TWI412425B - Work machine spindle head - Google Patents

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TWI412425B
TWI412425B TW097120728A TW97120728A TWI412425B TW I412425 B TWI412425 B TW I412425B TW 097120728 A TW097120728 A TW 097120728A TW 97120728 A TW97120728 A TW 97120728A TW I412425 B TWI412425 B TW I412425B
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Tatsuda Yoshinori
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Tsudakoma Ind Co Ltd
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Description

工作機械之主軸頭
本發明係有關於與加工台相對而被搭載於工作機械的主軸頭的技術，其中主軸頭係旋轉可迴轉地支撐裝着工具的心軸(spindle)的主軸，工件加工係使心軸在所定的旋轉位置保持、或使心軸一邊旋轉一邊進行。
在專利文獻1的公報，衝柱(ram)係可在X軸、Y軸、Z軸的三軸方向上移動地設置於工作機械上，又，迴轉台被搭載於衝柱，又，主軸頭被安裝於迴轉台。藉此，主軸頭係可在X軸、Y軸、Z軸的三軸方向移動，且可旋轉地被搭載於工作機械。主軸頭係具有：框架，具有一對腳部，以U字狀被形成；主軸，支撐心軸，被配設於上述腳部間；以及一對支撐軸，和該主軸正交。一對支撐軸係藉由相互地夾持主軸而被設置，被固定於主軸，且互相在同軸被形成，分別可迴轉地被支撐在一對腳部。支撐軸的一方係被連結於馬達，馬達被驅動，支撐軸迴轉，伴隨著支撐軸的迴轉，主軸旋轉。工件加工係在使主軸被旋轉而使心軸在所定的旋轉位置保持的狀態下，使衝柱被移動，使主軸頭一邊被移動而進行。又，根據場合，使主軸旋轉且使心軸一邊旋轉而進行。朝這些衝柱的X軸、Y軸、Z軸的三軸方向的移動、迴轉台的馬達的迴轉、以及支撐軸的馬達的迴轉係，工作機械的控制裝置藉由基於程式的數值控制而進 行。又，在使工件被載置的加工台可移動的工作機械中，加工台的移動係工作機械的控制裝置藉由基於程式的數值控制而進行。
[專利文獻1]專利3761230號
然而，主軸的運動或加工台的運動係如上述般被數值控制，進行主軸的旋轉、衝柱的移動，有時候也進行加工台的移動，在使工具或加工台從所定位置移動至所定的加工位置、或待機位置之際，根據作業者的程式錯誤或朝控制裝置的干擾(noise)等的擾動信號的輸入等，主軸或加工台進行沒有預期的運動。因此，在移動中，工具、心軸等與加工治具、工件等的衝突的干涉事故產生。在衝擊力大的干涉事故，心軸超過容許範圍而變形，有時候連主軸都超過容許範圍而變形。此場合，為了維持加工精度，必須交換心軸、主軸的一部分或全體。
有鑑於以上習知技術的問題點，本發明的目的係在工作機械的主軸頭中，在朝加工位置等的工具或加工台的移動中，即使工具或心軸和加工治具、工件等引起干涉事故，抑制朝心軸的衝擊力，心軸的變形不超過容許範圍。
本發明係為了達成上述目的而進行，工作機械之主軸頭包括：主軸，使工具被裝着的心軸可迴轉地支撐；一對 支撐軸，和該主軸交叉，且具有互相同軸的軸線，藉由夾持主軸被設置而被固定於主軸；框架，可迴轉地支撐一對支撐軸；以及迴轉驅動裝置，面對一對支撐軸中的至少一個；其中藉由迴轉驅動裝置使上述心軸在支撐軸的軸線周圍旋轉，構成使心軸旋轉用的迴轉傳達機構且傳達迴轉驅動裝置的驅動力的兩個迴轉構件係將相互的連結部藉由螺栓群被固着，且在藉由根據該固着的摩擦力阻止相對迴轉的狀態下被連結，基於上述摩擦力的迴轉阻止扭矩係，比在加工時施加於上述連結部的扭矩大，且比在心軸的旋轉時、產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值被設定(申請專利範圍第1項)。
又，藉由上述迴轉驅動裝置被驅動的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述兩個迴轉構件，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着(申請專利範圍第2項)。
又，上述迴轉驅動裝置係，包括：馬達，具有設置於支撐軸的轉子以及與該轉子相對而被設置於框架的定子；其中轉子係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着(申請專利範圍第3項)。
又，更包括：夾緊裝置，被配置於支撐軸的軸線周圍，包含藉由直接或間接地作用於支撐軸而保持心軸的旋轉位置用的按壓構件；以及連結部，在從根據支撐軸的軸線中的上述按壓構件的作用位置到主軸之間，和上述軸線同軸 地被設置，相互地藉由螺栓群被固着，且在藉由該固着的摩擦力而阻止相對迴轉的狀態下被連結；其中基於上述摩擦力的迴轉阻止扭矩比在加工時施加在上述連結部的扭矩大，且比在夾緊裝置的作動時、產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值被設定(申請專利範圍第4項)。
又，按壓構件作用的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述連結部，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着(申請專利範圍第5項)。
又，夾緊裝置係具備面對按壓構件的被制動構件，其中該被制動構件係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸被固着(申請專利範圍第6項)。
