JPH10202402A - 工作機械のスピンドル支承構造 - Google Patents
工作機械のスピンドル支承構造Info
- Publication number
- JPH10202402A JPH10202402A JP768097A JP768097A JPH10202402A JP H10202402 A JPH10202402 A JP H10202402A JP 768097 A JP768097 A JP 768097A JP 768097 A JP768097 A JP 768097A JP H10202402 A JPH10202402 A JP H10202402A
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- Japan
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- spindle
- load
- bearing
- radial
- support bearing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 軸径を特に太くしなくとも、加工点の狂いが
少なくてすむスピンドル支承構造を提供する。 【解決手段】 工作機械のスピンドル１の負荷側の配置
可能な最先端に、ラジアル荷重のためのサポート軸受２
が付加的に配置される。
少なくてすむスピンドル支承構造を提供する。 【解決手段】 工作機械のスピンドル１の負荷側の配置
可能な最先端に、ラジアル荷重のためのサポート軸受２
が付加的に配置される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械における
スピンドル部分に対する支承構造に関するもので、軸径
を大きくしなくとも狂いの少ない加工を実現するもので
ある。
スピンドル部分に対する支承構造に関するもので、軸径
を大きくしなくとも狂いの少ない加工を実現するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】工作物に対して切削加工を行う場合、ス
ピンドル先端に切削工具又は工作物を把持したチャック
を取り付けて、スピンドルを回転させることにより切削
工具で工作物を必要な形状、寸法又は表面状態に加工す
る。回転するスピンドルを支えて、当該スピンドルに作
用する荷重を受け、スピンドルを滑らかに回転させるた
めに、少なくとも２点で、通常は多点で軸受が配置され
ている。
ピンドル先端に切削工具又は工作物を把持したチャック
を取り付けて、スピンドルを回転させることにより切削
工具で工作物を必要な形状、寸法又は表面状態に加工す
る。回転するスピンドルを支えて、当該スピンドルに作
用する荷重を受け、スピンドルを滑らかに回転させるた
めに、少なくとも２点で、通常は多点で軸受が配置され
ている。
【０００３】このような軸受には、スピンドルの中心線
に垂直方向に働くラジアル荷重に対するラジアル軸受
と、スピンドルの中心線に平行に働くスラスト荷重に対
するスラスト軸受があるが、いずれにせよ従来の設計、
構造によれば、スピンドルの軸受は、スピンドル両端よ
りも中心よりに配置されている。
に垂直方向に働くラジアル荷重に対するラジアル軸受
と、スピンドルの中心線に平行に働くスラスト荷重に対
するスラスト軸受があるが、いずれにせよ従来の設計、
構造によれば、スピンドルの軸受は、スピンドル両端よ
りも中心よりに配置されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、スピン
ドル先端には切削工具やチャックが取り付けられている
ために、その荷重によってスピンドルがたわみ、あるい
は軸受の変位が生じる。そのために加工点においても変
位が生じる。このような変位は特に高負荷で断続的な荷
重が加わると、回転トルクの損失を生じ、またビビリの
発生原因ともなる。このために、従来ではスピンドル径
を太くし、これに見合った軸受を使用することによっ
て、これらの問題を解消していた。しかしながら、理論
上よりも太いスピンドルや大きな軸受を用いることは、
工作機械を大型化し、より多くの動力を必要とし、初期
コストだけでなく、ランニングコストの点でも問題があ
る。
ドル先端には切削工具やチャックが取り付けられている
ために、その荷重によってスピンドルがたわみ、あるい
は軸受の変位が生じる。そのために加工点においても変
位が生じる。このような変位は特に高負荷で断続的な荷
重が加わると、回転トルクの損失を生じ、またビビリの
発生原因ともなる。このために、従来ではスピンドル径
を太くし、これに見合った軸受を使用することによっ
て、これらの問題を解消していた。しかしながら、理論
上よりも太いスピンドルや大きな軸受を用いることは、
工作機械を大型化し、より多くの動力を必要とし、初期
コストだけでなく、ランニングコストの点でも問題があ
る。
【０００５】そこで本発明は、軸径を特に太くしなくと
も、加工点の狂いが少なくてすむスピンドル支承構造を
