JP3596161B2 - Spindle device - Google Patents

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draw bar
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工作機械等のスピンドル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
マシニングセンタ(MC)などの工作機械用のスピンドル装置では、図5に示すように、スピンドル軸1の前端に工具取付け用のテーパ孔2を形成し、該テーパ孔2に工具ホルダ3のテーパシャンク部4を嵌合することにより所定の工具を装着するようにしている。
【0003】
スピンドル軸1の軸心部には、工具ホルダ3のプルスタッド5を引き込んで該工具ホルダ3をスピンドル軸1に固定する工具ホルダ保持部6を先端に有するドローバー7が内挿されている。このドローバー7には、皿ばね8が外挿されてスピンドル軸1に設けた軸孔1Aに収納装着されている。また、工具ホルダ3を外すために、ドローバー7の後端に対し図示しない油圧シリンダなどを用いて軸方向荷重を負荷して皿ばね8を圧縮させる構造になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近時、スピンドル装置は急激に高速化される傾向にあり、上述したように工具装着時に多数の皿ばね8の弾性力を用いてドローバー7を引き込む方式では、高速回転すると皿ばね8の影響を受けて装置の振動が大きくなるという問題がある。しかも、皿ばね8に撓みを持たせるためにはスピンドル軸1の軸孔内周面及びドローバー外周面との間にある程度のすき間が必要であるから、振動を抑制すべくバランスを修正するにも限界がある。
【0005】
本発明はかかる不都合を解消するためになされたものであり、ドローバーの固有振動数を容易に高めることができるようにして高速回転に対応できるスピンドル装置を低コストで提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、請求項1に係るスピンドル装置は、軸端に工具ホルダ取付用のテーパ孔を有し、軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたスピンドル軸と、工具ホルダのプルスタッドに係合する工具ホルダ保持部を先端に有すると共にドローバー駆動端を後端に有し、前記スピンドル軸内に前記テーパ孔に連通して形成された軸孔に軸方向に移動可能に内挿されたドローバーと、前記軸孔内でドローバーに外挿されて該ドローバーを後方に付勢する多数の皿ばねと、前記ドローバー駆動端に連結されて前記ドローバーを前記皿ばねの付勢力に抗して前方に移動させる駆動手段とを備えたスピンドル装置において、皿ばねより先端側のドローバーに先端部が後端部より小径に形成されたスリーブを外嵌し、該スリーブの先端面を前記軸孔の段差部に当接させて前記皿ばねによる軸方向の荷重を支持すると共に、前記スリーブの後端部によって前記ドローバーを支持するようにしたことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るスピンドル装置を説明するための説明的断面図である。なお、この実施の形態では、従来例と重複する部分に同一符号を付してその説明を省略する。
【0009】
このスピンドル装置は、皿ばね8より先端側のドローバー7に支持部材としての二個のスリーブ9a,9bが軸方向に互いに離間して外挿され、各スリーブ9a,9bの外周面と軸孔内周面との径方向のすき間が小さくされている。これにより、ドローバー7の固有振動数、ひいてはスピンドル軸全体の固有振動数を高めて高速回転に対応できるようにしている。なお、図において符号9cは先端側のスリーブ9aを軸孔1A内に係止する止め輪である。
【0010】
次に、本発明の第2の実施の形態に係るスピンドル装置を説明する。図2は該スピンドル装置を説明するための説明的断面図である。このスピンドル装置は、スピンドル軸が長尺なタイプのものに適したもので、軸孔の深い位置にすき間を小さくするための加工(例えば深穴の研削加工等のように同軸度,寸法公差を管理して行う加工)を不要にしたものである。
【0011】
まず、構成を説明すると、スピンドル装置のスピンドル軸10は、ハウジング11内に挿通配置されて、その前端部(左端部)が複数個(図では2個)の玉軸受12に、後端部(右端部)が一個のころ軸受13によって回転自在に水平支承されている。ハウジング11は、円筒状の外筒14と、該外筒14の前端面に固定された前蓋15と、該外筒14の後端面に固定された後蓋16とを備える。外筒14の軸方向の略中央部外周部にはスピンドル装置を工作機械のスピンドル取付け機台等に取り付けるための取付け用フランジ17が形成されている。
【0012】
