JPH0885004A - 工作機械の主軸 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型の工作機械の主軸であっても、バランス
取り作業を行うスペースを確保し、そのスペースに切粉
の影響を回避するように構成された主軸を提供する。 【構成】 主軸となるスピンドル２の端面側のベアリン
グ軸受け５を押さえる内方側の蓋１５ｂと、バランス調
整用のスペース部を覆う先端側の蓋１５ａとを備え、先
端側の蓋１５ａを取り外すと、バランス調整用のスペー
ス部が表面に露出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸に係
り、特に主軸のバランス取りの技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、マシニングセンタ等の工作機械に
おいては、工具が取り付けられる主軸は高速回転される
ため、僅かの製造誤差による偏心があっても振動音等が
発生するので、主軸を主軸ヘッドへ組み付けた後に、そ
のバランス取り作業を行うのが通例である。

【０００３】ここで、従来の工作機械における主軸の周
辺構造について、図１、図２を参照して説明する。工作
機械の主軸１は、工具が取り付けられ回転駆動されるス
ピンドル２を中核として有し、このスピンドル２は主軸
ヘッド３側のハウジングであるスリーブ４にベアリング
軸受け５により回転自在に保持されている。主軸ヘッド
３は、スピンドル２を回転駆動するためのモータ６を有
し、モータ６の出力軸はカップリング７を介してスピン
ドル２に連結されている。また、主軸ヘッド３は、図示
していない基台側コラムに設けたガイドレール８にリニ
アガイド９でもって昇降自在に案内されており、モータ
駆動されるボールねじとナットの結合により昇降駆動さ
れる。主軸ヘッド３には、工具を取り付けるためのテー
パ状のホルダ穴１１と、これと連通した穴内に設けた工
具脱着装置用のロッド１２とコレット１３、及び、ばね
１４が配置されている。また、スリーブ４の下端部に
は、スピンドル２とベアリング軸受け５を保持し、か
つ、切削時の切り粉等が軸受け部に侵入しないようにす
るための蓋１５がボルト１６により取り付けられてい
る。なお、工具脱着装置用の部材として主軸ヘッド３内
に設けた揺動部材１７が、スピンドル２の長孔から突出
してなる上記ロッド１２と一体の工具リリース用のピン
１８を押圧し得るように設けられており、この揺動部材
１７が揺動駆動されてピン１８を押圧した時に、工具を
脱着できるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の工作機械、特に、小型機械の主軸において
は、バランス取りを行うためのスピンドル２上でのスペ
ース（調整部位）の余裕が少ないので、バランス取りを
必ずしも正確に、かつ能率良く行うことが困難であっ
た。また、バランス取りを行うためのスペースに、切削
時に発生する切粉や切削油が侵入すると故障の原因とな
るので、バランス取り用のスペースを設け得る位置は自
ずと制約を受けていた。本発明は、上記の問題を解消す
るためになされたものであり、バランス取りを行うため
のスペースが十分に取れ、かつ、正確にバランス取りが
行え、しかも、バランス取りを行う調整部に切粉などが
入り込むことのない工作機械の主軸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】この目的を達成するため
