JP2844282B2 - 主軸装置の減衰機構 - Google Patents
主軸装置の減衰機構Info
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Description
カートリッジ式主軸ユニットを用いる主軸装置における
振動減衰機構に関するものである。
は、どの機種にも取付け易いように、またメンテナス作
業がし易いように、フランジ取付タイプの主軸ユニット
が増えてきている。
は、その主軸2先端側に設けたフランジ3を主軸頭4の
ハウジング5下端にボルト6により固着されているが、
カートリッジ式主軸ユニット1はハウジング5に対して
フランジ3により片持式に支持されることになるので、
加工中に振動が発生し易い。
ジ厚みを厚くするなど静的な剛性アップによる手段が一
般に行なわれているが、主軸周りが大型化してしまう。
また、主軸ユニット1をハウジング5内壁に隙間なく嵌
合させて一体化を図るようにすると、主軸交換に際し、
嵌合部分の嵌め外し作業に手間がかかって不便であるば
かりでなく、加工も精密に行なう必要がある。さらに、
振動防止のため例えばダイナミックバランス用のバラン
スウエイトを取付るとなると、主軸頭全体が大型化せざ
るを得なくなる。
ンジ取付タイプの主軸ユニットは、構造的に片持ち支持
となるため、主軸本体の慣性力による振動が発生し易
い。本発明は、静的な取付部の剛性アップ以外にダンピ
ング機構を付加することにより、主軸振動(動剛性)を
改善しようとするものである。
決するため下記のように構成されている。
のハウジングに取り付けられ、前記主軸頭が主軸頭取付
ベースに対して主軸軸線と平行な方向へ直動可能に支承
される主軸装置において、前記主軸頭のハウジングの内
壁と前記ハウジングの内部に突出する前記主軸頭取付ベ
ースの管状支承部材の外壁との互いに直動する部材間
に、前記主軸軸線の方向に間隔をおいて少くとも2箇所
に弾性密封部材を介在させ、その弾性密封部材間に粘性
流体を充填して構成した主軸装置の減衰機構。
のハウジングに取り付けられ、前記主軸頭が主軸頭取付
ベースに対して主軸軸線と平行な方向へ直動可能に支承
される主軸装置において、前記主軸頭のハウジングの内
壁と前記カートリッジ式主軸ユニットの外周面との間
に、前記主軸軸線の方向に間隔をおいて少くとも2箇所
に弾性密封部材を介在させ、その弾性密封部材間に粘性
流体を充填し、さらに、前記主軸頭のハウジングの内壁
と前記ハウジングの内部に突出する前記主軸頭取付ベー
スの管状支承部材の外壁との互いに直動する部材間に、
前記主軸軸線の方向に間隔をおいて少くとも2箇所に弾
性密封部材を介在させ、その弾性密封部材間に粘性流体
を充填して構成した主軸装置の減衰機構。
付ベースより延在する管状支承部材に対して主軸軸線方
向に間隙をおいてOリングなどの弾性密封手段を介在さ
せ、これら弾性密封手段の間に粘性流体を充填させたの
で、シール機能を持つ弾性密封手段の弾性変形と粘性流
体の粘性抵抗とで振動エネルギーを吸収し、減衰効果を
発揮する。また、主軸ユニットと主軸頭ハウジングとの
間に形成した間隙に、同様に主軸軸線方向に間隔をおい
てOリングなどの弾性密封手段を介在させ、これらこれ
ら弾性密封密封手段の間に粘性流体を充填させてやる
と、さらに主軸頭の主軸頭取付ベースに対する減衰特性
の向上が図れる。
ための主軸頭の断面図、図2は本発明による実施例を示
すもので、主軸頭を主軸頭取付ベースに対し直動軸受を
介して主軸軸線方向に変位可能となっている場合を示す
断面図、図3は図2と同様の他の実施例を示す断面図、
図4は本発明による減衰効果の1例を示す図、である。
ニット、2は主軸、3はフランジで、主軸頭4のハウジ
ング5の円筒状下端に、主軸ユニット1がそのフランジ
3部分でボルト6により固定されている。なお、主軸ユ
ニット1外周は、ハウジング5の円筒状内壁に主軸方向
に間隔をおいて設けられた環状溝7,8に嵌入された弾
性密封手段としてのOリング9、10を介して弾性的に支
承され、且つ、Oリング9,10間の間隙11には粘性流体
12が充填されている。なお、この隙間は10μm以下が好
ましい。
ーは、Oリング9、10の弾性変形と微小間隙に密封され
た粘性流体12の粘性抵抗とで吸収されることになる。
(以下W軸ベースと云う)13に対して、直動軸受14を介
して主軸軸線と平行なW軸方向に変位可能に取付られて
いる場合を示している。なお、主軸頭ユニット1はフラ
ンジ3により主軸頭4のハウジング5に嵌合状態で固定
された状態で示されているが、図5に示すように、隙間
があっても構わない。
軸受14を介してW軸方向に変位可能に取付られている場
合、直動軸受14には転がり軸受が利用され、面摺動とは
なっていないため、減衰特性がよくない。
直動可能に支承するW軸ベース13上端より主軸頭ハウジ
ング5の円筒状内壁内に突出形成された管状支承部材15
の外壁と、ハウジング5との間に、主軸軸線方向に間隔
をおいてOリング17、18を介在させ、そのOリング17、
18の間の微小隙間16に粘性流体12を充填し、ハウジング
5を、直動軸受14とOリング17,18、粘性流体12とによ
り、W軸ベース13に対し直動可能に支承するよう構成し
た。
面に設けたOリング17、18をそれぞれ嵌入させる環状
溝、21は隙間16に粘性流体12を補給するためのニップ
ル、22は主軸頭4に設けた直動軸受14が係合するレー
ル、である。
られた送りネジで、W軸ベース13より延出する管状支承
部材15内壁に設けた軸受24によりその位置で回動可能に
支承されたナット部材25の内壁との間のボールネジ26を