スピンドル軸10の前端部を支承する二個の玉軸受12の互いに隣り合う外輪12a間には、外間座18が介在されている。また、前端部の前側の玉軸受12の外輪12aは前蓋15によって押さえられ、前端部の後側の玉軸受12の外輪12aは外筒14の内周部に形成された段差部19によって受け止められており、これにより、各外輪12aが外筒14の内周部に固定配置されている。各玉軸受12の互いに隣り合う内輪12b間には、内間座20が介在されている。また、前端部の後側の玉軸受12の内輪12bはスピンドル軸10の段差部21に受け止められ、前端側の玉軸受12の内輪12bはスピンドル軸10の外周部に外嵌された内輪押え具22によって押さえられており、これにより、各内輪12bがスピンドル軸10の外周部に固定配置されている。
【0013】
一方、スピンドル軸10の後端部を支承するころ軸受13の外輪13aは前側面が後蓋16の段差部23によって受け止められると共に、後側面が外輪押え具24によって押さえられており、これにより、外輪13aが後蓋16の内周面に固定されている。ころ軸受け13の内輪13bは前側面がスピンドル軸10に外嵌固定されたリング状部材25に受け止められると共に、後側面がリング状の内輪押さえ蓋26によって押さえられており、これにより、内輪13bがスピンドル軸10の外周面に固定されている。
【0014】
スピンドル軸10の中央部外周面には、ビルトインモータMのロータ27が締まりばめで固定されている。ロータ27に周面対向させて同軸に配設されたステータ28は外筒14の内周面にステータスリーブ29を介して固定されている。
【0015】
スピンドル軸10には、前端面から後端側に向けて次第に縮径する工具取付け用のテーパ孔30と、このテーパ孔30の奥からスピンドル軸10の後端に抜ける軸孔31とがスピンドル軸10の軸心に沿って形成されている。
【0016】
テーパ孔30には、工具(図示せず。)を保持する工具ホルダ32のテーパシャンク部33が嵌合されている。
また、テーパシャンク部33の先端には小径の頸部34aと大径の頭部34bとからなるプルスタッド34が取り付けられており、該プルスタッド34は軸孔31内に軸方向に移動自在に内挿されたスリーブ35にボール36を介して着脱自在に把持されている。ここで、スリーブ35及びボール36は本発明の工具ホルダ保持部を構成する。
【0017】
ボール36は、周方向に複数個配置されて径方向外方に退避可能にスリーブ35に保持されている。スリーブ35の後端には、該スリーブ35を軸方向に進退駆動させるための駆動用のドローバー37が連結されている。ドローバー37は軸孔31内を通ってスピンドル軸10の後端から突出しており、該突出端がドローバー駆動端37aとされている。ドローバー駆動端37aには駆動手段としての図示しないピストンが連結されている。
【0018】
そして、ピストンの駆動を解除すると、ドローバー37が軸孔31に設けられた皿ばね収納孔部38内で該ドローバー37に外挿された多数の皿ばね39の付勢力によって後退し、スリーブ35も後退する。このとき、ボール36はテーパ孔30に隣接する軸孔31の比較的大径のスペース31aから後端側の小径スペース31bに移動しつつ軸孔31の内周面に押されてスリーブ35の内周面から径方向内方に突出し、これにより、ボール36がプルスタッド34の頭部34bを把持して工具ホルダ32ひいては工具が取り付けられる。
【0019】
また、ピストンを駆動させると、ドローバー37が皿ばね39の付勢力に抗して前進してスリーブ35が前進する。このとき、ボール36は軸孔31に設けられた小径スペース31bから大径スペース31aに移動しつつ径方向外方に退避してスリーブ35の内径面から引っ込み、これにより、ボール36によるプルスタッド頭部34bの把持が解除されて工具ホルダ32ひいては工具の取り外しが可能になる。尚、図において符号40はスピンドル軸10の後端部から軸孔31に内挿されて皿ばね39を押さえる押さえリング、41は押さえリング40をスピンドル軸10に固定するための止めナットである。
【0020】
また、皿ばね39より先端側のドローバー37には、スリーブ42が外嵌されている。スリーブ42は先端部43が後端部44より小径に形成されており、該先端部43は皿ばね収納孔部38より小径の小径孔部45に内挿されてその先端面が段差部46に当接して皿ばね39による軸方向の荷重を支持するようになっている。一方、スリーブ42の後端部44は皿ばね収納孔部38に位置してその外周面と皿ばね収納孔部38の内周面との間の径方向のすき間ができるだけ小さくされており、これによりドローバー37を支持するようにされている。そして、かかる支持及び上述した軸方向の支持によりドローバー37ひいてはスピンドル軸10全体の固有振動数を高め、これにより、スピンドル軸10の高速回転に対応できるようにしている。
【0021】
