JPS6157141B2 - - Google Patents
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- JPS6157141B2 JPS6157141B2 JP56044809A JP4480981A JPS6157141B2 JP S6157141 B2 JPS6157141 B2 JP S6157141B2 JP 56044809 A JP56044809 A JP 56044809A JP 4480981 A JP4480981 A JP 4480981A JP S6157141 B2 JPS6157141 B2 JP S6157141B2
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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
- 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
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- Mechanical Engineering (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
従来、工作機械、例えば放電加工装置などにお
いては、主軸の送り機構には主として油圧サーボ
送りが用いられており、油圧シリンダーのピスト
ンロツドの先端を主軸の一端に連結し、主軸の他
端に連結された電極と被加工物との間の間隙長に
応じたサーボ制御信号により油圧サーボ弁を制御
し、前記油圧シリンダーを駆動制御する方式が一
般に用いられている。この場合、油圧シリンダー
のピストンロツドは、シリンダー室内の作動流体
の圧力差及び流量により、じん速にあるいは緩や
かに加工進行方向に往復運動を行なうが、この場
合ピストンロツドは、スラスト方向のみに荷重が
作用することになり、ラジアル方向の荷重成分は
ほとんど無いものと考えられる。
ところで近年トルク慣性比の非常に大きなサー
ボモータが出現するに及んで、該サーボモータを
放電加工機の主軸駆動源として利用する例が増し
てきた。このサーボモータの使用に当つては、サ
ーボモータから主軸への動力伝達には、ボールネ
ジ等の転動性の優れた送りネジ機構が用いられる
ことが多いが、この場合次に述べるような幾つか
の問題点を生じている。
第1の問題点は、送りネジの回転に伴なうラジ
アル方向への横振動が主軸に伝わり、主軸の運動
の直進性に対し悪影響を与えることである。特に
主軸の案内がボールを介して転動支持される構成
をもつ主軸装置の場合、この悪影響は大きいよう
である。
第2の問題点は、送りネジの軸心と、駆動モー
タの軸心との偏心に伴なう異常振動の発生、ある
いはそれに伴なう摩擦熱の発生等により、機械全
体の精度維持が困難となる点ある。
上記の精度低下の状況を定量的に示すと次の如
くである。すなわち一般にサーボモータの回転
中、サーボモータの軸を支持するベアリングの製
作誤差などにより、サーボモータの軸の中心の、
回転中心とのズレは、数μmから数十μmに及ん
でいる。又サーボモータから主軸へ動力を伝達す
るのに使用されるボールネジの軸心と、サーボモ
ータの軸心との偏心は数十μmに及ぶことがあ
り、全体の軸心の偏心量を数μm以下にすること
は極めて困難である。
この結果放電加工などにおいては、主軸の先端
に連結された電極は、本来主軸の軸心方向にのみ
移動すべきものが、軸心と直角方向にも移動し、
そのため放電加工の加工量を必要以上に増加さ
せ、加工時間の増加あるいは加工精度の低下を招
くことになる。
勿論こうした問題点に対し、従来から送りネジ
の製作品質を高めて、ネジ自体のそり等を改善し
たり、軸受機構の精度向上あるいは主軸の剛性増
大化などの対策をとつてきてはいるが、こうした
対策も所期の目的を達成するに至らず、徒らに送
りネジ及び主軸支持機構を高品質化し、価格の増
嵩を招くのみの結果となつている。
本発明は従来の工作機械における上記問題点を
解消するためになされれたもので、主軸送り用ネ
ジ機構を有する工作機械の主軸装置の改良に関す
るものであり、例えば加工液を用いて放電加工を
行なう放電加工機の主軸装置などにおいて、単純
な構成により極めて精密な主軸の運動が行なえる
と共に、高速応答も可能なサーボ機構を有する主
軸装置を提供しようとするものである。
以下本発明の実施例を第1図〜第4図により説
明する。第1図において、1は駆動源であるサー
ボモータ、2はサーボモータ1の軸、3はボール
ネジ4の上端に固着され、上記サーボモータの軸
2とキー等(図示せず)で係合する接続部、5は
接続部3に固定されたデイスク、5aはデイスク
5を接続部3の上端に固定するための押え板、6
はフレーム7の上端部にに固着されたフランジで
あり、サーボモータ1が取付けられている。8は
フランジ6の内側に貼着されたブレーキライニン
グ、9は無励磁作動型電磁ブレーキで、取付板1
0を介してフレーム7に取付けられている。この
制動装置は、ブレーキライニング8と電磁ブレー
