JPH0569203A - スピンドル装置 - Google Patents
スピンドル装置Info
- Publication number
- JPH0569203A JPH0569203A JP22715491A JP22715491A JPH0569203A JP H0569203 A JPH0569203 A JP H0569203A JP 22715491 A JP22715491 A JP 22715491A JP 22715491 A JP22715491 A JP 22715491A JP H0569203 A JPH0569203 A JP H0569203A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- tool holding
- tool
- bearing
- diameter
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【目的】工具を取付けるスピンドルの高速回転を可能に
すると共に、従来から使用している大形の工具も使用で
きるようにしたスピンドル装置を提供する。 【構成】小径の軸部30bの一端に大径の工具保持部3
0aを形成したスピンドル30と、前記軸部30bに装
着され、スピンドル30を支持するベアリング18,2
1と、前記工具保持部30aの外周に対向するように配
置された空気軸受15とを設けた。
すると共に、従来から使用している大形の工具も使用で
きるようにしたスピンドル装置を提供する。 【構成】小径の軸部30bの一端に大径の工具保持部3
0aを形成したスピンドル30と、前記軸部30bに装
着され、スピンドル30を支持するベアリング18,2
1と、前記工具保持部30aの外周に対向するように配
置された空気軸受15とを設けた。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械などに使用さ
れるスピンドル装置に係り、特に、スピンドルを高速回
転させるのに好適なスピンドル装置に関するものであ
る。
れるスピンドル装置に係り、特に、スピンドルを高速回
転させるのに好適なスピンドル装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】機械装置の構造材や部品として、アルミ
ニウムやセラミックスを使用するものが増えてきてい
る。そして、アルミニウムやセラミックスを高能率で加
工することが要求されている。このため、アルミニウム
やセラミックスを加工する工作機械のスピンドルには毎
分数万回転の高速回転が要求されている。
ニウムやセラミックスを使用するものが増えてきてい
る。そして、アルミニウムやセラミックスを高能率で加
工することが要求されている。このため、アルミニウム
やセラミックスを加工する工作機械のスピンドルには毎
分数万回転の高速回転が要求されている。
【0003】主軸を高速回転させる場合、一般に図3に
示すように、ビルドイン型のスピンドル装置が使用され
ている。同図において、1はハウジング。2はスピンド
ルで、転がり軸受3を介して、ハウジング1に回転可能
に支持されている。4はロータで、スピンドル2に固定
されている。5はステータで、ロータ4と対向するよう
に、ハウジング1に固定されている。そして、ハウジン
グ1には、転がり軸受3に直接潤滑油を供給するように
潤滑油の供給穴6が形成されている。
示すように、ビルドイン型のスピンドル装置が使用され
ている。同図において、1はハウジング。2はスピンド
ルで、転がり軸受3を介して、ハウジング1に回転可能
に支持されている。4はロータで、スピンドル2に固定
されている。5はステータで、ロータ4と対向するよう
に、ハウジング1に固定されている。そして、ハウジン
グ1には、転がり軸受3に直接潤滑油を供給するように
潤滑油の供給穴6が形成されている。
【0004】このような構成で、転がり軸受3に潤滑油
を供給しながら、スピンドル2を高速回転させている。
この時、潤滑油の供給量が少ないと、転がり軸受3が焼
き付きを起こす。また、潤滑油の供給量が多いと、供給
された油が転がり軸受3の回転によって攪拌され、発熱
して軸受部の温度上昇につながる。
を供給しながら、スピンドル2を高速回転させている。
この時、潤滑油の供給量が少ないと、転がり軸受3が焼
き付きを起こす。また、潤滑油の供給量が多いと、供給
された油が転がり軸受3の回転によって攪拌され、発熱
して軸受部の温度上昇につながる。
【0005】転がり軸受3の速度特性を示す指標とし
て、許容回転数dmn値(d・軸受内径mm、n・軸の
毎分回転数、dm・軸受の内径と外形の平均値mm)が
ある。このdmn値を一定に保ち、スピンドルの回転数
を上げるには、スピンドルの軸径を小さくすることが必
要になる。
て、許容回転数dmn値(d・軸受内径mm、n・軸の
毎分回転数、dm・軸受の内径と外形の平均値mm)が
ある。このdmn値を一定に保ち、スピンドルの回転数
を上げるには、スピンドルの軸径を小さくすることが必
要になる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって、高速回転
を要求される場合、スピンドルの軸径を小さくしなけれ
ばならない。このため、スピンドルに取付けられる工具
の大きさも制限を受けることになり、作業効率を低下さ
せる原因になっている。
を要求される場合、スピンドルの軸径を小さくしなけれ
ばならない。このため、スピンドルに取付けられる工具
の大きさも制限を受けることになり、作業効率を低下さ
せる原因になっている。
【0007】本発明の目的は、上記の事情に鑑み、工具
を取付けるスピンドルの高速回転を可能にすると共に、
従来から使用している大形の工具も使用できるようにし
たスピンドル装置を提供することにある。
を取付けるスピンドルの高速回転を可能にすると共に、
従来から使用している大形の工具も使用できるようにし
たスピンドル装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、小径の軸部の一端に大径の工具
保持部を形成したスピンドルと、前記小径の軸部に装着
され、スピンドルを支持する転がり軸受と、前記大径の
