。

 実施例1では、工作機械として、横中ぐり フライスを適用して説明する。実施例1の横� �ぐりフライスにおいて、図4に示すように、� ��定の位置に設置されるベッド11は、その上� �に一対のガイドレール11aが形成されており� �コラムベース12がこのガイドレール11aにより ベッド11の長手方向に沿って移動自在に支持� ��れている。コラムベース12は、上面に箱型� �状をなすコラム(工作機械本体)13が鉛直方向� ��沿って配置されている。そして、このコラ� ��13は、その側面に一対のガイドレール13aが� �成されており、サドル(鉛直移動体)14がこの� ��イドレール13aにより鉛直方向に沿って移動� ��在に支持されている。サドル14は、その側� �に一対のガイドレール14aが形成されており� �ラムストック(水平移動体)15がこのガイドレ� ��ル14aによりコラムベース12の移動方向と直� �する水平方向に沿って移動自在に支持され� �いる。

 このラムストック15には、ラムストック15 の移動方向と平行をなす方向に沿って主軸16� ��貫通し、図示しない軸受により回転自在に� ��持されると共に、このラムストック15に内� �された駆動モータにより駆動回転可能とな� �ている。そして、この主軸16は、端部がラム ストック15から外方に突出しており、図示し� ��い工具が装着可能となっている。また、ラ� ��ストック15の先端部には、図1に示すように� ��アタッチメント17が装着可能となっており� �このアタッチメント17の駆動軸18に図示しな� ��工具が装着可能となっている。この場合、� ��タッチメント17は、ラムストック15に着脱自 在であり、被加工物に対する加工に応じて交 換可能となっている。

 なお、図示しないが、コラムベース12、� �ドル14、ラムストック15は、図示しない駆動� ��置により移動可能となっている。

 従って、主軸16の先端部に所定の工具を� �着する一方、ベッド11の側方に被加工物を保 持し、この状態で、主軸16を駆動回転し、コ� ��ムベース12を水平移動すると共にサドル14を 鉛直移動し、且つ、ラムストック15を水平移� ��することで、工具により被加工物に対して� ��定の加工を行うことができる。

 また、図1乃至図3に示すように、ラムス� �ック15は、中空形状をなし、内部に振動減衰 部としてリング形状をなすダンパ21が支持さ� ��ると共に、ラムストック15とダンパ21との間 にこのダンパ21に接触するように弾性体とし� ��のOリング22が設けられている。また、ラム� ��トック15は、内部にこのOリング22を変形さ� �る変形手段として、このOリング22を押しつ� �して変形させる押しつぶし部材23が設けられ ている。そして、アタッチメント17の質量に� ��じて押しつぶし部材23によりOリング22の変� �度合、つまり、押しつぶし量を調整する変� �度合調整手段としてNC装置24が設けられてい� ��。この場合、押しつぶし部材23によりOリン� ��22を押しつぶして変形度合を調整すること� �、ダンパ21の固有振動数を調整する。

 即ち、ラムストック15にて、ハウジング31 におけるアタッチメント17が装着された側の� ��傍に位置して、その内面に周方向に所定間� ��をもって円筒形状をなすシリンダ32が固定� �れており、この各シリンダ32内にはピストン 形状をなす押しつぶし部材23がラムストック1 5の径方向に沿って移動自在に支持されてい� �。そして、この各押しつぶし部材23の先端部 によりOリング22を介してダンパ21が支持され� ��いる。この場合、Oリング22は、押しつぶし� ��材23とダンパ21との間に、ラムストック15の� ��方向(長手方向)に複数(本実施例では、2個)� �装されている。

 また、ラムストック15の内部には、ハウ� �ング31と各シリンダ32と各押しつぶし部材23� �により区画された複数の圧力室33が区画され ており、ハウジング31には、外部からこの各� ��力室33に連通する連通孔34がそれぞれ形成さ れている。そして、油圧源35の連結された油� ��配管36の端部がこの各連通孔34に連結されて おり、油圧配管36に流量調整弁37が装着され� �いる。

