JPH06297202A - 工作機械用スピンドルヘッドおよびその使用方法 - Google Patents
工作機械用スピンドルヘッドおよびその使用方法Info
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- JPH06297202A JPH06297202A JP6074655A JP7465594A JPH06297202A JP H06297202 A JPH06297202 A JP H06297202A JP 6074655 A JP6074655 A JP 6074655A JP 7465594 A JP7465594 A JP 7465594A JP H06297202 A JPH06297202 A JP H06297202A
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- head according
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23B—TURNING; BORING
- B23B31/00—Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
- B23B31/02—Chucks
- B23B31/10—Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
- B23B31/12—Chucks with simultaneously-acting jaws, whether or not also individually adjustable
- B23B31/20—Longitudinally-split sleeves, e.g. collet chucks
- B23B31/201—Characterized by features relating primarily to remote control of the gripping means
- B23B31/202—Details of the jaws
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
- B23Q11/0032—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine
- B23Q11/0035—Arrangements for preventing or isolating vibrations in parts of the machine by adding or adjusting a mass, e.g. counterweights
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B41/00—Component parts such as frames, beds, carriages, headstocks
- B24B41/04—Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F15/00—Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
- F16F15/02—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems
- F16F15/04—Suppression of vibrations of non-rotating, e.g. reciprocating systems; Suppression of vibrations of rotating systems by use of members not moving with the rotating systems using elastic means
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- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 振動周波数を減衰し、スピンドルヘッドの振
動および加工物のラジアル方向および回転方向運動を最
小にすることができる工作機械用スピンドルヘッドおよ
びその使用方法を提供すること。 【構成】 スピンドルヘッドは、物体を着脱可能に固定
するための保持装置3,6,7,7Aと、フライホイー
ル20,20Aと、保持装置をフライホイールに機械的
に結合するための制振部材25と、を具備する。スピン
ドルヘッドの一部であるチャック1,1Aは、加工物を
芯出しするための円錐チップ3を有する軸に装着される
とともに、ドライバ4,4Aを備える。制振部材25に
よりフライホイールがドライバに機械的に結合されてい
る。
動および加工物のラジアル方向および回転方向運動を最
小にすることができる工作機械用スピンドルヘッドおよ
びその使用方法を提供すること。 【構成】 スピンドルヘッドは、物体を着脱可能に固定
するための保持装置3,6,7,7Aと、フライホイー
ル20,20Aと、保持装置をフライホイールに機械的
に結合するための制振部材25と、を具備する。スピン
