JP2000061705A - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
工作機械の主軸装置Info
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- JP2000061705A JP2000061705A JP10231734A JP23173498A JP2000061705A JP 2000061705 A JP2000061705 A JP 2000061705A JP 10231734 A JP10231734 A JP 10231734A JP 23173498 A JP23173498 A JP 23173498A JP 2000061705 A JP2000061705 A JP 2000061705A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸受の回転精度と充分な剛性を軸受の加熱な
く保持できるような、予圧切り換え可変型で、任意の予
圧力が設定でき、さらに定圧予圧と定位置予圧を回転数
に応じて切り換える事が出来るような工作機械の主軸装
置を提供。 【構成】 ハウジング1 に軸受11,11,31,31 を介して回
転可能に支持された主軸2 を有し、各軸受の内輪を前記
主軸に固定し、前部軸受11,11 の外輪を前部ハウジング
10に固定し、後部軸受31,31 の外輪を後部ハウジング30
に軸方向に移動可能に支持された軸受ホルダ50に固定
し、中部ハウジング20に軸方向に移動可能に支持され軸
受ホルダ50と共に軸方向に移動可能にされた移動部材34
を有し、後部ハウジング30に対し軸受ホルダ50を軸方向
に移動させる駆動装置33,32 を配置し、かつ移動部材34
の外周に接触して中部ハウジングに対し半径方向に移動
可能に支持され外周溝状油室22を有する薄壁リング21を
設けた。
く保持できるような、予圧切り換え可変型で、任意の予
圧力が設定でき、さらに定圧予圧と定位置予圧を回転数
に応じて切り換える事が出来るような工作機械の主軸装
置を提供。 【構成】 ハウジング1 に軸受11,11,31,31 を介して回
転可能に支持された主軸2 を有し、各軸受の内輪を前記
主軸に固定し、前部軸受11,11 の外輪を前部ハウジング
10に固定し、後部軸受31,31 の外輪を後部ハウジング30
に軸方向に移動可能に支持された軸受ホルダ50に固定
し、中部ハウジング20に軸方向に移動可能に支持され軸
受ホルダ50と共に軸方向に移動可能にされた移動部材34
を有し、後部ハウジング30に対し軸受ホルダ50を軸方向
に移動させる駆動装置33,32 を配置し、かつ移動部材34
の外周に接触して中部ハウジングに対し半径方向に移動
可能に支持され外周溝状油室22を有する薄壁リング21を
設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は工作機械に使用され
る主軸装置の予圧装置に関し、特に主軸装置の軸受の回
転精度と充分な剛性を軸受の加熱なく保持できるよう
な、予圧切り換え可変型の工作機械の主軸装置に関す
る。
る主軸装置の予圧装置に関し、特に主軸装置の軸受の回
転精度と充分な剛性を軸受の加熱なく保持できるよう
な、予圧切り換え可変型の工作機械の主軸装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の工作機械に使用される主軸装置の
予圧方法には、予圧をかけられた軸受のハウジングに対
する相対位置が軸受の使用中にも変化せず一定である定
位置予圧方法と、予圧をかけられた軸受のハウジングに
対する相対位置が軸受の使用中に変化し予圧が一定とな
る定圧予圧方法とがある。定位置予圧方法は低速高負荷
用に使用され主軸の剛性が高く、定圧予圧方法は高速軽
負荷用に使用され主軸の剛性が定位置予圧方法より低い
という特性がある。さらに予圧切り換え型または予圧可
変型のものがあった。予圧切り換え型主軸としては例え
ば特公平 8-22481号、特許第 2602325号、各公報のもの
がある。特公平 8-22481号のものは定位置と定圧の２段
切り換え、及び定圧２段切り換えができるタイプである
が、これは、工作機械の主軸の予圧力は、主軸が具備し
ている回転範囲内では３種類の予圧力で使用可能との考
えからと思われる。また特許第 2602325号のものは定位
