JP2003159622A - 工作機械の主軸装置及び主軸の交換方法 - Google Patents
工作機械の主軸装置及び主軸の交換方法Info
- Publication number
- JP2003159622A JP2003159622A JP2001360027A JP2001360027A JP2003159622A JP 2003159622 A JP2003159622 A JP 2003159622A JP 2001360027 A JP2001360027 A JP 2001360027A JP 2001360027 A JP2001360027 A JP 2001360027A JP 2003159622 A JP2003159622 A JP 2003159622A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- spindle
- main shaft
- bearing
- front housing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/0009—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts
- B23Q1/0018—Energy-transferring means or control lines for movable machine parts; Control panels or boxes; Control parts comprising hydraulic means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49718—Repairing
- Y10T29/49721—Repairing with disassembling
- Y10T29/4973—Replacing of defective part
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49815—Disassembling
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49904—Assembling a subassembly, then assembling with a second subassembly
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/309296—Detachable or repositionable tool head
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T409/00—Gear cutting, milling, or planing
- Y10T409/30—Milling
- Y10T409/309352—Cutter spindle or spindle support
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T82/00—Turning
- Y10T82/25—Lathe
- Y10T82/2552—Headstock
- Y10T82/2562—Spindle and bearings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
Abstract
場で主軸及び軸受を短時間で交換する。 【解決手段】 主軸頭5のハウジングを前部ハウジング
23と後部ハウジング25とに分割し、両者をボルト2
7で締結する。前部ハウジング23には前部軸受9を介
して主軸7を取り付け、主軸7にはビルトインモータの
ロータ43と、後部軸受11を介して軸受ケース33
と、工具をクランプするためのドローバー51等を備え
て前部ハウジングユニット93を構成する。主軸及び軸
受の交換はこの前部ハウジングユニット93ごと行う。
Description
ライス盤やマシニングセンタ等の主軸の交換を容易にし
た、工作機械の主軸装置及び主軸の交換方法に関する。
交換可能に把持し、高速で回転し、ワークの加工中には
大きな切削抵抗を受ける。すると、主軸の工具装着孔が
摩耗したり、工具をクランプするコレットや皿ばねが破
損することがあったり、軸受が摩耗したり損傷したりす
る。このように主軸装置の故障、障害は主軸自体、主軸
の内部、軸受に発生するケースが多い。
害の修理を行う場合、潤滑、冷却、清掃のための油空圧
の配管、モータやリミットスイッチへの電気配線を外
し、主軸装置全体を分解し、主軸、主軸内の部品、又は
軸受を交換し、再組立を行うのが一般的である。この修
理作業は大がかりとなり、高度な専門知識と技能が要求
され、また多大な時間がかかっていた。そのため、主軸
自体を交換可能にした発明、主軸と軸受とを一体で主軸
装置から抜き出したり挿着できたりする発明、主軸装置
を含んだ主軸ハウジング全体を1つのカートリッジと考
える発明等の従来技術が現われている。
(第1の従来技術)は、主軸を前部軸と後部軸の2つに
分割し、両者を結合して一体形成したものである。主軸
交換時は、まず軸受とリヤベアリングハウジングとを主
軸から取り外し、前部軸と後部軸との結合を外し、前部
軸又は後部軸を交換し再組み立てするものである。実開
平3−103102号公報の工作機械の主軸支持構造
(第2の従来技術)は、主軸と前側軸受、ビルトインモ
ータのロータ、後側軸受とを一体にしてハウジング内径
と軸受外輪外径とをすべらせてハウジングから抜き出す
ものである。そして外部で主軸又は軸受を交換して組み
立て後、ハウジング内に再組み付けする。
主軸装置(第3の従来技術)は、主軸と軸受とが組み込
まれたハウジング全体をカートリッジ式ハウジングと称
し、このカートリッジ式ハウジングを主軸台に取り付け
るのみで各種の工作機械に適応可能な主軸装置を提供す
るものである。工作機械の使用現場における主軸の交換
については直接的に開示されていないものの、このカー
トリッジ式ハウジングごと交換することが示唆されてい
る。特開平3−142101号公報のモータ内蔵形主軸
台(第4の従来技術)は、主軸台をメイン軸受部分とモ