工具保持部の外周に対向するように配置された静圧軸受
とを設けた。
め、本発明においては、小径の軸部の一端に大径の工具
保持部を形成したスピンドルと、前記小径の軸部に装着
され、スピンドルを支持する転がり軸受と、前記大径の
工具保持部の外周に対向するように配置された静圧軸受
とを設けた。
【0009】
【作用】スピンドルの軸部を小径にすることで、それを
支持する転がり軸受の速度特性を示すdmn値を上げる
ことなく主軸の高速回転を可能とし、大径の工具保持部
の外周に静圧軸受を配置することにより、スピンドルの
軸端(工具保持部)の剛性(静剛性、動剛性)を向上さ
せ、大径の工具の使用を可能にしている。
支持する転がり軸受の速度特性を示すdmn値を上げる
ことなく主軸の高速回転を可能とし、大径の工具保持部
の外周に静圧軸受を配置することにより、スピンドルの
軸端(工具保持部)の剛性(静剛性、動剛性)を向上さ
せ、大径の工具の使用を可能にしている。
【0010】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図1に基づいて
説明する。同図において、10はハウジング。11はス
リーブで、ハウジング10に固定されている。このスリ
ーブ11には、熱交換用の流体を流動させる溝12と、
圧縮空気の供給口13と、圧力流体の供給口14が形成
されている。15は空気軸受で、スリーブ11に固定さ
れている。この空気軸受15には、前記圧縮空気の供給
口13と連通するエアーノズル16が形成されている。
17は予圧スリーブで、スリーブ11に固定されてい
る。18はベアリングで、潤滑油の供給路(図示せず)
が形成された外輪間座19と、内輪間座20とともにス
リーブ11に支持されている。21はベアリングで、潤
滑油の供給路(図示せず)が形成された外輪間座22
と、内輪間座23とともに予圧スリーブ17に支持され
ている。24は予圧調整用の外輪間座で、外輪間座19
と22の間に位置するように配置され、供給口14から
供給されある圧力流体の圧力を受ける。25、26はベ
アリングカバーで、それぞれスリーブ11に固定されて
いる。27は潤滑油の排出口で、ベアリングカバー25
とハウジング10を貫通するように形成され、図示しな
い供給経路からベアリング18、21に供給された潤滑
油を排出する。28はステータで、ハウジング10に固
定されている。29は冷却水の供給口で、ハウジング1
0に形成されている。
説明する。同図において、10はハウジング。11はス
リーブで、ハウジング10に固定されている。このスリ
ーブ11には、熱交換用の流体を流動させる溝12と、
圧縮空気の供給口13と、圧力流体の供給口14が形成
されている。15は空気軸受で、スリーブ11に固定さ
れている。この空気軸受15には、前記圧縮空気の供給
口13と連通するエアーノズル16が形成されている。
17は予圧スリーブで、スリーブ11に固定されてい
る。18はベアリングで、潤滑油の供給路(図示せず)
が形成された外輪間座19と、内輪間座20とともにス
リーブ11に支持されている。21はベアリングで、潤
滑油の供給路(図示せず)が形成された外輪間座22
と、内輪間座23とともに予圧スリーブ17に支持され
ている。24は予圧調整用の外輪間座で、外輪間座19
と22の間に位置するように配置され、供給口14から
供給されある圧力流体の圧力を受ける。25、26はベ
アリングカバーで、それぞれスリーブ11に固定されて
いる。27は潤滑油の排出口で、ベアリングカバー25
とハウジング10を貫通するように形成され、図示しな
い供給経路からベアリング18、21に供給された潤滑
油を排出する。28はステータで、ハウジング10に固
定されている。29は冷却水の供給口で、ハウジング1
0に形成されている。
【0011】30はスピンドルで、大径の工具保持部3
0aと小径の軸部30bが形成されている。このスピン
ドル30は、軸部30bがベアリング18、21に支持
され、工具保持部30aが空気軸受15に回転可能に嵌
合している。31はナットで、スピンドル30の小径部
30bに螺合し、ベアリング18、21の内輪をスピン
ドル30に固定している。32はロータで、スピンドル
30の軸部30bに、ステータ28と対向するように固
定されている。そして、ステータ28とロータ31でス
ピンドル30の駆動用のモータを構成している。なお、
スピンドル30の軸心には、工具を着脱するためのドロ
ーバーが組み込まれるが、図示を省略してある。
0aと小径の軸部30bが形成されている。このスピン
ドル30は、軸部30bがベアリング18、21に支持
され、工具保持部30aが空気軸受15に回転可能に嵌
合している。31はナットで、スピンドル30の小径部
30bに螺合し、ベアリング18、21の内輪をスピン
ドル30に固定している。32はロータで、スピンドル
30の軸部30bに、ステータ28と対向するように固
定されている。そして、ステータ28とロータ31でス
ピンドル30の駆動用のモータを構成している。なお、
スピンドル30の軸心には、工具を着脱するためのドロ
ーバーが組み込まれるが、図示を省略してある。
【0012】33は工具。34はテーパシャンクで、工
具33を固定している。35はプルスタッドで、テーパ
シャンク34に固定されている。
具33を固定している。35はプルスタッドで、テーパ
シャンク34に固定されている。
【0013】このような構成で、供給口29から冷却水
を供給して、ステータ28を冷却する。供給口14から
圧力流体を供給して、外輪間座24を弾性変形させ、ベ
アリング18、21の予圧を調整する。そして、ベアリ
ング18、21に潤滑油を供給すると共に、供給口13
から圧縮空気を供給する。この状態で、スピンドル30
の工具保持部31aに工具33を取付けた後、モータを
作動させてスピンドル30を回転させ、加工を行う。
を供給して、ステータ28を冷却する。供給口14から
圧力流体を供給して、外輪間座24を弾性変形させ、ベ
アリング18、21の予圧を調整する。そして、ベアリ
ング18、21に潤滑油を供給すると共に、供給口13
から圧縮空気を供給する。この状態で、スピンドル30
の工具保持部31aに工具33を取付けた後、モータを