置３段切り換えタイプである。いずれも後部軸受部に油
圧シリンダを内蔵してそのピストンの位置により予圧力
を設定するものである。そのため予圧力は２〜３種類に
限定され、任意の予圧力を設定することは出来ない。設
定予圧力を付加するために油圧シリンダのピストンの位
置を精密に位置決めする必要がある。そのためにストッ
パーやカラーの寸法公差を厳しくする必要があり部品製
作に時間がかかりコスト高となる。かつ設定予圧力が設
計値どうりに発生しているかどうかを容易に見極めるこ
とが出来ず使用者側から見ると予圧力の点検が容易に出
来ず使い難い問題があった。
予圧方法には、予圧をかけられた軸受のハウジングに対
する相対位置が軸受の使用中にも変化せず一定である定
位置予圧方法と、予圧をかけられた軸受のハウジングに
対する相対位置が軸受の使用中に変化し予圧が一定とな
る定圧予圧方法とがある。定位置予圧方法は低速高負荷
用に使用され主軸の剛性が高く、定圧予圧方法は高速軽
負荷用に使用され主軸の剛性が定位置予圧方法より低い
という特性がある。さらに予圧切り換え型または予圧可
変型のものがあった。予圧切り換え型主軸としては例え
ば特公平 8-22481号、特許第 2602325号、各公報のもの
がある。特公平 8-22481号のものは定位置と定圧の２段
切り換え、及び定圧２段切り換えができるタイプである
が、これは、工作機械の主軸の予圧力は、主軸が具備し
ている回転範囲内では３種類の予圧力で使用可能との考
えからと思われる。また特許第 2602325号のものは定位
置３段切り換えタイプである。いずれも後部軸受部に油
圧シリンダを内蔵してそのピストンの位置により予圧力
を設定するものである。そのため予圧力は２〜３種類に
限定され、任意の予圧力を設定することは出来ない。設
定予圧力を付加するために油圧シリンダのピストンの位
置を精密に位置決めする必要がある。そのためにストッ
パーやカラーの寸法公差を厳しくする必要があり部品製
作に時間がかかりコスト高となる。かつ設定予圧力が設
計値どうりに発生しているかどうかを容易に見極めるこ
とが出来ず使用者側から見ると予圧力の点検が容易に出
来ず使い難い問題があった。
【０００３】予圧可変型主軸としては例えば特開平8-29
4802号、特許第 2630217号各公報ののものがある。いず
れも後部軸受部外周に油圧シリンダを具備しそこへの流
入圧を変える事により後部軸受部に掛ける力を変更し主
軸の回転数に適した任意の予圧力を付加する案である。
これらの案では、予め設定した複数の設定予圧力を切り
換えるものであり、予め設定した設定予圧力は容易に確
認することが出来るが、あくまでも定圧予圧であり設定
予圧力を付加するために油圧シリンダのピストンの位置
を精密に位置決めする定位置予圧ではないので剛性が不
足し、重切削には向いていない。
4802号、特許第 2630217号各公報ののものがある。いず
れも後部軸受部外周に油圧シリンダを具備しそこへの流
入圧を変える事により後部軸受部に掛ける力を変更し主
軸の回転数に適した任意の予圧力を付加する案である。
これらの案では、予め設定した複数の設定予圧力を切り
換えるものであり、予め設定した設定予圧力は容易に確
認することが出来るが、あくまでも定圧予圧であり設定
予圧力を付加するために油圧シリンダのピストンの位置
を精密に位置決めする定位置予圧ではないので剛性が不
足し、重切削には向いていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の工
作機械の主軸は、設定予圧力は固定であり低速重切削加
工から、高速軽切削加工の幅広い領域を同じ主軸で行う
ことは得意でなく、加工領域を広げるために、予圧切り
換え主軸や予圧可変主軸が提案されているが、上記各０
００２項及び０００３項に記載した課題があった。本発
明の課題は工作機械に使用される主軸装置の軸受の回転
精度と充分な剛性を軸受の加熱なく保持できるような、
予圧切り換え可変型の工作機械の主軸装置で、任意の予
圧力が設定でき、さらに定圧予圧と定位置予圧を回転数
に応じて切り換える事が出来るような工作機械の主軸装
置を提供することにある。
作機械の主軸は、設定予圧力は固定であり低速重切削加
工から、高速軽切削加工の幅広い領域を同じ主軸で行う
ことは得意でなく、加工領域を広げるために、予圧切り
換え主軸や予圧可変主軸が提案されているが、上記各０
