JPH07237068A - 自動工具交換機構付きスピンドル - Google Patents

自動工具交換機構付きスピンドル

Info

Publication number
JPH07237068A
JPH07237068A JP2999594A JP2999594A JPH07237068A JP H07237068 A JPH07237068 A JP H07237068A JP 2999594 A JP2999594 A JP 2999594A JP 2999594 A JP2999594 A JP 2999594A JP H07237068 A JPH07237068 A JP H07237068A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
collet chuck
rear end
spindle
drawbar
push rod
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.)
Withdrawn
Application number
JP2999594A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshio Fujikawa
芳夫 藤川
Shizuka Yamazaki
静 山▲崎▼
Koji Nakamura
幸治 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTN Corp
Original Assignee
NTN Corp
NTN Toyo Bearing Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NTN Corp, NTN Toyo Bearing Co Ltd filed Critical NTN Corp
Priority to JP2999594A priority Critical patent/JPH07237068A/ja
Publication of JPH07237068A publication Critical patent/JPH07237068A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【目的】 主軸2と工具15との同軸度の低下を防止
し、同軸度を長期にわたって維持する。 【構成】 ドローバー10の後端面10aを凸球面、プ
ッシュロッド12の先端面12aを平坦面にしてある。
後端面10aの球面中心は軸線上にある。プッシュロッ
ド12の先端面12aとドローバー10の後端面10a
とが常に軸線上の一点で接触するので、コレットチャッ
ク9と主軸2との同軸度低下の要因となる片当りは生じ
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動工具交換機構付き
スピンドルに関する。
【0002】
【従来の技術】NCボール盤等に用いられる穴加工用ス
ピンドルでは、ドリル等の工具を自動的に交換すること
ができるように、自動工具交換機構を備えたものが多
い。例えば、図7に示すスピンドルでは、主軸31の貫
通穴31aの先端(工具側)に設けたテーパ部31a1
にコレットチャック32を前後動自在に装着し、コレッ
トチャック32をその後端(反工具側)に連結したドロ
ーバー33を介して弾性体34で常時閉まる方向(後
方:反工具側)に付勢することにより工具35を握持す
る一方、工具35の開放時は、ドローバー33の後方に
同軸配置したプッシュロッド36をエアー圧で前進作動
させ、コレットチャック32をドローバー33を介して
開く方向(前方:工具側)に押圧することにより、工具
35の握持・開放を自動的に行なうことを可能にしてい
る。コレットチャック32とドローバー33とはねじ部
37で連結され、プッシュロッド36は円筒状のガイド
38の内径面によって前後動自在に案内される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】近年、穴加工の小径
化、高精度化、高速化が進んでいるが、加工時の工具の
振れが大きいと小径の穴加工では工具が折損しやすくな
り、また、穴の形状や位置精度についても問題が生じ
る。このため、加工時の工具の振れを低減することが重
要であり、従来より、静圧空気軸受を採用するなどして
主軸の回転精度を上げたり、工具と主軸との同軸度を高
めたりする等の配慮がなされている。
【0004】ところで、図7に示すような自動工具交換
機構を備えたスピンドルにおいては、プッシュロッド3
6が前進作動してドローバー33を前方に押し出す際、
両者の同軸度の誤差や接触面(ドローバー33の後端面
33a、プッシュロッド36の先端面36a:いずれも
平坦面である)の形状誤差によって片当りが生じると、
ドローバー33やコレットチャック32の摺動面にラジ
アル方向の力が働き、コレットチャック32が主軸31
に対して僅かに傾いたり、摺動面の摩耗やかじり等が生
じ、工具35の振れ精度を低下させる可能性がある。ま
た、コレットチャック32とドローバー33とをねじ部
37で連結するので、コレットチャック32の先端のテ
ーパ部分と後端のねじ部分、あるいは、ドローバー36
の案内部分とねじ部分の同軸度に誤差があると、主軸3
1に組み付けるときに無理な力が働き、コレットチャッ
ク32が主軸31に対して傾く原因になる。さらに、工
具35の開放時には、コレットチャック32が主軸31
のテーパ部31a1から押し出され、ねじ部37に加わ
る軸方向の荷重がゼロになるので、ねじ部37のねじ山
同士の接触点が変化したり、あるいは、ねじ山に摩耗が
生じる可能性がある。そのため、主軸31に対するコレ
ットチャック32の位置関係すなわち同軸度が変化す
る。
【0005】そこで、本発明の目的は、上記のような自
動工具交換機構を備えたスピンドルにおいて、主軸と工
具との同軸度の低下を防止し、さらに同軸度を長期にわ
たって維持することを可能にすることにより、近年の穴
加工の小径化、高精度化、高速化等への対応を図ること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の自動工具交換機
構付きスピンドルは、ハウジングに軸受で回転自在に支
持された中空状の主軸と、主軸の貫通穴の一部に設けら
れたテーパ部に前後動自在に装着されたコレットチャッ
クと、コレットチャックの後端に連結されたドローバー
と、コレットチャックをドローバーを介して常時閉まる
方向に付勢する弾性体と、前進作動時に、その先端をド
ローバーの後端に接触させ、コレットチャックをドロー
バーを介して開く方向に押圧するプッシュロッドとを備
えたにおいて、ドローバーの後端とプッシュロッドの先
端のうち少なくとも一方に凸球面を設けたものである。
【0007】また、コレットチャックとドローバーとを
連結するねじ部に隙間を設け、この隙間に接着剤を充填
固化させたものである。
【0008】
【作用】ドローバーの後端とプッシュロッドの先端のう
ち少なくとも一方に凸球面を設ることにより、ドローバ
ーの後端とプッシュロッドの先端とが常に軸線上の一点
で接触するので、コレットチャックと主軸との同軸度低
下の要因となる片当りは生じない。
【0009】また、コレットチャックとドローバーとを
連結するねじ部に隙間を設け、この隙間に接着剤を充填
固化することにより、組み付け時のコレットチャックと
ドローバーとの同軸度の誤差を吸収することができ、さ
らに、コレットチャックの開閉(前後動)を繰り返して
も、ねじ部のねじ山同士の相対移動や摩耗が生じにくな
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に従って説明す
る。
【0011】図1に示すように、ハウジング1に回転自
