JPS5851038A - 加工機械主軸の支持方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、テユープスビニングマｐｙ％旋盤埠の主軸先
端部同芯上に細長いマンドレルを介して被加工物を取付
けた）、あるいは直接被加工物を取付け、これをロール
で加工し・・たり、威い紘損れ止めを施こして加工する
に際し、主軸およびロールあるい紘振れ止めに大きな力
が発生しないよう　、にした加工機械主軸の支持方法に
関する。

従来、チューブスピニング加工の場合は、第１図Ｏ後方
しごき原理図及・び第２図のロール加工図に示す如く、
円筒状の被加工物１をマンドレル３上に嵌合させ、ロー
ル４を被加工物１後方におき、ロール４とマンドレル３
間の隙間を被加工物１０元厚よシ小さく設定し、このあ
とマンドレル３を回転させながらロール４を矢印１方向
に送ると、被加工物１社ロール４とマンドレル３間で圧
延されロール後方へ流れ薄肉の円筒２が形成される。

近年、被加工物の対象として、高強度材や厚内材を用い
、これらを加工したいという要求も強く第１図に示した
如くロール１個の加工ではマンドレル３や主軸の強度が
問題となるため、第２図に示すように３個のロール４ｍ
、４ｂ、４ｃで加工力をバランスさせ、マンドレル３や
主軸に大きな力が働くことを避けるようにしている。

１１！３図は一般的なチューブスピニングマシンの主軸
の軸受部とマンドレル３ｏ説明図であり、マンドレル３
をとｐっける主軸Ｓは、通常円錐コロ軸受６を２側御み
合わせたマンドレル側軸受Ｔで支持され主軸５に作用す
るラジアル・スラスト荷重を受け、他端は軸受１１によ
ルラジアル荷重だけを受けるようになっている。歯車１
０は主軸Ｓに駆動力を与えるものである。

ところが、上記支持構造で蝶、加工ロールの位置によシ
、・主軸やマンドレルに第４図体）、　（ｂ）、　（Ｃ
）に示すように曲げ等が発生することＫなる。

第４図（旬は軸受Ｔ、１１と３個の加工用ロール４ｍ、
４ｂ、４ｃの中心が一直線上にある場合、Ｗ７４４図（
ｂ）は軸受１．１１とロールの中心が−だけ芯ずれした
状態にある場合、第４図（ｃ）は第４図（ｂ）の芯ずれ
−のままでロールが軸受Ｔ側へ移動したときのマンドレ
ル３および主軸ｓＯ曲がシ状態をそれぞれ示している。

すなわち、マンドレル３か曲がる場合には主軸５も曲げ
られてしまい、門だロールが受ける反力もロール４鳳と
４ｂとで鉱異なってくる。従って主軸５．ロール４ｍ、
４ｂ、４ｃとも振れまわりぞれＯ振れによってマンドレ
ル３の振れは極めて複雑となる。しかもマンドレル３は
曲げ力を受けておシ、ロールの振れにも敏感に反応し、
ビビリ振動が発生しやすい状態になっている。

一方、旋盤による加工においても、被加工物の振れ止め
が主軸中心と一致していない場合はチューブスビニング
マＶンの場合と同様に第４図（ｂ）。

（Ｃ）の状態となる。とくに旋盤で長尺物を切削する際
には心押台を使用して被加工物売ａ面を支持し主軸中心
に曲げ戻すから芯ずれｔＪａ小さくなるが、振れ止め軒
＠ｉにかかる力拡大となり、切削中にビビリ振動を発生
し、やすい状態にある。　１本発明はかかる従来の欠点
を解消し、主軸や被加工物に曲げモーメントが作用せず
、しかも振れｍりＫよるビビリ振動のない加工機械主軸
の支持方法の提供を目的とする。かかる目的を達成する
本発明の構成は、先端部同芯上に被加工物あるいはマン
ドレルを介した被加工物が取付けられる加工機械の主軸
を支持するに際し、前記主軸の先端部に設けた軸受で当
該主軸に作用するラジアルおよびスラスト荷重を支持す
る一方、前記主軸先端部に取付けられた被加工物の先端
部を回転可能に把持したのち、・前記生釉基端部の軸受
による支持を解放して前記主軸先端部の軸峻中心と前記
被加工物先端部の把持部分の中心とを軸として回転する
ようにしたことを特徴とする。□ 以下、本発明方法を図面を参照して具体的に説明する。

第５図は本発明の加工機械主軸の支持方法の原理を表わ
す概略図であり、主軸′５０基端部には軸受を設けず、
先端部の軸受１とヤンドレル□３を介して取付けられる
被加工物の先端部のロール４１゜４ｂ、４ｃとで主軸５
およびマンドレル３の支持がなされておシ、従来の３点
支持に替え、２点支持となるので主軸５とマンドレル３
Ｋ［ｌｆｉげ力や曲げモーメントは作用しない。一方、
振動が発生した場合には、主軸５０基端部め軸受を廃止
□した部分の振れ廻ルが大きいことから、とＩＤ部釡に
ダンパを設けることｋよって減衰能力を大きくすること
が可能である。

