JPH05177486A - 主軸装置 - Google Patents
主軸装置Info
- Publication number
- JPH05177486A JPH05177486A JP34645591A JP34645591A JPH05177486A JP H05177486 A JPH05177486 A JP H05177486A JP 34645591 A JP34645591 A JP 34645591A JP 34645591 A JP34645591 A JP 34645591A JP H05177486 A JPH05177486 A JP H05177486A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- housing
- spindle
- thrust
- oscillation
- oil
- 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.)
- Pending
Links
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000035515 penetration Effects 0.000 abstract 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q5/00—Driving or feeding mechanisms; Control arrangements therefor
- B23Q5/02—Driving main working members
- B23Q5/027—Driving main working members reciprocating members
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q1/00—Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
- B23Q1/70—Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Turning (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】オシレーションのストロークを容易にコントロ
ールするとともに軸受面内に油の侵入のおそれをなくす
ことを目的とする。 【構成】ハウジング１０内にスライド可能に設置され主
軸１１に形成されたフランジ部１１ａをスラスト方向に
支承するスラストガイド２４と、オシレーション作動装
置としてスラストガイド２４を主軸１１とともに軸線方
向に往復作動させるピエゾアクチュエータ５７を備えた
ことを特徴とする。
ールするとともに軸受面内に油の侵入のおそれをなくす
ことを目的とする。 【構成】ハウジング１０内にスライド可能に設置され主
軸１１に形成されたフランジ部１１ａをスラスト方向に
支承するスラストガイド２４と、オシレーション作動装
置としてスラストガイド２４を主軸１１とともに軸線方
向に往復作動させるピエゾアクチュエータ５７を備えた
ことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、回転する主軸のみを軸
方向に高周波で往復させて加工を行なうオシレーション
作動装置を備えた工作機械の主軸装置に関するものであ
る。
方向に高周波で往復させて加工を行なうオシレーション
作動装置を備えた工作機械の主軸装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の主軸装置では、ハウジン
グ内にジャーナル気体軸受によって回転可能にかつ軸方
向に往復動可能に主軸を支持し、この主軸のフランジ部
の一側面に対向してハウジングにスラスト軸受部を設
け、フランジ部の他側面に対向してハウジングにシリン
ダを設けて、スラスト軸受部及びシリンダに圧油を流入
させ、シリンダの圧油の圧力を変化させることにより、
主軸を軸線方向にオシレーションさせていた。
グ内にジャーナル気体軸受によって回転可能にかつ軸方
向に往復動可能に主軸を支持し、この主軸のフランジ部
の一側面に対向してハウジングにスラスト軸受部を設
け、フランジ部の他側面に対向してハウジングにシリン
ダを設けて、スラスト軸受部及びシリンダに圧油を流入
させ、シリンダの圧油の圧力を変化させることにより、
主軸を軸線方向にオシレーションさせていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このような従来技術に
おいては、主軸をオシレーションさせると、油を用いる
ためにシール部からの油もれが起こった場合に主軸を回
転可能に支承するジャーナル気体軸受部に油が侵入し異
常発熱や焼付きを起こすおそれがあることや、主軸を高
速に動かすために高圧が必要となりポンプが大型化して
しまうことや、ピストン部断面積が大きくオシレーショ
ン周波数をあまり速くできないことや、オシレーション