００２項及び０００３項に記載した課題があった。本発
明の課題は工作機械に使用される主軸装置の軸受の回転
精度と充分な剛性を軸受の加熱なく保持できるような、
予圧切り換え可変型の工作機械の主軸装置で、任意の予
圧力が設定でき、さらに定圧予圧と定位置予圧を回転数
に応じて切り換える事が出来るような工作機械の主軸装
置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、前
部、中部及び後部ハウジングからなるハウジングにそれ
ぞれ支持された前部軸受及び後部軸受を介して回転可能
に支持された主軸を有し、前記前部軸受及び後部軸受の
各内輪を前記主軸に固定し、前記前部軸受の各外輪を前
記前部ハウジングに固定し、前記後部軸受の各外輪を前
記後部ハウジングに軸方向に移動可能に支持された軸受
ホルダに固定し、前記中部ハウジングに軸方向に移動可
能に支持されかつ前記軸受ホルダ前端に固定され前記軸
受ホルダと共に軸方向に移動可能にされた移動部材を有
し、前記後部ハウジングに対し前記軸受ホルダを軸方向
に移動させる駆動装置を前記後部ハウジングと軸受ホル
ダとの間に配置し、かつ前記移動部材の外周に接触して
前記中部ハウジングに対し軸方向に固定されかつ半径方
向に移動可能に支持され外周溝状油室を有する薄壁リン
グを有することを特徴とする工作機械の主軸装置を提供
することによって上述した従来技術の課題を解決した。
部、中部及び後部ハウジングからなるハウジングにそれ
ぞれ支持された前部軸受及び後部軸受を介して回転可能
に支持された主軸を有し、前記前部軸受及び後部軸受の
各内輪を前記主軸に固定し、前記前部軸受の各外輪を前
記前部ハウジングに固定し、前記後部軸受の各外輪を前
記後部ハウジングに軸方向に移動可能に支持された軸受
ホルダに固定し、前記中部ハウジングに軸方向に移動可
能に支持されかつ前記軸受ホルダ前端に固定され前記軸
受ホルダと共に軸方向に移動可能にされた移動部材を有
し、前記後部ハウジングに対し前記軸受ホルダを軸方向
に移動させる駆動装置を前記後部ハウジングと軸受ホル
ダとの間に配置し、かつ前記移動部材の外周に接触して
前記中部ハウジングに対し軸方向に固定されかつ半径方
向に移動可能に支持され外周溝状油室を有する薄壁リン
グを有することを特徴とする工作機械の主軸装置を提供
することによって上述した従来技術の課題を解決した。
【０００６】かかる構成によると、移動部材の外周に接
触して中部ハウジングに対し軸方向に固定されかつ半径
方向に移動可能に支持され外周溝状油室を有する薄壁リ
ングを有するので、外周溝状油室に加圧流体が加えられ
ることにより、薄壁リングが半径方向に移動変形して移
動部材の外周を押して軸受ホルダを定位置に固定し、定
位置予圧を行うことができ、低速高負荷用に使用され主
軸の剛性が高く、さらに定圧予圧と定位置予圧を回転数
に応じて切り換える事が出来るものとなった。かつ予圧
力は、任意の予圧力が設定でき、流体圧室への流入圧を
変えることにより容易に変更可能となった。
触して中部ハウジングに対し軸方向に固定されかつ半径
方向に移動可能に支持され外周溝状油室を有する薄壁リ
ングを有するので、外周溝状油室に加圧流体が加えられ
ることにより、薄壁リングが半径方向に移動変形して移
動部材の外周を押して軸受ホルダを定位置に固定し、定
位置予圧を行うことができ、低速高負荷用に使用され主
軸の剛性が高く、さらに定圧予圧と定位置予圧を回転数
に応じて切り換える事が出来るものとなった。かつ予圧
力は、任意の予圧力が設定でき、流体圧室への流入圧を
変えることにより容易に変更可能となった。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下添付した図１及び図２に基づ
きこの発明を詳細に説明する。図１は本発明の工作機械
の主軸装置の一実施の形態の構成を示す概略断面図、図
２は図１の要部拡大断面図である。本発明の工作機械の
主軸装置は、前部、中部及び後部ハウジング10,20,30か
らなるハウジング1 にそれぞれ支持された２個の前部軸
受11,11 及び２個の後部軸受31,31 を介して回転可能に
支持された主軸2 を有する。ここで前部、中部及び後部
ハウジング10,20,30は一体ものとできるハウジング1 の
部分を言うのであってそれぞれ別個の部材をいうもので
はない。主軸2 前端にはツール7 が取り付けられる。前
