JPS59175901A - スピンドル減衰装置を有する工作機械 - Google Patents
スピンドル減衰装置を有する工作機械Info
- Publication number
- JPS59175901A JPS59175901A JP59032276A JP3227684A JPS59175901A JP S59175901 A JPS59175901 A JP S59175901A JP 59032276 A JP59032276 A JP 59032276A JP 3227684 A JP3227684 A JP 3227684A JP S59175901 A JPS59175901 A JP S59175901A
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- JP
- Japan
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- spindle
- damping
- adapter
- bearing
- machine base
- Prior art date
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
- F16C27/04—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies
- F16C27/045—Ball or roller bearings, e.g. with resilient rolling bodies with a fluid film, e.g. squeeze film damping
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
- F16C2322/00—Apparatus used in shaping articles
- F16C2322/39—General build up of machine tools, e.g. spindles, slides, actuators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Support Of The Bearing (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Turning (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Rolling Contact Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
典型的には丸削りおよび研削盤に使用される工作物支持
スピンドル組立体において、工作物が、スピンドルのノ
ーズに取付げられたチャックに固定されている場合、大
部分の通常の従来技術による集合体によれば、スピンド
ル配設軸受は、できる限りスピンドル端部近くに配設し
、減摩軸受組立体の外部レース＋＝２、！Ｊプまたは壁
によって補強されたスピンドルハウジング組立体のよう
な堅固な機械構造体によって支持して、スピンドル端部
の撓みができるだけ小さくなる剛的構造体を形成するよ
うにしなければならないとされる。これらの集合体が基
本的に指摘するところは、包含される固有の機械的弾性
によって高い静的剛性を生成することであり、球状鉄に
おいて見られるような材料減衰性性を除いては、誘起振
動から構造体を減衰させることについては考慮されてい
ない。
スピンドル組立体において、工作物が、スピンドルのノ
ーズに取付げられたチャックに固定されている場合、大
部分の通常の従来技術による集合体によれば、スピンド
ル配設軸受は、できる限りスピンドル端部近くに配設し
、減摩軸受組立体の外部レース＋＝２、！Ｊプまたは壁
によって補強されたスピンドルハウジング組立体のよう
な堅固な機械構造体によって支持して、スピンドル端部
の撓みができるだけ小さくなる剛的構造体を形成するよ
うにしなければならないとされる。これらの集合体が基
本的に指摘するところは、包含される固有の機械的弾性
によって高い静的剛性を生成することであり、球状鉄に
おいて見られるような材料減衰性性を除いては、誘起振
動から構造体を減衰させることについては考慮されてい
ない。
現今の集合体では、鋳鉄減衰特性を欠く鍛造鋼製構造体
からなるユニットが益々多く用いられるｉようになり、
従って工作物−工具界面において間・・題を起こす振動
の危険度も一層深刻になっている。
からなるユニットが益々多く用いられるｉようになり、
従って工作物−工具界面において間・・題を起こす振動
の危険度も一層深刻になっている。
本出願人は、第一の具体例において、スピンドル軸受パ
ッケージを支える据付ユニットにおいて圧縮フィルム粘
性減衰構造体を用いることによって、従来技術の集合体
