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JP2018108609A - Machine Tools - Google Patents

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JP2018108609A
JP2018108609A JP2016256121A JP2016256121A JP2018108609A JP 2018108609 A JP2018108609 A JP 2018108609A JP 2016256121 A JP2016256121 A JP 2016256121A JP 2016256121 A JP2016256121 A JP 2016256121A JP 2018108609 A JP2018108609 A JP 2018108609A
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JP
Japan
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main shaft
disk
machine tool
shaft
viscous fluid
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016256121A
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Japanese (ja)
Inventor
信一 吉永
Shinichi Yoshinaga
信一 吉永
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】主軸の振動を抑制し、ワークの加工精度の低下を防止する工作機械を提供する。
【解決手段】工具を装着する主軸と、該主軸を駆動するモータと、該モータの回転軸及び主軸を連結するカップリングとを備える工作機械において、前記カップリングは、前記回転軸に連結する弾性部と、該弾性部及び主軸を連結する連結部と、前記弾性部及び連結部を収容する収容箱とを備え、前記収容箱内に粘性流体を注入してあることを特徴とする工作機械。
【選択図】図3
A machine tool that suppresses vibrations of a spindle and prevents a decrease in machining accuracy of a workpiece is provided.
In a machine tool comprising a main shaft for mounting a tool, a motor for driving the main shaft, and a coupling for connecting the rotation shaft of the motor and the main shaft, the coupling is an elastic member for coupling to the rotation shaft. A machine tool comprising: a connecting portion that connects the elastic portion and the main shaft; and a storage box that stores the elastic portion and the connecting portion, and a viscous fluid is injected into the storage box.
[Selection] Figure 3

Description

本発明は、主軸に装着した工具でワークを加工する工作機械に関する。   The present invention relates to a machine tool that processes a workpiece with a tool mounted on a spindle.

工作機械は、工具を装着する主軸及び該主軸を駆動するモータを備える。モータの回転軸と主軸はカップリングを介して接続してある。カップリングは板ばねを有するので、主軸とモータの回転軸の間に偏心が生じても、連結を維持できる(例えば特許文献1参照)。   The machine tool includes a main shaft on which a tool is mounted and a motor that drives the main shaft. The rotating shaft of the motor and the main shaft are connected via a coupling. Since the coupling includes a leaf spring, the connection can be maintained even if eccentricity occurs between the main shaft and the rotation shaft of the motor (see, for example, Patent Document 1).

特許第4582001号公報Japanese Patent No. 4582001

工具でワークを加工した場合、工具の振動が主軸を介してカップリングに伝達する。カップリングの板ばねは弾性変形し、主軸はカップリング付近で大きく振動する。主軸の振動によってワークの加工精度が低下する。   When a workpiece is machined with a tool, the vibration of the tool is transmitted to the coupling via the main shaft. The leaf spring of the coupling is elastically deformed, and the main shaft vibrates greatly in the vicinity of the coupling. The machining accuracy of the workpiece is reduced by the vibration of the spindle.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主軸の振動を抑制し、ワークの加工精度の低下を防止する工作機械を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a machine tool that suppresses vibration of a main shaft and prevents a reduction in machining accuracy of a workpiece.

本発明に係る工作機械は、工具を装着する主軸と、該主軸を駆動するモータと、該モータの回転軸及び主軸を連結するカップリングとを備える工作機械において、前記カップリングは、前記回転軸に連結する弾性部と、該弾性部及び主軸を連結する連結部と、前記弾性部及び連結部を収容する収容箱とを備え、前記収容箱内に粘性流体を注入してあることを特徴とする。   A machine tool according to the present invention is a machine tool including a main shaft on which a tool is mounted, a motor that drives the main shaft, and a rotation shaft of the motor and a coupling that connects the main shaft, and the coupling includes the rotation shaft. An elastic portion connected to the elastic portion, a connecting portion connecting the elastic portion and the main shaft, and a storage box for storing the elastic portion and the connection portion, and a viscous fluid is injected into the storage box. To do.

本発明においては、収容箱に粘性流体を注入しているので、粘性流体は主軸の振動を妨げ、主軸の振動は減衰する。   In the present invention, since the viscous fluid is injected into the storage box, the viscous fluid prevents the vibration of the main shaft, and the vibration of the main shaft is attenuated.

本発明に係る工作機械は、前記連結部に粘性流体に対する抵抗部を設けてあることを特徴とする。   The machine tool according to the present invention is characterized in that a resistance portion against a viscous fluid is provided in the connecting portion.

本発明においては、抵抗部は粘性流体に接触し、粘性流体に対する接触面積が大きくなるので、主軸の粘性流体に対する抵抗がより大きくなる。   In the present invention, the resistance portion comes into contact with the viscous fluid and the contact area with the viscous fluid is increased, so that the resistance of the main shaft to the viscous fluid is further increased.

本発明に係る工作機械は、前記抵抗部は前記主軸に直角な板状をなし、前記抵抗部の一面に突起が設けてあることを特徴とする。   The machine tool according to the present invention is characterized in that the resistance portion has a plate shape perpendicular to the main axis, and a protrusion is provided on one surface of the resistance portion.

本発明においては、突起を設けることによって、粘性流体に対する接触面積が大きくなるので、主軸の粘性流体に対する抵抗がより一層大きくなる。   In the present invention, the provision of the protrusions increases the contact area with the viscous fluid, so that the resistance of the main shaft to the viscous fluid is further increased.

本発明に係る工作機械は、前記抵抗部を複数備え、複数の前記抵抗部を前記主軸の軸方向に並設してあり、前記収容箱の内面から前記主軸の径方向に突出しており、前記抵抗部の間に配置した突出板を備えることを特徴とする。   The machine tool according to the present invention includes a plurality of the resistance portions, the plurality of resistance portions are arranged in parallel in the axial direction of the main shaft, and protrudes in the radial direction of the main shaft from the inner surface of the housing box, A protruding plate disposed between the resistance portions is provided.