キ9の押圧パツド11との間にデイスク5を挟
み、上記ブレーキ9が無励磁の場合、パツド11
がデイスク5を押圧してその回転を抑制し、ボー
ルネジ4の回転を制動するように構成されてい
る。
12はボールネジ4の接続部3に挿入された当
て板、13はボール受け、14はフレーム7の上
部内側に形成されたボール支持部で、ボール支持
部14とボール受け13との間にボール14aを
介在せしめて、スラストベアリング15を構成し
ている。16はナツトで、ボール支持部14とボ
ール受け13との間に介在するボール14aに予
圧を与え、ボール14aがラジアル方向には多少
移動できるが、スラスト方向には移動できないよ
うにしている。このためサーボモータ1の回転中
心と送りネジの中心とが一致しないことがあつ
て、送りネジの回転にラジアル方向の振れを生じ
ても、その振れはスラストベアリング15で吸収
され、フレーム7には影響を与えない構造となつ
ている。尚ボール受け13およびボール支持部1
4のボール14aとの接触面(転動面)は、表面
硬化処理が施されている。又ボール14aには焼
入れ処理が施こされ、十分にスラスト負荷に耐え
ることができるようになつている。
15aは防じん用のカバー、17はボールネジ
4のボール転動用の溝が形成されているネジ部、
18はネジ部17にボール(図示せず)を介して
螺合するナツト、19はナツト18に固着された
軸受金物、20は主軸21の上端部に固着された
フランジで、その内側に形成されたボール支持部
23と、軸受金物19と当て板22との間にボー
ル23aを介在させて、スラストベアリング24
を構成している。25はボール23aに当て板2
2を介して予圧を与えるための締付ナツトであ
り、軸受金物19の下部に設けられたネジ部19
aに螺合する。なお軸受金物19、フランジ2
0、当て板22のボール転動面は、表面硬化処理
が施されており、さらにボール23aは焼入硬化
処理が施こされている。
スラストベアリング24は、前記ボールネジの
接続部3とフレーム7との間に介在するスラスト
ベアリング15と同様に、ボール23aはスラス
ト方向にはその移動は規制されているが、ラジア
ル方向には若干移動可能なように構成されてい
る。従つてボールネジ4に多少の振動があつて
も、その振動はスラストベアリング24に吸収さ
れ、主軸には影響しない構成となつている。
26はガイドピンで、、軸受金物19のネジ部
19aに固着され、主軸21の軸線に直角に形成
配置されている。
第2図は第1図のA―A断面を示すもので、図
に示すようにガイドピン26は、主軸21の側面
に設けられた孔27を貫通して、案内板28内に
突出するように構成されている。案内板28はボ
ルト29によりフレーム7に固定されており、案
内孔28aを備え、ガイドピン26を案内孔28
a内に挿通せしめている。第2図にみるようにガ
イドピン26はY軸方向とおよび主軸の軸線方向
には移動可能であるが、X軸方向には移動が規制
され、その結果軸受金物19はY軸方向および軸
線方向のみに移動可能である。
第3図は第2図の部分拡大斜視図、第4図は第
3図の―断面図である。第2図〜第4図にお
いて、101は主軸21の外側面の主軸の中心を
挟んで対向する位置に固定された長尺状の軌導
台、102はこの軌導台101に係合し摺動する
摺動台であり、軌導台101の両肩部には、その
長手方向に沿つて左右対をなすように溝105が
形成され、この溝105は摺動台102と軌導台
101との間に介装されたベアリング103のボ
ール104の転動用として用いられる。更に、摺
動台102の内側には、軌導台101の溝105
に対向させてボール104の転動溝106を設
け、この転動溝106内に位置するボール104
をリテーナ107により摺動台102に支架され
ている。109は摺動台102の足部108に固
定されたリテーナ107の押エ板である。
尚、軌導台101は主軸21の両側面に設けら
れ、これに係合する摺動台102は主軸21の長
手方向に夫々2ケ所形成配置されて前記主軸21
の移動を案内している。又第2図にみるように、
主軸21の片方の側面に設けられた摺動台102
は、フレーム7にボルト32により固定され、他
方の側面に設けられた摺動台102は、フレーム
7の内側に設けられた案内30に精密にはまりこ
み、x軸方向に移動可能に支持されるとともに、
ボルト33により主軸21に向つて押圧されてい
る。34はボルト33のゆるみ止め用のナツトで
ある。この構成により軌導台101、摺動台10
2、ボール104は適当な予圧荷重が与えられる
ことになり、軌導台101と摺動台102の間の
ガタ、スキマは除去される。この結果、主軸21
の上下方向の移動を、ガタなどを生ずることなく
精密に案内することが可能となる。
本発明に係る主軸装置は上記のように構成され
ている。次に本主軸装置の動作について説明す
る。
サーボモータ1を起動すると、該モータ1に接
続するねじ部17は回転する。ネジ部17と螺合
するナツト18は、ガイドピン26及び案内板2
8により、フレーム7に回転方向の移動は規制さ
れ、主軸軸心方向のみに移動可能であり、さらに