のストロークをコントロールするのが困難であること等
の問題があった。
おいては、主軸をオシレーションさせると、油を用いる
ためにシール部からの油もれが起こった場合に主軸を回
転可能に支承するジャーナル気体軸受部に油が侵入し異
常発熱や焼付きを起こすおそれがあることや、主軸を高
速に動かすために高圧が必要となりポンプが大型化して
しまうことや、ピストン部断面積が大きくオシレーショ
ン周波数をあまり速くできないことや、オシレーション
のストロークをコントロールするのが困難であること等
の問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の主軸装置は、上
述した問題を解決するためになされたもので、ハウジン
グ内にスライド可能に設置された主軸に形成されたフラ
ンジ部をスラスト方向に支承するスラストガイドと、オ
シレーション作動装置として前記スラストガイドを前記
主軸とともに軸線方向に往復作動させるピエゾアクチュ
エータを備えたことを特徴とする。
述した問題を解決するためになされたもので、ハウジン
グ内にスライド可能に設置された主軸に形成されたフラ
ンジ部をスラスト方向に支承するスラストガイドと、オ
シレーション作動装置として前記スラストガイドを前記
主軸とともに軸線方向に往復作動させるピエゾアクチュ
エータを備えたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】上記の構成により、ピエゾアクチュエータを用
いることで、オシレーション周波数を速くすることがで
き、また、ピエゾアクチュエータに加える電圧を制御す
ることでオシレーションのストロークを容易にコントロ
ールすることができる。
いることで、オシレーション周波数を速くすることがで
き、また、ピエゾアクチュエータに加える電圧を制御す
ることでオシレーションのストロークを容易にコントロ
ールすることができる。
【０００６】
【実施例】以下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は工作機械のハウジングで、１
１はこのハウジング１０内において鉛直軸線のまわりに
回転可能に支持される主軸である。また、このハウジン
グ１０の外周にはカバー１２が装着されている。
る。図１において、１０は工作機械のハウジングで、１
１はこのハウジング１０内において鉛直軸線のまわりに
回転可能に支持される主軸である。また、このハウジン
グ１０の外周にはカバー１２が装着されている。
【０００７】ハウジング１０内には、ジャーナル軸受部
材２０、２１が主軸１１の軸線方向に間隔をおいて装着
されており、このジャーナル軸受部材２０、２１の内周
にはジャーナル軸受２２、２３が形成されている。そし
て、これらのジャーナル軸受２２、２３に加圧気体が供
給され、主軸１１を静圧支持している。また、ハウジン
グ１０内のジャーナル軸受部材２０、２１間には、スラ
ストガイド２４が主軸１１の軸線方向に摺動可能に嵌挿
されている。このスラストガイド２４には、主軸１１に
形成されたフランジ部１１ａを挟むようにスラスト軸受
２５、２６が形成され、このスラスト軸受２５、２６に
加圧気体が供給され、フランジ部１１ａをスラスト方向
に静圧支持している。
材２０、２１が主軸１１の軸線方向に間隔をおいて装着
されており、このジャーナル軸受部材２０、２１の内周
にはジャーナル軸受２２、２３が形成されている。そし
て、これらのジャーナル軸受２２、２３に加圧気体が供
給され、主軸１１を静圧支持している。また、ハウジン
グ１０内のジャーナル軸受部材２０、２１間には、スラ
ストガイド２４が主軸１１の軸線方向に摺動可能に嵌挿
されている。このスラストガイド２４には、主軸１１に
形成されたフランジ部１１ａを挟むようにスラスト軸受
２５、２６が形成され、このスラスト軸受２５、２６に
加圧気体が供給され、フランジ部１１ａをスラスト方向
に静圧支持している。
【０００８】スラストガイド２４トジャーナル軸受部材
２１との間には、スラストガイド２４を下方に押圧する
スプリング２７が円周上複数個介装されている。ジャー
ナル軸受部材２０の外周には中空円筒部材３０が嵌装さ
れ、中空円筒部材３０には円筒穴３１が軸線方向に円周
上複数個穿設されている。これら円筒穴３１にはストロ
ークベアリング３２が嵌装され、このストロークベアリ
ング３２にピン３３が軸線方向に摺動可能に嵌挿されて
いる。ピン３３の一端はスラストガイド２４に接触し、
他端はレバー３４に接触している。
２１との間には、スラストガイド２４を下方に押圧する
スプリング２７が円周上複数個介装されている。ジャー
ナル軸受部材２０の外周には中空円筒部材３０が嵌装さ
れ、中空円筒部材３０には円筒穴３１が軸線方向に円周
上複数個穿設されている。これら円筒穴３１にはストロ
ークベアリング３２が嵌装され、このストロークベアリ
ング３２にピン３３が軸線方向に摺動可能に嵌挿されて
いる。ピン３３の一端はスラストガイド２４に接触し、
他端はレバー３４に接触している。
【０００９】レバー３４はハウジング１０内にピン３５
を支点として回転可能に円周上複数個挿入され、支点か