かような知検に基づき具体的構造について説明する。

！Ｊ６図紘本発明による実施例の具体的構造を示す説明
図であり、主軸Ｓの先端部は円錐コロ軸受１４を組込ん
だマンドレル側軸受１１で常に支持される一方、マンＹ
しＡ／３がロール４畠＠　　４ｂで支持されないときは
主軸Ｓの基端部に取付けたベアリング１−を保持物２０
で一定位置に保持して主軸Ｓが傾くのを防止している。

この保持物２０は、油圧シリンダ２１を介してベアリン
グ１９の保持及びベアリング１９からの逃げ動作を行な
うものであシ、ベアリングＩＩの外周等間隔に３側設け
である。保持物２０の移動機構は油圧Ｖ９ンダー２１に
限らず、斜面を有するクチビやリンク機構などの既存の
方法にて行なうこともできる。

また、主軸Ｓの基端部にはダンパ２５ｔ（取付ゆてあシ
、主軸５およびマンドレル３の振れ１ｌｌＫよる振動を
吸収する。このダンパ２Ｓとして振動を吸収できるもの
であれｄ既知の種々のものが使用でき、例えぐ、動吸振
器、ランチェスタ、Ｉｌ撃。

摩擦緩衛器等が使用できる。

上記ベアリング１８部では、主軸５の中心に対してロー
ル４ｍ、４ｂ間の中心位置が変化すると大きな振れが生
じるため、主軸５の駆動には等速ジヨイント２２が使用
されておシ、図示しない駆動源により駆動軸２３から等
速ジヨイント２２を介してマンドレル３へと伝達される
。

尚図中、８は締付はナツト、１５は軸受支持台。

２６はヘッドストック後部隔壁、１６はカラー。

１８は軸受蓋である。

かように、本発明による主軸の支持方法によれば、主軸
基端部に設けたベアリング１９の保持を解除すれば、加
工中の主軸５はマンドレル側軸受１４と、マンドレル上
で加工しているロール４鳳。

４ｂ、４ｃ等によって主軸５．マンドレル３が支持され
る。このため主軸５とマンドレル３は軸受１４の中心と
ロール４ａ、４ｂ、４ｃで形成される中心を通る線上で
回転し、主軸５．マンドレル３には曲げモーメントが作
用しない。

また、ロール４ｍ、４ｂ、４ｃで形成される中心位置で
回転しているからロール４ｍ、４ｂ、４ｃ、に紘それぞ
れ勢しい押圧力が作用し、ロールとマンドレル間に設定
誤差があっても主軸Ｓ及びマンドレル３０回転について
、マンドレルを大きく押し曲げたシ、特定ロールにのみ
過大な押力が作用するなどの問題紘生じない。

尚、上記、実施例では、チューブスピニングでの主軸の
支持方法について説明したが、旋盤にあっても同様に適
用でき、主軸に被加工物をチャックを介して取付け、そ
の先端部を心神台で回転可能に支持すれば同様の効果が
得られる。また、旋盤に限らず他の加工機械の主軸に適
用できる。

以上、実施例とともに具体的に説明したように本発明方
法によれば、主軸、マンドレルの軸心とロール移動方向
が一致していない場合、或いは軸心とロール移動方向カ
廿赦していすにマンドレル軸心に対してロールで形成さ
□れる中心がずれる等ロールとマンドレル間の隙間に設
定誤差がある場合でも加工が円滑に行なわれるものであ
シ、ビビリ振動の発生も極くわずかである等、顕著な効
果を奏する。また、他の加工機械の主軸にあっても振れ
姻シを防止し、ビビリ振動の発生も防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のチューブスピニング加工時における後方
しごきの加工状態を説明する原理図、第２図は第１図の
ロール部における断面図、第３図ハ従来のチューブスピ
ニングマシンの主軸軸受部とマンドレルの説明図、第４
図（屹（ｂ）、　（Ｃ）は１３図における構造を示す説
明図、第５図は本発明による基本構造を示す原理図、第
６図は本発明による実施例を示す罠本的構造の説明図で
ある。 図面中１・・・被加工物、３・・・マンドレル、４ａ。 ４ｂ、４ｃ・・・ロール、５・・・主軸、１４・・・円
錐コ。 軸受、１５・・・軸受支持台、１Ｆ・・・マンドレル側
軸受、１９・・・ベアリング、２０・・・保持物、２１
・・・油圧シリンダー、２２・・・等速ジヨイント、２
３・・・駆動軸、２４は軸受である。 第１図　　　　　　第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 先端部同芯上に被加工物あるいはマンドレルを介した被
   加工物が取付けられる加工機械の主軸を支持するに際し
   、前記主軸の先端部に設けた軸受で当該主軸に作用する
   ラジアルおよびスラスト荷重を支持する一方、前記主軸
   先端部に取付けられた被加工物の先端部を回転可能に把
   持したのち、前記主軸基端部の軸受による支持を解放し
   【前記主軸先端部の軸受中心と前記被加工物先端部Ｏ把
   持部分の中心とを軸として回転するようＫしたことを特
   徴とする加工機械主軸の支持方法。