主軸21に固着された軌導台101がフレームに
固着された摺動台102に対し、回転方向の移動
は規制され、主軸軸心方向のみ移動可能なように
嵌着しているため、主軸21も軸心方向のみにし
か移動できない。従つてサーボモータ1の正逆運
転に伴なうネジ部17の正逆回転により、ナツト
18は下降又は上昇運動を行ない、ナツト18に
ボール支持部23及びボール23aを介して係着
する主軸21は下降又は上昇を行なう。
なお前述したように、主軸21を固着したボー
ル支持部23は、ボール23aに介して軸受金物
19および当て板22と係合しており、ボール2
3aはスラスト方向に移動は規制されているが、
ラジアル方向には多少転動可能であるから、ボー
ルネジ4のネジ部17が製作誤差その他により多
少偏心して回転しても、その偏心はスラストベア
リング24で吸収されるので、主軸21はネジ部
17の偏心の影響を受けることはない。又フレー
ム7のボール支持部14も、ボール14aを介し
てボールネジ4に固定するボール受け13と係合
しており、ボール14aはラジアル方向に若干転
動可能であるため、ボールネジ4とサーボモータ
1との連結に多少偏心があつても、その偏心はス
ラストベアリング15に吸収されフレーム7には
影響しない。従つてフレーム7に固着された摺動
台102に対し、軌道台101を介して係合する
主軸21は、ボールネジ4が偏心等により横振れ
を起こしていても、その横振れの影響をうけるこ
となく、上下運動を行なうことができる。
なおサーボモータ1の起動・回転中は、電磁ブ
レーキ9が励磁され、押圧パツド11はデイスク
5を押圧しないので、ボールネジ4は自由に回転
しうるが、サーボモータ1が停止すると、電磁ブ
レーキ9の励磁が解除され、押圧パツド11はデ
イスク5面を押圧するので、デイスク5に制動力
が作用し、ボールネジ4は回転不能となる。以上
述べたように、サーボモータ1の軸2の芯ズレ、
ボールネジ4のネジ部17のソリ及び芯ズレ、あ
るいは軸2とボールネジ4の軸2の挿入孔の軸心
との平行度の相違等により生じるボールネジ4及
びナツト18のラジアル方向への横振れは、主軸
21に外力として作用せず、ボールネジ4の回転
はスラスト方向のみの推力伝達、あるいは移動を
生じるのみで主軸21は極めて高精度に、軌導台
101、ボール104、摺動台102からなる案
内機構により案内されることになる。この結果、
主軸21の運動の真直度は1ミクロンから2ミク
ロン程度にすることが可能となる。
またボールネジのリード誤差、スラストベアリ
ングの回転に伴なうスラスト方向への変位等によ
る主軸21のたて振れについては、一般的に微少
のため実用上問題とならず無視してよい。
なお、第5図に示す如く、ガイドピン26の案
内構造を案内板28の円筒面に接触するように円
柱40にし、精密に嵌合するようにガイドピン2
6を装着してもよい。
以上の様に本発明装置によれば、送りネジの精
度を上げることなく、送りネジの横振動を吸収あ
るいは規制して、主軸の運動の真直度を高精度に
維持することが可能で、この結果、主軸剛性及び
主軸案内用のガイド機構を高剛性にすることなく
簡単に構成することができ、さらに主軸運動にと
もなう直角方向への移動成分がほとんどなくなる
ので、放電加工装置においては加工体積が減少し
加工時間が短縮される等の優れた効果を発揮する
こととなる。
また本発明の装置は放電加工装置の主軸送り装
置以外に他の工作機械の主軸装置としても応用で
きる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Conventionally, in machine tools such as electric discharge machining equipment, hydraulic servo feeding has been mainly used for the main spindle feeding mechanism, in which the tip of the piston rod of a hydraulic cylinder is connected to one end of the main spindle. Generally, a system is used in which a hydraulic servo valve is controlled by a servo control signal according to a gap length between an electrode connected to the other end of the main shaft and a workpiece, and the hydraulic cylinder is driven and controlled. In this case, the piston rod of the hydraulic cylinder reciprocates rapidly or gently in the direction of machining progress depending on the pressure difference and