JPH0574703U - 主軸装置 - Google Patents
主軸装置Info
- Publication number
- JPH0574703U JPH0574703U JP1543692U JP1543692U JPH0574703U JP H0574703 U JPH0574703 U JP H0574703U JP 1543692 U JP1543692 U JP 1543692U JP 1543692 U JP1543692 U JP 1543692U JP H0574703 U JPH0574703 U JP H0574703U
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- Japan
- Prior art keywords
- spindle
- outer ring
- movable block
- fitted
- cage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 スピンドルの高速回転領域での軽切削時に焼
き付きがなく、低速回転領域での重切削時の負荷に耐え
得る主軸装置を提供する。 【構成】 アンギュラころがり軸受20の内輪20aを
スピンドル11に嵌合させ、外輪20bを保持器22に
保持し、ハウジング15と保持器22に連結した可動ブ
ロック26との間にコイルばね29を介在させて外輪2
0bに予圧をかけ、予圧機構32によって前記ばね29
に抗する油圧をかけ、この油圧を軽切削時に高く、重切
削時に低くする。保持器22とハウジング15との間に
ストローク軸受27を圧入し、保持器22と可動ブロッ
ク26とによって外輪20bの両端面を挟持したので、
外輪20bと保持器22との間に充分な隙間を設けて軽
切削時の焼き付きを防止し、スピンドル11の剛性を高
めて重切削時の負荷に耐えさせる。
き付きがなく、低速回転領域での重切削時の負荷に耐え
得る主軸装置を提供する。 【構成】 アンギュラころがり軸受20の内輪20aを
スピンドル11に嵌合させ、外輪20bを保持器22に
保持し、ハウジング15と保持器22に連結した可動ブ
ロック26との間にコイルばね29を介在させて外輪2
0bに予圧をかけ、予圧機構32によって前記ばね29
に抗する油圧をかけ、この油圧を軽切削時に高く、重切
削時に低くする。保持器22とハウジング15との間に
ストローク軸受27を圧入し、保持器22と可動ブロッ
ク26とによって外輪20bの両端面を挟持したので、
外輪20bと保持器22との間に充分な隙間を設けて軽
切削時の焼き付きを防止し、スピンドル11の剛性を高
めて重切削時の負荷に耐えさせる。
Description
【0001】
この考案は、工作機械などのスピンドルを軸支するころがり軸受に予圧(プリ ロード)をかけるようにした主軸装置に関するものである。
【0002】
従来、前記のような主軸装置として、特公昭46−9881号公報に記載され たものがあった。この主軸装置は、図2に示すように、スピンドル1にアンギュ ラころがり軸受2の内輪2aを嵌合固定させ、前記軸受2の外輪2bを筒状のス ピンドル覆い3を介してハウジング4に支持させ、スピンドル覆い3内に設けた 環状室5にポンプ10によって油などの圧力流体を供給し、環状室5に嵌めた押 圧子6を介して軸受2の外輪2bを図2の矢印方向に加圧して軸受2に予圧をか け、スピンドル1のラジアル方向の剛性を大きくしている。 この主軸装置では、圧力流体による加圧力を、シャットオフバルブ7および絞 り8,9によって調節し、軸受2に予圧を必要とする際にこれを必要なだけ与え ている。
【0003】
しかし、従来の主軸装置は、軸受2の外輪2bを焼き付きを発生することなく 軸支方向に滑動させると共に、外輪2bの熱膨張に対処するために、外輪2bの 外周面とスピンドル覆い3との間に大きな隙間を設ける必要があり、このため、 スピンドル1のラジアル方向の剛性をあまり高くできないという問題点があった 。
【0004】 この考案は、前述した従来の主軸装置の問題点を解決して、スピンドルのラジ アル方向の剛性を充分に高くでき、高速回転領域での軽切削時にもころがり軸受 が焼き付くことがなく、低速回転領域での重切削にも耐えられる剛性をスピンド ルがもち、常に使用条件に好適する切削などの加工ができる主軸装置を提供する ことを目的とするものである。
【0005】
この考案の主軸装置は、ハウジング内にころがり軸受を介してスピンドルを回 転可能に軸承した主軸装置において、前記ころがり軸受の内輪をスピンドルに軸 方向に位置決めして嵌合させ、前記ころがり軸受の外輪をスピンドル軸線方向に 移動可能な保持器によって保持し、この保持器とハウジングとの間にストローク 軸受を圧入させ、前記保持器とこの保持器の一端に連結した可動ブロックとによ って前記ころがり軸受の外輪両端面を挟着し、前記ハウジングと可動ブロックと の間にころがり軸受に軸方向に沿う予圧をかけるばねを介在させると共に、前記 ばねのばね力に抗して可動ブロックに流体圧を調節可能にかける予圧機構を具備 させたものである。
