TW201943477A

TW201943477A - 車床

Info

Publication number: TW201943477A
Application number: TW108113598A
Authority: TW
Inventors: 出野真敏; 鈴木大亮
Original assignee: 日商星精密股份有限公司
Priority date: 2018-04-20
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2019-11-16
Also published as: TWI790373B; JP2019188502A; US11919095B2; EP3769883A1; CN111587159B; WO2019202780A1; CN111587159A; EP3769883A4; US20210008641A1; JP7025642B2; EP3769883B1

Abstract

本發明之課題在於提供一種可縮短主軸之車床。
本發明之車床1具備：主軸12；主軸支持部11，其於該主軸12之外側S4經由軸承B0支持主軸12；夾頭25，其配置於主軸12之前端部13；內輪保持部(40)，其設置於主軸12，保持軸承B0之內輪B1之前側S1；外輪保持部(50)，其設置於主軸支持部11，於內輪保持部(40)之外側S4保持軸承B0之外輪B2之前側S1；帽構件(60)，其於內輪保持部(40)之前側S1螺合於主軸12，配置於以主軸中心線AX0為中心之夾頭25之外側S4；及蓋構件(70)，其具有與該帽構件(60)之外周面62對向之內周面71，可裝卸地設置於主軸支持部11側。車床1於蓋構件(70)之內周面71與帽構件(60)之外周面62間，具有供給空氣吹拂用空氣100之第一空氣吹拂部P1。

Description

車床

本發明係關於在主軸之前端部安裝有夾頭之車床。

車床之主軸台具有於以主軸中心線為中心之外側經由軸承支持主軸之主軸支持部。上述軸承之內輪之前側係藉由與主軸螺合之內輪緊固螺母保持。上述軸承之外輪之前側係藉由安裝於主軸支持部之外輪壓具保持。
於主軸之前端部，藉由夾頭帽安裝有用以固持工件之夾頭。夾頭帽與主軸螺合，配置於以主軸中心線為中心之夾頭之外側。由於夾頭係根據工件之大小而準備，故更換使用之夾頭之情形時，需要自主軸卸下夾頭帽。

於主軸之前方配置導套之情形時，於導套支持台之貫通孔安裝導套。不使用導套之情形時，為匹配導套支持台之貫通孔，而將覆蓋主軸前端部之外周部之夾頭帽蓋安裝於主軸支持部。於專利文獻1顯示有使固定於導套支持台之密封構件與主軸蓋之外周面接觸。

不使用導套之情形時，對主軸之前端部施加工件之切削粉或切削油。為了不使切削粉或切削油進入軸承，而於內輪緊固螺母與外輪壓具之邊界部配置槽構造之空氣吹拂部。此處，所謂空氣吹拂，係指為了不使切削粉或切削油進入軸承，而對空氣吹拂部供給空氣。空氣吹拂部具有連接於空氣之流入路徑之槽與連接於空氣之流出路徑之槽向主軸中心線方向排列之構造。
[先前技術文獻]
[專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2015-66648號公報

[發明所欲解決之問題]

為了不使施加於主軸之前端部之切削粉或切削油進入軸承，而需要將主軸中心線方向上主軸之前端部至軸承之距離設為較遠，或將空氣吹拂部設為複數級等。若於內輪緊固螺母與外輪壓具之邊界部設置複數級空氣吹拂部，則內輪緊固螺母與外輪壓具之邊界部於主軸中心線方向變長，相應地，主軸變長。
專利文獻1所記載之加工裝置有與蓋構件之外周面接觸之密封構件，但於蓋構件之內周側無空氣吹拂部。該情形時，需要加長主軸中心線方向上主軸之前端至軸承之距離。

本發明係揭示可縮短主軸之車床者。
[解決問題之技術手段]

本發明之車床具有如下態樣：具備：主軸，其可以主軸中心線為中心旋轉；
主軸支持部，其於以上述主軸中心線為中心之上述主軸之外側，經由軸承支持上述主軸；
夾頭，其配置於上述主軸之前端部；
內輪保持部，其設置於上述主軸，保持上述軸承之內輪之前側；
外輪保持部，其設置於上述主軸支持部，於以上述主軸中心線為中心之上述內輪保持部之外側保持上述軸承之外輪之前側；
帽構件，其於上述內輪保持部之前側與上述主軸螺合，配置於以上述主軸中心線為中心之上述夾頭之外側；及
蓋構件，其具有與該帽構件之外周面對向之內周面，可裝卸地設置於上述主軸支持部側；且
於上述蓋構件之內周面與上述帽構件之外周面間，具有供給空氣吹拂用空氣之第一空氣吹拂部。
[發明之效果]