ータ部分とに分割したものである。こうしてメイン軸受
部分は共通に用い、モータ部分だけを要求仕様に合った
各種サイズのものにフレキシブルに変更可能にしてい
る。
を2分割しているので、前後どちらか一方の主軸を交換
すれば良く経済的である特徴を有している。しかし前後
主軸の結合部の焼ばめをはずし、新しい主軸を焼ばめで
結合したり、主軸にしまりばめで嵌合している軸受やビ
ルトインモータのロータを着脱したりする作業は、高度
な知識と技能、専用の設備を要し、事実上工作機械の使
用現場では行えない。第2の従来技術は、第1の従来技
術に比べ主軸の交換性は向上しているが、主軸の回転精
度に直接的に影響を与える軸受の外輪をハウジングに対
して着脱するので、やはり作業に高度な知識と技能が必
要となる。そして主軸交換後には軸受の慣らし運転を
し、騒音、振動、発熱が正常か否かの確認作業を行うた
め、主軸交換に伴う工作機械の停止時間が長くなる。
するため交換費用が高くなり、不経済である。また交換
範囲が広いため、配管、配線類、カバー類などを着脱す
る手間が増え、交換時間はあまり短縮できない。第4の
従来技術は、工作機械の使用現場で、主軸台のメイン軸
受部分をモータ部分から分離し、主軸と前部軸受及び後
部軸受をそっくり交換する構成にはなっていない。特に
後部軸受は軸受ケースから分解しなければならず、主軸
の交換作業はかなり困難である。本発明は、こうした従
来の問題点を解決することを技術課題としており、主軸
装置が故障したとき、工作機械の使用現場で、主軸及び
軸受を容易に、かつ短時間で交換でき、工作機械の停止
時間を極力少なくした工作機械の主軸装置及び主軸の交
換方法を提供することを目的とする。
は、ハウジングを前部ハウジングと後部ハウジングに分
割し、前部ハウジングと前部軸受部、主軸及び後部軸受
部とを一体的に組み付けた前部ハウジングユニットを構
成し、この前部ハウジングユニットを後部ハウジングと
の間で着脱可能に締結したものである。すなわち本発明
は、ハウジングに前部軸受及び後部軸受により回転支持
された主軸を有する工作機械の主軸装置において、前記
ハウジングは前部ハウジングと後部ハウジングとに分離
可能に締結され、前記前部ハウジングに前記主軸の前部
軸受部を組み込み、前記後部ハウジングに前記主軸の後
部軸受部を支持し、前記前部ハウジングを前記後部ハウ
ジングから分離したとき、前記前部軸受部、前記主軸及
び前記後部軸受部が前記前部ハウジングと一体的に前記
後部ハウジングから分離するように構成した工作機械の
主軸装置を要旨とする。
後部軸受により回転支持され、ビルトインモータにより
回転駆動される主軸を有する工作機械の主軸装置におい
て、前部ハウジングと後部ハウジングとが分離可能に締
結された前記ハウジングの前方部を形成し、前記主軸の
前部を支持する前部軸受部を組み込んだ前部ハウジング
と、前記ハウジングの後方部を形成し、前記ビルトイン
モータのステータを組み込み、前記主軸の後部軸受部を
支持する後部ハウジングとを具備し、前記前部ハウジン
グを前記後部ハウジングから分離したとき、前記前部軸
受部、主軸、ビルトインモータのロータ及び後部軸受部
が前記前部ハウジングと一体的に取り出せる構成にした
工作機械の主軸装置を要旨とする。
動させて前記ワークを加工する工作機械において、前記
工具を把持して回転する主軸を有した主軸装置と、前記
ワークを載置するテーブルと、前記主軸装置と前記テー
ブルとを相対移動させる移動手段とを具備し、前記主軸
装置は、ハウジングが前部ハウジングと後部ハウジング
とに分離可能に締結され、前記前部ハウジングに前記主
軸の前部軸受部を組み込み、前記後部ハウジングに前記
主軸の後部軸受部を支持し、前記前部ハウジングを前記
後部ハウジングから分離したとき、前記前部軸受部、前
記主軸及び前記後部軸受部が前記前部ハウジングと一体
的に前記後部ハウジングから分離するように構成された
工作機械を要旨とする。
主軸の交換方法であって、前記工作機械のテーブル上に
主軸交換治具を取り付け、前記主軸交換治具と前記前部
ハウジングとを固定するステップと、前記前部ハウジン
グと後部ハウジングとの締結部材を外し、前記前部ハウ
ジングを前記後部ハウジングから前記主軸の軸線方向に
抜き出し、前記前部ハウジングに組み込まれた前部軸受
部、主軸及び後部軸受部を前部ハウジングユニットとし
て一体的に取り出すステップと、前記主軸交換治具に交
換する新しい前記前部ハウジングユニットを固定し、前
記新しい前部ハウジングユニットを前記後部ハウジング
内に挿入するステップと、前記新しい前部ハウジングと
前記後部ハウジングとを締結し、前記主軸交換治具を前
記前部ハウジングから取り外すステップとを含む主軸の
交換方法を要旨とする。
に集中していることに着目し、これらを前部ハウジング
と一体的に組み付けた前部ハウジングユニットとして構
成したため、この前部ハウジングユニットは後部ハウジ
ングとの締結を外すことによって容易に引き抜くことが
できる。工作機械の使用現場に互換性のある予め調整さ
れた新しい前部ハウジングユニットを用意しさえすれ
ば、その新しい前部ハウジングユニットを後部ハウジン
グに挿入し、締結部材で結合することにより短時間で交
換作業が完了できる。
の好ましい実施形態を説明する。図1は、本発明の工作
機械の主軸装置の断面図、図2は、本発明の主軸装置を
備えた工作機械の前部ハウジングユニットを抜き出した
状態を示す側面図、図3は、図2のIII −III 断面図、
図4は、本発明の主軸の交換方法のステップを示したフ
ローチャートである。
の実施形態を説明する。ベッド1に立設固定されたコラ
ム(図示せず)のY軸案内レール3に沿って主軸頭5が
上下動する。主軸頭5の内部にはビルトインモータで回
転駆動される主軸7が前部軸受9及び後部軸受11によ
って回転支持されている。主軸7の先端のテーパ孔13
には種々の工具(図示せず)が取り付けられた工具ホル
ダ15が交換可能に装着される。一方、ベッド1にはZ
軸案内レール17が取り付けられ、その上でテーブル1
9が前後動する。テーブル19上にはパレット21が着
脱可能に固定され、パレットチェンジャ(図示せず)に
よってパレット交換される。パレット21上には通常ワ