在に挿通された主軸2の外径面は、軸受スリーブ3およ
び軸受スリーブ4の内径面とジャーナル軸受隙間を介し
て対向し、また、主軸2の後端に設けられたスラスト板
5の端面は、軸受スリーブ4の端面およびスラスト軸受
6の端面とスラスト軸受隙間を介して対向している。ハ
ウジング1に設けられた軸受給気口7から圧縮気体(圧
縮空気等)を供給すると、この圧縮気体が、ハウジング
1に設けられた給気通路8を介して、軸受スリーブ3、
4およびスラスト軸受6の絞り孔3a、4aおよび4
b、6aからジャーナル軸受隙間およびスラスト軸受隙
間に流入し、主軸2をハウジング1に対しラジアル方向
およびスラスト方向に非接触支持する。ジャーナル軸受
隙間およびスラスト軸受隙間から流出する軸受排気は、
ハウジング1に設けられた排気通路(図示省略)を介し
てスピンドル外部に排出される。
【0012】主軸2は、その軸中心に貫通穴2aを備え
た中空状のものである。貫通穴2aの先端部には先端に
向って漸次拡径した形状のテーパ部2a1が設けられ、
このテーパ部2a1の内径にコレットチャック9が前後
動自在に装着されている。コレットチャック9の先端部
は軸線に沿った複数のスリット(図示省略)によって複
数部分に分割されており、また、その外径面はテーパ部
2a1の内径面に適合したテーパ面9aになっている。
そのため、コレットチャック9は後方に引き込まれると
テーパ部2a1の内径面から圧迫されてその先端部が縮
径し、テーパ部2a1に沿って前方に押し出されるとそ
の先端部が拡径する。コレットチャック9は、常時は、
その後端にねじ連結されたドローバー10を介して皿バ
ネ等の弾性体11の弾性力によって後方に付勢され、テ
ーパ部2a1内に引き込んでいる。
【0013】主軸2の貫通穴2aの後端は開口してお
り、この開口を貫通してプッシュロッド12の先端部が
貫通穴2a内に入り込んでいる。プッシュロッド12
は、円筒状のガイド12bの内径面によって軸線に沿っ
て前後方向に案内される。プッシュロッド12は、常時
は、圧縮バネ13の弾性力によって後方に付勢され、そ
の先端面12aがドローバー10の後端面10aと接触
しない位置に保持されている。ハウジング1の後端に設
けられた給気口14から圧縮気体を供給すると、プッシ
ュロッド12が圧縮バネ13の弾性力に抗して前進し
て、その先端面12aをドローバー10の後端面10a
に接触させ、さらに、圧縮バネ13および弾性体11の
弾性力に抗して前進することにより、ドローバー10を
介してコレットチャック9を前方へ押し出す。これによ
り、コレットチャック9が拡径し、これに握持された工
具15が開放されて着脱可能となる。給気口14からの
圧縮気体の供給を止めると、プッシュロッド12は圧縮
バネ13の弾性力によってドローバー10と接触しない
位置まで後退する。そして、コレットチャック9が弾性
体11の弾性力によってドローバー10を介して後方に
引き込まれる。これにより、コレットチャック9が縮径
し、工具15が握持される。
【0014】また、主軸2にはかご形のロータ16が一
体に設けられ、ハウジング1の内径にはロータ16に対
向して、ステータ17が固定されている。ステータ17
に電流を通じると主軸2が高速で回転し、これにより、
コレットチャック9、工具15、ドローバー10、弾性
体11が主軸2と一体となって高速回転する。
【0015】図2に拡大して示すように(図1のB部拡
大)、この実施例では、ドローバー10の後端面10a
を凸球面、プッシュロッド12の先端面12aを平坦面
にしてある。後端面10aの球面中心は軸線上にある。
このような構成とすることにより、プッシュロッド12
の先端面12aとドローバー10の後端面10aとが常
に軸線上の一点で接触するので、コレットチャック9と
主軸2との同軸度低下の要因となる片当りは生じない。
さらに、図3に拡大して示すように(図1のA部拡
大)、この実施例では、コレットチャック9の後端内径
に形成した雌ねじ部9bと、ドローバー10の先端外径
に形成した雄ねじ部10bとの間に有効径で0.1〜
0.2mm程度の隙間を設け、この隙間に接着剤20を
充填固化させてある。このような構成とすることによ
り、組み付け時の雌ねじ部9bと雄ねじ部10bとの同
軸度の誤差を吸収することができ、さらに、コレットチ
ャック9の開閉(前後動)を繰り返しても、雌ねじ部9
bと雄ねじ部10bのねじ山同士の相対移動や摩耗が生
じにくなる。以上により、コレットチャック9と主軸2
との同軸度の低下を効果的に防止することができる。
【0016】図4に示す実施例は、ドローバー10の後
端面10aを平坦面、プッシュロッド12の先端面12
aを凸球面にしたものである。上記と同様の作用効果を
奏する。
【0017】図5に示す実施例は、ドローバー10の後
端面10aの軸中心に保持孔10a1を穿設し、この保
持孔10a1に鋼球22を圧入または接着保持したもの
である。保持孔10a1に保持された鋼球22によっ
て、後端面10aに凸球面が形成される。プッシュロッ
ド12の先端面12aは平坦面である。上記と同様の作
用効果を奏する。
【0018】図6に示す実施例は、プッシュロッド12
の先端面12aの軸中心に保持孔12a1を穿設し、こ
の保持孔12a1に鋼球22を圧入または接着保持した
ものである。保持孔12a1に保持された鋼球22によ
って、先端面12aに凸球面が形成される。ドローバー
の後端面10aは平坦面である。上記と同様の作用効果
を奏する。
【0019】尚、以上の実施例では、ドローバー10の
後端面10aとプッシュロッド12の先端面12aのう
ちいずれか一方に凸球面を設け、いずれか他方を平坦面
としたものであるが、双方に凸球面を設けるようにして
も良く、その場合でも、上記と同様の作用効果が得られ
る。
【0020】尚、本発明は、主軸のハウジングに対する
支持手段として、静圧流体軸受、磁気軸受等の非接触支
持手段、あるいは、一般ベアリング等の接触支持手段を
用いたスピンドルにも同様に適用できる。そして、これ
らの場合にも、上記と同様の作用効果を奏する。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ドローバーの後端とプッシュロッドの先端のうち少なく
とも一方に凸球面を設る構成としたので、ドローバーの
後端とプッシュロッドの先端とが常に軸線上の一点で接
触し、コレットチャックと主軸との同軸度低下の要因と
なる片当りを防止することができる。
【0022】また、コレットチャックとドローバーとを
連結するねじ部に隙間を設け、この隙間に接着剤を充填
固化することにより、組み付け時のコレットチャックと
ドローバーとの同軸度の誤差を吸収することができ、さ
らに、コレットチャックの開閉(前後動)を繰り返して
も、ねじ部のねじ山同士の相対移動や摩耗が生じにくな
る。
【0023】以上により、主軸と工具との同軸度の低下
を防止し、さらに両者の同軸度を長期にわたって維持す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係わるスピンドルを示す断面
図でる。
【図2】図1におけるB部の拡大断面図である。
【図3】図1におけるA部の拡大断面図である。
【図4】本発明の実施例に係わるドローバーの後端とプ
ッシュロッドの先端周辺を示す拡大断面図である。
【図5】本発明の実施例に係わるドローバーの後端とプ
ッシュロッドの先端周辺を示す拡大断面図である。
【図6】本発明の実施例に係わるドローバーの後端とプ
ッシュロッドの先端周辺を示す拡大断面図である。
【図7】従来のスピンドルを示す断面図である。
【符号の説明】
1 ハウジング 2 主軸 9 コレットチャック 9b 雌ねじ部 10 ドローバー 10a 後端面 10b 雄ねじ部 11 弾性体 12 プッシュロッド 12a 先端面 20 接着剤

