JPS5923922B2 - 主軸台 - Google Patents
主軸台Info
- Publication number
- JPS5923922B2 JPS5923922B2 JP12683676A JP12683676A JPS5923922B2 JP S5923922 B2 JPS5923922 B2 JP S5923922B2 JP 12683676 A JP12683676 A JP 12683676A JP 12683676 A JP12683676 A JP 12683676A JP S5923922 B2 JPS5923922 B2 JP S5923922B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- headstock
- base
- center
- spindle
- spindle head
- 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.)
- Expired
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- Turning (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、熱変位を少なくした主軸台の改良に関するも
のである。
のである。
主軸を軸承する主軸台は、軸回転による軸受部の熱発生
によって、熱膨張し、主軸台各部に時間と共に不均等な
熱変位を生ずる。
によって、熱膨張し、主軸台各部に時間と共に不均等な
熱変位を生ずる。
一般に、金属加工機の主軸台の熱変位は、加工に直接関
与する主軸の回転中心を移動させるので、加工精度は著
しく害なわれる。
与する主軸の回転中心を移動させるので、加工精度は著
しく害なわれる。
第1図には、前記した熱変位の影響を縮小せんとして考
案された主軸台の一実施例が示されている。
案された主軸台の一実施例が示されている。
即ち、主軸3を軸承したヘッドストック2は、顎部4a
、4bを有していて、この顎部4a、4bの取付下面
は、主軸中心0と同一水平平面内に位置して、ベース1
の取付上面5a、5bに載置されている。
、4bを有していて、この顎部4a、4bの取付下面
は、主軸中心0と同一水平平面内に位置して、ベース1
の取付上面5a、5bに載置されている。
また、ベース1には、ヘッドストック2の主軸軸承部等
が入り込むための凹部が中央部に設けられている。
が入り込むための凹部が中央部に設けられている。
このような構造のヘッドストックでは、軸受部の発生熱
によって、ヘッドストック各部は主軸中心Oを境にして
左右に伸びるため、主軸中心Oは第1図の基準点R(例
えば刃先位置)に対して移動しない。
によって、ヘッドストック各部は主軸中心Oを境にして
左右に伸びるため、主軸中心Oは第1図の基準点R(例
えば刃先位置)に対して移動しない。
しかしながら、前記軸受部に発生した熱は、顎部4a、
4bからベース1に直接的に伝播されると共に、隙間7
、凹部6を経て、輻射等により、間接的に伝播されるの
で、ベース1には熱変位が生ずる。
4bからベース1に直接的に伝播されると共に、隙間7
、凹部6を経て、輻射等により、間接的に伝播されるの
で、ベース1には熱変位が生ずる。
第1図には、ベース1がY方向にε1だげ変位した状態
が示されているが、主軸中心OもY方向に、ε1だげ平
行移動する。
が示されているが、主軸中心OもY方向に、ε1だげ平
行移動する。
従って、前記実施例の主軸台も、ヘッドストック2を支
持するベース1の熱変位を考慮すると、ベース固定基準
面1に対しては主軸中心Oの移動が生じてしまい、高精
度な加工を均一に得るための主軸台としては、実用上人
きな問題を残している。
持するベース1の熱変位を考慮すると、ベース固定基準
面1に対しては主軸中心Oの移動が生じてしまい、高精
度な加工を均一に得るための主軸台としては、実用上人
きな問題を残している。
本発明の目的は、前記問題を考慮して、軸受部などに発
生した熱によっていかに主軸台が熱変位しようとも、基
準点R及びベース固定基準面に対する主軸中心の移動が
極めて少ない主軸台の提供にある。
生した熱によっていかに主軸台が熱変位しようとも、基
準点R及びベース固定基準面に対する主軸中心の移動が
極めて少ない主軸台の提供にある。
以下本発明一実施例を図に従って詳細に説明する。
第2図に於いて、基準点R(たとえば刃先位置)からX
方向に距離rだけ離れた位置に主軸18を軸承させたヘ
ッドストック8は、主軸18を中心に左右対称に構成さ
れると共に、左右両側面に突出した顎部9a 、9bを
有している。
方向に距離rだけ離れた位置に主軸18を軸承させたヘ
ッドストック8は、主軸18を中心に左右対称に構成さ
れると共に、左右両側面に突出した顎部9a 、9bを
有している。
この顎部9a 、9bを結ぶ水平線は、主軸中心Pより
垂直上方に、成る定められた距離りだ゛げ離れて設けら