に固有の問題点を取り除いた。
ッケージを支える据付ユニットにおいて圧縮フィルム粘
性減衰構造体を用いることによって、従来技術の集合体
に固有の問題点を取り除いた。
第二の具体例では、スピンドル配設ユニットにおいて、
粘弾性減衰構造体を用いている。
粘弾性減衰構造体を用いている。
本発明は、回転性機械スピンドルが、スピンドルノーズ
とこのスピンドルノーズの付近に軸受直径とを具備する
減衰スピンドル組立体で具体的に示される。一端にスピ
ンドルノーズな支持する軸受を包含する軸受穴を具備し
、他端に機械ベースにプレスばめする直径を具備する円
筒形スピンドルアダプターを配設して、組立て時にスピ
ンドルアタフタ−が、機械ベースに関してスピンドルノ
ーズの片持ばり型台を提供するようにする。くり抜いた
減衰空孔は、機械ベースの外面からプレスばめ直径へ伸
びており、締りばめ直径は、円筒形アダプターに沿って
軸受部とプレスばめ部、すなわち片持ばり部との間に配
設されている。シールを、空孔中の゛アダプターの回り
に配設して、減衰室を形成するようにしている。減衰室
には、重機械油のような粘稠性媒体を満たして、薄い粘
性フィルムが減衰室に配設されるようにする。操作時に
は、スピンドル組立体は、自由であり、機械振動の影響
下にある台が片持ばり型であるので僅かに移動するが、
対向する空孔面に働く比較的粘着ｒオイルが振動を減衰
するように作用する圧縮フィルム減衰として知られる現
象によって、振動を減衰する。・ もう１つの具体例では、粘弾性減衰媒体が、減衰室に供
給される。
とこのスピンドルノーズの付近に軸受直径とを具備する
減衰スピンドル組立体で具体的に示される。一端にスピ
ンドルノーズな支持する軸受を包含する軸受穴を具備し
、他端に機械ベースにプレスばめする直径を具備する円
筒形スピンドルアダプターを配設して、組立て時にスピ
ンドルアタフタ−が、機械ベースに関してスピンドルノ
ーズの片持ばり型台を提供するようにする。くり抜いた
減衰空孔は、機械ベースの外面からプレスばめ直径へ伸
びており、締りばめ直径は、円筒形アダプターに沿って
軸受部とプレスばめ部、すなわち片持ばり部との間に配
設されている。シールを、空孔中の゛アダプターの回り
に配設して、減衰室を形成するようにしている。減衰室
には、重機械油のような粘稠性媒体を満たして、薄い粘
性フィルムが減衰室に配設されるようにする。操作時に
は、スピンドル組立体は、自由であり、機械振動の影響
下にある台が片持ばり型であるので僅かに移動するが、
対向する空孔面に働く比較的粘着ｒオイルが振動を減衰
するように作用する圧縮フィルム減衰として知られる現
象によって、振動を減衰する。・ もう１つの具体例では、粘弾性減衰媒体が、減衰室に供
給される。
代表的な機械主軸台１１において、スピンドル１２が、
工作物固定チャック１４を支える片持端にスピンドルノ
ーズ１３を有し、しかもこのスピンドル１２は、複列減
摩軸受１７の内部レース１６に収容されているスピンド
ル軸受直径１５を具４ｆＭ ｊる減衰スピンドル軸受組
立体ｌＯについて説明する。減摩軸受１７は、組立体１
０中では比較的定常的な外部レース１８を有し、一方、
内部レース１６は、スピンドル１２と共に回転する。
工作物固定チャック１４を支える片持端にスピンドルノ
ーズ１３を有し、しかもこのスピンドル１２は、複列減
摩軸受１７の内部レース１６に収容されているスピンド
ル軸受直径１５を具４ｆＭ ｊる減衰スピンドル軸受組
立体ｌＯについて説明する。減摩軸受１７は、組立体１
０中では比較的定常的な外部レース１８を有し、一方、
内部レース１６は、スピンドル１２と共に回転する。
軸受１７の外部レース１８は、通常は円筒形をして、ス
ピンドルアダプター２０を機械ベース２２に固定するた
めの外部フランジ２１を有するアダプター２０の軸受穴
１９に支持されている。細長い押えねじ２３が、アダプ
ターフランジを貫通して配設され、機械ベース２２の隙
間穴２５の底部にあるねじ切穴２４中に収容されており
、機械振動の影響下で移動するスピンドルアダプター２
０によるねじ２３の相対的な横方回連ｌが可能になって
いる。スピンドルアダプター２０上の縮小直径２６は、
機械ベース２２に切削した共働穴孔２７に伸びておシ、
空孔２７の端部２８において、スピンドルアダプター配
設直径２９が、機械ベース２２０’）内径３０に締りば
めされて、スピンドルアダプター２０が、このスピンド
ルアダフリー上のフＬ／スばめ直径２９に関してスピン
ドルノーズ１３の片持ばり型据付配置を形成するように
する。
ピンドルアダプター２０を機械ベース２２に固定するた
めの外部フランジ２１を有するアダプター２０の軸受穴
１９に支持されている。細長い押えねじ２３が、アダプ
ターフランジを貫通して配設され、機械ベース２２の隙
間穴２５の底部にあるねじ切穴２４中に収容されており
、機械振動の影響下で移動するスピンドルアダプター２