根據本發明，可提供一種縮短主軸之車床。

以下，說明本發明之實施形態。當然，以下之實施形態僅為例示本發明者，實施形態所示之所有特徵並非必須為發明之解決方式。

(1)本發明所含技術之概要：
首先，參照圖1～8所示之例，說明本發明所含之技術概要。另，本申請案之圖係示意性顯示例子之圖，有該等圖所示之各方向之放大率不同之情況，有各圖不一致之情況。當然，本技術之各要件不限定於符號所示之具體例。

[態樣1]
本技術之一態樣之車床1具備主軸12、主軸支持部11、夾頭25、內輪保持部(例如內輪緊固構件40)、外輪保持部(例如外輪壓具50)、帽構件(例如夾頭帽60)、及蓋構件(例如夾頭帽蓋70)。上述主軸12可以主軸中心線AX0為中心旋轉。上述主軸支持部11於以上述主軸中心線AX0為中心之上述主軸12之外側S4，經由軸承B0支持上述主軸12。上述夾頭25配置於上述主軸12之前端部13。上述內輪保持部(40)設置於上述主軸12，保持上述軸承B0之內輪B1之前側。上述外輪保持部(50)設置於上述主軸支持部11，於以上述主軸中心線AX0為中心之上述內輪保持部(40)之外側保持上述軸承B0之外輪B2之前側。上述帽構件(60)於上述內輪保持部(40)之前側與上述主軸12螺合，配置於以上述主軸中心線AX0為中心之上述夾頭25之外側S4。上述蓋構件(70)具有與上述帽構件(60)之外周面62對向之內周面71，可裝卸地設置於上述主軸支持部11側。本車床1具有對上述蓋構件(70)之內周面71與上述帽構件(60)之外周面62間供給空氣吹拂用空氣100之第一空氣吹拂部P1。

於圖8之下部示意性顯示車床901之主要部分之縱剖面作為比較例。圖8中，為易於理解地顯示，省略表示剖面之陰影。
車床901具備主軸12、主軸支持部11、夾頭25、內輪緊固構件940、外輪壓具950、夾頭帽960及夾頭帽蓋970。內輪緊固構件940與主軸12之外周面螺合，保持軸承B0之內輪之前側。外輪壓具950固定於主軸支持部11之前端部，於內輪緊固構件940之外側保持軸承B0之外輪之前側。於外輪壓具950之內周面與內輪緊固構件940之外周面之間，形成有供給空氣吹拂用空氣之第一空氣吹拂部P91及第二空氣吹拂部P92。夾頭帽960於內輪緊固構件940之前側與主軸12之外周面螺合，配置於以主軸中心線AX0為中心之夾頭25之外側S4。夾頭帽蓋970具有與夾頭帽960之外周面對向之內周面，可裝卸地設置於主軸支持部11側。夾頭帽蓋970具有如下之功能：於導套不使用時插入至導套支持台之貫通孔，防止工件之切削粉或切削油自該貫通孔與夾頭帽蓋970之外側之間向主軸台10側侵入。

施加於夾頭帽蓋970之前端部之切削粉或切削油有可能通過夾頭帽蓋970之內側向軸承B0側移動。由於切削粉或切削油之量較多，故若空氣吹拂部僅為1級，則有可能無法完全防止切削粉或切削油之侵入。因此，於外輪壓具950與內輪緊固構件940間配置有複數級空氣吹拂部P91、P92。各空氣吹拂部P91、P92具有連接於空氣之流入路徑之槽與連接於空氣之流出路徑之槽向主軸中心線方向排列之構造。若於主軸中心線方向D1，配置複數級空氣吹拂部P91、P92，則保持部940、950變長，相應地，主軸12變長。

另一方面，本技術之上述態樣1中，於保持位於主軸12與主軸支持部11間之軸承B0之前側的保持部(內輪保持部(40)及外輪保持部(50))之前側，於蓋構件(70)之內周面71與帽構件(60)之外周面62間進行空氣吹拂。藉此，抑制切削粉或切削油向上述軸承B0之侵入。如圖8之上部所例示，由於無需對軸承B0之保持部(40，50)配置主軸中心線方向D1上較長之空氣吹拂部，故可於主軸中心線方向D1縮短保持部(40，50)。因此，本態樣可提供縮短主軸之車床。

此處，內輪保持部可為可相對於主軸裝卸之單獨構件，亦可為與主軸一體形成之部位。
外輪保持部可為可相對於主軸支持部裝卸之單獨構件，亦可為與主軸支持部一體形成之部位。
於主軸支持部側設置蓋構件，包含於主軸支持部直接安裝蓋構件、於外輪保持部安裝蓋構件、於安裝於主軸支持部之構件安裝蓋構件等。
帽構件亦可為複數個零件之組合。
蓋構件亦可為複數個零件之組合。
另，上述附言亦可適用於以下態樣中。