ドルヘッドの一部であるチャック1,1Aは、加工物を
芯出しするための円錐チップ3を有する軸に装着される
とともに、ドライバ4,4Aを備える。制振部材25に
よりフライホイールがドライバに機械的に結合されてい
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はラジアル方向および回転
方向における加工物の振動および運動を最小にする工作
機械用改良スピンドルヘッドに関するものである。
方向における加工物の振動および運動を最小にする工作
機械用改良スピンドルヘッドに関するものである。
【0002】
【従来の技術】回転工作機械は一般に製造工業において
たとえば研削、仕上げおよび形削り作業を行うために使
用される。このような回転工作機械において、金属、木
材、プラスチックなどの任意の適切な材料から作られる
加工物は工作機械の対向スピンドル間に装着され、スピ
ンドルはモータなどの駆動機により回転される。
たとえば研削、仕上げおよび形削り作業を行うために使
用される。このような回転工作機械において、金属、木
材、プラスチックなどの任意の適切な材料から作られる
加工物は工作機械の対向スピンドル間に装着され、スピ
ンドルはモータなどの駆動機により回転される。
【0003】精密機械加工を行うために、加工物は共通
スピンドル軸の周りにできるだけラジアル方向運動がな
いように回転されることが好ましい。したがって、加工
物をスピンドルに固定するために、回転中ラジアル方向
力をほとんど与えないコレットのような装置が一般に使
用され、これにより加工物のラジアル方向運動からもた
らされるスピンドル先端のラジアル方向変形を最小にす
ることができる。
スピンドル軸の周りにできるだけラジアル方向運動がな
いように回転されることが好ましい。したがって、加工
物をスピンドルに固定するために、回転中ラジアル方向
力をほとんど与えないコレットのような装置が一般に使
用され、これにより加工物のラジアル方向運動からもた
らされるスピンドル先端のラジアル方向変形を最小にす
ることができる。
【0004】回転工作機械は通常種々の大きさの加工物
を機械加工するのに使用されるので、またこのような加
工物は種々の速度で回転されまた行われる機械加工の性
質に応じてツーリング装置(たとえばカッタ、シェーパ
など)により種々の力が加工物に加えられるので、加工
物に加えられるラジアル方向力はしばしば方向および大
きさを変えることがある。したがって、これらの種々の
力に抵抗することができる加工物装着装置を設計するこ
とはむずかしい。従来技術で既知の標準コレットは加工
物の回転中に適切な安定を与えず、したがってとくに機
械加工中に回転速度が変化するとき加工物をラジアル方
向に移動させたりまたは振動させたりする。したがっ
て、機械加工の品質は著しく低下される。またこのよう
なラジアル方向運動または振動は「びびり」現象を工作
機械内に発生させることがある。
を機械加工するのに使用されるので、またこのような加
工物は種々の速度で回転されまた行われる機械加工の性
質に応じてツーリング装置(たとえばカッタ、シェーパ
など)により種々の力が加工物に加えられるので、加工
物に加えられるラジアル方向力はしばしば方向および大
きさを変えることがある。したがって、これらの種々の
力に抵抗することができる加工物装着装置を設計するこ
とはむずかしい。従来技術で既知の標準コレットは加工
物の回転中に適切な安定を与えず、したがってとくに機
械加工中に回転速度が変化するとき加工物をラジアル方
向に移動させたりまたは振動させたりする。したがっ
て、機械加工の品質は著しく低下される。またこのよう
なラジアル方向運動または振動は「びびり」現象を工作
機械内に発生させることがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】したがって、振動周波
数を減衰し、スピンドルヘッドの振動および加工物のラ
ジアル方向および回転方向運動を最小にすることができ
る回転工作機械用スピンドルヘッド、およびその使用方
法を提供することが本発明の目的である。
数を減衰し、スピンドルヘッドの振動および加工物のラ
ジアル方向および回転方向運動を最小にすることができ
る回転工作機械用スピンドルヘッド、およびその使用方
法を提供することが本発明の目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る工作機械用スピンドルヘッドは、物体を
着脱可能に固定するための保持装置と、フライホイール
と、保持装置をフライホイールに機械的に結合するため
の制振部材と、を具備することを特徴とする。
に本発明に係る工作機械用スピンドルヘッドは、物体を
着脱可能に固定するための保持装置と、フライホイール
と、保持装置をフライホイールに機械的に結合するため
の制振部材と、を具備することを特徴とする。
【0007】上記構成において、前記制振部材は、フラ
イホイールを、機械的に制限されるように保持装置に対
して相対運動可能にするように構成することもできる
し、あるいは、摺動ディスクまたは代替態様として周縁
に分布されたいくつかのばね要素を含むように構成する
こともできるし、また、少なくとも保持装置およびフラ
