JP2003117758A - Tool, tool holder and machine tool - Google Patents

Tool, tool holder and machine tool

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JP2003117758A
JP2003117758A JP2001318393A JP2001318393A JP2003117758A JP 2003117758 A JP2003117758 A JP 2003117758A JP 2001318393 A JP2001318393 A JP 2001318393A JP 2001318393 A JP2001318393 A JP 2001318393A JP 2003117758 A JP2003117758 A JP 2003117758A
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崇純 渡辺
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a miniaturized tool detachably mounted to a spindle of a machine tool, drivable without supplying electric power from the outside and capable of obtaining higher rotating speed than the spindle of the machine tool. SOLUTION: This tool has a cutting tool 100 for machining a workpiece; a motor 80 for driving the cutting tool 100; and a generator 70 receiving rotational force transmitted from the spindle 46 of the machine tool and generating electric power for driving the motor 80. Sealed bearings with a lubricant sealed inside are used as bearings 72, 92 for rotatably supporting a transmission member 62 for transmitting the rotational force of the spindle 46 to the generator, and drive shafts 81, 91 for transmitting the rotational force generated by the motor 80, to the cutting tool 100.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸に
装着されるワークを加工する工具、エンドミル等の加工
具を保持する工具ホルダ、この工具または工具ホルダが
主軸に着脱される工作機械に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tool holder for holding a tool mounted on a spindle of a machine tool, a work tool such as an end mill, and a machine tool having the tool or the tool holder attached to and detached from the spindle. .

【0002】[0002]

【従来の技術】たとえば、マシニングセンタ等の主軸を
備えた工作機械では、主軸の最大回転数(単位時間当た
り)は主軸を回転自在に保持する主軸受の構造や潤滑方
式によって決定されるため、この最大回転数より増速し
た回転数で工具を回転させたい場合には、たとえば、増
速装置を用いている。増速装置としては、たとえば、工
具を保持し主軸に着脱可能となっており、主軸の回転力
を遊星歯車機構等の歯車機構によって増速して工具の回
転数を増速させるものが知られている。たとえば、マシ
ニングセンタにおいて、一時的に主軸の最大回転数より
も工具の回転数を増速させたい場合には、上記のような
増速装置を主軸に対して通常の工具と同様に装着し、工
具を高い回転数で回転させている。
2. Description of the Related Art For example, in a machine tool having a spindle such as a machining center, the maximum number of revolutions (per unit time) of the spindle is determined by the structure of the main bearing that holds the spindle rotatably and the lubrication method. When it is desired to rotate the tool at a rotational speed increased from the maximum rotational speed, for example, a speed increasing device is used. As a speed increasing device, for example, a device that holds a tool and is attachable to and detachable from a main shaft, and increases the rotational force of the main shaft by a gear mechanism such as a planetary gear mechanism to increase the rotational speed of the tool is known. ing. For example, in a machining center, if you want to temporarily increase the rotational speed of the tool above the maximum rotational speed of the main spindle, attach the speed increasing device as described above to the main spindle in the same way as a normal tool. Is rotating at a high speed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な歯車機構による増速装置によって工具を主軸の回転数
よりも増速する場合に、数万回転〜数十万回転の超高速
回転させると、増速装置の発熱が増大し、工具の熱膨張
のために加工精度に影響することがある。また、数万回
転〜数十万回転の超高速回転では、増速装置からの騒音
も増大する。さらに、増速装置は、たとえば、数万回転
〜数十万回転の回転に耐えうる信頼性の高い構造にする
ため、比較的製造コストが高騰するという不利益も存在
した。また、歯車機構による増速装置の場合、歯車や軸
受の潤滑が必要であり、潤滑油の供給経路および排出経
路を増速装置内に設けるため、装置が大型化し、自動工
具交換装置による自動交換が難しいという不利益も存在
した。また、他の増速方法として、工具を駆動するモー
タに高周波モータを使用し、この高周波モータに特別に
用意された制御装置から駆動電流を供給し、工具を高速
回転させる方法が採られる場合がある。しかしながら、
この方法では、電力を外部から供給するケーブルが存在
するため、工具の自動交換を通常の工具と同様に行うこ
とが難しく、また、設備コストが比較的高いという不利
益が存在する。
By the way, when the tool is sped up more than the rotational speed of the spindle by the speed-up device using the gear mechanism as described above, if the tool is rotated at an ultrahigh speed of tens of thousands to hundreds of thousands of revolutions. However, the heat generation of the speed increasing device increases, which may affect the processing accuracy due to the thermal expansion of the tool. In addition, at ultra-high speed rotations of tens of thousands to hundreds of thousands of rotations, noise from the speed increasing device also increases. Further, since the speed increasing device has a highly reliable structure that can withstand rotations of, for example, tens of thousands to hundreds of thousands of revolutions, there is a disadvantage that the manufacturing cost is relatively high. Also, in the case of a speed increasing device using a gear mechanism, it is necessary to lubricate the gears and bearings, and since the lubricating oil supply path and discharge path are provided inside the speed increasing device, the size of the device is increased and automatic change by the automatic tool changer is performed. There was a disadvantage that it was difficult. As another speed increasing method, there is a case where a high frequency motor is used as a motor for driving the tool, and a driving current is supplied from a specially prepared control device to the high frequency motor to rotate the tool at a high speed. is there. However,
In this method, since there is a cable that supplies electric power from the outside, it is difficult to perform automatic tool exchange like a normal tool, and there is a disadvantage that the equipment cost is relatively high.

【0004】本発明は、上述の問題に鑑みて成されたも
のであって、その目的は、通常の工具と同様に工作機械
の主軸に着脱自在に装着され、外部から電力を供給する
ことなく工作機械の主軸よりも高い回転数を得ることが
でき、外部の電源等と結線することなく駆動可能で、加
えて、自動工具交換が可能なように小型化された工具、
工具ホルダおよびこれらを備えた工作機械を提供するこ
とにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to be detachably mounted on a spindle of a machine tool like an ordinary tool without supplying electric power from the outside. It is possible to obtain a higher rotation speed than the machine tool spindle, it can be driven without connecting to an external power source, etc.
It is to provide a tool holder and a machine tool provided with these.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明の工具は、工作機
械の主軸に着脱可能に装着される工具であって、ワーク
を加工する加工具と、前記加工具を駆動する電動機と、
前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、前記電動機
を駆動させる電力を発生する発電機とを有し、前記発電
機に前記主軸の回転力を伝達する伝達部材および前記電
動機の発生する回転力を前記加工具に伝達する駆動軸を
回転自在に支持する各軸受に潤滑剤が密封された密封軸
受が用いられていることを特徴とする。
A tool of the present invention is a tool which is detachably mounted on a spindle of a machine tool, and which includes a processing tool for processing a work, and an electric motor for driving the processing tool.
A rotation force is transmitted from the main shaft of the machine tool, and a generator that generates electric power for driving the electric motor is provided. A transmission member that transmits the rotation force of the main shaft to the generator and a rotation force generated by the electric motor. A hermetically sealed bearing, in which a lubricant is hermetically sealed, is used for each bearing that rotatably supports a drive shaft that transmits the above to the processing tool.

