JP2000334604A - Air spindle unit - Google Patents
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、回転軸の先端に切
削用のブレードが装着され、切削装置に搭載されて被加
工物の切削に供されるエアースピンドルユニットに関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an air spindle unit in which a cutting blade is mounted on the tip of a rotating shaft and is mounted on a cutting device and used for cutting a workpiece.
【0002】[0002]
【従来の技術】切削装置に搭載されるエアースピンドル
ユニットとしては、図4に示す構成のエアースピンドル
ユニット20が知られている。このエアースピンドルユ
ニット20においては、先端にブレード21が装着され
た回転軸22が、スピンドルハウジング23に備えたラ
ジアルベアリング24及びスラストベアリング25によ
って非接触の状態で回転可能に支持されている。2. Description of the Related Art As an air spindle unit mounted on a cutting device, an air spindle unit 20 having a configuration shown in FIG. 4 is known. In the air spindle unit 20, a rotating shaft 22 having a blade 21 mounted on the tip is rotatably supported in a non-contact state by a radial bearing 24 and a thrust bearing 25 provided in a spindle housing 23.
【0003】そして、ステータ26に駆動されて回転軸
22が高速回転することによりブレード21が高速回転
し、エアースピンドルユニット20全体が下降して高速
回転するブレード21が保持テーブル28に保持された
被加工物27に接触することによって被加工物27が切
削される。When the rotating shaft 22 is rotated at high speed by being driven by the stator 26, the blade 21 is rotated at high speed, and the whole air spindle unit 20 is lowered to hold the blade 21 rotating at high speed on the holding table 28. The workpiece 27 is cut by contacting the workpiece 27.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回転軸
22には回転により熱膨張が生じる場合があり、これに
よりブレード21の水平方向の位置にずれが生じ、切削
位置にもずれが生じて切削が精密に行われないという問
題がある。However, there is a case where thermal expansion occurs due to rotation of the rotating shaft 22, which causes a deviation in the horizontal position of the blade 21, and a deviation in the cutting position. There is a problem that it is not performed precisely.
【0005】また、回転軸22には自身の重みによって
撓みが生じ、これによってブレード21の垂直方向の位
置にずれが生じ、切り込み深さにも誤差が生じる場合が
ある。Further, the rotating shaft 22 is bent by its own weight, thereby causing a deviation in the vertical position of the blade 21 and an error in the cutting depth in some cases.
【0006】このように、エアースピンドルユニットに
おいては、回転軸に熱膨張や撓みが生じるのを防止して
切削精度を向上させることに課題を有している。As described above, the air spindle unit has a problem in improving the cutting accuracy by preventing the thermal expansion and bending of the rotating shaft from occurring.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の具体的手段として本発明は、被加工物を切削するブレ
ードが前部側の端部に装着される回転軸と、該回転軸を
エアーによって支持するラジアルベアリング及びスラス
トベアリングを含むスピンドルハウジングと、回転軸を
回転駆動するステータとから少なくとも構成されるエア
ースピンドルユニットであって、回転軸の軸心方向に、
後部側の端部において開口した開口部から前部側の端部
近傍まで連通する空洞部が形成されているエアースピン
ドルユニットを提供する。As a specific means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a rotating shaft on which a blade for cutting a workpiece is mounted at a front end, An air spindle unit including at least a spindle housing including a radial bearing and a thrust bearing supported by air, and a stator that rotationally drives the rotating shaft, and includes:
Provided is an air spindle unit in which a hollow portion communicating from an opening that is opened at a rear end to a vicinity of a front end is formed.
【0008】そして、スピンドルハウジングの先端部か
ら突出した突出部の外周には、回転軸に形成された空洞
部に連通する複数の外周孔が形成されていること、複数
の外周孔は等間隔に形成されていること、空洞部には冷
却用媒体が供給されることを付加的要件とする。[0008] A plurality of outer peripheral holes communicating with a cavity formed in the rotating shaft are formed on the outer periphery of the protruding portion protruding from the distal end of the spindle housing, and the plurality of outer peripheral holes are arranged at regular intervals. An additional requirement is that it is formed and that the cavity is supplied with a cooling medium.
