JP2525071Y2 - Rotary headstock for machine tools - Google Patents
Rotary headstock for machine toolsInfo
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- JP2525071Y2 JP2525071Y2 JP1991015409U JP1540991U JP2525071Y2 JP 2525071 Y2 JP2525071 Y2 JP 2525071Y2 JP 1991015409 U JP1991015409 U JP 1991015409U JP 1540991 U JP1540991 U JP 1540991U JP 2525071 Y2 JP2525071 Y2 JP 2525071Y2
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- Japan
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- housing
- rotating shaft
- ball bearing
- supported
- diameter
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- Constituent Portions Of Griding Lathes, Driving, Sensing And Control (AREA)
Description
【産業上の利用分野】この考案は、高速内面研削用主軸
などの工作機械の回転軸を軸支する回転軸台に関するも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rotary headstock that supports a rotary shaft of a machine tool such as a main spindle for high-speed internal grinding.
【従来の技術】従来、前記のような工作機械の回転軸台
として、ハウジング内にビルトインモータを設け、この
モータのロータに回転軸の中央部を嵌合固定し、この回
転軸のロータから突出した前記両端部を前記ハウジング
にボールベアリングによってそれぞれ支持したものがあ
った。また、前記ボールベアリングとして、ボールに作
用する遠心力によって生ずるベアリングの発熱を防止す
るために、軽いセラミックボールを使用したものがあっ
た。2. Description of the Related Art Conventionally, a built-in motor is provided in a housing as a rotating headstock of a machine tool as described above, and the center of the rotating shaft is fitted and fixed to the rotor of the motor, and the rotating shaft projects from the rotor. In some cases, the two end portions are supported on the housing by ball bearings. Further, as the ball bearing, there has been one using a light ceramic ball in order to prevent heat generation of the bearing caused by centrifugal force acting on the ball.
【考案が解決しようとする課題】従来の工作機械の回転
軸台において、前述のようにセラミックボールを使用し
たベアリングによって回転軸の両端部をハウジングに支
持すると、セラミックは鋼に比べて振動の減衰が小さい
ため、回転軸の振動が大きくなるという問題点があっ
た。この考案は、前述した問題点を解決して、回転軸の
振動を小さくでき、また回転軸が高速回転しても、ベア
リング部の発熱による焼付きなどの不具合を防止でき
る、高速内面研削用主軸などの工作機械の回転軸台を提
供することを目的とするものである。In a rotating headstock of a conventional machine tool, when both ends of a rotating shaft are supported on a housing by bearings using ceramic balls as described above, the vibration of the ceramic is attenuated as compared with steel. Has a problem that the vibration of the rotating shaft increases. This invention solves the above-mentioned problems, reduces the vibration of the rotating shaft, and even if the rotating shaft rotates at high speed, can prevent problems such as seizure due to heat generation of the bearing part. It is an object of the present invention to provide a rotary headstock for a machine tool such as the above.
【課題を解決するための手段】この考案は、前述した工
作機械の回転軸台において、回転軸の両端部のうち、一
方を小径,他方を大径とし、大径側の端部をセラミック
ボールベアリングによってハウジングに支持し、小径側
の端部を鋼系ボールベアリングによってハウジングに支
持したものである。According to the present invention, in the above-mentioned rotary headstock of a machine tool, one of the two ends of the rotary shaft has a small diameter, the other has a large diameter, and the large-diameter end has a ceramic ball. The bearing is supported on the housing by a bearing, and the end on the small diameter side is supported on the housing by a steel ball bearing.
【作用】この考案による工作機械の回転軸台は、回転軸
の大径側の端部をセラミックボールベアリングによって
ハウジングに支持したので、回転軸が高速回転してもそ
の大径側の端部を支持する前記ベアリング部には発熱が
生じにくい。また、鋼系(SUJ)ボールベアリング
は、セラミックボールベアリングに比べ、同じ型番のも
のでは振動の減衰比が20〜30%程度大きいので、回
転軸の小径側の端部を前記鋼系ボールベアリングによっ
てハウジングに支持したことによって、回転軸の両端部
をセラミックボールベアリングによってハウジングに支
持させた従来の回転軸台に比べて、回転軸の振動を小さ
くできる。そして、鋼系ボールベアリングは、回転軸の
小径側の端部のみをハウジングに支持しており、鋼系ボ
ールベアリングの内径が回転軸の大径側の端部よりも小
さく、回転軸が高速回転しても鋼系ボールベアリングに
作用する遠心力が小さいので、鋼系ボールベアリング部
が焼付きにくい。In the rotary headstock of the machine tool according to the present invention, the large-diameter end of the rotary shaft is supported by the housing by the ceramic ball bearing. Therefore, even if the rotary shaft rotates at high speed, the large-diameter end is maintained. Heat is less likely to be generated in the supporting bearing portion. Further, since the steel (SUJ) ball bearing has the same vibration damping ratio as that of the ceramic ball bearing by about 20 to 30% in the same model number, the end of the small diameter side of the rotating shaft is formed by the steel ball bearing. By supporting the rotary shaft on the housing, vibration of the rotary shaft can be reduced as compared with a conventional rotary headstock in which both ends of the rotary shaft are supported on the housing by ceramic ball bearings. In the steel ball bearing, only the small-diameter end of the rotating shaft is supported by the housing. The inner diameter of the steel ball bearing is smaller than the large-diameter end of the rotating shaft, and the rotating shaft rotates at high speed. However, since the centrifugal force acting on the steel ball bearing is small, the steel ball bearing portion is hardly seized.