【0006】
この考案による主軸装置は、スピンドルに嵌めたころがり軸受の外輪を保持す る保持器と可動ブロックとを連結し、この可動ブロックとハウジングとの間に介 在させたばねのばね力によって可動ブロックを介しころがり軸受に予圧をかけ、 スピンドルの半径方向の剛性を高くすると共に、予圧機構によって油圧などの流 体圧を前記ばね力に抗して可動ブロックに調節可能にかけてばね力を弱めるもの である。
【0007】 また、前記流体圧を高くしてころがり軸受にかかる予圧力を小とし、スピンド ルの高速回転領域での軽切削などの加工を行い、また流体圧を低くして予圧力を 大とし、低速回転領域での重切削などの加工を行うものである。 そして、この考案の主軸装置は、ころがり軸受の内輪をスピンドルに軸方向に 位置決めして嵌合させ、前記軸受の外輪を保持する保持器とハウジングとの間に ストローク軸受を圧入させ、保持器と可動ブロックとによって前記軸受の外輪両 端面を挟持したので、外輪と保持器との間に、外輪などの熱膨張を吸収できる比 較的大きな隙間を設けても、スピンドルの半径方向の剛性を大きくできる。
【0008】 したがって、この考案は、スピンドルの高速回転領域での軽負荷時に、前記隙 間が比較的大きいことにより、焼き付きが生じることなく、また低速回転領域で の重切削などの重負荷時に、スピンドルのラジアル方向の剛性を前述した従来の ものに比べて高くできるので、重負荷に耐え得るなど、常に使用条件に好適する 状態で切削などの加工ができる。
【0009】
以下、この考案の一実施例につき図1を参照して説明する。 図1において、11はスピンドルであり、このスピンドル11の軸方向中央部 にはビルトインモータ12のロータ13を嵌合固定し、このロータ13が回転自 在に嵌合したステータ14をハウジング15の内筒16に嵌合固定してある。ハ ウジング15は、内筒16に外筒17を嵌合させ、内筒16の先端部に設けたフ ランジ16aを外筒17の先端面に支持してこれにボルト締め固定し、外筒17 の基端部をスピンドル11の軸方向に往復移動する可動台18に嵌合させ、外筒 17に設けたフランジ17aを可動台18の先端面に支持してこれにボルト締め 固定してある。
【0010】 前記スピンドル11の末端部外周面には2個のアンギュラころがり軸受20の 内輪20aを軸方向に間隔を設けて嵌合させ、これらの内輪20aはスピンドル 11の外周面に嵌めた筒状の位置決め部材21a,21b,21cに両端面をそ れぞれ支持して軸方向に位置決めしてある。
【0011】 前記軸受20の内輪20a外周側に球20cを介して設けた外輪20bは、保 持器22に保持してある。すなわち、保持器22は、内筒体23を外筒体24に 嵌合固定させてあり、内筒体23内周面から中心側面に突出した筒状突出部23 aに先端側の軸受20の外輪20bの先端面を当接させ、内筒体23の軸方向中 央部に嵌めた筒状の位置決め部材25先端面に先端側の軸受20の外輪20b末 端面を当接させ、位置決め部材25の末端面に末端側の軸受20の外輪20b先 端面を当接させ、保持器22の末端側に配設した可動ブロック26の内周部先端 部に突出させた環状突起26aに末端側の軸受20の外輪20b末端面を当接さ せることで、保持器22とこれの末端に連結した可動ブロック26とによって、 2個の軸受20の外輪20b両端面を挟持している。外輪20bの熱膨張を許容 できるように、保持器22と外輪20b間に半径方向に隙間を設けている。なお 、可動ブロック26は、保持器22の末端部にボルト締め固定してある。
【0012】 保持器22とハウジング15との間にストローク軸受27を圧入させてある。 ストローク軸受27は、保持器22の内筒体23に圧入嵌合された外筒体24を 内輪とし、球27aを介してハウジング15の内筒16に嵌合される外輪部28 aを有している。外輪部材28aの末端部外周側にばね受けフランジ28bを突 出させ、これらによって外側筒体28を構成し、ばね受けフランジ28bをハウ ジング15の内筒16末端部に係合支持して、この末端部にボルト締め固定して ある。
【0013】 ばね受けフランジ28bに設けた凹部28cと可動ブロック26のフランジ2 6aに設けた凹部26bとにコイルばね29を遊び嵌めし、コイルばね29のば ね力によって可動ブロック26を末端側に付勢することで、前記軸受20の外輪 20bに予圧をかけている。なお、前記凹部28c,26bおよびコイルばね2 9は円周方向の複数箇所に設けてある。
