JPH1133806A - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
工作機械の主軸装置Info
- Publication number
- JPH1133806A JPH1133806A JP19727697A JP19727697A JPH1133806A JP H1133806 A JPH1133806 A JP H1133806A JP 19727697 A JP19727697 A JP 19727697A JP 19727697 A JP19727697 A JP 19727697A JP H1133806 A JPH1133806 A JP H1133806A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- tool
- shaft
- spindle device
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高速回転時に、工具引上軸を安定した状態で
支持し、主軸の振動を抑制して、加工精度を向上する。 【解決手段】 工具引上軸２に複数の摺接部２ａ，２
ｂ，２ｃを設け、これらを所定の隙間を介して主軸１各
部の案内孔１ａ，１ｂ，１ｃに摺動可能に嵌挿する。引
上軸２の基端面に溝２ｄを加工し、基端側の摺接部２ｃ
の一部に柔軟部２ｅを薄肉の円環状に形成する。主軸１
の高速回転時には、柔軟部２ｅが遠心力で外側へ弾性変
形して拡径し、摺接部２ｃと案内孔１ｃとの隙間を閉鎖
又は縮小する。
支持し、主軸の振動を抑制して、加工精度を向上する。 【解決手段】 工具引上軸２に複数の摺接部２ａ，２
ｂ，２ｃを設け、これらを所定の隙間を介して主軸１各
部の案内孔１ａ，１ｂ，１ｃに摺動可能に嵌挿する。引
上軸２の基端面に溝２ｄを加工し、基端側の摺接部２ｃ
の一部に柔軟部２ｅを薄肉の円環状に形成する。主軸１
の高速回転時には、柔軟部２ｅが遠心力で外側へ弾性変
形して拡径し、摺接部２ｃと案内孔１ｃとの隙間を閉鎖
又は縮小する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械の主軸装
置に関するものである。
置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタ等の高速主軸を備えた
工作機械においては、主軸の幅広い回転域で振動が少な
く、加工精度の安定した主軸装置が望まれている。ま
た、工具クランプ機能を持つ主軸装置は、通常、主軸の
内側に工具引上軸を軸方向に移動可能に備えている。
工作機械においては、主軸の幅広い回転域で振動が少な
く、加工精度の安定した主軸装置が望まれている。ま
た、工具クランプ機能を持つ主軸装置は、通常、主軸の
内側に工具引上軸を軸方向に移動可能に備えている。
【０００３】例えば、図３に示す従来の主軸装置は、主
軸１の内側に工具引上軸２を軸方向に摺動可能に挿入
し、この引上軸２を皿ばね３で主軸基端側に付勢し、コ
レット４を閉じて工具５をクランプし、また、引上軸２
をピストン６で主軸先端側に押し出し、コレット４を開
いて工具５をアンクランプするようになっている。この
場合、引上軸２がスムーズに軸方向へ摺動できるよう
に、引上軸２の複数の摺接部２ａ，２ｂ，２ｃは所定の
隙間を介して主軸１各部の案内孔１ａ，１ｂ，１ｃに嵌
挿されている。
軸１の内側に工具引上軸２を軸方向に摺動可能に挿入
し、この引上軸２を皿ばね３で主軸基端側に付勢し、コ
レット４を閉じて工具５をクランプし、また、引上軸２
をピストン６で主軸先端側に押し出し、コレット４を開
いて工具５をアンクランプするようになっている。この
場合、引上軸２がスムーズに軸方向へ摺動できるよう
に、引上軸２の複数の摺接部２ａ，２ｂ，２ｃは所定の
隙間を介して主軸１各部の案内孔１ａ，１ｂ，１ｃに嵌
挿されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、主軸１を高
速で回転した場合、図４に示すように、主軸１が遠心力
で膨張し、それに伴い各案内孔１ａ，１ｂ，１ｃが拡径
する。これに対し、工具引上軸２の遠心膨張量は主軸１
よりも少ないため、各摺接部２ａ，２ｂ，２ｃの隙間が
増大する。従って、従来の主軸装置によると、高速回転
時に、引上軸２が主軸１の内側で不安定な状態で支持さ
れ、主軸１全体のバランスが崩れ、不規則な振動が発生
して、加工精度に悪影響を及ぼすという問題点があっ
た。
速で回転した場合、図４に示すように、主軸１が遠心力
で膨張し、それに伴い各案内孔１ａ，１ｂ，１ｃが拡径
する。これに対し、工具引上軸２の遠心膨張量は主軸１
よりも少ないため、各摺接部２ａ，２ｂ，２ｃの隙間が
増大する。従って、従来の主軸装置によると、高速回転
時に、引上軸２が主軸１の内側で不安定な状態で支持さ
れ、主軸１全体のバランスが崩れ、不規則な振動が発生
して、加工精度に悪影響を及ぼすという問題点があっ
た。
【０００５】そこで、本発明の課題は、高速回転時に、
工具引上軸を安定状態で支持し、主軸の振動を抑制し