 従って、流量調整弁37を開放してその開� �を調整すると、油圧源35の油圧が油圧配管36� ��通して各連通孔34から各圧力室33に供給され 、各押しつぶし部材23が前進してOリング22を� ��しつぶすことでその形状が変形し、このOリ ング22のばね定数が変化し、ダンパ21の固有� �動数を調整することができる。なお、図示� �ないが、圧力室33には図示しない流量調整弁 を有する排出配管が連結されており、この流 量調整弁を開放して開度を調整することで、 圧力室33の油圧が排出され、各押しつぶし部� ��23が後退してOリング22の押しつぶし量が減� �ことでその形状が変形し、Oリング22のばね� �数が変化し、ダンパ21の固有振動数を調整す ることができる。

 NC(Numerical Control machining)装置24は、予め� �定されたNCプログラムデータ(加工データ)に� ��づいて、コラムベース12、サドル14、ラムス トック15、主軸16などを数値制御可能である� �即ち、NC装置24は、NCプログラムデータに基� �いて駆動装置を駆動制御することで、ラム� �トック15の移動を制御可能となっている。ま た、NC装置24は、NCプログラムデータ(加工デ� �タ)に基づいて、図示しない自動工具交換装� ��を駆動制御することで、加工に必要なアタ� ��チメント17を選定してラムストック15に装着 することができる。

 そして、NC装置24は、ラムストック15に装� ��されたアタッチメント17の質量に応じて、� �量調整弁37の開度を調整し、各圧力室33に供� ��される油圧を制御することで、各押しつぶ� ��部材23によるOリング22の押しつぶし量を調� �し、その変形度合を調整してダンパ21の固有 振動数を調整することができる。

 アタッチメント17が装着されたラムストッ� �15側の質量をM、ダンパ21側の質量をmとする� �、両者の質量比μは、下記数式(1)により求め ることができる。

 そして、アタッチメント17が装着されたラ� �ストック15側(主振動系)のばね定数をKとする と、固有振動数ωnは、下記数式(2)により求め ることができる。

 一方、ダンパ21及びOリング22側(動吸振器)の ばね定数をkとすると、固有振動数ωnは、下� �数式(3)により求めることができる。

 従って、主振動系と動吸振器との最適な振� ��数比は、下記数式(4)により求めることがで� ��る。

 即ち、ラムストック15に装着されたアタ� �チメント17の質量が変化すると、数式(2)のば ね定数Kが変化するため、それに応じて数式(3 )にあるOリング22のばね定数kを調整すること� ��、上記数式(4)を成り立たせればよい。つま� ��、NC装置24は、アタッチメント17の質量変化� ��応じたOリング22の押しつぶし量のマップに� ��づいて制御すればよい。

 図5に示すように、Oリング22の押しつぶし 量が増加すると、Oリング22のばね定数が増加 するように変化することから、図6に示すよ� �に、Oリング22の押しつぶし量が増加すると� �ダンパ21の固有振動数が増加するように変化 する。そのため、ラムストック15に装着され� ��アタッチメント17の質量が変化すると、ば� �定数Kが変化して固有振動数ωnが変化するた� ��、それに応じて、Oリング22の押しつぶし量� ��変動してばね定数kを調整し、ダンパ21の固� ��振動数ωnを調整することで、ラムストック1 5側の振動が効率良く減衰されることとなる� �

 従って、NC装置24は、入力されたNCプログ� ��ムデータ(加工データ)に基づいて、アタッ� �メント17の質量がわかるため、このアタッチ メント17の質量に応じて、流量調整弁37の開� �を調整し、各圧力室33に所定の油圧を供給(� �たは排出)することで、各押しつぶし部材23� �前進(または後退)してOリング22の押しつぶし 量が変動することでその形状が変形し、Oリ� �グ22のばね定数が変化してダンパ21の固有振� ��数が調整される。