ーク(図示せず)が載置され、主軸7を回転させながら
ワークと工具とのX、Y、Z軸方向の相対移動を行わせ
てワークを加工する。95は、主軸頭5とともにY軸方
向に追従動作し、Y軸案内レール3等のY軸案内部に切
屑やクーラントが侵入しないようにするテレスコピック
カバーである。
23と後部ハウジング25とで構成され、両者はボルト
27で一体的に締結されている。前部ハウジング23内
には2個の前部軸受9が設けられ、その前部軸受9は主
軸7の前部を回転支持している。左側の前部軸受9の内
輪は、主軸7の肩に当たり、内輪用カラーを挟んで右側
の前部軸受9の内輪がナット29で主軸7に固定され
る。そして、右側の前部軸受9の外輪は前部ハウジング
23の肩に当たり、外輪用カラーを挟んで左側の前部軸
受9の外輪が軸受押え31で固定される。後部ハウジン
グ25に形成された穴35内には、軸受ケース33が嵌
合され、軸受ケース33内には2個の後部軸受11が設
けられ、その後部軸受11は主軸7の後部を回転支持し
ている。左側の後部軸受11の内輪は、主軸7の肩に当
たり、内輪用カラーを挟んで右側の後部軸受11の内輪
がナット37で主軸7に固定される。そして左側の後部
軸受11の外輪は軸受ケース33の肩に当たり、外輪カ
ラーを挟んで右側の後部軸受11の外輪は軸受押え39
で固定される。このように後部軸受部は後部ハウジング
25に支持されている。
ータのステータ41が設けられ、半径方向の微小すき間
を介して主軸7側にロータ43が設けられる。ロータ4
3は、焼ばめスリーブ45に焼ばめされ、焼ばめスリー
ブ45は主軸7に焼ばめされる。主軸7の先端のテーパ
孔13には工具ホルダ15が挿入され、工具ホルダ15
の後部に設けられたプルスタッド47がコレット49に
把持される。コレット49はドローバー51により軸線
方向に進退可能になっている。主軸7の内周面にスリー
ブ53を介して皿ばね55が多数設けられ、皿ばね55
の右側はカラーを挟んでドローバー51の後端にねじ止
めされたナット57で規制されている。皿ばね55はド
ローバー51に後方向きの弾性付勢力を付与し、コレッ
ト49が工具ホルダ15のテーパシャンクを主軸7のテ
ーパ孔13に密着させ、クランプする。
が固定され、その後部には更にシリンダ61が形成され
ている。シリンダ61内には油圧で作動するピストン6
3が設けられ、皿ばね55の力で後方向きに付勢されて
いるドローバー51の後端を前方へ押圧し、工具ホルダ
15をアンクランプすることができる。シリンダ61の
右側の圧油供給口65に圧油を供給するとピストン63
は前方へ移動し、ドローバー51を介してコレット49
を前方へ移動させる。するとコレット49の先端部はス
リーブ53の内径の大きい箇所に位置することになり、
コレット49とプルスタッド47との係合が外れ、工具
ホルダ15はアンクランプされる。
供給されるオイルエアで潤滑される。オイルエアは後部
ハウジング25に設けられたオイルエア供給口71から
供給され、後部ハウジング25及び前部ハウジング23
内に穿設されたオイルエア通路を通ってオイルエアノズ
ル69に運ばれる。後部軸受11は、供給パイプ73の
下端のノズルから供給されるオイルエアで潤滑される。
オイルエアは供給パイプ73上部からオイルエア通路7
5を通って運ばれる。供給パイプ73は軸受ケース33
及び外輪カラーを貫通しており、取付フランジ77のボ
ルト79をゆるめると、上方へ抜き取ることができる。
軸受がグリース潤滑の場合は、オイルエアの通路や供給
パイプ等は不要である。
1が複数個設けられており、加工部へ向ってクーラント
を噴出する。クーラントは後部ハウジング25に設けら
れたクーラント供給口83から供給され、後部ハウジン
グ25、前部ハウジング23及び軸受押え31内に穿設
されたクーラント通路を通ってクーラントノズル81に
運ばれる。テーパ孔13の中程にはエア通路85が開口
しており、工具交換時に圧縮空気が噴出され、テーパ孔
13のクリーニングをしている。圧縮空気は、後部ハウ
ジング25のエア供給口87から供給され、後部ハウジ
ング25、前部ハウジング23、軸受押え31及び主軸
7内に穿設されたエア通路を通ってテーパ孔13に噴出
される。
インロー91が形成されており、後部ハウジング25と
着脱可能にボルト27によって締結される。ボルト79
をゆるめ供給パイプ73を上方へ抜き取り、ボルト27
をゆるめ前部ハウジング23を前方へ引くと、前部ハウ
ジング23は、前部軸受9を介して主軸7と一体の状態
で後部ハウジング25から分離する。このとき主軸7に
はロータ43、後部軸受11を内蔵した軸受ケース33
及び工具ホルダ15、コレット49、ドローバー51、
皿ばね55等で成る主軸7の内蔵物が付属している。こ
の前部ハウジング23と一体的に取り出すことのできる
部分を前部ハウジングユニット93と称する。
受11を交換する場合、この前部ハウジングユニット9
3ごと交換する。以下に前部ハウジングユニット93の
交換方法を説明する。主軸交換治具97は、パレット2
1上に固定されたベースプレート99のZ軸方向に設け
られたレール101に沿って滑動するスライダA103
と、スライダA103のZ軸方向に設けられたレール1
05に沿って滑動するスライダB107とで成る。スラ
イダB107の立壁には前部ハウジング23の外周が貫
通できる穴が開いており、前部ハウジング23のフラン
ジ89のねじ穴109に向けて4本のボルト111をね
じ込むことによって、前部ハウジングユニット93を主
軸交換治具97に固定することができる。
た後、フランジ89の下方へ固定補助及び交換する新し
い前部ハウジングユニットを取り付ける時の位置決めの
ために左右1対でVブロック形状をしたサポートブロッ
ク113をブラケット115にねじ込まれた調整ボルト
117によって中心に向けて押し当てる。そして固定ね
じ119によってサポートブロック113をスライダB
107の立壁に固定できるようになっている。工作機械
の使用現場で前部ハウジングユニット93を交換する場
合、まずパレット21に主軸交換治具97を取り付け、
パレットチェンジャを用いてそのパレット21をテーブ
ル19上に固定する(ステップS1)。パレットチェン
ジャのない工作機械の場合は、主軸交換治具97をテー
ブル19に直接固定する。
