CN101058152B - 工作机械的颤振抑制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不必导致重量增加或需耗时的调整作业，并能抑制颤振的工作机械的颤振抑制装置，其具有：箱体(21)，装设于主轴头(6)；支撑构件(22)，在该箱体(21)内的前方，跨设配置于后壁(21a)、(21b)间；以及减震器(23)，由该支撑构件(22)所支撑的弹性构件(27)与重锤(26)所构成。

Description

工作机械的颤振抑制装置
技术领域
本发明涉及一种具备装设有工具的主轴、及以自由旋转方式支撑该主轴的主轴头的工作机械，尤其是涉及一种用以抑制工件加工中所产生的颤振的颤振抑制装置。
背景技术
在工作机械中，可能会产生因工件加工中所产生的颤振而导致工件的加工精度恶化。为了抑制此种颤振，例如在专利文献1中阐述一种将收容有由球状、片状的金属粒所构成的多个固体微片的容器配置于刀具附近的非旋转部份的装置。
专利文献1：特开昭56-102441号公报
发明内容
然而，如上述的现有装置，当其构造为配置收容有多个固体微片的容器时，会产生因固体微片而导致重量负担变大，且因增减固体微片以进行调整而导致作业耗时的问题。
本发明是鉴于上述现有问题而研制出的，其目的是提供一种不会进行可导致重量增加或需耗时的调整作业，而能抑制颤振的工作机械的颤振抑制装置。
本发明为一种颤振抑制装置，其为具有将装设有工具的主轴以自由旋转的方式支撑的主轴头的工作机械，用以抑制加工中所产生的颤振；其特征在于，具有：箱体，装设于前述主轴头；支撑构件，配置在该箱体内；以及减震器(damper)，由被该支撑构件所支撑的弹性构件与重锤所构成；前述支撑构件配置成跨设于前述箱体相互对向的壁间，且该支撑构件的轴线与前述主轴头的前述主轴的轴线平行；前述减震器由平板状的重锤与固定在该重锤两主面的一对平板状的弹性构件所构成，且装设在前述支撑构件，且利用螺设在该支撑构件的一对双螺帽而固定在支撑构件，通过螺紧或螺松该双螺帽，调整前述减震器在前述支撑构件的轴向的装设位置。
根据本发明所述的颤振抑制装置，其特征在于，前述箱体配置于前述主轴头的前述工具的相反侧端面。
根据本发明所述的颤振抑制装置，其具有：箱体，装设于主轴头；支撑构件，配置在该箱体内；以及重锤，通过弹性构件而支撑于被该支撑构件。由此，工件加工中所产生的颤振虽会从支撑构件通过弹性构件传达至重锤，但重锤由于其惯性大而不易振动，这样，便可吸收颤振。由此，不会导致重量增加或进行耗时的调整作业，从而能提高工件的加工精度。
根据本发明所述的颤振抑制装置，由于将支撑构件配置成支撑构件的轴线与主轴头的主轴轴线平行，故支撑构件与工具的颤振的传达方向大致相同，从而能通过弹性构件将颤振有效率地传达至重锤。
根据本发明所述的颤振抑制装置，由于对于弹性构件及重锤相对于支撑构件的装设位置设为可调整，故能将重锤的位置调整为颤振吸收效果较好的位置，从而能进一步提高颤振的吸收效果。
根据本发明所述的颤振抑制装置，由于将箱体配置于主轴头的工具的相反侧端面，故能有效利用主轴头后侧空旷的空间来配置颤振抑制装置，不会因为振动抑制装置而限制加工区域。
附图说明
图1是本发明一实施例的工作机械的立体图。
图2是上述工作机械的主轴头的侧视图。
图3是配置于上述主轴头的颤振抑制装置的剖面图。
图4是上述颤振装置的立体图。
图5是上述实施例的变形例的颤振装置的剖面图。
元件符号说明
1    横向型加工中心(工作机械)
2    底座
3    柱体
4       加工台
4a      支撑基座
4b      工件载置台
5       鞍座
6       主轴头
6a      后端面
7、8、10导轨
9       主轴基座
11      主轴
11a     轴孔
12      轴承
13      主轴马达
14      工具夹持座
15      拉杆
16      松开机构
16a     汽缸部
16b     活塞部
16c     油压部
17      罩体