[態樣2]
如圖4等所例示，本車床1亦可於上述外輪保持部(50)之內周面51與上述內輪保持部(40)之外周面42間具有供給空氣吹拂用空氣100之第二空氣吹拂部P2。由於在外輪保持部(50)之內周面51與內輪保持部(40)之外周面42間進行空氣吹拂，進而於該等保持部(40，50)之前側於蓋構件(70)之內周面71與帽構件(60)之外周面62間進行空氣吹拂，故該態樣有效抑制切削粉或切削油向上述軸承B0之侵入。因此，本態樣可提供縮短主軸之較佳車床。

[態樣3]
如圖2等所例示，本車床1亦可具有依序通過上述主軸支持部11、上述外輪保持部(50)及上述蓋構件(70)對上述第一空氣吹拂部P1供給空氣吹拂用空氣100之空氣路徑110。由於無需於蓋構件(70)之外周面準備空氣吹拂用空氣100之供給口，故該態樣可提供對第一空氣吹拂部供給空氣吹拂用空氣之較佳車床。

[態樣4]
如圖3等所例示，上述帽構件(60)亦可於外周面62具有用以卡住卸下工具200之孔65。該態樣藉由於自主軸支持部11卸下蓋構件(70)之狀態下於蓋構件(60)之外周面62之孔65卡住卸下工具200，可容易自主軸12卸下帽構件(60)。因此，本態樣可提供容易卸下帽構件之車床。

[態樣5]
如圖1等所例示，本車床1亦可進而具備：支持台30，其可裝卸地設有於上述主軸12之前方可滑動地支持工件W0之導套32。如圖2所例示，自上述支持台30卸下上述導套32之情形時，上述蓋構件(70)亦可以安裝於上述主軸支持部11之狀態配置於上述支持台30。上述導套32安裝於上述支持台30之情形時，上述蓋構件(70)亦可自上述主軸支持部11卸下。

若比較導套使用時與導套不使用時主軸台10之主軸中心線方向D1之前進位置，則導套使用時之前進位置較導套不使用時之前進位置更靠後側S2。因此，使用導套32之情形時，工件W0之加工位置與軸承B0之距離變長。此外，由於藉由安裝有導套32之支持台30抑制切削粉或切削油向主軸12之飛散，故可於自主軸支持部11卸下蓋構件(70)之狀態下加工工件W0。藉此，無需為裝卸帽構件(60)而裝卸蓋構件(70)。即，帽構件(60)之外周面62之孔65始終露出。因此，本態樣可提供容易進行導套使用時裝卸帽構件之作業之車床。

(2)車床之構成之具體例：
圖1示意性顯示主軸移動型NC(Numerical Control：數值控制)車床1之構成作為車床之例。圖1顯示導套使用時主軸台10最後退之狀態，以二點鏈線表示導套使用時主軸台10在最前進狀態之主軸支持部11及主軸12之位置。圖2示意性例示導套不使用時車床1之主要部分。圖1、2中，符號AX0表示主軸中心線，符號D1表示水平方向即主軸中心線方向，符號S1表示主軸中心線方向D1之前側，符號S2表示主軸中心線方向D1之後側，符號D2表示與主軸中心線方向D1正交之鉛直方向，符號S3表示以主軸中心線AX0為基準之內側，符號S4表示以主軸中心線AX0為基準之外側。當然，圖1、2僅顯示用以說明本技術之例，並非限定本技術。又，各部之位置關係之說明僅為例示。因此，將前後方向變更為鉛直方向或傾斜方向、或將旋轉方向變更為反方向等亦包含於本技術。又，方向或位置等相同不限定於嚴格一致，包含因誤差而自嚴格一致偏離。

圖1、2所示之車床1於亦稱為底座之基台2上，具備設有以夾頭25固持工件W0之主軸12之主軸台10、安裝有保持切削工件W0之1個以上工具T0之刀具台35之導套支持台30、將主軸台10向主軸中心線方向D1驅動之主軸台驅動部20、將刀具台35向正交於主軸中心線方向D1之方向(例如鉛直方向D2、及正交於兩個方向D1、D2之水平方向)驅動之刀具台驅動部、用以開閉夾頭25之套筒驅動部28、NC裝置3等。基台2、主軸台10、支持台30、刀具台35及工具T0之主要部例如可由金屬形成。支持台30具有用以安裝導套32之貫通孔31。NC裝置3具有例如記憶有NC程式之RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)、記憶有用以解釋並執行NC程式之解釋執行程式之ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、執行解釋執行程式之CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)、計時器電路、介面等。NC裝置3遵循NC程式而控制主軸台10、刀具台35、主軸台驅動部20、刀具台驅動部、套筒驅動部28等之動作。

主軸台10具有於以主軸中心線AX0為中心之主軸12之外側S4經由軸承B0支持上述主軸12之主軸支持部11。主軸支持部11亦稱為套管軸。主軸12以夾頭25可釋放地固持穿通向主軸中心線方向D1貫通之貫通孔12h之圓柱狀(棒狀)工件W0，可以沿工件W0之長邊方向之主軸中心線AX0為中心而與工件W0一起旋轉。
關於刀具台35，可使用轉塔刀具台、梳型刀具台等。