イホイールの面と摩擦接触するための少なくとも1つの
摺動ディスクから構成することもできる。また、前記ば
ね要素は、高い内部摩擦を有するプラスチックのような
材料から構成することができるし、円形,円筒形または
球形のいずれかの形状をとることもできる。また、前記
保持装置およびフライホイールは、各々ラジアル面を含
むとともにラジアル面間にばね要素が配置されるように
構成することができる。また、前記摺動ディスクは、低
滑り特性を有するプラスチックで構成してもよいし、ま
た、保持装置およびフライホイールのいずれかの面に固
定するように構成することもできる。また、前記フライ
ホイールは、制振部材を包囲して相互に結合するための
第1および第2のセクションを有する構成をとることが
できるし、さらに、前記第1および第2のセクションが
相互に結合されるときに第1および第2のセクションに
より制振部材に加えられる圧力の大きさを制御するため
に第1および第2のセクションの間に配置されたスペー
サを有する構成をとることができる。
イホイールを、機械的に制限されるように保持装置に対
して相対運動可能にするように構成することもできる
し、あるいは、摺動ディスクまたは代替態様として周縁
に分布されたいくつかのばね要素を含むように構成する
こともできるし、また、少なくとも保持装置およびフラ
イホイールの面と摩擦接触するための少なくとも1つの
摺動ディスクから構成することもできる。また、前記ば
ね要素は、高い内部摩擦を有するプラスチックのような
材料から構成することができるし、円形,円筒形または
球形のいずれかの形状をとることもできる。また、前記
保持装置およびフライホイールは、各々ラジアル面を含
むとともにラジアル面間にばね要素が配置されるように
構成することができる。また、前記摺動ディスクは、低
滑り特性を有するプラスチックで構成してもよいし、ま
た、保持装置およびフライホイールのいずれかの面に固
定するように構成することもできる。また、前記フライ
ホイールは、制振部材を包囲して相互に結合するための
第1および第2のセクションを有する構成をとることが
できるし、さらに、前記第1および第2のセクションが
相互に結合されるときに第1および第2のセクションに
より制振部材に加えられる圧力の大きさを制御するため
に第1および第2のセクションの間に配置されたスペー
サを有する構成をとることができる。
【0008】また、上記目的を達成するために本発明に
係る別の工作機械用スピンドルヘッドは、物体を着脱可
能に固定するための手段と、フライホイールと、固定手
段をフライホイールに機械的に結合しかつ固定手段とフ
ライホイールとの間の相対運動を制動するための手段
と、を具備することを特徴とする。
係る別の工作機械用スピンドルヘッドは、物体を着脱可
能に固定するための手段と、フライホイールと、固定手
段をフライホイールに機械的に結合しかつ固定手段とフ
ライホイールとの間の相対運動を制動するための手段
と、を具備することを特徴とする。
【0009】この構成において、前記結合および制動手
段は、スピンドルヘッドが回転したときにフライホイー
ルおよび固定手段の少なくともいずれかの面において摩
擦力を発生する手段から構成することができる。また、
前記フライホイールは、制動手段を包囲して相互に結合
するための第1および第2のセクションを有する構成を
とることができるし、あるいは、第1および第2のセク
ションが相互に結合されるときに第1および第2のセク
ションにより制振部材に加えられる圧力の大きさを制御
するための手段をさらに含むように構成することもでき
る。また、前記結合および制動手段は、少なくとも1つ
のばね要素および摺動ディスクのいずれかを含む構成を
とることができる。
段は、スピンドルヘッドが回転したときにフライホイー
ルおよび固定手段の少なくともいずれかの面において摩
擦力を発生する手段から構成することができる。また、
前記フライホイールは、制動手段を包囲して相互に結合
するための第1および第2のセクションを有する構成を
とることができるし、あるいは、第1および第2のセク
ションが相互に結合されるときに第1および第2のセク
ションにより制振部材に加えられる圧力の大きさを制御
するための手段をさらに含むように構成することもでき
る。また、前記結合および制動手段は、少なくとも1つ
のばね要素および摺動ディスクのいずれかを含む構成を
とることができる。
【0010】また、上記目的を達成するために本発明に
係る保持装置およびフライホイールを有するスピンドル
ヘッドの工作機械への使用方法においては、保持装置を
フライホイールに機械的に結合するステップと、スピン
ドルヘッドが回転したときに保持装置およびフライホイ
ールの間の運動を制動するステップと、を含むことを特
徴とする。
係る保持装置およびフライホイールを有するスピンドル
ヘッドの工作機械への使用方法においては、保持装置を
フライホイールに機械的に結合するステップと、スピン
ドルヘッドが回転したときに保持装置およびフライホイ
ールの間の運動を制動するステップと、を含むことを特
徴とする。
【0011】この方法において、前記制動ステップは、
スピンドルヘッドが回転したときにフライホイールおよ
び保持装置の少なくともいずれかの面において摩擦力を
