专利名称：机床的加工工具保护装置及珩磨机的制作方法
技术领域：
本发明涉及机床的加工工具保护装置及珩磨机，更详细地是涉及例如像珩磨机的珩磨工具的那样，在安装在旋转主轴上的加工工具旋转，对工件实施磨削、切削等机械加工的形式的机床中，防止和保护加工工具不受损伤、折损等的加工工具保护技术。
背景技术：
作为将工作物(下称工件)的内周面精加工成镜面的加工方法之一有珩磨加工。在此珩磨加工中，将具备磨石的珩磨工具和工件置于相对地浮动的状态，同时，对珩磨工具施予旋转动作和往复动作，通过由弹簧弹力等产生的珩磨工具的磨石的扩张，对工件内周面进行精密精加工。
但是，在以往的珩磨机中，虽然具备保护装置机械本身的结构，但不具备保护作为加工工具的珩磨工具的结构，存在i)因工件的不良(例如，工件的孔径比规格小等，前加工精度在规格外等)、ii)因磨石的孔眼堵塞而导致的咬入、或者iii)因控制程序错误(人为的错误)等，导致珩磨工具的磨石咬合在工件上，在珩磨工具上产生过度的转矩负荷的情况。
在此情况下，若珩磨工具直径比较大，则因磨石的咬合而导致异常，这是已经知道的，但是，存在若直径小，则珩磨工具本身的强度不及上述转矩负荷而折损的状况。
但是，珩磨工具不仅是价格比较高的零件，而且其更换作业需要熟练，同时是复杂的作业，存在装置的修复花费时间的问题，希望对此进行改善。
这样的问题不限于珩磨机，在安装于钻床、镗床等的旋转主轴上的加工工具旋转，对工件实施磨削、切削等机械加工的形式的其它的机床中，也是共通的问题。
另外，在本申请人所知的范围内，还不存在着眼于这样的问题点并进行改进的在先技术。
本发明是于这样的以往的问题点而做出的发明，其目的在于，提供一种在安装于旋转主轴上的加工工具旋转而对工件实施磨削、切削等机械加工的形式的机床中，防止和保护加工工具不受因过度的转矩负荷而导致的损伤、折损等的加工工具保护装置。
另外，本发明的其它的目的是提供一种具备上述加工工具保护装置的珩磨机。
发明内容
为了实现上述目的，本发明的加工工具保护装置在安装于旋转主轴上的加工工具旋转而对工件实施磨削、切削等机械加工的形式的机床中，防止和保护上述加工工具不受损伤、折损等，其特征在于，在上述旋转主轴和使此旋转主轴旋转的旋转驱动源之间，具备通过磁作用将旋转驱动源的旋转力向上述旋转主轴传递的磁式联结器组件，此磁式联结器组件的传递上述旋转力的磁传递转矩被设定在对上述珩磨工具施加的规定的转矩负荷以下。
作为优选的实施方式，采用下述的结构。
(1)上述规定的转矩负荷被设定成比上述珩磨工具发生折损的折损转矩小的值。
(2)上述磁式联结器组件被做成与上述旋转主轴呈同轴状地配置的环状磁铁联结器的形态，此环状磁铁联结器具备与上述旋转驱动源进行驱动连结的驱动侧磁铁环部件和在旋转方向一体地驱动连结在上述旋转主轴上的从动侧磁铁环部件，上述两磁铁环部件，其环状磁铁面以不接触状态平行且呈同心状地相向配置，由形成在上述两环状磁铁面之间的磁作用间隙设定上述磁传递转矩。
(3)上述驱动侧及从动侧磁铁环部件被做成如下的结构其可在上述旋转主轴的轴向相对地移动，由此，变更上述环状磁铁面之间的上述磁作用间隙的大小，调整上述磁传递转矩。
(4)所述机床的加工工具保护装置具备间隙调整组件，所述间隙调整组件使上述驱动侧及从动侧磁铁环部件相对于上述旋转主轴在轴向相对地移动，对上述磁作用间隙的大小进行调整，此间隙调整组件具备使上述驱动侧及从动侧磁铁环部件的任意一方在上述旋转主轴的轴向移动的移动组件和控制此移动组件的间隙控制组件，此间隙控制组件被做成对上述移动组件进行控制的结构，以便与上述旋转主轴的转速对应地调整上述磁传递转矩。
(5)上述间隙控制组件被做成对上述移动组件进行控制的结构，以便在上述旋转主轴从停止状态起动到达到规定的转速之前，上述磁传递转矩成为规定的起动用转矩值，而且在上述旋转主轴的转速一达到上述规定的转速，上述磁传递转矩就成为规定的加工用转矩值。
(6)上述移动组件具备与上述驱动侧及从动侧磁铁环部件的任意一方连结的进给丝杠机构和旋转驱动此进给丝杠机构的旋转驱动源，上述进给丝杠机构的螺母部件被连结固定于上述驱动侧及从动侧磁铁环部件的任意一方上，同时，使此螺母部件螺旋进退动作的丝杠部件与上述旋转主轴的轴线平行地配置。
