JPS6119502A - スピンドル装置 - Google Patents

スピンドル装置

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Publication number
JPS6119502A
JPS6119502A JP60133264A JP13326485A JPS6119502A JP S6119502 A JPS6119502 A JP S6119502A JP 60133264 A JP60133264 A JP 60133264A JP 13326485 A JP13326485 A JP 13326485A JP S6119502 A JPS6119502 A JP S6119502A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spindle
pulley
housing
bearing
bracket
Prior art date
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Pending
Application number
JP60133264A
Other languages
English (en)
Inventor
Mamoru Inoue
守 井上
Shoji Hara
原 昭治
Morimichi Hasegawa
長谷川 守道
Kiyokazu Imanishi
清和 今西
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP60133264A priority Critical patent/JPS6119502A/ja
Publication of JPS6119502A publication Critical patent/JPS6119502A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/70Stationary or movable members for carrying working-spindles for attachment of tools or work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/26Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members
    • B23Q1/38Movable or adjustable work or tool supports characterised by constructional features relating to the co-operation of relatively movable members; Means for preventing relative movement of such members using fluid bearings or fluid cushion supports

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Turning (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明はアルミニウムや黄銅などの軟質材を精度よく切
削加工する旋盤等に使用されるスピンドル装置に関する
ものである。
従来の技術 近年、精密加工部品の需要が増加し、これに対応するた
め種々のスピンドル装置を使用した旋盤が実用化されて
いる。これら従来のスピンドル装置を使用した旋盤につ
いて第5図、第6図を参照にして説明する。
第6図は一般の旋盤であり、第6図は従来のスピンドル
装置である。第6図において、1は旋盤のフレームであ
る。2はスピンドル装置、3は刃物台でそれぞれフレー
ム1に取付けられている。
4はスピンドル装置2を駆動するモータでブラケット5
を介してフレーム1に取付けられている。
モータ4の駆動力は、モータ4の軸に取付けられたプー
リ6とスピンドル装置2のプーリ7とを連結するベルト
8によりスピンドル装置2に伝えられる。9は被剛材で
チャック1oによりスピンドル装置2に取付けられてい
て、スピンドル装置2のスピンドル11が回転すると、
この被削材9も共に回転する。12はバイトで刃物台3
に固定され、刃物台3の動きにより被削材9を切削する
ものである。
第6図は従来のスピンドル装置2の正面断面図である。
スピンドル11はコロガリベアリング13.14を介し
てハウジング15に回転可能に支持されている。スピン
ドル11の一端にはチャック10を介して被削材9が取
付けられる。スピンドル11のもう一方の端部において
は、ノ・ウジング15にブラケット16が固定され、こ
のブラケット16にコロガリベアリング17を介してプ
ーリ7が回転可能に支持されている。プーリ7と主軸1
1はコネクタ18、キー19、コネクタ20、キー21
により回転方向に連結されている。
ここでモータ4が回転するとプーリ6、ベルト8、プー
リ7、コネクタ18、キー19、コネクタ20.キー2
1を介してスピンドル11が回転する。
発明が解決しようとする問題点 一般的にはスピンドルに直接プーリを取付け、これをベ
ルトで駆動するスピンドル装置もあるが、ベルトの張力
をスピンドルで受けるため、このスピンドルに曲りが生