与えるステップを含むことができる。
スピンドルヘッドが回転したときにフライホイールおよ
び保持装置の少なくともいずれかの面において摩擦力を
与えるステップを含むことができる。
【0012】本発明のこれらの種々の目的および利点は
添付図面に示す現在の好ましい例示的実施態様の以下の
詳細説明からより明らかになりかつより容易に理解され
るであろう。
添付図面に示す現在の好ましい例示的実施態様の以下の
詳細説明からより明らかになりかつより容易に理解され
るであろう。
【0013】
【実施例】図1は、工作機械(図示なし)の加工物スピ
ンドルに装着されるチャック1を含む本発明のスピンド
ルヘッドの一実施態様の断面図である。この実施態様は
加工物スピンドルの縦軸2がほぼ垂直位置にあるときに
使用されるのが好ましいが、この運転に制限されるもの
ではない。
ンドルに装着されるチャック1を含む本発明のスピンド
ルヘッドの一実施態様の断面図である。この実施態様は
加工物スピンドルの縦軸2がほぼ垂直位置にあるときに
使用されるのが好ましいが、この運転に制限されるもの
ではない。
【0014】チャック1は、加工物(図示なし)を芯出
しするための円錐チップ3を有する軸に装着され、また
ドライバ4を含む。ドライバ4はほぼ円筒形の内孔6を
有するラジアル方向にたわみ性のあるジョー5を含み、
前記内孔6内にたとえば加工物の円筒部分が挿入可能で
ある。ドライバ4はさらにクランプ部材7を含み、クラ
ンプ部材7はジョー5の上から装着されかつ内部端縁を
有し、内部端縁は、クランプ部材7がたとえば油圧リン
グシリンダ(図示なし)により縦軸2の方向に引き下げ
られたときにジョー5の円錐外面8と接触する。したが
って、クランプ部材7が引き下げられたとき、クランプ
部材7の内部端縁はジョー5をドライバ4の縦軸の方向
に内方へ押し付けて加工物を円筒内孔6内に固定する。
しするための円錐チップ3を有する軸に装着され、また
ドライバ4を含む。ドライバ4はほぼ円筒形の内孔6を
有するラジアル方向にたわみ性のあるジョー5を含み、
前記内孔6内にたとえば加工物の円筒部分が挿入可能で
ある。ドライバ4はさらにクランプ部材7を含み、クラ
ンプ部材7はジョー5の上から装着されかつ内部端縁を
有し、内部端縁は、クランプ部材7がたとえば油圧リン
グシリンダ(図示なし)により縦軸2の方向に引き下げ
られたときにジョー5の円錐外面8と接触する。したが
って、クランプ部材7が引き下げられたとき、クランプ
部材7の内部端縁はジョー5をドライバ4の縦軸の方向
に内方へ押し付けて加工物を円筒内孔6内に固定する。
【0015】クランプ部材7は一体の小径部分および大
径部分を有し、これらの部分はほぼ平らな面9を有する
段部を形成する。チャック1はさらに、平らな面9上に
当接するように装着された環状の摺動ディスク21とお
よびこの環状摺動ディスク21の頂部に装着されるフラ
イホイール20とを含む。すなわち摺動ディスク21は
フライホイール20内で芯出しされかつ平らな面9に類
似のフライホイール20のほぼ平らな面22に当接して
いる。したがって、摺動ディスク21はフライホイール
20の平らな面22とクランプ部材7の平らな面9との
間に配置されている。
径部分を有し、これらの部分はほぼ平らな面9を有する
段部を形成する。チャック1はさらに、平らな面9上に
当接するように装着された環状の摺動ディスク21とお
よびこの環状摺動ディスク21の頂部に装着されるフラ
イホイール20とを含む。すなわち摺動ディスク21は
フライホイール20内で芯出しされかつ平らな面9に類
似のフライホイール20のほぼ平らな面22に当接して
いる。したがって、摺動ディスク21はフライホイール
20の平らな面22とクランプ部材7の平らな面9との
間に配置されている。
【0016】摺動ディスク21はプラスチックたとえば
PTEFなどのような低滑り特性を示す材料で製作され
ている。摺動ディスク21はまた面9または22の少な
くともいずれかの上に摺動ライニングとして装着しても
よい。さらに、フライホイール20はクランプ部材の対
応する外形よりもやや大きい段付内径を有している。し
たがって、フライホイール20はクランプ部材7に対し
てラジアル方向に遊びを有している。
PTEFなどのような低滑り特性を示す材料で製作され
ている。摺動ディスク21はまた面9または22の少な
くともいずれかの上に摺動ライニングとして装着しても
よい。さらに、フライホイール20はクランプ部材の対
応する外形よりもやや大きい段付内径を有している。し
たがって、フライホイール20はクランプ部材7に対し
てラジアル方向に遊びを有している。
【0017】スピンドルヘッドの運転(回転)中、チャ
ック1は回転され、また、フライホイール20は面9お
よび22上の摺動ディスク21により与えられる摩擦力
によりチャック1と共に回転される。したがって、もし
チャックがラジアル方向(たとえばその半径に沿って)
または回転方向に移動した場合、この運動のきわめて小
さい量だけがフライホイール20に伝達される。すなわ
ち、摺動ディスク21と平らな面9および22の少なく
ともいずれかとの間の摩擦力が振動周波数の広い範囲に
わたりチャック1の振動を有効に減衰し、これによりス
ピンドルヘッドの振動を最小にする。