(7)上述驱动侧及从动侧磁铁环部件在环部件主体的相向面上设置了环状的永久磁铁，形成了上述环状磁铁面。
(8)上述驱动侧及从动侧磁铁环部件在环部件主体的相向面上具备在圆周方向以等间隔配置的由永久磁铁构成的至少一个环状磁铁列，由此环状磁铁列形成上述环状磁铁面。
(9)在上述环部件主体的相向面上呈同心状地配置排列了配置排列直径不同的多个上述环状磁铁列。
另外，本申请发明的珩磨机的特征在于，具备在能够在工件的内周面的轴线方向往复移动的同时，能够绕轴线旋转地被以轴的形式支承的旋转主轴；对旋转主轴绕轴线进行旋转驱动的主轴旋转组件；使旋转主轴在上述内周面的轴线方向往复动作的主轴往复组件；被安装在旋转主轴前端上，具备能够使具有沿着上述内周面的磨石面的珩磨磨石扩缩的珩磨工具；对此珩磨工具的珩磨磨石施予规定的切入动作的磨石切入组件；设置在上述旋转主轴和上述主轴旋转组件的驱动传递路径上，防止和保护上述珩磨工具不受损伤、折损等的珩磨工具保护组件；将上述主轴旋转组件、主轴往复组件及磨石切入组件的动作相互联动地进行自动控制的控制组件，上述珩磨工具保护组件由权利要求1至10中的任一项所述的加工工具保护装置构成。
图1是用局部剖面来表示作为有关本发明的实施方式1的珩磨机的概略结构的主视图。
图2是将此珩磨机的珩磨工具保护部放大，用局部剖面来表示的主视图。
图3是表示此珩磨工具保护部的磁铁环部件的立体图。
图4是放大表示由此珩磨机的珩磨磨石进行的工件内周面的加工状态的正面剖视图。
图5是表示作为有关本发明的实施方式2的珩磨机中的珩磨工具保护部的磁铁环部件的立体图。
图6是表示此磁铁环部件的环状磁铁面中的永久磁铁的排列结构的俯视图。
图7是将作为有关本发明的实施方式3的珩磨机的珩磨工具保护部放大，用局部剖面来表示的主视图。
图8是表示此珩磨工具保护部的间隙控制部的结构的框图。
具体实施例方式 为了实施发明的最好的方式 下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式。
实施方式1 图1表示有关本发明的珩磨机，此珩磨机具体如图4所示，是对工件W的圆筒状的加工孔的内周面Wa进行加工的立式的珩磨机，作为主要部，具备在前端具备珩磨工具1的旋转主轴2；主轴旋转驱动部(主轴旋转组件)3；主轴往复驱动部(主轴往复组件)4；磨石切入部(磨石切入组件)5及装置控制部(控制组件)6等，同时，在上述旋转主轴2和上述主轴旋转驱动部3的驱动传递路径上具备珩磨工具保护部(珩磨工具保护组件、加工工具保护装置)7。
珩磨工具(所谓的珩磨头)1可更换地被安装在旋转主轴2的前端，即下端2a上。
在此珩磨工具1的内部，如图4所示，具备可在径向扩缩地配置的多个珩磨磨石10；使这些珩磨磨石进行扩张动作的连杆11及使多个珩磨磨石10进行复位动作的复位弹簧(省略图示)等。
各珩磨磨石10具有沿工件W的内周面Wa的磨石面10a。另外，连杆11在上述珩磨工具1内被设置成可在上下方向移动，其前端楔块11a被作为推压各珩磨磨石10的磨石台10b的磨石扩张部，同时，作为其上部的基部杆11b与后述的磨石扩张杆35连结。另外，虽然未图示，但是，多个珩磨磨石10通常由上述复位弹簧向缩闭方向弹性地加载。
这样，上述多个珩磨磨石10伴随着上述连杆11的向下运动而进行扩开动作，另一方面，伴随着连杆11的向上运动，由上述复位弹簧进行缩闭动作。
旋转主轴2在其下端具备珩磨工具1，同时，分别与包括主轴驱动轴15、伺服马达(旋转驱动源)16等在内的上述主轴旋转驱动部3和包括滑动主体17、液压缸18等在内的上述主轴往复驱动部4相连接。
即，旋转主轴2可旋转地被以轴的形式支承在滑动主体17上，此滑动主体17可升降地设置在向机体20上的上下方向延伸的引导杆或轨道21上，同时，与安装在机体20上的液压缸18的活塞杆18a连结。这样，通过此液压缸18的活塞杆18a进行升降动作，经滑动主体17，旋转主轴2即珩磨工具1进行升降动作。
