JPH0574716U

JPH0574716U - 主軸テーパ穴の硬化構造

Info

Publication number: JPH0574716U
Application number: JP2250292U
Authority: JP
Inventors: 邦久阪井
Original assignee: Mitsui Seiki Kogyo Co Ltd
Current assignee: Mitsui Seiki Kogyo Co Ltd
Priority date: 1992-03-17
Filing date: 1992-03-17
Publication date: 1993-10-12

Abstract

(57)【要約】【目的】主軸テーパ穴の傷防止を図ると共に品質の安
定化を図る。【構成】主軸テーパ穴に複合無電解ニッケルメッキ層
を形成する。また、主軸を低膨脹材で形成する。【効果】打痕，傷の防止が図れると共に、耐摩耗性の
向上、コストダウンが図れる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、工作機械の主軸のようにツールホルダの挿着される主軸テーパ穴の硬化構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

例えば、工作機械の主軸のテーパ穴内には各種工具が挿着され、かつ自動工具交換により挿脱される。そのため、主軸のテーパ穴および工具のツールホルダは硬化処理され、耐摩耗性を向上すると共に、打痕等の発生を防止する。従来一般に採用されている主軸テーパ穴の硬化構造としては主軸のテーパ穴の表面を窒化処理すると共に、ツールホルダ側は滲炭焼入，高周波焼入等により硬化するものが上げられる。また、主軸テーパ穴の表面処理に関する公知技術として、例えば、特開平３−３７０７号公報が上げられる。該公報に開示される主軸テーパ面の表面処理方法は、まず、窒化鋼からなるからなる主軸の全体を窒化処理した後、テーパ穴の内面のみを研削しショット処理をする。次に、テーパ穴を硬質クロムメッキし該メッキ層を仕上研削してテーパ穴を所定寸法に仕上げるものである。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

テーパ穴を窒化処理し、ツールホルダを滲炭焼入，高周波焼入等により硬度上げしたものでは、ツールホルダ側に生じた打痕や付着した切粉によりテーパ穴に傷が生ずる場合が多い。特に、自動工具交換により工具を着脱する工作機械においてはツールホルダ側に打痕が生ずる頻度が高く、かつ切粉も付着し易い。テーパ穴に傷が生ずると、その手直しが簡単に出来ず、主軸等を取り外して再加工しなければならない問題点が生ずる。一方、特開平３−３７０７号公報の表面処理方法の場合には、硬質クロムメッキのテーパ穴と滲炭焼入等によるツールホルダとの組合わせになるが、両者の硬度差が余りなく、かつクロム層の層厚を厚くすることが出来ないため、テーパ穴側に傷が発生する場合が依然として生じ易い。また、以上の従来技術の場合には、主軸の材料として窒化鋼や合金鋼が使用されるため、主軸自体の材料費が高価になると共に、熱膨脹率を低減することが出来ない問題点もある。

【０００４】本考案は、以上の問題点を解決するもので、テーパ穴に打痕，傷等の発生がなく、耐摩耗性が向上すると共に、主軸自体を低膨脹材から形成し、コストダウンおよび熱変位の低減を図るようにした主軸テーパ穴の硬化処理構造を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、以上の目的を達成するめに、ツールホルダの挿着される主軸のテーパ穴が、その表面に複合無電解ニッケルメッキ層を形成してなる硬化構造を構成すると共に、主軸を低熱膨脹材を形成するようにした主軸テーパ穴の硬化構造を特徴とするものである。

【０００６】

【作用】

主軸のテーパ穴の表面に複合無電解ニッケルメッキ層を形成することにより高硬度層が形成される。それにより、テーパ穴の打痕，傷等の発生を低減することが出来る。また、主軸自体を高価の材料から形成する必要がなく低膨脹材が使用されるためコストダウンと熱変位の低減による品質の安定化が図れる。

【０００７】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づき説明する。図１はツールホルダ４を有する工具５が挿着される工作機械の主軸まわりの概要構造を示す。主軸２には内方に向かって縮径するテーパ穴３が形成されると共に貫通穴８が軸線方向に形成される。貫通穴８内にはツールホルダ４のプルスタッド７を把持するための把握爪９およびプッシュロッド１０が挿着されている。主軸２は軸受１１を介しクイル１２に枢支され、クイル１２は主軸台１３にその軸線方向に沿って摺動自在に支持される。

【０００８】主軸２のテーパ穴３の表面には複合無電解ニッケルメッキ層１が形成される。一方、ツールホルダ４のテーパ状の外周には滲炭硬化層又は高周波焼入層等の硬化層６が形成される。複合無電解ニッケルメッキはニューセラメッキとも呼ばれるもので、硬質クロームメッキ異なる表面硬化処理技術であり、その処理技術は公知のものである。すなわち、無電解ニッケルメッキ浴中に炭化ケイ素，窒化ホウ素等々のニューセラミックスの各種微粉、又は金属微粉等を適量添加し、メッキと同時にこれらの微粉をメッキ皮膜内に析出，複合させる表面処理技術である。その特徴としては、耐摩耗性，耐食性，摺動性等の点で優れ、部品の形状の如何に拘らず膜厚が均一となる。また、通常のニューセラメッキは約Ｈｖ７５０の硬度が得られ、３００℃の熱処理を施す場合にはＨｖ１４００の硬度が得られ、硬質クロームメッキより高硬度になる。また、高荷重でも焼付きが生じない。更に、動摩擦係数としては硬質クロム対鋼のものに較べかなり小さくなる。以上の特性により、ニューセラメッキをテーパ穴３内に施すことにより、ツールホルダ４の打痕や、それに付着した切粉等の異物によりテーパ穴３内には傷等が全く発生しない。また、耐摩耗性を有するため、高頻度の工具交換に対しても十分に耐えることが出来る。

【０００９】主軸２の材料としては、前記したように窒化鋼や合金鋼のような高価な材料が使用される。それ等の材料を用いることにより主軸２のテーパ穴３の硬化処理が可能になる。一方、本実施例のように、テーパ穴３に複合無電解ニッケルメッキ層１を形成する場合には、主軸２自体の硬化処理が不必要になる。そのため、特別の材料を使用しなくてもよい。以上のことから、従来の主軸には採用し得なかった低熱膨脹材で主軸形成することが出来る。低熱膨脹材としてはニッケルの含有量の比較的多い。鋼材が使用される。主軸２と低熱膨脹材で形成することにより主軸２の熱変位が低減される。

【００１０】以上の実施例は工作機械の主軸２についての説明であるが、工具の挿脱される主軸のテーパ穴にも同様に適用される。

【００１１】

【考案の効果】

本考案によれば、次のような効果が上げられる。（１）主軸のテーパ穴が高硬度の複合無電解ニッケルメッキ層が形成されるため、テーパ穴の打痕の発生や傷発生が防止される。（２）セラミック溶射層の耐摩耗性から主軸の寿命が向上し、品質安定化が図れる。（３）主軸自体を低膨脹材から形成することにより、コストダウンが図れると共に、熱変位が低減し、品質の安定化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の一部軸断面図である。

【符号の説明】

１複合無電解ニッケルメッキ層２主軸３テーパ穴４ツールホルダ５工具６硬化層７プルスタッド８貫通穴９把持爪１０プッシュロッド１１軸受１２クイル１３主軸台

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ツールホルダの挿着される主軸のテーパ
穴が、その表面に複合無電解ニッケルメッキ層を形成す
ることを特徴とする主軸テーパ穴の硬化構造。
【請求項２】前記主軸が、低熱膨脹材から形成されて
なる請求項１に記載の主軸テーパ穴の硬化構造。