【0006】また、本発明の工具は、前記主軸に着脱可
能に装着され、当該主軸の回転力を前記発電機に伝達す
る前記伝達部材としての装着部と、前記装着部、前記電
動機の駆動軸を前記軸受を介して回転自在に保持し、前
記工作機械の非回転部分に係合するケースとをさらに有
する。
Further, the tool of the present invention is detachably mounted on the main shaft, and has a mounting part as the transmission member for transmitting the rotational force of the main shaft to the generator, the mounting part, and a drive shaft of the electric motor. Is rotatably held via the bearing and is engaged with a non-rotating portion of the machine tool.

【0007】好適には、前記発電機は、前記主軸の回転
数に応じた周波数の電圧を電動機に供給する交流発電機
であり、前記電動機は、前記周波数に応じた回転数で回
転する誘導電動機である。
Preferably, the generator is an AC generator that supplies a voltage having a frequency according to the rotation speed of the main shaft to an electric motor, and the electric motor is an induction motor rotating at a rotation speed according to the frequency. Is.

【0008】本発明の工具ホルダは、ワークを加工する
加工具を保持可能で、工作機械本体の主軸に着脱可能に
装着される工具ホルダであって、前記加工具を回転自在
に保持する工具保持部と、前記工具保持部を回転させる
電動機と、前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、
前記電動機を駆動させる電力を発生する発電機と、を有
し、前記発電機に前記主軸の回転力を伝達する伝達部材
および前記電動機の発生する回転力を前記工具保持部に
伝達する駆動軸を支持する各軸受に潤滑剤が密封された
密封軸受が用いられていることを特徴とする。
A tool holder according to the present invention is a tool holder capable of holding a processing tool for processing a work and detachably mounted on a main shaft of a machine tool body. The tool holder rotatably holds the processing tool. Part, an electric motor for rotating the tool holding part, and a rotational force transmitted from the spindle of the machine tool,
A generator for generating electric power for driving the electric motor, and a transmission member for transmitting the rotational force of the main shaft to the generator, and a drive shaft for transmitting the rotational force generated by the electric motor to the tool holder. A sealed bearing in which a lubricant is sealed is used for each bearing to be supported.

【0009】本発明の工作機械は、主軸と、前記主軸を
駆動する駆動手段と、前記主軸とワークとの相対位置を
変更する少なくとも一の制御軸とを備える工作機械本体
と、ワークを加工する加工具と、前記加工具を駆動する
電動機と、前記主軸から回転力が伝達され、前記電動機
を駆動させる電力を発生する発電機とを備え、前記主軸
に着脱される工具と、前記駆動手段および前記制御軸を
加工プログラムにしたがって駆動制御する制御装置とを
有する工作機械であって、前記工具において、前記発電
機に前記主軸の回転力を伝達する伝達部材および前記電
動機の発生する回転力を前記加工具に伝達する駆動軸を
回転自在に支持する各軸受に潤滑剤が密封された密封軸
受が用いられていることを特徴とする。
A machine tool of the present invention is a machine tool main body having a main spindle, a drive means for driving the main spindle, and at least one control shaft for changing the relative position of the main spindle and the workpiece, and a workpiece. A processing tool, an electric motor for driving the processing tool, and a generator for transmitting a rotational force from the main shaft to generate electric power for driving the electric motor, the tool being attached to and detached from the main shaft, the driving means, and A machine tool comprising: a control device that drives and controls the control shaft according to a machining program, wherein in the tool, a transmission member that transmits the rotational force of the main shaft to the generator and a rotational force generated by the electric motor are It is characterized in that a sealed bearing in which a lubricant is sealed is used for each bearing that rotatably supports the drive shaft that is transmitted to the processing tool.

【0010】本発明では、主軸に着脱される工具に発電
機および電動機を備え、主軸の回転力を利用して発電
し、発電した電力で電動機を駆動して加工具を回転させ
る。これにより、外部の電源等と結線することなく工具
の駆動が可能となり、自動工具交換も可能となる。この
ように、本発明の工具は、主軸や外部機器から完全に独
立しており、このため、本発明の工具に用いられる軸受
の潤滑を、たとえば、主軸や外部からの潤滑剤の供給等
によって行うと、潤滑剤の供給路、排出路が必要となり
工具を主軸や外部機器から完全に独立させたメリットが
失われるとともに、工具が大型化してしまう。そこで、
本発明では、潤滑剤の補充が不要である密封軸受を工具
の回転部分にに用いることにより、工具を主軸や外部機
器から完全に独立させることが可能となるとともに、小
型化が可能となる。
In the present invention, the tool that is attached to and detached from the spindle is provided with a generator and an electric motor, and the rotational force of the spindle is used to generate electric power. The generated electric power drives the electric motor to rotate the processing tool. As a result, the tool can be driven without being connected to an external power source or the like, and automatic tool change can be performed. As described above, the tool of the present invention is completely independent of the spindle and the external equipment, and therefore, the lubrication of the bearing used in the tool of the present invention is performed by, for example, supplying the lubricant from the spindle or the outside. If this is done, a lubricant supply path and discharge path are required, and the advantage of completely separating the tool from the spindle and external equipment is lost, and the tool becomes larger. Therefore,
In the present invention, by using the sealed bearing for the rotating portion of the tool, which does not require replenishment of the lubricant, the tool can be completely independent of the spindle and external equipment, and can be downsized.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図1は、本発明が適用され
る工作機械の一例としてのマシニングセンタの構成図で
ある。なお、マシニングセンタはいわゆる複合加工の可
能な数値制御工作機械である。マシニングセンタ1は、
工作機械本体2と、数値制御装置(NC装置)250
と、プログラマブルコントローラ(PLC)150とを
備えている。図1において、工作機械本体2は、門型の
コラム38の各軸によって両端部を移動可能に支持され
たクロスレール37を備えており、このクロスレール3
7上を移動可能に支持されたサドル44を介してラム4
5が鉛直方向(Z軸方向)に移動可能に設けられてい
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a machining center as an example of a machine tool to which the present invention is applied. The machining center is a so-called numerically controlled machine tool capable of complex machining. The machining center 1
Machine tool main body 2 and numerical control device (NC device) 250
And a programmable controller (PLC) 150. In FIG. 1, the machine tool main body 2 includes a cross rail 37 movably supported at both ends by each axis of a gate-shaped column 38.
7 through a saddle 44 movably supported on the ram 4
5 is provided so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction).