另外，旋转主轴2的上端部2a由花键嵌合于可旋转地设置在机体20的头部20a上的主轴驱动轴15上，并相对于此主轴驱动轴15而言，可在上下方向(轴线方向)相对地移动且可一体旋转地连结。
具体地说，旋转主轴2的上端部2a由旋转花键装置22以轴的形式支承在机体20的头部20a上，同时，与上述主轴驱动轴15呈同轴状地连接。
这样，通过此旋转花键装置22的以轴的形式支承作用，旋转主轴2可相对于上述机体20在上下方向(轴线方向)相对地移动，并且可以旋转，另一方面，经上述旋转花键装置22，相对于可旋转地被支承在上述头部20a上的主轴驱动轴15，可在上下方向相对地移动，且在旋转方向一体地卡合连接。作为图示的实施方式的旋转花键装置22，使用了旋转滚珠花键(商品名)。由此，与主轴驱动轴15一体连接的旋转主轴2相对于上述机体20而言可在上下方向(轴线方向)相对地移动，且可以旋转。
在与旋转主轴2一体旋转的上述主轴驱动轴15的上端部，设置了上述珩磨工具保护部7，经此珩磨保护部7，主轴驱动轴15与上述伺服马达16进行驱动连结。
珩磨工具保护部7用于防止和保护珩磨工具1不受损伤、折损等，如上所述，在图示的实施方式中，被设置在主轴驱动轴15上。
此珩磨工具保护部7，其具体构造如图2所示，是以磁式联结器装置(磁式联结器组件)25为主要部构成的。
磁式联结器装置25通过磁作用，将作为主轴旋转驱动源的主轴往复驱动部4的伺服马达16的旋转力向上述旋转主轴2传递，具体地说，被做成与旋转主轴2呈同轴状地配置的环状磁铁联结器的形态。
图示的实施方式的环状磁铁联结器(磁式联结器装置)25，如上所述，设置在主轴往复驱动部4的主轴驱动轴15上，具备与伺服马达16进行驱动连结的驱动侧磁铁环部件30和在旋转方向一体地驱动连结于上述旋转主轴2上的从动侧磁铁环部件31。
上述一对磁铁环部件30、31被做成如下的结构其环状磁铁面30a、31a以不接触状态平行且同心状地相向配置，由在上述两环状磁铁面30a、31a之间产生的磁传递转矩TM，将驱动侧磁铁环部件30的旋转力向从动侧磁铁环部件31传递。
具体地说，驱动侧及从动侧磁铁环部件30、31，如图3所示，被做成在环部件主体32的相向面(在图3中为上面)上呈埋设状地一体固定环状的永久磁铁33的构造，此环状的永久磁铁33的环状平坦面33a分别形成了驱动侧及从动侧磁铁环部件30、31的环状磁铁面30a、31a。
驱动侧磁铁环部件30，如图2所示，由轴承35可旋转地以轴的形式支承在上述主轴驱动轴15上，同时，与传动皮带轮36呈同轴状地一体结合，此传动皮带轮36经传动皮带37与安装在上述伺服马达16的马达轴上的传动皮带轮38连结。另一方面，从动侧磁铁环部件31，如图2所示，可螺旋进退调整地被旋合固定在上述主轴驱动轴15上，与上述旋转主轴2在旋转方向一体地驱动连结。
上述两磁铁环部件30、31的环状磁铁面30a、31a，如图所示，以规定的磁作用间隙G在不接触状态下平行且同心状地相向配置，由形成在上述两环状磁铁面30a、31a之间的磁作用间隙G，设定传递磁式联结器装置25的旋转力的能力即上述磁传递转矩TM。
与此相关联，上述驱动侧及从动侧磁铁环部件30、31被做成可在上述旋转主轴2的轴向相对地移动的结构，由此，变更上述环状磁铁面30a、31a之间的磁作用间隙G的大小，调整上述磁传递转矩TM。
在图示的实施方式中，如上所述，因为做成了下述的结构，即，从动侧磁铁环部件31可在轴向螺旋进退调整地被旋合固定在主轴驱动轴15上，所以，通过使从动侧磁铁环部件31相对于主轴驱动轴15在轴向螺旋前进，将上述磁作用间隙G调整到适当的大小，上述磁传递转矩TM的大小被设定成规定值。
具体地说，上述磁传递转矩TM被设定在对珩磨工具1施加的规定的转矩负荷以下，此规定的转矩负荷被设定成至少比珩磨工具1发生折损的折损转矩小的值，希望被设定成比珩磨工具1的容许转矩小的值。在图示的实施方式中，上述规定的转矩负荷被设定成比珩磨工具1的容许转矩小的值。
