CN105081864A - 旋转工具支承装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够更有效地抑制在利用旋转工具加工工作物时产生的颤振的旋转工具支承装置。作为旋转工具支承装置的工具支架(60)具备保持旋转工具50并旋转的主体(61)、经由径向的间隙被支承于主体(61)的附加重物(62)、设置于主体(61)内的流体路径(63)、由通过流体路径(63)向主体(61)与附加重物(62)的径向间隙供给的流体构成的粘弹性阻尼器(65)。

Description

旋转工具支承装置

技术领域

本申请主张于2014年5月19日提出的日本专利申请第2014-102984号的优先权，并在此引用包括说明书、附图和说明书摘要的全部内容。

本发明涉及安装有旋转工具的工作机械的旋转工具支承装置。

背景技术

如日本特开2012-45687号公报以及日本特开平5-154735号公报所示，以往有在安装有旋转工具的状态下被安装于主轴装置的工具支架(旋转工具支承装置)。日本特开2012-45687号公报以及日本特开平5-154735号公报的任一旋转工具也是在对工作物进行加工时一边使旋转工具的圆周上的1个点与工作物抵接，一边加工工作物。因此，旋转工具以及工具支架在悬臂状态下承受来自工作物的加工点负载。由此，担心旋转工具以及工具支架在加工中产生颤振。对此，日本特开2012-86358号公报记载了在工具支架安装动态的减振器来抑制上述说明的颤振的方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供能够更有效地抑制在利用旋转工具加工工作物时产生的颤振的旋转工具支承装置。

本发明的一实施方式的旋转工具支承装置具有：主体，其保持旋转工具并旋转；附加重物，其以该附加重物与上述主体之间沿径向隔着间隙的方式被支承于上述主体；流体路径，其设置于上述主体内；以及粘弹性阻尼器，其通过向上述主体与上述附加重物的径向间隙和经由上述流体路径向上述径向间隙供给的流体构成。

这样，通过利用从设置于主体内的流体路径供给的流体在附加重物主体之间形成粘弹性阻尼器的结构，能够抑制旋转工具支承装置与旋转工具的颤振。由此，提高旋转工具的工作物的加工面的加工精度。另外，在直接支承旋转工具的旋转工具支承装置设置粘弹性阻尼器。因此，更有效地抑制旋转工具的颤振。

本发明的其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以是上述附加重物以相对于上述主体具有径向以及轴向的间隙的方式设置。因此，在附加重物沿径向移动时，轴向的附加重物与主体之间能够不接触地移动。由此，在径向的间隙设置粘弹性阻尼器的情况下，更有效地抑制旋转工具的颤振。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以是上述粘弹性阻尼器是在所述主体以及所述附加重物这两个部件中的第一部件的内周面或者第二部件的外周面的某一方设置有液压油兜的静压流体阻尼器。由此，在抑制旋转工具支承装置以及旋转工具的颤振时，通过调整向静压流体阻尼器供给的油量等，静压流体阻尼器容易调整为最适合抑制旋转工具支承装置以及旋转工具的振动的衰减系数，从而能够更有效地进行颤振的抑制。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以在上述附加重物与上述主体的轴向的间隙设置有弹性部件。因此，在附加重物沿径向移动时，很好地防止轴向的附加重物与主体之间的接触。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以在上述流体路径具备以使向上述粘弹性阻尼器供给的上述流体的流量为期望的流量的方式形成的第一固定节流器。通过这样设置第一固定节流器的简单而廉价的方法，能够控制向粘弹性阻尼器供给的流体的量。由此，使适当的流体流量在粘弹性阻尼器流动，所以有效抑制旋转工具支承装置以及旋转工具的颤振。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以在上述流体路径具备第二固定节流器，该第二固定节流器相比上述第一固定节流器形成在更上游侧，在上述流体路径的上述第二固定节流器与上述第一的固定节流器之间，以使上述流体路径内的压力成为预先设定的压力的方式形成有第二固定节流器。由此，通过预先设定的压力，经由第一固定节流器总是向粘弹性阻尼器供给一定量的流体。因此，稳定地抑制旋转工具支承装置以及旋转工具的颤振。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以在上述主体内具备在上述流体路径的比上述第二固定节流器更靠上游的地点分支的润滑流体路径，上述润滑流体路径经由上述主体内以及上述旋转工具内，从设置于上述旋转工具的开口向加工点供给上述流体。

由此，从共用的供给源供给的一种流体向粘弹性阻尼器被供给而抑制旋转工具支承装置与旋转工具的颤振，并且进行工作物的加工点的润滑，所以效率很高。另外，这样的润滑流体路径的处理在主体内完成。由此，不需要重新在主体外设置配管从而实现省空间化。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以在上述润滑流体路径中的上述开口的上游侧具备第三固定节流器，以向与上述润滑流体路径连接的上述流体路径供给的上述流体的流量为期望的流量的方式形成上述第三固定节流器。由此，简单并且可靠地向流体路径分配需要量的流体。另外，能够简单控制从开口向加工点供给的流体的量。