ら遠い方のレバー３４の一端は、ピン３３に接触し、支
点から近い方の他端は、前記ハウジング１０にピン３５
と平行な方向に摺動可能に嵌挿されたピストン３６に接
触している。ハウジング１０には、後述するピエゾ部に
連通する油路４０と、これより短い図略の油路が円周上
互いに平行に穿設され、また、油路４０および図略の短
い油路から半径方向に油路４１が穿設され、油路４１は
カバー１２の内周に刻設された環状凹溝４２に連通して
いる。これより、円周上複数個穿設された図略の短い油
路は環状凹溝４２を介して油路４０と連通している。
を支点として回転可能に円周上複数個挿入され、支点か
ら遠い方のレバー３４の一端は、ピン３３に接触し、支
点から近い方の他端は、前記ハウジング１０にピン３５
と平行な方向に摺動可能に嵌挿されたピストン３６に接
触している。ハウジング１０には、後述するピエゾ部に
連通する油路４０と、これより短い図略の油路が円周上
互いに平行に穿設され、また、油路４０および図略の短
い油路から半径方向に油路４１が穿設され、油路４１は
カバー１２の内周に刻設された環状凹溝４２に連通して
いる。これより、円周上複数個穿設された図略の短い油
路は環状凹溝４２を介して油路４０と連通している。
【００１０】カバー１２の内周及びピストン３６の外周
には夫々環状凹溝４３、４４、４５、４６が刻設され、
環状凹溝４３、４４、４５、４６にはＯリング４７、４
８、４９、５０が嵌入され、その部分でシールしてい
る。油路４０は、ハウジング１０に固着されているピエ
ゾ部の油路５１に連通している。
には夫々環状凹溝４３、４４、４５、４６が刻設され、
環状凹溝４３、４４、４５、４６にはＯリング４７、４
８、４９、５０が嵌入され、その部分でシールしてい
る。油路４０は、ハウジング１０に固着されているピエ
ゾ部の油路５１に連通している。
【００１１】ピエゾ部において、図２に示すように、５
２はアクチュエータハウジングで、５３はシリンダハウ
ジングである。アクチュエータハウジング５２の一端に
シリンダハウジング５３が接着しており、また、アクチ
ュエータハウジング５２の他端はキャップ５４によって
閉塞されている。アクチュエータハウジング５２内には
ピストンロッド５５が摺動可能に挿入されており、アク
チュエータハウジング５２とピストンロッド５５との間
にはピストンロッド５５を後方に押圧するスプリング５
６が介裝されている。また、ピストンロッド５５には、
その一端から電流値に応じて体積が膨張するピエゾアク
チュエータ５７が装入されている。他端には、ピストン
５８が嵌着しており、ピストン５８はシリンダハウジン
グ５３に摺動可能に案内されている。ピストン５８の外
周には環状凹溝６０が刻設され、環状凹溝６０にはＯリ
ング６１が嵌入され、その部分をシールしている。
２はアクチュエータハウジングで、５３はシリンダハウ
ジングである。アクチュエータハウジング５２の一端に
シリンダハウジング５３が接着しており、また、アクチ
ュエータハウジング５２の他端はキャップ５４によって
閉塞されている。アクチュエータハウジング５２内には
ピストンロッド５５が摺動可能に挿入されており、アク
チュエータハウジング５２とピストンロッド５５との間
にはピストンロッド５５を後方に押圧するスプリング５
６が介裝されている。また、ピストンロッド５５には、
その一端から電流値に応じて体積が膨張するピエゾアク
チュエータ５７が装入されている。他端には、ピストン
５８が嵌着しており、ピストン５８はシリンダハウジン
グ５３に摺動可能に案内されている。ピストン５８の外
周には環状凹溝６０が刻設され、環状凹溝６０にはＯリ
ング６１が嵌入され、その部分をシールしている。
【００１２】図略の短い油路、油路４０、４１、５１及
び環状凹溝４２には油が封入されている。次に上述した
構成に基づき、本実施例の主軸装置をオシレーションさ
せる作動について説明する。ピエゾ部のピエゾアクチュ
エータ５７の体積膨張により、ピストンロッド５５を介
してピストン５８を微小変位させ、その微小変位で油路
４０、４１、５１及び環状凹溝４２に封入された油を介
してピストン３６が変位し、支点から近い方のレバー３
４の一端をピストン３６が押すことで、支点から遠い方
の他端の変位が拡大され、ピン３３を介して、スラスト
ガイド２４とともに主軸１１を押し上げる。
び環状凹溝４２には油が封入されている。次に上述した
構成に基づき、本実施例の主軸装置をオシレーションさ
せる作動について説明する。ピエゾ部のピエゾアクチュ
エータ５７の体積膨張により、ピストンロッド５５を介
してピストン５８を微小変位させ、その微小変位で油路
４０、４１、５１及び環状凹溝４２に封入された油を介
してピストン３６が変位し、支点から近い方のレバー３
４の一端をピストン３６が押すことで、支点から遠い方
の他端の変位が拡大され、ピン３３を介して、スラスト
ガイド２４とともに主軸１１を押し上げる。
【００１３】上記の構成及び作動により、軸受面内に油
の侵入するおそれがなく、またピエゾアクチュエータ５
７を用いることでオシレーション周波数を速くすること