本発明においては、複数の抵抗部の間に突出板を設けることによって、主軸の振動時に抵抗部が振動し、抵抗部及び突出板の間の粘性流体の圧力が高くなる。即ち、主軸の振動エネルギーを流体内部の摩擦により粘性流体の熱エネルギーに変換し、主軸の振動を減衰する。   In the present invention, by providing the protruding plate between the plurality of resistance portions, the resistance portion vibrates when the main shaft vibrates, and the pressure of the viscous fluid between the resistance portion and the protruding plate increases. That is, the vibration energy of the main shaft is converted into thermal energy of a viscous fluid by friction inside the fluid, and the vibration of the main shaft is attenuated.

本発明に係る工作機械は、前記収容箱の外面に放熱部を設けてあることを特徴とする。   The machine tool according to the present invention is characterized in that a heat radiating portion is provided on the outer surface of the housing box.

本発明においては、主軸が振動した場合、主軸の振動エネルギーを吸収した粘性流体の温度は上昇する。放熱部は粘性流体の熱を外部に放出し、主軸及びカップリングの過熱を防止する。   In the present invention, when the main shaft vibrates, the temperature of the viscous fluid that has absorbed the vibration energy of the main shaft rises. The heat radiating part releases the heat of the viscous fluid to the outside and prevents the spindle and the coupling from being overheated.

本発明に係る工作機械にあっては、収容箱に粘性流体を注入しているので、粘性流体は主軸の振動を妨げ、主軸の振動が減衰する。その結果、ワークの加工精度の低下を防止できる。   In the machine tool according to the present invention, since the viscous fluid is injected into the storage box, the viscous fluid prevents the vibration of the main shaft, and the vibration of the main shaft is attenuated. As a result, it is possible to prevent a decrease in workpiece machining accuracy.

工作機械を略示する斜視図である。1 is a perspective view schematically showing a machine tool. 主軸及び主軸モータを略示する縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows a spindle and a spindle motor schematically. カップリング近傍の拡大縦断面図である。It is an enlarged vertical sectional view of the vicinity of the coupling. 収容箱を略示する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which briefly shows a storage box. 弾性部及び連結部を略示する分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which briefly shows an elastic part and a connection part. 連結部付近の構成を略示する部分拡大縦断面図である。It is a partial expansion longitudinal cross-sectional view which shows the structure of a connection part vicinity schematically.

以下本発明を実施の形態に係る工作機械を示す図面に基づいて説明する。以下の説明では図において矢印で示す上下、左右及び前後を使用する。図1は工作機械を略示する斜視図である。   Hereinafter, the present invention will be described based on the drawings showing a machine tool according to an embodiment. In the following description, up and down, left and right, and front and rear indicated by arrows in the figure are used. FIG. 1 is a perspective view schematically showing a machine tool.

工作機械は前後に延びた矩形の基台1を備える。基台1上部の前側にワークを保持するワーク保持部3が設けてある。ワーク保持部3は左右方向を軸方向としたA軸及び上下方向を軸方向としたC軸回りに回転可能である。   The machine tool includes a rectangular base 1 extending forward and backward. A work holding unit 3 that holds a work is provided on the front side of the upper portion of the base 1. The work holding unit 3 can rotate around the A axis with the left-right direction as the axial direction and the C axis with the up-down direction as the axial direction.

基台1上部の後側に後述するコラム4を支持する為の支持台2が設けてある。支持台2上部に、前後方向に移動するY軸方向移動機構10が設けてある。Y軸方向移動機構10は、前後に延びた二つのレール11と、Y軸螺子軸12と、Y軸モータ13と、ベアリング14とを備える。   A support base 2 for supporting a column 4 described later is provided on the rear side of the upper part of the base 1. A Y-axis direction moving mechanism 10 that moves in the front-rear direction is provided on the upper portion of the support base 2. The Y-axis direction moving mechanism 10 includes two rails 11 extending in the front-rear direction, a Y-axis screw shaft 12, a Y-axis motor 13, and a bearing 14.

レール11は支持台2上部の左右夫々に設けてある。Y軸螺子軸12は前後に延び、二つのレール11の間に設けてある。Y軸螺子軸12の前端部及び中途部(図示略)夫々にベアリング14が設けてある。Y軸モータ13はY軸螺子軸12の後端部に連結している。   The rails 11 are provided on the left and right of the upper part of the support base 2, respectively. The Y-axis screw shaft 12 extends in the front-rear direction and is provided between the two rails 11. A bearing 14 is provided at each of the front end portion and the middle portion (not shown) of the Y-axis screw shaft 12. The Y-axis motor 13 is connected to the rear end portion of the Y-axis screw shaft 12.

Y軸螺子軸12には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。転動体は例えばボールである。各レール11に複数の摺動子15が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子15の上部に移動板16が連結している。移動板16は水平方向に延びる。Y軸モータ13の回転によってY軸螺子軸12は回転し、ナットは前後方向に移動し、移動板16は前後方向に移動する。   A nut (not shown) is screwed onto the Y-axis screw shaft 12 via a rolling element (not shown). The rolling element is, for example, a ball. A plurality of sliders 15 are slidably provided on each rail 11. A moving plate 16 is connected to the upper part of the nut and the slider 15. The moving plate 16 extends in the horizontal direction. As the Y-axis motor 13 rotates, the Y-axis screw shaft 12 rotates, the nut moves in the front-rear direction, and the moving plate 16 moves in the front-rear direction.

移動板16上面に左右方向に移動するX軸方向移動機構20が設けてある。X軸方向移動機構20は、左右に延びた二つのレール21と、X軸螺子軸22と、X軸モータ(図示略)と、ベアリング24とを備える。   An X-axis direction moving mechanism 20 that moves in the left-right direction is provided on the upper surface of the moving plate 16. The X-axis direction moving mechanism 20 includes two rails 21 extending left and right, an X-axis screw shaft 22, an X-axis motor (not shown), and a bearing 24.