供給パイプ73を抜き取る。X、Y、Z軸の送り動作に
より、主軸交換治具97と主軸7との位置合わせをし、
スライダB107と前部ハウジング23のフランジ89
とをボルト111を用いて固定する(ステップS2)。
サポートブロック113を左右からフランジ89の下部
に押し当て、固定ねじ119でサポートブロック113
をスライダB107に固定する。ボルト27をゆるめる
と前部ハウジング23と後部ハウジング25との締結が
解除される(ステップS3)。そしてスライダB107
を前方へ引くと前部ハウジングユニット93を後部ハウ
ジング25から抜き出せる(ステップS4)。スライダ
A103及びスライダB107を各々レール101及び
105に固定ねじ(図示せず)でロックし、パレットチ
ェンジャで前部ハウジングユニット93の載置されたパ
レット21をパレットローディングステーション(図示
せず)に載置する。そこで主軸交換治具97から前部ハ
ウジングユニット93を取り外し、交換する新しい前部
ハウジングユニットをサポートブロック113を基準に
して主軸交換治具97に固定する(ステップS5)。
られたパレット21をテーブル19上に固定する。そし
て、現在位置表示装置の値を頼りに古い前部ハウジング
ユニット93を抜き出したX、Y、Z軸位置に位置合わ
せをすることにより、ほぼ心出しができる。必要に応じ
てマイクロインジケータなどの変位計を新しい前部ハウ
ジングユニットの回転部に取り付けて、後部ハウジング
25の内径部に押し当て、周回させて正確な心出しを行
っても良い。このようにして新しい前部ハウジングユニ
ットを後部ハウジング25内に挿入し(ステップS
6)、ボルト27で新しい前部ハウジングユニットの前
部ハウジングを後部ハウジング25に締結する(ステッ
プS7)。このとき軸受ケース33の外周と後部ハウジ
ング25の穴35の内周との嵌合及びインロー91の嵌
合により、新しい前部ハウジングユニットは互換性を持
って後部ハウジング25に挿着されたことになる。そし
て供給パイプ73を元通り取り付け、主軸交換治具97
を前部ハウジングから取り外し、テーブル19上から撤
去して、主軸の交換作業は完了する。
イダB107から成る主軸交換治具97を用いて前部ハ
ウジングユニット93を手動で後部ハウジング25から
引き抜いたが、スライダB107のフランジ89を取り
付ける立壁相当部材が直接ベースプレート99に固着し
た滑動しない治具を用い、Z軸の送り動作を利用して前
部ハウジングユニット93を後部ハウジング25から引
き抜く構成にしても良い。また、立形のマシニングセン
タの主軸装置にも本発明の構成を用いることができる。
すなわちテーブル上に固定した治具に立形主軸装置の前
部ハウジングのフランジ相当部材を固定し、上下方向の
Z軸の送り動作を利用して、横形マシニングセンタと同
様に前部ハウジングユニットを後部ハウジングから抜き
出すことができる。マシニングセンタやNC工作機械に
限らず、手動で送り動作を行う汎用工作機械にも本発明
は適用できる。
は、回転する主軸とそれを支持する軸受に集中すること
に着目し、ハウジングを前部ハウジングと後部ハウジン
グとに分割し、前部ハウジングと前部軸受部、主軸及び
後部軸受部とを一体化した前部ハウジングユニットを構
成し、この前部ハウジングユニットごと前部軸受部、主
軸及び後部軸受部を交換するという思想を導入したこと
により、主軸装置が故障したとき、工作機械の使用現場
で主軸交換を短時間で行える。よって、工作機械の停止
時間が短くなり、稼働率が上がる。
必要としない。そして、機械のカバーや配線、配管など
を外す作業もほとんど必要ない。本実施形態では供給パ
イプ73の着脱作業だけであり、あとの配管の接続は、
前部ハウジング23と後部ハウジング25の締結作業に
よって自動的に配管の断続ができたり、分解しなくて良
い後部ハウジング25にのみ配線、配管をする構造がと
れる。新しい前部ハウジングユニットは、工作機械メー
カで組み立て、慣らし運転、性能検査が完了したもので
あり、交換によりその新しい前部ハウジングユニットを
組み込んだ工作機械は、慣らし運転や主軸装置の所望の
機能が働くかの確認作業がほとんど不要となり、主軸交
換に伴う作業時間の短縮に寄与している。
ジングユニットを抜き出した状態を示す側面図である。
ローチャートである。
Claims (4)
- 【請求項1】 ハウジングに前部軸受及び後部軸受によ
り回転支持された主軸を有する工作機械の主軸装置にお
いて、 前記ハウジングは前部ハウジングと後部ハウジングとに
分離可能に締結され、 前記前部ハウジングに前記主軸の前部軸受部を組み込
み、前記後部ハウジングに前記主軸の後部軸受部を支持
し、 前記前部ハウジングを前記後部ハウジングから分離した
とき、前記前部軸受部、前記主軸及び前記後部軸受部が
前記前部ハウジングと一体的に前記後部ハウジングから
分離するように構成したことを特徴とする工作機械の主
軸装置。 - 【請求項2】 ハウジングに前部軸受及び後部軸受によ
り回転支持され、ビルトインモータにより回転駆動され
る主軸を有する工作機械の主軸装置において、 前部ハウジングと後部ハウジングとが分離可能に締結さ
れた前記ハウジングの前方部を形成し、前記主軸の前部
を支持する前部軸受部を組み込んだ前部ハウジングと、 前記ハウジングの後方部を形成し、前記ビルトインモー
タのステータを組み込み、前記主軸の後部軸受部を支持
する後部ハウジングと、 を具備し、前記前部ハウジングを前記後部ハウジングか
ら分離したとき、前記前部軸受部、主軸、ビルトインモ
ータのロータ及び後部軸受部が前記前部ハウジングと一
体的に取り出せる構成にしたことを特徴とする工作機械
の主軸装置。 - 【請求項3】 工具とワークとを相対移動させて前記ワ
ークを加工する工作機械において、 前記工具を把持して回転する主軸を有した主軸装置と、 前記ワークを載置するテーブルと、 前記主軸装置と前記テーブルとを相対移動させる移動手
段と、 を具備し、 前記主軸装置は、ハウジングが前部ハウジングと後部ハ
ウジングとに分離可能に締結され、 前記前部ハウジングに前記主軸の前部軸受部を組み込
み、前記後部ハウジングに前記主軸の後部軸受部を支持
し、 前記前部ハウジングを前記後部ハウジングから分離した