ができ、さらに、ピエゾアクチュエータ５７に加える電
圧を制御することでオシレーションのストロークを容易
にコントロールすることができる。なお、上記実施例
は、主軸１１を上下動させる手段としてピエゾアクチュ
エータ５７を用い、ピエゾアクチュエータ５７の微小変
位をピストン３６とレバー３４で増幅させてスラストガ
イド２４とともに主軸１１を動かす構成であるが、図３
に示すように大変位のピエゾアクチュエータ１００を用
い直接スラストガイドをオシレーションさせる構成でも
よい。
の侵入するおそれがなく、またピエゾアクチュエータ５
７を用いることでオシレーション周波数を速くすること
ができ、さらに、ピエゾアクチュエータ５７に加える電
圧を制御することでオシレーションのストロークを容易
にコントロールすることができる。なお、上記実施例
は、主軸１１を上下動させる手段としてピエゾアクチュ
エータ５７を用い、ピエゾアクチュエータ５７の微小変
位をピストン３６とレバー３４で増幅させてスラストガ
イド２４とともに主軸１１を動かす構成であるが、図３
に示すように大変位のピエゾアクチュエータ１００を用
い直接スラストガイドをオシレーションさせる構成でも
よい。
【００１４】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明の主軸装置
は、オシレーションさせるためにピエゾアクチュエータ
を用いることで、オシレーション周波数を速くすること
ができ、またピエゾアクチュエータに加える電圧を制御
することでオシレーションのストロークを容易にコント
ロールすることができる。
は、オシレーションさせるためにピエゾアクチュエータ
を用いることで、オシレーション周波数を速くすること
ができ、またピエゾアクチュエータに加える電圧を制御
することでオシレーションのストロークを容易にコント
ロールすることができる。
【００１５】また、軸受面内に油の侵入するおそれがな
くなり、油もれによる異常発熱や焼付きをおこすおそれ
がなくなる。
くなり、油もれによる異常発熱や焼付きをおこすおそれ
がなくなる。
【図１】本発明の実施例の主軸装置を示す。
【図２】図１の矢印（Ａ）に連通するピエゾ部を示す。
【図３】本発明の第２実施例の主軸装置を示す。
１１ 主軸 ２４ スラストガイド ３３ ピン ３４ レバー ３６ ピストン ５７ ピエゾアクチュエータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 則康 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングと、このハウジング内に回転
可能かつ軸線方向に往復作動可能に支持された主軸と、
前記主軸を軸線方向に往復作動させるオシレーション作
動装置を備えた主軸装置において、前記ハウジング内に
スライド可能に設置され前記主軸に形成されたフランジ
部をスラスト方向に支承するスラストガイドと、前記オ
シレーション作動装置として前記スラストガイドを前記
主軸とともに軸線方向に往復作動させるピエゾアクチュ
エータを備えたこと特徴とする主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34645591A JPH05177486A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34645591A JPH05177486A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05177486A true JPH05177486A (ja) | 1993-07-20 |
Family
ID=18383552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34645591A Pending JPH05177486A (ja) | 1991-12-27 | 1991-12-27 | 主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05177486A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183731A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Nihon Univ | 圧電素子変位拡大機構及びそれを利用する表面テクスチャ加工装置 |
-
1991
- 1991-12-27 JP JP34645591A patent/JPH05177486A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010183731A (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-19 | Nihon Univ | 圧電素子変位拡大機構及びそれを利用する表面テクスチャ加工装置 |
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