【実施例】以下、この考案を高速内面研削機に適用した
一実施例につき、図1を参照して説明する。図1におい
て、1は回転軸台のハウジングであり、このハウジング
1は、ほぼ筒状のハウジング本体2と、この本体2の前
側部2aに固定した前カバー3と、ハウジング本体2の
後側部2bに固定してハウジング1の後端面を塞ぐ後カ
バー4とを主要部材として構成してある。前記ハウジン
グ本体2の軸方向中央部2c内にはブッシュ7を介して
ビルトインモータ5のステータ5aを嵌合固定させ、こ
のステータ5aに回転自在に嵌合させたロータ5bに回
転軸6の中央部6aが嵌合固定してある。回転軸6はロ
ータ5b前方に突出する大径側の前端部6bを有し、こ
の前端部6bには砥石8のホルダ9を着脱可能に支持し
てある。なお、砥石8はハウジング1の前カバー3の軸
方向前方に配置してある。前カバー3は筒状部3aをハ
ウジング本体2の小径の前側部2a内に嵌合固定し、回
転軸6の大径側の前端部6bをアンギュラ型のセラミッ
クボールベアリング10,10によって前記筒状部3a
に支持している。なお、セラミックボールベアリング1
0,10は、軸方向に相互間隔を設けて位置決めしてあ
る。また、前カバー3の前端部と回転軸6の前端部6b
との間には非接触式のシール機構11を介在させてあ
る。砥石8にかかる研削抵抗を受けるために、回転軸6
の前端部6bならびにセラミックボール10,10を大
径にして軸受剛性を高めている。前記ハウジング本体2
の後側部2b内周面に押え筒12を嵌合固定し、押え筒
12の前端をブッシュ7を介してハウジング本体2の小
径の前側部2a後端の段2dに支持し、押え筒12の後
端を後カバー4の前端に支持して、押え筒12を軸方向
に位置決めさせてある。前記押え筒12内には多数の鋼
球13を介して締付け筒14が回転軸6の軸線方向に移
動できるように支持されている。前記回転軸6はビルト
インモータ5のロータ5b後方に遠心力を小さくするた
めに小径側の後端部6cを有し、この後端部6cは、ア
ンギュラ型の鋼系(SUJ)ボールベアリング15,1
5によって前記押え筒12,鋼球13および締付け筒1
4を介してハウジング本体2の後側部2bに支持させて
ある。なお、鋼系ボールベアリング15,15は、軸方
向に相互間隔を設けて、内輪を回転軸6の後端部6c
に、外輪を締付け筒14にそれぞれ軸方向に位置決めし
てある。また、押え筒12の後端部の円周方向複数箇所
に孔12aを設け、これらの孔12aに嵌められたばね
16を締付け筒14の後端部外周側に突出したフランジ
14aに当接させることによって、締付け筒14を押え
筒12の軸方向後方に附勢している。そして、この附勢
によって鋼系ボールベアリング15,15にプリロード
をかけている。また、ハウジング1内に入口17aおよ
び出口17bが後カバー4後端に開口する流体通路17
を形成し、前記入口17aから冷却液を供給し、ブッシ
ュ7の外周面に設けた螺旋溝とハウジング本体2の中央
部2c内周面との間の冷却部17cを経て噴射し、出口
17bから排出する構成にしてある。前述した実施例に
よる回転軸台は、セラミックボールベアリング10,1
0および鋼系ボールベアリング15,15にそれぞれプ
リロードをかけた状態で、ビルトインモータ5を駆動し
て回転軸6を回転させ、回転軸6と共に回転する砥石8
によって工作物の孔などの凹部の内面研削を行うもので
ある。なお、この考案は、高速内面研削用主軸の回転軸
台に限られることなく、その他の工作機械の回転軸台に
も広く適用できる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to a high-speed internal grinding machine will be described below with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a housing for a rotary headstock. The housing 1 includes a substantially cylindrical housing main body 2, a front cover 3 fixed to a front side 2a of the main body 2, and a rear side of the housing main body 2. The rear cover 4 fixed to the housing 2b and closing the rear end face of the housing 1 is configured as a main member. The stator 5a of the built-in motor 5 is fitted and fixed in the axial center portion 2c of the housing body 2 via the bush 7, and the center portion of the rotating shaft 6 is fitted to the rotor 5b rotatably fitted to the stator 5a. 6a is fitted and fixed. The rotating shaft 6 has a large diameter front end 6b protruding forward of the rotor 5b, and a holder 9 of a grindstone 8 is detachably supported on the front end 6b. Note that the grindstone 8 is disposed axially forward of the front cover 3 of the housing 1. The front cover 3 has a cylindrical portion 3a fitted and fixed in a small-diameter front side portion 2a of the housing body 2, and a large-diameter front end portion 6b of the rotary shaft 6 is fixed to the cylindrical portion by angular ceramic ball bearings 10,10. Part 3a
I support it. The ceramic ball bearing 1
Positions 0 and 10 are spaced from each other in the axial direction. Also, the front end of the front cover 3 and the front end 6b of the rotary shaft 6