又，工作機械之主軸頭包括：主軸，使工具被裝着的心軸可迴轉地支撐；一對支撐軸，和該主軸交叉，且具有相互同軸的軸線，藉由夾持主軸被設置而被固定於主軸；框架，可迴轉地支撐一對支撐軸；以及迴轉驅動裝置，面對一對支撐軸中的至少一個；其中藉由迴轉驅動裝置使上述心軸在支撐軸的軸線周圍旋轉，且工作機械之主軸頭更包括：夾緊裝置，被配置於支撐軸的軸線周圍，包含藉由直接或間接地作用於支撐軸以保持心軸的旋轉位置用的按壓構件；以及連結部，在從根據支撐軸的軸線中的上述按壓構件的作用位置到主軸之間，和上述軸線同軸地被設置，相互地藉由螺栓群被固着，且在藉由根據該固着的摩 擦力而阻止相對迴轉的狀態下被連結；其中基於上述摩擦力的迴轉阻止扭矩比在加工時施加在上述連結部的扭矩大，且比在夾緊裝置的作動時、產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值被設定(申請專利範圍第7項)。
又，按壓構件作用的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述連結部，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着(申請專利範圍第8項)。
又，夾緊裝置係具備面對按壓構件的被制動構件，其中該被制動構件係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着(申請專利範圍第9項)。
工作機械的主軸頭中，傳達迴轉驅動裝置的驅動力的兩個迴轉構件係將相互的連結部藉由螺栓群被固着，基於根據固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩，因為比在加工時施加於上述連結部的扭矩大被設定，詳細說明的話，在連結部方面，經由工具來自工件的力(以下僅稱為「加工力」)被施加，連結部係將最大的加工力作為必要的加工條件作為對象被固着，因為基於根據固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩比在如上述的加工條件時施加於連結部的扭矩大被設定，所以兩個迴轉構件係藉由加工時的外力(亦即，加工力)沒有相對移動(亦即，將旋轉軸線作為中心而相對旋轉)，加工精度被得到。又，上述的旋轉阻止扭矩係比產生超過心 軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值被設定。所謂的「產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩」係稱為「假設產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸時，在上述連結部產生的扭矩」。因此，為了將工具移動至加工位置或待機位置，驅動迴轉驅動裝置，在將工具旋轉中，藉由程式錯誤等，心軸或工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生的場合，藉由加工治具、工件等被阻止旋轉的心軸、工具係來自驅動裝置被傳達的驅動力被施加，按壓加工治具、工件等，其反力作為外力而作用，基於反力的扭矩係施加在連結部。該扭矩不超過迴轉阻止扭矩的場合，心軸的變形係留在容許範圍內。然而，上述扭矩超過迴轉阻止扭矩的話，傳達迴轉驅動裝置的驅動力的兩個迴轉構件相對地迴轉。詳細說明的話，在螺栓和螺栓插通孔之間有間隙，僅此間隙，兩個迴轉構件係可相對迴轉。此時，由於在兩個迴轉構件之間摩擦力產生，衝突能量被吸收，換言之，藉由摩擦力作用的相對迴轉，衝突能量被耗費。此結果，在心軸方面，不會施加大的力，心軸超過容許範圍而變形係被抑制，損傷被抑制。
根據申請專利範圍第2項的話，因為藉由上述迴轉驅動裝置被驅動的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述兩個迴轉構件，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着，所以在支撐軸和主軸之間，基於摩擦力的迴轉阻止扭矩係， 比加工力施加的扭矩大，在加工中，相對迴轉(亦即，以支撐軸作為中心的相對迴轉)不產生，且心軸或工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生、因此超過迴轉阻止扭矩的扭矩施加在支撐軸和主軸的話，支撐軸和主軸係相對迴轉。藉由摩擦力一邊作用的支撐軸和主軸的相對迴轉，因為衝突能量被吸收，所以不施加大的力在心軸，心軸的損傷被抑制。
根據申請專利範圍第3項的話，因為轉子係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着，所以基於轉子和支撐軸之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩確實變得比基於支撐軸和主軸之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩大。干涉事故產生、因此超過基於摩擦力的迴轉阻止扭矩的扭矩施加在支撐軸和主軸的話，在支撐軸和主軸之間，相對迴轉產生，且在轉子和支撐軸之間，可迴避相對移動產生。藉此，施加於心軸的衝擊力係藉由主軸和支撐軸的相對迴轉，波及至支撐軸被抑制。換言之，作為一體物的心軸和主軸係，不包含支撐軸、質量成為較小的狀態，衝擊力變小，心軸的變形被抑制。
根據申請專利範圍第4項的話，連結部係藉由加工時的外力(亦即，加工力)、以支撐軸的軸線作為中心的相對迴轉沒有，加工精度被得到。又，在夾緊裝置的作動時，在主軸頭或加工台的移動之際，藉由程式錯誤等，心軸或工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生的話，藉由 夾緊裝置被阻止旋轉的心軸、工具係，按壓加工治具、工件等，其反力作為外力而作用，基於反力的扭矩係施加在按壓構件的作用位置(亦即，在從夾緊位置到主軸之間被配置的連結部)。上述扭矩不超過連結部的迴轉阻止扭矩的場合，心軸的變形係留在容許範圍內。然而，上述扭矩超過迴轉阻止扭矩的話，連結部相對迴轉。藉由連結部中的摩擦力作用的相對迴轉，衝突能量被耗費。此結果，在心軸方面，不會施加大的力，心軸超過容許範圍而變形係被抑制，損傷被抑制。
根據申請專利範圍第5項的話，因為按壓構件作用的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述連結部，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着，所以在支撐軸和主軸之間，基於摩擦力的迴轉阻止扭矩比加工力施加的扭矩大，在加工中，相對迴轉(亦即，以支撐軸作為中心的相對迴轉)不產生，且心軸或工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生、因此超過迴轉阻止扭矩的扭矩施加在支撐軸和主軸的話，支撐軸和主軸係相對迴轉。藉由摩擦力一邊作用的支撐軸和主軸的相對迴轉，因為衝突能量被吸收，不施加大的力在心軸，心軸的損傷被抑制。