flow rate of the working fluid in the cylinder chamber, but in this case, the piston rod is subjected to a load only in the thrust direction. Therefore, it is considered that there is almost no load component in the radial direction. However, in recent years, as servo motors with extremely large torque-to-inertia ratios have appeared, examples of using the servo motors as a main shaft drive source of electrical discharge machines have increased. When using this servo motor, a feed screw mechanism with excellent rolling properties such as a ball screw is often used to transmit power from the servo motor to the main shaft. This is causing problems. The first problem is that lateral vibration in the radial direction accompanying the rotation of the feed screw is transmitted to the main shaft, which adversely affects the linearity of the movement of the main shaft. This adverse effect seems to be particularly great in the case of a spindle device in which the guide of the spindle is supported in a rolling manner via balls. The second problem is that it is difficult to maintain the accuracy of the entire machine due to the occurrence of abnormal vibrations due to the eccentricity between the axis of the feed screw and the axis of the drive motor, or the generation of frictional heat due to this. There is a point where The situation of the above-mentioned decrease in accuracy is quantitatively shown as follows. In other words, while the servo motor is rotating, the center of the servo motor shaft generally changes due to manufacturing errors in the bearings that support the servo motor shaft.
The deviation from the center of rotation ranges from several μm to several tens of μm. In addition, the eccentricity between the axis of the ball screw used to transmit power from the servo motor to the main shaft and the axis of the servo motor can be several tens of micrometers, and the eccentricity of the entire axis can be reduced to a few micrometers or less. It is extremely difficult to do so. As a result, in electrical discharge machining, etc., the electrode connected to the tip of the spindle, which should originally move only in the direction of the axis of the spindle, moves also in a direction perpendicular to the axis.
