JPS63272407A

JPS63272407A - 主軸台

Info

Publication number: JPS63272407A
Application number: JP10544087A
Authority: JP
Inventors: Toshiyuki Muraki; 俊之村木; Sumiaki Inami; 稲見　純明
Original assignee: Yamazaki Mazak Corp
Current assignee: Yamazaki Mazak Corp
Priority date: 1987-04-28
Filing date: 1987-04-28
Publication date: 1988-11-09

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。

Description

【発明の詳細な説明】（ａ）、産業上の利用分野本発明は旋盤等において、主軸駆動モータの出力軸がワ
ーク主軸を構成する主軸台に適用され、しかもＺ軸方向
に移動駆動される主軸台に関する。

（ｂ）、従来の技術最近、出力軸がワーク主軸を構成する主軸駆動モータを
主軸台に搭載し、該主軸台をＺ軸方向に移動させて加工
を行う旋盤等の工作機械が開発されつつある。

（Ｃ）０発明が解決しようとする問題点こうした構造の
工作機械においては、主軸台を駆動する上でのＺ軸方向
の補正量として、ワーク主軸のＺ軸方向の熱変位量を考
慮する必要がある。しかし、この熱変位量としては、ワ
ーク主軸自体の熱膨張の他に、該ワーク主軸を支持する
主軸駆動モータのケーシングの熱膨張をも考慮する必要
が生じ、その管理が極めて繁雑となる。

本発明は、上記した事情に鑑み、ワーク主軸の熱変位を
容易に管理することの出来る主軸台を提供することを目
的とするものである。

（ｄ）０問題点を解決するための手段即ち、本発明は、スラスト軸受け（１７）のＺ細幅方向
の中央部に整合した位置に位置決めピン（２０）を、主
軸駆動モータ（６）のケーシング（７）と支持台（５）
の間を接続する形で設けて構成される。

なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を
示す、便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の
記載に限定拘束されるものではない。以下のｒ　（ｅｌ
　、作用」の欄についても同様である。

（ｅ）０作用上記した構成により、本発明は、ワーク主軸（９）とケ
ーシング（７）のＺ軸方向の熱膨張が位置決めピン（２
０）を中心に生じるように作用する。

（ｆ）、実施例以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明による主軸台の一実施例を示す正面図、第２図は第１図の側面図である。

工作機械である旋盤１は主軸台２を有しており、主軸台
２は、第１図及び第２図に示すように、ベッド３上にＺ
軸方向である矢印Ａ、Ｂ方向に設置されたガイドレール
３ａ、３ａ上を移動駆動自在に支持されている。主軸台
２ば、支持台５を有しており、支持台５はその下面にガ
イドレール３ａと係合する軸受け５ａが複数個設けられ
ている。

支持台５の上面には、第２図に示すように、図中上方に
広く開口した溝５ｂが、紙面と直角方向に形成されてお
り、該溝５ｂの両端部には支持部５Ｃ１５ｃが形成され
ている。各支持部５ｃには略半円形の逃げ部５ｄが形成
されており、該逃げ部５ｄの、第２図両側にはモータ支
持面５ｅが形成されている。各支持部５ｃの合計４個の
モータ支持面５ｅには、主軸駆動モータ６が支持されて
おり、主軸駆動モータ６は、該モータ６の外形を形成す
るケーシング７を有している。ケーシング７は、その中
央部に、円筒形に形成されたステータ部７ａを有してお
り、ステータ部７ａの内部には主軸駆動モータ６を構成
するステータ７ｃが設けられている。該ステータ部７ａ
の、第１図両側には、軸受は部７ｂ、７ｅが設けられて
おり、軸受は部７ｂ、７ｅの内部には、ラジアル荷重を
支持するコロ軸受け１６がそれぞれ装着されている。

軸受は部７ｂのコロ軸受け１６の、図中左方には、スラ
スト荷重を支持するラジアル玉軸受け１７がＺ軸方向に
２個連結した形で設けられており、軸受は部７ｂ、７ｅ
のそれ等コロ軸受け１６及びラジアル玉軸受け１７には
出力軸としてのワーク主軸９が回転自在に支持される形
で設けられている。

また、ワーク主軸９のステータ７Ｃに対応する位置には
ロータ９ａが設けられている。

ところで、ケーシング７の両側の軸受は部７ｂ、７ｅの
、ワーク主軸９の軸心ＣＴと、第２図上下方向に一致し
た位置には、支持フランジ７ｄ。

７ｄが、軸受は部７ｂ、７ｅの図中両側に突出す〜４− ろ形で、しかもワーク主軸９を両側から挾み込む形で設
けられており、各支持フランジ７ｄと支持部５ｃのモー
タ支持面５ｅは、セラミック等からなる断熱材１１を介
してボルト１９等の締結手段により固着されている。ま
た、軸受は部７ｂの、第２図左方の支持フランジ７ｄに
は、位置決めピン２０が、支持フランジ７ｄ及び支持部
５Ｃを接続して両者の位置関係を規定する形で設けられ
ており、位置決めピン２０のＺ軸方向の設置位置ＤＰは
、第１図に示すように、スラスト軸受けとしてのラジア
ル玉軸受け１７．１７のＺ細幅方向中央部に設定されて
いる（即ち、２連の玉軸受け１７．１７の幅Ｗ１の中央
位置）。

なお、主軸駆動モータ６と支持台５は、４個所の支持フ
ランジ７ｄ及びモータ支持面５ｅでのみ接触しており、
それ以外の部分は、ステータ部７ａ及び溝５ｂとの間に
は間隙１２が、軸受は部７ｂと逃げ部５ｄとの間は間隙
１３が存在し、それ等の間隙１２．１３により主軸駆動
モータ６は、支持部５ｃ、５ｃにより空中に支持された
状態になっている。