圖1所示之主軸台驅動部20具備可數值控制之伺服馬達21、及滾珠螺桿22。滾珠螺桿22係螺桿軸23與螺母24經由滾珠(未圖示)作動之機械零件。螺桿軸23藉由以沿主軸中心線AX0之中心線為中心旋轉，而使螺母24向主軸中心線方向D1移動。馬達21設置於基台2，遵循來自NC裝置3之指令而旋轉驅動螺桿軸23。雖未圖示，但主軸台驅動部20亦具備將主軸台10相對於基台2向主軸中心線方向D1引導之構造。藉由該構造及滾珠螺桿22，主軸台10向主軸中心線方向D1移動。
刀具台驅動部使刀具台35相對於導套支持台30向正交於主軸中心線方向D1之方向相對移動。

如圖1所示，安裝於支持台30之導套32配置於主軸12之前方，可向主軸中心線方向D1滑動地支持貫通主軸12之長條狀工件W0，與主軸12同步以主軸中心線AX0為中心旋轉驅動。導套32相對於支持台30可裝卸地設置。藉由具有導套32，抑制細長工件W0之彎曲而進行高精度加工。導套使用時，以主軸12於較導套32更後側之範圍內向主軸中心線方向D1移動之方式，驅動主軸台10。另一方面，若使用導套32，則工件W0之剩餘材料變長。又，由於導套32支持工件W0之外周，故無法使暫時加工之工件W0後退至導套內進行加工。因此，如圖2所示，藉由相對於卸下導套32之支持台30，使主軸台10向主軸中心線方向D1移動，而使主軸12及主軸支持部11穿過貫通孔31。其結果，與導套使用時相比，可使主軸12在成為前側S1之範圍內向主軸中心線方向D1移動而加工工件W0。
另，可應用本技術之導套不限定於如本具體例般可旋轉之導套，亦可為不旋轉之固定型導套。

如圖2所示，車床1除了上述之主軸12或主軸支持部11或支持台30外，亦具備夾頭25、內輪緊固構件40(內輪保持部之例)、外輪壓具50(外輪保持部之例)、夾頭帽60(帽構件之例)、夾頭帽蓋70(蓋構件之例)等。

夾頭25於主軸12之前端部13插入至主軸12之貫通孔12h，遵循NC裝置3之控制而固持或釋放工件W0。於夾頭25之前端部附近之外周面，形成有愈靠前側愈自主軸中心線AX0遠離之錐形面即錐形部25t。該錐形部25t之前端面於主軸中心線方向D1與夾頭帽60之前壁部64碰撞。因此，藉由安裝於主軸12之夾頭帽60，使夾頭25不自主軸12之前端部13向前方脫落。夾頭25本身之前端面於主軸中心線方向D1與夾頭帽60之前端面之位置一致。
為利用夾頭25固持及釋放工件W0，車床1具有卡盤套筒26、按壓套筒27、套筒驅動部28及壓縮螺旋彈簧29。套筒26、27及彈簧29於主軸12之貫通孔12h與主軸12同心配置。

卡盤套筒26於前端部之內周面具有匹配夾頭25之錐形部25t而愈靠前側愈自主軸中心線AX0遠離之倒錐形部26t，配置於以主軸中心線AX0為中心之夾頭25之外側。卡盤套筒26可向主軸中心線方向D1滑動，若向前側S1移動則將夾頭25之錐形部25t向內側D3緊固(閉合狀態)，若向後側S2移動則鬆開夾頭25之錐形部25t之緊固(打開狀態)。按壓套筒27之前端部與卡盤套筒26之後端部接觸。按壓套筒27之後端部連接於套筒驅動部28。彈簧29之前端部卡止於夾頭25，後端部卡止於卡盤套筒26之內周部，對卡盤套筒26施加朝後方向之力。按壓套筒27可向主軸中心線方向D1滑動，若施加自套筒驅動部28向前側S1移動之驅動力，則向前側S1移動，若解除來自套筒驅動部28之驅動力，則藉由施加自彈簧29向後側S2移動之力而向後側S2移動。因此，若套筒26、27藉由來自套筒驅動部28之驅動力而向前側S1滑動，則夾頭25成為閉合狀態，若藉由解除來自套筒驅動部28之驅動力而套筒26、27向後側S2滑動，則夾頭25成為打開狀態。

圖3示意性例示夾頭帽60及夾頭帽蓋70。圖3中，夾頭帽60之上半部分表示縱剖面，夾頭帽60之下半部分表示側面，夾頭帽蓋70之全體表示縱剖面。圖3中，以二點鏈線表示夾頭帽60之卸下工具200。圖4示意性例示空氣100之流入側之空氣吹拂部P1、P2及其周邊。圖5示意性例示空氣100之流出側之空氣吹拂部P1、P2及其周邊。圖6示意性分解例示組合有複數個零件70a、70b之蓋構件70。以下，亦參照圖3～6說明車床1之各部。