17a     后壁部
18      油压供给管
20      颤振抑制装置
21      箱体
21a     前壁
21b     后壁
22      支撑构件
23      减震器
23a     退避凹部
24      螺丝
26、26’重锤
26a、27a插入孔
26b     孔
27、27’弹性构件
A       主轴轴线
B       支撑构件的轴线
T       工具
s       间隙
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明的实施例。
图1至图4是用以说明本发明一实施例的工作机械的颤振抑制装置的图，图1为工作机械的立体图，图2为主轴头的侧视图，图3及图4为颤振抑制装置的剖面图及立体图。
图中，1表示横向型加工中心。该加工中心1的底座2，从平视来看为矩形，并使门状的柱体3立起而配置固定于该底座2的后端部。在该底座2的柱体3的前侧，配置有可朝Z轴(前后)方向移动的加工台4(table)。在上述柱体3的前面配置有可朝X轴(左右)方向移动的鞍座(saddle)5，在该鞍座5配置有可朝Y轴(上下)方向移动的主轴头6。
上述加工台4具有支撑基座4a以及配置于该支撑基座4a上的工件载置台4b。该支撑基座4a以通过配置于上述底座2上的左右一对的导轨7、7，而以朝Z轴方向自由移动的方式被支撑。
上述鞍座5形成为矩形框状，以通过配置于上述柱体3的上端部及下端部的上下一对的导轨8、8，而朝X轴方向自由移动的方式被支撑。
上述主轴头6将轴心朝Z轴方向固定于矩形的主轴基座9。该主轴基座9以通过配置于上述鞍座5的左右纵边部5a、5a的左右一对的导轨10、10而朝Y轴方向自由移动的方式被支撑。上述主轴头6以大约前侧半部位于比主轴基座9还前方，后侧半部位于后方的方式被支撑，且该后侧半部位于鞍座5及柱体3的开口内。
上述主轴头6呈圆筒状，在该主轴头6内插入配置有主轴11。该主轴11通过多个轴承12，由主轴头6以自由旋转的方式被支撑。在上述主轴头6内安装有主轴马达13，通过该主轴马达13来旋转驱动主轴11。
在上述主轴11的前端部以可装卸的方式装设有用以支撑旋转工具T的工具夹持座(holder)14。在上述主轴11的轴心形成有轴孔11a，在该轴孔11a内配置有由用以夹紧(clamp)上述工具夹持座14的拉杆15以及盘形弹簧(未图示)所构成的夹紧机构。
在上述主轴头6的后端面6a配置有松开(unclamp)机构16。该松开机构16被紧固于上述主轴头6的后端面6a的金属制罩体17包覆，其具有：汽缸部16a；以可进退的方式插入该汽缸部16a的活塞部16b；以及由该汽缸部16a与活塞部16b所形成的油压室16c。该油压室16c连接油压供给管18。该油压供给管18插入上述罩体17而在其后方配管，并连接油压产生源(未图示)。另外，本实施例的松开机构16及罩体17构成主轴头6的一部份。
通过油压供给管18将油压供给至上述油压室16c，由此使活塞部16b前进，并使上述拉杆15朝松开方向移动，由此解除工具夹持座14的夹紧。当上述油压被放开时，活塞部16b即后退，拉杆15会通过盘形弹簧而朝夹紧方向移动，并将工具夹持座14予以夹紧。
上述横向型加工中心1具有用以抑制因上述旋转工具导致在工件加工中所产生的颤振的颤振抑制装置20。该颤振抑制装置20具有：金属制箱体21，装设于构成上述主轴头6的一部分的罩体17；左右一对的支撑构件22、22，由跨设配置于该箱体21内的相互对向的前、后壁21a、21b间的螺栓所构成；以及减震器23，其通过各支撑构件22而悬吊支撑。
上述箱体21为底面朝下方开口的大致长方体状，该箱体21的前壁21a通过多个螺栓24而紧密固定在配置于上述主轴头6的旋转工具T相反侧的上述罩体17的后壁部17a上。上述箱体21，其上部配置为比罩体17的上面还朝上方突出。
上述的左右支撑构件22是以贯通从上述箱体21的前后壁21a、21b  的上述罩体17朝上方突出的部分的方式插入，并通过螺帽25、25固定于箱体21。由此，上述各支撑构件22即配置为，轴线B与上述主轴头6的主轴轴线A平行，且相对于该主轴轴线A形成左右对称，并位于比该主轴轴线A还高的位置。