【0012】サドル44には、水平方向にクロスレール
37内を通じて図示しないねじ部が形成されており、こ
れに外周にねじ部が形成された送り軸41が螺合してい
る。送り軸41の一端部には、サーボモータ19が接続
されており、送り軸41はサーボモータ19によって回
転駆動される。送り軸41の回転駆動によって、サドル
44はY軸方向に移動可能となり、これによってラム4
5のY軸方向の移動および位置決めが行われる。
On the saddle 44, a screw portion (not shown) is formed in the horizontal direction through the cross rail 37, and a feed shaft 41 having a screw portion formed on the outer periphery is screwed into the screw portion. A servo motor 19 is connected to one end of the feed shaft 41, and the feed shaft 41 is rotationally driven by the servo motor 19. By rotating the feed shaft 41, the saddle 44 can move in the Y-axis direction.
5 is moved and positioned in the Y-axis direction.

【0013】さらに、サドル44には、鉛直方向に図示
しないねじ部が形成されており、これに外周にねじ部が
形成された送り軸42がねじ込まれている。送り軸42
の端部には、サーボモータ20が接続されている。サー
ボモータ20によって送り軸42が回転駆動され、これ
によりサドル44に移動可能に設けられたラム45のZ
軸方向の移動および位置決めが行われる。
Further, the saddle 44 is formed with a screw portion (not shown) in the vertical direction, and the feed shaft 42 having the screw portion formed on the outer periphery is screwed into the screw portion. Feed shaft 42
A servo motor 20 is connected to the end of the. The feed shaft 42 is rotatably driven by the servo motor 20, and the Z of the ram 45 movably provided on the saddle 44 is thereby driven.
Axial movement and positioning is performed.

【0014】ラム45内には、主軸モータ31が内蔵さ
れ、この主軸モータ31はラム45に回転自在に保持さ
れた主軸46を回転駆動する。主軸46の先端には、エ
ンドミルなどの加工具とこの加工具を保持する工具ホル
ダからなる工具Tが装着され、主軸46の回転によって
工具Tが駆動される。ラム45の下方には、加工すべき
ワークが固定されるテーブル35がX軸方向に移動可能
に設けられている。テーブル35には、図示しないねじ
部が形成されており、これにX軸方向に沿って設けられ
た図示しない送り軸が螺合しており、この図示しない送
り軸にサーボモータ18が接続されている。テーブル3
5は、サーボモータ18の回転駆動によってX軸方向の
移動および位置決めが行われる。
A spindle motor 31 is built in the ram 45, and the spindle motor 31 rotationally drives a spindle 46 rotatably held by the ram 45. A tool T including a processing tool such as an end mill and a tool holder that holds the processing tool is attached to the tip of the spindle 46, and the tool T is driven by the rotation of the spindle 46. Below the ram 45, a table 35 to which a work to be processed is fixed is provided so as to be movable in the X-axis direction. The table 35 is formed with a screw portion (not shown), and a feed shaft (not shown) provided along the X-axis direction is screwed into the screw portion, and the servo motor 18 is connected to the feed shaft (not shown). There is. Table 3
5 is moved and positioned in the X-axis direction by the rotation drive of the servo motor 18.

【0015】また、2本の門型コラム38には、図示し
ないねじ部がそれぞれ形成されており、これに螺合する
送り軸32aをクロスレール昇降用サーボモータ32に
よって回転駆動することによりクロスレール37は昇降
する。自動工具交換装置(ATC)39は、主軸46に
対して各種工具Tを自動交換する。この自動工具交換装
置39は、たとえば、図示しないマガジンにエンドミ
ル、ドリル等の各種加工具を工具ホルダによって保持し
た工具Tを収納しており、主軸46に装着された工具T
を図示しない工具交換アームによってマガジンに収納
し、必要な工具Tを主軸46に工具交換アームによって
装着する。
Further, the two gate-shaped columns 38 are formed with screw portions (not shown), respectively. The feed shaft 32a screwed to the screw portions is rotationally driven by the cross rail lifting servomotor 32 to cross rail. 37 moves up and down. An automatic tool changer (ATC) 39 automatically changes various tools T with respect to the spindle 46. The automatic tool changer 39 stores, for example, a tool T in which various processing tools such as end mills and drills are held by tool holders in a magazine (not shown), and the tool T mounted on the spindle 46.
Is stored in the magazine by a tool exchanging arm (not shown), and the required tool T is mounted on the spindle 46 by the tool exchanging arm.

【0016】NC装置250は、上記のサーボモータ1
8,19,20および、クロスレール昇降用サーボモー
タ32の駆動制御を行う。NC装置250は、具体的に
は、予め加工プログラムで規定されたワークの加工手順
にしたがって、サーボモータ18,19,20および3
2による工具Tとワークとの間の位置および速度制御を
行う。また、NC装置250は、加工プログラムにおい
て、たとえば、Sコードで規定された主軸モータ31の
回転数(単位時間当りの回転数)を解読することにより
主軸46の回転数の制御を行う。さらに、NC装置25
0は、NCプログラムにおいて、たとえば、Mコードで
規定された工具Tの交換を動作を解読することにより、
各種工具Tの自動交換を実行する。
The NC device 250 is the servo motor 1 described above.
The drive control of the servomotors 32 for lifting the rails 8, 19 and 20 and the cross rail is performed. Specifically, the NC device 250 uses the servomotors 18, 19, 20 and 3 in accordance with a work machining procedure defined in advance by a machining program.
Position and speed control between the tool T and the workpiece by 2 is performed. Further, the NC device 250 controls the rotation speed of the spindle 46 by decoding the rotation speed (rotation speed per unit time) of the spindle motor 31 defined by the S code, for example, in the machining program. Furthermore, the NC device 25
0 is the NC program, for example, by deciphering the operation of exchanging the tool T specified by the M code,
Automatic exchange of various tools T is executed.