Therefore, the machining amount of electric discharge machining is increased more than necessary, leading to an increase in machining time or a decrease in machining accuracy. Of course, countermeasures have been taken to address these problems, such as improving the manufacturing quality of the feed screw, improving the warping of the screw itself, improving the accuracy of the bearing mechanism, and increasing the rigidity of the main shaft. However, these measures have not been able to achieve the intended purpose, and the quality of the feed screw and spindle support mechanism has been increased needlessly, resulting in an increase in price. The present invention was made to solve the above-mentioned problems in conventional machine tools, and relates to an improvement of a spindle device of a machine tool having a spindle feed screw mechanism. The present invention aims to provide a spindle device for electric discharge machines, etc., which has a servo mechanism that can perform extremely precise movement of the spindle with a simple configuration and can also respond at high speed. Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 4. In FIG. 1, 1 is a servo motor that is a driving source, 2 is a shaft of the servo motor 1, and 3 is fixed to the upper end of a ball screw 4, which is engaged with the shaft 2 of the servo motor with a key or the like (not shown). A connecting portion, 5 is a disk fixed to the connecting portion 3, 5a is a holding plate for fixing the disk 5 to the upper end of the connecting portion 3, 6
is a flange fixed to the upper end of the frame 7, to which the servo motor 1 is attached. 8 is a brake lining attached to the inside of the flange 6, 9 is a non-excitation type electromagnetic brake, and the mounting plate 1
It is attached to the frame 7 via 0. In this braking device, a disc 5 is sandwiched between a brake lining 8 and a pressing pad 11 of an electromagnetic brake 9, and when the brake 9 is not energized, the pad 11 is
is configured to press the disk 5 to suppress its rotation, thereby braking the rotation of the ball screw 4. 12 is a backing plate inserted into the connection part 3 of the ball screw 4, 13 is a ball receiver, and 14 is a ball support part formed inside the upper part of the frame 7. Between the ball support part 14 and the ball receiver 13, a ball 14a is inserted. The thrust bearing 15 is constructed by interposing the two. A nut 16 applies preload to the ball 14a interposed between the ball support part 14 and the ball receiver 13, so that the ball 14a can move somewhat in the radial direction but cannot move in the thrust direction. Therefore, even if the center of rotation of the servo motor 1 and the center of the feed screw do not coincide, and vibration occurs in the radial direction in the rotation of the feed screw, the vibration is absorbed by the thrust bearing 15 and the frame 7 The structure is such that it does not have any impact. In addition, the ball receiver 13 and the ball support part 1
The contact surface (rolling surface) with the ball 14a of No. 4 is subjected to surface hardening treatment. Further, the ball 14a is hardened so that it can sufficiently withstand thrust loads. 15a is a dust-proof cover; 17 is a threaded portion in which a groove for rolling the ball of the ball screw 4 is formed;
18 is a nut that is screwed into the threaded portion 17 via a ball (not shown); 19 is a bearing hardware fixed to the nut 18; 20 is a flange fixed to the upper end of the main shaft 21; The ball 23a is interposed between the ball support part 23, the bearing hardware 19, and the backing plate 22, and the thrust bearing 24
It consists of 25 is the plate 2 for the ball 23a.
2 is a tightening nut for applying preload through the threaded part 19 provided at the lower part of the bearing hardware 19.
Screw into a. In addition, bearing hardware 19, flange 2
0. The ball rolling surface of the backing plate 22 is subjected to a surface hardening treatment, and the balls 23a are further subjected to a quench hardening treatment. In the thrust bearing 24 , like the thrust bearing 15 interposed between the ball screw connection part 3 and the frame 7, the movement of the balls 23a is restricted in the thrust direction, but the balls 23a can move slightly in the radial direction. It is structured like this. Therefore, even if the ball screw 4 experiences some vibration, the vibration is absorbed by the thrust bearing 24 and does not affect the main shaft. Reference numeral 26 denotes a guide pin, which is fixed to the threaded portion 19a of the bearing hardware 19 and is formed and arranged at right angles to the axis of the main shaft 21. FIG. 2 shows a cross section taken along line A-A in FIG. It is composed of The guide plate 28 is fixed to the frame 7 with bolts 29 and has a guide hole 28a, and the guide pin 26 is inserted into the guide hole 28.