０によるねじ２３の相対的な横方回連ｌが可能になって
いる。スピンドルアダプター２０上の縮小直径２６は、
機械ベース２２に切削した共働穴孔２７に伸びておシ、
空孔２７の端部２８において、スピンドルアダプター配
設直径２９が、機械ベース２２０’）内径３０に締りば
めされて、スピンドルアダプター２０が、このスピンド
ルアダフリー上のフＬ／スばめ直径２９に関してスピン
ドルノーズ１３の片持ばり型据付配置を形成するように
する。
１対のシール３１を、減衰室３１中の間隔を−いて離れ
た点に配設して、その中に閉じた減衰室３２が形成され
るようにする。出入穴３３を、機械ベース２２の壁３４
を貫通して配設し、油圧オイルのような粘性媒体３５を
減衰室３２に導入して、減衰室３２を満たすようにする
。出入穴３３は、充填後に栓を゛する。スピンドルアダ
プター２゜の片持面３６には、スピンドルシール直径３
９の周囲にシール３８を具備するシール取付はキャンプ
３７が支持され、減摩軸受１７に供される内部の潤滑剤
が大気中に失なわれないようにしている。
た点に配設して、その中に閉じた減衰室３２が形成され
るようにする。出入穴３３を、機械ベース２２の壁３４
を貫通して配設し、油圧オイルのような粘性媒体３５を
減衰室３２に導入して、減衰室３２を満たすようにする
。出入穴３３は、充填後に栓を゛する。スピンドルアダ
プター２゜の片持面３６には、スピンドルシール直径３
９の周囲にシール３８を具備するシール取付はキャンプ
３７が支持され、減摩軸受１７に供される内部の潤滑剤
が大気中に失なわれないようにしている。
スピンドル１２の後端４ｏは、通常、軸受アダプター４
２と機械ベース２２の後壁４３とによって直接支持およ
び補強されて因る減摩軸受４１に支持されている。
２と機械ベース２２の後壁４３とによって直接支持およ
び補強されて因る減摩軸受４１に支持されている。
従って、スピンドル１２の後端４０は、通常、高い静的
剛性を有する堅固な構造体中に支持され、一方スピンド
ル１２の前部は、低い静的剛性を生じる状態、すなわち
、スピンドルノーズ１３の撓みが静的に測定される状態
で支持されていることがわかる。このタイプの据付は、
好ましい設計の実施とは外観上対照をなす据付配置を現
出し易いので、従来技術には見られなかったものである
。
剛性を有する堅固な構造体中に支持され、一方スピンド
ル１２の前部は、低い静的剛性を生じる状態、すなわち
、スピンドルノーズ１３の撓みが静的に測定される状態
で支持されていることがわかる。このタイプの据付は、
好ましい設計の実施とは外観上対照をなす据付配置を現
出し易いので、従来技術には見られなかったものである
。
しかしながら、実際には、減衰室３２に粘性媒体３５を
満たして、アダプター２０を、機械ベース１．２２に関
して相対的に、すなわち機械振動の影響下で高振動率で
撓屈しつる状態で移動させつる場合、振動は、相対的に
移動できる部材２０ 、２２が絶えず粘着性流体３５を
圧縮したり伸張したりしている圧縮フィルム減衰として
知られる現象によって減衰される。全体としての正味の
結果によれば、高度の動力学的剛性が得られる、すなわ
ち、スピンドル１２が回転し切断が行なわれている間に
これが得られる。
満たして、アダプター２０を、機械ベース１．２２に関
して相対的に、すなわち機械振動の影響下で高振動率で
撓屈しつる状態で移動させつる場合、振動は、相対的に
移動できる部材２０ 、２２が絶えず粘着性流体３５を
圧縮したり伸張したりしている圧縮フィルム減衰として
知られる現象によって減衰される。全体としての正味の
結果によれば、高度の動力学的剛性が得られる、すなわ
ち、スピンドル１２が回転し切断が行なわれている間に
これが得られる。
別の具体例としては、ｐｖｃ（ポリ塩化ビニル）のよう
な粘弾性減衰材料で、減衰室３２中の粘性媒質３５を置
換してもよい。このタイプの材料は、変位時にエネルギ
ーを消散（〜得る特徴、を有する。
な粘弾性減衰材料で、減衰室３２中の粘性媒質３５を置
換してもよい。このタイプの材料は、変位時にエネルギ
ーを消散（〜得る特徴、を有する。
減衰ユニットに用いられる粘弾性材料は、成る応力限界
までは極めて明確に弾性体として働くが、応力が過剰に
なってしまえば、その面７漬が増加するまで流れ、再度
弾性を回復するまで応力が低下する。
までは極めて明確に弾性体として働くが、応力が過剰に
なってしまえば、その面７漬が増加するまで流れ、再度
弾性を回復するまで応力が低下する。
厳密に考慮すれば、圧縮フィルム用に設計されたダンパ
ーでは、粘弾性材料に直接置換すると、構造物の減衰の
程度はいく分少なくなるが、これはいくつかの応用に適
している。粘弾性拐料は、ゴムの２０倍の減衰容量を有
するが、圧縮フィルムダンパーは、粘弾性ダンパーの３
倍′または４倍の減衰容量を有する。
ーでは、粘弾性材料に直接置換すると、構造物の減衰の
程度はいく分少なくなるが、これはいくつかの応用に適
