JPH04331004A - 主軸装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は熱膨張による伸びが加工
に影響しないようにした主軸装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の主軸装置を図２において
説明する。図２において、１０は主軸台でこの主軸台１
０には主軸１１が静圧軸受１２，１３を介して鉛直軸線
まわりに回転可能に軸承されている。そして、主軸台１
０の上端はキャップ１０ａによって閉塞されている。ま
た、主軸１１の上端には、ロータ３０が固定されロータ
３０に対応する位置でケーシング３１にステータ３２が
固定されている。前記ケーシング３１は主軸台１０の上
端に固定され、ロータ３０とステータ３２とケーシング
３１とで主軸１１を回転駆動するモータを構成している
。またステータ３２には、ロータ３０の回転を制御する
制御電流を給電する駆動用インバータ３３が接続されて
いる。

【０００３】主軸台１０の下端においては、静圧軸受１
３が主軸台１０の前面に形成された固定面１４にボルト
１５により固定されている。主軸１１の下端には、静圧
軸受１３のスラスト軸受面１３ｂに対抗する当接面１８
ａを有し径方向に突出した円筒状のスラストランナ１６
が固着されており、円板状のワークＷを吸引によって把
持する真空チャック２１がスラストランナ１６を介して
ボルト２２により主軸１１に固定されている。また、こ
れらスラストランナ１６および真空チャック２１の外周
を保持する補助部材２３がボルト２４により静圧軸受１
３に固着されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいて、加工中に主軸１１と静圧軸受１２，１３とのラ
ジアル静圧軸受面１２ａ，１３ａに発生する熱により主
軸１１および静圧軸受１２，１３が膨張する。このとき
、ワーク装着側の静圧軸受１３のスラスト静圧軸受面１
３ｂは、この静圧軸受１３の主軸台１０への固定面１４
よりワークＷの装着側にあるため、主軸１１および静圧
軸受１３の軸線方向の変位がスラストランナ１６および
真空チャック２１を介してワークＷに影響する。また、
スラスト静圧軸受面１３ｂに発生する熱でスラストラン
ナが膨張すると、真空チャック２１を介してワークＷの
位置に影響する。このためワークＷの位置が軸線方向に
おいてずれ、所望の加工を行うことができないという問
題があった。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上述した問題点
を解決するためになされたもので、主軸台のチャック側
固定面に固定され、この固定面と主軸の軸線方向で一致
するチャック側のスラスト静圧軸受面を有する静圧軸受
と、この静圧軸受の前記静圧軸受面と対抗する当接面を
有し前記主軸に固着されたスラストランナと、前記主軸
に固着されたスラストランナの軸心に設けられ前記チャ
ックを固定支持する低熱膨張部材とを備えたものである
。

【０００６】

【作用】ワークＷ装着側の軸受１３の主軸台１０への固
定面１４と、この軸受１３のスラストランナ１６とのス
ラスト軸受面１３ｂとを主軸の軸線方向において一致さ
せたことにより、固定面１４を基準にして変位するため
、軸受１３の熱膨張がチャック２１と逆の方向にのみ変
位するので、軸受１３の熱膨張による軸線方向の変位は
ワークＷに影響しない。また、ワークＷを装着するチャ
ック２１を主軸との間に低熱膨張部材１９を介して固定
したため、スラストランナ１６が熱膨張してもチャック
２１にスラストランナ１６が当接せず、ワークＷの軸線
方向の位置に影響を及ぼさない。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。 図１において、１０は主軸台でこの主軸台１０には主軸
１１が静圧軸受１２，１３を介して鉛直軸線まわりに回
転可能に軸承されている。そして、主軸台１０の上端は
キャップ１０ａによって閉塞されている。また、主軸１
１の上端には、ロータ３０が固定されロータ３０に対応
する位置でケーシング３１にステータ３２が固定されて
いる。前記ケーシング３１は主軸台１０の上端に固定さ
れ、ロータ３０とステータ３２とケーシング３１とで主
軸１１を回転駆動するモータを構成している。またステ
ータ３２には、ロータ３０の回転を制御する制御電流を
給電する駆動用インバータ３３が接続されている。