【0017】PLC150は、NC装置250および操
作パネル200と接続されている。このPLC150
は、予め決められたシーケンスプログラムにしたがっ
て、マシニングセンタ1の起動、停止を行ったり、操作
パネル200の表示部を点灯、消灯する信号を出力する
等の各種シーケンス制御を行う。また、PLC150
は、主軸モータ31を駆動制御する主軸モータドライバ
157と接続されている。PLC150は、主軸モータ
31の起動、停止および速度制御を行うための制御指令
を主軸モータドライバ157に出力する。なお、PLC
150は各種シーケンス制御を行う。
The PLC 150 is connected to the NC device 250 and the operation panel 200. This PLC150
Performs various sequence controls such as starting and stopping the machining center 1 and outputting signals for turning on and off the display unit of the operation panel 200 according to a predetermined sequence program. In addition, PLC150
Is connected to a spindle motor driver 157 that controls driving of the spindle motor 31. The PLC 150 outputs control commands for starting, stopping, and speed control of the spindle motor 31 to the spindle motor driver 157. In addition, PLC
150 performs various sequence controls.

【0018】図2は、本発明の工具の一実施形態の構成
を示す断面図である。図2において、工具60は、刃具
100と、この刃具100を保持する工具ホルダ61と
から構成される。なお、刃具100は本発明の加工具の
一実施態様である。また、本実施形態に係る工具60
は、上記した通常の工具Tと同様に自動工具交換装置3
9によって主軸46に着脱される。
FIG. 2 is a sectional view showing the structure of an embodiment of the tool of the present invention. In FIG. 2, the tool 60 includes a cutting tool 100 and a tool holder 61 that holds the cutting tool 100. The cutting tool 100 is an embodiment of the processing tool of the present invention. Further, the tool 60 according to the present embodiment
Is an automatic tool changer 3 similar to the normal tool T described above.
It is attached to and detached from the main shaft 46 by 9.

【0019】工具ホルダ61は、装着部62と、ケース
部材66,67および68からなるケース65と、発電
機70と、電動機80と、工具保持部90と、回り止め
部材85とを備えている。
The tool holder 61 includes a mounting portion 62, a case 65 including case members 66, 67 and 68, a generator 70, an electric motor 80, a tool holding portion 90, and a rotation stopping member 85. .

【0020】装着部62は、把持される把持部62a
と、上記の主軸46の先端部に形成されたテーパスリー
ブ46aに装着されるテーパシャンク部62bと、この
テーパシャンク部62bの先端部に形成されたプルスタ
ッド62cと、ケース部材66に回転自在に保持される
軸部62dとを備えている。
The mounting portion 62 is a gripping portion 62a to be gripped.
A taper shank portion 62b attached to the taper sleeve 46a formed at the tip of the main shaft 46, a pull stud 62c formed at the tip of the taper shank portion 62b, and a case member 66 rotatably. And a shaft portion 62d to be held.

【0021】装着部62の把持部62aは、上記した自
動工具交換装置39の工具交換アームによって、自動工
具交換装置39のマガジンから主軸46に装着される際
および主軸46から自動工具交換装置39のマガジンへ
搬送される際に把持される。
The gripping portion 62a of the mounting portion 62 is mounted on the spindle 46 from the magazine of the automatic tool changing device 39 by the tool changing arm of the automatic tool changing device 39 and from the spindle 46 of the automatic tool changing device 39. It is gripped when it is transported to the magazine.

【0022】装着部62のテーパシャンク部62bは、
主軸46のテーパスリーブ46aに装着されることによ
って、中心軸が主軸46の中心軸と同心になる。
The taper shank portion 62b of the mounting portion 62 is
By being mounted on the taper sleeve 46a of the main shaft 46, the central axis becomes concentric with the central axis of the main shaft 46.

【0023】装着部62のプルスタッド62cは、装着
部62が主軸46のテーパスリーブ46aに装着される
と、主軸46に内蔵された図示しないクランプ機構のコ
レットによってクランプされる。なお、主軸46に内蔵
されたクランプ機構は周知技術であるので詳細について
は省略する。
When the mounting portion 62 is mounted on the taper sleeve 46a of the main shaft 46, the pull stud 62c of the mounting portion 62 is clamped by a collet of a clamp mechanism (not shown) built in the main shaft 46. The clamp mechanism built in the main shaft 46 is a well-known technique, and thus its details are omitted.

【0024】装着部62の軸部62dは、ケース部材6
6の内周に複数の軸受72を介して回転自在に保持され
ている。軸受72には、後述するように密封アンギュラ
玉軸受が用いられる。
The shaft portion 62d of the mounting portion 62 has a case member 6
It is rotatably held on the inner periphery of 6 via a plurality of bearings 72. As the bearing 72, a sealed angular contact ball bearing is used as described later.

【0025】ケース部材67の内周には、保持部材73
を介して発電機70および電動機80が保持されてい
る。発電機70は、入力軸71が装着部62の軸部62
dと同心に連結されており、この発電機70には主軸4
6の回転力が装着部62を介して伝達される。発電機7
0には、たとえば、三相同期発電機が用いられる。
A holding member 73 is provided on the inner circumference of the case member 67.
The generator 70 and the electric motor 80 are held via. In the generator 70, the input shaft 71 has a shaft portion 62 of the mounting portion 62.
d is concentrically connected to the generator 70.
The rotational force of 6 is transmitted via the mounting portion 62. Generator 7
For example, a three-phase synchronous generator is used for 0.

【0026】電動機80は、図示しない導電ケーブルに
よって、発電機70で発電された電力が供給される。こ
の電動機80は、発電機70から供給される電力によっ
て駆動される。電動機80には、たとえば、三相誘導電
動機を用いることができる。
Electric power generated by the generator 70 is supplied to the electric motor 80 by a conductive cable (not shown). The electric motor 80 is driven by the electric power supplied from the generator 70. As the electric motor 80, for example, a three-phase induction motor can be used.

【0027】工具保持部90は、回転軸91と、この回
転軸91と電動機80の回転軸81とを連結するカップ
リング93と、回転軸91の先端部に固定された工具装
着部材95とを有する。なお、回転軸91および回転軸
81が本発明の駆動軸の一実施態様である。電動機80
の回転軸81は、図示しない軸受によって回転自在に保
持されているが、この電動機80の回転軸81を支持す
る図示しない軸受も本発明の軸受の一つである。また、
この軸受には後述するように密封アンギュラ玉軸受が用
いられる。
The tool holding portion 90 includes a rotary shaft 91, a coupling 93 connecting the rotary shaft 91 and the rotary shaft 81 of the electric motor 80, and a tool mounting member 95 fixed to the tip of the rotary shaft 91. Have. The rotary shaft 91 and the rotary shaft 81 are one embodiment of the drive shaft of the present invention. Electric motor 80
The rotating shaft 81 is rotatably held by a bearing (not shown). The bearing (not shown) that supports the rotating shaft 81 of the electric motor 80 is also one of the bearings of the present invention. Also,
A sealed angular contact ball bearing is used for this bearing as described later.