【0014】 ハウジング15の内筒16末端から突出した外筒17末端部には油圧供給キャ ップ30を係合支持させ、このキャップ30の外周部を外筒17にボルト締め固 定してある。前記キャップ30には円周方向の複数箇所に油圧供給ノズル31を 固定し、これらのノズル31の先端部を可動ブロック26の末端面に設けた受圧 凹部26cにそれぞれ嵌合させてある。
【0015】 前記ノズル31の末端部には予圧機構32を接続してあり、予圧機構32は、 ポンプ33の吐出側に並列に第1,第2,第3減圧弁34,35,36を接続し 、これらの下流側を方向切換弁37の切換によって1つだけノズル31を介して 受圧凹部26cに連通させるようにしてある。そして、第1,第2,第3減圧弁 34,35,36によって減圧された圧力の大小関係はP1 >P2 >P3 にして ある。なお、予圧機構32はリリーフ弁38および油タンク39を有している。
【0016】 前記スピンドル11の先端部には工具40を着脱可能に保持してあり、スピン ドル11の先端部には2個の先端側アンギュラころがり軸受41を、軸方向に間 隔を有して先端側保持器42との間に設けてあり、先端側保持器42はハウジン グ15の内筒17先端面にボルト締め固定してある。そして、先端側アンギュラ ころがり軸受41は、内輪41aがスピンドル11に、外輪41bが先端側保持 器42に、軸方向移動を拘束してそれぞれ保持してある。 なお、16a,23b,42aは、ハウジング15の内筒16,保持器22の 内筒体23,先端側保持器22にそれぞれ形成した冷却液通路である。
【0017】 次に、以上のように構成した実施例の主軸装置の作動について説明する。 ビルトインモータ12の駆動によってスピンドル11を回転させ、可動台18 をスピンドル11の軸方向に移動させ、その先端部に装着した工具40により、 工作物(図示省略)に切削加工を行う。この加工は、予めポンプ33の駆動によ って、ポンプ33から第1,第2,第3減圧弁34,35,36の内の選択した 1つの方向切換弁37および複数の油圧供給ノズル31を経て、これらのノズル 31で絞った圧油を可動ブロック26に形成した受圧凹部26cに供給すること で、コイルばね29のばね力Fによってアンギュラころがり軸受30の外輪20 bにかけた予圧(プリロード)を弱めた状態で行う。
【0018】 そして、前記ばね29のばね力Fと複数の受圧凹部26cの受圧面積の和Aと 、これに作用する単位面積当りの油圧力とによって前記外輪20bにかかる予圧 力が決定され、前記油圧力は第1,第2,第3減圧弁34,35,36の選択に よってP1 ,P2 ,P3 になる。すなわち、予圧力は、F−P1 ×A、F−P2 ×A、F−P3 ×Aとなり、油圧力はP1 >P2 >P3 と減圧弁によって異なっ ている。
【0019】 そこで、スピンドル11の高速回転領域での軽切換時には、第1減圧弁34を 用い、中速回転領域での中切削時には第2減圧弁35を用い、低速回転領域での 重切削時には第3減圧弁36を用いて、それぞれポンプ33と受圧凹部26cと を連通させることにより、アンギュラころがり軸受20の外輪20bにかかる予 圧力を高速回転領域では小、中速回転領域では中、低速回転領域では大にするこ とができる。したがって、スピンドル11のラジアル方向の剛性を、高速回転領 域では低く、中速回転領域では中間、低速回転領域では高くでき、高速回転領域 での軽切削時に軸受が焼き付かず、低速回転領域での重切削に耐えられる。 そして、第1,第2,第3減圧弁34,35,36の1つの選択は、方向切換 弁37を自動または手動操作により切換作動させることで行う。
【0020】 この考案において、予圧機構の構成,可動ブロックにかける油圧力の切換手段 の構成は必ずしも前述した実施例のものに限られることなく、圧油などの流体圧 は、無段階的に変更し、また流体圧を0から高くするようにしてもよい。また、 この考案は、切削加工に限られることなく、研削加工などを行う主軸装置に用い られてもよく、ビルトインモータ以外のモータによってスピンドルを回転するよ うにしてもよい。
【0021】
以上説明したように、この考案の主軸装置は、ころがり軸受の内輪をスピンド ルに軸方向に位置決めして嵌合させ、前記ころがり軸受の外輪を保持器によって 保持し、この保持器とハウジングとの間にストローク軸受を圧入させ、前記保持 器とこの保持器の一端に連結した可動ブロックとによって前記ころがり軸受の外 輪両端面を挟着し、前記ハウジングと可動ブロックとの間にころがり軸受に軸方 向に沿う予圧をかけるばねを介在させると共に、前記ばねのばね力に抗して可動 ブロックに流体圧を調節可能にかける予圧機構を具備させたものである。
【0022】 すなわち、 この考案による主軸装置は、スピンドルに嵌めたころがり軸受の 外輪を保持する保持器と可動ブロックとを連結し、この可動ブロックとハウジン グとの間に介在させたばねのばね力によって可動ブロックを介しころがり軸受に 予圧をかけ、スピンドルの半径方向の剛性を高くすると共に、予圧機構によって 油圧などの流体圧を前記ばね力に抗して可動ブロックに調節可能にかけてばね力 を弱めるものである。