 そのため、従来のように、ラムストック1 5にダンパ21が装着されていない横中ぐりフラ イスにより加工を行うと、図7の実線に示す� �うに、例えば、周波数Aのときにコンプライ� ��ンス(m/N)が大きくなり、大きな振動が発生� �る。アタッチメント17が交換されて周波数B� �移行しても大きなコンプライアンスが発生� �ることとなる。一方、実施例1のように、ラ� ��ストック15にダンパ21が装着された横中ぐり フライスにより加工を行うと、図7の点線に� �すように、例えば、周波数Aのときにコンプ� ��イアンスが小さくなり、アタッチメント17� �交換されて周波数Bに移行してもコンプライ� ��ンスが適正に低減されることとなる。

 このように実施例1の横中ぐりフライス及 びその加工方法にあっては、ベッド11上にコ� ��ムベース12を水平方向に移動自在に支持し� �コラムベース12上にコラム13を立設し、コラ� ��13の側面にサドル14を鉛直方向に移動自在に 支持し、サドル14にラムストック15を水平方� �に移動自在に支持し、ラムストック15に主軸 16を駆動回転可能に支持して構成し、ラムス� ��ック15に振動減衰部としてダンパ21を設け、 ラムストック15とダンパ21との間に弾性体と� �てOリング22を設け、このOリング22を変形手� �としての押しつぶし部材23により変形可能と し、変形度合調整手段としてのNC装置24は、� �タッチメント17の質量に応じて押しつぶし部 材23によるOリング22の変形度合を調整可能と� ��ている。

 従って、NC装置24は、アタッチメント17を� ��換して質量が変化すると、このアタッチメ� ��ト17の質量に応じて、流量調整弁37の開度を 調整し、各圧力室33に所定の油圧を供給(また は排出)することで、各押しつぶし部材23が移 動してOリング22の押しつぶし量が変動するこ とでその形状が変形し、Oリング22のばね定数 が変化してダンパ21の固有振動数が調整され� ��。そのため、ダンパ21の固有振動数がラム� �トック15の固有振動数と同調し、両者の共振 現象によりラムストック15の振動を減衰し、� ��具の振動を効果的に減衰することで加工精� ��を向上することができる。

 また、実施例1の横中ぐりフライスでは、 弾性体としてOリング22を用い、このOリング22 をダンパ21に接触するように保持し、押しつ� ��し部材23がOリング22を押しつぶすことで、� �ンパ21の固有振動数を調整可能としている。 従って、簡単な構成でダンパ21の固有振動数� ��容易に調整することができ、構造の簡素化� ��び低コスト化を可能とすることができる。

 図8は、本発明の実施例2に係る工作機械� �しての横中ぐりフライスにおける概略構成� �である。なお、本実施例の工作機械におけ� �全体構成は、上述した実施例1とほぼ同様で� ��り、図4を用いて説明すると共に、この実施 例で説明したものと同様の機能を有する部材 には同一の符号を付して重複する説明は省略 する。

 実施例2の横中ぐりフライスにおいて、図 1及び図8に示すように、ラムストック15は、� �部に振動減衰部としてリング形状をなすダ� �パ41が支持されると共に、ラムストック15と� ��ンパ41との間にこのダンパ41に接触するよう に弾性体としてのOリング42が設けられている 。また、ラムストック15は、内部にこのOリン グ42を変形させる変形手段として、このOリン グ42を押しつぶして変形させるリング形状を� ��す押しつぶし部材43が設けられている。そ� �て、アタッチメント17の質量に応じて押しつ ぶし部材43によりOリング42の変形度合、つま� ��、押しつぶし量を調整する変形度合調整手� ��としてNC装置が設けられている。この場合� �押しつぶし部材43によりOリング42を押しつぶ して変形度合を調整することで、ダンパ41の� ��有振動数を調整する。