また、工具ホルダ32のテーパシャンク部33をスピンドル軸10のテーパ孔30に嵌合装着するには、ピストンを駆動状態としてドローバー37を皿ばね39の付勢力に抗して前進させ、これによりスリーブ35を前進させてボール36を径方向外方に退避させておく。そして、この状態で、ATCによって運ばれてくる工具ホルダ32のテーパシャンク部33をスピンドル軸10のテーパ孔30に挿入する。
【0022】
次いで、工具ホルダ32をさらに押し込んでテーパシャンク部33をテーパ孔30に嵌合させ、テーパシャンク部33先端のプルスタッド34をスリーブ35内に挿入する。そして、この状態でピストンの駆動を解除すると、ドローバー37が軸孔31内で皿ばね39の付勢力によって後退してスリーブ35が後退すると共に、ボール36が軸孔31の大径スペース31aから後端側の小径スペース31bに移動しつつ軸孔31の内周面に押されてスリーブ35の内周面から径方向内方に突出し、これにより、ボール36がプルスタッド34の頭部34bを把持して工具ホルダ32ひいては工具が装着される。装着された際には、ドローバー37は皿ばね39によって後端側に付勢されるため、工具ホルダ32が後方に引っ張られ、これにより、テーパシャンク部33の外周面とテーパ孔30の内周面とが互いに押圧接触して密着する。
【0023】
このように、この実施の形態においては、軸孔31の浅い位置には径方向のすき間を小さくしてドローバー37を支持する部分を設け、軸孔31の深い位置には皿ばね39による軸方向の荷重を支持する部分を設けてドローバー37の固有振動数を高めるようにしているので、軸孔の深い位置に径方向のすき間を小さくするための困難な加工を行う必要がなくなり、この結果、容易にドローバーの固有振動数を高めることが可能になって高速回転に対応できるスピンドル装置を低コストで提供することができる。
【0024】
図3に本発明の第3の実施の形態を示す。なお、図2の実施の形態と重複する部分には同一符号を付してその説明を省略する。この実施の形態は、皿ばね39の枚数が図2の実施の形態より多い場合の例であり、このような場合は多数の皿ばね39の間に一又は二以上の薄肉のスリーブ50(図では二個)を介在させて該スリーブ50の外周面と皿ばね収納孔部38の内周面との間の径方向のすき間を小さくしてドローバー37を多点で支持するようにすればよい。
【0025】
【実施例】
図4は図2に示したスピンドル装置を長尺にしたタイプのものであり、長尺である点を除いて構造的には図2と全く同一のものである。これに対し、図5はスリーブ42を備えていない従来のスピンドル装置であり、スリーブ42及び該スリーブ42の先端部43が内挿される小径孔部45を備えていない点を除いて構造的には図4と全く同一のものである。
【0026】
図4及び図5の各スピンドル装置のドローバーの固有振動数を計算したところ図4のスピンドル装置のドローバー固有振動数計算値は654.316Hz、図5の従来のスピンドル装置のドローバー固有振動数計算値は231.150Hzであった。
【0027】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、容易にドローバーの固有振動数を高めることが可能になって高速回転に対応できるスピンドル装置を低コストで提供することができるという効果が得られる。
【0028】
また、ドローバーの固有振動数を高めるに際して、軸孔の深い位置に径方向のすき間を小さくするための困難な加工を行う必要がないため、スピンドル軸が長尺なタイプのものにおいても容易にドローバーの固有振動数を高めることが可能になって高速回転に対応できるスピンドル装置を低コストで提供することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態に係るスピンドル装置を説明するための説明的断面図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態に係るスピンドル装置を説明するための説明的断面図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態に係るスピンドル装置を説明するための説明的断面図である。
【図4】従来例との比較に用いたスピンドル装置の断面図である。
【図5】従来のスピンドル装置を説明するための説明的断面図である。
【符号の説明】
1…スピンドル軸
1A…軸孔
2…テーパ孔
3…工具ホルダ
4…テーパシャンク部
5…プルスタッド
6…工具ホルダ保持部
7…ドローバー
8…皿ばね
9a,9b…スリーブ(支持部材)
10…スピンドル軸
11…ハウジング
12,13…軸受
30…テーパ孔
31…軸孔
32…工具ホルダ
34…プルスタッド
35…スリーブ(工具ホルダ保持部)
36…ボール(工具ホルダ保持部)
37a…ドローバー駆動端
37…ドローバー
39…皿ばね
42…スリーブ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a spindle device for a machine tool or the like.