ック1は回転され、また、フライホイール20は面9お
よび22上の摺動ディスク21により与えられる摩擦力
によりチャック1と共に回転される。したがって、もし
チャックがラジアル方向(たとえばその半径に沿って)
または回転方向に移動した場合、この運動のきわめて小
さい量だけがフライホイール20に伝達される。すなわ
ち、摺動ディスク21と平らな面9および22の少なく
ともいずれかとの間の摩擦力が振動周波数の広い範囲に
わたりチャック1の振動を有効に減衰し、これによりス
ピンドルヘッドの振動を最小にする。
【0018】本発明の他の実施態様が図2に示されてい
る。図2の実施態様は加工物スピンドルの縦軸2がほぼ
水平位置にあるときに使用されるのが好ましいが、この
運転に限定されるものではない。
る。図2の実施態様は加工物スピンドルの縦軸2がほぼ
水平位置にあるときに使用されるのが好ましいが、この
運転に限定されるものではない。
【0019】第1の実施態様の場合と同様に、本発明の
スピンドルヘッドの第2の実施態様は工作機械(図示な
し)の加工物スピンドルに装着されたチャック1Aを含
む。チャック1Aは円錐チップ3を有する軸に装着さ
れ、またドライバ4Aを含み、ドライバ4Aは第1の実
施態様に記載のようなほぼ円筒形の内孔6を有するラジ
アル方向にたわみ性のあるジョー5を含む。
スピンドルヘッドの第2の実施態様は工作機械(図示な
し)の加工物スピンドルに装着されたチャック1Aを含
む。チャック1Aは円錐チップ3を有する軸に装着さ
れ、またドライバ4Aを含み、ドライバ4Aは第1の実
施態様に記載のようなほぼ円筒形の内孔6を有するラジ
アル方向にたわみ性のあるジョー5を含む。
【0020】ドライバ4Aはさらにクランプ部材7Aを
含み、クランプ部材7Aはジョー5の上から装着されか
つ内部端縁を有し、内部端縁は、クランプ部材7Aがた
とえば油圧リングシリンダ(図示なし)により縦軸2に
沿って引き下げられたときにジョー5の円錐外面8と接
触する。したがって、第1の実施態様と同様に、クラン
プ部材7Aが引き下げられたとき、クランプ部材7Aの
内部端縁はジョー5をドライバ4Aの縦軸の方向に内方
へ押し付けて加工物を円筒内孔6内に固定する。
含み、クランプ部材7Aはジョー5の上から装着されか
つ内部端縁を有し、内部端縁は、クランプ部材7Aがた
とえば油圧リングシリンダ(図示なし)により縦軸2に
沿って引き下げられたときにジョー5の円錐外面8と接
触する。したがって、第1の実施態様と同様に、クラン
プ部材7Aが引き下げられたとき、クランプ部材7Aの
内部端縁はジョー5をドライバ4Aの縦軸の方向に内方
へ押し付けて加工物を円筒内孔6内に固定する。
【0021】しかしながら第1の実施態様とは異なり、
制振部材25は摩擦ライニングではなくてむしろクラン
プ部材7Aの外面の周縁上に分布された幾つかのばね要
素26を含む。クランプ部材7Aはフランジ10を含
み、フランジ10はほぼ平らな面9Aとおよびそれに対
向するほぼ平らな面11Aとを有している。
制振部材25は摩擦ライニングではなくてむしろクラン
プ部材7Aの外面の周縁上に分布された幾つかのばね要
素26を含む。クランプ部材7Aはフランジ10を含
み、フランジ10はほぼ平らな面9Aとおよびそれに対
向するほぼ平らな面11Aとを有している。
【0022】チャック1Aはさらにフライホイール20
Aを含み、フライホイール20Aは第1のセクション2
7および第2のセクション28を有している。第1のセ
クション27および第2のセクション28は協働してフ
ランジ10を包囲しかつそれぞれほぼ平らな面22Aお
よび29を有している。第1のセクション27および第
2のセクション28の間にスペーサ30が配置されまた
第1のセクション27および第2のセクション28はね
じ31により相互にクランプされている。スペーサ30
の厚さは第1のセクション27と第2のセクション28
との間の間隔を決定し、したがってスピンドルヘッドが
静止状態にある間にばね要素26が第1のセクション2
7および第2のセクション28により圧縮される量もま
た決定する。
Aを含み、フライホイール20Aは第1のセクション2
7および第2のセクション28を有している。第1のセ
クション27および第2のセクション28は協働してフ
ランジ10を包囲しかつそれぞれほぼ平らな面22Aお
よび29を有している。第1のセクション27および第
2のセクション28の間にスペーサ30が配置されまた
第1のセクション27および第2のセクション28はね
じ31により相互にクランプされている。スペーサ30
の厚さは第1のセクション27と第2のセクション28
との間の間隔を決定し、したがってスピンドルヘッドが
静止状態にある間にばね要素26が第1のセクション2
7および第2のセクション28により圧縮される量もま
た決定する。
【0023】平らな面22Aおよび29の間に制振部材
25が配置されている。制振部材25は2つのリング3
2およびばね要素26を含み、2つのリング32はそれ
ぞれ平らな面22Aおよび29に当接しかつそれに接触
しまたばね要素26はリング32とフランジ10との間
に配置されている。リング32は少なくとも2つのピン
33により第2のセクション28上に位置決めされ(た
とえば芯出しされ)またねじ34により相互に機械的に
