JP2006167823A - Spindle device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スピンドル装置に関し、特に高精度な加工を行える工作機械に用いられると好適なスピンドル装置に関する。 The present invention relates to a spindle device, and more particularly to a spindle device suitable for use in a machine tool capable of high-precision machining.
従来、この種のスピンドル装置としては、その主軸の回転を、玉軸受あるいはころ軸受に代表される転がり軸受や、油又は空気に代表される作動流体の静圧を利用した静圧軸受で支承しているものが一般的であった。 Conventionally, in this type of spindle device, the rotation of the main shaft is supported by a rolling bearing represented by a ball bearing or a roller bearing, or a static pressure bearing using a static pressure of a working fluid represented by oil or air. It was common.
ここで、転がり軸受を用いたスピンドル装置は、ボールあるいはころが内外輪の間を転走するので、低速回転においては特に問題が生じないものの、高速回転においては振動や摩擦熱が発生し、スピンドル主軸の振れ回りや発熱等の問題が生じていた。また、内外輪の転走面を潤滑する必要があり、ランニングコストが嵩む他、メインテナンスに手間がかかるという問題点もあった。 Here, in the spindle device using the rolling bearing, since the ball or roller rolls between the inner and outer rings, there is no particular problem at low speed rotation, but vibration and frictional heat are generated at high speed rotation. Problems such as spindle run-out and heat generation occurred. In addition, it is necessary to lubricate the rolling surfaces of the inner and outer rings, which increases the running cost and takes time and effort for maintenance.
一方、静圧軸受は流体の静圧によって軸を支承するので、これを用いたスピンドル装置(特許文献1参照)は、転がり軸受を用いたものに比べ高い回転精度を期待できるという利点がある。従って静圧軸受は、光学素子の光学面を成形する光学素子用成形金型の転写光学面を加工する加工機に用いると好適である。
しかるに、静圧軸受を用いたスピンドル装置の場合、主軸又はそれを覆うハウジングの形状精度が悪い場合、以下に述べる問題がある。即ち、主軸の外形又はハウジングの内形が真円でない場合、或いは主軸又はハウジングが反っている場合、主軸とハウジングとのスキマ(静圧スキマという)が周方向において不均一となる。静圧軸受においては、例えばハウジングに設けた供給通路を介して外部の流体供給源から流体を静圧スキマ内に送出することで主軸の支持力を得ているが、静圧スキマの小さい領域が供給通路の吐出口に対向すると局所的に流体の圧力が増大し、逆に静圧スキマの大きな領域が供給通路の吐出口に対向すると局所的に流体の圧力が減少することとなる。即ち、主軸が回転することに応じて、その外周において局所的に圧力の変化が生じ、それにより主軸に振れや振動が発生することとなる。振れや振動が発生すると、それに取り付けたワークや工具の振動を招き、高精度な加工が困難となる。 However, in the case of a spindle device using a hydrostatic bearing, there are the following problems when the shape accuracy of the main shaft or the housing covering it is poor. That is, when the outer shape of the main shaft or the inner shape of the housing is not a perfect circle, or when the main shaft or the housing is warped, the clearance between the main shaft and the housing (referred to as a static pressure clearance) becomes uneven in the circumferential direction. In the hydrostatic bearing, for example, the supporting force of the main shaft is obtained by sending fluid into the hydrostatic skimmer from an external fluid supply source via a supply passage provided in the housing. When facing the discharge port of the supply passage, the fluid pressure locally increases. Conversely, when a region having a large static pressure gap faces the discharge port of the supply passage, the fluid pressure locally decreases. That is, as the main shaft rotates, a pressure change locally occurs on the outer periphery of the main shaft, thereby causing vibration and vibration on the main shaft. If the vibration or vibration occurs, the workpiece or tool attached to the vibration is vibrated, and high-precision machining becomes difficult.
又、研削加工に用いる砥石スピンドルやフライカットに用いる工具スピンドルでは、通常、スピンドルの回転速度は10,000min−1を超えることが多く、従ってこのような高速回転仕様では、主軸の質量をできるだけ小さくすることが、駆動モータを小型化して消費電力や発熱量を抑え、それとの相乗効果でスピンドル装置を取り付ける加工機の小型化・低コスト化を図るために重要である。しかし、主軸の質量を低減して小型化を図ると、静圧軸受を用いたスピンドル装置では、静圧軸受面積が減少し、急激に剛性が低下して、加工負荷などによって容易に回転する主軸に振れや振動が発生するようになる。かかる場合、高精度な加工は困難となる。 Further, in a grindstone spindle used for grinding or a tool spindle used for fly cutting, the rotation speed of the spindle usually exceeds 10,000 min −1 . Therefore, in such a high-speed rotation specification, the mass of the spindle is made as small as possible. This is important in order to reduce the size and cost of a processing machine to which the spindle device is attached by synergistic effects by miniaturizing the drive motor to reduce power consumption and heat generation. However, when the spindle is reduced in size by reducing the mass of the spindle, the spindle unit using the hydrostatic bearing reduces the area of the hydrostatic bearing, and the rigidity suddenly decreases. Vibrations and vibrations are generated. In such a case, high-precision processing becomes difficult.
本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、主軸の振動を抑えて高精度な加工を行えるスピンドル装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a spindle apparatus that can perform high-precision machining while suppressing vibration of the main shaft.
請求項1に記載のスピンドル装置は、駆動手段により駆動されて回転する主軸と、前記主軸の周囲に配置されたハウジングと、前記主軸を回転自在に支持する静圧軸受とを有するスピンドル装置において、
前記ハウジングは、流体供給源から供給された流体を前記主軸と前記ハウジングとの間に供給する供給通路を有し、前記静圧軸受は、前記流体を供給されることで、前記ハウジングに対して前記主軸を支持し、
前記主軸の外周面と前記ハウジングの内周面の少なくとも一方に、前記供給通路につながった凹部を設けており、前記凹部の開口断面積は、前記供給通路の最小断面積より大きいことを特徴とする。
The spindle apparatus according to claim 1, wherein the spindle apparatus includes a main shaft that is driven and rotated by a driving unit, a housing that is disposed around the main shaft, and a hydrostatic bearing that rotatably supports the main shaft.