とき、前記前部軸受部、前記主軸及び前記後部軸受部が
前記前部ハウジングと一体的に前記後部ハウジングから
分離するように構成されたことを特徴とする工作機械。 - 【請求項4】 請求項3に記載の前記工作機械における
主軸の交換方法であって、 前記工作機械のテーブル上に主軸交換治具を取り付け、
前記主軸交換治具と前記前部ハウジングとを固定するス
テップと、 前記前部ハウジングと後部ハウジングとの締結部材を外
し、前記前部ハウジングを前記後部ハウジングから前記
主軸の軸線方向に抜き出し、前記前部ハウジングに組み
込まれた前部軸受部、主軸及び後部軸受部を前部ハウジ
ングユニットとして一体的に取り出すステップと、 前記主軸交換治具に交換する新しい前記前部ハウジング
ユニットを固定し、前記新しい前部ハウジングユニット
を前記後部ハウジング内に挿入するステップと、 前記新しい前部ハウジングと前記後部ハウジングとを締
結し、前記主軸交換治具を前記前部ハウジングから取り
外すステップと、 を含むことを特徴とした主軸の交換方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360027A JP4179775B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 工作機械の主軸の交換方法 |
US10/470,089 US7165302B2 (en) | 2001-11-26 | 2002-09-02 | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
PCT/JP2002/008889 WO2003045622A1 (fr) | 2001-11-26 | 2002-09-02 | Dispositif de broche de machine-outil et procede de remplacement d'une broche |
EP02762966.6A EP1449612B2 (en) | 2001-11-26 | 2002-09-02 | Spindle device of machine tool and method of replacing spindle |
DE60232540T DE60232540D1 (de) | 2001-11-26 | 2002-09-02 | Spindelvorrichtung einer werkzeugmaschine und spindelaustauschverfahren |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001360027A JP4179775B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 工作機械の主軸の交換方法 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006275675A Division JP4459207B2 (ja) | 2006-10-06 | 2006-10-06 | 工作機械の主軸装置及び主軸の交換方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003159622A true JP2003159622A (ja) | 2003-06-03 |
JP4179775B2 JP4179775B2 (ja) | 2008-11-12 |
Family
ID=19170920
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001360027A Expired - Fee Related JP4179775B2 (ja) | 2001-11-26 | 2001-11-26 | 工作機械の主軸の交換方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7165302B2 (ja) |
EP (1) | EP1449612B2 (ja) |
JP (1) | JP4179775B2 (ja) |
DE (1) | DE60232540D1 (ja) |
WO (1) | WO2003045622A1 (ja) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004087353A1 (ja) | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Nsk Ltd. | 主軸装置及び主軸装置を備えた工作機械 |
JPWO2004087353A1 (ja) * | 2003-04-07 | 2006-06-29 | 日本精工株式会社 | 主軸装置及び主軸装置を備えた工作機械 |
JP2006198653A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Obara Corp | 摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置 |
JP2006263824A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-10-05 | Konica Minolta Opto Inc | スピンドル装置 |
WO2009005051A1 (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Tsudakoma Kogyo Kabushikikaisha | 工作機械用の割出装置 |
JP2009028803A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Nsk Ltd | 主軸装置 |
JP2011167775A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Nsk Ltd | 主軸装置の組み付け方法 |
CN104302443A (zh) * | 2012-04-17 | 2015-01-21 | Fcs系统股份有限公司 | 用于数控机床的电主轴 |