如圖4、5所示，於主軸支持部11與主軸12間之軸承B0，於內輪B1與外輪B2間配置有複數個滾動體B3。另，對滾珠軸承使用滾珠作為滾動體B3，對滾柱軸承使用滾柱作為滾動體B3。圖4、5等所示之軸承B0係具有作為滾動體B3之複數個滾珠之滾動軸承，但亦可對軸承B0使用滾柱軸承等。

內輪緊固構件40係於主軸中心線方向D1將軸承B0之內輪B1緊固於特定位置之螺母構件。內輪緊固構件40於主軸12之外側與主軸12之外周面螺合，保持軸承B0之內輪B1之前側。外輪壓具50係於主軸中心線方向D1將軸承B0之外輪B2按壓於特定位置之構件。外輪壓具50係藉由例如螺絲固定於主軸支持部11之前端部，於以主軸中心線AX0為中心之內輪緊固構件40之外側保持軸承B0之外輪B2之前側。於外輪壓具50之內周面51與內輪緊固構件40之外周面42間，形成有供給空氣吹拂用空氣100之第二空氣吹拂部P2。第二空氣吹拂部P2具有連接於空氣100之流入路徑(空氣路徑112)之前側之槽G21i、G21o、及連接於空氣100之流出路徑(圖2所示之空氣路徑121)之後側之槽G22i、G22o。此處，外周槽G21o、G22o相對於內輪緊固構件40之外周面42向主軸中心線方向D1排列，內周槽G21i、G22i相對於外輪壓具50之內周面51向主軸中心線方向D1排列，外周槽G21o與內周槽G21i對準，外周槽G22o與內周槽G22i對準。

夾頭帽60係用以將夾頭25保持於主軸12之前端部13之螺母構件，於內輪緊固構件40之前側與主軸12之外周面螺合，配置於以主軸中心線AX0為中心之夾頭25之外側S4。如圖3所示，夾頭帽60具有向主軸中心線方向D1貫通之貫通孔63，於前部具有與夾頭25之錐形部25t之前端面接觸之前壁部64，於以主軸中心線AX0為基準之外周面62具有外周槽G11o、G12o及卸下用之孔65。於夾頭帽60之貫通孔63配置夾頭25之前端部，成為自前側S1觀察時可自夾頭帽60之貫通孔63看到夾頭帽60之前端面之狀態。卸下用之孔65係為卡住鈎形扳手等卸下工具200而自外周面62向內側S3凹陷之孔，例如，於以主軸中心線AX0為中心之周向，於外周面62設置複數個部位。

夾頭帽蓋70係於導套不使用時保護主軸12免受工件W0之切削粉或切削油之蓋構件。夾頭帽蓋70具有與夾頭帽60之外周面62對向之內周面71，本具體例中，可藉由螺絲卸下地安裝於外輪壓具50。如圖6所示，本具體例之夾頭帽蓋70組合有本體零件70a與環形零件70b。本體零件70a具有空氣路徑113、122、及內周槽G11i、G12i，藉由複數個螺絲SC1安裝於外輪壓具50。環形零件70b具有錐形狀之D切割部78(參照圖3)，以該D切割部78與本體零件70a形成排出口123。D切割部78係愈靠前側S1愈逐漸向外側S4擴展之錐形狀，即，與位於外側S4之本體零件70a間之間隙愈靠前側S1愈逐漸變窄之錐形狀。又，環形零件70b藉由複數個螺絲SC2安裝於本體零件70a。因此，可藉由依序取下螺絲SC2、SC1，而自外輪壓具50卸下夾頭帽蓋70。另，將環形零件70b之D切割部設為錐形狀之理由在於，防止切削油等向本體零件70a之空氣路徑122侵入。當然，防止切削油等向空氣路徑122之侵入之形狀不限定於錐形狀。可藉由將夾頭帽蓋70設為複數個零件70a、70b之組合，而容易地形成夾頭帽蓋70。
夾頭帽蓋70具有向主軸中心線方向D1貫通之貫通孔73，如圖2所示，具有安裝於主軸支持部11之前端部外側之安裝部75。夾頭帽60之前部自夾頭帽蓋70之貫通孔73向前側S1伸出。即，安裝於主軸支持部11之夾頭帽蓋70之前端面配置於主軸中心線方向D1上較夾頭帽60之前端面更靠後側S2。夾頭帽蓋70之安裝部75與主軸支持部11之前端部之外周部11o一起覆蓋外輪壓具50之外周面52。藉此，抑制切削粉或切削油自以主軸中心線AX0為基準之內輪緊固構件40及外輪壓具50之外側侵入。夾頭帽蓋70於導套不使用時插入至導套支持台30之貫通孔31。另，於貫通孔31可設置與外周面72接觸之密封構件，又，亦可於支持台30與外周面72之邊界面設置空氣吹拂部。藉此，可更確實地防止切削粉或切削油自支持台30之貫通孔31與夾頭帽蓋70之外周面72間向主軸台10側侵入。