本发明的又一其它实施方式在上述实施方式的旋转工具支承装置的基础上，可以是上述主体以及上述附加重物这两个部件中的第一部件具备用于止转的凹部，第二部件具备与上述凹部嵌合的用于止转的凸部，上述第一部件以相对于上述第二部件不能旋转的方式被固定。由此，可靠地防止因相对旋转产生的主体与附加重物之间的接触部的磨损。

通过以下参照附图对本发明的实施方式示例进行的详细描述，本发明的上述及其他特征和优点会变得更加清楚，其中，相同的附图标记表示相同的要素。

附图说明

图1是应用本发明的第一实施方式的工具支架(旋转工具支承装置)的主轴装置的轴向剖视图。

图2是图1的工具支架以及旋转工具的轴向剖视图。

图3是图2的静压阻尼部分(AA部)的放大图。

图4是柔量与振动频率的图表。

图5是第二实施方式的工具支架的轴向剖视图。

图6是第三实施方式的说明图。

具体实施方式

以下，参照附图来说明应用作为本发明的第一实施方式的旋转工具支承装置的主轴装置。在以后的说明中，将旋转工具支承装置称为工具支架进行说明。参照图1说明主轴装置的结构。如图1所示，主轴装置具备外壳10、主轴20、马达30、滚动轴承41～45、旋转工具50以及工具支架60。此外，在本实施方式中，旋转工具50是铣刀加工用的旋转工具即铣刀。但是，铣刀是作为一个例子来表示，旋转工具50不限于铣刀。例如，旋转工具也可以是加工中心用的立铣刀、插齿刀以及齿轮加工用的旋转工具。

外壳10形成为中空的圆筒状，在中心配置有主轴20。主轴20在顶端侧(图1的左侧)保持工具支架60。工具支架60在顶端侧(图1的左侧)保持旋转工具50。马达30配置于外壳10的内部。马达30的定子31固定于外壳10，马达30的转子32固定于主轴20。

滚动轴承41～45将主轴20支承为能够相对于外壳10旋转。滚动轴承41～45的内周面与主轴20的外周面卡合。滚动轴承41～44例如是球轴承，配置于比马达30更靠旋转工具50的一侧(前侧)。球轴承可以是任意的，例如可以是在主轴20的轴线方向施加压力的角接触球轴承。在以后的说明中，提到轴线方向时是指主轴20的轴线方向。

另一方面，滚动轴承45例如是滚子轴承，配置于比马达30更靠与旋转工具50相反的一侧(后侧)。即，在轴线方向以在滚动轴承41～44与滚动轴承45的中央夹着马达30的方式进行配置。以下，在主轴装置的说明中，将旋转工具50所在的图1的左侧称为前侧，将图1的右侧称为后侧。

如图2所示，在旋转工具50旋转轴的中心具备作为贯通孔的嵌合孔51。嵌合孔51与后述的工具支架60的主体61所具有的突出部61c嵌合。另外，如图2所示，旋转工具50在其内部具备作为后述的润滑流体路径64的一部分的润滑流体路径64b。润滑流体路径64b具备从旋转工具50开始的作为出口的开口53。在润滑流体路径64b内流通润滑用的冷却液(相当于本发明的流体)。而且，冷却液在图2中朝箭头所示的方向即流体供给方向流动。此时，在冷却液的流体供给方向，在开口53的近前侧的润滑流体路径64b上设置有形成了直径的开口部(孔)的第三固定节流器54。对于第三固定节流器54详细后述。

如图2所示，工具支架60具备主体61(相当于本发明的第二部件)、附加重物62(相当于本发明的第一部件)、流体路径63、润滑流体路径64、静压阻尼器65(相当于本发明的静压流体阻尼器以及粘弹性阻尼器)。

主体61是保持旋转工具50并旋转的部件。主体61具备前方倾斜面61a、后方倾斜面61b、上述突出部61c、附加重物安装面61d以及ATC卡盘部61e。前方倾斜面61a形成为其外径从主体61的前方端面向轴线方向中央部逐渐变大。但是，前方倾斜面61a的最大外径形成为比圆环状的附加重物62的内周面的内径小。后方倾斜面61b形成为其外径从主体61的后方端面向主体61的轴线方向中央部逐渐变大。后方倾斜面61b被插入并固定于主轴20的安装孔。

在主体61的外周面的轴线方向中央部从前向后按顺序配置有外螺纹部61f、附加重物安装面61d以及ATC卡盘部61e。外螺纹部61f、附加重物安装面61d以及ATC卡盘部61e以按这个顺序外径变大并具有阶梯差的方式形成。在外螺纹部61f拧入作为主体61的一部分的螺母61g。