这样，若通过上述伺服马达16的旋转驱动，经传动皮带轮38、传动皮带37及传动皮带轮36，驱动侧磁铁环部件30旋转，则其旋转力通过上述磁传递转矩TM的作用(磁作用)向从动侧磁铁环部件31传递，与其成为一体的主轴驱动轴15旋转，由此，旋转主轴2即珩磨工具1被进行旋转驱动。
另一方面，若对珩磨工具1施加的转矩负荷达到上述容许转矩以上，超过上述磁传递转矩TM，则在上述驱动侧磁铁环部件30和从动侧磁铁环部件31之间产生相对的旋转即磁作用中的滑移，驱动侧磁铁环部件30的旋转力不向从动侧磁铁环部件31传递地被断开。
另外，对上述珩磨工具1的旋转动作进行驱动控制的伺服马达16的转速由内置的旋转编码器等位置检测器39检测。
磨石切入部5对上述多个珩磨磨石10施予切入动作，具备上述珩磨工具1的连杆11(图4)、使此连杆11上下运动的切入驱动部40及作为驱动源的伺服马达41等。
切入驱动部40是以往周知的构造，经设置在机体20的头部20a上的旋转传递机构42，与上述伺服马达41的马达轴连结。
这样，通过此伺服马达41向正方向的旋转驱动，上述切入驱动部40被驱动，上述珩磨工具1内的连杆11向下方移动，多个珩磨磨石10进行扩张动作。另一方面，通过伺服马达41向反方向的旋转驱动，上述连杆11向上方移动，多个珩磨磨石10由珩磨工具1内的复位弹簧进行缩闭动作(复位动作)。
另外，对多个珩磨磨石10的扩缩量进行驱动控制的伺服马达41的旋转量由内置的旋转编码器等位置检测器43检测。
装置控制部6是使珩磨机的各驱动部的动作相互联动而进行自动控制的控制部，具体地说，是由通过CPU、ROM、RAM及I/O接口等组成的微电脑构成。
在此装置控制部6中，安装了用于执行珩磨加工的加工程序等。
另外，在上述装置控制部6中，除伺服马达16、液压缸18的液压控制阀1 8b、伺服马达41及位置检测器39、43以外，还电连接了从设置在滑动主体17上的刻度45检测此滑动主体17的位置的位置检测器46及其它的驱动部等，将从它们得到的实际值信息与预先设定的各种设定值进行比较演算，基于该演算结果，对各驱动部3、4及5的动作进行驱动控制。
这样，在上述那样构成的珩磨机中，上述各驱动部3、4、5由装置控制部6相互关联地进行自动控制，由此，珩磨工具1相对于被支承在工件保持夹具50上的工件W的孔内周面而言，能够进行定量或定尺寸加工，即在珩磨整个区域(即图4中的行程宽度S)上进行以具有规定的切入量的均匀的珩磨加工。
但是，因工件W的不良(例如，工件W的孔内径面的直径尺寸比规格小等，前加工精度不符合规格等)、因多个珩磨磨石10的孔眼堵塞而导致的咬入，或者因控制程序错误等，存在珩磨工具1的多个珩磨磨石10咬合在工件W上，对珩磨工具1产生过度的转矩负荷的情况。
在这样的情况下，若对珩磨工具1施加的转矩负荷超过珩磨工具保护部7中的磁式联结器装置25的磁传递转矩TM，则像上述的那样，在上述驱动侧磁铁环部件30和从动侧磁铁环部件31之间产生相对的旋转，驱动侧磁铁环部件30的旋转力不向从动侧磁铁环部件31传递地被断开，因而无效。其结果，能够预先有效且可靠地防止和保护珩磨工具1不受损伤、折损。
如上所述，作为图示的实施方式的珩磨机中的珩磨工具保护部7，因为在安装了珩磨工具1的旋转主轴2和使此旋转主轴2旋转的主轴旋转驱动部3的伺服马达16之间，具备通过磁作用将伺服马达16的旋转力向上述旋转主轴2传递的磁式联结器装置25，此磁式联结器装置25的传递上述旋转力的磁传递转矩TM被设定得比对上述珩磨工具1施加的规定的转矩负荷小，所以，能够有效地防止和保护珩磨工具1不受因过度的转矩负荷而导致的损伤、折损等。
另外，上述磁式联结器装置25被做成具备与作为旋转驱动源的上述伺服马达1 6进行驱动连结的驱动侧磁铁环部件30和在旋转方向与上述旋转主轴2一体地驱动连结的从动侧磁铁环部件31的环状磁铁联结器的形态，并被做成上述两磁铁环部件30、31的环状磁铁面30a、31a以不接触状态平行且同心状地相向配置，由在上述两环状磁铁面30a、31a之间形成的磁作用间隙G设定上述磁传递转矩TM的结构，由此，能够提供构造简单且故障少的磁式联结器装置25。
