JPH0537402U - 主軸装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本考案は、回転する主軸をのみを軸方向に高周
波で往復させてオシレーション加工する工作機械の主軸
装置において、主軸の回転ぶれによるメタルの接触を避
けるために軸受すきまを小さくすることを可能とし、か
つ高剛性で負荷容量が大きく、加工精度の高い主軸装置
装置を提供することである。 【構成】ベアリングケース１５をハウジング１１内に軸
線方向へスライド可能に支持し、このベアリングケース
１５内にアンギュラ玉軸受１３を保持させ、アンギュラ
玉軸受１３にモータ１２によって回転駆動する主軸２１
を回転可能に軸承し、ベアリングケース１５を軸線方向
に往復作動させるオシレーション油圧給排装置を備えた
ことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、回転する主軸のみを軸方向に高周波で往復させてオシレーション加 工する工作機械の主軸装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

マシニングセンタの研削において、研磨面の表面あらさ向上のために、高速回 転する主軸に砥石工具を装着し、主軸のみを数１０ＨＺ、数ｍｍのストロークで 軸線方向に往復させながら研削するオシレーション加工が採用されている。

【０００３】 この種の主軸装置の主軸オシレーション手段は図３で示すように、ハウジング １内にラジアル静圧流体軸受３ａ，３ｂとスラスト静圧流体軸受４とによって主 軸２を回転並びに軸方向に往復移動可能に軸承し、前記スラスト静圧流体軸受４ の両側面にポンプ５からの油圧をサーボバルブ６の切り換えによって給排して主 軸２を高周波で往復移動させる構造である。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、静圧流体軸受では加工精度はよいが、回転ぶれによるメタル接 触を避けるため軸承隙間を小さくできないため、軸受剛性をあまり大きくできな い。この結果、負荷容量に限界があるため、重研削ができず、加工能率の向上が 望めない。

【０００５】 本考案の目的は、上記従来の問題点に鑑みて、高剛性で負荷容量が大きく、加 工精度の高い主軸装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

上記の目的を達成するための本考案の特徴とする構成は、ハウジング内に、ハ ウジングに対して軸線方向にスライド可能に支持したベアリングケースと、この ベアリングケース内に保持されたアンギュラ玉軸受と、このアンギュラ玉軸受に 回転可能に軸承された主軸とを備え、前記ベアリングケースを前記主軸とともに 軸線方向に往復作動させるオシレーション作動装置とを備えたものである。

【０００７】

【作用】

上記の構成により、ベアリングケースに油圧力を軸線方向に作用することによ って、ベアリングケースとアンギュラ玉軸受と主軸とが一体になってオシレーシ ョン加工のための主軸の高周波往復を可能とする。

【０００８】

【実施例】

以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本考案の第１実施例で あり、１０は主軸ヘッドを示し、１１は主軸ヘッド１０を構成するハウジングで ある。このハウジング１１内には後述する主軸２１を回転駆動するビルトインモ ータ１２が設置されている。

【０００９】 また、前記ハウジング１１内には、前記ビルトインモータ１２を挾んで軸線方 向の前側と後側とにベアリングケース１５，１６がハウジング１１に対して軸線 方向にスライド可能に支持されている。これらベアリングケース１５，１６内に はアンギュラ玉軸受１３，１４が保持されており、このアンギュラ玉軸受１３， １４に主軸２１が回転可能に軸承されている。

【００１０】 前記前側のベアリングケース１５とハウジング１１とのスライド面には表面絞 り静圧軸受１７が形成されている。１９は前記表面絞り静圧軸受１７に油圧を供 給するポートである。

【００１１】 また、前側のベアリングケース１５の軸方向の後端面とハウジング１１との間に はベアリングケース１５を前方に押圧するコイルスプリング２２が介装されてい る。さらに、前側のベアリングケース１５の軸方向の前端面とハウジング１１と の間にはオシレーション油圧発生面２４が形成されており、このオシレーション 油圧発生面２４に通じるオシレーション油圧供給ポート２３がハウジング１１に 設けられ、このオシレーション油圧供給ポート２３にポンプ２５から吐出される 油圧を制御して供給するサーボバルブ２６が配管接続されている。