【0009】このように構成されるエアースピンドルユ
ニットにおいては、回転軸に空洞部を形成したことによ
り放熱性が増すため、熱膨張が起こりにくく、更にこの
空洞部に冷却用の媒体を供給すれば、熱膨張を効果的に
防止することができ、水平方向の位置ずれが生じにくく
なる。また、回転軸に空洞部を設けた分だけ軽量になる
ため、撓みが軽減されて被加工物への切り込み深さ精度
が向上する。In the air spindle unit configured as described above, since the heat dissipation is increased by forming the hollow portion on the rotating shaft, thermal expansion hardly occurs. Further, if a cooling medium is supplied to this hollow portion, In addition, thermal expansion can be effectively prevented, and horizontal displacement is less likely to occur. In addition, the weight is reduced by the provision of the hollow portion on the rotating shaft, so that the bending is reduced and the cutting depth accuracy in the workpiece is improved.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例とし
て、図1に示すエアースピンドルユニット10について
説明する。なお、図3に示した従来のエアースピンドル
ユニット20と共通する部位には同一の符号を付して説
明することとする。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an example of an embodiment of the present invention, an air spindle unit 10 shown in FIG. 1 will be described. It is to be noted that the same parts as those of the conventional air spindle unit 20 shown in FIG.
【0011】回転軸11の内部には、軸心を中心として
一定の径を有する空洞部12(図1において破線で示
す)が軸心方向に形成されている。この空洞部12は、
ステータ26によって駆動される側である後部側の端部
においては開口部13において開口している。一方、ブ
レード21が装着される側である前部側の端部において
は、スピンドルハウジング23の先端部から突出した突
出部14の外周に、回転軸11の軸心に形成された空洞
部12に連通する複数の外周孔15が形成されている。Inside the rotary shaft 11, a hollow portion 12 (shown by a broken line in FIG. 1) having a constant diameter centered on the axis is formed in the axial direction. This cavity 12
The rear end, which is the side driven by the stator 26, is open at the opening 13. On the other hand, at the end on the front side, on which the blade 21 is mounted, on the outer periphery of the protruding portion 14 protruding from the tip of the spindle housing 23, the hollow portion 12 formed on the axis of the rotating shaft 11 is formed. A plurality of communicating outer peripheral holes 15 are formed.
【0012】こうして回転軸11の内部に、開口部13
から外周孔15まで連通する空洞部12を形成したこと
により、その分回転軸11が軽量となるため、撓みが生
じにくくなり、遠心力による負荷も軽減されてより以上
の高速回転が可能となる。また、撓みが生じにくくなる
ことで、ブレード21の被加工物への切り込み深さ精度
が向上するため、垂直方向の切削精度が向上する。Thus, the opening 13 is provided inside the rotating shaft 11.
Since the hollow portion 12 communicating with the outer peripheral hole 15 is formed, the rotating shaft 11 becomes lighter by that amount, so that bending is less likely to occur, the load due to centrifugal force is reduced, and higher speed rotation is possible. . In addition, since the bending is less likely to occur, the cutting depth accuracy of the blade 21 into the workpiece is improved, so that the cutting accuracy in the vertical direction is improved.
【0013】なお、前部側においては空洞部12は必ず
しも開口している必要はなく、前部側の端部近傍まで連
通していれば、回転軸11の内部において収束していて
もよい。即ち、少なくとも開口部13において開口して
いれば放熱性が向上するため、熱膨張を防止することが
できる。従って、熱膨張によるブレード21の水平方向
の位置のずれを防止することができるため、水平方向の
切削精度も向上する。The hollow portion 12 does not necessarily have to be open on the front side, and may converge inside the rotary shaft 11 as long as it communicates with the vicinity of the front end. That is, if at least the opening 13 is opened, the heat dissipation is improved, so that thermal expansion can be prevented. Accordingly, since the displacement of the blade 21 in the horizontal direction due to thermal expansion can be prevented, the cutting accuracy in the horizontal direction is also improved.