And a non-contact type sealing mechanism 11 is interposed between them. In order to receive the grinding resistance applied to the grinding wheel 8, the rotating shaft 6
The diameter of the front end 6b and the ceramic balls 10, 10 is increased to increase the bearing rigidity. The housing body 2
The holding cylinder 12 is fitted and fixed to the inner peripheral surface of the rear side 2b, and the front end of the holding cylinder 12 is supported on the step 2d at the rear end of the small-diameter front side 2a of the housing body 2 via the bush 7, and the holding cylinder 12 The rear end is supported by the front end of the rear cover 4, and the presser cylinder 12 is positioned in the axial direction. A clamping cylinder 14 is supported in the holding cylinder 12 via a number of steel balls 13 so as to be movable in the axial direction of the rotating shaft 6. The rotary shaft 6 has a rear end 6c on the small diameter side in order to reduce the centrifugal force behind the rotor 5b of the built-in motor 5, and the rear end 6c is provided with an angular steel type (SUJ) ball bearing 15, 1
5, the holding cylinder 12, the steel ball 13 and the tightening cylinder 1
4 is supported on the rear side 2b of the housing main body 2. The steel ball bearings 15, 15 are provided with an interval between each other in the axial direction, and the inner ring is connected to the rear end 6c of the rotating shaft 6.
In addition, the outer ring is axially positioned on the tightening cylinder 14 respectively. Holes 12a are provided at a plurality of positions in the circumferential direction at the rear end of the holding cylinder 12, and a spring 16 fitted into these holes 12a is brought into contact with a flange 14a protruding toward the outer peripheral side of the rear end of the tightening cylinder 14. As a result, the tightening cylinder 14 is urged rearward in the axial direction of the holding cylinder 12. The preload is applied to the steel ball bearings 15 by this bias. In addition, an inlet 17a and an outlet 17b are formed in the housing 1 so that the fluid passage 17 is opened at the rear end of the rear cover 4.
The cooling liquid is supplied from the inlet 17a, and is injected through a cooling portion 17c between a spiral groove provided on the outer peripheral surface of the bush 7 and the inner peripheral surface of the central portion 2c of the housing body 2, and is discharged from the outlet 17b. It is configured to discharge. The rotating headstock according to the above-described embodiment includes ceramic ball bearings 10 and 1.
In a state where the preload is applied to the steel ball bearings 15 and 15, the built-in motor 5 is driven to rotate the rotating shaft 6, and the grinding wheel 8 rotates together with the rotating shaft 6.
The inner surface of a concave portion such as a hole of a workpiece is ground by using this method. In addition, this invention is not limited to the rotating headstock of the spindle for high-speed internal grinding, but can be widely applied to the rotating headstock of other machine tools.