[0002]
[Prior art]
In a spindle device for a machine tool such as a machining center (MC), as shown in FIG. 5, a tapered hole 2 for mounting a tool is formed at a front end of a spindle shaft 1, and a tapered shank portion of a tool holder 3 is formed in the tapered hole 2. 4 is fitted so that a predetermined tool is mounted.
[0003]
A draw bar 7 having a tool holder holding portion 6 at its tip for pulling in the pull stud 5 of the tool holder 3 and fixing the tool holder 3 to the spindle shaft 1 is inserted into the shaft center portion of the spindle shaft 1. A disc spring 8 is externally inserted into the draw bar 7 and housed in a shaft hole 1A provided in the spindle shaft 1. Further, in order to remove the tool holder 3, an axial load is applied to the rear end of the draw bar 7 using a hydraulic cylinder or the like (not shown) to compress the disc spring 8.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, recently, the spindle device tends to rapidly increase in speed, and as described above, in the system in which the draw bar 7 is pulled in by using the elastic force of a large number of disc springs 8 when a tool is mounted, the disc spring 8 is rotated at a high speed. There is a problem that the vibration of the device is increased due to the influence. Moreover, in order to make the disc spring 8 bend, a certain clearance is required between the inner peripheral surface of the shaft hole of the spindle shaft 1 and the outer peripheral surface of the draw bar. There is a limit.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such a disadvantage, and an object of the present invention is to provide a low-cost spindle device that can easily increase the natural frequency of a drawbar and can cope with high-speed rotation.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve this object, a spindle device according to claim 1 has a taper hole at a shaft end for attaching a tool holder, and a spindle shaft rotatably supported by a housing via a bearing; A tool holder holding portion for engaging with the pull stud is provided at the front end, and a draw bar driving end is provided at the rear end, and is axially movable in an axial hole formed in the spindle shaft so as to communicate with the tapered hole. An inserted draw bar, a number of disc springs that are inserted into the draw bar inside the shaft hole and urge the draw bar rearward, and are connected to the draw bar driving end to resist the urging force of the disc spring. in the spindle device provided with a driving means for moving forward, and fitted around the sleeve formed smaller in diameter than the rear end tip drawbar tip from disc spring side of the sleeve above To support the load in the axial direction by the disc spring by the surface is brought into contact with the stepped portion of the shaft hole, characterized by being adapted to support the drawbar by a rear end of the sleeve.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory sectional view for explaining a spindle device according to a first embodiment of the present invention . In this embodiment, the same reference numerals are given to the same parts as those in the conventional example, and the description is omitted.
[0009]
In this spindle device, two sleeves 9a and 9b as support members are externally inserted into a draw bar 7 on the tip side of a disc spring 8 while being spaced apart from each other in the axial direction, and the outer peripheral surfaces of the respective sleeves 9a and 9b and the inside of a shaft hole. The radial clearance with the peripheral surface is reduced. As a result, the natural frequency of the drawbar 7 and, consequently, the natural frequency of the entire spindle shaft are increased so as to be able to cope with high-speed rotation. In the drawing, reference numeral 9c denotes a retaining ring for locking the sleeve 9a on the distal end side in the shaft hole 1A.