【0014】空洞部12に連通する外周孔15は、例え
ば図2に示すように、すべてが等間隔に4つ形成されて
いる。なお、外周孔15の数及び間隔は図2の例には限
定されないが、等間隔に形成されているのが望ましい。As shown in FIG. 2, for example, four outer peripheral holes 15 communicating with the hollow portion 12 are all formed at equal intervals. The number and the interval of the outer peripheral holes 15 are not limited to the example of FIG. 2, but are preferably formed at equal intervals.
【0015】このように構成されるエアースピンドルユ
ニット10においては、開口部14から空洞部12に冷
却用の媒体、例えば冷気を供給するようにすれば、回転
軸11の冷却が促進され、更に効果的に回転軸11の熱
膨張を防止することができる。In the air spindle unit 10 configured as described above, if a cooling medium, for example, cool air is supplied from the opening 14 to the cavity 12, cooling of the rotating shaft 11 is promoted, and further effects are obtained. Thermal expansion of the rotating shaft 11 can be prevented.
【0016】また、空洞部12には、冷却用の媒体とし
て水を供給させることもできる。この場合、開口部13
から流入した水は、空洞部12を通って外周孔15から
流出する。そして、図3に示すように、ラジアルベアリ
ング24及びスラストベアリング25において用いられ
たエアーがスピンドルハウジング23と回転軸11との
間に形成された間隙16から噴出するため、この噴出す
るエアーによって、冷却用の媒体としての水がブレード
21に供給される。The cavity 12 can be supplied with water as a cooling medium. In this case, the opening 13
Flows out from the outer peripheral hole 15 through the hollow portion 12. As shown in FIG. 3, the air used in the radial bearing 24 and the thrust bearing 25 is blown out from the gap 16 formed between the spindle housing 23 and the rotating shaft 11. Is supplied to the blade 21.
【0017】このように、冷却用の媒体として水を用い
ることにより、回転軸11をより効果的に冷却すること
ができる。また、ブレード21と被加工物27との接触
部位に水が供給されるようになると、回転軸11の冷却
のための冷却用の媒体として機能すると共に、切削水と
しても機能することになるため、切削水の節約を図るこ
ともできる。As described above, by using water as a cooling medium, the rotating shaft 11 can be more effectively cooled. Further, when water is supplied to the contact portion between the blade 21 and the workpiece 27, the water functions as a cooling medium for cooling the rotating shaft 11 and also functions as cutting water. In addition, cutting water can be saved.
【0018】[0018]
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るエア
ースピンドルユニットにおいては、回転軸に空洞部を形
成したことにより放熱性が増して熱膨張が起こりにく
く、更にこの空洞部に冷却用の媒体を供給すれば、熱膨
張を効果的に防止することができ、水平方向の位置ずれ
が生じにくくなるため、水平方向の切削精度が向上す
る。As described above, in the air spindle unit according to the present invention, since the hollow portion is formed in the rotating shaft, the heat dissipation is increased and the thermal expansion hardly occurs. By supplying the medium, thermal expansion can be effectively prevented, and horizontal displacement is less likely to occur, so that horizontal cutting accuracy is improved.
【0019】また、回転軸に空洞部を設けた分だけ軽量
になり、撓みが軽減されて被加工物への切り込み深さ精
度が向上するため、垂直方向の切削精度が向上する。Further, the weight is reduced by the provision of the hollow portion on the rotating shaft, the bending is reduced, and the cutting depth accuracy in the workpiece is improved, so that the cutting accuracy in the vertical direction is improved.
【図1】本発明に係るエアースピンドルユニットを示す
断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an air spindle unit according to the present invention.
【図2】図1におけるA−A裁断端面図である。FIG. 2 is an AA cut end view in FIG. 1;
【図3】外周孔から水を流出させ、間隙からエアーを噴
出させる様子を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which water flows out from an outer peripheral hole and air is blown out from a gap.