部軸受11,11 及び後部軸受31,31 の各内輪は主軸2 にス
ペーサ7,7,7,3,3,3 で位置決めされて固定され、前部軸
受11,11 の各外輪は前部ハウジング10に固定され、後部
軸受31,31 の各外輪は後部ハウジング30に軸方向に移動
可能に支持された軸受ホルダ50に固定されている。
きこの発明を詳細に説明する。図１は本発明の工作機械
の主軸装置の一実施の形態の構成を示す概略断面図、図
２は図１の要部拡大断面図である。本発明の工作機械の
主軸装置は、前部、中部及び後部ハウジング10,20,30か
らなるハウジング1 にそれぞれ支持された２個の前部軸
受11,11 及び２個の後部軸受31,31 を介して回転可能に
支持された主軸2 を有する。ここで前部、中部及び後部
ハウジング10,20,30は一体ものとできるハウジング1 の
部分を言うのであってそれぞれ別個の部材をいうもので
はない。主軸2 前端にはツール7 が取り付けられる。前
部軸受11,11 及び後部軸受31,31 の各内輪は主軸2 にス
ペーサ7,7,7,3,3,3 で位置決めされて固定され、前部軸
受11,11 の各外輪は前部ハウジング10に固定され、後部
軸受31,31 の各外輪は後部ハウジング30に軸方向に移動
可能に支持された軸受ホルダ50に固定されている。
【０００８】中部ハウジング20に軸方向に移動可能に支
持されたカップ状移動部材34後端は軸受ホルダ50前端に
固定され移動部材34は軸受ホルダ50と共に軸方向に移動
可能にされている。幅広スリーブ25は中部ハウジング20
に固定され、中部ハウジング20内周面に設けられた周溝
26と接してモータのステータ28を冷却する冷却油通路を
形成する。29は主軸2 に固定されたロータである。さら
に、後部ハウジング30に対し軸受ホルダ50を軸方向に移
動させる駆動装置であるスプリング33が後部ハウジング
30の穴38に軸受ホルダに対し付勢するよう配置し、後部
ハウジング30に対し軸受ホルダ50を軸方向に押して移動
させ、後部ハウジング30に固定された後部軸受31,31 外
輪を押して後部軸受31,31 に予圧をかけるようにされて
いる。このとき、主軸2 に固定された後部軸受31,31 の
各内輪もボールを介して軸方向右方向に押され、前部軸
受11,11 の各内輪を軸方向右方向に押して前部軸受11,1
1に対しても予圧をかけるようにされている。従って、
前後の軸受には、常にスプリング33のばね圧により定圧
予圧が付加されている。後部ハウジング30と軸受ホルダ
50との間には環状の流体圧室32が設けられ、ポート34を
介して図示しない流体圧配管により、図示しない流体圧
供給装置から加圧流体が導入され、後部ハウジング30に
対し軸受ホルダ50を軸方向右方向に押して移動させ、軸
受ホルダ50に固定された後部軸受31,31 外輪を軸方向右
方向に押して後部軸受31,31 に予圧をかけ、ひいては前
部軸受11,11 の各内輪を軸方向右方向に押して前部軸受
11,11に対しても予圧をかけるようにされている。
持されたカップ状移動部材34後端は軸受ホルダ50前端に
固定され移動部材34は軸受ホルダ50と共に軸方向に移動
可能にされている。幅広スリーブ25は中部ハウジング20
に固定され、中部ハウジング20内周面に設けられた周溝
26と接してモータのステータ28を冷却する冷却油通路を
形成する。29は主軸2 に固定されたロータである。さら
に、後部ハウジング30に対し軸受ホルダ50を軸方向に移
動させる駆動装置であるスプリング33が後部ハウジング
30の穴38に軸受ホルダに対し付勢するよう配置し、後部
ハウジング30に対し軸受ホルダ50を軸方向に押して移動
させ、後部ハウジング30に固定された後部軸受31,31 外
輪を押して後部軸受31,31 に予圧をかけるようにされて
いる。このとき、主軸2 に固定された後部軸受31,31 の
各内輪もボールを介して軸方向右方向に押され、前部軸
受11,11 の各内輪を軸方向右方向に押して前部軸受11,1
1に対しても予圧をかけるようにされている。従って、
前後の軸受には、常にスプリング33のばね圧により定圧
予圧が付加されている。後部ハウジング30と軸受ホルダ
50との間には環状の流体圧室32が設けられ、ポート34を
介して図示しない流体圧配管により、図示しない流体圧
供給装置から加圧流体が導入され、後部ハウジング30に
対し軸受ホルダ50を軸方向右方向に押して移動させ、軸