而且，这样的构造的磁式联结器装置25，通过对已经设置的机床稍加改进，也能够组装到该机床上，通用性广，经济。
实施方式2 本实施方式如图5及图6所示，是改变了实施方式1中的磁铁联结器(磁式联结器装置)25的具体结构的实施方式。
在图示的实施方式的环状磁铁联结器25中，上下一对磁铁环部件130、131，如图5所示，在环部件主体132的相向面(在图5中为上面)上，在圆周方向以等间隔呈埋设状地一体固定了多个永久磁铁133，形成了至少一个环状磁铁列，在图示的例子中，同心状地配置排列了配置排列直径不同的多个环状磁铁列，具体地说，是两个环状磁铁列134、135。
这样，这些环状磁铁列134、135的环状平坦面134a、135a分别形成了驱动侧及从动侧磁铁环部件130、131的环状磁铁面130a、131a。
另外，上述两个环状磁铁列134、135中的多个永久磁铁133的配置结构，如图6(a)所示，以相同的相位角配置，或者如图6(b)所示，以错开一些的相位角配置。
这样，在上述那样地构成的磁铁联结器25中，在对珩磨工具1施加的转矩负荷超过其磁传递转矩TM的情况下的、驱动侧磁铁环部件30和从动侧磁铁环部件31之间产生的相对的旋转即磁作用的滑移，与实施方式1的那样的由环状的永久磁铁33形成环状磁铁面30a、31a的情况相比，被进行细分，成为顺畅的滑移，其结果，对珩磨工具1的转矩负荷也被减轻(短时间化)，进一步加强了对珩磨工具1的有效保护。
另外，这样的滑移效果，虽然环状磁铁面130a、131a中的永久磁铁的分割数即分割形成的永久磁铁133的数量越多，越能够减轻对珩磨工具1的转矩负载(短时间化)，但是，因为制作成本进而是装置成本反而升高，所以，可以与所要求的转矩负载的减轻化效果等目的相应地适当决定。
其它的结构及作用与实施方式1相同。
实施方式3 本实施方式如图7所示，是改变了实施方式1中的珩磨工具保护部7的结构的实施方式。
即，在实施方式1的珩磨工具保护部7中，做成了驱动侧磁铁环30和从动侧磁铁环部件31的环状磁铁面30a、31a之间的磁作用间隙G可以以手动作业且固定性地进行调整的结构，但在本实施方式的珩磨工具保护部7中，做成了上述磁作用间隙G可自动且可变地进行调整的结构。
具体地说，珩磨工具保护部7以磁式联结器装置(磁式联结器组件)225为主要部构成，此磁式联结器装置225与实施方式1同样，被做成了设置在主轴往复驱动部4的主轴驱动轴15上的环状磁铁联结器的形态。
此环状磁铁联结器225具备驱动连结在伺服马达16上的驱动侧磁铁环部件230和在旋转方向一体地驱动连结于上述旋转主轴2上的从动侧磁铁环部件231，同时，具备对上述两磁铁环部件230、231中的环状磁铁面230a、231a之间的磁作用间隙G的大小进行自动调整的间隙调整部(间隙调整组件)250。
此间隙调整部250被做成使上述两磁铁环部件230、231相对于旋转主轴2在轴向相对地移动的结构，具体地说，做成使上述驱动侧及从动侧磁铁环部件230、231的任意一方在旋转主轴2的轴向移动的结构。
本实施方式的间隙调整部250以使从动侧磁铁环部件231在旋转主轴2的轴向移动的环部件移动部(移动组件)251和控制此环部件移动部251的间隙控制部(间隙控制组件)252为主要部构成。
为了此目的，上述两磁铁环部件230、231被做成了如下的结构其环状磁铁面230a、231a以不接触状态平行且同心状地相向配置，通过在上述两环状磁铁面230a、231a之间产生的磁传递转矩TM，将驱动侧磁铁环部件230的旋转力向从动侧磁铁环部件231传递，同时，从动侧磁铁环部件231能够在上述旋转主轴2的轴向滑动移动。
具体地说，驱动侧磁铁环部件230与实施方式1同样，由轴承35可旋转地以轴的形式支承在主轴驱动轴15上，同时，与传动皮带轮36呈同轴状地一体结合，此传动皮带轮36经传动皮带37与安装在上述伺服马达16的马达轴上的传动皮带轮38连结。
另一方面，从动侧磁铁环部件231做成了通过键嵌合255支承在上述主轴驱动轴15上，相对于主轴驱动轴15可在轴向滑动且与主轴驱动轴15一体旋转的结构。另外，此从动侧磁铁环部件231与上述环部件移动部251连结。