如圖2、4所示，於夾頭帽蓋70之內周面17與夾頭帽60之外周面62間，形成有供給空氣吹拂用空氣100之第一空氣吹拂部P1。第一空氣吹拂部P1具有連接於空氣100之流入路徑(空氣路徑113)之前側之槽G11i、G11o、及連接於空氣100之流出路徑(圖2所示之空氣路徑122)之後側之槽G12i、G12o。此處，外周槽G11o、G12o相對於夾頭帽60之外周面62向主軸中心線方向D1排列，內周槽G11i、G12i相對於夾頭帽蓋70之內周面71向主軸中心線方向D1排列，外周槽G11o與內周槽G11i對準，外周槽G12o與內周槽G12i對準。

如圖2、4所示，於主軸支持部11、外輪壓具50及夾頭帽蓋70，形成有將來自空氣供給部80之空氣吹拂用空氣100供給至空氣吹拂部P1、P2之空氣路徑110。空氣吹拂用空氣100係氣壓高於大氣壓之壓縮空氣。自空氣供給部80送出之加壓空氣100自位於主軸支持部11之供給口114進入空氣路徑111，進入外輪壓具50之空氣路徑112，而供給至第二空氣吹拂部P2前側之槽G21i、G21o。供給至槽G21i、G21o之加壓空氣100向連接於排出用空氣路徑120之後側之槽G22i、G22o移動。又，來自外輪壓具50之空氣路徑112之加壓空氣100進入夾頭帽蓋70之空氣路徑113，而供給至第一空氣吹拂部P1前側之槽G11i、G11o。供給至槽G11i、G11o之加壓空氣100向連接於排出用空氣路徑120之後側之槽G12i、G12o移動。因此，空氣路徑110依序通過主軸支持部11、外輪壓具50及夾頭帽蓋70，對第一空氣吹拂部P1供給空氣吹拂用空氣100。

於外輪壓具50及夾頭帽蓋70形成有排出空氣吹拂用空氣100之空氣路徑120。位於夾頭帽蓋70之排出口123連接於起始於第一空氣吹拂部P1之空氣路徑122。進入第一空氣吹拂部P1後側之槽G12i、G12o之加壓空氣100通過空氣路徑122自排出口123排出。外輪壓具50具有自第二空氣吹拂部P2連接於夾頭帽蓋70之空氣路徑122之空氣路徑121。進入第二空氣吹拂部P2後側之槽G22i、G22o之加壓空氣100依序通過空氣路徑121、122自排出口123排出。

不使用導套32之情形時，與使用導套32之情形相比，主軸台10配置於前側S1。因此，加工工件W0之位置與軸承B0之距離變短，成為工件W0之切削粉或切削油易侵入軸承B0之狀態。相對於此，如圖1所示，使用導套32之情形時，主軸台10之主軸中心線方向D1之前進位置較卸下導套32時之前進位置更靠後側S2。因此，使用導套32之情形時，工件W0之加工位置與軸承B0之距離變長。又，藉由安裝有導套32之支持台30抑制切削粉或切削油向主軸12之飛散。因此，即使不對空氣吹拂部P1、P2供給空氣吹拂用空氣100，亦抑制切削粉或切削油向軸承B0之侵入。由此，如圖7所示，即使自主軸支持部11卸下夾頭帽蓋70，亦可加工工件W0。另，由於主軸中心線方向D1之夾頭帽60之移動範圍為不與導套32干涉之範圍，故自夾頭帽60退避之夾頭帽蓋70不與導套32干涉。因此，即使於主軸支持部11安裝有夾頭帽蓋70之狀態下，亦可加工工件W0。

由於夾頭25係根據工件W0之大小而準備，故更換使用之夾頭25之情形時，需要自主軸12之前端部13卸下夾頭帽60。若自主軸支持部11卸下夾頭帽蓋70，則由於卸下用之孔65於夾頭帽60之外周面62露出，故藉由於該孔65卡住卸下工具200並轉動夾頭帽60，可自主軸12之前端部13卸下夾頭帽60。若自主軸12之前端部13卸下夾頭25，將新的夾頭25插入至主軸12之前端部13之貫通孔12h，並使夾頭帽60與主軸12之前端部13螺合，則夾頭25之更換結束。導套使用時，可不於主軸支持部11安裝夾頭帽蓋70而加工工件W0。導套不使用時，只要於主軸支持部11安裝夾頭帽蓋70，配置於導套支持台30之貫通孔31即可。