受ホルダ50に固定された後部軸受31,31 外輪を軸方向右
方向に押して後部軸受31,31 に予圧をかけ、ひいては前
部軸受11,11 の各内輪を軸方向右方向に押して前部軸受
11,11に対しても予圧をかけるようにされている。
【０００９】本発明ではさらに、移動部材34の外周に接
触して中部ハウジング20に対し軸方向に固定されかつ半
径方向に移動可能に支持され２個のオイシール23,23 で
密閉された外周溝状油室22が形成された薄壁リング21を
有する。ポート24を介して図示しない流体圧配管によ
り、外周溝状油室22へ図示しない流体圧供給装置から加
圧流体が導入され、外周溝状油室22に加圧流体圧力が加
えられることにより、薄壁リング21が半径方向に移動変
形して移動部材34の外周を押して軸受ホルダ50を定位置
に固定し、つまり前後の軸受の位置が固定となり定位置
予圧を行うことができ、低速高負荷用に使用でき主軸の
剛性を高くできるものとなった。なお35,35,15,15 は各
軸受11,11,31,31 へのエアオイル供給油路であり、4 は
主軸2 に固定された主軸2 の回転数・回転角位置検出端
子、36は軸受ホルダ50に固定された主軸2 回転数・回転
角位置検出装置、5 は主軸2 にねじばめされた後部軸受
31,31 内輪固定ワッシャ、6,6 は主軸2 にねじばめされ
たクランプハウジング40に固定されたアーム41と係合可
能にされた主軸2 抜け止めワッシャである。そして42は
主軸2 のクランプ位置（点線）とアンクランプ位置（実
線）を検出する検出装置である。47はクランプシリンダ
で、クランプ油室43,44 に油路42を介して図示しない配
管・流体圧供給装置から加圧流体が導入され、図示のア
ンクランプ位置と図示しない主軸2 を押したクランプ位
置間を移動し、位置検出器48で図示のアンクランプ位置
が検出される。
触して中部ハウジング20に対し軸方向に固定されかつ半
径方向に移動可能に支持され２個のオイシール23,23 で
密閉された外周溝状油室22が形成された薄壁リング21を
有する。ポート24を介して図示しない流体圧配管によ
り、外周溝状油室22へ図示しない流体圧供給装置から加
圧流体が導入され、外周溝状油室22に加圧流体圧力が加
えられることにより、薄壁リング21が半径方向に移動変
形して移動部材34の外周を押して軸受ホルダ50を定位置
に固定し、つまり前後の軸受の位置が固定となり定位置
予圧を行うことができ、低速高負荷用に使用でき主軸の
剛性を高くできるものとなった。なお35,35,15,15 は各
軸受11,11,31,31 へのエアオイル供給油路であり、4 は
主軸2 に固定された主軸2 の回転数・回転角位置検出端
子、36は軸受ホルダ50に固定された主軸2 回転数・回転
角位置検出装置、5 は主軸2 にねじばめされた後部軸受
31,31 内輪固定ワッシャ、6,6 は主軸2 にねじばめされ
たクランプハウジング40に固定されたアーム41と係合可
能にされた主軸2 抜け止めワッシャである。そして42は
主軸2 のクランプ位置（点線）とアンクランプ位置（実
線）を検出する検出装置である。47はクランプシリンダ
で、クランプ油室43,44 に油路42を介して図示しない配
管・流体圧供給装置から加圧流体が導入され、図示のア
ンクランプ位置と図示しない主軸2 を押したクランプ位
置間を移動し、位置検出器48で図示のアンクランプ位置
が検出される。
【００１０】薄壁リング21の外周溝状油室22に加圧流体
圧力が加えられることにより、後部軸受31,31 の位置が
前部軸受11,11 に対し固定され、定位置予圧となる。外
周溝状油室22への加圧を減ずれば、ある圧力で後部軸受
31,31 の位置を解放し、その時点で定圧予圧となる。薄
壁リング21は、加圧されると後部軸受31,31 の芯位置を
保ったまま均等に変形することが重要である。変形時に
芯位置をずらす事になれば、高速回転時に振動などの障
害が発生し、主軸2 が目標の回転数に到達する事が出来
なくなるからである。薄壁リング21を加圧した定位置予
圧状態は、ある特定の主軸2 の回転数が限界値となる、
なぜならばその状態で特定の回転数以上回転させると、
前後軸受の相対位置に変化がないとすれば、予圧が増大
して軸受の摩擦により上昇温度が高くなり、いずれは前
後の軸受が焼き付く恐れがあるからである。但し薄壁リ