另外，驱动侧及从动侧磁铁环部件230、231的环状磁铁面30a、31a的具体的结构与实施方式1的环状磁铁面30a、31a(参照图3)或实施方式2的环状磁铁面130a、131a(参照图5及图6)同样，在图示的情况下，做成了与实施方式2同样的结构。
环部件移动部251作为主要部具备被连结在从动侧磁铁环部件231上的进给丝杠机构260和作为旋转驱动此进给丝杠机构260的旋转驱动源的驱动马达261，这些结构部260、261设置在与上述机体20中的旋转主轴2邻接的位置。
上述进给丝杠机构260，具体地说，被做成了滚珠丝杠的形态，其丝杠部件260a与上述旋转主轴2的轴线平行，即以垂直状态可旋转地被以轴的形式支承在呈立起状地设置于上述机体20的头部20a上的支承框架262上，其基端部即上端部经联结器263与减速机264的驱动轴264a呈同轴状地连接，此减速机264驱动连结在上述驱动马达261的马达轴上(省略图示)。
另外，在上述丝杠部件260a上，可在上下方向螺旋进退地旋合支承着螺母部件260b，同时，此螺母部件260b由连结机构266连结在上述从动侧磁铁环部件231上。
具体地说，上述连结机构266具备连结部件266a及支承部件266b。上述连结部件266a，其一端以水平状态连接固定于上述螺母部件260b上，同时，其另一端连接固定于上述支承部件266b上。此支承部件266b经轴承266c可旋转且在轴向一体地设置在上述从动侧磁铁环部件231的外周部上。
这样，通过驱动马达261的旋转驱动，经减速机264，进给丝杠机构260的丝杠部件260a以规定的速度正转或反转，丝杠部件260a上的螺母部件260b进行上升或下降动作，由此，经连结机构266与螺母部件260a一体连接的从动侧磁铁环部件231在上述主轴驱动轴15上上升或下降，相对于上述驱动侧磁铁环部件230离开或接近，其结果，在上述两磁铁环部件230、231中的环状磁铁面230a、231a之间的磁作用间隙G的大小被进行扩大或缩窄调整，在这些环状磁铁面30a、31a之间产生的上述磁传递转矩TM被调整。
间隙控制部252是为了对上述磁传递转矩TM与旋转主轴2的转速对应地进行自动调整而控制上述环部件移动部251的控制部，构成了装置控制部6的一部分(参照图1中的双点划线)。
此间隙控制部252，如图8所示，由演算部252a和马达驱动部252b构成，来自检测旋转主轴2即主轴驱动轴15的转速的转子编码器等旋转检测传感器270的检测信号被输入给上述演算部252a，此演算部252a将此输入的检测值(转速)与预先设定的设定值(转速)R进行比较演算，基于其演算结果，将与由旋转检测传感器270检测的旋转主轴2的转速对应的控制信号向上述马达驱动部252b输出，从此马达驱动部32b向驱动马达261传输移动脉冲。
在图示的实施方式中，作为预先设定在上述间隙控制部252中的上述设定值R，设定了与上述旋转主轴2即珩磨工具1对工件W进行加工时的转速对应的值，由此，做成了对上述环部件移动部251进行控制的结构，以便在旋转主轴2从停止状态起动到达到规定的转速之前，上述磁传递转矩TM成为规定的起动用转矩值，而且在上述旋转主轴2的转速一达到上述规定的转速，上述磁传递转矩TM就成为规定的加工用转矩值。
在这里，就上述起动用转矩值而言，因为在旋转主轴2起动旋转时(旋转主轴2的转速从0到加工所需要的最大转速)，处于停止状态的旋转主轴2的旋转动作为了跟随上述伺服马达16的旋转动作而需要大的初期跟随转矩(旋转主轴2的转速比成为了加工所需要的最大转速的情况的跟随转矩大)，所以，此初期跟随转矩作为上述起动用转矩值被采用设定。
这样，在上述那样构成的珩磨机的珩磨工具保护部7中，由上述间隙调整部250，将上述环状磁铁面230a、231a之间的磁作用间隙G设定得小，以便在旋转主轴2从停止状态起动到达到规定的转速(在本实施方式中为加工所需要的最大转速)之前，上述磁传递转矩TM成为规定的起动用转矩值，同时，设定上述磁作用间隙G，对与旋转主轴2的转速相应的最佳的磁传递转矩TM进行设定控制，以便在上述旋转主轴2的转速一旦达到上述规定的转速，上述磁传递转矩TM就成为规定的加工用转矩值。