【0028】回転軸91は、ケース部材68の内周に複
数の軸受92を介して回転自在に保持されている。軸受
92には、後述するように密封アンギュラ玉軸受が用い
られる。回転軸91の先端側は、ケース部材68に抜け
止め部材94によって抜け止めされている。
The rotating shaft 91 is rotatably held on the inner circumference of the case member 68 via a plurality of bearings 92. As the bearing 92, a sealed angular contact ball bearing is used as described later. The tip end side of the rotating shaft 91 is retained by the case member 68 by a retaining member 94.

【0029】刃具100は、工具装着部95に保持され
ており、この刃具100はワークを加工する。なお、工
具装着部95は本発明の工具保持部の一実施態様であ
る。刃具100は、具体的には、ドリル、エンドミル等
の各種の刃具である。又、他の加工具としては、研磨、
砥石等が挙げられる。
The cutting tool 100 is held by the tool mounting portion 95, and this cutting tool 100 processes a work. The tool mounting portion 95 is an embodiment of the tool holding portion of the present invention. The blade 100 is specifically various blades such as a drill and an end mill. Also, as other processing tools, polishing,
A grindstone etc. are mentioned.

【0030】ケース部材66、67および68は、たと
えば、ボルト等の締結手段によって連結されており、こ
れらケース部材66、67および68がケース65を構
成している。ケース部材66の外周には、回り止め部材
85が設けられている。回り止め部材85は、装着部6
2が主軸46のテーパスリーブ46aに装着されること
により、主軸46側の、たとえば、ラム45等の非回転
部47に形成された嵌合穴47aに先端85aが挿入さ
れる。これにより、ケース部材66、すなわち、ケース
65は、主軸46が回転しても回転が規制される。
The case members 66, 67 and 68 are connected by fastening means such as bolts, and these case members 66, 67 and 68 form a case 65. A detent member 85 is provided on the outer periphery of the case member 66. The rotation stopping member 85 is mounted on the mounting portion 6.
By attaching 2 to the taper sleeve 46a of the spindle 46, the tip 85a is inserted into the fitting hole 47a formed in the non-rotating portion 47 such as the ram 45 on the spindle 46 side. Accordingly, the rotation of the case member 66, that is, the case 65 is restricted even if the main shaft 46 rotates.

【0031】上記した軸部62dの軸受72、回転軸9
1の軸受92および電動機80の回転軸81の軸受に
は、密封アンギュラ玉軸受が用いられる。上記の密封ア
ンギュラ玉軸受は特別品であるが、一般的に密封玉軸受
は、JISやISOにおいてキャップ軸受と呼ばれるも
のであり、シールドタイプ、非接触シールタイプ、接触
シールタイプのものが知られている。図3に示す密封ア
ンギュラ玉軸受300は、接触シールタイプのものであ
る。図3において、転動体としての複数の玉301は保
持器340によって互いに接触しないように配置され、
内輪330の軌道溝330aおよび外輪320の軌道溝
330aの間に配置されている。内輪330と外輪32
0の両側面側に環状のシール部材310,311が設け
られている。このシール部材310,311によって密
封された空間内に、グリースGが封入されている。
The bearing 72 of the shaft portion 62d and the rotating shaft 9 described above.
Sealed angular contact ball bearings are used for the bearing 92 of No. 1 and the bearing of the rotary shaft 81 of the electric motor 80. The above-mentioned sealed angular contact ball bearing is a special product, but the sealed ball bearing is generally called a cap bearing in JIS or ISO, and shield type, non-contact seal type, and contact seal type are known. There is. The sealed angular contact ball bearing 300 shown in FIG. 3 is of a contact seal type. In FIG. 3, a plurality of balls 301 as rolling elements are arranged by a retainer 340 so as not to contact each other,
It is arranged between the raceway groove 330a of the inner ring 330 and the raceway groove 330a of the outer ring 320. Inner ring 330 and outer ring 32
The ring-shaped seal members 310 and 311 are provided on both side surfaces of 0. Grease G is enclosed in the space sealed by the seal members 310 and 311.

【0032】グリースGには、たとえば、摩擦力ができ
るだけ小さく、高速回転時にも長時間にわたりグリース
Gが軸受内で均等に分配されグリースGの損失が少ない
ものを用いるのが好ましい。具体的には、FAG社の商
品名アルカノールL75等が挙げられる。
As the grease G, it is preferable to use, for example, one having a frictional force as small as possible, and the grease G is evenly distributed in the bearing for a long time even at a high speed rotation so that the loss of the grease G is small. Specific examples thereof include Alkanol L75 manufactured by FAG.

【0033】次に、本実施形態に係る工具60の動作の
一例について説明する。まず、自動工具交換装置39に
よって、工具装着部95に刃具100を保持した工具6
0を工作機械本体2の主軸46に装着する。工具60
は、回り止め部材85の先端部85aが非回転部47の
嵌合穴47aに嵌合挿入され、ケース65の回転が規制
される。
Next, an example of the operation of the tool 60 according to this embodiment will be described. First, by the automatic tool changer 39, the tool 6 holding the cutting tool 100 in the tool mounting portion 95.
0 is mounted on the spindle 46 of the machine tool body 2. Tool 60
The front end portion 85a of the anti-rotation member 85 is fitted and inserted into the fitting hole 47a of the non-rotating portion 47, and the rotation of the case 65 is restricted.

【0034】この状態から、主軸46を回転数N0 で回
転させると、工具60の装着部62が回転し、主軸46
の回転力が発電機70に伝達される。これにより、発電
機70は、たとえば、三相同期発電機を用いた場合に
は、三相交流電力を発電する。
From this state, when the spindle 46 is rotated at the number of revolutions N 0 , the mounting portion 62 of the tool 60 is rotated and the spindle 46 is rotated.
Is transmitted to the generator 70. As a result, the generator 70 generates three-phase AC power when using a three-phase synchronous generator, for example.

【0035】三相同期発電機の発生する三相交流電力の
周波数fは、三相同期発電機の極数をP1 とし、主軸4
6の回転数をN0 〔min-1〕とすると、次式(1)に
よって表される。
The frequency f of the three-phase AC power generated by the three-phase synchronous generator is the spindle 4 when the number of poles of the three-phase synchronous generator is P 1.
When the rotation speed of 6 is N 0 [min −1 ], it is represented by the following equation (1).