ング21の移動部材34への保持力を増大する予圧力以下に
減ずれば、薄壁リング21と移動部材34の間ですべりが生
じ、増大する予圧力に限度を設ける事が可能となる。こ
の現象は、言い換えれば主軸の軸受を焼き付かせない安
全弁の役割を果たしていると言える。従って好ましく
は、流体圧室32への加圧流体が加えられた後で薄壁リン
グ21の外周溝状油室22に加圧流体が加えられるように
し、主軸2 の回転数が予め定められた回転数以上になっ
たときは、薄壁リング21の外周溝状油室22の加圧流体圧
力を減少させて、主軸の軸受を焼き付けを防止するよう
にしている。
圧力が加えられることにより、後部軸受31,31 の位置が
前部軸受11,11 に対し固定され、定位置予圧となる。外
周溝状油室22への加圧を減ずれば、ある圧力で後部軸受
31,31 の位置を解放し、その時点で定圧予圧となる。薄
壁リング21は、加圧されると後部軸受31,31 の芯位置を
保ったまま均等に変形することが重要である。変形時に
芯位置をずらす事になれば、高速回転時に振動などの障
害が発生し、主軸2 が目標の回転数に到達する事が出来
なくなるからである。薄壁リング21を加圧した定位置予
圧状態は、ある特定の主軸2 の回転数が限界値となる、
なぜならばその状態で特定の回転数以上回転させると、
前後軸受の相対位置に変化がないとすれば、予圧が増大
して軸受の摩擦により上昇温度が高くなり、いずれは前
後の軸受が焼き付く恐れがあるからである。但し薄壁リ
ング21の移動部材34への保持力を増大する予圧力以下に
減ずれば、薄壁リング21と移動部材34の間ですべりが生
じ、増大する予圧力に限度を設ける事が可能となる。こ
の現象は、言い換えれば主軸の軸受を焼き付かせない安
全弁の役割を果たしていると言える。従って好ましく
は、流体圧室32への加圧流体が加えられた後で薄壁リン
グ21の外周溝状油室22に加圧流体が加えられるように
し、主軸2 の回転数が予め定められた回転数以上になっ
たときは、薄壁リング21の外周溝状油室22の加圧流体圧
力を減少させて、主軸の軸受を焼き付けを防止するよう
にしている。
【００１１】かかる構成により、環状の流体圧室32に導
入される図示しない流体圧供給装置からの加圧流体の圧
力を、図示しない装置により確認でき、任意の加圧流体
の圧力を設定でき、さらに外周溝状油室22に加圧流体が
加えられることにより、薄壁リング21が半径方向に移動
変形して後部移動部材34の外周を押して軸受ホルダ50を
定位置に固定し、定位置予圧を行うことができ、低速高
負荷用に使用でき主軸の剛性を高くできるものとなっ
た。このように、スプリング33による定圧予圧と定位置
予圧を回転数に応じて切り換える事が出来るものとな
り、かつ予圧力は、流体圧室32への流入圧をいずれも図
示しない圧力流体回路の設定圧を減圧弁又はリリーフ弁
により変える事により容易に変更可能となり、かつ確認
できるものとなった。
入される図示しない流体圧供給装置からの加圧流体の圧
力を、図示しない装置により確認でき、任意の加圧流体
の圧力を設定でき、さらに外周溝状油室22に加圧流体が
加えられることにより、薄壁リング21が半径方向に移動
変形して後部移動部材34の外周を押して軸受ホルダ50を
定位置に固定し、定位置予圧を行うことができ、低速高
負荷用に使用でき主軸の剛性を高くできるものとなっ
た。このように、スプリング33による定圧予圧と定位置
予圧を回転数に応じて切り換える事が出来るものとな
り、かつ予圧力は、流体圧室32への流入圧をいずれも図
示しない圧力流体回路の設定圧を減圧弁又はリリーフ弁
により変える事により容易に変更可能となり、かつ確認
できるものとなった。
【００１２】そこで、低速重負荷加工時は、定位置重予
圧とし、高速軽負荷加工時は、定圧軽予圧とし、その中
間の加工は、定位置中予圧、または定位置制御せず定圧
中予圧のみの形態を取ることが出来る。以上の如く本発
明の工作機械の主軸装置は、定位置予圧が必要なミリン
グ・ドリリング・同期タップ・ボーリング加工（主軸回
転数 〜4,000rpm）から、定圧予圧で加工できる軽負荷
ミリング・小径ドリル加工（15,000〜25,000rpm）に至
る幅広い加工を可能としたものとなった。
圧とし、高速軽負荷加工時は、定圧軽予圧とし、その中
間の加工は、定位置中予圧、または定位置制御せず定圧
中予圧のみの形態を取ることが出来る。以上の如く本発