 即ち、ラムストック15にて、ハウジング31 におけるアタッチメント17が装着された側の� ��傍に位置して、その内面に周方向に所定間� ��をもって円筒形状をなす一対の取付リング5 1が配置されており、この取付リング51に隣接 してダンパ41が配置されており、このダンパ4 1に隣接して押しつぶし部材43が配置されてい る。この取付リング51はハウジング31に固定� �れ、押しつぶし部材43は、ハウジング31の内� ��に付設されたレール52によりラムストック15 の軸方向(長手方向)に沿って移動自在となっ� ��いる。そして、取付リング51とダンパ41の間 、このダンパ41と押しつぶし部材43の間に、O� ��ング42が介装されている。

 また、ハウジング31の内周面には、押し� �ぶし部材43に対向して支持リング53が固定さ� ��ており、押しつぶし部材43と支持リング53と の間には、互いに嵌合する枠体からなる伸縮 部材54が設けられており、内部に圧力室55が� �画され、ハウジング31及び支持リング53には� ��外部からこの圧力室55に連通する連通孔56が 形成されている。そして、図示しない油圧源 の連結された油圧配管の端部がこの各連通孔 56に連結されており、油圧配管に流量調整弁� ��装着されている。

 従って、流量調整弁の開度を調整すると� ��油圧源の油圧が油圧配管を通して連通孔56� �ら圧力室55に供給され、伸縮部材が伸縮して 押しつぶし部材43が移動し、Oリング42を押し� ��ぶすことでその形状が変形し、このOリング 42のばね定数が変化し、ダンパ41の固有振動� �を調整することができる。この場合、NC装置 は、ラムストック15に装着されたアタッチメ� ��ト17の質量に応じて、流量調整弁の開度を� �整し、圧力室55に供給される油圧を制御する ことで、押しつぶし部材43によるOリング42の� ��しつぶし量を調整し、その変形度合を調整� ��てダンパ41の固有振動数を調整することが� �きる。

 ラムストック15に装着されたアタッチメ� �ト17の質量が変化すると、ばね定数が変化し て固有振動数が変化するため、それに応じて 、Oリング42の押しつぶし量を変動してばね定 数を調整し、ダンパ41の固有振動数ωnを調整� ��ることで、ラムストック15側の振動が効率� �く減衰されることとなる。

 このように実施例2の横中ぐりフライス及 びその加工方法にあっては、リング形状をな す取付リング51とダンパ41と押しつぶし部材43 を並設し、その間にOリング42を設け、このO� �ング42を押しつぶし部材43により変形可能と� ��、NC装置がアタッチメント17の質量に応じて 押しつぶし部材43によるOリング42の変形度合� ��調整可能としている。

 従って、NC装置は、アタッチメント17を交 換して質量が変化すると、このアタッチメン ト17の質量に応じて、油圧により押しつぶし� ��材43を移動してOリング42の押しつぶし量を� �動させることでその形状が変形し、Oリング4 2のばね定数が変化してダンパ41の固有振動数 が調整される。そのため、ダンパ41の固有振� ��数がラムストック15の固有振動数と同調し� �両者の共振現象によりラムストック15の振動 を減衰し、工具の振動を効果的に減衰するこ とで加工精度を向上することができる。

 また、実施例2の横中ぐりフライスでは、 弾性体としてOリング42を用い、このOリング42 をダンパ41に接触するように保持し、押しつ� ��し部材43がOリング42全体を押しつぶすこと� �変形させ、ダンパ41の固有振動数を調整可能 としている。従って、簡単な構成でダンパ41� ��固有振動数を大きな領域で調整することが� ��き、構造の簡素化及び低コスト化を可能と� ��ることができる。

 図9は、本発明の実施例3に係る工作機械� �しての横中ぐりフライスにおける概略構成� �、図10は、実施例3の横中ぐりフライスにお� �る作動状態を表す概略図である。なお、前� �した実施例で説明したものと同様の機能を� �する部材には同一の符号を付して重複する� �明は省略する。