It is inserted into the inside of a. As shown in FIG. 2, the guide pin 26 is movable in the Y-axis direction and the axial direction of the main shaft, but movement is restricted in the X-axis direction, and as a result, the bearing hardware 19 is movable in the Y-axis direction and the axial direction. It can only be moved. 3 is a partially enlarged perspective view of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of FIG. In FIGS. 2 to 4, reference numeral 101 denotes a long track base fixed at a position opposite to the center of the main shaft on the outer surface of the main shaft 21, and 102 engages with this track base 101 and slides. This is a sliding platform that moves, and grooves 105 are formed in both shoulders of the track platform 101 so as to form left and right pairs along the longitudinal direction. It is used for rolling of the ball 104 of the bearing 103 interposed between the bearing 103 and the bearing 103. Furthermore, inside the sliding table 102, there is a groove 105 of the track table 101.
A rolling groove 106 for the ball 104 is provided facing the ball 104 located in the rolling groove 106.
is supported on the sliding table 102 by a retainer 107. Reference numeral 109 denotes a pressing plate of the retainer 107 fixed to the foot portion 108 of the sliding table 102. Note that the track bases 101 are provided on both sides of the main shaft 21, and the slide bases 102 that engage with these are formed at two locations in the longitudinal direction of the main shaft 21.
We are guiding the movement of Also, as shown in Figure 2,
Sliding base 102 provided on one side of the main shaft 21
is fixed to the frame 7 with bolts 32, and a sliding table 102 provided on the other side is precisely fitted into a guide 30 provided inside the frame 7, and is supported movably in the x-axis direction. With,
It is pressed toward the main shaft 21 by a bolt 33. 34 is a nut for preventing the bolt 33 from loosening. With this configuration, the track platform 101 and the sliding platform 10
2. An appropriate preload is applied to the balls 104, and play and gaps between the track base 101 and the sliding base 102 are eliminated. As a result, the main shaft 21
It becomes possible to precisely guide the vertical movement of the holder without causing backlash or the like. The spindle device according to the present invention is configured as described above. Next, the operation of this spindle device will be explained. When the servo motor 1 is started, the threaded portion 17 connected to the motor 1 rotates. The nut 18 that is screwed into the threaded portion 17 is connected to the guide pin 26 and the guide plate 2.
8 restricts the movement of the frame 7 in the rotational direction and is movable only in the direction of the spindle axis.Furthermore, the track stand 101 fixed to the spindle 21 is prevented from rotating relative to the sliding stand 102 fixed to the frame. Movement in this direction is restricted and the main shaft 21 is fitted so that it can move only in the axial direction, so the main shaft 21 can also only move in the axial direction. Therefore, the nut 18 performs a downward or upward movement due to the forward and reverse rotation of the threaded portion 17 accompanying the forward and reverse operation of the servo motor 1, and the main shaft 21 that is engaged with the nut 18 via the ball support 23 and the ball 23a. moves down or up. As mentioned above, the ball support part 23 to which the main shaft 21 is fixed is engaged with the bearing hardware 19 and the back plate 22 via the balls 23a, and the ball 2
3a is restricted from moving in the thrust direction, but