上述减震器23为矩形块状，其具有重锤26、以及固定于该重锤26的两主面的橡胶板制的一对弹性构件27、27。在上述减震器23的下部，形成有用以避免与上述油压供给管18产生干扰的退避凹部23a，该油压供给管18通过退避凹部23a而从箱体21的下端开口延伸至后方。
在上述重锤26及各弹性构件27的左右上部形成有做成同轴的插入孔27a、26a，该左右插入孔27a、26a插入有支撑构件22。由此，减震器23相对于支撑构件22的轴向的装设位置即可进行调整。
上述弹性构件27的插入孔27a为可抵接于上述支撑构件22的外周面的大小。另一方面，上述重锤26的插入孔26a系形成为比支撑构件22还大的直径，由此，在该支撑构件22与插入孔26a之间设置预定的间隙s。
在上述各支撑构件22螺设有一对双螺帽30、30，使用各双螺帽30来螺紧弹性构件27，由此，将上述减震器23固定于支撑构件22的轴向中央部。
分别将载置固定有工件的加工台4朝Z轴方向移动、鞍座5朝X轴方向移动、主轴头6朝Y轴方向移动，并且通过旋转工具T施行预定的工件加工。此时，有可能因旋转工具T导致工件加工中在该旋转工具T产生颤振。
相对于此，依据本实施例的颤振抑制装置20，其具有：箱体21，以螺栓紧固于主轴头6；一对支撑构件22、22，跨设并紧密固定于该箱体21内相互对向的前后壁21a、21b之间；以及减震器23，由被该支撑构件22所支撑的弹性构件27及重锤26所构成。因此，产生于旋转工具T的颤振虽会从支撑构件22通过弹性构件27传达至重锤26，但由于该重锤26的惯性大故难以撼动，因此颤振会被该重锤26吸收。由此，不会有导致重量增加或需耗时的调整作业，从而能提高工件的加工精度。
在本实施例中，由于将上述颤振抑制装置20配置于主轴头6的工具T相反侧的罩体17的后壁部17a，故能有效利用主轴头6后侧的空旷空间，而不会限制旋转工具T的加工区域。
在本实施例中，由于将支撑构件22的轴线B与主轴头6的主轴轴线A配置成平行，故支撑构件22与旋转工具T的颤振的传达方向大致相同，故能通过弹性构件27将颤振有效率地传达至重锤26。
在本实施例中，由于将减震器23作成在重锤26的双面贴附有弹性构件27，且将该减震器23作成在支撑构件22与重锤26之间设有间隙s，从而固定于该支撑构件22，故能有效地吸收颤振。
此外，由于将减震器23相对于支撑构件22的装设位置设为可调整，故能调整至颤振吸收效果较好的位置，从而能进一步提高颤振的抑制效果。
另外，在上述实施例中，虽说明在重锤26的两主面贴附弹性构件27、27，且在支撑构件22与重锤26之间设置间隙s，从而将各弹性构件27固定于支撑构件22的情况，但在本发明中，也可例如图5所示，在重锤26’形成孔26b，且在该孔26b内插入弹性构件27’并予以固定，又在该弹性构件27’的轴心部插入支撑构件22，从而利用该支撑构件22，通过弹性构件27’来支撑重锤26’。此时，也能获得与上述实施例大致相同的效果。

Claims (2)

1.一种工作机械的颤振抑制装置，其在具有将装设有工具的主轴以自由旋转的方式支撑的主轴头的工作机械中，用以抑制加工中所产生的颤振；其特征在于，具有：箱体，装设于前述主轴头；支撑构件，配置在该箱体内；以及减震器，由被该支撑构件所支撑的弹性构件与重锤所构成；前述支撑构件配置成跨设于前述箱体相互对向的壁间，且该支撑构件的轴线与前述主轴头的前述主轴的轴线平行；前述减震器由平板状的重锤与固定在该重锤两主面的一对平板状的弹性构件所构成，且装设在前述支撑构件，且利用螺设在该支撑构件的一对双螺帽而固定在支撑构件，通过螺紧或螺松该双螺帽，调整前述减震器在前述支撑构件的轴向的装设位置。
2.根据权利要求1所述的工作机械的颤振抑制装置，其特征在于，前述箱体配置于前述主轴头的前述工具的相反侧端面。
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