【0036】[0036]

【数1】 f=P1 ×N0 /120〔Hz〕 …(1)[Number 1] f = P 1 × N 0/ 120 [Hz] ... (1)

【0037】したがって、主軸46を回転数N0 で回転
させると、上記(1)式で表される周波数fの三相交流
電力が電動機80に供給される。
Therefore, when the main shaft 46 is rotated at the number of revolutions N 0 , the three-phase AC power having the frequency f represented by the equation (1) is supplied to the electric motor 80.

【0038】ここで、電動機80に三相誘導電動機を用
いたとすると、この三相誘導電動機の極数がP2 とする
と、三相誘導電動機は三相交流の1サイクルで2/P2
回転することから、滑りがない時の三相誘導電動機の同
期速度N1 は、次式(2)で表される。
If a three-phase induction motor is used as the electric motor 80, and the number of poles of this three-phase induction motor is P 2 , the three-phase induction motor is 2 / P 2 in one cycle of three-phase AC.
Since it rotates, the synchronous speed N 1 of the three-phase induction motor when there is no slippage is expressed by the following equation (2).

【0039】[0039]

【数2】 N1 =120×f/P2 〔min-1〕 …(2)## EQU2 ## N 1 = 120 × f / P 2 [min -1 ] ... (2)

【0040】したがって、主軸46の回転数N0 に対す
る工具60の回転数N1 は次式(3)によって表され
る。
[0040] Thus, the rotational speed N 1 of the tool 60 with respect to the rotational speed N 0 of the spindle 46 is represented by the following formula (3).

【0041】[0041]

【数3】 N1 =N0 ×P1 /P2 〔min-1〕 …(3)[Formula 3] N 1 = N 0 × P 1 / P 2 [min −1 ] (3)

【0042】(3)式からわかるように、主軸46の回
転数N0 は、上記(3)式で表される回転数N1 に変速
される。(3)式で示すように、三相同期発電機の極数
1 と三相誘導電動機の極数P 2 との比を適宜設定する
ことにより、主軸46の回転数N0 に対する工具60の
回転数N1 の変速比を任意に設定できることが分かる。
すなわち、主軸46の回転数N0 を増速したい場合に
は、極数比P1 /P2 を1より大きくし、減速したい場
合には、極数比P1 /P2 を1より小さくなるように、
三相同期発電機の極数P1 および三相誘導電動機の極数
2 を予め選択すればよい。
As can be seen from the equation (3), the rotation of the spindle 46 is
Number of turns N0 Is the rotation speed N represented by the above formula (3).1 Shift to
To be done. As shown in equation (3), the number of poles of the three-phase synchronous generator
P1 And the number of poles of the three-phase induction motor P 2 Set the ratio to
Therefore, the rotation speed N of the spindle 460 Of tool 60 against
Number of revolutions N1 It can be seen that the gear ratio of can be set arbitrarily.
That is, the rotation speed N of the spindle 460 If you want to speed up
Is the pole ratio P1 / P2 When you want to slow down by increasing
The pole ratio P1 / P2 To be less than 1,
Number of poles of three-phase synchronous generator P1 And the number of poles of the three-phase induction motor
P2 Should be selected in advance.

【0043】たとえば、主軸46の最大回転数Nmax が
3000min-1であるとすると、通常の工具を用いた
ワークの加工では、主軸46の回転数は上記の最大回転
数Nmax の範囲で十分である場合が多い。一方、主軸4
6の最大回転数Nmax が3000min-1のマシニング
センタ1を使用し、たとえば、ワークにアルミニウム合
金材を用いてこれを高速加工したい場合には、工具60
の回転数を、たとえば、30000min-1に増速させ
たいような場合がある。このような場合のために、マシ
ニングセンタ1の自動工具交換装置39のマガジンに工
具60を予め収容しておく。なお、工具60は、増速比
が10となるように、上記の極数比P1 /P2 が10で
ある三相同期発電機および三相誘導電動機を内蔵させ
る。
For example, assuming that the maximum rotation speed Nmax of the spindle 46 is 3000 min -1 , the rotation speed of the spindle 46 is sufficient within the above-described maximum rotation speed Nmax in the machining of a work using a normal tool. In many cases. On the other hand, the spindle 4
When the machining center 1 having a maximum rotational speed Nmax of 6 is 3000 min −1 is used and, for example, when an aluminum alloy material is used for the work and it is desired to perform high-speed machining, the tool 60 is used.
There is a case where it is desired to increase the rotation speed of 3 to 30,000 min −1 . For such a case, the tools 60 are stored in advance in the magazine of the automatic tool changer 39 of the machining center 1. The tool 60 has a built-in three-phase synchronous generator and three-phase induction motor with the pole number ratio P 1 / P 2 of 10 so that the speed increasing ratio is 10.

【0044】自動工具交換装置39によって、主軸46
に通常の工具と同様に工具60を自動装着する。主軸4
6を主軸モータ31を駆動して回転させるが、工具60
に保持された刃具100の回転数は、主軸46の回転数
によって制御する。すなわち、NC装置250にダウン
ロードするNCプログラムにおいて、主軸46の回転数
をSコードで指定することにより、工具60の刃具10
0の回転数を規定しておく。すなわち、NC装置250
は、主軸46の回転数を制御することにより、工具60
の刃具100の回転数を制御する。たとえば、工具60
の刃具100を30000min-1で回転させたい場合
には、NCプログラムにおいてSコードで主軸46の回
転数を3000min-1に指定しておく。
By the automatic tool changer 39, the spindle 46 is
Then, the tool 60 is automatically mounted in the same manner as a normal tool. Spindle 4
6 drives the spindle motor 31 to rotate, but the tool 60
The rotation speed of the cutting tool 100 held by is controlled by the rotation speed of the spindle 46. That is, in the NC program downloaded to the NC device 250, the cutting speed of the tool 60 is specified by specifying the rotation speed of the spindle 46 by the S code.
A rotation speed of 0 is specified. That is, the NC device 250
By controlling the rotation speed of the spindle 46, the tool 60
The number of rotations of the cutting tool 100 is controlled. For example, tool 60
When it is desired to rotate the cutting tool 100 at 30,000 min −1 , the rotation speed of the spindle 46 is designated at 3000 min −1 by the S code in the NC program.

【0045】主軸46を3000min-1で回転させる
と、発電機70は主軸46の回転数および極数P1 に応
じた周波数の三相交流を発生する。電動機80は、発電
機70から供給される三相交流によって駆動され、工具
60の刃具100は、略30000min-1の回転数で
回転する。
When the main shaft 46 is rotated at 3000 min -1 , the generator 70 generates a three-phase alternating current having a frequency corresponding to the rotation speed of the main shaft 46 and the number of poles P 1 . The electric motor 80 is driven by the three-phase alternating current supplied from the generator 70, and the cutting tool 100 of the tool 60 rotates at a rotation speed of approximately 30,000 min −1 .