根據申請專利範圍第6項的話，因為被制動構件係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着，所以基於被制動構件和支撐軸之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩確實變得比基於支撐軸和主軸之間的摩擦力的迴轉阻止扭 矩大。干涉事故產生、因此超過基於摩擦力的迴轉阻止扭矩的扭矩施加在支撐軸和主軸的話，在支撐軸和主軸之間，相對迴轉產生，且在被制動構件和支撐軸之間，可迴避相對移動產生。藉此，施加於心軸的衝擊力係，藉由主軸和支撐軸的相對迴轉，波及至支撐軸被抑制。換言之，作為一體物的心軸和主軸係不包含支撐軸、質量成為較小的狀態，衝擊力變小，心軸的變形係被抑制。
根據申請專利範圍第7項的話，連結部係藉由加工時的外力(亦即，加工力)、相對移動(亦即，將旋轉軸線作為中心而相對迴轉)沒有，加工精度被得到。又，在夾緊裝置的作動時，在主軸頭或加工台的移動之際，藉由程式錯誤等，心軸或工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生的話，藉由夾緊裝置被阻止旋轉的心軸、工具係按壓加工治具、工件等，其反力作為外力而作用，基於反力的扭矩係施加在按壓構件的作用位置(亦即，在從夾緊位置到主軸之間被配置的連結部)。上述扭矩不超過連結部的迴轉阻止扭矩的場合，心軸的變形係留在容許範圍內。然而，上述扭矩超過迴轉阻止扭矩的話，連結部相對迴轉。藉由連結部中的摩擦力作用的相對迴轉，衝突能量被耗費。此結果，在心軸方面，不會施加大的力，心軸超過容許範圍而變形係被抑制，損傷被抑制。
根據申請專利範圍第8項的話，因為按壓構件作用的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述連結部，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着，所以在支撐軸和主軸之 間，基於摩擦力的迴轉阻止扭矩比加工力施加的扭矩大，在加工中，相對迴轉(亦即，以支撐軸作為中心的相對迴轉)不產生，且在夾緊裝置的作動時，心軸或工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生、因此超過迴轉阻止扭矩的扭矩施加在支撐軸和主軸的話，支撐軸和主軸係相對迴轉。藉由摩擦力一邊作用的支撐軸和主軸的相對迴轉，因為衝突能量被吸收，不施加大的力在心軸，心軸的損傷被抑制。
根據申請專利範圍第9項的話，因為被制動構件係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着，所以基於被制動構件和支撐軸之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩確實變得比基於支撐軸和主軸之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩大。因此，在夾緊裝置的作動時，超過基於摩擦力的迴轉阻止扭矩的扭矩施加在支撐軸和主軸的話，在支撐軸和主軸之間，相對迴轉產生，且在被制動構件和支撐軸之間，可迴避相對移動產生。藉此，施加於心軸的衝擊力係，藉由主軸和支撐軸的相對迴轉，波及至支撐軸被抑制。換言之，作為一體物的心軸和主軸係不包含支撐軸、質量成為較小的狀態，衝擊力變小，心軸的變形被抑制。
以下基於圖面說明本發明的實施例。在從第1圖至第7圖表示本發明的實施例的主軸頭50。第1圖係表示經由頭馬達(head motor)2而被搭載於工作機械的衝柱1的狀 態的主軸頭50的全體圖，以部分、剖面圖表示。第2圖、第3圖分別表示第1圖的右側面圖、左側面圖，均表示拆下蓋24的狀態。第4圖係表示在第1圖中，從P視方向所看的平面圖。第5圖係為第1圖的主要部分擴大圖。第6圖係為了構成主軸頭50的框架4和支撐座(stand)5、以及框架4和支撐座6的個別的定位固定，表示在第2圖中，將主軸頭50從頭馬達2拆下的狀態，表示框架4和支撐座5的定位固定的作業中的狀態。第7圖係表示在支撐座5、支撐座6被配置的狀態下的框架4的上面圖，表示框架4和支撐座5、以及框架4和支撐座6的定位用的推拔銷孔4a、5a、6a、以及其配置。
本實施例的主軸頭50係，在面對工件被載置的未圖示的加工台而被設置的工作機械的衝柱1，經由頭馬達2而被搭載。衝柱1係可在X軸方向、Y軸方向、以及Z軸方向的三軸方向移動，主軸頭50在三軸方向可移動之外，藉由頭馬達可旋轉地被設置。詳細說明的話，頭馬達2被搭載於衝柱1的下面，框架4經由螺栓34被固定於和頭馬達的迴轉軸連結的頭架(holder)3。
主軸頭50包括：上述框架4，被固定於頭架3；以及支撐座5、支撐座6，在框架4的下面的一側和另一側(亦即，在第1圖中的右側和左側)，經由螺栓44分別被固定；其中框架4、支撐座5、支撐座6構成的框架部分係以逆U字狀被形成，請參閱第1圖。心軸單元55被配置在支撐座5和支撐座6之間，如後述般，藉由支撐座5和支撐座6 可迴轉地被支撐。心軸單元55具有工具被裝着的心軸10、可迴轉地支撐該心軸10的主軸9、以心軸10作為迴轉軸的未圖示的內部馬達，且如第4圖和第5圖所示般，在主軸9的支撐座5側和支撐座6側，相互平行的平坦面9c、9d被形成。在該平坦面9c、9d方面，嵌合孔9a、9b和主軸9交叉(在本實施例中為正交)，且具有相互同軸的軸線，而被分別被形成。在嵌合孔9a、9b方面，具有平坦面7b、8b而和主軸9的平坦面9c、9d接連、且具有嵌合軸部7a、8a而分別被嵌合在嵌合孔9a、9b的驅動側嵌合軸7和從動側嵌合軸8係分別被嵌合。在驅動側嵌合軸7、從動側嵌合軸8的主軸9的相反側端部，軸承架14、23分別被嵌合，該軸承架14、23係分別對於驅動側嵌合軸7、從動側嵌合軸8，以同軸被形成，且經由螺栓37、38被固著而成為一體物。因此，驅動側嵌合軸7和軸承架14形成支撐軸58，又，從動側嵌合軸8和軸承架23形成支撐軸59。支撐軸58和支撐軸59因為和主軸9正交，且分別在相互同軸的嵌合孔9a、9b被嵌合，和主軸9交叉，且具有相互同軸的軸線，藉由夾持主軸9被設置，構成本發明的一對支撐軸58、59。