The housing has a supply passage for supplying a fluid supplied from a fluid supply source between the main shaft and the housing, and the hydrostatic bearing is supplied with the fluid, so that the fluid is supplied to the housing. Supporting the main shaft,
A recess connected to the supply passage is provided in at least one of the outer peripheral surface of the main shaft and the inner peripheral surface of the housing, and the opening cross-sectional area of the recess is larger than the minimum cross-sectional area of the supply passage. To do.
本発明の原理を図面を参照して説明する。図1は、本発明にかかるスピンドル装置の一例を示す軸線直交方向の概略断面図である。図1において、主軸Sを覆うハウジングHは、その外周から半径方向内方に延在する供給通路Pを、周方向に3カ所、等間隔で設けている。供給通路Pは、外部の流体供給源である正圧ポンプPに接続されており、そこから配管を介して加圧された空気を受けるようになっている。ハウジングHの内周面には、各供給通路Pにつながった凹部CVが形成されている。凹部CVは、主軸Sの外周面に対向している。凹部CVの開口断面積(開口している領域の面積をいう)は、供給通路Pの最小断面積より大きくなっている。 The principle of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the direction perpendicular to the axis showing an example of a spindle apparatus according to the present invention. In FIG. 1, the housing H that covers the main shaft S is provided with supply passages P extending radially inward from the outer periphery thereof at three equal intervals in the circumferential direction. The supply passage P is connected to a positive pressure pump P that is an external fluid supply source, and receives pressurized air from the supply passage P through a pipe. On the inner peripheral surface of the housing H, recesses CV connected to the supply passages P are formed. The recess CV faces the outer peripheral surface of the main shaft S. The opening cross-sectional area of the recess CV (referring to the area of the open region) is larger than the minimum cross-sectional area of the supply passage P.
ここで、主軸Sの外周面が真円でないものとする。すると、非円断面状態を誇張して示す図1から明らかなように、主軸SとハウジングHとの間の静圧スキマが周方向において変化する。かかる場合、凹部CVが設けられていないとすると、静圧スキマの小さい領域が供給通路P(図1では上方の供給通路)の吐出口に対向すると局所的に流体の圧力が増大し、逆に静圧スキマの大きな領域が供給通路P(図1では左右の供給通路)の吐出口に対向すると局所的に流体の圧力が減少することとなる。 Here, it is assumed that the outer peripheral surface of the main shaft S is not a perfect circle. Then, as is apparent from FIG. 1 that exaggerates the non-circular cross-sectional state, the static pressure clearance between the main shaft S and the housing H changes in the circumferential direction. In this case, if the concave portion CV is not provided, the fluid pressure locally increases when a region where the static pressure gap is small faces the discharge port of the supply passage P (the upper supply passage in FIG. 1). When the region where the static pressure gap is large is opposed to the discharge port of the supply passage P (left and right supply passages in FIG. 1), the fluid pressure locally decreases.
これに対し本発明によれば、供給通路Pの内端を凹部CVにつなげているので、静圧スキマの小さい領域が供給通路P(図1では上方の供給通路)に対向したときに、凹部CVが供給通路Pから供給される空気が全周にわたりほぼ均一な圧力の一時的な蓄積領域となって、回転に伴う静圧スキマと吐出口との位置関係によらず圧力の急激な変動を抑えることができ、それにより主軸Sの外周面に付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制できる。 On the other hand, according to the present invention, since the inner end of the supply passage P is connected to the recess CV, when the region where the static pressure clearance is small faces the supply passage P (the upper supply passage in FIG. 1), the recess The air supplied from the supply passage P becomes a temporary accumulation region of substantially uniform pressure over the entire circumference, and the pressure suddenly fluctuates regardless of the positional relationship between the static pressure gap and the discharge port accompanying rotation. It can suppress, the pressure fluctuation given to the outer peripheral surface of the main spindle S can be suppressed, and the shake and vibration can be suppressed.
ここで、静圧軸受とは、前記主軸の表面と、それに対向する前記ハウジングの表面との間に画成されるスキマに、加圧された流体が供給されることにより、非接触状態で支持するものをいう。又、「前記供給通路につながった凹部」とは、前記凹部が前記ハウジングに形成されている場合には、前記供給通路と直接つながっており、前記凹部が前記主軸に形成されている場合には、前記ハウジングと前記主軸との間のスキマを介して前記供給通路と直接つながっているものをいう。 Here, the hydrostatic bearing is supported in a non-contact state by supplying a pressurized fluid to a gap defined between the surface of the main shaft and the surface of the housing facing the main shaft. Say what you do. In addition, the “concave portion connected to the supply passage” means that when the concave portion is formed in the housing, the concave portion is directly connected to the supply passage, and the concave portion is formed in the main shaft. , Which is directly connected to the supply passage through a gap between the housing and the main shaft.
尚、本発明(以下の発明を含む)で用いる流体としては、静圧を発生させることができる媒体であれば、液体・気体を問わず用いることができるが、取り扱い容易性を考慮すると気体が好ましく、更に空気であれば安価に利用できるのでより好ましい。又、供給通路は主軸側に設けられていても良い。更に、回転するのはハウジング側であって、主軸は固定する構成であっても良い。 In addition, as a fluid used in the present invention (including the following invention), any medium that can generate a static pressure can be used regardless of liquid or gas. Air is more preferable because it can be used at low cost. The supply passage may be provided on the main shaft side. Further, it is possible to rotate the housing side and fix the main shaft.
請求項2に記載のスピンドル装置は、請求項1に記載の発明において、前記凹部は前記ハウジングの内周面に形成されていることを特徴とする。前記凹部を前記ハウジングの内周面に形成すると、前記ハウジングに設けた前記供給通路との相対位置を適切に設定することができる。 According to a second aspect of the present invention, the spindle device according to the first aspect is characterized in that the recess is formed on an inner peripheral surface of the housing. When the concave portion is formed on the inner peripheral surface of the housing, a relative position with respect to the supply passage provided in the housing can be appropriately set.