【0046】上記のように刃具100が増速された状態
で、テーブル35に固定されたワークと刃具100(主
軸46)とを加工プログラムにしたがって相対移動させ
ることにより、ワークの切削加工が行われる。
In the state where the cutting tool 100 is accelerated as described above, the work fixed to the table 35 and the cutting tool 100 (spindle 46) are moved relative to each other in accordance with the processing program, thereby cutting the work. .

【0047】これにより、たとえば、主軸46の最大回
転数が制限されるマシニングセンタ1を使用した場合
に、主軸46の最大回転数を越える回転数で刃具100
を回転させてワークの高速加工が可能となる。
As a result, for example, when the machining center 1 in which the maximum rotation speed of the spindle 46 is limited is used, the cutting tool 100 is rotated at a rotation speed exceeding the maximum rotation speed of the spindle 46.
By rotating the, it becomes possible to process the work at high speed.

【0048】以上のように、本実施形態によれば、通常
の工具と同様にユニット化された工具ホルダ61に発電
機70および電動機80を内蔵し、発電機70で発生し
た電力で電動機80を駆動することで、主軸46に対す
る工具60の回転速度を増速させるため、主軸46を高
速回転させても歯車装置のように発熱が増大せず、工具
60の熱膨張が抑えられて加工精度の低下が抑制され
る。
As described above, according to this embodiment, the generator 70 and the electric motor 80 are built in the tool holder 61 that is unitized like a normal tool, and the electric motor 80 is generated by the electric power generated by the generator 70. By driving, the rotation speed of the tool 60 with respect to the main spindle 46 is increased, so even if the main spindle 46 is rotated at a high speed, heat generation does not increase unlike the gear device, thermal expansion of the tool 60 is suppressed, and machining accuracy is improved. The decrease is suppressed.

【0049】さらに、本実施形態によれば、電動機80
のイナーシャを主軸46のイナーシャよりも小さくでき
るため、主軸46を直接に高速回転させる場合に比べ
て、刃具100の応答性を向上できる。
Further, according to this embodiment, the electric motor 80
Since the inertia of the main shaft 46 can be made smaller than the inertia of the main shaft 46, the responsiveness of the cutting tool 100 can be improved as compared with the case where the main shaft 46 is directly rotated at a high speed.

【0050】また、本実施形態によれば、主軸46の回
転速度を増速させる工具60を主軸46に対して着脱自
在とし、かつ、自動工具交換装置39によって通常の工
具と同様に交換可能となっているため、通常の回転速度
の範囲での加工を行いながら、高速加工の要求に対して
即座に対応することができる。また、本実施形態によれ
ば、主軸46の回転によって発電した電力によって刃具
100を駆動するため、外部から駆動電流を供給する必
要がなく、この結果、電源供給のための配線が必要な
い。
Further, according to the present embodiment, the tool 60 for increasing the rotation speed of the spindle 46 can be attached to and detached from the spindle 46 and can be replaced by the automatic tool changing device 39 in the same manner as a normal tool. Therefore, it is possible to immediately respond to the demand for high-speed processing while performing processing within the normal rotation speed range. Further, according to the present embodiment, since the cutting tool 100 is driven by the electric power generated by the rotation of the main shaft 46, it is not necessary to supply a driving current from the outside, and as a result, wiring for supplying power is not required.

【0051】さらに、本実施形態によれば、工具60内
で用いる軸受に密封アンギュラ玉軸受を用いることによ
り、潤滑剤を工具60の外部から供給する必要がなく、
潤滑剤の供給路、排出路を工具60内に設ける必要がな
い。このため、工具60を小型化することが可能にな
り、この結果、工具60は自動工具交換装置39による
自動交換に好適なものとなる。
Furthermore, according to the present embodiment, by using the sealed angular contact ball bearing as the bearing used in the tool 60, it is not necessary to supply the lubricant from the outside of the tool 60,
It is not necessary to provide a lubricant supply passage and a discharge passage in the tool 60. Therefore, the tool 60 can be downsized, and as a result, the tool 60 is suitable for automatic exchange by the automatic tool changer 39.

【0052】[0052]

【発明の効果】本発明によれば、外部から電力を供給す
ることなく工作機械の主軸よりも高い回転数を得ること
ができる工具、工具ホルダおよびこれらを備えた工作機
械が得られる。また、本発明によれば、通常の工具と同
様に工作機械の主軸に着脱自在に装着され、外部の電源
等と結線することなく駆動可能で、自動工具交換が可能
なように小型化された工具、工具ホルダおよびこれらを
備えた工作機械が得られる。
According to the present invention, it is possible to obtain a tool, a tool holder, and a machine tool including these tools, which can obtain a higher rotational speed than the spindle of a machine tool without supplying electric power from the outside. Further, according to the present invention, like a normal tool, it is detachably mounted on the spindle of a machine tool, can be driven without being connected to an external power source, etc., and has been miniaturized to enable automatic tool change. A tool, a tool holder, and a machine tool including these are obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明が適用される工作機械の一例としてのマ
シニングセンタの構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a machining center as an example of a machine tool to which the present invention is applied.

【図2】本発明の工具の一実施形態の構成を示す断面図
である。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a configuration of an embodiment of a tool of the present invention.

【図3】密封アンギュラ玉軸受の一例の断面図である。FIG. 3 is a sectional view of an example of a sealed angular contact ball bearing.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…マシニングセンタ 2…工作機械本体 31…主軸モータ 39…自動工具交換装置 46…主軸 60…工具 62…装着部 65…ケース 66,67,68…ケース部材 70…発電機 80…電動機 90…工具保持部 95…工具装着部 100…刃具 250…NC装置 300…密封アンギュラ玉軸受 310,311…シール部材 1 ... Machining center 2 ... Machine tool body 31 ... Spindle motor 39 ... Automatic tool changer 46 ... Spindle 60 ... Tool 62 ... Mounting part 65 ... Case 66, 67, 68 ... Case member 70 ... Generator 80 ... Electric motor 90 ... Tool holder 95 ... Tool mounting section 100 ... Cutting tool 250 ... NC device 300 ... Sealed angular contact ball bearing 310, 311 ... Seal member