WO2021243908A1 (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | 泉州市海恩德机电科技发展有限公司 | 一种快速散热的切割机 |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7972096B2 (en) * | 2005-05-26 | 2011-07-05 | Makino Milling Machine Co., Ltd. | Spindle device of machine tool |
JP4846410B2 (ja) * | 2006-03-30 | 2011-12-28 | シチズンホールディングス株式会社 | 主軸頭装置及び工作機械 |
EP1902800A1 (de) * | 2006-09-20 | 2008-03-26 | Maschinenfabrik Berthold Hermle Aktiengesellschaft | Motorspindel zum Drehantrieb von Werkzeugen an einer Werkzeugmaschine |
US7462143B2 (en) * | 2006-12-14 | 2008-12-09 | Gleason Cutting Tools Corporation | Machine spindle |
WO2008078455A1 (ja) * | 2006-12-27 | 2008-07-03 | Nsk Ltd. | 主軸装置及びそれを備えた複合加工工作機械 |
JP4988427B2 (ja) * | 2007-05-10 | 2012-08-01 | スター精密株式会社 | 工作機械 |
US20110135416A1 (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-09 | Precision Drive Systems, LLC | Spindle apparatus for receiving and driving a tool holder |
CN102248186A (zh) * | 2011-07-12 | 2011-11-23 | 浙江江南数控机床有限公司 | 加工中心机用主轴 |
CN102303132A (zh) * | 2011-08-30 | 2012-01-04 | 山东宏康机械制造有限公司 | 一种铣镗床主轴箱传动系统 |
KR101416386B1 (ko) * | 2012-12-17 | 2014-07-08 | 현대자동차 주식회사 | 스핀들 지그와 이를 구비한 자동 팔레트 교환형 머시닝 센터 |
CN103286331A (zh) * | 2013-01-29 | 2013-09-11 | 安阳斯普机械有限公司 | 中孔通水套料电主轴 |
CN104400018A (zh) * | 2014-09-25 | 2015-03-11 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种车铣复合机床电主轴 |
JP6492502B2 (ja) * | 2014-10-03 | 2019-04-03 | 株式会社ジェイテクト | 工作機械の主軸装置 |
CN106475730A (zh) * | 2015-08-28 | 2017-03-08 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种轧机机架辊支撑面在线加工方法 |
CN105215383A (zh) * | 2015-10-26 | 2016-01-06 | 太仓金凡机械制造有限公司 | 一种机床主轴箱 |
JP7234136B2 (ja) * | 2017-12-22 | 2023-03-07 | シチズン時計株式会社 | 工具保持装置及び工作機械 |
DE102018006155A1 (de) * | 2018-08-03 | 2020-02-06 | Franz Kessler Gmbh | Motorspindel für eine Maschine, insbesondere für eine Werkzeugmaschine, mit vorgespannter Lageranordnung und Verfahren zum Montieren einer derartigen Motorspindel |
JP2022131340A (ja) * | 2021-02-26 | 2022-09-07 | Dgshape株式会社 | スピンドルおよびそれを備えた切削加工装置 |
CN113070697A (zh) * | 2021-04-19 | 2021-07-06 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种五轴双摆头和机床 |
CN113857505B (zh) * | 2021-09-27 | 2022-07-05 | 山东农业工程学院 | 一种打刀缸内置大扭矩高转速主轴单元结构 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4167218A (en) * | 1977-02-28 | 1979-09-11 | Kabushiki Kaisha Meidensha | Machine tool arrangement |
DE3274074D1 (en) * | 1982-01-08 | 1986-12-11 | Fanuc Ltd | A spindle head unit |
JPS58118865U (ja) † | 1982-02-05 | 1983-08-13 | 株式会社安川電機 | 高速スピンドルモ−タ |
JPS6296120A (ja) | 1985-10-22 | 1987-05-02 | Toyota Motor Corp | 車輌用車高調整式ロ−ル制御装置 |
JP2555322B2 (ja) | 1986-07-18 | 1996-11-20 | 日立超エル・エス・アイ・エンジニアリング株式会社 | ダイナミツク型ram |
US4944638A (en) * | 1988-05-31 | 1990-07-31 | Brohammer Lawrence F | Removable spindle for drill heads |