結合されている。ピン33およびねじ34は各々フラン
ジ10の内孔35の直径より小さい直径を有し、したが
って適当な遊びを有して内孔35内を貫通している。
25が配置されている。制振部材25は2つのリング3
2およびばね要素26を含み、2つのリング32はそれ
ぞれ平らな面22Aおよび29に当接しかつそれに接触
しまたばね要素26はリング32とフランジ10との間
に配置されている。リング32は少なくとも2つのピン
33により第2のセクション28上に位置決めされ(た
とえば芯出しされ)またねじ34により相互に機械的に
結合されている。ピン33およびねじ34は各々フラン
ジ10の内孔35の直径より小さい直径を有し、したが
って適当な遊びを有して内孔35内を貫通している。
【0024】図3に示すように、ばね要素26はプラス
チックなどのような適切な弾性材料で製作された円筒本
体でよくまた高い内部減衰を有するエラストマーで製作
されることが好ましい。ばね要素26はリング32の間
に配置されかつリング32の周縁上に所定間隔を有して
配置されている。
チックなどのような適切な弾性材料で製作された円筒本
体でよくまた高い内部減衰を有するエラストマーで製作
されることが好ましい。ばね要素26はリング32の間
に配置されかつリング32の周縁上に所定間隔を有して
配置されている。
【0025】図4に示すように、リング32および/ま
たはフランジ10は、その中にばね要素26を配置する
ことができるトラフ形状の凹部37および38をそれぞ
れ有してもよい。円周方向により高い剛性が望まれる場
合には、ばね要素26はリング32のラジアル方向に対
しし角度をつけて配置してもよい。
たはフランジ10は、その中にばね要素26を配置する
ことができるトラフ形状の凹部37および38をそれぞ
れ有してもよい。円周方向により高い剛性が望まれる場
合には、ばね要素26はリング32のラジアル方向に対
しし角度をつけて配置してもよい。
【0026】代替態様として、ばね要素26はリング3
2および/またはフランジ10に加硫または接着しても
よい。ばね要素26はまた矩形断面を有してもよく、し
たがってこの場合は凹部37および38は省略してもよ
い。
2および/またはフランジ10に加硫または接着しても
よい。ばね要素26はまた矩形断面を有してもよく、し
たがってこの場合は凹部37および38は省略してもよ
い。
【0027】さらに、ばね要素26は球形のような任意
の適切な形状であってもよい。さらに、図2に示す第2
の実施態様はばね要素26の代わりに図1に示すような
摺動ディスク21を含んでもよく、またリング32はば
ねにより相互にクランプしてもよい。
の適切な形状であってもよい。さらに、図2に示す第2
の実施態様はばね要素26の代わりに図1に示すような
摺動ディスク21を含んでもよく、またリング32はば
ねにより相互にクランプしてもよい。
【0028】第2の実施態様の作用をここで説明する。
【0029】第1の実施態様と同様にチャック1Aが回
転するとき、チャック1Aはラジアル方向または回転方
向に振動することがあり、したがってフライホイール2
0Aに対して相対運動をすることがある。これが発生し
たとき、リング32および/またはフランジ10の間に
形成された摩擦力がばね要素26に働いてその形状を変
化させようとする。したがって、スピンドルヘッドの振
動は有効に減衰させることができる。
転するとき、チャック1Aはラジアル方向または回転方
向に振動することがあり、したがってフライホイール2
0Aに対して相対運動をすることがある。これが発生し
たとき、リング32および/またはフランジ10の間に
形成された摩擦力がばね要素26に働いてその形状を変
化させようとする。したがって、スピンドルヘッドの振
動は有効に減衰させることができる。
【0030】たとえば、フライホイール20Aがクラン
プ部材7Aに対し相対的にラジアル方向にたわもうとす
る。これが発生したとき、たわみ方向に配置されている
ばね要素26がその上に加えられた力(たとえばせん断
力)に応答してこれらのばね要素26が圧縮される。当
然、この力は他のばね要素26にもかかっている。たと
えば、チャック1Aが回転方向に振動したとき、すべて
のばね要素26が圧縮される。したがって、フライホイ
ール20Aおよび制振部材25からなるばね−質量系の
固有周波数は、ラジアル方向および回転方向において、
適切な加工物−スピンドル剛性を与えるように加工物を
スピンドルに適切に固定したチャック1Aのばね−質量
系の対応する固有周波数より小さくなるように設計する
ことができる。
プ部材7Aに対し相対的にラジアル方向にたわもうとす
る。これが発生したとき、たわみ方向に配置されている
ばね要素26がその上に加えられた力(たとえばせん断
力)に応答してこれらのばね要素26が圧縮される。当
然、この力は他のばね要素26にもかかっている。たと
えば、チャック1Aが回転方向に振動したとき、すべて
のばね要素26が圧縮される。したがって、フライホイ
ール20Aおよび制振部材25からなるばね−質量系の
固有周波数は、ラジアル方向および回転方向において、
適切な加工物−スピンドル剛性を与えるように加工物を
スピンドルに適切に固定したチャック1Aのばね−質量