レール21は移動板16上面の前後夫々に設けてある。X軸螺子軸22は左右に延び、二つのレール21の間に設けてある。X軸螺子軸22の左端部及び中途部(図示略)夫々にベアリング24が設けてある。X軸モータはX軸螺子軸22の右端部に連結している。   The rails 21 are provided at the front and rear sides of the upper surface of the movable plate 16. The X-axis screw shaft 22 extends left and right and is provided between the two rails 21. A bearing 24 is provided at each of the left end portion and midway portion (not shown) of the X-axis screw shaft 22. The X-axis motor is connected to the right end portion of the X-axis screw shaft 22.

X軸螺子軸22には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。各レール21に複数の摺動子26が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子26の上部にコラム4が連結している。コラム4は柱状をなす。X軸モータの回転によってX軸螺子軸22は回転し、ナットは左右方向に移動し、コラム4は左右方向に移動する。   A nut (not shown) is screwed onto the X-axis screw shaft 22 via a rolling element (not shown). A plurality of sliders 26 are slidably provided on each rail 21. The column 4 is connected to the upper part of the nut and the slider 26. Column 4 is columnar. As the X-axis motor rotates, the X-axis screw shaft 22 rotates, the nut moves in the left-right direction, and the column 4 moves in the left-right direction.

コラム4の前面に上下方向に移動するZ軸方向移動機構30が設けてある。Z軸方向移動機構30は、上下に延びた二つのレール31と、Z軸螺子軸32と、Z軸モータ33と、ベアリング34とを備える。   A Z-axis direction moving mechanism 30 that moves in the vertical direction is provided on the front surface of the column 4. The Z-axis direction moving mechanism 30 includes two rails 31 extending vertically, a Z-axis screw shaft 32, a Z-axis motor 33, and a bearing 34.

レール31はコラム4前面の左右夫々に設けてある。Z軸螺子軸32は上下に延び、二つのレール31の間に設けてある。Z軸螺子軸32の下端部及び中途部夫々にベアリング34が設けてある。なお中途部に設けたベアリングの図示は省略する。Z軸モータ33はZ軸螺子軸32の上端部に連結している。   The rails 31 are provided on the left and right sides of the front surface of the column 4, respectively. The Z-axis screw shaft 32 extends vertically and is provided between the two rails 31. A bearing 34 is provided at each of a lower end portion and a midway portion of the Z-axis screw shaft 32. In addition, illustration of the bearing provided in the middle part is abbreviate | omitted. The Z-axis motor 33 is connected to the upper end portion of the Z-axis screw shaft 32.

Z軸螺子軸32には転動体(図示略)を介してナット(図示略)が螺合している。各レール31に複数の摺動子35が摺動可能に設けてある。ナット及び摺動子35の前部に主軸ヘッド5が連結している。Z軸モータ33の回転によってZ軸螺子軸32は回転し、ナットは上下方向に移動し、主軸ヘッド5は上下方向に移動する。Z軸モータ33、Z軸螺子軸32、ナット及び転動体はボールねじ機構を構成する。   A nut (not shown) is screwed onto the Z-axis screw shaft 32 via a rolling element (not shown). A plurality of sliders 35 are slidably provided on each rail 31. The spindle head 5 is connected to the front part of the nut and the slider 35. The Z-axis screw shaft 32 is rotated by the rotation of the Z-axis motor 33, the nut moves in the vertical direction, and the spindle head 5 moves in the vertical direction. The Z-axis motor 33, the Z-axis screw shaft 32, the nut and the rolling element constitute a ball screw mechanism.

上下に延びた主軸5aが主軸ヘッド5内に設けてある。主軸5aは軸回りに回転する。主軸ヘッド5の上端部に主軸モータ6が設けてある。主軸5aの下端部は工具を装着する。主軸モータ6の回転によって主軸5aが回転し、工具が回転する。回転した工具は、ワーク保持部3に保持したワークを加工する。   A main shaft 5 a extending vertically is provided in the main shaft head 5. The main shaft 5a rotates around the axis. A spindle motor 6 is provided at the upper end of the spindle head 5. A tool is attached to the lower end of the main shaft 5a. The spindle 5a is rotated by the rotation of the spindle motor 6, and the tool is rotated. The rotated tool processes the workpiece held in the workpiece holding unit 3.

工作機械は工具を交換する工具交換装置(図示略)を備える。工具交換装置は工具マガジン(図示略)に収容した工具と主軸5aに装着した工具を交換する。   The machine tool includes a tool changer (not shown) for changing tools. The tool changer exchanges a tool housed in a tool magazine (not shown) and a tool mounted on the spindle 5a.

図2は主軸5a及び主軸モータ6を略示する縦断面図である。主軸モータ6は下方に突出した回転軸6aを有する。主軸5aの上端部と回転軸6aはカップリング7を介して連結している。主軸5aの下部の周囲にベアリング5b及び間座5cが設けてある。ベアリング5b及び間座5cは主軸ヘッド5と主軸5aの間に配置する。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view schematically showing the main shaft 5 a and the main shaft motor 6. The main shaft motor 6 has a rotating shaft 6a protruding downward. The upper end portion of the main shaft 5 a and the rotating shaft 6 a are connected via a coupling 7. A bearing 5b and a spacer 5c are provided around the lower portion of the main shaft 5a. The bearing 5b and the spacer 5c are disposed between the spindle head 5 and the spindle 5a.

