JPS60217004A - 工作機械の主軸頭 - Google Patents
工作機械の主軸頭Info
- Publication number
- JPS60217004A JPS60217004A JP7251384A JP7251384A JPS60217004A JP S60217004 A JPS60217004 A JP S60217004A JP 7251384 A JP7251384 A JP 7251384A JP 7251384 A JP7251384 A JP 7251384A JP S60217004 A JPS60217004 A JP S60217004A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- machine tool
- speed
- cutting
- high speed
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/04—Driving main working members rotary shafts, e.g. working-spindles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (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】
本発明は工作機械の主軸頭に関するものであり、更に詳
しくは低速もしくは中速回転する主軸とは別に、高速回
転専用の主軸装置を併設してなる工作機械の主軸頭に関
するものである。
しくは低速もしくは中速回転する主軸とは別に、高速回
転専用の主軸装置を併設してなる工作機械の主軸頭に関
するものである。
イ、従来技術
一般に工作機械主軸頭は、電動モータの回転駆動力を数
段の歯車列を介して主軸に伝達し、主軸に取付けられた
工具の回転により切削加工を行い得るように構成されて
いる。斯かる主軸装置に於ける主軸の最高回転数は、軸
受けおよび歯車の回転数がこれ等の機械要素の接触個所
に於ける潤滑が制約されていることに起因して高々３
、０００乃至４＋ＯＯＯｒ ｐ ｍ程度に制限されてい
る。一方、アルミニウム等の軽金属材料の切削加工ある
いは小径工具による切削加工に於いては致方回転にも及
ぶ主軸の回転速度が必要であり、在来の低速乃至中速回
転する主軸によってはこのような要請に即応することが
難しく、ワークの加工条件の選択に大きな制約が認めら
れた。この為、公知の工作機械の主軸頭に於いては、モ
ータならびに歯車列よりなる主軸伝導系の代わりに、モ
ータ、ベルトならびに主軸からなる高速回転・軽切削専
用の動力伝達径路を形成したり、あるいは従来の回転駆
動力の伝導系の構成はそのままとし、主軸に別の高速回
転装置を付加する等の高速軽切削対策を講じていた。然
しなから上記第１の方式は高速軽切削に対応する専用段
重であるため、低速重切削のフライス加工等に適さず、
また上記第２の方式は高速軽切削・低速重切削のいずれ
の加工に対しても適応可能であるが高速回転装置に専用
の駆動源を接続し主軸と別の動力伝達径路を確保するこ
とが難しく、このため自動的にしかも頻繁に低速・高速
への切換えを行うことが不可能であった。
段の歯車列を介して主軸に伝達し、主軸に取付けられた
工具の回転により切削加工を行い得るように構成されて
いる。斯かる主軸装置に於ける主軸の最高回転数は、軸
受けおよび歯車の回転数がこれ等の機械要素の接触個所
に於ける潤滑が制約されていることに起因して高々３
、０００乃至４＋ＯＯＯｒ ｐ ｍ程度に制限されてい
る。一方、アルミニウム等の軽金属材料の切削加工ある
いは小径工具による切削加工に於いては致方回転にも及
ぶ主軸の回転速度が必要であり、在来の低速乃至中速回
転する主軸によってはこのような要請に即応することが
難しく、ワークの加工条件の選択に大きな制約が認めら
れた。この為、公知の工作機械の主軸頭に於いては、モ
ータならびに歯車列よりなる主軸伝導系の代わりに、モ
ータ、ベルトならびに主軸からなる高速回転・軽切削専
用の動力伝達径路を形成したり、あるいは従来の回転駆
動力の伝導系の構成はそのままとし、主軸に別の高速回
転装置を付加する等の高速軽切削対策を講じていた。然
しなから上記第１の方式は高速軽切削に対応する専用段
重であるため、低速重切削のフライス加工等に適さず、
また上記第２の方式は高速軽切削・低速重切削のいずれ
の加工に対しても適応可能であるが高速回転装置に専用
の駆動源を接続し主軸と別の動力伝達径路を確保するこ
とが難しく、このため自動的にしかも頻繁に低速・高速
への切換えを行うことが不可能であった。
口０発明の目的
本発明の主要な目的は、在来の工作機械の主軸頭に認め
られた上記の如き問題点を解消し、数値制御（Ｎ Ｃ）
装置により高速および低速主軸への切換えを自動化する
と共に、１台の工作機械にて毎分数十回転から敵方回転
に及ぶ主軸回転速度を実現し得る工作機械の主軸頭を提
供することにある。
られた上記の如き問題点を解消し、数値制御（Ｎ Ｃ）
装置により高速および低速主軸への切換えを自動化する
と共に、１台の工作機械にて毎分数十回転から敵方回転