て、加工精度を向上できる主軸装置を提供することにあ
る。
工具引上軸を安定状態で支持し、主軸の振動を抑制し
て、加工精度を向上できる主軸装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明の主軸装置は、先端に工具が取り付けられ
る主軸と、主軸の内側に軸方向へ移動可能に挿入された
工具引上軸とを備え、工具引上軸に主軸回転時の遠心力
で拡径する柔軟部を設けて構成される。
めに、本発明の主軸装置は、先端に工具が取り付けられ
る主軸と、主軸の内側に軸方向へ移動可能に挿入された
工具引上軸とを備え、工具引上軸に主軸回転時の遠心力
で拡径する柔軟部を設けて構成される。
【０００７】また、柔軟部を容易に加工できるように、
本発明の主軸装置においては、柔軟部が工具引上軸の基
端に薄肉に形成される。
本発明の主軸装置においては、柔軟部が工具引上軸の基
端に薄肉に形成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１はマシニングセンタの主軸装
置を示し、図２は高速回転時における主軸装置の作動形
態を示すものである。
に基づいて説明する。図１はマシニングセンタの主軸装
置を示し、図２は高速回転時における主軸装置の作動形
態を示すものである。
【０００９】図１に示すように、この主軸装置は、先端
に工具５が取り付けられる中空状の主軸１と、主軸１の
内側に軸方向へ移動可能に挿入された工具引上軸２とを
備えている。主軸１は複数のアンギュラ玉軸受８，９，
１０，１１を介し主軸頭ハウジング（図示略）に回転可
能に支持され、ロータ１２とステータ（図示略）とから
なるビルトインモータによって駆動される。
に工具５が取り付けられる中空状の主軸１と、主軸１の
内側に軸方向へ移動可能に挿入された工具引上軸２とを
備えている。主軸１は複数のアンギュラ玉軸受８，９，
１０，１１を介し主軸頭ハウジング（図示略）に回転可
能に支持され、ロータ１２とステータ（図示略）とから
なるビルトインモータによって駆動される。
【００１０】主軸１の先端部内側には工具５を把持する
コレット４が設けられ、主軸１の中間部内側には引上軸
２を主軸基端側に付勢する皿ばね３が収容されている。
そして、皿ばね３で引上軸２を主軸基端側に引き上げ、
コレット４を閉じて工具５をクランプし、また、ピスト
ン６で引上軸２を主軸先端側に押し出し、コレット４を
開いて工具５をアンクランプできるようになっている。
コレット４が設けられ、主軸１の中間部内側には引上軸
２を主軸基端側に付勢する皿ばね３が収容されている。
そして、皿ばね３で引上軸２を主軸基端側に引き上げ、
コレット４を閉じて工具５をクランプし、また、ピスト
ン６で引上軸２を主軸先端側に押し出し、コレット４を
開いて工具５をアンクランプできるようになっている。
【００１１】工具引上軸２は複数の摺接部２ａ，２ｂ，
２ｃを備え、これらは所定の隙間を介して主軸１各部の
案内孔１ａ，１ｂ，１ｃに摺動可能に嵌挿されている。
引上軸２の基端面には溝２ｄが軸方向に加工され、これ
により、基端側の摺接部２ｃの一部に柔軟部２ｅが薄肉
の円環状に形成されている。そして、主軸１の高速回転
時には、図２に示すように、柔軟部２ｅが遠心力で外側
へ弾性変形して拡径し、摺接部２ｃと案内孔１ｃとの隙
間を閉鎖又は縮小するようになっている。
２ｃを備え、これらは所定の隙間を介して主軸１各部の
案内孔１ａ，１ｂ，１ｃに摺動可能に嵌挿されている。
引上軸２の基端面には溝２ｄが軸方向に加工され、これ
により、基端側の摺接部２ｃの一部に柔軟部２ｅが薄肉
の円環状に形成されている。そして、主軸１の高速回転
時には、図２に示すように、柔軟部２ｅが遠心力で外側
へ弾性変形して拡径し、摺接部２ｃと案内孔１ｃとの隙
間を閉鎖又は縮小するようになっている。
【００１２】従って、この実施形態の主軸装置によれ
ば、高速回転時に主軸１が膨張した場合でも、その内側
に工具引上軸２を安定した状態で支持でき、もって、主
軸１全体のバランスを保ち、振動を抑制して、加工精度
を向上することができる。また、主軸１の停止時には、
柔軟部２ｅが自身の弾性により摺接部２ｃと面一の状態
に復元して、摺接部２ｃと案内孔１ｃとの間に所定の隙
間が確保されるため、引上軸２をスムーズに移動して、
工具交換動作を支障なく行うことができる。
ば、高速回転時に主軸１が膨張した場合でも、その内側
に工具引上軸２を安定した状態で支持でき、もって、主
軸１全体のバランスを保ち、振動を抑制して、加工精度
を向上することができる。また、主軸１の停止時には、
柔軟部２ｅが自身の弾性により摺接部２ｃと面一の状態
に復元して、摺接部２ｃと案内孔１ｃとの間に所定の隙
間が確保されるため、引上軸２をスムーズに移動して、
工具交換動作を支障なく行うことができる。
【００１３】なお、上記実施形態では、柔軟部２ｅを円
環状に形成したが、この円環部分に軸方向のスリットを
入れ、柔軟部２ｅを複数に分割してもよい。何れの場合
も、柔軟部２ｅを引上軸２の基端に容易に加工すること
ができる。その他、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の