如上所述，在本实施方式的珩磨工具保护部7中，驱动侧及从动侧磁铁环部件230、231的磁作用间隙G与旋转主轴2的转速对应地被自动调整的结果，在有效地防止和保护珩磨工具1不受因过度的转矩负荷而导致的损伤、折损等这样的与实施方式1同样的本来的效果的基础上，还能够进一步地得到将磁传递转矩TM与旋转主轴2的转速相应地自动调整到与所需要的跟随转矩对应的最佳值这样附带的效果。
其它的结构及作用与实施方式1同样。
另外，上述的实施方式1～3终究是表示本发明的优选的实施方式，本发明并不被此限定，在其思想范围内，可以进行各种设计变更。
例如，珩磨机的各构成部3、4、5、6等的具体的结构，只要具有相同功能，也可以做成其它的结构。
作为一例，在图示的实施方式1～3中，做成了使旋转主轴2上下往复动作的主轴往复驱动部4使用液压缸18作为驱动源的结构，但也可以做成将滚珠丝杠装置和作为旋转驱动源的驱动马达组合的结构的所谓的无液压头结构。
产业上利用的可能性 如上述详述的那样，根据有关本发明的加工工具保护装置，因为在安装了加工工具的旋转主轴和使此旋转主轴旋转的旋转驱动源之间具备通过磁作用将旋转驱动源的旋转力向上述旋转主轴传递的磁式联结器组件，此磁式联结器组件的传递上述旋转力的磁传递转矩被设定得比对上述加工工具施加的规定转矩负荷小，所以，能够有效地防止和保护加工工具不受因过度的转矩负荷而导致的损伤、折损等。
例如，在具备上述加工工具保护装置的珩磨机中，即使在因工件的不良、因作为加工工具的珩磨工具的磨石的孔眼堵塞而导致的咬入、或因控制程序错误等，珩磨工具的磨石咬合在工件上，向珩磨工具施加过度的转矩负荷的情况下，通过将上述磁式联结器组件中的磁传递转矩设定成是比珩磨工具的折损转矩小的所希望的值，能够在珩磨工具受到过度的转矩负荷折损前，使磁式联结器组件的旋转传递力无效，其结果，能够有效地防止珩磨工具不受损伤、折损。
另外，上述磁式联结器组件做成具备与上述旋转驱动源进行驱动连结的驱动侧磁铁环部件和与上述旋转主轴在旋转方向一体驱动连结的从动侧磁铁环部件的环状磁铁联结器的形态，并做成上述两磁铁环部件的环状磁铁面以不接触状态平行且呈同心状地相向配置，由形成在上述两环状磁铁面之间的磁作用间隙设定上述磁传递转矩的构造，由此，能够提供一种构造简单且故障少的磁式联结器组件。
而且，这样的构造的磁铁联结器通过对已经设置的机床进行稍加改进也能够组装到该机床上，通用性广，经济。
权利要求
1.一种机床的加工工具保护装置，所述机床的加工工具保护装置在安装于旋转主轴上的加工工具旋转而对工件实施磨削、切削等机械加工的形式的机床中，防止和保护上述加工工具不受损伤、折损等，其特征在于，
在上述旋转主轴和使此旋转主轴旋转的旋转驱动源之间，具备通过磁作用将旋转驱动源的旋转力向上述旋转主轴传递的磁式联结器组件，
此磁式联结器组件的传递上述旋转力的磁传递转矩被设定在对上述珩磨工具施加的规定的转矩负荷以下。
2.根据权利要求1所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述规定的转矩负荷被设定成比上述珩磨工具发生折损的折损转矩小的值。
3.根据权利要求1所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述磁式联结器组件被做成与上述旋转主轴呈同轴状地配置的环状磁铁联结器的形态，
此环状磁铁联结器具备与上述旋转驱动源进行驱动连结的驱动侧磁铁环部件和在旋转方向一体地驱动连结在上述旋转主轴上的从动侧磁铁环部件，
上述两磁铁环部件，其环状磁铁面以不接触状态平行且呈同心状地相向配置，由形成在上述两环状磁铁面之间的磁作用间隙设定上述磁传递转矩。
4.根据权利要求3所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述驱动侧及从动侧磁铁环部件被做成如下的结构其可在上述旋转主轴的轴向相对地移动，由此，变更上述环状磁铁面之间的上述磁作用间隙的大小，调整上述磁传递转矩。