れている。
垂直上方に、成る定められた距離りだ゛げ離れて設けら
れている。
したがって、主軸軸承部は、前記顎部9a、9bに対し
て、下方に半楕円柱状に突出する。
て、下方に半楕円柱状に突出する。
ヘッドストック8は、前記顎部9a、9bを介して、ベ
ース14に載置せしめられているが、このベース14の
中央部には、前記ヘッドストツク80半楕円柱状に突出
した軸受部との間に適当な隙間15が得られるように、
凹部16が設げられている。
ース14に載置せしめられているが、このベース14の
中央部には、前記ヘッドストツク80半楕円柱状に突出
した軸受部との間に適当な隙間15が得られるように、
凹部16が設げられている。
さらにベース14は、主軸中心線を含む垂直面に対し左
右対称な構造を成しており、前記顎部9a、9bを取付
けるための取付面13a。
右対称な構造を成しており、前記顎部9a、9bを取付
けるための取付面13a。
13bが、左右に対称的な上面にそれぞれ設けられてい
る。
る。
また、ヘッドストック8は、断熱材11を介して、ポル
N7bと位置決めピン17aで左右均等にベース14へ
固定されるが、この場斗*合ヘッドストック8はベース
14に対して、適当な隙間15が得られるように固定さ
れる。
N7bと位置決めピン17aで左右均等にベース14へ
固定されるが、この場斗*合ヘッドストック8はベース
14に対して、適当な隙間15が得られるように固定さ
れる。
さらに、前記ベース14の凹部16とヘッドストック8
の軸受部との間には半円状の断熱材12が設けられてい
る。
の軸受部との間には半円状の断熱材12が設けられてい
る。
かくして、ヘッドストック8に発生した熱は、断熱材1
1,12によって大部分遮断され、ベース14への熱伝
播は極めて少なくなる。
1,12によって大部分遮断され、ベース14への熱伝
播は極めて少なくなる。
以上の如(構成される本発明一実施例によると、ヘッド
ストック8及びベース14はそれぞれ左右対称構造をな
しているので、主軸軸受部の発熱源から左右に均等に熱
伝播が行なわれ、それに伴う主軸台各部の熱変位も主軸
中心を境に左右均等に発生する。
ストック8及びベース14はそれぞれ左右対称構造をな
しているので、主軸軸受部の発熱源から左右に均等に熱
伝播が行なわれ、それに伴う主軸台各部の熱変位も主軸
中心を境に左右均等に発生する。
従って、主軸中心は、基準点Rに対して左右方向(X方
向)に関しては、移動することはない。
向)に関しては、移動することはない。
一方、ヘッドストック8の主軸軸受部に発生した熱は、
断熱材11,12を通して、若干ではあるがベース14
に伝播されるので、ベース14の取付上面13a 、1
3bは上方(十Y方向)に熱変位する。
断熱材11,12を通して、若干ではあるがベース14
に伝播されるので、ベース14の取付上面13a 、1
3bは上方(十Y方向)に熱変位する。
しかし、ヘッドストック8の主軸軸受部は、ベース14
との取付面10 a 、10 bからhだけ下った位置
に設けられているので、軸受部の発生熱によって距離り
に見合った量だけ下方(−Y方向)に熱変位する。
との取付面10 a 、10 bからhだけ下った位置
に設けられているので、軸受部の発生熱によって距離り
に見合った量だけ下方(−Y方向)に熱変位する。
即ち、ベース及びヘッドストックの熱変位はベース固定
基準14に対して相殺され、主軸中心Pは上下方向に移
動しないことになる。
基準14に対して相殺され、主軸中心Pは上下方向に移
動しないことになる。
この場合、前記距離りは、次式で近似的に決定される。
但し、ヘッドストックとベースの熱膨張係数は同一のも
のと仮定する。
のと仮定する。
さて、上式を見ると、距離りはベース温度θbとヘッド
ストック温度θhとの比に左右されることが理解出来る
。
ストック温度θhとの比に左右されることが理解出来る
。
即ち、ベース温度θbがヘッドストック温度θhに近ず
く程(ヘッドストック8からベース14への伝播熱が多
い程)、前記距離りは増加して、ベース高さHに近ずく
。
く程(ヘッドストック8からベース14への伝播熱が多
い程)、前記距離りは増加して、ベース高さHに近ずく
。
前記距離りが大きくなると、第3図凹部16は下方にさ
がり、ベース14の剛性は低下する。
がり、ベース14の剛性は低下する。
従って、前記距離りは小さい方が良い。
本発明一実施例では、ベース14への熱伝播を少なくし
てベース温度θbを小さく抑え、ベース14の剛性低下
を防ぐために、断熱材11,12がヘッドストック8と
ベース14との境界部に設けられている。
てベース温度θbを小さく抑え、ベース14の剛性低下
を防ぐために、断熱材11,12がヘッドストック8と
ベース14との境界部に設けられている。
この場合、前記距離りを決めるヘッドストック温度θh
1ベース温度θbはそれぞれ温度勾配が安定した時の温
度(サテユレート温度)であるため、温度勾配が安定す