介して、ナット部材25、管状支承部材15と結合されてい
る。そして、W軸送りモータ27が回転すると、これによ
り駆動される歯車28、これと噛み合うナット部材25に設
けた歯車25a により、ナット部材25がその位置で回動
し、従って、主軸ユニット1に固定の送りネジ22が上下
に変位し、主軸頭4がW軸ベース13の直動軸受14に沿っ
て上下動することになる。
振動は、主軸頭ハウジング5とW軸ベース13より延出す
る管状支承部材15との間に設けられたOリング17、18の
弾性変形と微小間隙に密封された粘性流体12の粘性抵抗
とで減衰されることになる。
ような、主軸ユニット1外周と主軸頭4のハウジング5
内壁面との間にOリング、粘性流体を介在せしめた構成
を付加した実施例を示すもので、符号、名称は同じもの
を付してある。
ハウジング5との結合、主軸頭4とW軸ベース13との直
動変位可能とした結合に起因する両方の振動発生を減衰
させることができる。
より、主軸装置の振動の減衰性能を高め、主軸動剛性の
改善を図るもので、その構成と効果を対比して説明する
と下記のようになる。 弾性密封部材(Oリング)を主軸ユニットと主軸頭
ハウジングとの嵌め合い部に配置したことにより、弾性
体の収縮変形で振動エネルギーを吸収する。 粘性流体を主軸ユニットと主軸頭ハウジングとの嵌
め合い部の間隙に充填したことにより、流体の粘性抵抗
で振動エネルギーを吸収する。 上記ダンピング機構が、振動変位および速度が大き
くなる、フランジを挾んで主軸先端と反対側にある主軸
ユニット後端側に配置されることになるので、減衰効果
が高い。 主軸ユニットとハウジングの嵌め合い嵌合に隙間が
できてもよいので、主軸ユニットと主軸頭のハウジング
との着脱が容易に行なえる。
比較で図4に示す。以上説明したように、本発明による
振動減衰機構を設けることにより、主軸形状の大型化を
避けながら主軸取付部の振動特性を改善することができ
る。
めの主軸頭の断面図である。
図で、主軸頭を主軸頭取付ベースに対し直動軸受を介し
て変位可能となっている場合を示している。
Claims (2)
- 【請求項1】 カートリッジ式主軸ユニットが主軸頭の
ハウジングに取り付けられ、前記主軸頭が主軸頭取付ベ
ースに対して主軸軸線と平行な方向へ直動可能に支承さ
れる主軸装置において、前記主軸頭のハウジングの内壁と前記ハウジングの内部
に突出する前記主軸頭取付ベースの 管状支承部材の外壁
との互いに直動する部材間に、前記主軸軸線の方向に間
隔をおいて少くとも2箇所に弾性密封部材を介在させ、
その弾性密封部材間に粘性流体を充填して構成すること
を特徴とした主軸装置の減衰機構。 - 【請求項2】 カートリッジ式主軸ユニットが主軸頭の
ハウジングに取り付けられ、前記主軸頭が主軸頭取付ベ
ースに対して主軸軸線と平行な方向へ直動可能に支承さ
れる主軸装置において、前記主軸頭の ハウジングの内壁と前記カートリッジ式主
軸ユニットの外周面との間に、前記主軸軸線の方向に間
隔をおいて少くとも2箇所に弾性密封部材を介在させ、
その弾性密封部材間に粘性流体を充填し、 さらに、前記主軸頭のハウジングの内壁と前記ハウジン
グの内部に突出する前記主軸頭取付ベースの管状支承部
材の外壁との互いに直動する部材間に、前記主軸軸線の
方向に間隔をおいて少くとも2箇所に弾性密封部材を介
在させ、その弾性密封部材間に粘性流体を充填して構成
することを特徴とした主軸装置の減衰機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10378192A JP2844282B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 主軸装置の減衰機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10378192A JP2844282B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 主軸装置の減衰機構 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05277806A JPH05277806A (ja) | 1993-10-26 |
JP2844282B2 true JP2844282B2 (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=14362963
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10378192A Expired - Lifetime JP2844282B2 (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | 主軸装置の減衰機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2844282B2 (ja) |
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-
1992
- 1992-03-31 JP JP10378192A patent/JP2844282B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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JPH05277806A (ja) | 1993-10-26 |
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