じて軸振れの原因になる。上記従来例はベルトの張力に
よるスピンドルの曲9を防いだスピンドル装置であるが
、次のような問題点がある。
ベルト8により伝えられる駆動力には種々の周波数の振
動が含まれている。この振動のうち高い周波数成分はコ
ロガリベアリング13,14,17で吸収されないため
スピンドル11に伝わる。
また、このスピンドル装置2を使用した旋盤で被削材9
を旋削すると切削抵抗のバラツキによっても高い周波数
の振動が発生し、スピンドル11が振動する。
これらの高い周波数の振動がスピンドル11にあると、
切削加工された被削材9の円筒面は真円度が悪くなシ、
端面においてはうねりが生じる。
また円筒面、端面ともに表面あらさもあらくなる。
本発明は上記点に鑑みて成されたもので、軸振れが少な
く、回転するスピンドルに駆動系の振動が伝わるのを防
ぎ、高精度の回転が得られるスピンドル装置を提供する
ものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のスピンドル装置は
、スピンドルを静圧流体軸受によりハウジングで支持し
、さらにこのハウジングに固定されたブラケットにベア
2リングを介して回転可能に、かつ前記スピンドルと同
軸にプーリを設け、このプーリとスピンドルをキーで連
結したものである。
作  用 本発明は上記の構成によって、駆動力を伝えるプーリの
ラジアル方向の荷重をハウジングに設けたブラケットで
支持することによりスピンドルの曲りを防ぎ、駆動力の
高周波振動成分及び、切削抵抗のバラツキにより発生す
る振動はスピンドルを支える静圧流体軸受で吸収する。
このため本発明のスピンドル装置は回転精度がよく、特
にアルミニウムや黄銅などの旋削に適用すると、加工精
度、表面アラサのよい加工面を得ることができる。
実施例 以下本発明の一実施例のスピンドル装置について図面を
参照しながら説明する。
第1図は本発明の提供するスピンドル装置22の正面断
面図であシ、第2図は第1図におけるB73/断面図、
第3図は第1図におけるH−H/断面図である。
第1図及び第2図において、スピンドル23を回転可能
に支持したハウジング24に圧入されたラジアルスラス
トブツシュ25とラジアルブツシュ26にスピンドル2
3が10μm程度の間隙を持って嵌合している。スピン
ドル23にはスラy。
ト荷重を受けるための7ランジ27がカラー28を介し
てナツト29でスピンドル23に固定されている。ラジ
アルスラストブツシュ25にはスペーサ30を介して7
ランジ27を挾む位置にスラストブツシュ31が取付け
られている。このとき7ランジ27とスラストブツシュ
31及びラジアルスラストブツシュ25との間隙は10
μm程度とする。
ラジアルスラストブツシュ25のスピンドル23゜と嵌
合する面にはポケット32が円周方向に4カ所、ラジア
ルブツシュ26のスピンドル23と嵌合する面にもポケ
ット33a 、33b 、33c 。
3sdが円周方向に4カ所設けられている。ポケッ)3
2.33a〜33d゛には外部の油圧ユニット34(第
4図)からマニホルド35を介して第1油道36.37
を通シ、更に絞り38,39a。
39b 、39c 、39dを経て油圧が供給される。
またラジアルスラストブツシュ26及びスラストブツシ
ュ31のフランジ27と対向する面にはポケ゛ツ)40
.41が設けられていて、ポケット32と同様に第1油
道36から絞り42を経て油圧が供給される。
ポケット32.33a 〜33d 、40.41からス
ピンドル23とラジアルブツシュ26及びラジアルスラ
ストブツシュ25との間隙、またはフランジ27とラジ
アルスラストブツシュ25及びスラストブツシュ31と
の間隙を通って流出した作動油は第2油道43を通って
油圧ユニット34に回収される。第1図において第2油
道43の一部は省略されている。第1図において第2油
道43から更に外側に流出した作動油はドレン用の第3
油道4′4を通り油圧ユニット34に回収される。
、以上のようにスピンドル23はラジアルスラストブツ
シュ25、ラジアルブツシュ26及びスラストブツシュ
31により静圧流体軸受構造で支承される。なお、45
はスピンドル23に取付けられたチャック、46は被剛
材である。
ラジアルブツシュ26にはブラケット47が固定されて
おり、マたブラケット47にはベアリング48がカラー
49とナツト60とにより取付けられている。プーリ5
1はカラー52と押えプレート63によりベアリング4
8を介してブラケット47に回転可能に取付けである0
″!、た押えグレート53とスピンドル23の間には伝
達リング54がちり、この押えプレート53と伝達リン
グ64   −は第3図に示すように弾性体のキー55
 a 、5esbで連結されている。更に櫟達リング5
4とスピンドル23はキー56a 、ssbで連結さ、
れている。
以上の構成により第1図の平ベルト67でプーリ51に
回転力が伝わると、キー55a、55b。
伝達リング54及びキー6ea 、sebにより回転力
はスピンドル23に伝えられる。このときスピンドル2
3は静圧流体軸受構造で支承され、更にキー5sa 、
ssbに弾性体を使用しているので軸芯の振れが少なく
回転する。
またキー55a 、ssb 、 5ea 、esebの
すべてに弾性体を用いてもよいが、回転半径の小さい位
置にあり剪断力が大きく作用するキー56a。