図3はカップリング7近傍の拡大縦断面図である。カップリング7は、回転軸6aに連結する弾性部76と、該弾性部76及び主軸5aを連結する連結部80と、該連結部80及び弾性部76を収容する収容箱70とを備える。   FIG. 3 is an enlarged longitudinal sectional view in the vicinity of the coupling 7. The coupling 7 includes an elastic part 76 connected to the rotating shaft 6 a, a connecting part 80 connecting the elastic part 76 and the main shaft 5 a, and a storage box 70 for storing the connecting part 80 and the elastic part 76.

図4は収容箱70を略示する分解斜視図である。収容箱70は、天面部74、第一胴部71、第二胴部72、第三胴部73及び底部75を備える。天面部74は、底を上側に配置した有底円筒状をなす。天面部74の下縁部にフランジ74bが設けてある。天面部74の下側に円筒状の第一胴部71が同軸的に配置してある。第一胴部71の上縁部にフランジ71bが設けてある。二つのフランジ71b、74bは対向する。第一胴部71の上端面に円環状の溝71aが形成してあり、溝71aには封止環71dが設けてある。封止環71dは例えばパッキンであり、天面部74及び第一胴部71の隙間を水密に封止する。   FIG. 4 is an exploded perspective view schematically showing the storage box 70. The storage box 70 includes a top surface portion 74, a first body portion 71, a second body portion 72, a third body portion 73, and a bottom portion 75. The top surface portion 74 has a bottomed cylindrical shape with the bottom disposed on the upper side. A flange 74 b is provided at the lower edge portion of the top surface portion 74. A cylindrical first body portion 71 is coaxially disposed below the top surface portion 74. A flange 71 b is provided on the upper edge of the first body 71. The two flanges 71b and 74b face each other. An annular groove 71a is formed on the upper end surface of the first body 71, and a sealing ring 71d is provided in the groove 71a. 71 d of sealing rings are packing, for example, and seal the clearance gap between the top | upper surface part 74 and the 1st trunk | drum 71 watertightly.

第一胴部71の下側に円筒状の第二胴部72が同軸的に配置してある。第二胴部72の上面に上方に突出した円環状のスペーサ72bが設けてある。該スペーサ72bの上面には円環状の溝72aが設けてあり、溝72aには封止環72dが設けてある。封止環72dは例えばパッキンであり、第一胴部71及び第二胴部72の隙間を水密に封止する。第一胴部71の下縁部に円環状の放熱フィン71cが設けてある。   A cylindrical second body 72 is coaxially disposed below the first body 71. An annular spacer 72 b protruding upward is provided on the upper surface of the second body portion 72. An annular groove 72a is provided on the upper surface of the spacer 72b, and a sealing ring 72d is provided in the groove 72a. The sealing ring 72d is packing, for example, and seals the gap between the first body 71 and the second body 72 in a watertight manner. An annular radiating fin 71 c is provided at the lower edge of the first body 71.

第二胴部72の下側に円筒状の第三胴部73が同軸的に配置してある。第三胴部73の上面に上方に突出した円環状のスペーサ73bが設けてある。該スペーサ73bの上面には円環状の溝73aが設けてあり、溝73aには封止環73dが設けてある。封止環73dは例えばパッキンであり、第二胴部72及び第三胴部73の隙間を水密に封止する。第二胴部72の下縁部に円環状の放熱フィン72cが設けてある。第三胴部73の下縁部に円環状の放熱フィン73cが設けてある。   A cylindrical third barrel portion 73 is coaxially disposed below the second barrel portion 72. An annular spacer 73 b protruding upward is provided on the upper surface of the third body portion 73. An annular groove 73a is provided on the upper surface of the spacer 73b, and a sealing ring 73d is provided in the groove 73a. The sealing ring 73d is, for example, a packing, and seals the gap between the second barrel portion 72 and the third barrel portion 73 in a watertight manner. An annular radiating fin 72 c is provided on the lower edge of the second body 72. An annular radiating fin 73 c is provided at the lower edge of the third body portion 73.

第三胴部73の下側に有底円筒状の底部75が同軸的に配置してある。底部75の上面に上方に突出した円環状のスペーサ75bが設けてある。該スペーサ75bの上面には円環状の溝75aが設けてあり、溝75aには封止環75dが設けてある。封止環75dは例えばパッキンであり、第三胴部73及び底部75の隙間を水密に封止する。底部75の外周面に円環状の放熱フィン75cが設けてある。各放熱フィン71c、72c、73c、75cは放熱部を構成する。   A bottomed cylindrical bottom portion 75 is coaxially disposed below the third body portion 73. An annular spacer 75b protruding upward is provided on the upper surface of the bottom 75. An annular groove 75a is provided on the upper surface of the spacer 75b, and a sealing ring 75d is provided in the groove 75a. The sealing ring 75d is a packing, for example, and seals the gap between the third body portion 73 and the bottom portion 75 in a watertight manner. An annular radiating fin 75 c is provided on the outer peripheral surface of the bottom portion 75. Each radiation fin 71c, 72c, 73c, 75c comprises a thermal radiation part.

スペーサ72bは第一胴部71と第二胴部72の間に隙間を形成する。この隙間に第一ディスク91が設けてある。第一ディスク91の径方向中央部に貫通孔91bが設けてある。該貫通孔91bの直径は後述する第二連結盤82(図5参照)よりも大きい。図4に示す如く、第一ディスク91の上面に、径方向に延びた複数の突起91aが形成してある。複数の突起91aは放射状に配置してある。   The spacer 72 b forms a gap between the first body 71 and the second body 72. A first disk 91 is provided in this gap. A through hole 91 b is provided in the radial center of the first disk 91. The diameter of the through hole 91b is larger than a second connecting plate 82 (see FIG. 5) described later. As shown in FIG. 4, a plurality of protrusions 91 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the first disk 91. The plurality of protrusions 91a are arranged radially.