支撐軸58、59係以中空被形成，通過支撐軸58、59的軸心部分，可通過從外部供給工具夾持(chucking)用的壓力流體、加工液、冷卻洗淨液等至心軸10的未圖示的管路。
在軸承架14、23的外周面，軸承16分別被嵌合，該 軸承16係在內輪具有複數個螺栓插通孔。如第2圖、第3圖所示般，該螺栓插通孔與分別設置於軸承架14、23的突緣、驅動側嵌合軸7、從動側嵌合軸8的複數個螺栓插通孔對應，這些複數個螺栓插通孔和設置於主軸9的上述各平坦面9c、9d的複數個母螺絲9e、9f對應。
在第1圖中，位於主軸9的右側的支撐座5側係複數個螺栓30構成螺栓群301；各螺栓30插通於軸承架14、軸承16、驅動側嵌合軸7的各螺栓插通孔，而被螺合於主軸9的母螺絲9e。藉此，驅動側嵌合軸7、軸承16和主軸9(亦即，支撐軸58和主軸9)藉由螺栓群301相互地被固着。同樣地，主軸9的支撐座6側係複數個螺栓31構成螺栓群311；各螺栓31插通於軸承架23、軸承16、從動側嵌合軸8的各螺栓插通孔，而被螺合於主軸9的母螺絲9f。藉此，從動側嵌合軸8、軸承架23和主軸9(亦即，支撐軸59和主軸9)藉由螺栓群311相互地被固着。
在本實施例中，軸承16係利用交叉滾子軸承，在製作上，外輪在軸線方向上被分割為兩個分割外輪，且該兩個分割外輪係藉由螺栓互相地固着。內輪被嵌合於軸承架14的軸承16，外輪被嵌合在支撐座5，軸承板15經由螺栓39被固着於該支撐座5。藉此，軸承16的外輪藉由支撐座5和軸承板15被挾持，被固定於支撐座5。
又，內輪被嵌合於軸承架23的軸承16，外輪被嵌合在軸承架22，該軸承架端部突緣的外周面的一部被嵌合於支撐座6，且經由螺栓42被固着於支撐座6。又，軸承板 29經由螺栓41被固着於軸承架22的端部。藉此，軸承16的外輪藉由軸承架22和軸承板29被挾持，被固定於支撐座6。
驅動側嵌合軸7係有關於半徑方向在外側部分，在軸線方向延伸，且具有圍繞支撐座5的軸承16的外輪嵌合部的套筒7c。在該套筒7c的外周面，具有未圖示的複數個磁鐵的轉子13被嵌合。在轉子13的主軸9側端部方面，母螺絲被設置，轉子13的主軸9側端部和驅動側嵌合軸7的主軸9相反側面經由比螺栓30位於半徑方向外側的複數個螺栓32被固著。
支撐座5在半徑方向比軸承16的外輪的嵌合面外側，在驅動側嵌合軸7的軸線周圍具有主軸9側開口的凹部，上述凹部係收容轉子13、驅動側嵌合軸7的套筒7c，且收容下述的定子架11、定子12。支撐座5在有關上述凹部的半徑方向的外側部分，具有和軸承16的外輪的嵌合面同軸的內周面，定子架11被嵌合於該內周面。該定子架11中，具有未圖示的複數個捲線線圈的定子12被嵌合，該定子12和轉子13相對，且定子架11係藉由螺栓49被固著於馬達板18，又，馬達板18係藉由螺栓36被固著於支撐座5。因此，定子架11係經由馬達板18被固定於支撐座5。藉此，在支撐座5的上述凹部，具有定子12和轉子13的支撐軸馬達56被形成。
在第1圖中，位於主軸9的左側的支撐座6側，套筒的內周面被嵌合於從動側嵌合軸8的外周面的夾緊環21被 設置，夾緊環21和從動側嵌合軸8係經由在半徑方向位於比螺栓31外側的複數個螺栓33被固著。在支撐座6方面，和軸承架22中的軸承16的外輪嵌合面同軸的嵌合面在軸線方向不同而被形成兩個，在該嵌合面的一方，夾緊汽缸19被嵌合，在嵌合面的另一方，夾緊套筒20被嵌合。夾緊套筒20安裝突緣藉由螺栓35被固着於支撐座6。又，夾緊汽缸19藉由螺栓48被固着於夾緊套筒20的安裝突緣。因此，夾緊汽缸19經由夾緊套筒20被固定於支撐座6。
夾緊套筒20從上述安裝突緣延伸於軸線方向且具有和夾緊汽缸19相對的環狀套筒20a，該環狀套筒20a係以U字狀剖面被形成，除了兩端部分外成為薄肉，在和夾緊汽缸19之間，環狀的壓力流體室被形成。在該壓力流體室方面，來自設置於外部的壓力流體的供給裝置的流體路28被連通，工件加工時，經由流體路28，藉由壓力流體(例如，高壓作動油)被供給，環狀套筒20a的薄肉部分係縮徑，按壓夾緊環21，使夾緊環21和夾緊套筒20被一體化。亦即，使夾緊環21固定於支撐座6。藉此，經由夾緊環21和複數個螺栓33被固着的支撐軸59、經由螺栓31被固著於支撐軸59的主軸9，對於由支撐座5、6、框架4被構成的主軸頭50的框架部分，不能相對迴轉地被夾緊，心軸10的旋轉位置被保持，藉由加工中的外力(亦即，來自經由工具被施加的工件的反力)，阻止主軸9旋轉，維持加工精度。如上述，夾緊環21係作為環狀的被制動構件而被設 置，夾緊套筒20、夾緊汽缸19係作為按壓構件而被設置，和流體路28、壓力流體的供給裝置一起構成本發明的夾緊裝置57。
工作機械的控制裝置由於使被裝着於心軸10的未圖示的工具對於加工台上的工件作為所定的迴轉角度，使構成本發明的迴轉驅動裝置的支撐軸馬達56被驅動，使轉子13被迴轉，使經由複數個螺栓32和轉子13固着的驅動側嵌合軸7以及軸承架14(亦即，支撐軸58)迴轉。支撐軸58係經由複數個螺栓30和主軸9固着，迴轉而使主軸9旋轉，使設置於主軸9的心軸10在支撐軸58、59的軸線周圍旋轉。如上述，轉子13和支撐軸58、以及支撐軸58和主軸9係，分別對應於本發明的兩個迴轉構件，轉子13、支撐軸58、主軸9係構成旋轉本發明的心軸10用的迴轉傳達機構，傳達作為迴轉驅動裝置的支撐軸馬達56的驅動力、使心軸10旋轉。
藉由支撐軸馬達56使心軸10旋轉中、藉由程式錯誤等、心軸10或工具和加工治具、工件等衝突的場合，主軸9和支撐軸58的相對迴轉(亦即，滑動)產生，工作機械的控制裝置係檢測出主軸9和支撐軸58的相對迴轉，緊急制動支撐軸馬達56。
如第2圖所示般，固着主軸9和驅動側嵌合軸7的螺栓30係以支撐軸58的軸心作為中心而沿著圓周方向以等間隔被設置複數個，構成螺栓群301，又，固着驅動側嵌合軸和轉子13的螺栓32係以支撐軸58的軸心作為中心而 沿著圓周方向以等間隔被設置複數個，構成另一螺栓群321。
構成螺栓群301的各螺栓30係利用扭矩扳手(torque wrench)等以所定的鎖緊扭矩值被固着，主軸9和驅動側嵌合軸7在連結部中，藉由複數個螺栓30相互地被固着，主軸9的平坦面9c和驅動側嵌合軸7的平坦面7b中的互相的按壓力係成為所定值，在連結部中，以所定的固着力被固着。平坦面9c和平坦面7b的接觸面中的摩擦力為固着力乘以平坦面9c和平坦面7b間的摩擦係數的值。阻止平坦面9c和平坦面7b間的微小接觸面中的主軸9和支撐軸58間的相對迴轉的扭矩(亦即，迴轉阻止扭矩)為每個微小接觸面的摩擦力乘以微小接觸面和支撐軸58的軸心間的距離的值。平坦面9c和平坦面7b的接觸面全體中的迴轉阻止扭矩係將每個微小接觸面的迴轉阻止扭矩合計。由於按壓力係在螺栓30的附近的周邊部最大，因此，螺栓30的附近的周邊部中的迴轉阻止扭矩係被考慮為佔據連結部全體中的迴轉阻止扭矩的多數。藉此，連結部中的迴轉阻止扭矩係螺栓30的固着力乘以螺栓30的根數，亦即，藉由將螺栓群301的固着力、平坦面9c和平坦面7b之間的摩擦係數、支撐軸58的軸心和螺栓30的距離相乘，可近似地求出。