tsebには鋼製のように剛体に近いものを用い、回転
半径の大きい位置にあシ剪断力が比較的小さく作用する
キー6sa、ssbにはウレタンゴムなどの弾性体を用
いると、軸振れも小さく、またキーの寿命も長くできる
なお、キー55a 、5csb 、56a 、tseb
は互いにスピンドル23の軸に対称形に配置するとスピ
ンドル23にラジアル荷重が発生せず更に効果がある。
特にキー5esa、ssbとキー82a。
82bとを直角方向に配置すると効果が大きい。
次に第4図によりスピンドル装置22の静圧流体軸受部
に作動油を供給する油圧ユニット34の油圧回路を説明
する。
モータ58により駆動されるポンプ69によりタンク6
0から吸上げられた作動油はフィルタ61を通りポンプ
59で加圧される。レリーフ弁62は圧力を一定に保つ
ためのものであシ、圧力はメータ63により表示される
。ポンプ59から出た油圧は切換弁64を通シスピンド
ル装置22に供給される。
切換弁64から出た油圧は第1図に示す絞り38.39
.42を通シ、ポケット32,33a〜33d 、40
.41に供給される。スピンド′ル23及び7ランジ2
7とラジアルスラストブツシュ25、ラジアルブツシュ
26Aびスラストブツシュ31との間隙を通ってポケッ
)32.33a〜asd 、40.41から流出した作
動油は第2油道43を通ってタンク60に回収される。
第2油道430更に外側に流出した作動油は第3油道4
4を通ってタンク6oに回収される。このとき第3油道
44にはモータ65で駆動されるポンプ66が連結され
ていて、このポンプ66により第3油道44の作動油は
強制的に吸引されタンクωに回収される。
発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明の構成により下記の
効果が得られる。
(1)スピンドルは静圧流体軸受で支持されておシ、一
方ベルトで伝えられる回転力は一旦プーリで受けられる
。従ってベルトの張力によりプーリに加わるラジアル荷
重はベアリングを介してブラケットにより支承される。
プーリに伝えられた回転力は弾性体のキーと伝達リング
及びキーによりスピンドルに伝えられる。このためベル
トの張力によるラジアル荷重はスピンドルに加わらず、
スピンドルは静圧流体軸受構造の特性を十分発揮し、精
度よく、軸振れが少なく回転する。
このスピンドル装置を旋盤に適用すると、ベルトの張力
による振動及び切削抵抗のバラツキにより発生するスピ
ンドルの振動は静圧流体軸受部で吸収されるため、精度
のよい加工が行えると共に、表面アラサの良好な加工面
が得られる。
(2)  プーリをハウジングに支承するベアリングを
コロガリ軸受にすることにより、大きなベルト張力を受
けることができるため駆動モータから大きなトルクを伝
えることができると共に、装置の取扱いが簡便になる。
(3)  このような構造でキーが剛体に近い材質であ
ると、プーリ、伝達リング及びスピンドルに設けたキー
溝の割出し誤差によりスピンドルにラジアル荷重が発生
しやすく、軸振れの原因となりやすい−。しかし本発明
のスピンドル装置ではキーに弾性体を用いることにより
キー溝の割出し誤差を補っているのでスピンドルは精度
よく回転する。このため、このスピンドルを適用した旋
盤では精度の高い切削加工が行え、特にアルミニウム、
黄銅など軟質材の切削加工には効果が大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるスピンドル装置の正
面断面図、第2図は第1図のB−B/断面図、第3図は
第1図のH−H/断面図、第4図は同実施例の油圧回路
図、第5図は一般の旋盤の正面部分断面図、第6図は従
来例の正面断面図である。 23・・・・・スピンドル、24・・・・・ハウシング
、47・・・・・ブラケット、48・・・・・コロガリ
ベアリ/グ、51・・・・・・プーリ、57・・・・・
ベル)、55,56・・・・・・キー。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第2
図 第3図 r−−−−−−−コ 第5図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)スピンドルと、このスピンドルを回転可能に静圧
    流体軸受によって支持したハウジングと、このハウジン
    グに固定されたブラケットと、このブラケットの外周に
    ベアリングを介して回転可能に支持され、かつ前記スピ
    ンドルと同軸に設けられたプーリとを有し、前記プーリ
    とスピンドルとを回転方向のみ連結させる構成とし、駆
    動源により力を伝達する動力伝達手段を介して前記プー
    リに回転力を伝えると共に同時に発生する半径方向の曲
    げ力を前記ブラケットにより支持したスピンドル装置。
  2. (2)プーリとブラケットとの間に介在するベアリング
    をコロガリ軸受とした特許請求の範囲第1項に記載のス
    ピンドル装置。
  3. (3)スピンドルとプーリとの連結を弾性体のキーによ
    り構成した特許請求の範囲第1項に記載のスピンドル装
    置。
JP60133264A 1985-06-19 1985-06-19 スピンドル装置 Pending JPS6119502A (ja)

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