スペーサ73bは第二胴部72と第三胴部73の間に隙間を形成する。この隙間に第二ディスク92が設けてある。第二ディスク92の径方向中央部に貫通孔92bが設けてある。該貫通孔92bの直径は後述する第三連結盤83(図5参照)よりも大きい。図4に示す如く、第二ディスク92の上面に、径方向に延びた複数の突起92aが形成してある。複数の突起92aは放射状に配置してある。   The spacer 73 b forms a gap between the second barrel portion 72 and the third barrel portion 73. A second disk 92 is provided in this gap. A through hole 92 b is provided at the radial center of the second disk 92. The diameter of the through hole 92b is larger than a third connecting plate 83 (see FIG. 5) described later. As shown in FIG. 4, a plurality of protrusions 92 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the second disk 92. The plurality of protrusions 92a are arranged radially.

スペーサ75bは第三胴部73と底部75の間に隙間を形成する。この隙間に第三ディスク93が設けてある。第三ディスク93の径方向中央部に貫通孔93bが設けてある。該貫通孔93bの直径は後述する第四連結盤84(図5参照)よりも大きい。図4に示す如く、第三ディスク93の上面に、径方向に延びた複数の突起93aが形成してある。複数の突起93aは放射状に配置してある。   The spacer 75 b forms a gap between the third body portion 73 and the bottom portion 75. A third disk 93 is provided in this gap. A through hole 93 b is provided in the radial center of the third disk 93. The diameter of the through hole 93b is larger than that of a fourth connecting plate 84 (see FIG. 5) described later. As shown in FIG. 4, a plurality of protrusions 93 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the third disk 93. The plurality of protrusions 93a are arranged radially.

天面部74の外側上面に嵌合筒74aを設けてある。回転軸6aは嵌合筒74aに嵌合している。天面部74の内側上面に弾性部76を螺子50で固定している。回転軸6aは嵌合筒74a及び天面部74を介して弾性部76に連結する。   A fitting cylinder 74 a is provided on the outer upper surface of the top surface portion 74. The rotating shaft 6a is fitted in the fitting cylinder 74a. An elastic portion 76 is fixed to the upper inner surface of the top surface portion 74 with screws 50. The rotating shaft 6 a is connected to the elastic portion 76 via the fitting cylinder 74 a and the top surface portion 74.

弾性部76は、上側に配置した第一ハブ76aと、下側に配置した第二ハブ76bと、第一ハブ76a及び第二ハブ76bの間に配置した板ばね76cとを備える。第一ハブ76a及び第二ハブ76bは円板状をなし、同軸的に配置してある。第一ハブ76aは螺子50で天面部74に連結し、ボルト(図示略)で板ばね76cに連結している。第二ハブ76bはボルト(図示略)で板ばね76cに連結している。第二ハブ76bの下面は弾性部76の上部に連結する。   The elastic portion 76 includes a first hub 76a disposed on the upper side, a second hub 76b disposed on the lower side, and a leaf spring 76c disposed between the first hub 76a and the second hub 76b. The first hub 76a and the second hub 76b have a disk shape and are arranged coaxially. The first hub 76a is connected to the top surface portion 74 by a screw 50, and is connected to a leaf spring 76c by a bolt (not shown). The second hub 76b is connected to the leaf spring 76c with a bolt (not shown). The lower surface of the second hub 76 b is connected to the upper portion of the elastic portion 76.

底部75の径方向中央部に上下に貫通した貫通孔75dが設けてある。貫通孔75dには挿入シャフト78が挿入してある。挿入シャフト78の上部は弾性部76の下部に連結する。挿入シャフト78の下部に主軸5aを挿入する凹部78bが形成してある。凹部78bの下端にコレット79aが設けてある。   A through-hole 75d penetrating vertically is provided at the center in the radial direction of the bottom 75. An insertion shaft 78 is inserted into the through hole 75d. The upper part of the insertion shaft 78 is connected to the lower part of the elastic part 76. A recess 78b for inserting the main shaft 5a is formed in the lower portion of the insertion shaft 78. A collet 79a is provided at the lower end of the recess 78b.

挿入シャフト78の下部外周面に螺子溝78aが形成してある。主軸5aはコレット79a及び凹部78bに挿入してある。コレット79aは主軸5aを保持する。挿入シャフト78の下部及びコレット79aの外側に締め付けナット79bが設けてある。締め付けナット79bは螺子溝78aに係合し、主軸5aを挿入シャフト78に固定する。   A screw groove 78 a is formed on the lower outer peripheral surface of the insertion shaft 78. The main shaft 5a is inserted into the collet 79a and the recess 78b. The collet 79a holds the main shaft 5a. A tightening nut 79b is provided below the insertion shaft 78 and outside the collet 79a. The tightening nut 79 b engages with the screw groove 78 a and fixes the main shaft 5 a to the insertion shaft 78.

図5は弾性部76及び連結部80を略示する分解斜視図、図6は連結部80付近の構成を略示する部分拡大縦断面図である。連結部80は、第一連結盤81、第二連結盤82、第三連結盤83及び第四連結盤84を備える。第一連結盤81〜第四連結盤84は円形状をなし、同軸的に上下に並ぶ。第一連結盤81の下側に第二連結盤82が位置し、第二連結盤82の下側に第三連結盤83が位置し、第三連結盤83の下側に第四連結盤84が位置する。第二連結盤82は第一ディスク91の貫通孔91bの内側に位置し、第三連結盤83は第二ディスク92の貫通孔92bの内側に位置し、第三連結盤83は第三ディスク93の貫通孔93bの内側に位置する。   FIG. 5 is an exploded perspective view schematically showing the elastic portion 76 and the connecting portion 80, and FIG. 6 is a partially enlarged longitudinal sectional view schematically showing the configuration in the vicinity of the connecting portion 80. The connecting portion 80 includes a first connecting board 81, a second connecting board 82, a third connecting board 83, and a fourth connecting board 84. The first connection board 81 to the fourth connection board 84 have a circular shape and are arranged vertically coaxially. The second connection board 82 is located below the first connection board 81, the third connection board 83 is located below the second connection board 82, and the fourth connection board 84 is located below the third connection board 83. Is located. The second connecting board 82 is located inside the through hole 91 b of the first disk 91, the third connecting board 83 is located inside the through hole 92 b of the second disk 92, and the third connecting board 83 is located on the third disk 93. It is located inside the through hole 93b.