請求項3に記載のスピンドル装置は、請求項2に記載の発明において、前記主軸の外周面には、軸線方向に延在する浅溝が、周方向に並んで複数形成されていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the spindle device according to the second aspect, a plurality of shallow grooves extending in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the main shaft side by side in the circumferential direction. And
図2は、本発明のスピンドル装置の一例を示す概略部分断面斜視図である。図2において、ハウジングHの内周面には、周方向に等間隔に3つの供給通路Pが2列に形成され(2つのみ図示)、周方向に並んだ供給通路Pの内端は、周溝である凹部CVにつながっている。主軸Sの外周面には、軸線方向に延在する浅溝Gが、複数本、周方向に等間隔に形成されている。浅溝Gは、半径方向に見たときに前記供給通路と一部が重合する。より具体的には、浅溝Gは、少なくとも2列に並んだ供給通路Pに対して、その両端が軸線方向外方に位置するように形成されている。 FIG. 2 is a schematic partial sectional perspective view showing an example of the spindle device of the present invention. In FIG. 2, three supply passages P are formed in two rows at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the housing H (only two are shown), and the inner ends of the supply passages P arranged in the circumferential direction are It is connected to a recess CV which is a circumferential groove. A plurality of shallow grooves G extending in the axial direction are formed on the outer peripheral surface of the main shaft S at equal intervals in the circumferential direction. The shallow groove G partially overlaps with the supply passage when viewed in the radial direction. More specifically, the shallow groove G is formed such that both ends thereof are positioned outward in the axial direction with respect to the supply passages P arranged in at least two rows.
主軸SとハウジングHの間の軸受スキマが小さいと、軸線方向において供給通路Pに近い領域と遠い領域とで静圧が不均一となり、十分な支持剛性を得にくいということがある。一方、軸受スキマを大きくすると、静圧の不均一さは解消されるが、静圧自体が低くなって十分な支持剛性が得られない。これに対し、本発明によれば、軸線方向に延在する浅溝Gを介して、供給通路Pから流出した流体を均一に分配でき、それにより供給通路Pから遠い領域の静圧を増大させて、支持剛性を高めることができる。又、主軸Sの外周面に、周方向に等間隔に浅溝Gを形成すると、供給通路Pの吐出口に対向する領域の静圧スキマが主軸Sの回転に伴い周期的に変わることになるが、上述したように凹部CVが設けられているので、主軸Sの外周面に付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制することができる。 If the bearing clearance between the main shaft S and the housing H is small, the static pressure is uneven in the region close to and far from the supply passage P in the axial direction, and it may be difficult to obtain sufficient support rigidity. On the other hand, when the bearing clearance is increased, the nonuniformity of the static pressure is eliminated, but the static pressure itself is lowered and sufficient support rigidity cannot be obtained. On the other hand, according to the present invention, the fluid flowing out from the supply passage P can be uniformly distributed via the shallow groove G extending in the axial direction, thereby increasing the static pressure in the region far from the supply passage P. Thus, the support rigidity can be increased. Further, when the shallow grooves G are formed on the outer peripheral surface of the main shaft S at equal intervals in the circumferential direction, the static pressure clearance in the region facing the discharge port of the supply passage P periodically changes as the main shaft S rotates. However, since the concave portion CV is provided as described above, it is possible to suppress fluctuations in pressure applied to the outer peripheral surface of the main shaft S and to suppress the vibration and vibration.
請求項4に記載のスピンドル装置は、請求項3に記載の発明において、前記浅溝は、ヘリングボーン形状を有していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the spindle device according to the third aspect, the shallow groove has a herringbone shape.
図3は、本発明のスピンドル装置の一例を示す概略部分断面斜視図である。図3において、ハウジングHの内周面には、周方向に等間隔に3つの供給通路Pが2列に形成され(2つのみ図示)、周方向に並んだ供給通路Pの内端は、周溝である凹部CVにつながっている。主軸Sの外周面には、ヘリングボーン形状の浅溝(螺旋溝の一部、ただしねじれが逆方向のものを一対組み合わせている)Gが、複数本、周方向に等間隔に形成されている。浅溝Gは、少なくとも2列に並んだ供給通路Pに対して、その両端が軸線方向外方に位置するように形成されている。 FIG. 3 is a schematic partial sectional perspective view showing an example of the spindle device of the present invention. 3, three supply passages P are formed in two rows at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the housing H (only two are shown), and the inner ends of the supply passages P arranged in the circumferential direction are: It is connected to a recess CV which is a circumferential groove. On the outer peripheral surface of the main shaft S, a plurality of herringbone-shaped shallow grooves (a part of a spiral groove, but a pair of twisted grooves in opposite directions) G are formed at equal intervals in the circumferential direction. . The shallow groove G is formed such that both ends thereof are positioned outward in the axial direction with respect to the supply passages P arranged in at least two rows.
本発明によれば、図2を参照して上述した効果に加え、更に主軸Sの回転に応じて、ヘリングボーン形状の浅溝Gにより軸線方向に並んだ供給通路Pの間に動圧を与えることで、より支持剛性を高めることができる。ところで、ヘリングボーンの動圧効果を得るためには、主軸Sの回転が一方向に限定されるが(図3参照)、例えば研削加工に用いる砥石スピンドルやフライカットに用いる工具スピンドルでは、工具に方向性があるため通常回転方向が決まっているため、これらの用途では回転方向が限定されることは全く問題とならない。 According to the present invention, in addition to the effects described above with reference to FIG. 2, in addition to the effects described above with reference to FIG. Thus, the support rigidity can be further increased. By the way, in order to obtain the dynamic pressure effect of the herringbone, the rotation of the spindle S is limited to one direction (see FIG. 3). For example, in a grindstone spindle used for grinding or a tool spindle used for fly cutting, Since there is a directionality, the rotation direction is usually determined, so that in these applications, there is no problem that the rotation direction is limited.
請求項5に記載のスピンドル装置は、請求項1に記載の発明において、前記凹部は前記主軸の外周面に形成されていることを特徴とする。前記主軸の外周面に凹部を形成することにより、加工が容易になる。 According to a fifth aspect of the present invention, the spindle device according to the first aspect is characterized in that the recess is formed on an outer peripheral surface of the main shaft. By forming the concave portion on the outer peripheral surface of the main shaft, processing becomes easy.
請求項6に記載のスピンドル装置は、請求項1〜5のいずれかに記載の発明において、前記凹部は、周方向に延在する周溝であることを特徴とする。前記凹部を周溝とする方が、連続的な加工を行えるので加工が容易となる。又、主軸の回転に伴う静圧の圧力変動を抑える上でも、周上では流体の圧力がほぼ均等になり静圧スキマが変動しても吐出口周辺で圧力変動が起きないので、周溝である方が有利である。 The spindle device according to a sixth aspect is characterized in that, in the invention according to any one of the first to fifth aspects, the concave portion is a circumferential groove extending in a circumferential direction. If the concave portion is a circumferential groove, continuous processing can be performed, so that processing becomes easier. Also, to suppress the static pressure fluctuation caused by the rotation of the main shaft, the fluid pressure is almost uniform around the circumference, and even if the static pressure gap fluctuates, the pressure fluctuation does not occur around the discharge port. Some are more advantageous.