るまで主軸中心Pはベース固定基準面14′に対し若干
の移動を続ける。
1ベース温度θbはそれぞれ温度勾配が安定した時の温
度(サテユレート温度)であるため、温度勾配が安定す
るまで主軸中心Pはベース固定基準面14′に対し若干
の移動を続ける。
第4図には、本発明一実施例の実験結果が示されている
。
。
図に於いて、■はヘッドストック変位曲線。
■はベース変位曲線。温度勾配が安定するまでのベース
固定基準面14′に対する主軸中心Pの移動は、ヘッド
ストック変位とベース変位の差異δとなって生じ、変位
曲線■で表わされる。
固定基準面14′に対する主軸中心Pの移動は、ヘッド
ストック変位とベース変位の差異δとなって生じ、変位
曲線■で表わされる。
主軸中心Pの前記移動δは、1a以内に収まることが実
験的に実証されている。
験的に実証されている。
第5図は、本発明の他の実施例を示すもので、本発明に
基ず(主軸台を横巾ぐり装置に装架した場合である。
基ず(主軸台を横巾ぐり装置に装架した場合である。
コラム20に垂直懸架され、上下に案内されるベース2
1には、主軸中心Qを境にして上下対称なスピンドルヘ
ッド22が取付けられている。
1には、主軸中心Qを境にして上下対称なスピンドルヘ
ッド22が取付けられている。
ベース21に取付けられるべき、スピンドルヘッド22
の取付面23a 、23bは、主軸中心Qより右方向に
距離りだげ偏った所に位置し、ベース21との間に断熱
材24が設けられている。
の取付面23a 、23bは、主軸中心Qより右方向に
距離りだげ偏った所に位置し、ベース21との間に断熱
材24が設けられている。
か(して、前記実施例に示すように、スピンドルヘッド
22に発生した熱によって主軸中心Qは、案内基準面2
0b及びベース下面21aに対して、移動することはな
い。
22に発生した熱によって主軸中心Qは、案内基準面2
0b及びベース下面21aに対して、移動することはな
い。
第6図は、本発明に基ずく主軸台を文中ぐり盤に適用し
た他の実施例である。
た他の実施例である。
ベース31はコラム30の案内30aに案内されて、垂
直方向に可動的に設けられている。
直方向に可動的に設けられている。
ベース31には、取付上面35a、35bを介してスピ
ンドルヘッド32が固定されている。
ンドルヘッド32が固定されている。
スピンドルヘッド32は垂直懸架の主軸を有し、この主
軸の回転中心Sを境に、図に於いて、左右対称な構造を
成している。
軸の回転中心Sを境に、図に於いて、左右対称な構造を
成している。
また、ベース31への取付下面33a 、33bは、前
記実施例の如く、主軸中心Sよりhだけ、図に於いて、
上方に位置して設けられている。
記実施例の如く、主軸中心Sよりhだけ、図に於いて、
上方に位置して設けられている。
さらに、断熱材34はベース31とスピンドルヘッド3
2との間に設けられている。
2との間に設けられている。
かくの如くすれば、主軸中心Sは、スピンドルヘッド3
2に発生した熱によって、移動することはない。
2に発生した熱によって、移動することはない。
以上の如く、本発明によれば、主軸台を左右対称な構造
にしているので、主軸の軸受部に発生した熱は主軸中心
を境に左右均等に分布されるので、熱変位も主軸中心を
境にして左右均等に生ずる。
にしているので、主軸の軸受部に発生した熱は主軸中心
を境に左右均等に分布されるので、熱変位も主軸中心を
境にして左右均等に生ずる。
さらに、主軸を有するヘッドストック(スピンドルヘッ
ド)とこのヘッドストックを支持するベースとは、ボル
トとピンで左右均等に締付けられていると共に、主軸軸
受部とベースとの間には適当な隙間が介在しているので
、ヘッドストック(スピンドルヘッド)の左右方向の変
位が、左右方向に定めたある基準点R(第2図)に対し
て主軸中心を移動させることはない。
ド)とこのヘッドストックを支持するベースとは、ボル
トとピンで左右均等に締付けられていると共に、主軸軸
受部とベースとの間には適当な隙間が介在しているので
、ヘッドストック(スピンドルヘッド)の左右方向の変
位が、左右方向に定めたある基準点R(第2図)に対し
て主軸中心を移動させることはない。
従って、ヘッドストック(スピンドルヘッド)の熱変位
に主軸中心が影響されることはない。
に主軸中心が影響されることはない。
又本発明によれば、ヘッドストック(スピンドルヘッド
)とベースとの熱変位の差に応じて主軸中心を取付面よ
り下げているので、ヘッドストック(スピンドルヘッド
)の下方への変位とベース取付面の上方への変位が相殺
され、主軸中心の上下移動は大巾に減少する。
)とベースとの熱変位の差に応じて主軸中心を取付面よ
り下げているので、ヘッドストック(スピンドルヘッド
)の下方への変位とベース取付面の上方への変位が相殺
され、主軸中心の上下移動は大巾に減少する。
さらに、本発明によれば、ヘッドストック(スピンドル
ヘッド)とそれを支持するベースとノ間に断熱材が設け
られているので、ベースの熱変位が少なく、取付面と主