【考案の効果】以上説明したように、この考案は、回転
軸の両端部をボールベアリングを介してハウジングに回
転可能に支持させた工作機械の回転軸台において、前記
回転軸の両端部のうち、一方を小径,他方を大径とし、
大径側の端部をセラミックボールベアリングによって前
記ハウジングに支持させ、小径側の端部を鋼系ボールベ
アリングによってハウジングに支持させたこので、次の
効果が得られる。すなわち、この考案による工作機械の
回転軸台は、回転軸の大径側の端部をセラミックボール
ベアリングによってハウジングに支持したので、回転軸
が高速回転しても、セラミックボールが軽いため、その
大径側の端部を支持する前期ベアリング部には発熱が生
じにくい。また、鋼系(SUJ)ボールベアリングは、
セラミックボールベアリングに比べ、同じ型番のもので
は振動の減衰比が20〜30%程度大きいので、回転軸
の小径側の端部を前記鋼系ボールベアリングによってハ
ウジングに支持したことによって、回転軸の両端部をセ
ラミックボールベアリングによってハウジングに支持さ
せた従来の回転軸台に比べて、回転軸の振動を小さくで
きる。そして、鋼系ボールベアリングは、回転軸の小径
側の端部のみをハウジングに支持しており、鋼系ボール
ベアリングの内径が回転軸の大径側の端部よりも小さく
回転軸が高速回転しても鋼系ボールベアリングに作用す
る遠心力が小さいので、鋼系ボールベアリング部が焼付
きにくい。従って、この考案は、回転軸の振動を小さく
でき、また回転軸が高速回転しても、ベアリング部の発
熱による焼付きなどの不具合を防止できる。As described above, the present invention is directed to a rotating shaft stand of a machine tool in which both ends of a rotating shaft are rotatably supported by a housing via ball bearings. , One with a small diameter, the other with a large diameter,
The large-diameter end is supported by the housing by the ceramic ball bearing, and the small-diameter end is supported by the housing by the steel ball bearing. The following effects are obtained. That is, in the rotary headstock of the machine tool according to the present invention, the large diameter end of the rotary shaft is supported by the housing by the ceramic ball bearing. Therefore, even if the rotary shaft rotates at a high speed, the ceramic ball is light. Heat generation is less likely to occur in the bearing portion supporting the radial end. In addition, steel (SUJ) ball bearings
Since the vibration damping ratio of the same model number is larger than that of the ceramic ball bearing by about 20 to 30%, both ends of the rotating shaft are supported by supporting the small diameter end of the rotating shaft to the housing by the steel ball bearing. The vibration of the rotary shaft can be reduced as compared with a conventional rotary headstock whose part is supported by a housing by a ceramic ball bearing. The steel ball bearing supports only the small-diameter end of the rotating shaft in the housing. The inner diameter of the steel ball bearing is smaller than the large-diameter end of the rotating shaft, and the rotating shaft rotates at high speed. However, since the centrifugal force acting on the steel ball bearing is small, the steel ball bearing is hardly seized. Therefore, according to the present invention, the vibration of the rotating shaft can be reduced, and even if the rotating shaft rotates at high speed, problems such as seizure due to heat generation of the bearing portion can be prevented.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】この考案の一実施例による工作機械の回転軸台
を示した一部切欠き縦断面図である。FIG. 1 is a partially cutaway longitudinal sectional view showing a rotary headstock of a machine tool according to an embodiment of the present invention.
1 ハウジング 5 ビルトインモータ 6 回転軸 6a 中央部 6b 大径側の前端部 6c 小径側の後端部 10 セラミックボールベアリング 15 鋼系ボールベアリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 5 Built-in motor 6 Rotation shaft 6a Central part 6b Large diameter front end 6c Small diameter rear end 10 Ceramic ball bearing 15 Steel ball bearing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭62−138505(JP,U) 実開 昭60−103725(JP,U) 特公 昭52−38280(JP,B2) ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References Japanese Utility Model Sho 62-138505 (JP, U) Japanese Utility Model Sho 60-103725 (JP, U) Japanese Patent Publication No. 52-38280 (JP, B2)
Claims (1)
してハウジングに回転可能に支持させた工作機械の回転
軸台において、前記回転軸の両端部のうち、一方を小
径,他方を大径とし、大径側の端部をセラミックボール
ベアリングによって前記ハウジングに支持させ、小径側
の端部を鋼系ボールベアリングによってハウジングに支
持させたことを特徴とする工作機械の回転軸台。1. A rotating shaft base of a machine tool having both ends of a rotating shaft rotatably supported by a housing via ball bearings, wherein one of both ends of the rotating shaft has a small diameter and the other has a large diameter. A rotary headstock for a machine tool, wherein a large-diameter end is supported by the housing by a ceramic ball bearing and a small-diameter end is supported by the housing by a steel ball bearing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991015409U JP2525071Y2 (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Rotary headstock for machine tools |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1991015409U JP2525071Y2 (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Rotary headstock for machine tools |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04112703U JPH04112703U (en) | 1992-09-30 |
JP2525071Y2 true JP2525071Y2 (en) | 1997-02-05 |
Family
ID=31902617
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1991015409U Expired - Lifetime JP2525071Y2 (en) | 1991-03-15 | 1991-03-15 | Rotary headstock for machine tools |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2525071Y2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3123602U (en) * | 2006-05-11 | 2006-07-20 | 理想科学工業株式会社 | Stencil printing machine |
-
1991
- 1991-03-15 JP JP1991015409U patent/JP2525071Y2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH04112703U (en) | 1992-09-30 |
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