[0010]
Next, a spindle device according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 2 is an explanatory sectional view for explaining the spindle device. This spindle device is suitable for a type with a long spindle shaft, and is used to reduce the gap at a deep position in the shaft hole (for example, to reduce the coaxiality and dimensional tolerance as in the case of grinding a deep hole). This eliminates the need for processing performed by management.
[0011]
First, the configuration will be described. The spindle shaft 10 of the spindle device is inserted through a housing 11 and has a front end (left end) having a plurality of (two in the figure) ball bearings 12 and a rear end ( The right end is rotatably supported horizontally by a single roller bearing 13. The housing 11 includes a cylindrical outer cylinder 14, a front lid 15 fixed to a front end face of the outer cylinder 14, and a rear lid 16 fixed to a rear end face of the outer cylinder 14. A mounting flange 17 for mounting the spindle device to a spindle mounting machine base of a machine tool or the like is formed at a substantially central outer peripheral portion of the outer cylinder 14 in the axial direction.
[0012]
An outer spacer 18 is interposed between two adjacent outer rings 12a of the two ball bearings 12 that support the front end of the spindle shaft 10. The outer race 12a of the front ball bearing 12 at the front end is pressed by the front lid 15, and the outer race 12a of the rear ball bearing 12 at the front end is received by the step 19 formed on the inner periphery of the outer cylinder 14. As a result, each outer ring 12a is fixedly disposed on the inner peripheral portion of the outer cylinder 14. An inner spacer 20 is interposed between the adjacent inner rings 12b of each ball bearing 12. The inner ring 12b of the ball bearing 12 on the rear side of the front end portion is received by the step portion 21 of the spindle shaft 10, and the inner ring 12b of the ball bearing 12 on the front end side is an inner ring presser fitted to the outer peripheral portion of the spindle shaft 10. The inner ring 12b is fixedly arranged on the outer peripheral portion of the spindle shaft 10.
[0013]
On the other hand, the outer ring 13a of the roller bearing 13 that supports the rear end of the spindle shaft 10 has its front side face received by the stepped portion 23 of the rear lid 16 and its rear side face is pressed by the outer ring presser 24. The outer ring 13a is fixed to the inner peripheral surface of the rear lid 16. The inner ring 13b of the roller bearing 13 has its front side face received by a ring-shaped member 25 externally fitted and fixed to the spindle shaft 10, and its rear side face is pressed by a ring-shaped inner ring pressing lid 26. It is fixed to the outer peripheral surface of the spindle shaft 10.
[0014]
The rotor 27 of the built-in motor M is fixed to the outer peripheral surface of the central portion of the spindle shaft 10 by interference fit. A stator 28, which is coaxially arranged so as to face the rotor 27 circumferentially, is fixed to the inner circumferential surface of the outer cylinder 14 via a stator sleeve 29.
[0015]
The spindle shaft 10 has a taper hole 30 for mounting a tool whose diameter gradually decreases from the front end face toward the rear end side, and a shaft hole 31 that passes through the tapered hole 30 to the rear end of the spindle shaft 10. It is formed along the axis of ten.
[0016]
A taper shank 33 of a tool holder 32 for holding a tool (not shown) is fitted in the tapered hole 30.
A pull stud 34 having a small-diameter neck 34a and a large-diameter head 34b is attached to the tip of the tapered shank 33, and the pull stud 34 is axially movable in the shaft hole 31. It is removably gripped by an inserted sleeve 35 via a ball 36. Here, the sleeve 35 and the ball 36 constitute a tool holder holding portion of the present invention.
[0017]
A plurality of balls 36 are arranged in the circumferential direction and held by the sleeve 35 so as to be able to retreat radially outward. A drive draw bar 37 for driving the sleeve 35 to move in the axial direction is connected to the rear end of the sleeve 35. The draw bar 37 protrudes from the rear end of the spindle shaft 10 through the inside of the shaft hole 31, and the protruding end is a draw bar drive end 37a. A piston (not shown) as driving means is connected to the draw bar driving end 37a.