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングに軸受で回転自在に支持され
    た中空状の主軸と、主軸の貫通穴の一部に設けられたテ
    ーパ部に前後動自在に装着されたコレットチャックと、
    コレットチャックの後端に連結されたドローバーと、コ
    レットチャックをドローバーを介して常時閉まる方向に
    付勢する弾性体と、前進作動時に、その先端をドローバ
    ーの後端に接触させ、コレットチャックをドローバーを
    介して開く方向に押圧するプッシュロッドとを備えた自
    動工具交換機構付きスピンドルにおいて、 前記ドローバーの後端と前記プッシュロッドの先端のう
    ち少なくとも一方に凸球面を設けたことを特徴とする自
    動工具交換機構付きスピンドル。
  2. 【請求項2】 前記コレットチャックとドローバーとを
    ねじ部で連結した請求項1の自動工具交換機構付きスピ
    ンドルであって、 前記ねじ部に隙間を設け、この隙間に接着剤を充填固化
    させたことを特徴とする自動工具交換機構付きスピンド
    ル。
JP2999594A 1994-02-28 1994-02-28 自動工具交換機構付きスピンドル Withdrawn JPH07237068A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2999594A JPH07237068A (ja) 1994-02-28 1994-02-28 自動工具交換機構付きスピンドル