系の対応する固有周波数より小さくなるように設計する
ことができる。
【0031】本発明の2、3の例示的実施態様を詳細に
説明したにすぎないが、本発明の新規な教示および利点
から実質的に逸脱することなく、この例示的実施態様に
おいて多くの変更態様が可能であることを当業者は容易
に理解できよう。したがって、このような変更態様はす
べて特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に含まれる
ものである。
説明したにすぎないが、本発明の新規な教示および利点
から実質的に逸脱することなく、この例示的実施態様に
おいて多くの変更態様が可能であることを当業者は容易
に理解できよう。したがって、このような変更態様はす
べて特許請求の範囲に記載の本発明の範囲内に含まれる
ものである。
【0032】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係るス
ピンドルヘッドおよびその方法によれば、制振部材は、
スピンドルヘッドの一部であるチャックが回転したとき
に、フライホイールとドライバとの間の運動を制動する
ため、チャックのラジアル方向および回転方向の振動を
有効に減衰し、スピンドルヘッドの振動を最小にするこ
とができる。
ピンドルヘッドおよびその方法によれば、制振部材は、
スピンドルヘッドの一部であるチャックが回転したとき
に、フライホイールとドライバとの間の運動を制動する
ため、チャックのラジアル方向および回転方向の振動を
有効に減衰し、スピンドルヘッドの振動を最小にするこ
とができる。
【図1】本発明によるスピンドルヘッドの第1の実施態
様の断面図である。
様の断面図である。
【図2】本発明によるスピンドルヘッドの第2の実施態
様の断面図である。
様の断面図である。
【図3】図2の線III −III の方向から見た断面図であ
る。
る。
【図4】図2の線IV−IVの方向から見た断面図である。
1,1A チャック(スピンドルヘッド) 3 円錐チップ 4,4A ドライバ 6 内孔 7,7A クランプ部材 9,9A,11A,22,22A,29 平らな面(ラ
ジアル面) 10 フランジ 20,20A フライホイール 21 摺動ディスク 25 制振部材 26 ばね要素 27 フライホイールの第1のセクション 28 フライホイールの第2のセクション 30 スペーサ 32 リング
ジアル面) 10 フランジ 20,20A フライホイール 21 摺動ディスク 25 制振部材 26 ばね要素 27 フライホイールの第1のセクション 28 フライホイールの第2のセクション 30 スペーサ 32 リング
Claims (19)
- 【請求項1】 物体を着脱可能に固定するための保持装
置と、 フライホイールと、 保持装置をフライホイールに機械的に結合するための制
振部材と、を具備することを特徴とする工作機械用スピ
ンドルヘッド。 - 【請求項2】 前記制振部材がフライホイールを、機械
的に制限されるように保持装置に対して相対運動可能に
する請求項1に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項3】 前記制振部材が周縁に分布されたいくつ
かのばね要素を含む請求項1に記載のスピンドルヘッ
ド。 - 【請求項4】 前記ばね要素が高い内部摩擦を有する材
料からなる請求項3に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項5】 前記保持装置およびフライホイールが、
各々ラジアル面を含むとともにラジアル面間にばね要素
が配置されている請求項3に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項6】 前記ばね要素が円形、円筒形または球形
のいずれかの形状である請求項3に記載のスピンドルヘ
ッド。 - 【請求項7】 材料がプラスチックである請求項4に記
載のスピンドルヘッド。 - 【請求項8】 前記制振部材が少なくとも保持装置およ
びフライホイールの面と摩擦接触するための少なくとも
1つの摺動ディスクからなる請求項1に記載のスピンド
ルヘッド。 - 【請求項9】 前記摺動ディスクが低滑り特性を有する
プラスチックからなる請求項8に記載のスピンドルヘッ
ド。 - 【請求項10】 前記摺動ディスクが保持装置およびフ
ライホイールのいずれかの面に固定されている請求項8
に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項11】 前記フライホイールが制振部材を包囲
して相互に結合するための第1および第2のセクション
を有する請求項1に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項12】 前記フライホイールが、前記第1およ
び第2のセクションが相互に結合されるときに第1およ
び第2のセクションにより制振部材に加えられる圧力の
大きさを制御するために第1および第2のセクションの
間に配置されたスペーサを有する請求項11に記載のス
ピンドルヘッド。 - 【請求項13】 物体を着脱可能に固定するための手段
と、 フライホイールと、 固定手段をフライホイールに機械的に結合しかつ固定手