基於根據此螺栓群301的固着力的摩擦力的迴轉阻止扭矩比藉由作為來自工件的反力的加工力、從主軸9施加於支撐軸58的扭矩大，且比在產生超過心軸10的容許範 圍的變形的外力施加於心軸10之際、從主軸9施加於支撐軸58的扭矩(亦即，在推測產生超過心軸10的容許範圍的變形的外力施加於心軸10時、在主軸9和驅動側嵌合軸7的連結部產生的扭矩)小的值的方式，各螺栓30係被設定在所定的鎖緊扭矩值。螺栓30的所定的鎖緊扭矩值(亦即，適當的鎖緊扭矩值)，基於計算，或實際上使心軸10以所定速度旋轉而與試料衝突，藉由調查心軸10的變形程度，基於實驗而被決定。
在心軸10的旋轉中，心軸10或工具與加工治具等衝突的場合，支撐軸馬達56係被緊急制動，但藉由根據衝擊的力(亦即，外力)，在作為兩個迴轉構件的主軸9和驅動側嵌合軸7的連結部，比基於根據螺栓群301的固着力的摩擦力的迴轉阻止扭矩大的扭矩施加的場合，迴轉傳達成為不能，在主軸9和驅動側嵌合軸7之間相對迴轉產生。此時，在主軸9和驅動側嵌合軸7之間，動摩擦力作用，衝突能量被吸收。相對迴轉在支撐軸58的螺栓插通孔(亦即，驅動側嵌合軸7和軸承架14的螺栓插通孔)、和螺栓30之間的間隙的範圍內發生時，衝突能量藉由在主軸9和驅動側嵌合軸7之間作用的摩擦力吸收，基於外力的扭矩使基於主軸9和驅動側嵌合軸7之間的動摩擦力的迴轉阻止扭矩下降的場合，相對迴轉係在上述間隙內被容納。又，衝突能量較大，基於在上述間隙的範圍內的相對迴轉中的外力的扭矩係無法使基於動摩擦力的迴轉阻止扭矩下降時，驅動側嵌合軸7和軸承架14的螺栓插通孔的內面與螺 栓30抵接，藉由在螺栓30產生剪斷力，螺栓30彈性變形，或有時候塑性變形。然而，此時作為從螺栓30承受的反力、施加於心軸10的力，結果不到達產生超過容許範圍的變形的力的場合，超過心軸10的容許範圍的變形被迴避。又，衝突能量更大，結果作為從螺栓30承受的反力、施加於心軸10的力係成為產生超過容許範圍的變形的力的場合，使心軸10變形，但藉由採用本發明，超過容許範圍而變形的頻率係顯著地被抑制。
固着驅動側嵌合軸7和轉子13的螺栓群321係比固着主軸9和驅動側嵌合軸7的螺栓群301位於驅動側嵌合軸7的半徑方向外側，且構成的螺栓數係比螺栓群301多。螺栓32係和螺栓30為同一稱呼徑，和螺栓30的螺絲徑、螺絲齒距相同，利用扭矩扳手等以和螺栓30相同的鎖緊扭矩值被固着。因此，基於在根據固着的驅動側嵌合軸7和轉子13之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩係比基於根據固着的主軸9和驅動側嵌合軸7之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩大，在心軸10的旋轉中，心軸10或工具與加工治具等衝突的場合，即使在主軸9和驅動側嵌合軸7之間產生相對迴轉，在驅動側嵌合軸7和轉子13之間產生相對迴轉係被確實地迴避。在此類的衝突事故之際，因為可使相對迴轉產生的兩個迴轉構件特定在主軸9和驅動側嵌合軸7，使衝突事故的復原作業容易。在本實施例中，旋轉接頭本體17藉由螺栓45被固定於支撐座5，旋轉接頭本體17的外周面和軸承架14的內周面相對，藉由旋轉接頭本體17和 軸承架14，旋轉接頭被形成。經由該旋轉接頭，從外部供給工具夾持用的壓力流體、加工液、冷卻洗淨液等至心軸10。本實施例的旋轉接頭本體17中，在朝支撐座5的安裝突緣，可使螺栓30拆裝的貫通孔，如第2圖、第5圖所示般，對應於螺栓群301被設置複數個，不分解旋轉接頭，可進行衝突事故的復原作業，此時，根據場合，變形的螺栓30被交換。
在本實施例中，在心軸10的旋轉中，心軸10或工具與加工治具等衝突的場合，在主軸9和驅動側嵌合軸7之間產生相對迴轉般，但即使在驅動側嵌合軸7和轉子13之間產生相對迴轉也可，驅動側嵌合軸7和轉子13間的相對迴轉的復原作業容易的場合為有利。此場合，使基於根據驅動側嵌合軸7和轉子13的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩，以比在產生超過心軸10的容許範圍的變形的外力施加在心軸10之際、施加於驅動側嵌合軸7和轉子13的連結部的扭矩小的值設定。
在本實施例中，主軸9和支撐軸58係作為本發明中的兩個迴轉構件，經由螺栓群301被固著，又，支撐軸58和支撐軸馬達56的轉子13係作為另外兩個迴轉構件，經由螺栓群321被固著，支撐軸58係藉由將本身作為旋轉軸的內部馬達被驅動。然而，支撐軸58係經由齒輪、滑輪和皮帶、聯結器等的迴轉傳達機構，對於支撐軸58的軸線，和具有平行的迴轉軸、位於延長線上的迴轉軸等的馬達的迴轉軸連結而被驅動也可。在此類的馬達的迴轉軸和支撐軸 58之間，設置構成迴轉傳達機構的兩個迴轉構件，經由從複數個螺栓構成的螺栓群而固着。基於根據此螺栓群的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩比基於根據螺栓群301的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩大般，固着上述兩個迴轉構件的話，在心軸10的旋轉時的衝突事故之際，如本實施例般，在主軸9和支撐軸58之間產生相對迴轉。又，以基於根據螺栓群301的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩小的方式，使上述兩個迴轉構件固着的話，兩個迴轉構件相對迴轉。又，支撐軸58係經由螺栓群301和主軸9固着，但藉由溶接等而非螺栓固着，被接合於主軸9也可，此場合，支撐軸58和馬達的迴轉軸係經由藉由螺栓群以所定的固着力而被固着的兩個迴轉構件而被連結。
由於一邊使夾緊裝置57被作動而保持心軸10的旋轉位置，一邊使工具移動至加工位置、待機位置等，在使主軸頭50藉由衝柱1或頭馬達2移動中，或在使工件被載置的加工台移動中，藉由程式錯誤等，心軸10或工具和加工治具、工件等衝突的場合，主軸9和支撐軸59的相對迴轉(亦即，滑動)產生，工作機械的控制裝置係檢測出主軸9和支撐軸59間的相對迴轉，緊急制動衝柱1或頭馬達2、或加工台。