具体而言，将螺母61g拧入外螺纹部61f直到与位于螺母61g与邻接的附加重物安装面61d之间的阶梯差的侧面抵接为止。此外，在螺母61g的后侧端面以绕主体61的轴线的方式形成有O型环槽。

附加重物安装面61d的轴向长度形成为比圆环状的附加重物62的轴向长度稍长。另外，外螺纹部61f的最大外径形成为比附加重物62的内周面的内径小。由此，附加重物62能够从主体61的前侧端面插入到附加重物安装面61d。

ATC卡盘部61e是在更换工具支架时由自动工具更换装置即ATC(AutomaticToolChanger)把持的部位。在ATC卡盘部61e的外周面形成有V形槽。在ATC卡盘部61e的前端面以绕主体61的轴线的方式形成有O型环槽。ATC是公知的，所以省略详细的说明。

在主体61的圆柱状的突出部61c的前侧的端面的中心形成有内螺纹61c1。而且，如上所述，突出部61c与设置于旋转工具50的嵌合孔51嵌合(参照图2)。在该状态下，从旋转工具50的前侧向突出部61c的内螺纹61c1的内部拧入螺钉55。

而且，螺钉55的头部的后侧端面与旋转工具50的嵌合孔51的前侧入口端面抵接，主体61与旋转工具50被固定。此时，主体61与旋转工具50以在旋转方向的相位一致的方式组装以使形成于旋转工具50的润滑流体路径64b(润滑流体路径64的一部分)与形成于主体61侧的润滑流体路径64a(润滑流体路径64的一部分)能够连接。此外，在润滑流体路径64a与润滑流体路径64b的连接中，利用O型环(图示省略)进行密封来避免从两者之间向外部泄漏。

附加重物62如上所述是圆环状的部件。附加重物62例如由铁系材料形成。附加重物62在配置于主体61的附加重物安装面61d的外周面的状态下，在附加重物安装面61d的外周面与附加重物62的内周面之间具有径向的间隙。另外，如上所述，附加重物62相对于安装于主体61的螺母61g和ATC卡盘部61e在轴向的前后方向具有少许间隙。

而且，如图3所示，附加重物62在附加重物62的轴向的前侧端面与上述螺母61g的后侧端面之间的轴向的间隙，具备作为弹性部件的O型环69。O型环69收纳于螺母61g的后侧的端面的O型环槽。另外，在附加重物62的轴向的后侧的端面与ATC卡盘部61e的前侧端面之间具备作为弹性部件的O型环69。O型环69收纳于ATC卡盘部61e的前侧端面的O型环槽。

各O型环69主要目的是防止附加重物62的前侧端面与螺母61g的后侧端面接触、以及防止附加重物62的后侧端面与ATC卡盘部61e的前侧端面接触。因此，各O型环69在附加重物62的前侧端面与螺母61g的后侧端面的间隙、以及附加重物62的后侧端面与ATC卡盘部61e的前侧端面的间隙配置。由此，附加重物62的前后的端面不与螺母61g的后侧端面以及ATC卡盘部61e的前侧端面接触，附加重物62能够很好地沿径向相对移动。此外，并不局限于上述方式，附加重物62的前侧端面可以稍微与螺母61g的后侧端面接触，或者附加重物62的后侧端面也可以稍微与ATC卡盘部61e的前侧端面接触。

静压阻尼器65在附加重物62与主体61的附加重物安装面61d之间形成。静压阻尼器65具备第一静压阻尼器65a和第二静压阻尼器65b。第一静压阻尼器65a是在轴线方向位于前侧的静压阻尼器，第二静压阻尼器65b是位于后侧的静压阻尼器。通过例如将冷却液等流体向后述的各液压油兜65a1、65b1供给规定的流量，第一静压阻尼器65a、第二静压阻尼器65b作为动态阻尼器发挥功能。

详细地说，通过向各液压油兜65a1、65b1供给流体，静压阻尼器65发挥抑制旋转工具50以及工具支架60的振动的衰减效果以及弹簧效果。衰减效果以及弹簧效果根据被供给至各液压油兜65a1、65b1的流体(冷却液)的流量而变化。衰减效果的大小用衰减系数c表示，弹簧效果的大小用弹簧常量k表示。

作为动态阻尼器发挥功能的第一静压阻尼器65a、第二静压阻尼器65b根据规定的衰减系数c以及规定的弹簧常量k，抑制工具支架60的主体61的振动。这里，对于规定的衰减系数c以及规定的弹簧常量k而言，实际进行振动实验来求出能够得到很好的振动抑制效果的规定值，设定用于实现该规定值的向各液压油兜65a1、65b1供给的流体的流量即可。