段とフライホイールとの間の相対運動を制動するための
手段と、を具備することを特徴とする工作機械用スピン
ドルヘッド。 - 【請求項14】 前記結合および制動手段が、スピンド
ルヘッドが回転したときにフライホイールおよび固定手
段の少なくともいずれかの面において摩擦力を発生する
手段からなる請求項13に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項15】 前記フライホイールが制動手段を包囲
して相互に結合するための第1および第2のセクション
を有する請求項13に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項16】 前記フライホイールが、第1および第
2のセクションが相互に結合されるときに第1および第
2のセクションにより制振部材に加えられる圧力の大き
さを制御するための手段をさらに含む請求項15に記載
のスピンドルヘッド。 - 【請求項17】 前記結合および制動手段が少なくとも
1つのばね要素および摺動ディスクのいずれかを含む請
求項13に記載のスピンドルヘッド。 - 【請求項18】 保持装置をフライホイールに機械的に
結合するステップと、 スピンドルヘッドが回転したときに保持装置およびフラ
イホイールの間の運動を制動するステップと、を含むこ
とを特徴とする保持装置およびフライホイールを有する
スピンドルヘッドの工作機械への使用方法。 - 【請求項19】 前記制動ステップが、スピンドルヘッ
ドが回転したときにフライホイールおよび保持装置の少
なくともいずれかの面において摩擦力を与えるステップ
を含む請求項18の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CH112393 | 1993-04-14 | ||
CH1123/93-5 | 1993-04-14 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06297202A true JPH06297202A (ja) | 1994-10-25 |
Family
ID=4203032
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6074655A Pending JPH06297202A (ja) | 1993-04-14 | 1994-04-13 | 工作機械用スピンドルヘッドおよびその使用方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06297202A (ja) |
DE (1) | DE4403237A1 (ja) |
IT (1) | IT1267404B1 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012056078A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Wendt Gmbh | 工具を主軸に組み付けるためのフランジ |
JP2015147284A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 本田技研工業株式会社 | 軸物ワーク回転装置 |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107775437A (zh) * | 2017-11-01 | 2018-03-09 | 江苏金飞达电动工具有限公司 | 消除台钻转动异音的装置 |
CN111843526A (zh) * | 2020-07-22 | 2020-10-30 | 湖南中大创远数控装备有限公司 | 一种主轴机构及机床 |
-
1994
- 1994-02-03 DE DE4403237A patent/DE4403237A1/de not_active Withdrawn
- 1994-03-11 IT IT94TO000171A patent/IT1267404B1/it active IP Right Grant
- 1994-04-13 JP JP6074655A patent/JPH06297202A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012056078A (ja) * | 2010-09-06 | 2012-03-22 | Wendt Gmbh | 工具を主軸に組み付けるためのフランジ |
JP2015147284A (ja) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 本田技研工業株式会社 | 軸物ワーク回転装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE4403237A1 (de) | 1994-10-20 |
IT1267404B1 (it) | 1997-02-05 |
ITTO940171A0 (it) | 1994-03-11 |
ITTO940171A1 (it) | 1995-09-11 |
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