Since the ball screw 4 can roll somewhat in the radial direction, even if the threaded portion 17 of the ball screw 4 rotates somewhat eccentrically due to manufacturing errors or other reasons, the eccentricity is absorbed by the thrust bearing 24 , so the main shaft 21 rotates slightly eccentrically due to manufacturing errors or other reasons. It is not affected by eccentricity. The ball support portion 14 of the frame 7 also engages with a ball receiver 13 fixed to the ball screw 4 via a ball 14a, and since the ball 14a can roll slightly in the radial direction, the ball screw 4 and the servo motor 1 Even if there is some eccentricity in the connection, the eccentricity is absorbed by the thrust bearing 15 and does not affect the frame 7. Therefore, even if the ball screw 4 causes lateral vibration due to eccentricity, the main shaft 21 that engages with the sliding table 102 fixed to the frame 7 via the track 101 will not be affected by the lateral vibration. You can move up and down without any problems. Note that while the servo motor 1 is starting and rotating, the electromagnetic brake 9 is excited and the pressing pad 11 does not press the disk 5, so the ball screw 4 can rotate freely. However, when the servo motor 1 stops, the electromagnetic brake 9 is energized. Since the excitation is canceled and the pressing pad 11 presses the surface of the disk 5, a braking force acts on the disk 5, and the ball screw 4 becomes unable to rotate. As mentioned above, misalignment of the shaft 2 of the servo motor 1,
Lateral vibration of the ball screw 4 and nut 18 in the radial direction caused by warping or misalignment of the threaded portion 17 of the ball screw 4, or a difference in parallelism between the shaft 2 and the axis of the insertion hole of the shaft 2 of the ball screw 4, etc. No external force acts on the main shaft 21, and the rotation of the ball screw 4 only causes thrust transmission or movement in the thrust direction, and the main shaft 21 is guided with extremely high precision by a guideway 101, a ball 104, and a slider 102. It will be guided by the mechanism. As a result,
The straightness of the movement of the main shaft 21 can be made approximately 1 to 2 microns. Further, vertical runout of the main shaft 21 due to lead error of the ball screw, displacement in the thrust direction due to rotation of the thrust bearing, etc. is generally minute and therefore poses no problem in practice and can be ignored. As shown in FIG. 5, the guide structure of the guide pin 26 is made into a cylinder 40 so as to contact the cylindrical surface of the guide plate 28, and the guide pin 2
6 may be installed. As described above, according to the device of the present invention, it is possible to absorb or restrict the lateral vibration of the feed screw without increasing the accuracy of the feed screw, and maintain the straightness of the spindle motion with high precision. As a result, the main shaft rigidity and the guide mechanism for guiding the main shaft can be easily constructed without increasing the rigidity, and furthermore, the movement component in the perpendicular direction accompanying the main shaft movement is almost eliminated, so the machining volume can be reduced in electrical discharge machining equipment. This results in excellent effects such as reduction in machining time and reduction in machining time. Furthermore, the device of the present invention can be applied not only as a spindle feeding device for electric discharge machining equipment but also as a spindle device for other machine tools.
第1図は本発明の実施例を示す概略図、第2図
は第1図のA―A断面図、第3図は第2図の一部
詳細斜視図、第4図は第3図の―断面図、第
5図は他の応用例を示す図である。
図において1はサーボモータ、3はボールネジ
の接続部、4はボールネジ、7はフレーム、12
は当て板、13はボール受け、14はボール支持
部、15はスラストベアリング、17はボールネ
ジのネジ部、18はボールネジのナツト、19は
軸受金物、21は主軸、23はボール支持部、2
4はスラストベアリング、26はガイドピン、2
8は案内板、28aは案内孔、40は円柱、10
1は軌道台、102は摺動台、104はボールで
ある。図面中同一符号は同一または相当部分を示
す。
Fig. 1 is a schematic diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a sectional view taken along line AA in Fig. 1, Fig. 3 is a partially detailed perspective view of Fig. 2, and Fig. 4 is a schematic diagram of Fig. 3. - Cross-sectional view, FIG. 5 is a diagram showing another example of application. In the figure, 1 is a servo motor, 3 is a ball screw connection, 4 is a ball screw, 7 is a frame, 12
A backing plate, 13 a ball receiver, 14 a ball support part, 15 a thrust bearing, 17 a ball screw thread part, 18 a ball screw nut, 19 a bearing hardware, 21 a main shaft, 23 a ball support part, 2
4 is a thrust bearing, 26 is a guide pin, 2
8 is a guide plate, 28a is a guide hole, 40 is a cylinder, 10
1 is a track base, 102 is a sliding base, and 104 is a ball. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts.