例如，在没有静压阻尼器65的情况下的旋转工具50和工具支架60的一体部件80的振动频率f与柔量C的关系如图4中实线所示。此外，在图4中，振动频率f是在一体部件80加工图略的工作物时产生的振动频率。柔量C由下述的算式1求出。

C＝Δx/F(1)

这里，C是柔量，Δx是振动时的一体部件80的位移，F是施加的负载。

图4的虚线是向静压阻尼器65(第一、第二静压阻尼器65a、65b)供给规定流量的冷却液的情况下的振动频率f-柔量C特性。比较实线与虚线，可知峰值频率处的柔量C减少(参照箭头)。此外，规定的流量是指如上所述用于得到规定的衰减系数c以及规定的弹簧常量k的流量。由此，抑制一体部件80的振动，提高工作物的加工面精度。此外，第一、第二静压阻尼器65a、65b能够与附加的衰减系数c以及弹簧常量k相应地适当变为空气静压阻尼器、磁阻尼器、使用橡胶制O型环的阻尼器等其它粘弹性阻尼器。

在本实施方式中，第一静压阻尼器65a以及第二静压阻尼器65b由相同的结构形成。因此，第一、第二静压阻尼器65a、65b所具有的各衰减系数c以及各弹簧常量k分别相同。

流体路径63是向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给冷却液的流路，以图2所示的方式设置。流体路径63在图2中配置于流体路径63的后侧(右侧)，并与图略的油泵的排出口连接。油泵例如是能够以2MPa的排出压排出冷却液的泵。流体路径63以能够分别向第一、第二静压阻尼器65a、65b的各液压油兜65a1、65b1供给冷却液的方式配设(参照图2)。如图2所示，为了能够分别向各液压油兜65a1、65b1供给，设置构成流体路径63的分支流路63a、63b、63c、63d。分支流路63a与63b、以及63c与63d分别在绕轴线的圆周方向分离180度而设置。但是，并不局限于该方式，各分支流路也可以绕轴线而在圆周方向设置3个位置以上。另外，也可以仅设置1个位置。

在流体路径63中，在第一、第二静压阻尼器65a、65b(粘弹性阻尼器)的很近的上游侧具备第一固定节流器66。第一固定节流器66相应于从流体路径63(分支流路63a、63b、63c、63d)向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给的冷却液的量而形成。即，第一、第二静压阻尼器65a、65b为了得到用于获取规定的衰减系数c以及规定的弹簧常量k所需要的期望冷却液流量，形成具有规定的直径的开口部的第一固定节流器66。此时，从第一固定节流器66向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给的冷却液的流量由流体路径63(分支流路63a、63b、63c、63d)的各第一固定节流器66的流体供给方向的上游侧(近前侧)的压力P1、和各第一固定节流器66的开口部的直径决定。

流体路径63在流体供给方向(图2的流体路径63中用箭头表示)，在分支流路63c、63d分支的分支点的上游侧(近前侧)具备第二固定节流器67。第二固定节流器67是为了将第一固定节流器66的上游的冷却液压力调整为上述压力P1而设置的节流器。因此，第二固定节流器67具有将从图略的泵排出的例如压力为2MPa的冷却液减压为压力P1所需要的开口部的直径

润滑流体路径64以图2所示的方式设置。润滑流体路径64在与流体路径63相同的剖面上看不到，所以用虚线表示。润滑流体路径64是用于向旋转工具50的加工点供给冷却液的流路。润滑流体路径64在流体供给方向(参照图2的流体路径63中的箭头)，在第一固定节流器66的上游侧(近前侧)从流体路径63分支。

而且，润滑流体路径64在主体61内一直连通到工具支架的主体61的前侧端面。将一直连通到主体61的前侧端面的润滑流体路径64称为润滑流体路径64a。而且，使形成于上述旋转工具50内的润滑流体路径64b与周向的相位一致，将润滑流体路径64a的流路与润滑流体路径64b的流路连接。由此，在润滑流体路径64流动的冷却液到达旋转工具50的开口53，并从开口53喷出而向加工点被供给。

如上所述，在冷却液的供给方向，在开口53的上游侧(近前侧)的润滑流体路径64a上设置具有开口部的直径的第三固定节流器54。第三固定节流器54的开口部的直径是能够使冷却液在流体路径63流通期望量(需要量)的开口径。即，第三固定节流器54的开口部的直径如果过大则无法经由流体路径63(即，分支流路63a、63b、63c、63d)向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给需要流量的冷却液。因此，第三固定节流器54的开口部的直径设定为能够从开口53向加工点供给足够量的冷却液同时开口部的直径能够经由流体路径63向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给需要流量的冷却液的直径的值。