提供することを課題とする。
も、加工点の狂いが少なくてすむスピンドル支承構造を
提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明にしたがうスピンドル支承構造は、工作機械
のスピンドルの負荷側の配置可能な最先端に、ラジアル
荷重のためのサポート軸受が付加的に配置されている。
に、本発明にしたがうスピンドル支承構造は、工作機械
のスピンドルの負荷側の配置可能な最先端に、ラジアル
荷重のためのサポート軸受が付加的に配置されている。
【０００７】また、工作機械のスピンドルを取り囲む主
軸フランジに、ラジアル荷重のためのサポート軸受が付
加的に配置されてなるスピンドル支承構造であっても、
上記課題を解決できる。
軸フランジに、ラジアル荷重のためのサポート軸受が付
加的に配置されてなるスピンドル支承構造であっても、
上記課題を解決できる。
【０００８】
【作用】スピンドルの負荷側先端に、円筒コロ軸受や玉
軸受のラジアル荷重を主に受けるサポート軸受を配置す
ることによって、変位が小さく剛性の高いスピンドル構
造が実現した。
軸受のラジアル荷重を主に受けるサポート軸受を配置す
ることによって、変位が小さく剛性の高いスピンドル構
造が実現した。
【０００９】仕上げ切削等、軽切削の場合には、２点乃
至３点で支持する通常の軸受だけでもスピンドルは高精
度に回転することができるが、高負荷切削の場合には、
スピンドルが軸線方向及びラジアル方向に変位してしま
う。その際、スピンドル先端に配備されたサポート軸受
により、ラジアル荷重の支持を一部受け持たせると、ビ
ビリや回転トルクの損失が少なくなり、精度の高い高負
荷切削を行うことができるようになった。
至３点で支持する通常の軸受だけでもスピンドルは高精
度に回転することができるが、高負荷切削の場合には、
スピンドルが軸線方向及びラジアル方向に変位してしま
う。その際、スピンドル先端に配備されたサポート軸受
により、ラジアル荷重の支持を一部受け持たせると、ビ
ビリや回転トルクの損失が少なくなり、精度の高い高負
荷切削を行うことができるようになった。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示した実施
の形態に基づいて、説明する。なお当然ながら、以下の
実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の
技術的範囲はこれに制約されるものではない。
の形態に基づいて、説明する。なお当然ながら、以下の
実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の
技術的範囲はこれに制約されるものではない。
【００１１】図１において、負荷側に工具ホルダー７を
把持したスピンドル１とハウジング５との間に、通常の
２乃至３点支承で用いられている負荷側アンギュラ-コ
ンタクト玉軸受４が背面組み合わせで配設されている。
またハウジング５の端面に位置する主軸フランジ３に
は、サポート軸受２が配置されている。このサポート軸
受２は主にラジアル荷重を受けるものであり、アンギュ
ラ-コンタクト玉軸受やラジアル-コンタクト玉軸受でな
っている。なお符号６は潤滑ノズルを示す。
把持したスピンドル１とハウジング５との間に、通常の
２乃至３点支承で用いられている負荷側アンギュラ-コ
ンタクト玉軸受４が背面組み合わせで配設されている。
またハウジング５の端面に位置する主軸フランジ３に
は、サポート軸受２が配置されている。このサポート軸
受２は主にラジアル荷重を受けるものであり、アンギュ
ラ-コンタクト玉軸受やラジアル-コンタクト玉軸受でな
っている。なお符号６は潤滑ノズルを示す。
【００１２】以上のような構成を有したスピンドル構造
において、図２に示すように、スピンドル１に測定用の
工具ホルダー７’を装着して、マシニングセンターテー
ブルに固定されたブロックに取り付けたロードセル８を
介して当該工具ホルダー７’にラジアル方向で荷重を加
え、その時の変位を、０．００２ｍｍ単位のダイアルイ
ンジケーター９を用いて、サポート軸受を有しない従来
のものとの比較において測定した。符号１０はラジアル
荷重表示器を示す。この測定結果を図３に示す。
において、図２に示すように、スピンドル１に測定用の
工具ホルダー７’を装着して、マシニングセンターテー
ブルに固定されたブロックに取り付けたロードセル８を
介して当該工具ホルダー７’にラジアル方向で荷重を加
え、その時の変位を、０．００２ｍｍ単位のダイアルイ
ンジケーター９を用いて、サポート軸受を有しない従来
のものとの比較において測定した。符号１０はラジアル
荷重表示器を示す。この測定結果を図３に示す。
【００１３】またスピンドル先端にサポート軸受を有す
るものと有しないものとで、切削状態の違いを確認し
た。この確認試験における切削条件は次の通りである。 使用工具 φ２０×６枚刃 超硬エンドミル・４５°ねじれ 被削材 Ｓ５３Ｃ 主軸回転数 ６０００ｒｐｍ 送り速度 下記表１の通り 切削幅 ３ｍｍ 切り込み深さ ３６ｍｍ 切削液 水溶性 上記のような切削条件において、各スピンドル構造での