明の工作機械の主軸装置は、定位置予圧が必要なミリン
グ・ドリリング・同期タップ・ボーリング加工（主軸回
転数 〜4,000rpm）から、定圧予圧で加工できる軽負荷
ミリング・小径ドリル加工（15,000〜25,000rpm）に至
る幅広い加工を可能としたものとなった。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の効果とし
ては、薄壁リング21に加える油圧力をコントロールする
ことにより、定圧予圧と定位置予圧を回転数に応じて切
り換える事が出来る、定位置予圧と定圧予圧とを任意に
設定可能な主軸装置となり、工作機械に使用される主軸
装置の軸受の回転精度と充分な剛性を軸受の加熱なく保
持できる予圧切り換え可変型の工作機械の主軸装置とな
った。主軸装置の軸受に対し定位置予圧方式で任意の予
圧力が設定でき予圧力の増大に対応できる、軸受を焼き
付かせない信頼性の高い予圧力の増大に対応できる、軸
受を焼き付かせない信頼性の高い工作機械の主軸装置を
提供するものとなった。
ては、薄壁リング21に加える油圧力をコントロールする
ことにより、定圧予圧と定位置予圧を回転数に応じて切
り換える事が出来る、定位置予圧と定圧予圧とを任意に
設定可能な主軸装置となり、工作機械に使用される主軸
装置の軸受の回転精度と充分な剛性を軸受の加熱なく保
持できる予圧切り換え可変型の工作機械の主軸装置とな
った。主軸装置の軸受に対し定位置予圧方式で任意の予
圧力が設定でき予圧力の増大に対応できる、軸受を焼き
付かせない信頼性の高い予圧力の増大に対応できる、軸
受を焼き付かせない信頼性の高い工作機械の主軸装置を
提供するものとなった。
【００１４】好ましくは予圧装置は、後部ハウジングと
軸受ホルダとの間に配置したスプリングと、後部ハウジ
ングと軸受ホルダとの間に設けられた流体圧室とからな
り、定圧予圧としてスプリングを選択でき、高回転主軸
装置とすることができる。さらに好ましくは、流体圧室
への加圧流体の圧力は自由に選択でき確認でき、かつ流
体圧室へ加圧流体が加えられた後で外周溝状油室に加圧
流体が加えられるようにされ、予圧力の点検が容易に出
来、より主軸の剛性を高め、低速高負荷用に使用できる
工作機械の主軸装置となった。
軸受ホルダとの間に配置したスプリングと、後部ハウジ
ングと軸受ホルダとの間に設けられた流体圧室とからな
り、定圧予圧としてスプリングを選択でき、高回転主軸
装置とすることができる。さらに好ましくは、流体圧室
への加圧流体の圧力は自由に選択でき確認でき、かつ流
体圧室へ加圧流体が加えられた後で外周溝状油室に加圧
流体が加えられるようにされ、予圧力の点検が容易に出
来、より主軸の剛性を高め、低速高負荷用に使用できる
工作機械の主軸装置となった。
【図１】本発明の工作機械の主軸装置の一実施の形態の
構成を示す概略断面図。
構成を示す概略断面図。
【図２】図１の要部拡大断面図。
1 ．．．ハウジング
2 ．．．主軸
10．．．前部ハウジング
11,11 ．．．前部軸受
20．．．中部ハウジング
21．．．薄壁リング
22．．．外周溝状油室
30．．．後部ハウジング
31,31 ．．．後部軸受
32．．．流体圧室
33．．．スプリング
50．．．軸受ホルダ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 松本 吉明
富山県富山市不二越本町一丁目１番１号株
式会社不二越内
Ｆターム(参考） 3C045 FD13 FD28
Claims (3)
- 【請求項１】 前部、中部及び後部ハウジングからなる
ハウジングにそれぞれ支持された前部軸受及び後部軸受
を介して回転可能に支持された主軸を有し、前記前部軸
受及び後部軸受の各内輪を前記主軸に固定し、前記前部
軸受の各外輪を前記前部ハウジングに固定し、前記後部
軸受の各外輪を前記後部ハウジングに軸方向に移動可能
に支持された軸受ホルダに固定し、前記中部ハウジング
に軸方向に移動可能に支持されかつ前記軸受ホルダ前端
に固定され前記軸受ホルダと共に軸方向に移動可能にさ
れた移動部材を有し、前記後部ハウジングに対し前記軸
受ホルダを軸方向に移動させる駆動装置を前記後部ハウ
ジングと軸受ホルダとの間に配置し、かつ前記移動部材
の外周に接触して前記中部ハウジングに対し軸方向に固
定されかつ半径方向に移動可能に支持され外周溝状油室
を有する薄壁リングを有することを特徴とする工作機械