根据图2、图3来说明静压阻尼器65的结构。如上所述静压阻尼器65具有第一、第二静压阻尼器65a、65b，两者由相同的结构形成。因此，使用第一静压阻尼器65a来说明静压阻尼的结构的说明。如图2、图3所示，第一静压阻尼器65a具有液压油兜65a1、第一排水通路65a2、第二排水通路65a3、形成于附加重物62的对置面65a4、形成于主体61的对置面即附加重物安装面61d、供给冷却液的分支流路63a(流体路径63的一部分)、第一固定节流器66。分支流路63a以及第一固定节流器66是上述中说明的结构。

液压油兜65a1在与主体61(第二部件)的附加重物安装面61d的外周面对置的附加重物62(第一部件)的内周面设置，遍及该内周面的整周上呈凹状刻入。第一排水通路65a2在附加重物62中沿轴向设置于第一静压阻尼器65a与第二静压阻尼器65b的中间位置，从附加重物62的外周面沿径向贯通到内周面。此外，第一排水通路65a2在第一静压阻尼器65a与第二静压阻尼器65b中共用。在液压油兜65a1的轴向两侧具有壁68。在两方的壁68的内周面具备与附加重物安装面61d的外周面对置的上述对置面65a4。对置面65a4与附加重物安装面61d具有些许间隙而对置。利用该间隙形成使供给至液压油兜65a1的冷却液从液压油兜65a1向第一排水通路65a2以及下述第二排水通路65a3流动的流路。

第二排水通路65a3相对于液压油兜65a1隔着前侧的壁68而形成于轴线方向的前侧。即，第二排水通路65a3由螺母61g的端面与附加重物62的前侧端面之间的空间以及附加重物62的前侧端面与O型环69之间的空间(间隙)形成。另一方面，第二静压阻尼器65b的第二排水通路65b3由附加重物62的后侧端面与ATC卡盘部61e的端面之间的空间以及附加重物62的后侧端面与O型环69之间的空间(间隙)形成。

通过液压油兜65a1、第一排水通路65a2以及第二排水通路65a3流动的冷却液可以向工具支架60的外侧释放。另外，并不局限于该方式，可以将第一排水通路65a2以及第二排水通路65a3与未图示的排水回收通路连接，将冷却液回收至未图示的储存器。

如上所述，第二静压阻尼器65b具有与第一静压阻尼器65a相同的结构。即，第一静压阻尼器65a所具有的液压油兜65a1、第一排水通路65a2(通用)、第二排水通路65a3、对置面65a4、附加重物安装面61d(对置面)、分支流路63a、第一固定节流器66以及壁68与第二静压阻尼器65b所具有的液压油兜65b1、第一排水通路65a2、第二排水通路65b3、对置面65b4、附加重物安装面61d(对置面)、分支流路63c、第一固定节流器66以及壁79分别对应。而且，如上所述，在附加重物62的轴向的前侧端面与上述螺母61g的后侧端面之间，设置有作为弹性部件的O型环69，O型环69与附加重物62的前侧端面的间隙形成第二排水通路65a3。另外，在附加重物62的轴向的后侧的端面与ATC卡盘部61e的前侧端面之间也设置有作为弹性部件的O型环69，O型环69与附加重物62的后侧端面的间隙形成第二排水通路65b3。

说明利用如上述那样构成的主轴装置、和保持于工具支架60的旋转工具50加工工作物的情况下的动作。

若开始加工，则将冷却液(润滑油)供给至工作物的加工点，所以液压泵动作。而且，液压泵向流体路径63供给例如具有2MPa的油压的冷却液。在流体路径63流动的冷却液向从流体路径63的中途分支的润滑流体路径64a(润滑流体路径64的一部分)流入。

流入润滑流体路径64的冷却液经由形成于主体61内的润滑流体路径64a、形成于旋转工具50内的润滑流体路径64b以及形成于润滑流体路径64b上的第三固定节流器54而到达开口53。此时，从开口53喷出的冷却液的量由液压泵的排出压和第三固定节流器54的开口部的直径决定。而且，从开口53喷出的规定量的冷却液向加工点供给，加工点被很好地润滑、冷却。

在上述说明中，液压泵向流体路径63排出的冷却液中，除了流入润滑流体路径64的冷却液之外的剩余的冷却液经由第二固定节流器67，流入流体路径63的各分支流路63a、63b、63c、63d。此时，流入各分支流路63a、63b、63c、63d的冷却液的量由第二固定节流器67的开口部的直径设置于旋转工具50的第三固定节流器54的开口部的直径决定。若第三固定节流器54的开口部的直径过大，则存在大量冷却液流入润滑流体路径64，流入剩余的各分支流路63a、63b、63c、63d的冷却液变少情况。