 実施例3の横中ぐりフライスにおいて、図 9に示すように、ラムストック15は、内部にダ ンパ21が支持されると共に、ラムストック15� �ダンパ21との間にこのダンパ21に接触するよ� ��にOリング22が設けられている。また、ラム� ��トック15は、内部にこのOリング22を押しつ� �して変形させる押しつぶし部材23が設けられ ている。そして、アタッチメント17の移動位� ��に応じて押しつぶし部材23によりOリング22� �変形度合、つまり、押しつぶし量を調整す� �NC装置24が設けられている。この場合、押し� ��ぶし部材23によりOリング22を押しつぶして� �形度合を調整することで、ダンパ21の固有振 動数を調整する。

 従って、流量調整弁37を開放してその開� �を調整すると、油圧源35の油圧が油圧配管36� ��通して各連通孔34から各圧力室33に供給され 、各押しつぶし部材23が前進してOリング22を� ��しつぶすことでその形状が変形し、このOリ ング22のばね定数が変化し、ダンパ21の固有� �動数を調整することができる。

 この場合、NC装置24は、サドル15に対する� ��ムストック15(アタッチメント17)の突き出し� ��(移動位置)に応じて、流量調整弁37の開度を 調整し、各圧力室33に供給される油圧を制御� ��ることで、各押しつぶし部材23によるOリン� ��22の押しつぶし量を調整し、その変形度合� �調整してダンパ21の固有振動数を調整するこ とができる。なお、NC装置24は、入力される� �工データによりラムストック15(アタッチメ� �ト17)の突き出し量(移動位置)を把握すること ができる。

 即ち、図10に示すように、ラムストック15 が前進することで、サドル14に対する突き出� ��量が変化すると、サドル14に対するラムス� �ック15の慣性モーメントが変化するため、そ れに応じて固有振動が変化する。このとき、 押しつぶし部材23によるOリング22の変形度合� ��変えてOリング22のばね定数kを調整すると、 ダンパ21の固有振動数が調整されるため、ラ� ��ストック15側の振動が効率良く減衰される� �NC装置24は、ラムストック15(アタッチメント1 7)に移動位置に応じたOリング22の押しつぶし� ��のマップに基づいて制御すればよい。

 このように実施例3の横中ぐりフライス及 びその加工方法にあっては、ラムストック15� ��振動減衰部としてダンパ21を設け、ラムス� �ック15とダンパ21との間に弾性体としてOリン グ22を設け、このOリング22を変形手段として� ��押しつぶし部材23により変形可能とし、変� �度合調整手段としてのNC装置24は、アタッチ� ��ント17の移動位置に応じて押しつぶし部材23 によるOリング22の変形度合を調整可能として いる。

 従って、NC装置24は、アタッチメント17が� ��着されたラムストック15の移動位置が変化� �ると、この移動位置に応じて、流量調整弁37 の開度を調整し、各圧力室33に所定の油圧を� ��給(または排出)することで、各押しつぶし� �材23が移動してOリング22の押しつぶし量が変 動することでその形状が変形し、Oリング22の ばね定数が変化してダンパ21の固有振動数が� ��整される。そのため、ダンパ21の固有振動� �がラムストック15の固有振動数と同調し、両 者の共振現象によりラムストック15の振動を� ��衰し、工具の振動を効果的に減衰すること� ��加工精度を向上することができる。

 図11は、本発明の実施例4に係る工作機械� ��しての横中ぐりフライスにおける概略構成� ��、図12は、周波数に対する振動の振幅を表� �グラフである。なお、前述した実施例で説� �したものと同様の機能を有する部材には同� �の符号を付して重複する説明は省略する。