形状並びに構成を適宜に変更して具体化することも可能
である。
環状に形成したが、この円環部分に軸方向のスリットを
入れ、柔軟部２ｅを複数に分割してもよい。何れの場合
も、柔軟部２ｅを引上軸２の基端に容易に加工すること
ができる。その他、本発明は上記実施形態に限定される
ものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で各部の
形状並びに構成を適宜に変更して具体化することも可能
である。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の主軸装置
によれば、工具引上軸に主軸回転時の遠心力で拡径する
柔軟部を設けたので、高速回転時に、工具引上軸を安定
した状態で支持し、主軸の振動を抑制して、加工精度を
向上できるという優れた効果を奏する。
によれば、工具引上軸に主軸回転時の遠心力で拡径する
柔軟部を設けたので、高速回転時に、工具引上軸を安定
した状態で支持し、主軸の振動を抑制して、加工精度を
向上できるという優れた効果を奏する。
【図１】本発明の一実施形態を示す主軸装置の断面図で
ある。
ある。
【図２】高速回転時の作動形態を示す図１の右端部分の
拡大図である。
拡大図である。
【図３】従来の主軸装置を示す断面図である。
【図４】高速回転時の作動形態を示す図３の右端部分の
拡大図である。
拡大図である。
１・・主軸、１ａ，１ｂ，１ｃ・・案内孔、２・・工具
引上軸、２ａ，２ｂ，２ｃ・・摺接部、２ｄ・・溝、２
ｅ・・柔軟部、３・・皿ばね、４・・コレット、５・・
工具、６・・ピストン。
引上軸、２ａ，２ｂ，２ｃ・・摺接部、２ｄ・・溝、２
ｅ・・柔軟部、３・・皿ばね、４・・コレット、５・・
工具、６・・ピストン。
Claims (2)
- 【請求項１】 先端に工具が取り付けられる主軸と、主
軸の内側に軸方向へ移動可能に挿入された工具引上軸と
を備え、工具引上軸に主軸回転時の遠心力で拡径する柔
軟部を設けてなる工作機械の主軸装置。 - 【請求項２】 前記柔軟部を工具引上軸の基端に薄肉に
形成した請求項１記載の工作機械の主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19727697A JPH1133806A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 工作機械の主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19727697A JPH1133806A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 工作機械の主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1133806A true JPH1133806A (ja) | 1999-02-09 |
Family
ID=16371778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19727697A Pending JPH1133806A (ja) | 1997-07-23 | 1997-07-23 | 工作機械の主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1133806A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015004979A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | 三菱重工業株式会社 | 主軸ユニット |
| JP2018028512A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | オークマ株式会社 | 回転軸を有する機械 |
| CN114309679A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 江苏恩格尔智能科技有限公司 | 一种数控主轴 |
-
1997
- 1997-07-23 JP JP19727697A patent/JPH1133806A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015004979A1 (ja) * | 2013-07-10 | 2015-01-15 | 三菱重工業株式会社 | 主軸ユニット |
| JP2018028512A (ja) * | 2016-08-19 | 2018-02-22 | オークマ株式会社 | 回転軸を有する機械 |
| CN114309679A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 江苏恩格尔智能科技有限公司 | 一种数控主轴 |
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