【０００８】主軸台１０の下端においては、静圧軸受１
３が主軸台１０の固定面１４にボルト１５により固定さ
れており、この静圧軸受１３には固定面１４に軸線方向
位置が一致したスラスト静圧軸受面１３ｂが形成されて
いる。そして、１６は径方向に突出した円筒状のスラス
トランナであり、スラスト静圧軸受面１３ｂに対抗する
当接面１８が形成され、主軸１１の下端に固着されてい
る。このスラストランナ１６の軸心には、スラストラン
ナ１６より軸線方向に長い膨張係数の小さな円筒状の低
熱膨張部材１９が、主軸１１に当接された状態で挿入さ
れている。そして、円板状のワークＷを吸引によって把
持する真空チャック２１がスラストランナ１６との間に
隙間を持ってボルト２２により低熱膨張部材１９を介し
て主軸１１に固定されている。また、これらスラストラ
ンナ１６および真空チャック２１の外周を保持する補助
部材２３がボルト２４により静圧軸受１３に固着されて
いる。

【０００９】一方、主軸１１の上部はキャップ１０ａと
軸線方向に多少の隙間が形成され、主軸の内部には真空
チャック２１にワークＷを吸引保持させるための吸引通
路３４が形成されている。次に上述した構成に基づいて
本実施例の主軸装置の動作を説明する。真空チャック２
１にワークＷを装着して駆動用インバータ３３を作動さ
せてモータにより主軸１１を回転させ、バイト装着した
図略のテーブルを主軸１１の軸線方向と直交する方向に
送り移動させワークＷの切削加工を行う。

【００１０】かかる切削加工において、主軸１１の回転
によりラジアル静圧軸受面１２ａ，１３ａに発生する熱
で主軸１１および静圧軸受１２，１３が熱膨張する。し
かし、静圧軸受１３の主軸台１０への固定面１４と、こ
の静圧軸受１３のスラストランナ１６とのスラスト静圧
軸受面１３ｂを軸線方向において一致させたことにより
、静圧軸受１３が熱膨張しても、この変位は固定面１４
を基準にして固定されていないスラスト静圧軸受面１３
ｂより上側のロータ３０側に変位が作用するため、ワー
クＷには影響しない。また、真空チャック２１はボルト
２２により低熱膨張部材１９を介してスラストランナ１
６との間に隙間をもって主軸１１に装着されているため
、スラストランナ１６が熱膨張しても真空チャック２１
の軸線方向の位置に影響を及ぼさない。従って、ワーク
Ｗは軸線方向において変位しないので所望の切削加工を
行うことができる。また、上記実施例ではスラストラン
ナ１６と低熱膨張部材１９を別体にして静圧軸受面１３
ｂの加工が容易な金属を使用しているが、これに限られ
るものでなく、静圧軸受面１３ｂでの加工を無視すれば
、スラストランナ１６と低熱膨張部材１９とを一体にし
て低熱膨張部材にて形成してもよい。なお、この場合ス
ラストランナ１６と真空チャック２１との間の隙間は形
成する必要はない。

【００１１】

【発明の効果】本発明の主軸装置によれば、ワーク装着
側の静圧軸受の主軸台への固定面と、この静圧軸受のス
ラストランナとのスラスト静圧軸受面とを主軸の軸線方
向において一致させたことと、ワークを装着するチャッ
クを低熱膨張部材を介してスラストランナとの間に隙間
をもって主軸に固定したことにより主軸および静圧軸受
の熱膨張による軸線方向の変位がワークに影響しない。 このため、主軸および静圧軸受またはスラストランナが
熱膨張しても所望の切削加工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の主軸装置を示す図である。

【図２】従来技術を示す図である。

【符号の説明】

１０　　主軸台 １１　　主軸 １２，１３　　静圧軸受 １３ｂ　　スラスト静圧軸受面 １４　　固定面 １６　　スラストランナ １８　　当接面 １９　　低熱膨張部材 ２１　　チャック

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　主軸台と、この主軸台に回転可能に静
   圧支持された主軸と、この主軸を回転駆動するモータと
   、前記主軸の先端に挿着されたワークを保持するチャッ
   クとからなる主軸装置において、前記主軸台のチャック
   側固定面に固定され、この固定面と主軸の軸線方向で一
   致するチャック側のスラスト静圧軸受面を有する軸受と
   、この軸受の前記静圧軸受面と対抗する当接面を有し前
   記主軸に固着されたスラストランナと、前記主軸に固着
   されたスラストランナの軸心に設けられ前記チャックを
   固定支持する低熱膨張部材とを備えたことを特徴とする
   主軸装置。