(3)具體例之車床之作用及效果：
如上述般，導套不使用時，與導套使用時相比，主軸台10配置於前側S1。該情形時，由於加工工件W0之位置與軸承B0之距離變短，故成為切削粉或切削油易侵入軸承之狀態。
本具體例之夾頭帽蓋70於安裝於主軸支持部11之情形時，與夾頭帽60間具有成為第一空氣吹拂部P1之內周槽G11i、G12i。於保持位於主軸12與主軸支持部11間之軸承B0之前側之保持部(內輪緊固構件40及外輪壓具50)之前側，於夾頭帽蓋70之內周面71與夾頭帽60之外周面62間進行空氣吹拂，故於導套不使用時抑制切削粉或切削油向軸承B0之侵入。藉此，如圖8之上部所例示，無需於主軸中心線方向D1，於軸承B0之保持部(40、50)配置較長之空氣吹拂部。

圖8之上部示意性顯示自主軸支持部11卸下夾頭帽蓋70之狀態下車床1之主要部分之縱剖面。如上述般，圖8之下部示意性顯示車床901之主要部分之縱剖面作為比較例。圖8中，為易於理解地顯示，省略表示剖面之陰影。
如圖8之下部所示，於夾頭帽蓋970與夾頭帽960間無空氣吹拂部之情形時，需要於外輪壓具950與內輪緊固構件940間配置複數級空氣吹拂部P91、P92。該情形時，於主軸中心線方向D1，保持部940、950變長，相應地，主軸12變長。

本具體例中，如圖8之上部所示，由於在夾頭帽蓋70與夾頭帽60間有第一空氣吹拂部P1，故外輪壓具50與內輪緊固構件40間之空氣吹拂部為1級即可。由於主軸中心線方向D1上軸承B0之保持部(40、50)較短即可，故本具體例可縮短主軸。

又，如圖3、7所示，於夾頭帽60之外周面62有用以卡住卸下工具200之孔65。因此，藉由自主軸支持部11卸下夾頭帽蓋70，即使不使用構造複雜且需要麻煩作業之專用工具，亦可利用如鈎形扳手之卸下工具200轉動夾頭帽60，而自主軸12卸下。因此，本具體例於夾頭更換時可容易卸下夾頭帽60。

再者，導套使用時，可於自主軸支持部11卸下夾頭帽蓋70之狀態下加工工件W0。因此，無需為裝卸夾頭帽60而裝卸夾頭帽蓋70。即，夾頭帽60之外周面62之孔65始終露出。因此，本具體例可容易進行導套使用時裝卸夾頭帽60之作業。

(4)變化例：
本發明考慮各種變化例。
例如，車床亦可為主軸固定型NC車床等。
上述之車床1可切換使用導套之情形與不使用導套之情形，但即使為不一直使用導套之車床，亦獲得縮短主軸之效果，故可應用本技術。
上述之帽構件於外周面62具有卸下用之孔65，但不限定於此，例如亦可使用前端面具有卸下用之孔等構造之帽構件。該情形亦獲得縮短主軸之效果，故可應用本技術。
上述之蓋構件為2個零件之組合，但不限定於此，蓋構件可以1個零件形成，亦可以3個零件以上形成。
上述之帽構件係以1個零件形成，但不限定於此，蓋構件亦可以2個零件以上形成。

上述之車床1具有自位於主軸支持部11之供給口對第一空氣吹拂部P1供給空氣吹拂用空氣100之空氣路徑110，但不限定於此，例如亦可於蓋構件設置供給口，自該供給口對第一空氣吹拂部供給空氣吹拂用空氣。該情形亦獲得縮短主軸之效果，故可應用本技術。

上述之車床1於主軸中心線方向D1具有2級空氣吹拂部，但不限定於此，亦可於主軸中心線方向設置3級以上空氣吹拂部。亦可於蓋構件與帽構件之間，於主軸中心線方向設置複數級空氣吹拂部。只要抑制切削粉或切削油向主軸與主軸支持部間之軸承侵入，亦可無內輪保持部與外輪保持部間之空氣吹拂部。

(5)總結：
如以上說明，根據本發明，可藉由各種態樣，提供可縮短主軸之車床等之技術。當然，藉由僅包含獨立技術方案相關之構成要件之技術，亦可獲得上述基本作用、效果。
又，亦可實施將上述例中揭示之各構成相互置換或變更組合之構成、將周知技術及上述例中揭示之各構成相互置換或變更組合之構成等。本發明亦包含該等構成等。