JPH0215902A (ja) * | 1988-07-04 | 1990-01-19 | Matsuura Kikai Seisakusho:Kk | 工作機械のスピンドル装置 |
JPH03103102A (ja) | 1989-09-14 | 1991-04-30 | Fuji Robin Ind Ltd | 噴気型土壌改良機用噴気ノズル装置の昇降制御装置 |
JP2824983B2 (ja) | 1989-10-27 | 1998-11-18 | ヤマザキマザック株式会社 | 工作機械の主軸構造 |
JPH03103102U (ja) * | 1990-02-09 | 1991-10-25 | ||
JPH0457608A (ja) * | 1990-06-28 | 1992-02-25 | Makino Milling Mach Co Ltd | 工作機械の主軸装置 |
DE4122545A1 (de) | 1991-07-08 | 1993-01-14 | Gildemeister Ag | Werkstueckspindel einer drehmaschine |
JPH07112303A (ja) * | 1993-10-15 | 1995-05-02 | Honda Motor Co Ltd | ビルトインモータスピンドル装置 |
JPH0822481A (ja) | 1994-07-06 | 1996-01-23 | Hitachi Ltd | 配線径路修正支援装置 |
DE19532976A1 (de) * | 1995-09-07 | 1997-03-13 | Huber Gerhard Dr Ing | Antrieb von Motorspindeln für Werkzeugmaschinen |
JPH1199403A (ja) † | 1997-09-26 | 1999-04-13 | Toyoda Mach Works Ltd | 主軸装置 |
JP2000061705A (ja) * | 1998-08-18 | 2000-02-29 | Nachi Fujikoshi Corp | 工作機械の主軸装置 |
GB2348385B (en) * | 1998-11-24 | 2002-12-24 | Honda Motor Co Ltd | Machining centre, contouring process and tool supporting mechanism, tool changer, curvic coupling device, and pallet changer in machine tool. |
US6095729A (en) * | 1998-12-09 | 2000-08-01 | General Electric Company | Spindle extension for milling machine |
JP2000263364A (ja) † | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Niigata Eng Co Ltd | 主軸装置 |
ES2266144T3 (es) * | 2001-04-25 | 2007-03-01 | Tornos S.A. | Estructura de motohusillo. |
-
2001
- 2001-11-26 JP JP2001360027A patent/JP4179775B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-02 WO PCT/JP2002/008889 patent/WO2003045622A1/ja active Application Filing
- 2002-09-02 EP EP02762966.6A patent/EP1449612B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-09-02 US US10/470,089 patent/US7165302B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-09-02 DE DE60232540T patent/DE60232540D1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7690873B2 (en) | 2003-03-31 | 2010-04-06 | Nsk Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
US7311482B2 (en) | 2003-03-31 | 2007-12-25 | Nsk Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
US8052362B2 (en) | 2003-03-31 | 2011-11-08 | Nsk, Ltd. | Main shaft device and machine tool with the same |
WO2004087353A1 (ja) | 2003-03-31 | 2004-10-14 | Nsk Ltd. | 主軸装置及び主軸装置を備えた工作機械 |
JPWO2004087353A1 (ja) * | 2003-04-07 | 2006-06-29 | 日本精工株式会社 | 主軸装置及び主軸装置を備えた工作機械 |
JP2006198653A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Obara Corp | 摩擦撹拌接合用接合ツ―ルの係脱装置 |
JP2006263824A (ja) * | 2005-02-23 | 2006-10-05 | Konica Minolta Opto Inc | スピンドル装置 |
JP2009012102A (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-22 | Tsudakoma Corp | 工作機械用の割出装置 |