如第3圖所示般，固着主軸9和從動側嵌合軸8的螺栓31使從動側嵌合軸8的軸心作為中心而沿著圓周方向以等間隔被設置複數個，構成螺栓群311，又，固着從動側嵌合軸8和夾緊環21的螺栓33使從動側嵌合軸8的軸心 作為中心而沿著圓周方向以等間隔被設置複數個，構成另一螺栓群331。構成螺栓群311的各螺栓31係利用扭矩扳手等以所定的鎖緊扭矩值被固着，主軸9和從動側嵌合軸8在連結部中，藉由複數個螺栓31相互地被固着，且主軸9的平坦面9d和從動側嵌合軸8的平坦面8b中的螺栓31的周邊部分的互相的按壓力係成為所定值，在連結部中，以所定的固着力被固着。平坦面9d和平坦面8b的接觸面中的摩擦力係固着力乘以平坦面9d和平坦面8b間的摩擦係數的值。阻止平坦面9d和平坦面8b間的微小接觸面中的主軸9和支撐軸59間的相對迴轉的扭矩(亦即，迴轉阻止扭矩)係每個微小接觸面的摩擦力乘以微小接觸面和支撐軸59的軸心間的距離的值。平坦面9d和平坦面8b的接觸面全體中的迴轉阻止扭矩係將每個微小接觸面的迴轉阻止扭矩合計。由於按壓力係螺栓31的附近的周邊部最大，摩擦力係螺栓31的附近的周邊部最大，因此，螺栓31的附近的周邊部中的迴轉阻止扭矩係被考慮為佔據連結部全體中的迴轉阻止扭矩的多數。藉此，連結部中的迴轉阻止扭矩係螺栓31的固着力乘以螺栓31的根數，亦即，藉由將螺栓群311的固着力、平坦面9d和平坦面8b之間的摩擦係數、支撐軸59的軸心和螺栓31的距離相乘，可近似地求出。
基於根據此螺栓群311的固着力的摩擦力的迴轉阻止扭矩比藉由作為來自工件的反力的加工力、從主軸9施加於支撐軸59的扭矩大，且比在夾緊裝置57的作動中、在 產生超過心軸10的容許範圍的變形的外力施加於心軸10之際、從主軸9施加於支撐軸59的扭矩(亦即，在推測產生超過心軸10的容許範圍的變形的外力施加於心軸10時、在主軸9和從動側嵌合軸8產生的扭矩)小的值般，各螺栓31係被設定在所定的鎖緊扭矩值。螺栓31的所定的鎖緊扭矩值(亦即，適當的鎖緊扭矩值)，基於計算，或實際上使衝柱1以所定速度移動而使心軸10與試料衝突，藉由調查心軸10的變形程度，基於實驗而被決定。
在夾緊裝置57的作動中，心軸10或工具與加工治具等衝突的場合，衝柱1或頭馬達2係被緊急制動，但藉由根據衝擊的力(亦即，外力)，在構成連結部的主軸9和從動側嵌合軸8，比基於螺栓群311的固着力的摩擦力的迴轉阻止扭矩大的扭矩施加的場合，在主軸9和從動側嵌合軸8之間相對迴轉產生。此時，在主軸9和從動側嵌合軸8之間，動摩擦力作用，衝突能量被吸收。相對迴轉在支撐軸59的螺栓插通孔(亦即，從動側嵌合軸8和軸承架23的螺栓插通孔)、和螺栓31之間的間隙的範圍內發生時，衝突能量藉由在主軸9和從動側嵌合軸8之間作用的摩擦力吸收，基於外力的扭矩係使基於主軸9和從動側嵌合軸8之間的動摩擦力的迴轉阻止扭矩下降的場合，相對迴轉係在上述間隙內被容納。又，衝突能量較大，基於在上述間隙的範圍內的相對迴轉中的外力的扭矩係無法使基於動摩擦力的迴轉阻止扭矩下降時，從動側嵌合軸8和軸承架23的螺栓插通孔的內面與螺栓31抵接，藉由在螺栓31產 生剪斷力，螺栓31彈性變形，或有時候塑性變形。然而，此時作為從螺栓31承受的反力、施加於心軸10的力，結果不到達產生超過容許範圍的變形的力的場合，超過心軸10的容許範圍的變形被迴避。又，衝突能量更大，結果作為從螺栓31承受的反力、施加於心軸10的力係成為產生超過容許範圍的變形的力的場合，使心軸10變形，但藉由採用本發明，超過容許範圍而變形的頻率係顯著地被抑制。
固着從動側嵌合軸8和夾緊環21的螺栓群331係比固着主軸9和從動側嵌合軸8的螺栓群311位於從動側嵌合軸8的半徑方向外側，且構成的螺栓數係比螺栓群311多。螺栓33係和螺栓31為同一稱呼徑，和螺栓31的螺絲徑、螺絲齒距相同，利用扭矩扳手等以和螺栓31相同的鎖緊扭矩值被固着。因此，基於在根據固着的從動側嵌合軸8和夾緊環21之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩比基於根據固着的主軸9和從動側嵌合軸8之間的摩擦力的迴轉阻止扭矩大，在夾緊裝置57的作動中，心軸10或工具與加工治具等衝突的場合，即使在主軸9和從動側嵌合軸8之間產生相對迴轉，在從動側嵌合軸8和夾緊環21之間產生相對迴轉係被確實地迴避。在此類的衝突事故之際，因為可使相對迴轉產生的兩個迴轉構件特定在主軸9和從動側嵌合軸8，使衝突事故的復原作業容易。
在本實施例中，在夾緊裝置57的作動中，心軸10或工具與加工治具等衝突的場合，在主軸9和從動側嵌合軸8之間產生相對迴轉般，但即使在從動側嵌合軸8和夾緊 環21之間產生相對迴轉也可，在從動側嵌合軸8和夾緊環21間的相對迴轉的復原作業容易的場合為有利。此場合，使基於根據從動側嵌合軸8和夾緊環21的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩，以比在產生超過心軸10的容許範圍的變形的外力施加在心軸10之際、施加於從動側嵌合軸8和夾緊環21的連結部的扭矩小的值設定。
在本實施例中，主軸9和支撐軸59係作為本發明中的兩個迴轉構件，經由螺栓群311被固著，又，支撐軸59和夾緊裝置57的夾緊環21係作為另外兩個迴轉構件，經由螺栓群331被固著。然而，經由作為配置於支撐軸59的延長線上或支撐軸59的外側的中間構件、與從動側嵌合軸8同軸的中間構件，支撐軸59和夾緊環21被連結也可。此場合，中間構件和支撐軸59係經由螺栓被固着、或藉由溶接等被接合，經由螺栓被固着的場合係構成本發明中的兩個迴轉構件。中間構件和支撐軸59中，基於根據固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩，比如根據螺栓群331的中間構件和夾緊環21間的固着般、基於根據螺栓群311的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩大般，被固着的話，在衝突事故之際，如本實施例般，在主軸9和支撐軸59之間產生相對迴轉。又，以比基於根據螺栓群311的固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩小的方式，使中間構件和支撐軸59固着的話，中間構件和支撐軸59相對迴轉。又，支撐軸59係經由螺栓群311和主軸9固着，但藉由溶接等而非螺栓固着，被接合於主軸9也可，此場合，支撐軸59和夾緊環21係在中間構件 被設置的場合，支撐軸59和中間構件或中間構件和夾緊環21係藉由螺栓群以所定的固着力而被固着，衝突事故之際，相對迴轉。