請求項7に記載のスピンドル装置は、請求項1〜6のいずれかに記載の発明において、前記供給通路は軸線方向に離れて複数設けられており、前記供給通路から供給された流体は、隣接する前記供給通路と反対側における前記主軸の外周面と前記ハウジングの内周面との間を通って外部へと流出することを特徴とする。 A spindle device according to a seventh aspect is the invention according to any one of the first to sixth aspects, wherein a plurality of the supply passages are provided apart in the axial direction, and the fluid supplied from the supply passage is adjacent to the supply passage. In this case, it flows out between the outer peripheral surface of the main shaft and the inner peripheral surface of the housing on the side opposite to the supply passage.
図2を参照するに、軸線方向に並んだ供給通路Pから供給された流体の一部は、それらの間に向かうが、供給通路Pの間に流体の排出路を設けると、そこから流体が漏れ出てしまうため、静圧が供給通路Pから離れるに従い低下する恐れがある。これに対し、軸線方向に並んだ供給通路Pの間に排出路を設けないと、本発明のように、供給された流体は、隣接する前記供給通路と反対側における前記主軸の外周面と前記ハウジングの内周面との間を通って外部へと流出するのみであるので、供給通路Pの間では静圧が低下せず、支持剛性を高めることができる。 Referring to FIG. 2, a part of the fluid supplied from the supply passages P arranged in the axial direction is directed between them, and when a fluid discharge path is provided between the supply passages P, the fluid flows from there. Since it leaks out, there exists a possibility that a static pressure may fall as it leaves | separates from the supply channel | path P. FIG. On the other hand, if a discharge path is not provided between the supply passages P arranged in the axial direction, the supplied fluid is separated from the outer peripheral surface of the main shaft on the side opposite to the supply passage adjacent to the supply passage as in the present invention. Since it only flows out to the outside through the space between the inner peripheral surface of the housing, the static pressure does not decrease between the supply passages P, and the support rigidity can be increased.
請求項8に記載のスピンドル装置は、駆動手段により駆動されて回転する主軸と、前記主軸の周囲に配置されたハウジングと、前記主軸を回転自在に支持する静圧軸受とを有するスピンドル装置において、
前記ハウジングは、流体供給源から供給された流体を前記主軸と前記ハウジングとの間に供給する供給通路を有し、前記静圧軸受は、前記流体を供給されることで、前記ハウジングに対して前記主軸を支持し、
前記主軸の軸線方向を向いた面と、前記ハウジングのそれに対向する軸線方向を向いた面の少なくとも一方に、前記供給通路につながった凹部を設けており、前記凹部の開口断面積は、前記供給通路の最小断面積より大きいことを特徴とする。
The spindle apparatus according to claim 8, wherein the spindle apparatus includes a main shaft that is driven and rotated by a driving unit, a housing that is disposed around the main shaft, and a hydrostatic bearing that rotatably supports the main shaft.
The housing has a supply passage for supplying a fluid supplied from a fluid supply source between the main shaft and the housing, and the hydrostatic bearing is supplied with the fluid, so that the fluid is supplied to the housing. Supporting the main shaft,
A recess connected to the supply passage is provided on at least one of the surface facing the axial direction of the main shaft and the surface facing the axial direction of the housing facing the axial direction. It is characterized by being larger than the minimum cross-sectional area of the passage.
請求項1に記載の発明においては、ラジアル用の静圧軸受に本発明を適用したものであるが、同様の効果は、請求項8に記載の本発明のように、スラスト用の静圧軸受に適用しても得ることができる。より具体的には、前記供給通路の端部を前記凹部につなげているので、静圧スキマの小さい領域が供給通路に対向したときに、前記凹部が前記供給通路から供給される空気が全周にわたりほぼ均一な圧力の一時的な蓄積領域となって、回転に伴う静圧スキマと吐出口との位置関係によらず圧力の急激な変動を抑えることができ、それにより前記主軸の軸線方向を向いた面に付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制できる。尚、「主軸の軸線方向を向いた面」とはフランジ面であると、広い静圧面積を確保できるので好ましい。 In the first aspect of the present invention, the present invention is applied to a radial hydrostatic bearing. However, a similar effect is obtained in the thrust hydrostatic bearing as in the eighth aspect of the present invention. It can also be obtained by applying to. More specifically, the end of the supply passage is connected to the recess, so that when the region where the static pressure clearance is small is opposed to the supply passage, the air supplied from the supply passage to the recess is all around. It becomes a temporary accumulation area of almost uniform pressure over a wide range, and it is possible to suppress sudden fluctuations in pressure regardless of the positional relationship between the static pressure gap and the discharge port due to rotation, so that the axial direction of the main shaft can be reduced. The fluctuation in pressure applied to the facing surface can be suppressed, and the vibration and vibration can be suppressed. The “surface facing the axial direction of the main shaft” is preferably a flange surface because a wide static pressure area can be secured.
請求項9に記載のスピンドル装置は、請求項8に記載の発明において、前記凹部は前記ハウジングの軸線方向を向いた面に形成されていることを特徴とする。前記凹部を前記ハウジングの軸線方向を向いた面に形成すると、前記ハウジングに設けた前記供給通路との相対位置を適切に設定することができる。 A spindle device according to a ninth aspect is characterized in that, in the invention according to the eighth aspect, the concave portion is formed on a surface of the housing facing the axial direction. When the concave portion is formed on a surface facing the axial direction of the housing, a relative position with respect to the supply passage provided in the housing can be appropriately set.
請求項10に記載のスピンドル装置は、請求項9に記載の発明において、前記主軸の軸線方向を向いた面には、半径方向に延在する浅溝が、周方向に並んで複数形成されていることを特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in the spindle device according to the ninth aspect, a plurality of shallow grooves extending in the radial direction are formed side by side in the circumferential direction on the surface of the main shaft facing the axial direction. It is characterized by being.