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 崇純 静岡県沼津市大岡2068−3 東芝機械株式 会社内 (72)発明者 甲斐 義章 静岡県沼津市大岡2068−3 東芝機械株式 会社内 Fターム(参考) 3C016 FA03    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Takazumi Watanabe             2068-3 Ooka, Numazu City, Shizuoka Prefecture Toshiba Machine Co., Ltd.             In the company (72) Inventor Yoshiaki Kai             2068-3 Ooka, Numazu City, Shizuoka Prefecture Toshiba Machine Co., Ltd.             In the company F-term (reference) 3C016 FA03

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】工作機械の主軸に着脱可能に装着される工
具であって、 ワークを加工する加工具と、 前記加工具を駆動する電動機と、 前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、前記電動機
を駆動させる電力を発生する発電機とを有し、 前記主軸の回転力を前記発電機に伝達する伝達部材およ
び前記電動機の発生する回転力を前記加工具に伝達する
駆動軸を回転自在に支持する各軸受に潤滑剤が密封され
た密封軸受が用いられていることを特徴とする工具。
1. A tool which is detachably mounted on a spindle of a machine tool, wherein a machining tool for machining a work, an electric motor for driving the machining tool, and a rotational force transmitted from the spindle of the machine tool. And a generator for generating electric power for driving the electric motor, wherein a transmission member for transmitting the rotational force of the main shaft to the generator and a drive shaft for transmitting the rotational force of the electric motor to the processing tool are rotatable. A tool characterized in that a sealed bearing in which a lubricant is sealed is used for each bearing supported by the tool.
【請求項2】前記主軸に着脱可能に装着され、当該主軸
の回転力を前記発電機に伝達する前記伝達部材としての
装着部と、 前記装着部、前記電動機の駆動軸を前記軸受を介して回
転自在に保持し、前記工作機械の非回転部分に係合し、
回転が規制されるケースとをさらに有する請求項1に記
載の工具。
2. A mounting portion which is detachably mounted on the main shaft and which serves as the transmission member for transmitting the rotational force of the main shaft to the generator, the mounting portion and the drive shaft of the electric motor via the bearing. Rotatably held, engaged with the non-rotating part of the machine tool,
The tool according to claim 1, further comprising a case whose rotation is restricted.
【請求項3】前記発電機は、前記主軸の回転数に応じた
周波数の電圧を電動機に供給する交流発電機であり、 前記電動機は、前記周波数に応じた回転数で回転する誘
導電動機である請求項1または2に記載の工具。
3. The generator is an AC generator that supplies a voltage having a frequency corresponding to the rotation speed of the main shaft to an electric motor, and the electric motor is an induction motor rotating at a rotation speed corresponding to the frequency. The tool according to claim 1 or 2.
【請求項4】ワークを加工する加工具を保持可能で、工
作機械本体の主軸に着脱可能に装着される工具ホルダで
あって、 前記加工具を回転自在に保持する工具保持部と、 前記工具保持部を回転させる電動機と、 前記工作機械の主軸から回転力が伝達され、前記電動機
を駆動させる電力を発生する発電機と、を有し、 前記主軸の回転力を前記発電機に伝達する伝達部材およ
び前記電動機の発生する回転力を前記工具保持部に伝達
する駆動軸を支持する各軸受に潤滑剤が密封された密封
軸受が用いられていることを特徴とする工具ホルダ。
4. A tool holder capable of holding a processing tool for processing a workpiece and detachably mounted on a spindle of a machine tool main body, the tool holding portion rotatably holding the processing tool, and the tool. A transmission that transmits a rotational force of the main shaft to the generator, and an electric motor that rotates the holding unit, and a generator that generates rotational power from the main shaft of the machine tool to drive the electric motor. A tool holder characterized in that a sealed bearing in which a lubricant is sealed is used for each bearing that supports a drive shaft that transmits a rotational force generated by a member and the electric motor to the tool holding portion.
【請求項5】前記主軸に着脱可能に装着され、当該主軸
の回転力を前記発電機に伝達する前記伝達部材としての
装着部と、 前記装着部、前記電動機の駆動軸を前記軸受を介して回
転自在に保持し、前記工作機械の非回転部分に係合し、
回転が規制されるケースとをさらに有する請求項4に記
載の工具ホルダ。
5. A mounting portion that is detachably mounted on the main shaft and that transmits the rotational force of the main shaft to the generator, the mounting portion, and the drive shaft of the electric motor via the bearing. Rotatably held, engaged with the non-rotating part of the machine tool,
The tool holder according to claim 4, further comprising a case whose rotation is restricted.
【請求項6】前記発電機は、前記主軸の回転数に応じた
周波数の電圧を電動機に供給する交流発電機であり、 前記電動機は、前記周波数に応じた回転数で回転する誘
導電動機である請求項4または5に記載の工具ホルダ。
6. The generator is an AC generator that supplies a voltage having a frequency according to the rotation speed of the main shaft to an electric motor, and the electric motor is an induction motor rotating at a rotation speed according to the frequency. The tool holder according to claim 4 or 5.
【請求項7】主軸と、前記主軸を駆動する駆動手段と、
前記主軸とワークとの相対位置を変更する少なくとも一
の制御軸とを備える工作機械本体と、 ワークを加工する加工具と、前記加工具を駆動する電動
機と、前記主軸から回転力が伝達され、前記電動機を駆
動させる電力を発生する発電機とを備え、前記主軸に着
脱される工具と、 前記駆動手段および前記制御軸を加工プログラムにした
がって駆動制御する制御装置とを有する工作機械であっ
て、 前記工具において、前記発電機に前記主軸の回転力を伝
達する伝達部材および前記電動機の発生する回転力を前
記加工具に伝達する駆動軸を回転自在に支持する各軸受
に潤滑剤が密封された密封軸受が用いられていることを
特徴とする工作機械。
7. A main shaft, and drive means for driving the main shaft,
A machine tool main body including at least one control axis that changes the relative position between the spindle and the workpiece, a processing tool that processes the workpiece, an electric motor that drives the processing tool, and a rotational force transmitted from the spindle, A machine tool comprising: a generator that generates electric power for driving the electric motor; and a tool that is attached to and detached from the spindle, and a control device that drives and controls the drive means and the control shaft according to a machining program, In the tool, a lubricant is sealed in each bearing that rotatably supports a transmission member that transmits the rotational force of the main shaft to the generator and a drive shaft that transmits the rotational force generated by the electric motor to the processing tool. A machine tool characterized in that a sealed bearing is used.
【請求項8】前記工具を前記主軸に対して着脱する自動
工具交換装置をさらに有する請求項7に記載の工作機
械。
8. The machine tool according to claim 7, further comprising an automatic tool changer for attaching and detaching the tool to and from the spindle.
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