【0023】 また、前記流体圧を高くしてころがり軸受にかかる予圧力を小とし、スピンド ルの高速回転領域での軽切削などの加工を行い、また流体圧を低くして予圧力を 大とし、低速回転領域での重切削などの加工を行うものである。 そして、この考案の主軸装置は、ころがり軸受の内輪をスピンドルに軸方向に 位置決めして嵌合させ、前記軸受の外輪を保持する保持器とハウジングとの間に ストローク軸受を圧入させ、保持器と可動ブロックとによって前記軸受の外輪両 端面を挟持したので、外輪と保持器との間に、外輪などの熱膨張を吸収できる比 較的大きな隙間を設けても、スピンドルの半径方向の剛性を大きくできる。
【0024】 したがって、この考案は、スピンドルの高速回転領域での軽負荷時に、前記隙 間が比較的大きいことにより、焼き付きが生じることなく、また低速回転領域で の重切削などの重負荷時に、スピンドルのラジアル方向の剛性を前述した従来の ものに比べて高くできるので、重負荷に耐え得るなど、常に使用条件に好適する 状態で切削などの加工ができる。
【図1】この考案の一実施例による主軸装置を示した縦
断面図
断面図
【図2】従来例の主軸装置を示した縦断面図
11 スピンドル 12 ビルトインモータ 15 ハウジング 16 ハウジングの内筒 17 ハウジングの外筒 18 可動台 20 アンギュラころがり軸受 20a 内輪 20b 外輪 21a,21b,21c 位置決め部材 22 保持器 23 保持器の内筒体 23a 筒状突出部 25 位置決め部材 26 可動ブロック 26b 環状突起 26c 受圧凹部 27 ストローク軸受 28 外側筒体 29 コイルばね 30 油圧供給キャップ 31 油圧供給ノズル 32 予圧機構 33 ポンプ 34 第1減圧弁 35 第2減圧弁 36 第3減圧弁 37 方向切換弁 40 工具 41 先端側アンギュラころがり軸受 42 先端側保持器
Claims (1)
- 【請求項1】 ハウジング内にころがり軸受を介してス
ピンドルを回転可能に軸承した主軸装置において、前記
ころがり軸受の内輪をスピンドルに軸方向に位置決めし
て嵌合させ、前記ころがり軸受の外輪をスピンドル軸線
方向に移動可能な保持器によって保持し、この保持器と
ハウジングとの間にストローク軸受を圧入させ、前記保
持器とこの保持器の一端に連結した可動ブロックとによ
って前記ころがり軸受の外輪両端面を挟着し、前記ハウ
ジングと可動ブロックとの間にころがり軸受に軸方向に
沿う予圧をかけるばねを介在させると共に、前記ばねの
ばね力に抗して可動ブロックに流体圧を調節可能にかけ
る予圧機構を具備させたことを特徴とする主軸装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1543692U JPH0574703U (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1543692U JPH0574703U (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 主軸装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0574703U true JPH0574703U (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=11888754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1543692U Pending JPH0574703U (ja) | 1992-03-24 | 1992-03-24 | 主軸装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0574703U (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150042456A (ko) * | 2013-10-11 | 2015-04-21 | 두산인프라코어 주식회사 | 공작 기계의 냉각 구조 |
-
1992
- 1992-03-24 JP JP1543692U patent/JPH0574703U/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20150042456A (ko) * | 2013-10-11 | 2015-04-21 | 두산인프라코어 주식회사 | 공작 기계의 냉각 구조 |
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