している。粘弾性拐料は、ゴムの２０倍の減衰容量を有
するが、圧縮フィルムダンパーは、粘弾性ダンパーの３
倍′または４倍の減衰容量を有する。
本発明は、本文に示した特別な具体例に限定されるもの
ではなく、本発明は、特許請求の範囲にある総ての設計
および修正に及ぶものである。
ではなく、本発明は、特許請求の範囲にある総ての設計
および修正に及ぶものである。
図面は、機械主軸台の軸方向断面図であり、減衰スピン
ドル軸受組立体を示す。 １０ニスピンドル減衰組立体 １２ニスピンドル １３ニスピンドルノーズ１５：軸受
直径 １７：軸受 ２０ニスピンドルアダプター ２２：機械ベース ３２：減衰室 ３５：減衰媒体 特許出願人 シンシナティ・ミラクロン・インダストリ
ーズ・ インコーホレーテッド （外４名）
ドル軸受組立体を示す。 １０ニスピンドル減衰組立体 １２ニスピンドル １３ニスピンドルノーズ１５：軸受
直径 １７：軸受 ２０ニスピンドルアダプター ２２：機械ベース ３２：減衰室 ３５：減衰媒体 特許出願人 シンシナティ・ミラクロン・インダストリ
ーズ・ インコーホレーテッド （外４名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 機械ベースと、スピンドルノーズを具備して上記機
械ベースに支持された回転可能なスピンドルとを有する
工作機械において、 （イ）一端付近に軸受直径と他端付近にアダプター配設
面とを有する細長いスピンドルアダプターと、 （ロ）スピンドルノーズ付近のスピンドル支持直径で、
上記アダプター中に上記スピンドルを支持している上記
軸受直径中の軸受と、 （）Ｊ 上記機械ベース上の外面と、上記ベース中で上
記外面から上記ベース上のアダプター配設面付近の空孔
末端へと伸びている減衰空孔と、に）上記ベース空孔に
協同的に順応してこのベースから間隔をあげて、上記軸
受と上記アダプター配設面との間に細長い減衰室を形成
し、上記アダプター配役面と上記軸受直径との間に伸び
ている上記スピンドルアダプター上の減衰面と、（ホ）
上記減衰室中の減衰媒体とからなり、上記スピンドルア
ダプターは、その固定端で上記ベースによって片持ばり
状に支持され、その自由端で上記スピンドル軸受を支え
て、その固定端と自由端との中間点で振動を減衰させる
ことを特徴とするスピンドル減衰組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US47735983A | 1983-03-21 | 1983-03-21 | |
| US477359 | 1983-03-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59175901A true JPS59175901A (ja) | 1984-10-05 |
Family
ID=23895589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59032276A Pending JPS59175901A (ja) | 1983-03-21 | 1984-02-22 | スピンドル減衰装置を有する工作機械 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59175901A (ja) |
| DE (1) | DE3408964A1 (ja) |
| FR (1) | FR2543032B1 (ja) |
| GB (1) | GB2139928B (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021016903A (ja) * | 2019-07-17 | 2021-02-15 | ファナック株式会社 | 工作機械 |
| WO2022154040A1 (ja) * | 2021-01-15 | 2022-07-21 | 株式会社小松製作所 | 主軸装置及びその組み立て方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2147833B (en) * | 1983-06-08 | 1986-11-12 | Cincinnati Milacron Ind Inc | Machine tool slides comprising damping apparatus |
| US4664536A (en) * | 1985-11-25 | 1987-05-12 | Cincinnati Milacron Inc. | Compound damper system |
| FR2745217B1 (fr) * | 1996-02-22 | 1998-05-22 | Renault Automation | Procede de montage d'une electro-broche dans un coulant et coulant porte electro-broche permettant de le mettre en oeuvre |
