JPH0572309U

JPH0572309U - 主軸テーパ穴の硬化処理構造

Info

Publication number: JPH0572309U
Application number: JP2249992U
Authority: JP
Inventors: 邦久阪井
Original assignee: MITSUISEIKI KOGYO KABUSHIKI KAISHA
Current assignee: MITSUISEIKI KOGYO KABUSHIKI KAISHA
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1993-10-05

Abstract

(57)【要約】【目的】主軸テーパ穴の傷防止を図ると共に品質の安
定化を図る。【構成】主軸テーパ穴にセラミック溶射層を形成す
る。また、主軸を低膨脹材で形成する。【効果】打痕，傷の防止が図れると共に、耐摩耗性の
向上、コストダウンが図れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械の主軸のようにツールホルダの挿着される主軸テーパ穴の硬化処理構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、工作機械の主軸のテーパ穴内には各種工具が挿着され、かつ自動工具交換により挿脱される。そのため、主軸のテーパ穴および工具のツールホルダは硬化処理され、耐摩耗性を向上すると共に、打痕等の発生を防止する。従来一般に採用されている硬化処理としては主軸のテーパ穴の表面を窒化処理すると共に、ツールホルダ側は滲炭焼入，高周波焼入等により硬化するものが上げられる。また、主軸テーパ穴の表面処理に関する公知技術として、例えば、特開平３−３７０７号公報が上げられる。該公報に開示される主軸テーパ面の表面処理方法は、まず、窒化鋼からなるからなる主軸の全体を窒化処理した後、テーパ穴の内面のみを研削しショット処理をする。次に、テーパ穴を硬質クロムメッキし該メッキ層を仕上研削してテーパ穴を所定寸法に仕上げるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

テーパ穴を窒化処理し、ツールホルダを滲炭焼入，高周波焼入等により硬度上げしたものでは、ツールホルダ側に生じた打痕や付着した切粉によりテーパ穴に傷が生ずる場合が多い。特に、自動工具交換により工具を着脱する工作機械においてはツールホルダ側に打痕が生ずる頻度が高く、かつ切粉も付着し易い。テーパ穴に傷が生ずるとその手直しが簡単に出来ず、主軸等を取り外して再加工しなければならない問題点が生ずる。一方、特開平３−３７０７号公報の表面処理方法の場合には硬質クロムメッキのテーパ穴と滲炭焼入等によるツールホルダとの組合わせになるが、両者の硬度差が余りなく、かつクロム層の層厚を厚くすることが出来ないため、テーパ穴側に傷が発生する場合が依然として生じ易い。また、以上の従来技術の場合には、主軸の材質として窒化鋼や合金鋼が使用されるため、主軸自体の材料費が高価になると共に、熱膨脹率を低減することが出来ない問題点もある。

【０００４】本考案は、以上の問題点を解決するもので、テーパ穴に打痕，傷等の発生がなく、耐摩耗性が向上すると共に、主軸自体を低膨脹材から形成し、コストダウンおよび熱変位の低減を図るようにした主軸テーパ穴の硬化処理構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するめに、ツールホルダの挿着される主軸のテーパ穴をセラミック溶射により硬化する硬化処理構造を構成すると共に、主軸を低熱膨脹材が形成するようにした主軸テーパ穴の硬化処理構造を特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

主軸のテーパ穴を溶射代を見込んだ所定寸法に仕上げる。次に、テーパ穴の内面にセラミックを溶射し所定寸法のテーパ穴を形成する。セラミックは多種類のものがあるが、適切の材質のものを設置することにより、高精度の溶射膜を形成することが出来る。また、溶射により、かなり厚いセラミック層が形成される。更に、主軸を低熱膨脹材が形成すると硬化処理が困難であるが、セラミック溶射の場合には主軸材料は特に限定されない。そのため、熱低膨脹材により主軸を形成し、コストダウンと熱変位の低下を図ることが出来る。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。図１はツールホルダ４を有する工具５が挿着される工作機械の主軸まわりの概要構造を示す。主軸２には内方に向かって縮径するテーパ穴３が形成されると共に貫通穴８が軸線方向に形成される。貫通穴８内にはツールホルダ４のプルスタッド７を把持するための把握爪９およびプッシュロッド１０が挿着されている。主軸２は軸受１１を介しクイル１２に枢支され、クイル１２は主軸台１３にその軸線方向に沿って摺動自在に支持される。

【０００８】主軸２のテーパ穴３の表面にはセラミック溶射層１が形成される。一方、ツールホルダ４のテーパ状の外周には滲炭硬化層又は高周波焼入層等の硬化層６が形成される。セラミック溶射層１は微粉状のセラミックスを溶射装置により溶射しテーパ穴３の表面に溶着されるものであり、溶射技術そのものは公知のものである。しかし、セラミック溶射を比較的小径の穴内に実施するものは見当らない。セラミックスとしては酸化物素セラミックスおよび非酸化物素セラミックスやこれ等を混合したファンセラミックス等がある。セラミック溶射に使用されるセラミックは使用目的に対応して選定されるが、例えば、アルミナ径のものが高温安定性，耐摩耗性，高強度を有することからテーパ穴３には望ましい。一方、ツールホルダ４側に施される硬化層６は一般的なものでよい。セラミック溶射層１は高硬度のため、ツールホルダ４側に生じた打痕やそれに付着した切粉等の異物により傷等が全く発生しない。また、耐摩耗性を有するため、高頻度の工具交換に対しても十分に耐えることが出来る。

【０００９】主軸２の材料としては、前記したように窒化硬や合金鋼のような高価な材料が使用される。それ等の材料を用いないと主軸２のテーパ穴３の硬化処理が出来ないためである。一方、本実施例のように、テーパ穴３にセラミック溶射層１を形成する場合には、主軸２自体の硬化処理が不必要になる。そのため、特別の材料を使用しなくてもよい。以上のことから、従来の主軸には採用し得なかった低熱膨脹材で主軸形成することが出来る。低熱膨脹材としてはニッケルの含有量の比較的多い鋼材が使用される。主軸２と低熱膨脹材で形成することにより主軸２の熱変位が低減される。

【００１０】以上の実施例は工作機械の主軸２についての説明であるが、工具の挿脱される主軸のテーパ穴にも同様に適用される。

【００１１】

【考案の効果】

本考案によれば、次のような効果が上げられる。（１）主軸のテーパ穴が高硬度のセラミック溶射層で形成されるため、テーパ穴の打痕の発生や傷発生が防止される。（２）セラミック溶射層の耐摩耗性から主軸の寿命が向上し、品質安定化が図れる。（３）主軸自体を低膨脹材から形成することにより、コストダウンが図れると共に、熱変位が低減し、品質の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の一部軸断面図である。

【符号の説明】

１セラミック溶射層２主軸３テーパ穴４ツールホルダ５工具６硬化層７プルスタッド８貫通穴９把持爪１０プッシュロッド１１軸受１２クイル１３主軸台

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ツールホルダの挿着される主軸のテーパ
穴をセラミック溶射により硬化することを特徴とする主
軸テーパ穴の硬化処理構造。
【請求項２】前記主軸が低熱膨張材から形成されてな
る請求項１に記載の主軸テーパ穴の硬化処理構造。