然而，在本实施方式中，以向流体路径63的各分支流路63a、63b、63c、63d流入需要量(期望的量)的冷却液的方式设定第三固定节流器54的开口部的直径因此，向各分支流路63a、63b、63c、63d流入需要量的冷却液。而且，由于设置于流体供给方向的静压阻尼器65的上游侧(近前侧)的具有开口部的直径的第一固定节流器66以及具有开口部的直径的第二固定节流器67的作用，第一固定节流器66与第二固定节流器67之间的压力成为期望的压力P1。

由此，冷却液以期望的压力从第一固定节流器66向静压阻尼器65(第一静压阻尼器65a、第二静压阻尼器65b)被压出并以期望的流量流动。而且，向静压阻尼器65(第一静压阻尼器65a、第二静压阻尼器65b)的各液压油兜65a1、65b1供给的冷却液在形成于各液压油兜65a1、65b1的轴向两侧的对置面65a4与附加重物安装面61d间的间隙、以及对置面65b4与附加重物安装面61d间的间隙以适当的流量通过。然后，冷却液从第一排水通路65a2(共用)、第二排水通路65a3以及第二排水通路65b3通过并向工具支架60的外侧释放。由此，静压阻尼器65得到适当的衰减系数c以及弹簧常量k，能够很好地抑制旋转工具50加工工作物时的颤振(参照图3的虚线)。

此外，虽然是公知的事项，但在如上述那样利用第一、第二静压阻尼器65a、65b抑制工具支架60的主体61(旋转工具50)的颤振的情况下，根据旋转工具50和主体61以及主轴20等形状、材质、重量等，存在能够更高效地抑制振动的衰减系数c以及弹簧常量k的范围。因此，优选向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给能适当得到较好的上述振动抑制效果的衰减系数c以及弹簧常量k的范围的流量和压力的油。但是，也可以不考虑弹簧常量k，以仅得到较好的振动抑制效果的衰减系数c的范围的方式，向第一、第二静压阻尼器65a、65b供给规定流量和压力的油。

第一实施方式的工具支架60具备保持旋转工具50并旋转的主体61、与主体61隔着径向间隙地被支承于主体61并与主体61一起旋转的附加重物62、设置于主体61内的流体路径63、以及由通过流体路径63向主体61与附加重物62的径向间隙供给的冷却液(流体)构成的静压阻尼器65(粘弹性阻尼器)。这样，通过利用从设置于主体61内的流体路径63供给的冷却液在附加重物62与主体61之间形成静压阻尼器65(粘弹性阻尼器)的结构，能够抑制工具支架60以及旋转工具50的颤振。由此，提高工作物的加工面的加工精度。另外，在支承旋转工具50的工具支架60(旋转工具支承装置)设置有静压阻尼器65(粘弹性阻尼器)，所以能有效地抑制旋转工具50的颤振。

根据第一实施方式，粘弹性阻尼器是在主体61的外周面与附加重物62的内周面之间设置有液压油兜65a1、65b1的静压阻尼器65(静压流体阻尼器)。由此，在抑制工具支架60以及旋转工具50的颤振时，通过调整供给至静压阻尼器65的冷却液量，能够容易实现最适合工具支架60以及旋转工具50的衰减系数c以及弹簧常量k。

根据第一实施方式，在流体路径63的静压阻尼器65(粘弹性阻尼器)的流体供给方向的上游侧具备以使从流体路径63向静压阻尼器65供给的冷却液(流体)的量为期望的量的方式形成的第一固定节流器66。这样，通过设置第一固定节流器66这样简单而廉价的方法，能够控制向静压阻尼器65供给的冷却液(流体)的量。

根据第一实施方式，在流体路径63上具备以使位于分支流路63a、63b、63c、63d内以及第一固定节流器66的上游的部分的压力为预先设定的压力P1的方式形成的第二固定节流器67。由此，通过预先设定的压力P1，经由第一固定节流器66，总是向静压阻尼器65供给一定量的冷却液(流体)，所以稳定抑制工具支架60与旋转工具50的颤振。

根据第一实施方式，从共用的液压泵向静压阻尼器65(粘弹性阻尼器)供给一种冷却液，抑制工具支架60以及旋转工具50的颤振，并且进行工作物的加工点的润滑和冷却。由此，不需要重新设置向静压阻尼器65供给的流体用的设备，效率很高。另外，润滑流体路径64的处理在工具支架的主体61内完成。由此，不需要重新在主体61外设置配管，实现省空间化。

根据第一实施方式，在润滑流体路径64的比开口53更靠流体供给方向的上游侧具备以使供给至与润滑流体路径64分支的流体路径63的冷却液(流体)的量为期望的量的方式形成的第三固定节流器54。由此，简单并且可靠地向流体路径63分配需要量(期望的量)的冷却液(流体)。另外，也能够简单地控制从开口53向加工点供给的流体的量。

根据第一实施方式，在附加重物62与主体61之间的轴向间隙配置有作为弹性部件的O型环。这样，通过廉价的O型环，能够很好地防止附加重物62在轴向与螺母61g以及61e接触。

接着，根据图5来说明本发明的第二实施方式。第二实施方式相对于第一实施方式的不同之处在于，构成工具支架160的附加重物162不是设置于主体161的外周而是设置于主体161的内部。因此，仅说明与第一实施方式不同的部分，省略相同部分的详细说明。另外，对相同的部件标注相同的附图标记来说明。

如图5所示，工具支架160具备主体161(相当于本发明的第一部件)、附加重物162(相当于本发明的第二部件)、流体路径163、润滑流体路径164、静压阻尼器165(相当于本发明的静压流体阻尼器以及粘弹性阻尼器)。主体161具备后方倾斜面61b、附加重物插入孔161d以及ATC卡盘部61e。

在工具支架160与旋转工具150之间具备相当于第一实施方式的突出部61c的突起和夹装部161c。在第二实施方式的工具支架160中，将附加重物162插入到在主体161内部形成的附加重物插入孔161d。而且，附加重物162被装入通过突起和夹装部161c的后侧端面而封闭的附加重物插入孔161d的内部。在附加重物162与附加重物插入孔161d以及突起和夹装部161c之间沿轴向以及径向分别具有间隙。而且，在附加重物162的轴向前侧端面与突起和夹装部161c的后侧端面的轴向间隙，夹装作为弹性部件的O型环169。另外，在附加重物162的轴向后侧端面与附加重物插入孔161d的底面之间，夹装作为弹性部件的O型环169。各O型环169可以被压缩而夹装，也可以不压缩而具有间隙地夹装。

流体路径163绕主体161以及附加重物162的轴中心而设置。在附加重物162内的流体路径163以从流体路径163向附加重物162的径向外侧的方式形成有4个贯通孔。由该4个贯通孔形成分支流路163a～163d。而且，在各分支流路163a～163d分别设置第一固定节流器166。在设置于附加重物162的各第一固定节流器166的更靠外周分别形成液压油兜165a1、165b1，液压油兜与各分支流路163a～163d连接。

在附加重物162(相当于本发明的第二部件)的外周以遍及整周的方式刻入各液压油兜165a1、165b1。在附加重物162的外周面的各液压油兜165a1、165b1之间以遍及外周的整周的方式刻入有外周槽165d。另外，在附加重物162的外周面的液压油兜165a1的前方(图5中的左方)以遍及外周整周的方式刻入有外周槽165c。而且，在附加重物162的外周面的液压油兜165b1的后方(图5中的右方)以遍及外周整周的方式刻入有外周槽165e。

而且，在附加重物162，在液压油兜165a1与外周槽165c之间形成有壁168。另外，在液压油兜165a1与外周槽165d之间形成有另一个壁168。另外，在外周槽165d与液压油兜165b1之间形成有壁179。并且，在液压油兜165b1与外周槽165e之间形成有另一个壁179。由外周槽165c～165e和附加重物插入孔161d的内周面围起的空间分别形成排水通路。各排水通路分别在圆周上的一个位置与在主体161内以及突起和夹装部161c设置的排出排水通路161h连接(参照图5)。

静压阻尼器165(第一静压阻尼器165a以及第二静压阻尼器165b)由上述各液压油兜165a1、165b1、附加重物插入孔161d的内周面(对置面)以及各壁168、168、179、179等构成。而且，向静压阻尼器165供给的冷却液通过由外周槽165c～165e形成的各排水通路以及排出排水通路161h，向工具支架160的外侧排出。

润滑流体路径164、第二固定节流器167以及第三固定节流器154以与第一实施方式相同的方式形成。与第一实施方式的不同之处仅在于，在主体161与旋转工具150之间夹装有突起和夹装部161c。由此，能够得到与第一实施方式相同的效果。

在第一、第二实施方式中，在附加重物62、162与主体61、161之间设置有间隙，在该间隙仅夹装有O型环。然而，本发明不限定于这样的方式。作为第三实施方式，如图6所示，也可以在附加重物62的后侧端面设置用于止转的凹部62a，并在ATC卡盘部61e的前侧端面设置与凹部62a嵌合的凸部61e1。凹部62a与凸部61e1以外的结构依据第一实施方式。通过该结构，限制具有附加重物62和ATC卡盘部61e的主体61在周向的相对旋转。因此，在附加重物62、ATC卡盘部61e以及螺母之间的接触部，防止由相对旋转引起的磨损。此外，限制附加重物62与主体61之间的相对旋转的方法不限于上述方式，可以是任意方法。

此外，在第一～第三实施方式中，粘弹性阻尼器是具备液压油兜65a1、65b1、165a1、165b1的静压阻尼器65、165。然而，不限于该方式，静压阻尼器65、165也可以是不具备液压油兜65a1、65b1，165a1、165b1的圆筒面与圆筒面之间的间隙。如此也能得到相应的效果。

另外，在第一～第三实施方式中，像第一、第二静压阻尼器65a、65b以及第一、第二静压阻尼器165a，165b那样在前后各设置两个静压阻尼器65、165。然而，并不局限于该方式，静压阻尼器65、165也可以分别设置一个。如此也能够得到相应的振动抑制效果。

另外，在第一～第三实施方式中，设置有流体路径63、163以及润滑流体路径64，然而，并不局限于该方式，也可以不设置润滑流体路径64。如此也能够得到相应的振动抑制效果。

另外，在第一～第三实施方式中，分别设置有第一～第三固定节流器。然而，并不局限于该方式，也可以不设置第二、第三固定节流器。在该情况下，只要将油泵的排出压力调整为压力P1即可。如此也能够得到与第一～第三实施方式相同的振动抑制效果。

另外，在第一～第三实施方式中，在附加重物62的前侧端面与螺母61g的后侧端面之间、以及在附加重物62的后侧端面与ATC卡盘部61e的前侧端面之间配置有O型环69，而且在O型环69与所邻接的端面之间存在少许间隙。然而，不限于该形态，也可以在附加重物62的前侧端面与螺母61g的后侧端面之间、以及在附加重物62的后侧端面与ATC卡盘部61e的前侧端面之间将各O型环69以压缩的状态夹装。如此也能够期待相应的振动抑制效果。

另外，如上述那样，在将各O型环69以压缩的状态夹装的情况下，可以在螺母61g以及ATC卡盘部61e设置轴线方向的贯通孔。该贯通孔作为从静压阻尼器排出冷却液的排水通路发挥功能。在螺母61g中，贯通孔从前侧端面贯通于螺母61g与附加重物62的前侧端面之间的空间。在ATC卡盘部61e中，贯通孔从后侧端面贯通于附加重物62的后端面与ATC卡盘部61e的前侧端面之间的空间。如此也能够期待与第一～第三实施方式相同的效果。

并且，在第一～第三实施方式中，将工具支架60、160作为旋转工具的支承装置进行了说明。并且，对于直接支承旋转工具型的主轴的情况，能够实现应用本发明并将主轴作为旋转工具支承装置的新的实施方式。如此也能够得到与上述相同的效果。

Claims (10)

1.一种旋转工具支承装置，其特征在于，具有：

主体，其保持旋转工具并旋转；

附加重物，其以该附加重物与所述主体之间沿径向隔着间隙的方式被支承于所述主体；

流体路径，其设置于所述主体内；以及

粘弹性阻尼器，其通过向所述主体与所述附加重物的径向间隙和经由所述流体路径向所述径向间隙供给的流体构成。

2.根据权利要求1所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

所述附加重物以相对于所述主体具有径向以及轴向的间隙的方式设置。

3.根据权利要求1所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

所述粘弹性阻尼器是在所述主体以及所述附加重物这两个部件中的第一部件的内周面或者第二部件的外周面的某一方设置有液压油兜的静压流体阻尼器。

4.根据权利要求2所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

所述粘弹性阻尼器是在所述主体以及所述附加重物这两个部件中的第一部件的内周面或者第二部件的外周面的某一方设置有液压油兜的静压流体阻尼器。

5.根据权利要求2或4所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

在所述附加重物与所述主体的轴向的间隙设置有弹性部件。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

在所述流体路径具备以使向所述粘弹性阻尼器供给的所述流体的流量变为期望的流量的方式形成的第一固定节流器。

7.根据权利要求6所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

在所述流体路径具备第二固定节流器，该第二固定节流器相比所述第一固定节流器形成在更上游侧，

在所述流体路径的所述第二固定节流器与所述第一的固定节流器之间，以使所述流体路径内的压力成为预先设定的压力的方式形成所述第二固定节流器。

8.根据权利要求7所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

在所述主体内具备在所述流体路径的比所述第二固定节流器更靠上游的地点分支的润滑流体路径，

所述润滑流体路径经由所述主体内以及所述旋转工具内，从设置于所述旋转工具的开口向加工点供给所述流体。

9.根据权利要求8所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

在所述润滑流体路径中的所述开口的上游侧具备第三固定节流器，

以向与所述润滑流体路径连接的所述流体路径供给的所述流体的流量变为期望的流量的方式形成所述第三固定节流器。

10.根据权利要求1～4或7～9中任一项所述的旋转工具支承装置，其特征在于，

所述主体以及所述附加重物这两个部件中的第一部件具备用于止转的凹部，第二部件具备与所述凹部嵌合的用于止转的凸部，

所述第一部件以相对于所述第二部件不能旋转的方式被固定。