【図4】従来のエアースピンドルユニットを示す断面図
である。FIG. 4 is a sectional view showing a conventional air spindle unit.
10…エアースピンドルユニット 11…回転軸 12…空洞部 13…開口部 14…突出部 15…外周孔 16… 20…エアースピンドルユニット 21…ブレード 22…回転軸 23…スピンドルハウジング 24…ラジアルベアリング 25…スラストベアリング 26…ステータ 27…被加工物 28…保持テーブル DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Air spindle unit 11 ... Rotating shaft 12 ... Hollow part 13 ... Opening part 14 ... Projection part 15 ... Outer peripheral hole 16 ... 20 ... Air spindle unit 21 ... Blade 22 ... Rotating shaft 23 ... Spindle housing 24 ... Radial bearing 25 ... Thrust Bearing 26 ... Stator 27 ... Workpiece 28 ... Holding table
Claims (4)
端部に装着される回転軸と、該回転軸をエアーによって
支持するラジアルベアリング及びスラストベアリングを
含むスピンドルハウジングと、該回転軸を回転駆動する
ステータとから少なくとも構成されるエアースピンドル
ユニットであって、 該回転軸の軸心方向には、後部側の端部において開口し
た開口部から前部側の端部近傍まで連通する空洞部が形
成されているエアースピンドルユニット。1. A spindle housing including a rotary shaft on which a blade for cutting a workpiece is mounted on a front end, a radial bearing and a thrust bearing for supporting the rotary shaft by air, and a rotary shaft. An air spindle unit comprising at least a stator driven to rotate, and a hollow portion communicating in the axial direction of the rotary shaft from an opening opened at a rear end portion to a vicinity of a front end portion. Air spindle unit on which is formed.
した突出部の外周には、回転軸に形成された空洞部に連
通する複数の外周孔が形成されている請求項1に記載の
エアースピンドルユニット。2. The air spindle unit according to claim 1, wherein a plurality of outer peripheral holes communicating with a cavity formed in the rotating shaft are formed in an outer periphery of the projecting portion projecting from a tip end of the spindle housing.
る請求項2に記載のエアースピンドルユニット。3. The air spindle unit according to claim 2, wherein the plurality of outer peripheral holes are formed at equal intervals.
求項1乃至3に記載のエアースピンドルユニット。4. The air spindle unit according to claim 1, wherein a cooling medium is supplied to the cavity.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14973399A JP4360659B2 (en) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Air spindle unit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14973399A JP4360659B2 (en) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Air spindle unit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000334604A true JP2000334604A (en) | 2000-12-05 |
JP4360659B2 JP4360659B2 (en) | 2009-11-11 |
Family
ID=15481634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14973399A Expired - Lifetime JP4360659B2 (en) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | Air spindle unit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4360659B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1088618A3 (en) * | 1999-09-30 | 2002-05-22 | SCM GROUP S.p.A. | High speed electrical spindle with hybrid rotor support in wood-working machines. |
JP2006228831A (en) * | 2005-02-15 | 2006-08-31 | Disco Abrasive Syst Ltd | Ultrasonic vibration cutting apparatus |
KR100947113B1 (en) | 2008-01-21 | 2010-04-01 | (주) 테크노라이즈 | Air spindle |
JP2011054847A (en) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Disco Abrasive Syst Ltd | Cutting apparatus |
CN110216579A (en) * | 2019-06-25 | 2019-09-10 | 张劲松 | A kind of scribing machine air-floating main shaft structure of the cooling cleaning of the interior water outlet of axis |
CN110216579B (en) * | 2019-06-25 | 2024-05-17 | 张劲松 | Air-float main shaft structure of scribing machine for cooling and cleaning water in shaft |
-
1999
- 1999-05-28 JP JP14973399A patent/JP4360659B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1088618A3 (en) * | 1999-09-30 | 2002-05-22 | SCM GROUP S.p.A. | High speed electrical spindle with hybrid rotor support in wood-working machines. |
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4360659B2 (en) | 2009-11-11 |
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