本発明によれば、半径方向に延在する前記浅溝を介して、前記供給通路から流出した流体を均一に分配でき、それにより前記供給通路から遠い領域の静圧を増大させて、支持剛性を高めることができる。又、前記主軸の軸線方向を向いた面に、周方向に等間隔に前記浅溝を形成すると、前記供給通路の吐出口に対向する領域の静圧スキマが周期的に変わることになるが、上述したように前記凹部が設けられているので、前記主軸の外周面に付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制することができる。 According to the present invention, the fluid flowing out from the supply passage can be evenly distributed through the shallow groove extending in the radial direction, thereby increasing the static pressure in a region far from the supply passage, thereby supporting rigidity. Can be increased. Further, when the shallow grooves are formed at equal intervals in the circumferential direction on the surface of the main shaft facing the axial direction, the static pressure gap in the region facing the discharge port of the supply passage periodically changes. Since the concave portion is provided as described above, the fluctuation in pressure applied to the outer peripheral surface of the main shaft can be suppressed, and the vibration and vibration can be suppressed.
請求項11に記載のスピンドル装置は、請求項10に記載の発明において、前記浅溝は、ヘリングボーン形状を有していることを特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the invention according to the tenth aspect, the shallow groove has a herringbone shape.
本発明によれば、上述した効果に加え、更に前記主軸の回転に応じて、ヘリングボーン形状の浅溝により軸線方向に並んだ前記供給通路の間に動圧を与えることで、より支持剛性を高めることができる。 According to the present invention, in addition to the above-described effects, in addition to the rotation of the main shaft, by providing dynamic pressure between the supply passages arranged in the axial direction by the herringbone-shaped shallow grooves, the support rigidity is further increased. Can be increased.
請求項12に記載のスピンドル装置は、請求項8に記載の発明において、前記凹部は、前記主軸の軸線方向を向いた面に形成されていることを特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the invention according to the eighth aspect, the concave portion is formed on a surface facing the axial direction of the main shaft.
請求項13に記載のスピンドル装置は、請求項8〜12のいずれかに記載の発明において、前記凹部は、周方向に延在する周溝であることを特徴とする。前記凹部を周溝とする方が、連続的な加工を行えるので加工が容易となる。又、主軸の回転に伴う静圧の圧力変動を抑える上でも、周上では流体の圧力がほぼ均等になり静圧スキマが変動しても吐出口周辺で圧力変動が起きないので、周溝である方が有利である。 According to a thirteenth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the eighth to twelfth aspects, the concave portion is a circumferential groove extending in the circumferential direction. If the concave portion is a circumferential groove, continuous processing can be performed, so that processing becomes easier. Also, to suppress the static pressure fluctuation caused by the rotation of the main shaft, the fluid pressure is almost uniform around the circumference, and even if the static pressure gap fluctuates, the pressure fluctuation does not occur around the discharge port. Some are more advantageous.
請求項14に記載のスピンドル装置は、請求項8〜13のいずれかに記載の発明において、前記供給通路の吐出口は、前記軸線方向を向いた面において半径方向に離れて複数設けられており、前記吐出口から供給された流体は、隣接する前記供給通路と反対側における前記主軸及び前記ハウジングの軸線方向を向いた面間を通って外部へと流出することを特徴とする。 A spindle device according to a fourteenth aspect is the invention according to any one of the eighth to thirteenth aspects, wherein a plurality of discharge ports of the supply passage are provided radially apart on a surface facing the axial direction. The fluid supplied from the discharge port flows out to the outside through the space between the main shaft and the housing facing the axial direction on the side opposite to the adjacent supply passage.
軸線方向に並んだ前記供給通路の間に排出路を設けないと、本発明のように、供給された流体は、隣接する前記供給通路と反対側における前記主軸及び前記ハウジングの軸線方向を向いた面間を通って外部へと流出するのみであるので、供給通路の間では静圧が低下せず、支持剛性を高めることができる。 Unless a discharge path is provided between the supply passages arranged in the axial direction, the supplied fluid faces the axial direction of the main shaft and the housing on the opposite side to the adjacent supply passage as in the present invention. Since it only flows out between the surfaces to the outside, the static pressure does not decrease between the supply passages, and the support rigidity can be increased.
本発明によれば、主軸の振動を抑えて高精度な加工を行えるスピンドル装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the spindle apparatus which can suppress a vibration of a main axis | shaft and can perform a highly accurate process can be provided.
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。本発明の実施の形態にかかるスピンドル装置は、図4に示す2軸旋削精密加工機に用いることができる。図4において、不図示の制御装置によってX軸方向に駆動されるX軸テーブル2が、定盤1上に配置されている。X軸テーブル2上には、ダイヤモンド工具3が工具取り付け部7を介して取り付けられている。又、不図示の制御装置によってZ軸方向に駆動されるZ軸テーブル4が、定盤1上に配置されている。Z軸テーブル4上には、駆動制御機構6と、駆動制御機構6により制御されるスピンドル装置SDが設けられている。スピンドル装置SDの主軸は、例えば光学素子用成形金型の被加工物Mを取り付け可能となっている。かかる2軸旋削精密加工機を用いて、光学素子用成形金型の転写光学面を高精度に切削できる。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The spindle device according to the embodiment of the present invention can be used in the two-axis turning precision machine shown in FIG. In FIG. 4, an X-axis table 2 driven in the X-axis direction by a control device (not shown) is arranged on the surface plate 1. A diamond tool 3 is mounted on the X-axis table 2 via a tool mounting portion 7. A Z-axis table 4 driven in the Z-axis direction by a control device (not shown) is disposed on the surface plate 1. On the Z-axis table 4, a drive control mechanism 6 and a spindle device SD controlled by the drive control mechanism 6 are provided. For example, the spindle M of the spindle device SD can be attached with a workpiece M of a molding die for optical elements. Using such a biaxial turning precision processing machine, the transfer optical surface of the optical element molding die can be cut with high accuracy.
更に、本発明の実施の形態にかかるスピンドル装置は、図5に示す旋削精密加工機に用いることができる。図5において、定盤11上にX軸方向に駆動されるX軸テーブル12とZ軸方向に駆動されるZ軸テーブル14が取り付けられている。X軸テーブル12上には、工具13を旋回することが出来る旋回軸(B軸)18が取り付けられており、その旋回軸18の上には、工具取り付け部17が取り付けられている。Z軸テーブル14上には、駆動制御機構16と、駆動制御機構16により制御されるスピンドル装置SDが設けられている。スピンドル装置SDの主軸は、例えば光学素子用成形金型の被加工物Mを取り付け可能となっている。かかる旋削精密加工機を用いて、光学素子用成形金型の転写光学面を高精度に切削できる。
Furthermore, the spindle device according to the embodiment of the present invention can be used in the turning precision processing machine shown in FIG. In FIG. 5, an X-axis table 12 driven in the X-axis direction and a Z-axis table 14 driven in the Z-axis direction are mounted on a
更に、本発明の実施の形態にかかるスピンドル装置は、図6に示す、直交3軸の可動ステ一ジと、ダイヤモンド工具を回転させる回転機構とを有する超精密加工機に用いることができる。図6において、定盤21上にX軸方向に駆動するX軸テーブル22とZ軸方向に駆動するZ軸テーブル24が取り付けられている。X軸テーブル22上には、Y軸方向に駆動するY軸ステージ26が取り付けられ、Y軸ステージ26上にスピンドル機構SDが配置され、その主軸が、ダイヤモンド工具23を回転させるための回転部27に連結されている。その回転軸はZ軸と平行である。また、Z軸テーブル24上には、被加工物Mが固定されている。
Furthermore, the spindle device according to the embodiment of the present invention can be used in an ultraprecision machine having a movable stage having three orthogonal axes and a rotating mechanism for rotating a diamond tool, as shown in FIG. In FIG. 6, an X-axis table 22 driven in the X-axis direction and a Z-axis table 24 driven in the Z-axis direction are attached on the
更に、本発明の実施の形態にかかるスピンドル装置は、図7に示すミーリング加工機に用いることができる。図7において、定盤41上にX軸方向に駆動するX軸ステージ42とZ軸方向に駆動するZ軸ステージ44が取り付けられている。X軸テーブル42上には、Y軸方向に駆動するY軸ステージ46が取り付けられ、Y軸ステージ46にはダイヤモンド工具43を回転させるスピンドル装置SDがアーム45により支持されている。アーム45に組み込まれたスピンドル装置SDの主軸の端面に、回転中心から半径方向に例えば15mm離れた位置に工具刃先がくるように取り付け、Z軸ステージ44上に固定された被加工物Mに対して、Y軸方向に切り込みを与え、X軸方向にダイヤモンド工具43を送って切削加工を行う。
Furthermore, the spindle device according to the embodiment of the present invention can be used in the milling machine shown in FIG. In FIG. 7, an
図8は、本実施の形態のスピンドル装置の断面図である。図8のスピンドル装置SDは、例えば図7のミーリング加工機に組み込むことができるが、それに限られず、図4〜6の加工機或いはそれ以外の加工機にも組み込むことができるのはいうまでもない。 FIG. 8 is a cross-sectional view of the spindle device of the present embodiment. The spindle device SD of FIG. 8 can be incorporated into, for example, the milling machine of FIG. 7, but is not limited thereto, and it goes without saying that the spindle apparatus SD can be incorporated into the machining machines of FIGS. Absent.
図8において、中空円筒状のハウジング101内に、円筒状の主軸102が嵌入されている。両者のスキマは10μm程度である。主軸102は、図8で左端近傍にフランジ102aを有し、中央に貫通孔102bを有している。ハウジング101は、フランジ102aに対して右方に配置された主ハウジング101Aと、フランジ102aに対して左方に配置された副ハウジング101Bと、フランジ102aの半径方向外方において主ハウジング101Aと副ハウジング101Cを連結してなるリングブロック101Cとからなる。
In FIG. 8, a cylindrical
主ハウジング101Aは、一端が外周面に開口し外部の流体供給源である正圧ポンプP+に接続された供給通路101aを有している。供給通路101aの他端は、主ハウジング101Aの内周面において、軸線方向に並んで3列で且つ周方向に120度等間隔で主軸102の外周面に対向して開口している(これらを吐出口A,B、Cという)と共に、主ハウジング101Aの端面において、フランジ102aに対向して、周方向に120度等間隔で開口している(これを吐出口Dという)。供給通路101aの各吐出口においては、小穴(供給通路の最小断面積を規定する)のあいた絞り部材103が嵌合されている。供給通路101aの吐出口A,B、Cに接続するようにして、主ハウジング101Aの内周面には周溝(凹部)101cが形成されている。尚、主ハウジング101Aは、その内部に、冷却水を流す冷却ジャケット101fを有しているが、これは供給通路101aとは非接続状態にある。
The
副ハウジング101Bは、一端が外周面に開口し外部の流体供給源である正圧ポンプP+に接続された供給通路101bを有している。供給通路101bの他端は、副ハウジング101Bの内周面において、軸線方向に並んで2列で且つ周方向に120度等間隔で主軸102の外周面に対向して開口している(これらを吐出口E,F)と共に、副ハウジング101Bの端面において、フランジ102aに対向して、周方向に120度等間隔で開口している(これを吐出口Gという)。供給通路101bの各吐出口においては、小穴のあいた絞り部材103が嵌合されている。供給通路101bの吐出口E,Fに接続するようにして、副ハウジング101Bの内周面には周溝(凹部)101dが形成されている。
The
リングハウジング101Cには、その内周と主軸102のフランジ102aとの間のスキマから、外周に抜ける排気口101kが設けられている。
The
主ハウジング101Aに隣接して、駆動手段であるモータ104が設けられている。モータ104は、モータケース104aと、主軸102に取り付けられたロータ104bと、ロータ104bの半径方向外方であってモータケース104a内に配置されたコイル104cとからなり、コイル104cに外部から電力を供給することによって、主軸102を回転駆動することができるものである。
A
主軸102の右端には、縮径円筒部102dが同軸に形成されている。縮径円筒部102dは、その外周に一体的に回転するエンコーダ板105bを取り付けている。エンコーダ105aは、エンコーダ板105bの回転角度を検出し、主軸102の回転角度を求めることができる。
A reduced diameter
縮径円筒部102dの先端は、吸引ケース106に挿入されている。吸引ケース106は、不図示のフレームに取り付けられており、その開口端には、縮径円筒部102dに対向して円管多孔質状の静圧パッド106aを配置している。静圧パッド106aの背面側で吸引ケース106に設けられた供給通路106cは、正圧ポンプP+に接続され、これを介して縮径円筒部102dの外周面と、静圧パッド106aの内周面との間に加圧された空気を供給することで、吸引ケース106と縮径円筒部106dとの接触が回避される。吸引ケース106の内部空間は、主軸102の貫通孔102b及び排出口106bに連通しており、排出口106bに接続された負圧ポンプP−により、貫通孔102b内の空気が吸引されるようになっている。
The tip of the reduced diameter
主軸102の左端は平坦面となっており、またボルト孔102gが設けられているため、これを利用して、工具Tを保持するホルダHDを取り付けることができる。ホルダHDの取り付け面を主軸102に押し当てた状態で、負圧ポンプP−を駆動すると、吸引ケース106を介して貫通孔102b内の空気が吸引されて負圧になるので、大気圧との差圧によりホルダHDは主軸102に対して固定される。かかる段階で主軸102を回転しながら、ホルダHDの芯出しを行う。ホルダHDの芯出しが行われた後、ボルトBTをボルト孔102gに螺合することでホルダHDを主軸102に固定する。ホルダHDをボルトBTを用いて主軸102に固定すれば、主軸102を高速に回転駆動させた場合でも、遠心力などにより脱落やずれを招くことはない。
Since the left end of the
図8のスピンドル装置SDを、図7のミーリング加工機に組み込んだ状態で動作させたとき、正圧ポンプP+から供給通路101a、101bの吐出口A,B、C、E,Fを介して主ハウジング101A及び副ハウジング101Bの内部に供給される空気によって、主軸102は、主ハウジング101A及び副ハウジング101Bに対して非接触状態で支持されるため、工具Tから受けるラジアル方向の荷重を受けることができる。又、正圧ポンプP+から供給通路101a、101bの吐出口D、Gを介して主ハウジング101A及び副ハウジング101Bの内部に供給される空気によって、主軸102のフランジ102aが主ハウジング101A及び副ハウジング101Bに対して非接触状態で支持されるため、工具Tから受けるスラスト方向の荷重を受けることができる。かかる状態でモータ104を駆動すると、主軸102が回転する。回転駆動時に加熱される主軸102は、冷却ジャケット101fに供給される冷却水により冷却され、その熱膨張が抑えられるようになっている。又、例え回転する主軸102と縮径円筒部102dとが偏心していたような場合にも、静圧パッド106aから吐出される空気の静圧を用いて、縮径円筒部102dと吸引ケース106とのスキマは維持され、互いに接触することが防止される。
When the spindle device SD of FIG. 8 is operated in the state of being incorporated in the milling machine of FIG. 7, the main pressure pump P + is connected to the
このとき、主ハウジング101Aにおいて供給通路101aの吐出口を周溝101cにつなげており、副ハウジング101Bにおいて供給通路101bの吐出口を周溝101dにつなげているので、例え主ハウジング101A、副ハウジング101B又は主軸102の断面が真円でない場合でも、周溝101c、101dが供給通路101a、101bから供給される空気が全周にわたりほぼ均一な圧力の一時的な蓄積領域となって、回転に伴う静圧スキマと吐出口との位置関係によらず圧力の急激な変動を抑えることができ、それにより主軸102の外周面に付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制できる。
At this time, the discharge port of the
尚、供給通路101aから供給された空気は、主軸102と主ハウジング101Aとの間を通過し、モータ104の間のスキマから外部へ流出する。又、供給通路101bから供給された空気は、主軸102と副ハウジング101Bとの間を通過し、ホルダHDの近傍から外部へ流出する。従って、内周に開放した軸線方向に並んだ供給通路101aの吐出口A、B、Cと、供給通路101bの吐出口E,Fの間に排出路を設けていないことから、供給された流体は、主軸102の外周面とハウジング101A、101Bの内周面との間を通って外部へと流出するのみであるので、吐出口の間では静圧が低下せず、支持剛性を高めることができる。
The air supplied from the
図9は、別な実施の形態にかかるスピンドル装置のフランジを示す断面図である。本実施の形態において、図8に示す実施の形態と異なるのは、主軸102のフランジの軸線方向を向いた両面に、半径方向に並んだ周溝(凹部)101s、101tを設けた点である。それ以外の点については、上述した実施の形態と同様であるので説明を省略する。
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a flange of a spindle device according to another embodiment. The present embodiment is different from the embodiment shown in FIG. 8 in that circumferential grooves (recesses) 101s and 101t arranged in the radial direction are provided on both surfaces of the flange of the
より具体的には、主ハウジング101Aの軸線方向端面において、フランジ102aの軸線方向を向いた面に対向して、周方向に120度等間隔で、且つ半径方向に並んで開口している(これを吐出口D、Hという)。供給通路101aの各吐出口においては、小穴(供給通路の最小断面積を規定する)のあいた絞り部材103が嵌合されている。供給通路101aの吐出口D、Hに接続するようにして、主ハウジング101Aの軸線方向端面には2列の周溝101sが形成されている。
More specifically, the axial end surface of the
副ハウジング101Bの軸線方向端面において、フランジ102aの軸線方向を向いた面に対向して、周方向に120度等間隔で、且つ半径方向に並んで開口している(これを吐出口G,Iという)。供給通路101bの各吐出口においては、小穴のあいた絞り部材103が嵌合されている。供給通路101bの吐出口G,Iに接続するようにして、副ハウジング101Bの軸線方向を向いた面には2列の周溝101tが形成されている。
At the end surface in the axial direction of the sub-housing 101B, facing the surface facing the axial direction of the
このとき、主ハウジング101Aにおいて供給通路101aの吐出口を周溝101sにつなげており、副ハウジング101Bにおいて供給通路101bの吐出口を周溝101tにつなげているので、例え主ハウジング101A、副ハウジング101Bの端面又は主軸102のフランジ102aが平面でない場合でも、周溝101s、101tが供給通路101a、101bから供給される空気が全周にわたりほぼ均一な圧力の一時的な蓄積領域となって、回転に伴う静圧スキマと吐出口との位置関係によらず圧力の急激な変動を抑えることができ、それにより主軸102の外周面に付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制できる。
At this time, the discharge port of the
尚、供給通路101aから供給された空気は、主軸102と主ハウジング101Aとの間を通過し、半径方向外方に抜けたものは、リングハウジング101Cの排出口101kを介して、また半径方向外方に抜けたものは、主ハウジング101Aを斜めに貫通する排出口101mを介して外部へ流出する。又、供給通路101bから供給された空気は、主軸102と副ハウジング101Bとの間を通過し、半径方向外方に抜けたものは、リングハウジング101Cの排出口101kを介して、また半径方向外方に抜けたものは、副ハウジング101Bを斜めに貫通する排出口101nを介して外部へ流出する。従って、供給通路101aの吐出口D、Hと、供給通路101bの吐出口G,Iの間に排出路を設けていないことから、供給された流体は、主軸102のフランジ面102aとハウジング101A、101Bの端面との間を通って外部へと流出するのみであるので、吐出口の間では静圧が低下せず、支持剛性を高めることができる。
The air supplied from the
図10は、本実施の形態の変形例にかかる主軸の斜視図である。本実施の形態においては、主軸102のフランジ102aの軸線方向に見た両面に、供給通路101a、101bの吐出口D、H及びG,Iの半径方向内側から外側にかけて延在する浅溝RGを、複数本、周方向に等間隔に形成している。
FIG. 10 is a perspective view of a main shaft according to a modification of the present embodiment. In the present embodiment, shallow grooves RG that extend from the radially inner side to the outer side of the discharge ports D, H, G, and I of the
本変形例によれば、半径方向に延在する浅溝RGを介して、供給通路101a101b(図9参照)から流出した空気を均一に分配でき、それにより供給通路101a、101bの吐出口D、H及びG,Iから遠い領域の静圧を増大させて、支持剛性を高めることができる。又、主軸102のフランジ102aの軸線方向を向いた面に、周方向に等間隔に浅溝RGを形成すると、供給通路101a、101bの吐出口に対向する領域の静圧スキマが周期的に変わることになるが、上述したように周溝101s、101tが設けられているので、主軸101のフランジ101aに付与される圧力変動を抑えて、その振れや振動を抑制することができる。