の主軸装置。 - 【請求項２】 前記駆動装置は、前記後部ハウジングと
軸受ホルダとの間に配置したスプリングと、前記後部ハ
ウジングと軸受ホルダとの間に設けられた流体圧室とか
らなることを特徴とする請求項１記載の工作機械の主軸
装置。 - 【請求項３】 前記流体圧室への加圧流体の圧力は自由
に選択でき確認でき、かつ前記流体圧室へ加圧流体が加
えられた後で前記薄壁リングの外周溝状油室に加圧流体
が加えられるようにされたことを特徴とする請求項２記
載の工作機械の主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231734A JP2000061705A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 工作機械の主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10231734A JP2000061705A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 工作機械の主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000061705A true JP2000061705A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16928208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10231734A Pending JP2000061705A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | 工作機械の主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000061705A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7165302B2 (en) * | 2001-11-26 | 2007-01-23 | Makino Milling Machine Co., Ltd | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
| US8535457B2 (en) | 2007-05-17 | 2013-09-17 | Ntn Corporation | Rolling member, rolling bearing and process for manufacturing rolling member |
| CN103752862A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-30 | 山东鲁南机床有限公司 | 壳式主轴模块 |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP10231734A patent/JP2000061705A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7165302B2 (en) * | 2001-11-26 | 2007-01-23 | Makino Milling Machine Co., Ltd | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
| US8535457B2 (en) | 2007-05-17 | 2013-09-17 | Ntn Corporation | Rolling member, rolling bearing and process for manufacturing rolling member |
| CN103752862A (zh) * | 2013-12-11 | 2014-04-30 | 山东鲁南机床有限公司 | 壳式主轴模块 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050726 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080812 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20081216 |