第一連結盤81の下面の径方向中央部に下方に突出した雄螺子81aが設けてある。第二連結盤82の上面径方向中央部分に、上方に突出した円形のスペーサ82aが設けてある。スペーサ82aの中央部には雌螺子82bが設けてある。第二連結盤82の下面の径方向中央部に下方に突出した雄螺子82cが設けてある。   A male screw 81a projecting downward is provided at the radial center of the lower surface of the first connecting board 81. A circular spacer 82a that protrudes upward is provided at a central portion in the upper surface radial direction of the second connecting plate 82. A female screw 82b is provided at the center of the spacer 82a. A male screw 82c projecting downward is provided at the radial center of the lower surface of the second connecting plate 82.

第三連結盤83の上面径方向中央部分に、上方に突出した円形のスペーサ83aが設けてある。スペーサ83aの中央部には雌螺子83bが設けてある。第三連結盤83の下面の径方向中央部に下方に突出した雄螺子83cが設けてある。   A circular spacer 83 a that protrudes upward is provided at the central portion in the upper surface radial direction of the third connecting plate 83. A female screw 83b is provided at the center of the spacer 83a. A male screw 83c projecting downward is provided at the radial center of the lower surface of the third connecting plate 83.

第四連結盤84の上面径方向中央部分に、上方に突出した円形のスペーサ84aが設けてある。スペーサ84aの中央部には雌螺子84bが設けてある。第四連結盤84の下面の径方向中央部に下方に突出した雄螺子84cが設けてある。   A circular spacer 84 a that protrudes upward is provided at the central portion in the upper surface radial direction of the fourth connecting panel 84. A female screw 84b is provided at the center of the spacer 84a. A male screw 84c projecting downward is provided at the radial center of the lower surface of the fourth connecting board 84.

第一連結盤81の上面は第二ハブ76bに連結している。第一連結盤81の雄螺子81aは、第二連結盤82の雌螺子82bに係合する。第二連結盤82の雄螺子82cは第三連結盤83の雌螺子83bに係合する。第三連結盤83の雄螺子83cは第四連結盤84の雌螺子84bに係合する。   The upper surface of the first connection board 81 is connected to the second hub 76b. The male screw 81 a of the first connecting plate 81 engages with the female screw 82 b of the second connecting plate 82. The male screw 82 c of the second connecting plate 82 engages with the female screw 83 b of the third connecting plate 83. The male screw 83 c of the third connection board 83 engages with the female screw 84 b of the fourth connection board 84.

前記挿入シャフト78の上端面の中央部分に円柱状の突出部78eが設けてある。突出部78eの径方向中央部分に、上方に突出した円形のスペーサ78gが設けてある。スペーサ78gの中央部には雌螺子78fが設けてある。突出部78eは貫通孔75dを通って収容箱70の内側に挿入してある。   A cylindrical protrusion 78e is provided at the center of the upper end surface of the insertion shaft 78. A circular spacer 78g that protrudes upward is provided at the central portion in the radial direction of the protrusion 78e. A female screw 78f is provided at the center of the spacer 78g. The protrusion 78e is inserted into the storage box 70 through the through hole 75d.

第四連結盤84の雄螺子84cはスペーサ78gの雌螺子78fに係合する。挿入シャフト78の上端面において、突出部78eの周囲に円環状の溝78cが形成してある。溝78cには封止環78dが設けてある。封止環78dは例えばパッキンである。封止環78dは、挿入シャフト78と底部75の間の隙間を水密に封止する。   The male screw 84c of the fourth connecting plate 84 engages with the female screw 78f of the spacer 78g. On the upper end surface of the insertion shaft 78, an annular groove 78c is formed around the protrusion 78e. A sealing ring 78d is provided in the groove 78c. The sealing ring 78d is a packing, for example. The sealing ring 78d seals the gap between the insertion shaft 78 and the bottom 75 in a watertight manner.

スペーサ82aは第一連結盤81と第二連結盤82の間に隙間を形成する。この隙間に主軸5aに直角な第四ディスク94が設けてある。第四ディスク94の径方向中央部に貫通孔94bが設けてある。スペーサ82aは貫通孔94bに挿入する。図5に示す如く、第四ディスク94の上面に、径方向に延びた複数の突起94aが形成してある。複数の突起94aは放射状に配置してある。第四ディスク94は第一ディスク91と第一連結盤81の間に位置する。   The spacer 82 a forms a gap between the first connecting board 81 and the second connecting board 82. A fourth disk 94 perpendicular to the main shaft 5a is provided in this gap. A through hole 94 b is provided at the radial center of the fourth disk 94. The spacer 82a is inserted into the through hole 94b. As shown in FIG. 5, a plurality of protrusions 94 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the fourth disk 94. The plurality of protrusions 94a are arranged radially. The fourth disk 94 is located between the first disk 91 and the first connecting board 81.

スペーサ83aは第二連結盤82と第三連結盤83の間に隙間を形成する。この隙間に主軸5aに直角な第五ディスク95が設けてある。第五ディスク95の径方向中央部に貫通孔95bが設けてある。スペーサ83aは貫通孔95bに挿入する。図5に示す如く、第五ディスク95の上面に、径方向に延びた複数の突起95aが形成してある。複数の突起95aは放射状に配置してある。第五ディスク95は第一ディスク91と第二ディスク92の間に位置する。   The spacer 83 a forms a gap between the second connecting plate 82 and the third connecting plate 83. A fifth disk 95 perpendicular to the main shaft 5a is provided in this gap. A through hole 95 b is provided at the radial center of the fifth disk 95. The spacer 83a is inserted into the through hole 95b. As shown in FIG. 5, a plurality of protrusions 95 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the fifth disk 95. The plurality of protrusions 95a are arranged radially. The fifth disk 95 is located between the first disk 91 and the second disk 92.

スペーサ84aは第三連結盤83と第四連結盤84の間に隙間を形成する。この隙間に主軸5aに直角な第六ディスク96が設けてある。第六ディスク96の径方向中央部に貫通孔96bが設けてある。スペーサ84aは貫通孔96bに挿入する。図5に示す如く、第六ディスク96の上面に、径方向に延びた複数の突起96aが形成してある。複数の突起96aは放射状に配置してある。第六ディスク96は第二ディスク92と第三ディスク93の間に位置する。   The spacer 84 a forms a gap between the third connection board 83 and the fourth connection board 84. A sixth disk 96 perpendicular to the main shaft 5a is provided in this gap. A through hole 96 b is provided in the radial center of the sixth disk 96. The spacer 84a is inserted into the through hole 96b. As shown in FIG. 5, a plurality of protrusions 96 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the sixth disk 96. The plurality of protrusions 96a are arranged radially. The sixth disk 96 is located between the second disk 92 and the third disk 93.

スペーサ78gは第四連結盤84と突出部78eの間に隙間を形成する。この隙間に主軸5aに直角な第七ディスク97が設けてある。第七ディスク97の径方向中央部に貫通孔97bが設けてある。スペーサ78gは貫通孔97bに挿入する。図5に示す如く、第七ディスク97の上面に、径方向に延びた複数の突起97aが形成してある。複数の突起97aは放射状に配置してある。第七ディスク97は第三ディスク93と底部75の間に位置する。   The spacer 78g forms a gap between the fourth connecting plate 84 and the protruding portion 78e. A seventh disk 97 perpendicular to the main shaft 5a is provided in this gap. A through hole 97 b is provided in the radial center of the seventh disk 97. The spacer 78g is inserted into the through hole 97b. As shown in FIG. 5, a plurality of protrusions 97 a extending in the radial direction are formed on the upper surface of the seventh disk 97. The plurality of protrusions 97a are arranged radially. The seventh disk 97 is located between the third disk 93 and the bottom 75.

第四ディスク94〜第七ディスク97は主軸5aの軸方向に並ぶ。第一ディスク91は第四ディスク94と第五ディスク95の間に位置する。第二ディスク92は第五ディスク95と第六ディスク96の間に位置する。第七ディスク97は第六ディスク96と第七ディスク97の間に位置する。第一ディスク91〜第三ディスク93は突出板を構成する。第四ディスク94〜第七ディスク97は抵抗部を構成する。突出板の形状はディスク形状に限らない。例えば、収容箱70から内側に突出した一又は複数の矩形板を突出板としてもよい。抵抗部の形状はディスク形状に限らない。例えば、連結部80から径方向外側に突出した一又は複数の矩形板を抵抗部としてもよい。   The fourth disk 94 to the seventh disk 97 are arranged in the axial direction of the main shaft 5a. The first disk 91 is located between the fourth disk 94 and the fifth disk 95. The second disk 92 is located between the fifth disk 95 and the sixth disk 96. The seventh disk 97 is located between the sixth disk 96 and the seventh disk 97. The first disk 91 to the third disk 93 constitute a protruding plate. The fourth disk 94 to the seventh disk 97 constitute a resistance part. The shape of the protruding plate is not limited to the disk shape. For example, one or a plurality of rectangular plates protruding inward from the storage box 70 may be used as the protruding plate. The shape of the resistance portion is not limited to the disk shape. For example, one or a plurality of rectangular plates protruding radially outward from the connecting portion 80 may be used as the resistance portion.

収容箱70には液体状の粘性流体60、例えばシリコンオイルを注入してあり、粘性流体60は収容箱70を満たす。粘性流体60の粘性は比較的高く、粘性流体60の粘性係数の範囲としては、例えば、20〜50[Pa・s]が挙げられる。各封止環71d、72d、73d、75d、78dは、天面部74と第一胴部71の間、第一胴部71と第二胴部72の間、第二胴部72と第三胴部73の間、第三胴部73と底部75の間及び挿入シャフト78と底部75の間の隙間を水密に封止し、粘性流体60の漏出を防止する。   The container box 70 is filled with a liquid viscous fluid 60, for example, silicon oil, and the viscous fluid 60 fills the container box 70. The viscosity of the viscous fluid 60 is relatively high, and the range of the viscosity coefficient of the viscous fluid 60 is, for example, 20 to 50 [Pa · s]. Each sealing ring 71d, 72d, 73d, 75d, 78d is provided between the top surface 74 and the first body 71, between the first body 71 and the second body 72, and between the second body 72 and the third body. The gaps between the portions 73, between the third body portion 73 and the bottom portion 75, and between the insertion shaft 78 and the bottom portion 75 are sealed in a watertight manner to prevent the viscous fluid 60 from leaking out.

ワーク加工時に工具は振動する。主軸5aはカップリング7付近で大きく振動する。工作機械は、収容箱70に高粘性の粘性流体60を注入しているので、粘性流体60は主軸5aの振動を妨げ、主軸5aの振動が減衰する。その結果、ワークの加工精度の低下を防止できる。   The tool vibrates during workpiece machining. The main shaft 5a vibrates greatly in the vicinity of the coupling 7. Since the machine tool injects the highly viscous viscous fluid 60 into the storage box 70, the viscous fluid 60 prevents the vibration of the main shaft 5a, and the vibration of the main shaft 5a is attenuated. As a result, it is possible to prevent a decrease in workpiece machining accuracy.

また第四ディスク94〜第七ディスク97は粘性流体60に接触し、粘性流体60に対する接触面積が大きくなるので、主軸5aが振動した場合、主軸5aの粘性流体60に対する抵抗がより大きくなり、短時間で振動が減衰する。   Further, since the fourth disk 94 to the seventh disk 97 are in contact with the viscous fluid 60 and the contact area with the viscous fluid 60 is increased, when the main shaft 5a vibrates, the resistance of the main shaft 5a with respect to the viscous fluid 60 is increased and the shortness is shortened. Vibration attenuates over time.

また突起91a、92a、93aを設けることによって、粘性流体60に対する接触面積が大きくなるので、主軸5aの粘性流体60に対する抵抗がより一層大きくなり、より短時間で振動が減衰する。   Further, by providing the protrusions 91a, 92a, 93a, the contact area with the viscous fluid 60 is increased, so that the resistance of the main shaft 5a to the viscous fluid 60 is further increased, and the vibration is attenuated in a shorter time.

また第四ディスク94〜第七ディスク97の間に第一ディスク91〜第三ディスク93を設けることによって、主軸5aの振動時に第四ディスク94〜第七ディスク97が振動し、第四ディスク94〜第七ディスク97及び第一ディスク91〜第三ディスク93の間の粘性流体60の圧力が高くなる。即ち、主軸5aの振動エネルギーを粘性流体60の圧力エネルギーに変換するので、主軸5aの振動が減衰し易くなる。   Further, by providing the first disk 91 to the third disk 93 between the fourth disk 94 to the seventh disk 97, the fourth disk 94 to the seventh disk 97 vibrate when the main shaft 5a vibrates. The pressure of the viscous fluid 60 between the seventh disk 97 and the first disk 91 to the third disk 93 is increased. That is, since the vibration energy of the main shaft 5a is converted into the pressure energy of the viscous fluid 60, the vibration of the main shaft 5a is easily attenuated.

また主軸5aが振動した場合、主軸5aの振動エネルギーを吸収した粘性流体60の温度は上昇する。放熱フィン71c、72c、75cは粘性流体60の熱を外部に放出し、主軸5a及びカップリング7の過熱を防止する。   When the main shaft 5a vibrates, the temperature of the viscous fluid 60 that has absorbed the vibration energy of the main shaft 5a rises. The radiation fins 71c, 72c, and 75c release the heat of the viscous fluid 60 to the outside, and prevent the spindle 5a and the coupling 7 from overheating.

また第四ディスク94〜第七ディスク97に突起94a〜97aを設けることによって粘性流体60が流れ難くなるので、主軸5aの粘性流体60に対する抵抗がより一層大きくなる。   Further, by providing the protrusions 94a to 97a on the fourth disk 94 to the seventh disk 97, the viscous fluid 60 is difficult to flow, so that the resistance of the main shaft 5a to the viscous fluid 60 is further increased.

5a 主軸
6 モータ
6a 回転軸
60 粘性流体
7 カップリング
70 収容箱
71c、72c、73c 放熱フィン(放熱部)
76 弾性部
80 連結部
81 第一連結盤
82 第二連結盤
83 第三連結盤
84 第四連結盤
91〜93 第一ディスク〜第三ディスク(突出板)
94〜97 第四ディスク〜第七ディスク(抵抗部)
5a Main shaft 6 Motor 6a Rotating shaft 60 Viscous fluid 7 Coupling 70 Storage box 71c, 72c, 73c Radiation fin (heat radiation part)
76 elastic part 80 connecting part 81 first connecting board 82 second connecting board 83 third connecting board 84 fourth connecting board 91-93 first disk to third disk (protruding plate)
94-97 4th disk-7th disk (resistance part)

Claims (5)

工具を装着する主軸と、該主軸を駆動するモータと、該モータの回転軸及び主軸を連結するカップリングとを備える工作機械において、
前記カップリングは、
前記回転軸に連結する弾性部と、
該弾性部及び主軸を連結する連結部と、
前記弾性部及び連結部を収容する収容箱と
を備え、
前記収容箱内に粘性流体を注入してあること
を特徴とする工作機械。
In a machine tool comprising a main shaft for mounting a tool, a motor for driving the main shaft, and a coupling for connecting the rotation shaft and the main shaft of the motor.
The coupling is
An elastic portion coupled to the rotating shaft;
A connecting part for connecting the elastic part and the main shaft;
A storage box for storing the elastic portion and the connecting portion;
A machine tool, wherein a viscous fluid is injected into the storage box.
前記連結部に粘性流体に対する抵抗部を設けてあること
を特徴とする請求項1に記載の工作機械。
The machine tool according to claim 1, wherein a resistance portion against the viscous fluid is provided in the connection portion.
前記抵抗部は前記主軸に直角な板状をなし、
前記抵抗部の一面に突起が設けてあること
を特徴とする請求項2に記載の工作機械。
The resistance portion has a plate shape perpendicular to the main axis,
The machine tool according to claim 2, wherein a protrusion is provided on one surface of the resistance portion.
前記抵抗部を複数備え、
複数の前記抵抗部を前記主軸の軸方向に並設してあり、
前記収容箱の内面から前記主軸の径方向に突出しており、前記抵抗部の間に配置した突出板を備えること
を特徴とする請求項2又は3に記載の工作機械。
A plurality of the resistance portions are provided,
A plurality of the resistance portions are juxtaposed in the axial direction of the main shaft,
The machine tool according to claim 2, further comprising a protruding plate that protrudes from an inner surface of the housing box in a radial direction of the main shaft and is disposed between the resistance portions.
前記収容箱の外面に放熱部を設けてあること
を特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の工作機械。
The machine tool according to any one of claims 1 to 4, wherein a heat radiating portion is provided on an outer surface of the storage box.
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