また、ケーシング７は、第２図に示すように、ワーク主
軸９の軸心ＣＴを中心に上下方向に対称であり、更に第
１図に示すように、左右方向にも略対称な形状に形成さ
れている。なお、番号１５は、ワーク主軸９の回転を検
出するロータリーエンコーダである。

旋盤１は、以上のような構成を有するので、旋盤１によ
る加工に際しては、ワーク主軸９の、第１図右端部に装
着された図示しないチャックを介してワークを把持し、
その状態で主軸駆動モータ６を駆動すると共に、主軸台
２をガイドレール３ａ、３ａに沿って矢印Ａ、、Ｂ方向
に適宜移動駆動して、旋削やミーリング等の加工を行う
。

こうして加工を行ううちに、主軸駆動モータ６はステー
タ７Ｃやロータ９ａ部分から発熱し、ケーシング７にも
それにつれて温度上昇が生じる。

しかし、ケーシング７が温度上昇しても、ケーシング７
と該ケーシング７を支持する支持台５との間は、軸受は
部７ｂの両側に設けられた僅か４個所の支持フランジ７
ｄを介してのみ支持されているので、ケーシング７内の
熱は、当該４個所の支持フランジ７ｄを介してのみ支持
台５側に伝達される。しかし、支持フランジ７ｄと支持
部５ｃとの間の接触面積、従って伝熱面積は、主軸駆動
モータ６のケーシング７の表面面積に比して大幅に小さ
いので、当該部位を介した伝熱量は少なく、ケーシング
７は全体として、略均−な温度に保持されろ。しかも、
該支持フランジ７ｄば、ワーク主軸９の軸心ＣＴと第２
図上下方向において略一致した位置に設けられており、
更にケーシング７は軸心ＣＴに対して、第２図上下方向
に対称形状に形成されているので、仮に多少の温度勾配
が支持フランジ７ｄを中心に矢印ＣＸＤ方向に生じても
、その変形は、支持フランジ７ｄを中心にして均等に生
じるので、ケーシング７が、第１図左右方向であるＺ軸
に対して撓んでしまうことが無く、ワーク主軸９はその
軸心ＣＴをＺ軸に一致させた形で正確に保持される。

また、既に述べたように、主軸駆動モータ６は、運転に
伴ってその温度が上昇し、そのワーク主軸９も、Ｚ軸方
向である第１図矢印Ａ、Ｂ方向に熱膨張する。このワー
ク主軸９のＺ軸方向の膨張は、該ワーク主軸９のスラス
ト方向の荷重を支持するラジアル玉軸受け１７．１７の
２軸幅方向中央位置、即ち位置決めピン２０の設置位置
ＤＰを中心にして、図中右方の部分は矢印Ｂ方向に、図
中左方の部分は矢印Ａ方向に生じる。従って、該設置位
置ＤＰより、第１図右方のワーク主軸９は、矢印Ｂ方向
にのみその熱膨張が生じることなる。また、ケーシング
７は位置決めピン２０により、同様に該位置決めピン２
０を中心にして図中右方の部分は矢印Ｂ方向に、図中左
方の部分は矢印Ａ方向に熱膨張が生じる。従って、ケー
シング７及びワーク主軸９の熱膨張は、共に位置決めピ
ン２０を中心にして生じることから、支持台５に対する
ワーク主軸９の熱変位は、該設置位置ＤＰを基準にして
考えることにより、ケーシング７の熱膨張量を考慮する
必要が無くなり、単にワーク主軸９の、設置位置ＤＰと
先端までの距離Ｌ　１に対する熱膨張のみを考慮すれば
足りることとなる。

（ｇ）０発明の効果以上、説明したように、本発明によれば、ラジアル玉軸
受け１７等のスラス１−軸受けのＺ細幅方向の中央部に
整合した位置に位置決めピン２０を、主軸駆動モータ６
のケーシング７と支持台５の間を接続する形で設けて構
成したので、ワーク主軸９及びケーシング７の２軸方向
の熱膨張を、前記位置決めピン２０を中心に生しさせる
ことが出来、支持台５側から見たワーク主軸９の熱変位
をケーシング７の熱膨張を考慮すること無く、ワーク主
軸９の熱膨張のみから容易に求めることが可能となる。

従って、ワーク主軸９の熱変位管理を簡単に行うことが
出来、加工精度の向上に寄与することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による主軸台の一実施例を示す正面図、第２図は第１図の側面図である。２・・・・主軸台５・・・・・支持台６・・・・・主軸駆動モータ７・・・ケーシング９・・・・・ワーク主軸１６・・・・ラジアル軸受け（コロ軸受け）１７・・・
・スラスト軸受け（ラジアル玉軸受け）２０・・・・・
・位置決めピン出願人　ヤマザキマザック株式会社代理人　　　弁理士　　相１）伸二（ほか２名）

Claims

【特許請求の範囲】Ｚ軸方向に移動駆動される支持台を有し、該支持台上に主軸駆動モータを設け、該主軸駆動モータ
はケーシングを有し、該ケーシングにスラスト軸受け及
びラジアル軸受けを介してワーク主軸を回転自在に支持
して構成した主軸台において、前記スラスト軸受けのＺ軸幅方向の中央部に整合した位置に位置決めピンを、前記ケーシングと支
持台の間を接続する形で設けて構成した主軸台。