主軸頭50在藉由衝柱1而移動中，支撐座5或支撐座6與加工治具或工件等衝突的場合，在框架4和支撐座5之間、或框架4和支撐座6之間，相對移動產生。在本實施例中，如上述的衝突事故的復原作業之際，主軸頭50中的框架4和支撐座5的定位、以及框架4和支撐座6的定位係利用推拔銷26進行。
在復原作業，固着頭架3和框架4的螺栓34被拆下，主軸頭50係從頭馬達2被拆下。第6圖係與第2圖對應而被表示，從頭馬達2拆下的狀態的主軸頭50中，表示上部分。
作為使螺栓44鬆弛的狀態、或拆下的狀態，如在第6圖中的左側所示般，使推拔銷26插入於框架4的推拔孔4a、以及與該推拔孔4a連接且被設置於支撐座5的推拔孔5a。在推拔孔5a的底部，母螺絲5b(在本實施例，稱呼徑8mm)被設置。又，在推拔銷26方面，貫通軸心且比母螺絲5b大的稱呼徑的母螺絲26a(在本實施例，稱呼徑10mm)被設置。利用剖面六角的棒狀扳手(spanner)，使附有六角孔的螺栓的壓入螺栓46(在本實施例，稱呼徑8mm)，貫通推拔銷26的母螺絲26a而螺入至母螺絲5b。藉由此螺入作業，壓入螺栓46的頭部按壓推拔銷26的端部，推拔銷26係被壓入至推拔孔4a、推拔孔5a，框架4和支撐座5係在 相對移動產生前的狀態，正確地被定位。兩個推拔銷26被壓入之後，螺栓44被安裝，框架4和支撐座5被固着。框架4和支撐座6的定位也同樣地進行，推拔銷26被插入至推拔孔4a、設置於支撐座6的推拔孔6a之後，在設置於推拔孔6a的底部的母螺絲6b，壓入螺栓46被螺入，推拔銷26被壓入。
推拔銷26係在被裝着於推拔孔4a、5a、6a的狀態也可。然而，推拔銷26係為被裝着的狀態的話，藉由支撐座5或支撐座6和加工治具或工件等的上述的衝突事故，推拔銷26、推拔孔4a、5a、6a有損傷的場合，特別是推拔孔4a、5a、6a損傷的話，衝突事故的復原作業中的上述定位作業變困難。又，推拔銷26被裝著的部分，施加於主軸頭50、衝柱1、衝柱1的驅動裝置、頭馬達2的衝擊力變大，使這些更損傷。因此，在本實施例中，框架4和支撐座5的固着後、以及框架4和支撐座6的固着後，拆下推拔銷26。如第6圖中的右側所示般，在貫通推拔銷26的母螺絲26a，將拆下螺栓47螺入，使該拆下螺栓47的前端到達推拔孔5a、6a的底部，又，藉由螺入拆下螺栓47，按壓推拔孔5a、6a的底部。在推拔銷26，經由拆下螺栓47，作為底部按壓的反力、軸線方向的力作用。因此，推拔銷26係在軸線方向移動，伴隨著藉由螺絲力而解除壓入狀態，可拆下。
在本實施例中，推拔銷26係在主軸9和驅動側嵌合軸7間的定位、以及主軸9和從動側嵌合軸8間的定位也被 利用。
如第5圖所示般，推拔孔7d被設置在驅動側嵌合軸7，推拔孔9g被設置於主軸9且與該推拔孔7d連接。母螺絲9h(在本實施例，稱呼徑8mm)被設置於推拔孔9g的底部。如第2圖及第5圖所示般，對應於推拔孔9g、7d，推拔銷26的拆裝用的貫通孔被設置於軸承架14、旋轉接頭本體17。在定位之際，推拔銷26被插入於推拔孔7d、9g，具有六角孔的螺栓係貫通推拔銷26的母螺絲26a而被螺入母螺絲9h，推拔銷26被壓入。定位終了後，藉由螺栓群301，主軸9和驅動側嵌合軸7被固着，推拔銷26係根據螺栓群301的主軸9和驅動側嵌合軸7的固着後，被裝著的狀態也可。然而，在本實施例中，根據螺栓群301的固着終了後，螺栓被螺入推拔銷26的母螺絲26a，推拔銷26被拆下。主軸9和從動側嵌合軸8的定位也利用推拔銷26同樣地進行，推拔銷26被插入至從動側嵌合軸8的推拔孔8c、主軸9的推拔孔9g。具有六角孔的螺栓係藉由貫通推拔銷26的母螺絲26a而被螺入母螺絲9h，推拔銷26被壓入。根據螺栓群311的固着終了後，推拔銷26被拆下。在本實施例中，固着終了後，因為如上述般，推拔銷26被拆下，即使心軸10和工具與加工治具、工件等衝突的干涉事故產生，推拔孔7d、8c、9g的破損被避免，在復原作業中，可正確地定位。
在本實施例中，心軸10的旋轉中的衝突事故、以及夾緊裝置57的作動中的衝突事故的兩方可對應，主軸9和支 撐軸58、以及主軸9和支撐軸59係基於固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩，以比藉由對應的衝突事故之際的外力施加於連結部的扭矩小的方式，以所定的固着力被固着，心軸10的旋轉中的衝突事故之際係容許主軸9和支撐軸58的相對迴轉，又，夾緊裝置57的作動中的衝突事故之際容許主軸9和支撐軸59的相對迴轉。然而，夾緊裝置57的作動中的衝突事故產生的疑慮沒有的場合，可僅對應於心軸10的旋轉中的衝突事故也可，又，心軸10的旋轉中的衝突事故產生的疑慮沒有的場合，可僅對應於夾緊裝置57的作動中的衝突事故也可。前者的場合中的主軸9和支撐軸58、後者的場合的主軸9和支撐軸59係基於根據固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩與在加工時施加於上述連結部的扭矩相比，成為最低限度大小般被固着。
又，在本實施例中，在藉由夾持主軸9而被設置的一對支撐軸58、59方面，支撐軸馬達56或夾緊裝置57被連結。然而，僅在一對支撐軸58、59中的一方、或兩方，支撐軸馬達56和夾緊裝置57被連結也可。又，在一對支撐軸58、59中兩方，支撐軸馬達56被連結，且僅在一方，夾緊裝置57被連結也可。被連結於支撐軸馬達56和夾緊裝置57的支撐軸係由於在衝突事故之際，和主軸9相對迴轉，使心軸10的變形抑制在容許範圍，主軸9和支撐軸中，基於根據固着的摩擦力的迴轉阻止扭矩，以比根據心軸10的旋轉中的衝突事故之際的外力的扭矩、以及根據夾緊裝置57的作動中的衝突事故之際的外力的扭矩中、較小的一 方的扭矩小的方式，設定螺栓群的固着力。
本發明係不被限定於上述的任一實施例，只要不脫離本發明的請求範圍，可有各種變更。
1‧‧‧衝柱
2‧‧‧頭馬達
3‧‧‧頭架
4‧‧‧框架
4a‧‧‧推拔孔
5‧‧‧支撐座
5a‧‧‧推拔孔
5b‧‧‧母螺絲
6‧‧‧支撐座
6a‧‧‧推拔孔
6b‧‧‧母螺絲
7‧‧‧驅動側嵌合軸
7a‧‧‧嵌合軸部
7b‧‧‧平坦面
7c‧‧‧套筒
7d‧‧‧推拔孔
8‧‧‧從動側嵌合軸
8a‧‧‧嵌合軸部
8b‧‧‧平坦面
8c‧‧‧推拔孔
9‧‧‧主軸
9a‧‧‧支撐軸嵌合孔
9b‧‧‧支撐軸嵌合孔
9c‧‧‧平坦面
9d‧‧‧平坦面
9e‧‧‧母螺絲
9f‧‧‧母螺絲
9g‧‧‧推拔孔