【００１２】 前記後側のベアリングケース１６とハウジング１１とのスライド面には螺旋溝 １８が形成され、この螺旋溝１８にすべり軸受油圧を供給するポ−ト２０ａと排 出するポート２０ｂとが設けられている。

【００１３】 図２は本考案の第２実施例であり、図１の第１実施例と異なる構成は、前側の ベアリングケース１５とハウジング１１とのスライド面及び後側のベアリングケ ース１６とハウジング１１とのスライド面間にストロークボール２７，２８を介 装した点であり、その他は第１実施例と全く同一の構成である。

【００１４】 本考案は上記の通りの構造であるから、第１及び第２実施例の何れにおいて も、ビルトインモータ１２によって回転駆動される主軸２１はアンギュラ玉軸受 １３，１４によって回転方向を支承されて回転し、前側のベアリングケース１５ のオシレーション油圧発生面２４にサーボバルブ２６により油圧を給排制御する ことにより、コイルスプリング２２による前進方向の押圧付勢力によってベアリ ングケース１５がハウジング１１をスライド面にして軸線方向に進退移動し、ア ンギュラ玉軸受１３を介して主軸２１をオシレーション作動する。

【００１５】 このとき、ベアリングケース１５とハウジング１１とのスライド面に前記のよ うに表面絞り静圧軸受１７又はストロークボール２７構成とすることにより、ス ライドの円滑性を向上した上に高剛性、大負荷容量が得られる。なお、表面絞り 静圧軸受１７に限らず、固定絞りを介してポケットに圧油を供給するポケットタ イプの静圧軸受でもよい。

【００１６】 上記の実施例では、主軸２１を回転駆動するビルトインモータ１２をハウジン グ１１内に設置したが、ハウジング１１の外にモータを設置し、プーリとベルト を介して主軸２１を回転駆動してもよい。また、ベアリングケース１５の往復作 動機構として、ベアリングケース１５の一端にコイルスプリング２２を介装した が、ベアリングケース１５の両端にオシレーション油圧発生面を形成して、サー ボバルブ２６の切換によってベアリングケース１５を往復作動することも可能で ある。さらに、第１実施例の後側のベアリングケース１６とハウジング１１との スライド面は螺旋溝１８によるすべり油圧軸受であるが、これを表面絞り静圧軸 受を用いてもよい。またさらに、ベアリングケース１５を往復作動させるオシレ ーション作動装置として、圧電素子とコイルスプリングを用いたものでもよい。

【００１７】

【考案の効果】

以上のように本考案によると、ハウジングに対して軸線方向にスライド可能に 支持したベアリングケースと、このベアリングケース内に保持されたアンギュラ 玉軸受と、このアンギュラ玉軸受に回転可能に軸承された主軸とを備え、前記ベ アリングケースを前記主軸とともに軸線方向に往復作動させるオシレーション作 動装置とを備えた構成であるから、ベアリングケースとハウジング間は回転ぶれ を考慮する必要がないため、これらの間に設けられる静圧軸受の軸受すきまを小 さくでき、主軸の支持剛性が高まり、重研削が可能となる。

【００１８】 また、ベアリングケースとハウジングとのスライド面に表面絞り静圧軸受又は ストロークボールを設けることにより、高剛性で大負荷容量の軸受となり、こと にポケットタイプの静圧スライドに比べて表面絞りタイプの静圧スライドでは軸 受剛性が高く、重研削オシレーション加工のワークの表面あらさ精度が向上する 利点を有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の断面図

【図２】本考案の第２実施例の断面図

【図３】従来の主軸往復駆動部の断面図

【符号の説明】

１０ 主軸ヘッド １１ ハウジング １２ ビルトインモータ １３ アンギュラ玉軸受 １５ ベアリングケース １７ 表面絞り静圧軸受 ２２ コイルスプリング ２４ オシレーション油圧発生面 ２７ ストロークボール

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 杉本 太 愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地 豊田工 機株式会社内 (72)考案者 李 宣 珪 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)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、ハウジングに対して軸
   線方向にスライド可能に支持したベアリングケースと、
   このベアリングケース内に保持されたアンギュラ玉軸受
   と、このアンギュラ玉軸受に回転可能に軸承された主軸
   とを備え、前記ベアリングケースを前記主軸とともに軸
   線方向に往復作動させるオシレーション作動装置とを備
   えたことを特徴とする主軸装置。