[0018]
When the drive of the piston is released, the draw bar 37 is retracted by the urging force of a large number of disc springs 39 externally inserted into the draw bar 37 in the disc spring storage hole 38 provided in the shaft hole 31, and the sleeve 35 is also moved. fall back. At this time, the ball 36 is pushed by the inner peripheral surface of the shaft hole 31 while moving from the relatively large-diameter space 31a of the shaft hole 31 adjacent to the tapered hole 30 to the small-diameter space 31b on the rear end side, so that the ball 35 The ball 36 protrudes radially inward from the peripheral surface, whereby the ball 36 grips the head 34b of the pull stud 34, and the tool holder 32 and thus the tool are attached.
[0019]
When the piston is driven, the draw bar 37 moves forward against the urging force of the disc spring 39, and the sleeve 35 moves forward. At this time, the ball 36 moves from the small-diameter space 31b provided in the shaft hole 31 to the large-diameter space 31a and retreats radially outward and retracts from the inner diameter surface of the sleeve 35. The grip of the portion 34b is released, and the tool holder 32 and thus the tool can be removed. In the figure, reference numeral 40 denotes a holding ring inserted from the rear end of the spindle shaft 10 into the shaft hole 31 to hold the disc spring 39, and 41 denotes a set nut for fixing the holding ring 40 to the spindle shaft 10.
[0020]
Further, a sleeve 42 is externally fitted to the draw bar 37 on the tip side of the disc spring 39. The distal end 43 of the sleeve 42 is formed smaller in diameter than the rear end 44, and the distal end 43 is inserted into a small-diameter hole 45 smaller in diameter than the disc spring storage hole 38, and the distal end surface thereof is formed in a step 46. The abutment supports the load in the axial direction by the disc spring 39. On the other hand, the rear end 44 of the sleeve 42 is located in the disc spring receiving hole 38 so that a radial gap between the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the disc spring receiving hole 38 is made as small as possible. Support the drawbar 37. The support and the above-described support in the axial direction increase the natural frequency of the drawbar 37 and thus the entire spindle shaft 10, thereby enabling the spindle shaft 10 to cope with high-speed rotation.
[0021]
Further, in order to fit the taper shank portion 33 of the tool holder 32 into the taper hole 30 of the spindle shaft 10, the piston is driven and the draw bar 37 is moved forward against the urging force of the disc spring 39, whereby the sleeve is moved. 35 is advanced to retract the ball 36 radially outward. Then, in this state, the taper shank portion 33 of the tool holder 32 carried by the ATC is inserted into the taper hole 30 of the spindle shaft 10.
[0022]
Next, the tool holder 32 is further pushed in so that the tapered shank 33 is fitted into the tapered hole 30, and the pull stud 34 at the tip of the tapered shank 33 is inserted into the sleeve 35. When the driving of the piston is released in this state, the draw bar 37 is retracted in the shaft hole 31 by the urging force of the disc spring 39, the sleeve 35 is retracted, and the ball 36 is moved backward from the large-diameter space 31a of the shaft hole 31. While moving to the small-diameter space 31b on the end side, it is pushed by the inner peripheral surface of the shaft hole 31 and protrudes radially inward from the inner peripheral surface of the sleeve 35, whereby the ball 36 grips the head 34b of the pull stud 34. Then, the tool holder 32 and thus the tool are mounted. When the drawbar 37 is mounted, the drawbar 37 is urged to the rear end side by the disc spring 39, so that the tool holder 32 is pulled rearward, whereby the outer peripheral surface of the taper shank portion 33 and the inner peripheral surface of the taper hole 30 are formed. The surfaces come into close contact with each other by pressing.
[0023]
As described above, in this embodiment, a portion for reducing the radial gap and supporting the draw bar 37 is provided at the shallow position of the shaft hole 31, and the portion of the shaft hole 31 formed by the disc spring 39 is provided at the deep position. Is provided so as to increase the natural frequency of the draw bar 37, so that it is not necessary to perform a difficult process for reducing the radial gap at a deep position of the shaft hole. As a result, It is possible to easily increase the natural frequency of the drawbar and to provide a spindle device capable of coping with high-speed rotation at low cost.
[0024]
FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention . The same parts as those in the embodiment of FIG. 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment is an example in the case where the number of disc springs 39 is larger than that of the embodiment of FIG. 2. In such a case, one or more thin sleeves 50 (see FIG. In this case, two drawers are interposed to reduce the radial gap between the outer peripheral surface of the sleeve 50 and the inner peripheral surface of the disc spring storage hole 38 so as to support the drawbar 37 at multiple points. .