9h‧‧‧母螺絲
10‧‧‧心軸
11‧‧‧定子架
12‧‧‧定子
13‧‧‧轉子
14‧‧‧軸承架
15‧‧‧軸承板
16‧‧‧軸承
17‧‧‧旋轉接頭本體
18‧‧‧馬達板
19‧‧‧夾緊汽缸
20‧‧‧夾緊套筒
20a‧‧‧環狀套筒
21‧‧‧夾緊環
22‧‧‧軸承架
23‧‧‧軸承架
24‧‧‧蓋
26‧‧‧推拔銷
26a‧‧‧母螺絲
28‧‧‧流體路
29‧‧‧軸承板
46‧‧‧壓入螺栓
47‧‧‧拆下螺栓
48、49‧‧‧螺栓
50‧‧‧主軸頭
55‧‧‧心軸單元
56‧‧‧支撐軸馬達
57‧‧‧夾緊裝置
58、59‧‧‧支撐軸
301、311、321、331‧‧‧螺栓群
30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、41、42、44、45‧‧‧螺栓
第1圖係為本發明的實施例的主軸頭50的全體圖，以部分、剖面圖表示；第2圖係表示第1圖的右側面圖，表示拆下蓋24的狀態；第3圖係表示第1圖的左側面圖，表示拆下蓋24的狀態；第4圖係表示在第1圖中，從P視方向所看的平面圖；第5圖係為第1圖的主要部分擴大圖；第6圖係表示在第2圖中，將主軸頭50從頭馬達2拆下的狀態；以及第7圖係表示在支撐座5、支撐座6被配置的狀態下的框架4的上面圖。
1‧‧‧衝柱
2‧‧‧頭馬達
3‧‧‧頭架
4‧‧‧框架
5‧‧‧支撐座
5a‧‧‧推拔孔
6‧‧‧支撐座
7‧‧‧驅動側嵌合軸
8‧‧‧從動側嵌合軸
9‧‧‧主軸
10‧‧‧心軸
11‧‧‧定子架
12‧‧‧定子
13‧‧‧轉子
14‧‧‧軸承架
15‧‧‧軸承板
16‧‧‧軸承
17‧‧‧旋轉接頭本體
18‧‧‧馬達板
19‧‧‧夾緊汽缸
20‧‧‧夾緊套筒
21‧‧‧夾緊環
22‧‧‧軸承架
23‧‧‧軸承架
24‧‧‧蓋
28‧‧‧流體路
29‧‧‧軸承板
30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、41、42、44、45‧‧‧螺栓
48、49‧‧‧螺栓
50‧‧‧主軸頭
55‧‧‧心軸單元
56‧‧‧支撐軸馬達
57‧‧‧夾緊裝置
58、59‧‧‧支撐軸

Claims (9)

  1. 一種工作機械之主軸頭，包括：主軸，使工具被裝着的心軸可迴轉地支撐；一對支撐軸，和該主軸交叉，且具有互相同軸的軸線，藉由夾持主軸被設置而被固定於主軸；框架，可迴轉地支撐一對支撐軸；以及迴轉驅動裝置，面對一對支撐軸中的至少一個；其中藉由迴轉驅動裝置使上述心軸在支撐軸的軸線周圍旋轉；其中構成使心軸旋轉用的迴轉傳達機構而傳達迴轉驅動裝置的驅動力的兩個迴轉構件係將相互的連結部藉由螺栓群被固着，且在藉由根據該固着的摩擦力、阻止相對迴轉的狀態下被連結，基於上述摩擦力的迴轉阻止扭矩係比在加工時施加於上述連結部的扭矩大，且比在心軸的旋轉時、產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值被設定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之工作機械之主軸頭，其中藉由上述迴轉驅動裝置被驅動的支撐軸和主軸係相互嵌合且構成上述兩個迴轉構件，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之工作機械之主軸頭，其中上述迴轉驅動裝置包括：馬達，具有設置於支撐軸的轉子以及與該轉子相對而被設置於框架的定子；其中轉子係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所述之工作機械之主 軸頭，更包括：夾緊裝置，被配置於支撐軸的軸線周圍，包含藉由直接或間接地作用於支撐軸以保持心軸的旋轉位置用的按壓構件；以及連結部，在從根據支撐軸的軸線中的上述按壓構件的作用位置到主軸之間，和上述軸線同軸地被設置，相互地藉由螺栓群被固着，且在藉由根據該固着的摩擦力而阻止相對迴轉的狀態下被連結；其中基於上述摩擦力的迴轉阻止扭矩比在加工時施加在上述連結部的扭矩大，且比在夾緊裝置的作動時、產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值設定。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之工作機械之主軸頭，其中按壓構件作用的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述連結部，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之工作機械之主軸頭，其中夾緊裝置係具備面對按壓構件的被制動構件；其中該被制動構件係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着。
  7. 一種工作機械之主軸頭，包括：主軸，使工具被裝着的心軸可迴轉地支撐；一對支撐軸，和該主軸交叉，且具有互相同軸的軸線，藉由夾持主軸被設置而被固定於主軸；框架，可迴轉地支撐一對支撐軸；以及迴轉驅動裝置，面對一對支撐軸中的至少一個；其中藉由迴轉驅動裝置使上述心軸在支撐軸的軸線周圍旋轉； 更包括：夾緊裝置，被配置於支撐軸的軸線周圍，包含藉由直接或間接地作用於支撐軸而保持心軸的旋轉位置用的按壓構件；以及連結部，在從根據支撐軸的軸線中的上述按壓構件的作用位置到主軸之間，和上述軸線同軸地被設置，相互地藉由螺栓群被固着，且在藉由根據該固着的摩擦力而阻止相對迴轉的狀態下被連結；其中基於上述摩擦力的迴轉阻止扭矩比在加工時施加在上述連結部的扭矩大，且比在夾緊裝置的作動時、產生超過心軸的容許範圍的變形的外力施加在心軸之際、施加在上述連結部的扭矩小的值被設定。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之工作機械之主軸頭，其中按壓構件作用的支撐軸和主軸係相互嵌合、構成上述連結部，且藉由上述螺栓群以所定的固着力被固着。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之工作機械之主軸頭，其中夾緊裝置係具備面對按壓構件的被制動構件；其中該被制動構件係藉由位於比上述螺栓群在支撐軸的半徑方向外側的另一螺栓群，以比上述所定的固着力大的固着力和支撐軸固着。
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