に及ぶ主軸回転速度を実現し得る工作機械の主軸頭を提
供することにある。
ハ０発明の構成
本発明は工作機械の主軸（３）を回転自在に支承する主
軸頭（２）に、前記主軸とは別の高速回転専用の主軸ユ
ニット（７）を軸線方向に沿って移動自在に取付け、前
記工作機械に付設された数値制御装置の指令により前記
主軸（３）と高速回転専用の主軸（１１）との間で回転
速度を切換え得るように構成した工作機械の主軸頭を要
旨とするものである。
軸頭（２）に、前記主軸とは別の高速回転専用の主軸ユ
ニット（７）を軸線方向に沿って移動自在に取付け、前
記工作機械に付設された数値制御装置の指令により前記
主軸（３）と高速回転専用の主軸（１１）との間で回転
速度を切換え得るように構成した工作機械の主軸頭を要
旨とするものである。
二、実施例
第１図乃至第３図は本発明を立型フライス盤もしくは立
型マシニングセンタに適した場合を例示する主軸頭要部
の正面図、側面図ならびに底面図で＆る。公知の工作機
械の主軸頭に於いては、主軸（３）に回転駆動力を伝達
するためのモータ（１）を主軸頭（２）の上方に固着し
、該主軸１１１１ （２）の内部にモータ（１）の回転
駆動力を主軸（３）に伝達するための図示しない変速歯
車列を内蔵している。又、主軸頭（２）はコラム（５）
の案内面（４）に沿って上下方向に直線運動を行い、主
軸（３）の回転運動と主軸頭（２）の直進運動によりワ
ークに切削加工を施し得るように構成されている。本発
明装置に於いては上記の一般的な構Ｉｔｉに加烏て、主
軸（３）の近傍〔第１図では主軸ｉｎ （２）の右側面
〕に、主軸モータ（１）とは別の独立した小型の回転駆
動源、例えば空気タービン、高周波モータ等を内蔵した
高速主軸ユニット（７）を配設している。高速主軸ユニ
ット（７）は、主軸頭（２）に固定されたベース（６）
のアリ溝（８）等の案内機構と、油圧、空圧シリンダ、
モータ等を利用した直動アクチュエータ（９）により第
１図または第２図に図示するように主軸（３）の軸線方
向に直動可能に取付けられている。
型マシニングセンタに適した場合を例示する主軸頭要部
の正面図、側面図ならびに底面図で＆る。公知の工作機
械の主軸頭に於いては、主軸（３）に回転駆動力を伝達
するためのモータ（１）を主軸頭（２）の上方に固着し
、該主軸１１１１ （２）の内部にモータ（１）の回転
駆動力を主軸（３）に伝達するための図示しない変速歯
車列を内蔵している。又、主軸頭（２）はコラム（５）
の案内面（４）に沿って上下方向に直線運動を行い、主
軸（３）の回転運動と主軸頭（２）の直進運動によりワ
ークに切削加工を施し得るように構成されている。本発
明装置に於いては上記の一般的な構Ｉｔｉに加烏て、主
軸（３）の近傍〔第１図では主軸ｉｎ （２）の右側面
〕に、主軸モータ（１）とは別の独立した小型の回転駆
動源、例えば空気タービン、高周波モータ等を内蔵した
高速主軸ユニット（７）を配設している。高速主軸ユニ
ット（７）は、主軸頭（２）に固定されたベース（６）
のアリ溝（８）等の案内機構と、油圧、空圧シリンダ、
モータ等を利用した直動アクチュエータ（９）により第
１図または第２図に図示するように主軸（３）の軸線方
向に直動可能に取付けられている。
図示した状態は、高速主軸ユニット（７）が上限位置に
上昇した状態を示し、この状態に於いては低速主軸（３
）に装着された切削工具（図示せず）によりワークに切
削加工が施される。これに対しワークに高速度且つ軽荷
重の切削加工を施す場合には前記高速主軸ユニットを使
用する。即ち数値制御（Ｎ Ｃ）装置の補助指令（例え
ばＭコード）により、高速主軸ユニツト（７）の前進が
指令されると、電磁弁（図示せず）等の適切な切換え手
段の作動を介して直動アクチェエータ（９）に動力が付
加され、その結果、シリンダロンド（１０）が前進して
第１図で二点鎖線で示すストローク端に保持される。こ
の結果シリンダロンド（１０）に接合された高速主軸ユ
ニット（７）はワーク切削加工位置に位置決めされる。
上昇した状態を示し、この状態に於いては低速主軸（３
）に装着された切削工具（図示せず）によりワークに切
削加工が施される。これに対しワークに高速度且つ軽荷
重の切削加工を施す場合には前記高速主軸ユニットを使
用する。即ち数値制御（Ｎ Ｃ）装置の補助指令（例え
ばＭコード）により、高速主軸ユニツト（７）の前進が
指令されると、電磁弁（図示せず）等の適切な切換え手
段の作動を介して直動アクチェエータ（９）に動力が付
加され、その結果、シリンダロンド（１０）が前進して
第１図で二点鎖線で示すストローク端に保持される。こ
の結果シリンダロンド（１０）に接合された高速主軸ユ
ニット（７）はワーク切削加工位置に位置決めされる。
高速主軸（１１）には別のＭコードにより、主軸モータ
（１）とは別の独立した駆動回転源から回転駆動力が伝
達される。
（１）とは別の独立した駆動回転源から回転駆動力が伝
達される。
斯くして、数値制御装置のＮＣ指令により自動的にしか
も迅速に、主軸（３）による低速重切削ならびに高速主
軸（１１）による高速軽切削加工が選択される。
も迅速に、主軸（３）による低速重切削ならびに高速主