軸中心との距離りも小さくすることが出来る。
ヘッド)とそれを支持するベースとノ間に断熱材が設け
られているので、ベースの熱変位が少なく、取付面と主
軸中心との距離りも小さくすることが出来る。
従って、ヘッドストック軸受部が入り込むベース中央の
凹部が少な(て済むので、ベースは高い剛性を維持する
ことが出来る。
凹部が少な(て済むので、ベースは高い剛性を維持する
ことが出来る。
第1図は、従来考案された主軸台の一実施例の正面図。
第2図は、本発明一実施例の横断面図。第3図は、本発
明一実施例の平面図。 第4図は、本発明一実施例の実験結果を示す熱変位曲線
。 第5図は、本発明の他の実施例を示す横断面。 第6図は、本発明の他の実施例を示す横断面。 図に於て、8・・・・・・主軸台(ヘッドストック)、
9a、9b・・・・・・顎部、11,12・・・・・・
断熱材、14・・・・・・支持体(ベース)。
明一実施例の平面図。 第4図は、本発明一実施例の実験結果を示す熱変位曲線
。 第5図は、本発明の他の実施例を示す横断面。 第6図は、本発明の他の実施例を示す横断面。 図に於て、8・・・・・・主軸台(ヘッドストック)、
9a、9b・・・・・・顎部、11,12・・・・・・
断熱材、14・・・・・・支持体(ベース)。
Claims (1)
- 1 基準固定上面に設けられ左右上端部の取付面を有し
、中央を凹部を左右対象形に構成した支持体と、該支持
体の左右取付面に設けられた第一の断熱部材と、該断熱
部材上に顎部を介して設けられ前記支持体の中央四部に
下部凸面を空間を隔てて対向した主軸頭と、該主軸頭の
下部凸部と支持体の凹面との間に設けられた第二の断熱
部材と、前記主軸頭の左右対象の中心で且つ前記支持体
の取付面より下側にある交点を中心として回転自在に設
けられた主軸とからなり、前記主軸頭の温度上昇によっ
て生ずる主軸中心の前記取付面に対する熱変位量と前記
支持体の温度上昇によって生ずる支持体の熱変位量とが
支持体底面の基準面に対し互いに相殺するようにしたこ
とを特徴とする主軸台。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12683676A JPS5923922B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 主軸台 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12683676A JPS5923922B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 主軸台 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5351580A JPS5351580A (en) | 1978-05-11 |
JPS5923922B2 true JPS5923922B2 (ja) | 1984-06-06 |
Family
ID=14945091
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12683676A Expired JPS5923922B2 (ja) | 1976-10-22 | 1976-10-22 | 主軸台 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5923922B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5914401A (ja) * | 1982-07-12 | 1984-01-25 | Fuji Kikai Seizo Kk | 工作機械の回転軸支持フレ−ム |
JPS6084201U (ja) * | 1983-11-16 | 1985-06-11 | 日立精工株式会社 | 工作機械の主軸頭 |
JPS60127834U (ja) * | 1984-02-03 | 1985-08-28 | 三菱重工業株式会社 | 工作機械におけるコラム |
JPS63116239U (ja) * | 1987-01-23 | 1988-07-27 | ||
JP2005028482A (ja) * | 2003-07-09 | 2005-02-03 | Mori Seiki Co Ltd | 旋盤 |
JP4473165B2 (ja) * | 2005-03-24 | 2010-06-02 | 株式会社森精機製作所 | 工作機械 |
-
1976
- 1976-10-22 JP JP12683676A patent/JPS5923922B2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS5351580A (en) | 1978-05-11 |
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