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2999594A JPH07237068A (ja) 1994-02-28 1994-02-28 自動工具交換機構付きスピンドル

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07237068A true JPH07237068A (ja) 1995-09-12

Family

ID=12291525

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2999594A Withdrawn JPH07237068A (ja) 1994-02-28 1994-02-28 自動工具交換機構付きスピンドル

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07237068A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103447881A (zh) * 2013-09-17 2013-12-18 江苏新瑞重工科技有限公司 数控机床五面体中心出水直角头
CN107617974A (zh) * 2017-09-26 2018-01-23 高勇 一种打磨机
CN110421390A (zh) * 2019-09-06 2019-11-08 深圳市顺源精密机械有限公司 高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置
CN113681321A (zh) * 2021-08-31 2021-11-23 河北力准机械制造有限公司 一种刀柄回转平浮夹持机构

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103447881A (zh) * 2013-09-17 2013-12-18 江苏新瑞重工科技有限公司 数控机床五面体中心出水直角头
CN103447881B (zh) * 2013-09-17 2016-05-18 江苏新瑞重工科技有限公司 数控机床五面体中心出水直角头
CN107617974A (zh) * 2017-09-26 2018-01-23 高勇 一种打磨机
CN107617974B (zh) * 2017-09-26 2023-12-08 深圳市富信泰科技有限公司 一种打磨机
CN110421390A (zh) * 2019-09-06 2019-11-08 深圳市顺源精密机械有限公司 高速抛光电主轴前端刀具自动装夹装置
CN113681321A (zh) * 2021-08-31 2021-11-23 河北力准机械制造有限公司 一种刀柄回转平浮夹持机构
CN113681321B (zh) * 2021-08-31 2022-09-06 河北力准机械制造有限公司 一种刀柄回转平浮夹持机构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5078558A (en) Low mass spindle and Z-axis unit
EP3733331A1 (en) Main spindle device
JP3713686B2 (ja) 工作機械用スピンドルアセンブリー
JPH07237068A (ja) 自動工具交換機構付きスピンドル
JP4922476B2 (ja) 工作機械の主軸
JP3983411B2 (ja) プリント基板加工機のドリル保持装置
JP2506129Y2 (ja) スピンドルヘッド
JP3401507B2 (ja) 自動工具交換機構付静圧空気軸受スピンドル
JP3751794B2 (ja) ラジアル軸受の製造装置、及び製造用加工工具、並びに製造方法
US6095729A (en) Spindle extension for milling machine
JP4232017B2 (ja) 工作機械のドローバー位置検出機構
CN1347780A (zh) 对中设备和使用这种对中设备的机床
JP4330277B2 (ja) 回転型ガイドブッシュ
JP3086961B2 (ja) 工作機械の主軸
JPH10193202A (ja) 心押し台
JPH07308840A (ja) 旋盤の被加工物保持装置
JPH07204908A (ja) スピンドル装置
JPS63230219A (ja) 動圧発生用溝の加工装置
JPH1019043A (ja) 静圧軸受スピンドル
US2419622A (en) Lathe spindle drive
JP3855122B2 (ja) 工作機械の主軸装置
JPH10501A (ja) 自動工具交換機構付きスピンドル装置
JP2001246509A (ja) チャック装置
JP3595225B2 (ja) 主軸装置
KR102323826B1 (ko) 조립형 스핀들을 갖는 저속용 스핀들모터

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: 20010508