切削状況は表１のようであった。
るものと有しないものとで、切削状態の違いを確認し
た。この確認試験における切削条件は次の通りである。 使用工具 φ２０×６枚刃 超硬エンドミル・４５°ねじれ 被削材 Ｓ５３Ｃ 主軸回転数 ６０００ｒｐｍ 送り速度 下記表１の通り 切削幅 ３ｍｍ 切り込み深さ ３６ｍｍ 切削液 水溶性 上記のような切削条件において、各スピンドル構造での
切削状況は表１のようであった。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、工作機械のスピンドル
の負荷側の配置可能な最先端、例えば主軸フランジに、
ラジアル荷重のためのサポート軸受が付加的に配置され
ていることによって、スピンドル先端に取り付けられた
切削工具やチャックによる荷重に起因した加工点の変位
を修正し、ビビリの発生を抑制することができる。
の負荷側の配置可能な最先端、例えば主軸フランジに、
ラジアル荷重のためのサポート軸受が付加的に配置され
ていることによって、スピンドル先端に取り付けられた
切削工具やチャックによる荷重に起因した加工点の変位
を修正し、ビビリの発生を抑制することができる。
【図１】本発明に係るスピンドル支承構造を示す概略図
である。
である。
【図２】スピンドルのラジアル方向変位の測定を行う説
明図である。
明図である。
【図３】図２に示された測定のやり方での変位変化をサ
ポート軸受の有無に基づき比較したグラフである。
ポート軸受の有無に基づき比較したグラフである。
１ スピンドル ２ サポート軸受 ３ 主軸フランジ ５ ハウジング ７ 主軸ホルダー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 歳示 福井県福井市漆原町１字沼１番地 株式会 社松浦機械製作所内
Claims (2)
- 【請求項１】 工作機械のスピンドルの負荷側の配置可
能な最先端に、ラジアル荷重のためのサポート軸受が付
加的に配置されてなるスピンドル支承構造。 - 【請求項２】 工作機械のスピンドルを取り囲む主軸フ
ランジに、ラジアル荷重のためのサポート軸受が付加的
に配置されてなるスピンドル支承構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP768097A JPH10202402A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 工作機械のスピンドル支承構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP768097A JPH10202402A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 工作機械のスピンドル支承構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10202402A true JPH10202402A (ja) | 1998-08-04 |
Family
ID=11672515
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP768097A Pending JPH10202402A (ja) | 1997-01-20 | 1997-01-20 | 工作機械のスピンドル支承構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10202402A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103691989A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-04-02 | 无锡桥联数控机床有限公司 | 方滑枕中段轴承座加工工装结构 |
| CN106270575A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-01-04 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种高精密数控走心机床主轴 |
-
1997
- 1997-01-20 JP JP768097A patent/JPH10202402A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103691989A (zh) * | 2013-12-03 | 2014-04-02 | 无锡桥联数控机床有限公司 | 方滑枕中段轴承座加工工装结构 |
| CN106270575A (zh) * | 2016-09-19 | 2017-01-04 | 广州市昊志机电股份有限公司 | 一种高精密数控走心机床主轴 |
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