According to this modification, the air flowing out from the supply passage 101a101b (see FIG. 9) can be uniformly distributed through the shallow groove RG extending in the radial direction, whereby the discharge ports D of the
図11は、本実施の形態の別の変形例にかかる主軸の斜視図である。本実施の形態においては、主軸102のフランジ102aの軸線方向に見た両面に、供給通路101a、101bの吐出口D、H及びG,Iに跨るようにして延在するヘリングボーン状の浅溝RHBを、複数本、周方向に等間隔に形成している。
FIG. 11 is a perspective view of a main shaft according to another modification of the present embodiment. In the present embodiment, a herringbone-shaped shallow groove extending across the discharge ports D, H, G, and I of the
本変形例によれば、上述した効果に加え、更に主軸102の回転に応じて、ヘリングボーン形状の浅溝RHBにより軸線方向に並んだ供給通路101a、101bの隣接する吐出口間に動圧を与えることで、より支持剛性を高めることができる。
According to this modification, in addition to the effects described above, in addition to the rotation of the
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、図2,3に示す浅溝を図8のスピンドル装置に設けても良い。 The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, the shallow groove shown in FIGS. 2 and 3 may be provided in the spindle device of FIG.
1 定盤
2 X軸テーブル
3 ダイヤモンド工具
4 Z軸テーブル
6 駆動制御機構
7 工具取り付け部
11 定盤
12 X軸テーブル
13 工具
14 Z軸テーブル
16 駆動制御機構
17 工具取り付け部
18 旋回軸
21 定盤
22 X軸テーブル
23 ダイヤモンド工具
24 Z軸テーブル
26 Y軸ステージ
27 回転部
41 定盤
42 X軸ステージ
43 ダイヤモンド工具
44 Y軸ステージ
45 アーム
46 Y軸ステージ
47 アーム
47 回転機構
101 ハウジング
101A 主ハウジング
101B 副ハウジング
101a 供給通路
101b 供給通路
101c 周溝
101d 周溝
101f 冷却ジャケット
102 主軸
102 縮径円筒部
102a フランジ
102b 貫通孔
102c 排気口
102d 縮径円筒部
103 部材
104 モータ
105 エンコーダ
106 吸引ケース
106a 静圧パッド
106b 排出口
BT ボルト
CV 凹部
G 浅溝
H ハウジング
HD ホルダ
M 材料
P+ 正圧ポンプ
P− 負圧ポンプ
S 主軸
SD スピンドル装置
T 工具
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Surface plate 2 X-axis table 3 Diamond tool 4 Z-axis table 6 Drive control mechanism 7
Claims (14)
前記ハウジングは、流体供給源から供給された流体を前記主軸と前記ハウジングとの間に供給する供給通路を有し、前記静圧軸受は、前記流体を供給されることで、前記ハウジングに対して前記主軸を支持し、
前記主軸の外周面と前記ハウジングの内周面の少なくとも一方に、前記供給通路につながった凹部を設けており、前記凹部の開口断面積は、前記供給通路の最小断面積より大きいことを特徴とするスピンドル装置。 In a spindle apparatus having a main shaft driven and rotated by a driving means, a housing disposed around the main shaft, and a hydrostatic bearing that rotatably supports the main shaft.
The housing has a supply passage for supplying a fluid supplied from a fluid supply source between the main shaft and the housing, and the hydrostatic bearing is supplied with the fluid, so that the fluid is supplied to the housing. Supporting the main shaft,
A recess connected to the supply passage is provided in at least one of the outer peripheral surface of the main shaft and the inner peripheral surface of the housing, and the opening cross-sectional area of the recess is larger than the minimum cross-sectional area of the supply passage. Spindle device to do.
前記ハウジングは、流体供給源から供給された流体を前記主軸と前記ハウジングとの間に供給する供給通路を有し、前記静圧軸受は、前記流体を供給されることで、前記ハウジングに対して前記主軸を支持し、
前記主軸の軸線方向を向いた面と、前記ハウジングのそれに対向する軸線方向を向いた面の少なくとも一方に、前記供給通路につながった凹部を設けており、前記凹部の開口断面積は、前記供給通路の最小断面積より大きいことを特徴とするスピンドル装置。 In a spindle apparatus having a main shaft driven and rotated by a driving means, a housing disposed around the main shaft, and a hydrostatic bearing that rotatably supports the main shaft.
The housing has a supply passage for supplying a fluid supplied from a fluid supply source between the main shaft and the housing, and the hydrostatic bearing is supplied with the fluid, so that the fluid is supplied to the housing. Supporting the main shaft,
A recess connected to the supply passage is provided on at least one of the surface facing the axial direction of the main shaft and the surface facing the axial direction of the housing facing the axial direction. A spindle device characterized by being larger than the minimum cross-sectional area of the passage.
A plurality of discharge ports of the supply passage are provided radially apart on the surface facing the axial direction, and the fluid supplied from the discharge port is the main shaft on the opposite side of the adjacent supply passage and the main shaft and the The spindle device according to claim 8, wherein the spindle device flows out to the outside through a plane facing the axial direction of the housing.
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