に請求項１の工作機械の主軸は、工具取付用のスピンド
ルが軸受けを介して回転自在に主軸ヘッド側ハウジング
に保持されてなる工作機械の主軸において、主軸ヘッド
の先端部で軸受けを抜け止めする蓋部材を二重の部材に
より構成し、このうちの内方側の蓋部材は軸受けを押さ
え、先端側の蓋部材はスピンドル部に設けたバランス調
整を行う部位を覆うように設けたものである。また、請
求項２の工作機械の主軸は、請求項１記載の構成におい
て、スピンドル部のバランス調整を行う部位には、ねじ
穴を設け、このねじ穴に錘用ねじを付けるようにしたも
のである。また、請求項３の工作機械の主軸は、請求項
１又は請求項２に記載の構成において、先端側の蓋部材
は、内方側の蓋部材を介して主軸ヘッド側ハウジングに
ねじ止めされているものである。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する請求項１の工作機械の主軸
によれば、主軸ヘッドの先端部において、工具取付用の
スピンドルとその軸受けを、二重の部材でなる蓋部材に
より主軸ヘッド側ハウジングに保持させており、その内
方側の蓋部材は軸受けを押さえ、先端側の蓋部材はスピ
ンドル部に設けたバランス調整用部位を覆っている。従
って、バランス取り作業を行うために、先端側の蓋部材
を取り外しても、軸受けは内方側の蓋部材により保持さ
れたままであり、その時に、スピンドル部に設けたバラ
ンス調整用部位が表面に露出する。これにより、バラン
ス調整作業のための比較的十分なスペースが作り出せ、
同調整作業を容易に行えるようになる。バランス調整作
業終了後は、先端側の蓋部材を取り付けることで、バラ
ンス調整された部分に切粉などが付かないようになる。
また、請求項２の工作機械の主軸によれば、スピンドル
部のバランス調整を、調整用部位に設けたねじ穴に錘用
ねじを付けることにより行える。また、請求項３の工作
機械の主軸によれば、先端側の蓋部材は、内方側の蓋部
材を介して主軸ヘッド側ハウジングにねじ止めされてお
り、内方側の蓋部材をできるだけ小型化することで、先
端側の蓋部材を外すと、スピンドル部の先端側に比較的
に大きなバランス調整用のスペースが露出するようにな
る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例による工
作機械の主軸について図３を参照して説明する。図３に
おいて、前述の図２と同等の部材には同符合を付してい
る。本実施例において、工具取付用のスピンドル２がベ
アリング軸受け５を介して回転自在に主軸ヘッド側ハウ
ジングであるスリーブ４に保持されてなる構成は前述と
同様であり、前述と相違するのは、主軸ヘッドのスリー
ブ４の先端面部において、ベアリング軸受け５とスピン
ドル２を抜け止めする蓋を二重の部材１５ａ，１５ｂに
より構成した点である。このうちの内方側の蓋１５ｂは
ベアリング軸受け５を押さえるように設け、先端側の蓋
１５ａはスピンドル２に設けたバランス調整を行う部位
を覆うように設けている。このスピンドル２のバランス
調整を行う部位には、ねじ穴２ａを設け、このねじ穴２
ａに錘用ねじ２ｂを捩じ込めるようにしており、これに
よりバランス調整が行えるようにしている。なお、内方
側の蓋１５ｂはスリーブ４にボルト１６ｂにより取り付
けられ、その取付後に、先端側の蓋１５ａが、内方側の
蓋１５ｂを介してスリーブ４にボルト１６ａにより取り
付けられる。