作動させてスピンドル30を回転させ、加工を行う。
【0014】この時、加工によってスピンドル30に加
わるスラスト方向の負荷とラジアル方向の負荷は、主に
ベアリング18、21で支持され、スピンドル30の工
具保持部30aに加わる振動は、主に空気軸受15によ
って支持される。したがって、スピンドル30の剛性を
向上させることができるので、スピンドル30の軸部3
0bの径を小さくすることができ、ベアリング18、2
1のdmn値を低くして、スピンドル30の高速回転を
可能にすることができる。一方、スピンドル30の工具
保持部30aを大きくすることができるので、スピンド
ル30に取付ける工具33の大きさの制約を減らし、加
工に適した工具33を使用することにより、作業効率を
向上させることができる。
わるスラスト方向の負荷とラジアル方向の負荷は、主に
ベアリング18、21で支持され、スピンドル30の工
具保持部30aに加わる振動は、主に空気軸受15によ
って支持される。したがって、スピンドル30の剛性を
向上させることができるので、スピンドル30の軸部3
0bの径を小さくすることができ、ベアリング18、2
1のdmn値を低くして、スピンドル30の高速回転を
可能にすることができる。一方、スピンドル30の工具
保持部30aを大きくすることができるので、スピンド
ル30に取付ける工具33の大きさの制約を減らし、加
工に適した工具33を使用することにより、作業効率を
向上させることができる。
【0015】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、小径
の軸部の一端に大径の工具保持部を形成したスピンドル
と、前記小径の軸部に装着され、スピンドルを支持する
転がり軸受と、前記工具保持部の外周に対向するように
配置された静圧軸受とを設けたので、スピンドルを高速
回転させることができ、しかも作業効率を向上させるこ
とができる。
の軸部の一端に大径の工具保持部を形成したスピンドル
と、前記小径の軸部に装着され、スピンドルを支持する
転がり軸受と、前記工具保持部の外周に対向するように
配置された静圧軸受とを設けたので、スピンドルを高速
回転させることができ、しかも作業効率を向上させるこ
とができる。
【図1】本発明におけるスピンドル装置の要部を示す側
面断面図。
面断面図。
【図2】従来のスピンドル装置の要部を示す側面断面
図。
図。
15・・空気軸受、18、21・・ベアリング、30・
・スピンドル、30a・・工具保持部、30b・・軸
部、
・スピンドル、30a・・工具保持部、30b・・軸
部、
Claims (1)
- 【請求項1】スピンドルを高速回転可能に支持するスピ
ンドル装置であって、小径の軸部の一端に大径の工具保
持部を形成したスピンドルと、前記小径の軸部に装着さ
れ、スピンドルを支持する転がり軸受と、前記大径の工
具保持部の外周に対向するように配置された静圧軸受と
を設けたことを特徴とするスピンドル装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22715491A JPH0569203A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | スピンドル装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP22715491A JPH0569203A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | スピンドル装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0569203A true JPH0569203A (ja) | 1993-03-23 |
Family
ID=16856344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP22715491A Withdrawn JPH0569203A (ja) | 1991-09-06 | 1991-09-06 | スピンドル装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0569203A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013067011A (ja) * | 2013-01-25 | 2013-04-18 | Nsk Ltd | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
JP2014050958A (ja) * | 2013-11-15 | 2014-03-20 | Nsk Ltd | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
JP2015223656A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | ファナック株式会社 | 工具把持機構 |
-
1991
- 1991-09-06 JP JP22715491A patent/JPH0569203A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013067011A (ja) * | 2013-01-25 | 2013-04-18 | Nsk Ltd | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
JP2014050958A (ja) * | 2013-11-15 | 2014-03-20 | Nsk Ltd | 主軸装置及びそれを備えた工作機械 |
JP2015223656A (ja) * | 2014-05-27 | 2015-12-14 | ファナック株式会社 | 工具把持機構 |
US9849551B2 (en) | 2014-05-27 | 2017-12-26 | Fanuc Corporation | Tool gripping mechanism |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |