JPH06126589A - 工作機械の主軸とその回転バランス調整方法 - Google Patents
工作機械の主軸とその回転バランス調整方法Info
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- JPH06126589A JPH06126589A JP28285092A JP28285092A JPH06126589A JP H06126589 A JPH06126589 A JP H06126589A JP 28285092 A JP28285092 A JP 28285092A JP 28285092 A JP28285092 A JP 28285092A JP H06126589 A JPH06126589 A JP H06126589A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 title abstract 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高速回転を可能にした主軸を提供する。
【構成】主軸１の先端と皿ばね６を保持するナット９
に、バランス調整用の複数のねじ穴１ａ、９ａを形成す
るとともに、ドローバー７に前記皿ばね６の間に位置す
るようにバランス調整用のリング１０を設ける。そし
て、主軸１を主軸頭３に組み込み、主軸１の中央部のバ
ランスを調整した後、主軸１全体の回転バランスを調整
する。
に、バランス調整用の複数のねじ穴１ａ、９ａを形成す
るとともに、ドローバー７に前記皿ばね６の間に位置す
るようにバランス調整用のリング１０を設ける。そし
て、主軸１を主軸頭３に組み込み、主軸１の中央部のバ
ランスを調整した後、主軸１全体の回転バランスを調整
する。
Description
【産業上の利用分野】本発明は、工作機械の主軸とその
回転バランス調整方法にかかり、特に、高速回転させる
主軸と、その回転バランスを調整するのに好適な工作機
械の主軸とその回転バランス調整方法に関するものであ
る。
回転バランス調整方法にかかり、特に、高速回転させる
主軸と、その回転バランスを調整するのに好適な工作機
械の主軸とその回転バランス調整方法に関するものであ
る。
【従来の技術】マシニングセンタなどの工作機械の主軸
頭は、図４に示すような構成になっている。主軸１は、
転がり軸受２を介してハウジング３に回転可能に支持さ
れている。モータを構成するステータ４は、ハウジング
３に固定され、ロータ５は主軸１に固定されている。皿
ばね６はドローバー７に装着され、主軸１に挿入されて
いる。前記ドローバー７の一端には、からー８が装着さ
れ、さらに、ナット９が螺合している。前記主軸１の回
転バランスは、主軸頭組立前に、主軸１単体の状態で調
整されている。この主軸１の回転バランスの調整は、主
軸１をバランシング装置に載せ、主軸１の回転バランス
を測定しながら、図５に示すように、主軸１の所要の位
置に穴１ｂを明け、あるいは研削しながら調整してい
る。
頭は、図４に示すような構成になっている。主軸１は、
転がり軸受２を介してハウジング３に回転可能に支持さ
れている。モータを構成するステータ４は、ハウジング
３に固定され、ロータ５は主軸１に固定されている。皿
ばね６はドローバー７に装着され、主軸１に挿入されて
いる。前記ドローバー７の一端には、からー８が装着さ
れ、さらに、ナット９が螺合している。前記主軸１の回
転バランスは、主軸頭組立前に、主軸１単体の状態で調
整されている。この主軸１の回転バランスの調整は、主
軸１をバランシング装置に載せ、主軸１の回転バランス
を測定しながら、図５に示すように、主軸１の所要の位
置に穴１ｂを明け、あるいは研削しながら調整してい
る。
【発明が解決しようとする課題】このような調整方法で
は、主軸単体での回転バランスの調整では、主軸単体の
回転バランスを高精度に調整できるが、主軸に組み込ま
れる他の部品のアンバランスを調整することができない
ため、毎分一万回転を越える高速回転領域では、主軸に
組み込まれる他の部品のアンバランスによって主軸の振
動が大きくなる。特に、直径に比べ長さの長い主軸にお
いては、主軸中央部のアンバランスによる振動がその両
端に現われるため、主軸単体でバランス調整しても、高
速回転時に主軸の両端部に大きな振動が現われるという
現象があった。本発明の目的は、上記の事情に鑑み、高
速回転を可能にする工作機械の主軸の回転バランス調整
方法を提供することにある。
は、主軸単体での回転バランスの調整では、主軸単体の
回転バランスを高精度に調整できるが、主軸に組み込ま
れる他の部品のアンバランスを調整することができない
ため、毎分一万回転を越える高速回転領域では、主軸に
組み込まれる他の部品のアンバランスによって主軸の振
動が大きくなる。特に、直径に比べ長さの長い主軸にお
いては、主軸中央部のアンバランスによる振動がその両
端に現われるため、主軸単体でバランス調整しても、高
速回転時に主軸の両端部に大きな振動が現われるという
現象があった。本発明の目的は、上記の事情に鑑み、高
速回転を可能にする工作機械の主軸の回転バランス調整
方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明においては、工作機械の主軸の軸心部にバラ
ンス調整用部材を挿入した。また、主軸の両端部にそれ
ぞれ複数個のねじ穴を形成し、ドローバー、皿ばね、モ
ータロータを組み込んだ後、主軸に試し錘をつけて回転
させ、主軸の回転角と振動振幅を測定し、この測定結果
に基づいて、主軸の軸方向中央部のバランスを調整した
後、再び主軸を回転させ、主軸の回転角と振動振幅を測
定し、この測定結果に基づいて、前記ねじ穴に重さが調
整されたねじを挿入する。
め、本発明においては、工作機械の主軸の軸心部にバラ
ンス調整用部材を挿入した。また、主軸の両端部にそれ
ぞれ複数個のねじ穴を形成し、ドローバー、皿ばね、モ
ータロータを組み込んだ後、主軸に試し錘をつけて回転
させ、主軸の回転角と振動振幅を測定し、この測定結果
に基づいて、主軸の軸方向中央部のバランスを調整した
後、再び主軸を回転させ、主軸の回転角と振動振幅を測
定し、この測定結果に基づいて、前記ねじ穴に重さが調
整されたねじを挿入する。
【作用】バランス調整部材で、主軸中央部の回転バラン
スを調整し、主軸全体の回転バランスの調整を容易にす
る。また、主軸の両端にねじ穴を形成し、このねじ穴に
重さが調整された錘を挿入するようにしておき、主軸に
他の部品を組つけた状態で、予めその中央部の回転バラ
ンスを調整した後、主軸全体の回転バランスを調整する
ことにより、高精度なバランス調整を可能とし、高速回
転が可能な主軸を提供することができる。
スを調整し、主軸全体の回転バランスの調整を容易にす
る。また、主軸の両端にねじ穴を形成し、このねじ穴に
重さが調整された錘を挿入するようにしておき、主軸に
他の部品を組つけた状態で、予めその中央部の回転バラ
ンスを調整した後、主軸全体の回転バランスを調整する
ことにより、高精度なバランス調整を可能とし、高速回
転が可能な主軸を提供することができる。
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図４に
従って説明する。◆図１および図２において、図４と同
じものは、同じ符号をつけて示してある。主軸１の先端
には、バランス調整用の複数のねじ穴１ａが所定の間隔
で形成されている。ナット９の端面にも、バランス調整
用の複数のねじ穴９ａが所定の間隔で形成されている。
ドローバー７には、その後端から中央部まで一対の溝７
ａが形成されている。１０はバランス調整用のリング
で、ねじ穴１０ａが形成され、皿ばね６の間に位置する
ようにドローバー７に装着されている。１１はねじで、
リング１０に形成されたねじ穴１０ａに螺合し、その一
端が前記溝７ａに移動可能に挿入されている。１２は振
動ピックアップで、主軸頭３の両端に取付けられてい
る。１３は投光素子と受光素子を備えた回転検出器で、
主軸１の一端部と対向するように主軸頭３に取付けられ
ている。このような構成で、図示のように主軸頭３に主
軸１を組み込んだ後、主軸１とドローバー７に速乾性イ
ンクなどで合いマークを付ける。この状態で主軸１を回
転させる。すると、振動ピックアップ１２からは、回転
による主軸１の振動が出力される。一方、回転検出器１
３からは、主軸１の一回転ごとにパルス信号が出力され
る。したがって、回転検出器１３の出力と振動ピックア
ップ１２の出力を重ねることにより、主軸１の不釣合の
位相と振動量を測定することができる。◆つぎに、バラ
ンス調整用のねじ穴１ａの任意の位置に、重さが分かっ
ている試し錘をつけて主軸１を回転させ、前記と同様に
主軸１の振動を測定する。◆バランス調整用のねじ穴１
ａの試し錘を外してねじ穴９ａに試し錘をつけて主軸１
を回転させ、前記と同様に主軸１の振動を測定する。前
記３回の測定に基づいて、主軸１の中央部のアンバラン
ス量を推定する。◆そして、主軸１からドローバー７を
取り出し、リング１０の一部１０ｂを削り組立て後の主
軸１の中央部のバランスを調整する。再び、前記合いマ
ークを合わせて主軸１を組立た後、主軸１を回転させ、
振動を測定する。◆つぎに、バランス調整用のねじ穴１
ａの任意の位置に、重さが分かっている試し錘をつけて
主軸１を回転させ、前記と同様に主軸１の振動を測定す
る。◆バランス調整用のねじ穴１ａの試し錘を外してね
じ穴９ａに試し錘をつけて主軸１を回転させ、前記と同
様に主軸１の振動を測定する。◆そして、これらの測定
結果の基づいて、主軸１のアンバランス量と位相を求
め、ねじ穴１ａ、９ａに、予め重さが調整された錘を入
れる。主軸１の回転速度を低速回転から高速回転まで何
段階かに分けて、前記の調整作業を繰り返すことによ
り、図３に示すように、主軸１の回転バランスを高精度
に調整することができ、高速回転可能な主軸１を提供す
ることができる。なお、主軸１の中央部のバランス調整
は、１回だけであっても良い。
従って説明する。◆図１および図２において、図４と同
じものは、同じ符号をつけて示してある。主軸１の先端
には、バランス調整用の複数のねじ穴１ａが所定の間隔
で形成されている。ナット９の端面にも、バランス調整
用の複数のねじ穴９ａが所定の間隔で形成されている。
ドローバー７には、その後端から中央部まで一対の溝７
ａが形成されている。１０はバランス調整用のリング
で、ねじ穴１０ａが形成され、皿ばね６の間に位置する
ようにドローバー７に装着されている。１１はねじで、
リング１０に形成されたねじ穴１０ａに螺合し、その一
端が前記溝７ａに移動可能に挿入されている。１２は振
動ピックアップで、主軸頭３の両端に取付けられてい
る。１３は投光素子と受光素子を備えた回転検出器で、
主軸１の一端部と対向するように主軸頭３に取付けられ
ている。このような構成で、図示のように主軸頭３に主
軸１を組み込んだ後、主軸１とドローバー７に速乾性イ
ンクなどで合いマークを付ける。この状態で主軸１を回
転させる。すると、振動ピックアップ１２からは、回転
による主軸１の振動が出力される。一方、回転検出器１
３からは、主軸１の一回転ごとにパルス信号が出力され
る。したがって、回転検出器１３の出力と振動ピックア
ップ１２の出力を重ねることにより、主軸１の不釣合の
位相と振動量を測定することができる。◆つぎに、バラ
ンス調整用のねじ穴１ａの任意の位置に、重さが分かっ
ている試し錘をつけて主軸１を回転させ、前記と同様に
主軸１の振動を測定する。◆バランス調整用のねじ穴１
ａの試し錘を外してねじ穴９ａに試し錘をつけて主軸１
を回転させ、前記と同様に主軸１の振動を測定する。前
記３回の測定に基づいて、主軸１の中央部のアンバラン
ス量を推定する。◆そして、主軸１からドローバー７を
取り出し、リング１０の一部１０ｂを削り組立て後の主
軸１の中央部のバランスを調整する。再び、前記合いマ
ークを合わせて主軸１を組立た後、主軸１を回転させ、
振動を測定する。◆つぎに、バランス調整用のねじ穴１
ａの任意の位置に、重さが分かっている試し錘をつけて
主軸１を回転させ、前記と同様に主軸１の振動を測定す
る。◆バランス調整用のねじ穴１ａの試し錘を外してね
じ穴９ａに試し錘をつけて主軸１を回転させ、前記と同
様に主軸１の振動を測定する。◆そして、これらの測定
結果の基づいて、主軸１のアンバランス量と位相を求
め、ねじ穴１ａ、９ａに、予め重さが調整された錘を入
れる。主軸１の回転速度を低速回転から高速回転まで何
段階かに分けて、前記の調整作業を繰り返すことによ
り、図３に示すように、主軸１の回転バランスを高精度
に調整することができ、高速回転可能な主軸１を提供す
ることができる。なお、主軸１の中央部のバランス調整
は、１回だけであっても良い。
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、工作
機械の主軸の軸心部にバランス調整用部材を挿入したの
で、主軸中央部のバランス調整ができ、高速回転時に発
生する主軸中央部のアンバランスを調整することができ
る。また、主軸の両端部にそれぞれ複数個のねじ穴を形
成し、ドローバー、皿ばね、モータロータを組み込んだ
後、主軸に試し錘をつけて回転させ、主軸の回転角と振
動振幅を測定し、この測定結果に基づいて、主軸の軸方
向中央部のバランスを調整した後、再び主軸を回転さ
せ、主軸の回転角と振動振幅を測定し、その結果に基づ
いて、前記ねじ穴に重さが調整された錘を挿入するよう
にしたので、高速回転時の主軸の振動を小さくすること
ができ、高速回転を可能にした主軸を提供することがで
きる。
機械の主軸の軸心部にバランス調整用部材を挿入したの
で、主軸中央部のバランス調整ができ、高速回転時に発
生する主軸中央部のアンバランスを調整することができ
る。また、主軸の両端部にそれぞれ複数個のねじ穴を形
成し、ドローバー、皿ばね、モータロータを組み込んだ
後、主軸に試し錘をつけて回転させ、主軸の回転角と振
動振幅を測定し、この測定結果に基づいて、主軸の軸方
向中央部のバランスを調整した後、再び主軸を回転さ
せ、主軸の回転角と振動振幅を測定し、その結果に基づ
いて、前記ねじ穴に重さが調整された錘を挿入するよう
にしたので、高速回転時の主軸の振動を小さくすること
ができ、高速回転を可能にした主軸を提供することがで
きる。
【図１】本発明による工作機械の主軸の組立状態を示す
側面断面図。
側面断面図。
【図２】図１におけるドローバーと皿ばねおよびリング
の組立状態を示す斜視図。
の組立状態を示す斜視図。
【図３】本発明によるバランスの調整結果を示す特性
図。
図。
【図４】従来の工作機械の主軸の組立状態を示す側面断
面図。
面図。
【図５】主軸単体のバランス調整法を示す斜視図。
１ 主軸 １ａ、９ａ ねじ穴 ５ モータロータ ６ 皿ばね ７ ドローバー １０ リング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 慎治 神奈川県海老名市上今泉2100番地 日立精 工株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】工作機械の主軸の軸心部に間にバランス調
整用部材を挿入したことを特徴とする工作機械の主軸。 - 【請求項２】主軸の両端部にそれぞれ複数個のねじ穴を
形成し、ドローバー、皿ばね、モータロータを組み込ん
だ後、主軸に試し錘をつけて回転させ、主軸の回転角と
振動振幅を測定し、この測定結果に基づいて、主軸の軸
方向中央部のバランスを調整した後、再び主軸を回転さ
せ、主軸の回転角と振動振幅を測定し、その結果に基づ
いて、前記ねじ穴に重さが調整された錘を挿入すること
を特徴とする工作機械の主軸の回転バランス調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285092A JPH06126589A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 工作機械の主軸とその回転バランス調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28285092A JPH06126589A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 工作機械の主軸とその回転バランス調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06126589A true JPH06126589A (ja) | 1994-05-10 |
Family
ID=17657884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28285092A Pending JPH06126589A (ja) | 1992-10-21 | 1992-10-21 | 工作機械の主軸とその回転バランス調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06126589A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1407846A1 (de) * | 2002-10-12 | 2004-04-14 | OTT-JAKOB GmbH & Co. Spanntechnik KG | Werkzeugspanner |
| CN103056675A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-24 | 青岛欧普特精工机床有限公司 | 数控龙门铣床铣削动力头 |
| JP2014182128A (ja) * | 2013-03-20 | 2014-09-29 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | 動釣り合い検知装置 |
| DE102016006092A1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Klingelnberg Ag | WERKZEUGSPlNDEL MlT WUCHTSYSTEM, GESAMTSYSTEM, DAS ElNE WERKZEUGSPlNDEL MlT WUCHTSYSTEM UMFASST UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER WERKZEUGSPINDEL MIT WUCHTSYSTEM |
| CN111307374A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-19 | 南通国盛智能科技集团股份有限公司 | 一种机床主传动机构动平衡调整方法 |
-
1992
- 1992-10-21 JP JP28285092A patent/JPH06126589A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1407846A1 (de) * | 2002-10-12 | 2004-04-14 | OTT-JAKOB GmbH & Co. Spanntechnik KG | Werkzeugspanner |
| CN103056675A (zh) * | 2013-01-21 | 2013-04-24 | 青岛欧普特精工机床有限公司 | 数控龙门铣床铣削动力头 |
| JP2014182128A (ja) * | 2013-03-20 | 2014-09-29 | Kofukin Seimitsu Kogyo (Shenzhen) Yugenkoshi | 動釣り合い検知装置 |
| DE102016006092A1 (de) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Klingelnberg Ag | WERKZEUGSPlNDEL MlT WUCHTSYSTEM, GESAMTSYSTEM, DAS ElNE WERKZEUGSPlNDEL MlT WUCHTSYSTEM UMFASST UND VERFAHREN ZUM BETREIBEN EINER WERKZEUGSPINDEL MIT WUCHTSYSTEM |
| CN111307374A (zh) * | 2020-03-02 | 2020-06-19 | 南通国盛智能科技集团股份有限公司 | 一种机床主传动机构动平衡调整方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20020709 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040426 |