 実施例4の横中ぐりフライスにおいて、図 11に示すように、ラムストック15は、内部に� �ンパ21が支持されると共に、ラムストック15� ��ダンパ21との間にこのダンパ21に接触するよ うにOリング22が設けられている。また、ラム ストック15は、内部にこのOリング22を押しつ� ��して変形させる押しつぶし部材23が設けら� �ている。そして、アタッチメント17の質量や 移動位置に応じて押しつぶし部材23によりOリ ング22の変形度合、つまり、押しつぶし量を� ��整するNC装置24が設けられている。この場合 、押しつぶし部材23によりOリング22を押しつ� ��して変形度合を調整することで、ダンパ21� �固有振動数を調整する。

 従って、流量調整弁37を開放してその開� �を調整すると、油圧源35の油圧が油圧配管36� ��通して各連通孔34から各圧力室33に供給され 、各押しつぶし部材23が前進してOリング22を� ��しつぶすことでその形状が変形し、このOリ ング22のばね定数が変化し、ダンパ21の固有� �動数を調整することができる。

 この場合、ラムストック15には、振動検� �手段としての加速度センサ61が設けられ、こ の加速度センサ61の検出結果が振動検出器62� �送られ、この振動検出器62は、ラムストック 15の振動の振幅を算出して判定装置63に送り� �この判定装置63は、この振動の振幅が良好な 範囲内であるかどうかを判定する。ここで、 ラムストック15の振動の振幅が良好な範囲内� ��ないと判定されたら、NC装置24は、ラムスト ック15の振動の振幅が良好な範囲内となるよ� ��に流量調整弁37の開度を調整し、各圧力室33 に供給される油圧を制御することで、各押し つぶし部材23によるOリング22の押しつぶし量� ��調整し、その変形度合を調整してダンパ21� �固有振動数を調整する。

 従って、振動検出器62は、加速度センサ61 の検出結果に基づいてラムストック15の振動� ��振幅を算出し、判定装置63は、この振動の� �幅が良好な範囲内であるかどうかを判定し� �NC装置24に送信しており、このNC装置24は、ラ ムストック15の振動の振幅が良好な範囲内で� ��いと判定されたら、油圧により押しつぶし� ��材23を移動してOリング22の押しつぶし量を� �動させることでその形状を変形させ、Oリン� ��22はばね定数が変化してダンパ21の固有振動 数が調整される。そのため、ダンパ21の固有� ��動数がラムストック15の固有振動数と同調� �、両者の共振現象によりラムストック15の振 動を減衰し、工具の振動を効果的に減衰する ことで加工精度を向上することができる。

 そのため、実施例4のように、ラムストッ ク15にダンパ21が装着された横中ぐりフライ� �により加工を行うと、図12に示すように、例 えば、周波数Aのときに振動の振幅が減衰さ� �た状態から、アタッチメント17が交換された り、ラムストック15が移動して周波数Bに移行 しても振動の振幅が適正に減衰されることと なる。

 このように実施例4の横中ぐりフライス及 びその加工方法にあっては、ラムストック15� ��振動検出手段としての加速度センサ61を設� �、NC装置24は、ラムストック15の振動の振幅� �良好な範囲内となるように押しつぶし部材23 によるOリング22の押しつぶし量を調整し、そ の変形度合を調整可能としている。

 従って、横中ぐりフライスによる下降中� ��、ラムストック15に振動が発生した場合、NC 装置24は、流量調整弁37の開度を調整し、各� �力室33に所定の油圧を供給(または排出)する� ��とで、各押しつぶし部材23が移動してOリン� ��22の押しつぶし量が変動することでその形� �が変形し、Oリング22のばね定数が変化して� �ンパ21の固有振動数が調整される。そのため 、ダンパ21の固有振動数がラムストック15の� �有振動数と同調し、両者の共振現象により� �ムストック15の振動を減衰し、工具の振動を 効果的に減衰することで加工精度を向上する ことができる。

 なお、上述した各実施例では、弾性体と� ��てOリング22,42を適用したが、ゴムに限らず� ��変形させることでばね定数が変わるもので� ��ればよい。例えば、シリコーンを主原料と� ��る非常に柔らかいゲル状素材(アルファゲル -商標)などを用いてもよい。