| DE19648594A1 (de) * | 1996-11-23 | 1998-05-28 | Blohm Maschinenbau Gmbh | Hydrostatische Schlittenführung |
| PL1666195T3 (pl) * | 2004-12-01 | 2007-10-31 | Erowa Ag | Urządzenie mocujące do rozłącznego ustalania palety, z elementem tłumiącym |
| CN110594334B (zh) * | 2019-09-18 | 2024-06-04 | 中国航空工业集团公司沈阳空气动力研究所 | 一种风洞模型被动抑振器及振子悬臂梁尺寸确定方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733216A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-23 | Lamb Co F Jos | Bearing for spindle of machine tool |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1255449B (de) * | 1958-07-26 | 1967-11-30 | Robert Ohrnberger Dipl Ing | Vorrichtung zur Lagerung und Klemmung der Arbeitsspindeln von Werkzeugmaschinen, insbesondere Bohr- und Fraeswerken |
| JPS54547B1 (ja) * | 1970-08-15 | 1979-01-11 | ||
| US4025130A (en) * | 1975-10-03 | 1977-05-24 | Carrier Corporation | Flexible damped bearing assembly |
| DE2801811C2 (de) * | 1978-01-17 | 1984-01-12 | Ernst Prof. Dr.-Ing. 2106 Bendestorf Saljé | Scheibenartiges, mit Vorkehrungen zur Schwingungsdämpfung versehenes drehbares Objekt wie Werkzeug od. dgl. |
-
1984
- 1984-02-22 JP JP59032276A patent/JPS59175901A/ja active Pending
- 1984-03-07 FR FR8403548A patent/FR2543032B1/fr not_active Expired
- 1984-03-12 DE DE19843408964 patent/DE3408964A1/de active Granted
- 1984-03-21 GB GB08407284A patent/GB2139928B/en not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5733216A (en) * | 1980-08-01 | 1982-02-23 | Lamb Co F Jos | Bearing for spindle of machine tool |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021016903A (ja) * | 2019-07-17 | 2021-02-15 | ファナック株式会社 | 工作機械 |
| WO2022154040A1 (ja) * | 2021-01-15 | 2022-07-21 | 株式会社小松製作所 | 主軸装置及びその組み立て方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2139928B (en) | 1987-06-10 |
| GB8407284D0 (en) | 1984-04-26 |
| DE3408964C2 (ja) | 1989-01-19 |
| FR2543032B1 (fr) | 1987-01-30 |
| GB2139928A (en) | 1984-11-21 |
| FR2543032A1 (fr) | 1984-09-28 |
| DE3408964A1 (de) | 1984-10-04 |
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