Claims (1)
ールネジに螺合することによつてその軸方向に駆
動される主軸の外側面の、主軸の中心を挾んで対
向する位置に固定された長尺状の軌道台を、上記
主軸に所定間隙を介して形成されたフレームの内
側に固着された摺動台に、ボールを介して摺動せ
しめるとともに、上記ボールネジに螺合するナツ
トに固定された軸受金物に固着され、ラジアル方
向に主軸を貫通して突出したガイドピンを、フレ
ーム内に設けられた案内板の案内孔に挿嵌せし
め、主軸の円周方向の移動を拘束することによつ
て、主軸を軸方向のみに移動自在に構成した主軸
装置において、 上記ボールネジに螺合するナツト部を、スラス
トベアリングを介してラジアル方向に移動可能に
主軸に係合するとともに、該ボールネジの上記サ
ーボ送り用電動機との接続部を、スラストベアリ
ングを介してラジアル方向に移動可能にフレーム
に係合せしめることによつて、上記ボールネジの
振動の主軸及びフレームへの伝播を防止しうるよ
うに構成したことを特徴とする工作機械の主軸装
置。[Scope of Claims] 1. On the outer surface of the main shaft, which is driven in the axial direction by being screwed into a ball screw connected to the rotating shaft of the servo feed motor, at positions opposite to each other with the center of the main shaft in between. A fixed elongated track is slid onto a slide fixed to the inside of a frame formed on the main shaft with a predetermined gap through a ball, and a nut is screwed onto the ball screw. A guide pin, which is fixed to a bearing hardware fixed to the frame and protrudes through the main shaft in the radial direction, is inserted into a guide hole in a guide plate provided in the frame to restrain movement of the main shaft in the circumferential direction. Particularly, in a main shaft device in which the main shaft is configured to be movable only in the axial direction, the nut part that is screwed into the ball screw is engaged with the main shaft so as to be movable in the radial direction via a thrust bearing, and the ball screw is movable in the radial direction. By engaging the connecting portion of the servo feed motor with the frame so as to be movable in the radial direction via a thrust bearing, vibrations of the ball screw can be prevented from propagating to the main shaft and the frame. A spindle device for a machine tool characterized by the following configuration.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4480981A JPS57163032A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Main spindle device of machine tool |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4480981A JPS57163032A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Main spindle device of machine tool |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS57163032A JPS57163032A (en) | 1982-10-07 |
JPS6157141B2 true JPS6157141B2 (en) | 1986-12-05 |
Family
ID=12701750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4480981A Granted JPS57163032A (en) | 1981-03-27 | 1981-03-27 | Main spindle device of machine tool |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS57163032A (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63113533U (en) * | 1987-01-16 | 1988-07-21 | ||
JP2604076B2 (en) * | 1991-10-01 | 1997-04-23 | 株式会社日本製鋼所 | Parison controller for blow molding machine |
CN103495874A (en) * | 2013-09-27 | 2014-01-08 | 苏州凯欧机械科技有限公司 | Screw rod device of anti-lock precision workbench |
JP6389618B2 (en) * | 2014-02-24 | 2018-09-12 | Dmg森精機株式会社 | Machine tool guide for machine tools |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52162587U (en) * | 1976-06-03 | 1977-12-09 |
-
1981
- 1981-03-27 JP JP4480981A patent/JPS57163032A/en active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS57163032A (en) | 1982-10-07 |
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