5.根据权利要求4所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
所述机床的加工工具保护装置具备间隙调整组件，所述间隙调整组件使上述驱动侧及从动侧磁铁环部件相对于上述旋转主轴在轴向相对地移动，对上述磁作用间隙的大小进行调整，
此间隙调整组件具备使上述驱动侧及从动侧磁铁环部件的任意一方在上述旋转主轴的轴向移动的移动组件和控制此移动组件的间隙控制组件，
此间隙控制组件被做成对上述移动组件进行控制的结构，以便与上述旋转主轴的转速对应地调整上述磁传递转矩。
6.根据权利要求5所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述间隙控制组件被做成对上述移动组件进行控制的结构，以便在上述旋转主轴从停止状态起动到达到规定的转速之前，上述磁传递转矩成为规定的起动用转矩值，而且在上述旋转主轴的转速一达到上述规定的转速，上述磁传递转矩就成为规定的加工用转矩值。
7.根据权利要求5所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述移动组件具备与上述驱动侧及从动侧磁铁环部件的任意一方连结的进给丝杠机构和旋转驱动此进给丝杠机构的旋转驱动源，
上述进给丝杠机构的螺母部件被连结固定于上述驱动侧及从动侧磁铁环部件的任意一方上，同时，使此螺母部件螺旋进退动作的丝杠部件与上述旋转主轴的轴线平行地配置。
8.根据权利要求3所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述驱动侧及从动侧磁铁环部件在环部件主体的相向面上设置了环状的永久磁铁，形成了上述环状磁铁面。
9.根据权利要求3所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
上述驱动侧及从动侧磁铁环部件在环部件主体的相向面上具备在圆周方向以等间隔配置的由永久磁铁构成的至少一个环状磁铁列，由此环状磁铁列形成上述环状磁铁面。
10.根据权利要求9所述的机床的加工工具保护装置，其特征在于，
在上述环部件主体的相向面上呈同心状地配置排列了配置排列直径不同的多个上述环状磁铁列。
11.一种珩磨机，其特征在于，具备
在能够在工件的内周面的轴线方向往复移动的同时，能够绕轴线旋转地被以轴的形式支承的旋转主轴；
对旋转主轴绕轴线进行旋转驱动的主轴旋转组件；
使旋转主轴在上述内周面的轴线方向往复动作的主轴往复组件；
被安装在旋转主轴前端上，具备能够使具有沿着上述内周面的磨石面的珩磨磨石扩缩的珩磨工具；
对此珩磨工具的珩磨磨石施予规定的切入动作的磨石切入组件；
设置在上述旋转主轴和上述主轴旋转组件的驱动传递路径上，防止和保护上述珩磨工具不受损伤、折损等的珩磨工具保护组件；
将上述主轴旋转组件、主轴往复组件及磨石切入组件的动作相互联动地进行自动控制的控制组件，
上述珩磨工具保护组件由权利要求1至10中的任一项所述的加工工具保护装置构成。
全文摘要
一种加工工具保护装置，在安装于旋转主轴上的加工工具旋转而对工件实施磨削、切削等机械加工的形式的机床中，防止和保护加工工具不受因过度的转矩负荷而导致的损伤、折损等。例如，在珩磨机中，在安装了作为加工工具的珩磨工具(1)的旋转主轴(2)和使旋转主轴(2)旋转的主轴旋转驱动部(3)的伺服马达(16)之间，具备通过磁作用将伺服马达(16)的旋转力向旋转主轴(2)传递的磁式联结器装置(25)，磁式联结器装置(25)的传递旋转力的磁传递转矩设定得比施加给珩磨工具(1)的规定的转矩负荷(例如珩磨工具(1)的折损转矩)小。由此，能够有效地防止和保护珩磨工具(1)不受因过度的转矩负荷而导致的损伤、折损等。
文档编号B24B49/16GK101668610SQ20088001404
公开日2010年3月10日 申请日期2008年10月8日 优先权日2007年10月15日
发明者富田康夫, 岩井哲夫 申请人:株式会社日进制作所