【０００８】一般に工作機械の主軸でバランスを取る場
合、バランス取りをした部品で組付ける方法と、組付け
た後に実際に回転させてバランスを取る（フィールドバ
ランス）方法がある。主軸の回転数が高速化すると部品
単体だけではバランスがとれなくなり、フィールドバラ
ンスでなければならない。フィールドバランスにおいて
は、二面釣り合わせをするので、スピンドル２の両端に
バランス調整部を設ける。スピンドル２の後端部（上方
端）には、比較的余裕のある空間が存在することから、
バランス調整用のスペースを確保することは容易であ
る。それに対して、スピンドル２の先端部（下方端）で
は、上方端ほどには余裕のある空間がないが、上記のよ
うな二重蓋構造とすることで、比較的に大きいバランス
調整用のスペースを確保できる。

【０００９】上記の構成でなる主軸において、バランス
調整作業は、先端側の蓋１５ａを取り外すと、スピンド
ル２の先端部に設けたバランス調整用のスペースが露出
し、このスペースを用いてバランス調整を行い、その後
に、先端側の蓋１５ａを取り付ける。先端側の蓋１５ａ
を取り外しても、ベアリング軸受け５及びスピンドル２
は内方側の蓋部材１５ｂにより保持されたままであり、
その状態でバランス調整の作業が行える。また、バラン
ス調整後、先端側の蓋１５ａを取り付けることにより、
同蓋１５ａによってバランス調整用のねじ穴２ａが覆わ
れるので、加工中の切粉などがねじ穴２ａに入ることが
防止される。また、内方側の蓋１５ｂをできるだけ小型
化しておくことにより、スピンドル２の先端部に、バラ
ンス調整用のねじ穴２ａを設けるスペースを十分に確保
することができる。

【００１０】また、上記実施例のように、ねじ穴２ａに
錘用ネジ２ｂを捩じ込むことによりバランスを調整する
構成では、軸中心からの錘用ネジ２ｂの捩じ込み位置が
回転時の遠心力の大小に関係するので、微小な調整も可
能となる。なお、本発明は上記実施例構成に限られず種
々の変形が可能であり、例えば、スピンドル２の先端部
に設けるバランス調整用のスペースにねじ穴２ａを設け
る以外のバランス調整のための構成を採用してもよい。

【００１１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明に係る工作
機械の主軸によれば、工具取付用のスピンドルとその軸
受けを、二重の部材でなる蓋部材により主軸ヘッド側ハ
ウジングに保持させており、先端側の蓋部材を取り外す
ことにより、スピンドル部に設けたバランス調整用部位
が露出するので、小型の工作機械であっても、主軸のバ
ランス取り作業を行うために比較的十分なスペースが作
り出せ、同調整作業を容易に行える。また、バランス調
整作業終了後は、先端側の蓋部材を取り付けることによ
り、バランス調整用部位が覆われるので、この部位に切
粉などが付くことが防止される。また、請求項２の発明
に係る工作機械の主軸によれば、上記の効果に加えて、
スピンドル部のバランス調整用部位に設けたねじ穴が、
先端側の蓋部材を取り外すことにより露出し、このねじ
穴に錘用ねじを付けることによりバランス調整ができる
ので、調整作業が容易となり、また、正確に調整を行え
る。また、請求項３の発明に係る工作機械の主軸によれ
ば、上記の効果に加えて、内方側の蓋部材をできるだけ
小型化しておくことで、先端側の蓋部材を外した時に、
スピンドル部の先端側に比較的に大きなバランス調整用
のスペースを確保でき、バランス調整作業が容易とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の工作機械の主軸周辺の構成図である。

【図２】同主軸部分の拡大図である。

【図３】本発明の一実施例による工作機械の主軸の構成
図である。

【符号の説明】

２ スピンドル ２ａ ねじ穴 ２ｂ 錘用ねじ ４ スリーブ（主軸ヘッド側ハウジング） ５ ベアリング軸受け １５ａ 先端側の蓋 １５ｂ 内方側の蓋 １６ａ ボルト １６ｂ ボルト

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工具取付用のスピンドルが軸受けを介し
   て回転自在に主軸ヘッド側ハウジングに保持されてなる
   工作機械の主軸において、 前記主軸ヘッドの先端部で前記軸受けを抜け止めする蓋
   部材を二重の部材により構成し、 このうちの内方側の蓋部材は前記軸受けを押さえ、先端
   側の蓋部材はスピンドル部に設けたバランス調整を行う
   部位を覆うように設けたことを特徴とする工作機械の主
   軸。
2. 【請求項２】 スピンドル部のバランス調整を行う部位
   には、ねじ穴を設け、このねじ穴に錘用ねじを付けるこ
   とを特徴とする請求項１記載の工作機械の主軸。
3. 【請求項３】 先端側の蓋部材は、内方側の蓋部材を介
   して主軸ヘッド側ハウジングにねじ止めされていること
   を特徴とする請求項１又は請求項２に記載の工作機械の
   主軸。