軸（１１）による高速軽切削加工が選択される。
ホ０発明の効果
以上の発明に明らかな如く、本発明装置は標準的な工作
機械に簡単に取付けることができ、低速主軸と高速主軸
との切換えを自動化することにより、生産性を大幅に向
上せしめることができる。本発明装置の操作プログラム
も、極めて簡潔で低速主軸と高速主軸との相対的位置関
係をオフセットとして入力するだけでよい。本発明装置
はまた、各種エア、電気、冷却水などの供給装置を主軸
周辺に設ける〃・要がないので作動が確実であり、更に
コネクタ類を使用する必要がないので装置の信頼性も損
なわれることがない。本発明によれば、主軸の回転精度
に影響されることなく高速主軸ユニット単体で高精度回
転を取得することができ高速微小送りも容易に実行する
ことができる。
機械に簡単に取付けることができ、低速主軸と高速主軸
との切換えを自動化することにより、生産性を大幅に向
上せしめることができる。本発明装置の操作プログラム
も、極めて簡潔で低速主軸と高速主軸との相対的位置関
係をオフセットとして入力するだけでよい。本発明装置
はまた、各種エア、電気、冷却水などの供給装置を主軸
周辺に設ける〃・要がないので作動が確実であり、更に
コネクタ類を使用する必要がないので装置の信頼性も損
なわれることがない。本発明によれば、主軸の回転精度
に影響されることなく高速主軸ユニット単体で高精度回
転を取得することができ高速微小送りも容易に実行する
ことができる。
第１図乃至第３図は本発明を立型フライス盤もしくは立
型マシニングセンタに適用した場合を例示する主軸頭要
部の正面図、側面図ならびに底面図である。 （２）−・−・主軸頭、（３） −主軸、（７） −高
速回転専用の主軸ユニット、（１１〉−・−高速回転専
用の主軸。 第１図 ｓ２図
型マシニングセンタに適用した場合を例示する主軸頭要
部の正面図、側面図ならびに底面図である。 （２）−・−・主軸頭、（３） −主軸、（７） −高
速回転専用の主軸ユニット、（１１〉−・−高速回転専
用の主軸。 第１図 ｓ２図
Claims (1)
- （１） 工作機械の主軸を回転自在に支承する主軸に、
前記主軸とは別の高速回転専用の主軸を軸線方向に沿っ
て移動自在に取付け、前記工作機械に付設された数値制
御装置の指令により前記主軸と高速回転専用主軸との間
で回転速度を切換え得るように構成したことを特徴とす
る工作機械の主軸頭。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251384A JPS60217004A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 工作機械の主軸頭 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7251384A JPS60217004A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 工作機械の主軸頭 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217004A true JPS60217004A (ja) | 1985-10-30 |
Family
ID=13491493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7251384A Pending JPS60217004A (ja) | 1984-04-10 | 1984-04-10 | 工作機械の主軸頭 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217004A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5314486A (en) * | 1976-07-24 | 1978-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Horizontal boring machine tool equipped with large diameter surfacing head |
| JPS5333264U (ja) * | 1976-08-27 | 1978-03-23 |
-
1984
- 1984-04-10 JP JP7251384A patent/JPS60217004A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5314486A (en) * | 1976-07-24 | 1978-02-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Horizontal boring machine tool equipped with large diameter surfacing head |
| JPS5333264U (ja) * | 1976-08-27 | 1978-03-23 |
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