WO2009005051A1 (ja) * | 2007-07-03 | 2009-01-08 | Tsudakoma Kogyo Kabushikikaisha | 工作機械用の割出装置 |
US8579560B2 (en) | 2007-07-03 | 2013-11-12 | Tsudakoma Kogyo Kabushiki Kaisha | Index device for machine tool |
JP2009028803A (ja) * | 2007-07-24 | 2009-02-12 | Nsk Ltd | 主軸装置 |
JP2011167775A (ja) * | 2010-02-16 | 2011-09-01 | Nsk Ltd | 主軸装置の組み付け方法 |
CN104302443A (zh) * | 2012-04-17 | 2015-01-21 | Fcs系统股份有限公司 | 用于数控机床的电主轴 |
WO2021243908A1 (zh) * | 2020-06-05 | 2021-12-09 | 泉州市海恩德机电科技发展有限公司 | 一种快速散热的切割机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE60232540D1 (de) | 2009-07-16 |
WO2003045622A1 (fr) | 2003-06-05 |
EP1449612A4 (en) | 2007-04-11 |
EP1449612A1 (en) | 2004-08-25 |
US20040074074A1 (en) | 2004-04-22 |
EP1449612B2 (en) | 2017-03-15 |
EP1449612B1 (en) | 2009-06-03 |
US7165302B2 (en) | 2007-01-23 |
JP4179775B2 (ja) | 2008-11-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2003159622A (ja) | 工作機械の主軸装置及び主軸の交換方法 | |
US7972096B2 (en) | Spindle device of machine tool | |
US8052362B2 (en) | Main shaft device and machine tool with the same | |
JP5329288B2 (ja) | 工作機械の切屑排出装置 | |
JP5371394B2 (ja) | チルト装置 | |
JP4459207B2 (ja) | 工作機械の主軸装置及び主軸の交換方法 | |
JP6770625B1 (ja) | 工具クランプ装置および工作機械 | |
KR101726400B1 (ko) | 유압을 이용한 익스텐드 헤드 자동 교환장치 | |
JP2007245344A (ja) | 主軸装置 | |
JP4480444B2 (ja) | 工作機械の主軸装置 | |
KR100665206B1 (ko) | 공작기계용 헤드 | |
CN214290977U (zh) | 一种细微深孔加工设备 | |
WO2021167287A1 (ko) | 공작기계의 롱보링바 장치 | |
WO2021084885A1 (ja) | 刃物台および工作機械 | |
JP2011051064A (ja) | 工作機械 | |
KR100672098B1 (ko) | 공작기계의 주축 유니트 | |
CN218613463U (zh) | 一种具有清理废削功能的超长轴加工自定位夹具 | |
CN116352508B (zh) | 卧式数控钻铣床 | |
KR20100099880A (ko) | 씨엔씨 선반용 가공공구대의 자동 교환장치 | |
KR20240073195A (ko) | 내경 테이퍼부가 결합되는 방식의 공작기계용 스핀들의 구조 | |
JPH0720237U (ja) | 主軸スルークーラント方式の交換ヘッド | |
EP0879672B1 (en) | Coupling of the spindle of the headstock to the rotor in a lathe | |
JPWO2004087353A1 (ja) | 主軸装置及び主軸装置を備えた工作機械 | |
JP2006068847A (ja) | 研削盤 | |
JPH04193442A (ja) | 工作機械 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060523 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060720 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060808 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061006 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20061016 |
|
A912 | Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20061117 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080421 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080826 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4179775 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110905 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120905 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130905 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |