JPH035362Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［考案の技術分野］ 本考案は、工作機械、さらに詳しくは工作機械
の主軸におけるツールホルダ支持部の改良に関す
るものである。

［従来の技術］ 一般に、工作機械の主軸端のツールホルダ支持
部は、焼入鋼を研削して穴状に形成されており、
これに装着するツールホルダの嵌挿部も同様に焼
入れ鋼を研削したものが用いられている。このた
め長期の使用により支持部に傷がついたり錆が発
生したりして内周面が荒れるため、加工精度が低
下するという問題がある。また、最近主軸の高速
化によるベアリングの発熱が主軸に伝達され、こ
れによつて支持部が変形し、ツールホルダの嵌挿
部との当り率が低下して加工時にビビリを招くな
ど種々問題があつた。

そこで、本願考案者は、主軸端のツールホルダ
支持部をセラミツクで構成して、主軸側の精度を
維持するとともに熱的な絶縁性を高くし、上述の
各問題の解決を図ることとし、本考案に至るいく
つかの方法を提案している。以下、これらの方法
を参考例として示す。

［参考例 １］ 第１図は、参考例１の工作機械のツールホルダ
を含む部分の縦断面図、第２図は、第１図中、Ａ
−Ａにおける水平断面図である。

第１図、第２図において、１は工作機械の主軸
で、ツールホルダ５の嵌挿部６が装着される支持
部２を備えており、軸受４を介して工作機械の本
体３に回転可能に支持されている。なお、８はツ
ールホルダ５の回り止め、７は刃物である。１０
は主軸１の支持部２の内周面に設けられたセラミ
ツクである。

このセラミツク１０を支持部２に設ける手段と
しては、例えば次の方法がある。

(1) 支持部２をツールホルダ５の嵌挿部６の外形
より若干大きく形成し、ツールホルダ５の嵌挿
部６より僅かに小さい外形の中子を挿入して両
者の間に溶融セラミツクを流し込み、固化した
のちその内周面を仕上げる。

(2) 支持部２をツールホルダ５の嵌挿部６の外形
より若干大きく形成し、この支持部２に、セラ
ミツクからなり、外形がこの支持部２に整合
し、内形がツールホルダ５の嵌挿部６の外形よ
り僅かに小さい裁頭円錐状の筒体を嵌合し、接
着剤により一体に接着固定して内周面を仕上げ
る。

(3) 支持部２にセラミツクをコーテイングして内
周面を仕上げる。

なお、これらの方法はセラミツク１０を形成す
る一例を示したもので、他の方法を用いてもよい
ことは言う迄もない。

このように構成した主軸１の支持部２にツール
ホルダ５の嵌挿部６を装着して加工を行えば、支
持部２の内周面は錆びるおそれがなく、また表面
の硬度が高いので長期間使用しても傷が生じるこ
ともない。さらに、セラミツクは耐熱性に優れて
いるため、熱変形を生じるおそれもない。

［参考例 ２］ 第３図は、参考例２の工作機械において第２図
と同様に見た水平断面図である。参考例１では、
第１図の支持部２の内周全面を第２図のようにセ
ラミツク１０で構成した場合を示したが、本参考
例においては、支持部２の内周面を複数に分割し
てその一部に縦方向の凹条２ａを設け、この凹条
２ａに参考例１の(1)〜(3)の方法に準じてセラミツ
ク１０を取付けたものである。

このように構成した主軸１の支持部２にツール
ホルダ５の嵌挿部６を装着して加工を行えば、参
考例１と同様に錆や傷による悪影響を取り除くこ
とができることに加え、嵌挿部６とセラミツク１
０間の温度上昇差および熱膨張差による両者間の
応力発生と、これによるセラミツク１０の破壊を
防止できる。

これらの参考例においては、主軸１側にセラミ
ツク１０を形成しているが、ツールホルダ５側に
セラミツク層を形成した場合でも、従来との比較
において、支持部２の摩耗が抑制される。

［考案が解決しようとする課題］ ところで、参考例１，２に示された主軸１の支
持部２の構造では、１度取付けたセラミツク１０
を支持部２から取外すことが困難であり、現場で
の交換はほとんど不可能であつた。従つて、万一
セラミツク１０が損傷したり、定期的な保守点検
を行う場合には、工作機械から主軸１ごと取外し
て専用工場に送つて作業を行わせる手順が必要と
なつていた。