[0025]
【Example】
FIG. 4 shows a type in which the spindle device shown in FIG. 2 is elongated, and is structurally exactly the same as FIG. 2 except that it is elongated. On the other hand, FIG. 5 shows a conventional spindle device without the sleeve 42, and is structurally similar except that it does not have the sleeve 42 and the small-diameter hole portion 45 into which the distal end 43 of the sleeve 42 is inserted. This is exactly the same as FIG.
[0026]
4 and drawbar natural frequency calculated values in Figure 4 of the spindles device where the natural frequencies were calculated drawbar of each spindle device of Figure 5 654.316Hz, drawbar natural frequency calculations in the conventional spindle device of FIG. 5 The value was 231.150 Hz.
[0027]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the present invention , it is possible to easily increase the natural frequency of the drawbar and to provide a spindle device capable of coping with high-speed rotation at a low cost. Can be
[0028]
In addition, when raising the natural frequency of the drawbar, it is not necessary to perform difficult processing to reduce the radial gap at the deep position of the shaft hole, so it is easy to use the drawbar even when the spindle shaft is long. This makes it possible to provide a spindle device capable of coping with high-speed rotation at a low cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory sectional view illustrating a spindle device according to a first embodiment of the present invention .
FIG. 2 is an explanatory cross-sectional view for explaining a spindle device according to a second embodiment of the present invention .
FIG. 3 is an explanatory sectional view for explaining a spindle device according to a third embodiment of the present invention .
FIG. 4 is a sectional view of a spindle device used for comparison with a conventional example.
FIG. 5 is an explanatory sectional view for explaining a conventional spindle device.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Spindle shaft 1A ... Shaft hole 2 ... Taper hole 3 ... Tool holder 4 ... Taper shank part 5 ... Pull stud 6 ... Tool holder holding part 7 ... Drawbar 8 ... Disc springs 9a and 9b ... Sleeve (support member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Spindle shaft 11 ... Housing 12, 13 ... Bearing 30 ... Tapered hole 31 ... Shaft hole 32 ... Tool holder 34 ... Pull stud 35 ... Sleeve (tool holder holding part)
36 Ball (tool holder holding part)
37a: Drawbar drive end 37: Drawbar 39: Disc spring 42: Sleeve

Claims (1)

軸端に工具ホルダ取付用のテーパ孔を有し、軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたスピンドル軸と、工具ホルダのプルスタッドに係合する工具ホルダ保持部を先端に有すると共にドローバー駆動端を後端に有し、前記スピンドル軸内に前記テーパ孔に連通して形成された軸孔に軸方向に移動可能に内挿されたドローバーと、前記軸孔内でドローバーに外挿されて該ドローバーを後方に付勢する多数の皿ばねと、前記ドローバー駆動端に連結されて前記ドローバーを前記皿ばねの付勢力に抗して前方に移動させる駆動手段とを備えたスピンドル装置において、
皿ばねより先端側のドローバーに先端部が後端部より小径に形成されたスリーブを外嵌し、該スリーブの先端面を前記軸孔の段差部に当接させて前記皿ばねによる軸方向の荷重を支持すると共に、前記スリーブの後端部によって前記ドローバーを支持するようにしたことを特徴とするスピンドル装置。
A spindle shaft having a tapered hole at the shaft end for mounting a tool holder, rotatably supported by a housing via a bearing, and a tool holder holding portion that engages with a pull stud of a tool holder at a tip and draw bar drive A drawbar having an end at a rear end, a drawbar inserted movably in the axial direction in a shaft hole formed in the spindle shaft so as to communicate with the tapered hole, and a drawbar inserted in the shaft hole in the shaft hole. A spindle device comprising: a plurality of disc springs for urging the draw bar rearward; and drive means connected to the draw bar drive end to move the draw bar forward against the urging force of the disc spring.
A sleeve whose distal end is formed smaller in diameter than the rear end is externally fitted to the draw bar on the distal end side of the disc spring, and the distal end surface of the sleeve is brought into contact with the stepped portion of the shaft hole, so that the axial direction by the disc spring is A spindle device for supporting a load and supporting the drawbar by a rear end of the sleeve.
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