1‧‧‧車床

2‧‧‧基台

3‧‧‧NC裝置

10‧‧‧主軸台

11‧‧‧主軸支持部

11o‧‧‧外周部

12‧‧‧主軸

12h‧‧‧貫通孔

13‧‧‧前端部

20‧‧‧主軸台驅動部

21‧‧‧伺服馬達

22‧‧‧滾珠螺桿

23‧‧‧螺桿軸

24‧‧‧螺母

25‧‧‧夾頭

25o‧‧‧外周部

25t‧‧‧錐形部

26‧‧‧卡盤套筒

26t‧‧‧倒錐形部

27‧‧‧按壓套筒

28‧‧‧套筒驅動部

29‧‧‧彈簧

30‧‧‧支持台

31‧‧‧貫通孔

32‧‧‧導套

35‧‧‧刀具台

40‧‧‧內輪緊固構件(內輪保持部之例)

42‧‧‧外周面

50‧‧‧外輪壓具(外輪保持部之例)

51‧‧‧內周面

52‧‧‧外周面

60‧‧‧夾頭帽(帽構件之例)

62‧‧‧外周面

63‧‧‧貫通孔

64‧‧‧前壁部

65‧‧‧孔

70‧‧‧夾頭帽蓋(蓋構件之例)

70a‧‧‧零件

70b‧‧‧零件

71‧‧‧內周面

72‧‧‧外周面

73‧‧‧貫通孔

75‧‧‧安裝部

78D‧‧‧切割部

80‧‧‧空氣供給部

100‧‧‧空氣

110～113‧‧‧空氣路徑

114‧‧‧供給口

120～122‧‧‧空氣路徑

123‧‧‧排出口

200‧‧‧卸下工具

901‧‧‧車床

940‧‧‧內輪緊固構件

950‧‧‧外輪壓具

960‧‧‧夾頭帽

970‧‧‧夾頭帽蓋

AX0‧‧‧主軸中心線

B0‧‧‧軸承

B1‧‧‧內輪

B2‧‧‧外輪

B3‧‧‧滾動體

D1‧‧‧主軸中心線方向

D2‧‧‧與主軸中心線方向正交之鉛直方向

G11i‧‧‧內周槽

G11o‧‧‧外周槽

G12i‧‧‧內周槽

G12o‧‧‧外周槽

G21i‧‧‧內周槽

G21o‧‧‧外周槽

G22i‧‧‧內周槽

G22o‧‧‧外周槽

P1‧‧‧第一空氣吹拂部

P2‧‧‧第二空氣吹拂部

P91‧‧‧第一空氣吹拂部

P92‧‧‧第二空氣吹拂部

S1‧‧‧前側

S2‧‧‧後側

S3‧‧‧內側

S4‧‧‧外側

SC1‧‧‧螺絲

SC2‧‧‧螺絲

T0‧‧‧工具

W0‧‧‧工件

圖1係示意性顯示導套使用時之車床之構成例之圖。

圖2係示意性例示導套不使用時之車床之主要部分之縱剖視圖。

圖3係示意性顯示帽構件及蓋構件之例之分解圖。

圖4係示意性顯示空氣流入側之空氣吹拂部及其周邊之例之縱剖視圖。

圖5係示意性顯示空氣流出側之空氣吹拂部及其周邊之例之縱剖視圖。

圖6係示意性顯示組合有複數個零件之蓋構件之例之分解立體圖。

圖7係示意性例示導套使用時之車床之主要部分之縱剖視圖。

圖8係用以示意性說明主軸變短之例之圖。

Claims

一種車床，其具備：主軸，其可以主軸中心線為中心旋轉；主軸支持部，其於以上述主軸中心線為中心之上述主軸之外側，經由軸承支持上述主軸；夾頭，其配置於上述主軸之前端部；內輪保持部，其設置於上述主軸，保持上述軸承之內輪之前側；外輪保持部，其設置於上述主軸支持部，於以上述主軸中心線為中心之上述內輪保持部之外側保持上述軸承之外輪之前側；帽構件，其於上述內輪保持部之前側與上述主軸螺合，配置於以上述主軸中心線為中心之上述夾頭之外側；及蓋構件，其具有與該帽構件之外周面對向之內周面，可裝卸地設置於上述主軸支持部側；且於上述蓋構件之內周面與上述帽構件之外周面間，具有供給空氣吹拂用空氣之第一空氣吹拂部。
如請求項1之車床，其中於上述外輪保持部之內周面與上述內輪保持部之外周面間，具有供給空氣吹拂用空氣之第二空氣吹拂部。
如請求項1或2之車床，其具有依序通過上述主軸支持部、上述外輪保持部及上述蓋構件，對上述第一空氣吹拂部供給空氣吹拂用空氣之空氣路徑。
如請求項1至3中任一項之車床，其中上述帽構件於外周面具有用以卡住卸下工具之孔。
如請求項1至4中任一項之車床，其進而具備：支持台，其可裝卸地設有於上述主軸之前方可滑動地支持工件之導套；且上述導套自上述支持台卸下之情形時，上述蓋構件以安裝於上述主軸支持部之狀態配置於上述支持台；上述導套安裝於上述支持台之情形時，上述蓋構件可自上述主軸支持部卸下。