本考案は、セラミツクで主軸の支持部の内周面
を形成するとともに、現場で支持部の点検が交換
が容易にできる構造の工作機械を提供することを
目的としている。

［考案の概要］ 本考案の実用新案登録請求の範囲(1)の工作機械
は、回転する主軸の端部に形成したツールホルダ
支持部にツールホルダを把持させて加工を行う工
作機械において、 前記端部に形成した凹部に保持されるとともに
中央に前記支持部を形成したセラミツク製のスリ
ーブを備え、 該スリーブは、該支持部の入口を囲むフランジ
を有し、 着脱自在な固定手段を用いて該フランジを前記
端部に固定することにより、前記スリーブが前記
端部に対して取付け取外し自在となつているもの
である。

本考案の実用新案登録請求の範囲(2)の工作機械
は、実用新案登録請求の範囲(1)の工作機械におい
て、前記固定手段が、前記主軸に設けた１個以上
の雌ネジと、該雌ネジに螺合するボルトとを含む
ものである。

本考案の実用新案登録請求の範囲(3)の工作機械
は、実用新案登録請求の範囲(2)の工作機械におい
て、前記スリーブが前記主軸に対して回転しない
ように、前記主軸に固定された回り止めを備えた
ものである。

本考案の実用新案登録請求の範囲(4)の工作機械
は、実用新案登録請求の範囲(3)の工作機械におい
て、前記フランジに、前記ボルトを挿通させる貫
通孔を設けたものである。

［考案の実施例］ 第４図は、本考案の実施例の工作機械のツール
ホルダを含む部分の縦断面図である。

第４図において、１は工作機械の主軸で、ツー
ルホルダ５の嵌挿部６が装着される支持部１２を
備えており、軸受４を介して工作機械の本体３に
回転可能に支持されている。なお、８はツールホ
ルダ５の回り止め、７は刃物である。本実施例で
は主軸１に断面凹状の凹部２ｂを設け、この凹部
２ｂに、セラミツクからなり中心心部に支持部１
２を有するスリーブ１１を嵌合させている。スリ
ーブ１１には支持部１２の入口を囲むフランジが
形成され、主軸１の末端の雌ねじに対しフランジ
をねじ１３で締付けることにより、主軸１とスリ
ーブ１１を固定している。また、フランジには回
り止め８を通す孔が形成されている。

このように構成された主軸１の支持部１２にお
いては、現場でスリーブ１１だけを容易に取外し
て支持部１２の点検やスリーブ１１の交換を能率
良く行うことができる。

本実施例では、テーパ状の支持部１２を設けた
スリーブ１１について説明しているが、本考案は
これに限定されず、ツールホルダの嵌挿部が平行
な直線状の場合やコレツトの場合においても、こ
れに適合するスリーブを形成して同様な効果をあ
げることができる。また、本考案は、本実施例の
形式の工作機械のみに限定されず、本考案の要旨
を逸脱しない範囲で種々変更して応用することが
できる。

［考案の効果］ 以上の説明から明らかなように、本考案は、主軸
のツールホルダ支持部の少なくとも一部をセラミ
ツクで構成したので、錆や傷が発生するおそれが
なく、ベアリングの発熱により変形することもな
いから、工作機械の加工精度を大幅に向上させる
ことができ、主軸の寿命も延長される。また万一
ツールホルダ支持部に不都合が生じた場合等に
は、現場で支持部だけを容易に取外して点検や交
換を能率良く行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、参考例１の工作機械の縦断面図であ
る。第２図は、参考例１の工作機械の部分的な水
平断面図である。第３図は、参考例２の工作機械
の部分的な水平断面図である。第４図は、本考案
の実施例の工作機械の縦断面図である。 主要部分の符号の説明、１……主軸、１２……
支持部、３……工作機械本体、１１……スリー
ブ、５……ツールホルダ、１３……ねじ、６……
嵌挿部。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 回転する主軸の端部に形成したツールホルダ
   支持部にツールホルダを把持させて加工を行う
   工作機械において、 前記端部に形成した凹部に保持されるととも
   に中央に前記支持部を形成したセラミツク製の
   スリーブを備え、 該スリーブは、該支持部の入口を囲むフラン
   ジを有し、 着脱自在な固定手段を用いて該フランジを前
   記端部に固定することにより、前記スリーブが
   前記端部に対して取付け取外し自在となつてい
   ることを特徴とする工作機械。 (2) 前記固定手段は、前記主軸に設けた１個以上
   の雌ネジと、該雌ネジに螺合するボルトとを含
   むことを特徴とする実用新案登録請求の範囲(1)
   の工作機械。 (3) 前記スリーブが前記主軸に対して回転しない
   ように、前記主軸に固定された回り止めを備え
   たことを特徴とする実用新案登録請求の範囲(2)
   の工作機械。 (4) 前記フランジに、前記ボルトを挿通させる貫
   通孔を設けたことを特徴とする実用新案登録請
   求の範囲(3)の工作機械。