主轴机构的制作方法_2

文档序号:9815622阅读:来源:国知局
工件等的切削时,滚刀主轴6的较大的转矩(数千N.m)经由齿轮联轴器形状的轴套14、大型刀具心轴12传递至大型刀具10。
[0046]该大型刀具心轴12的轴部12b未设置有以往所需的隔离件121,因此大型刀具10的轴线方向的长度LI使得有效应用大型刀具心轴12的轴部12b的全长成为可能。并且,能够去除降低大型刀具心轴12的刚性的因素,并防止机械尺寸的增加。
[0047]而且,齿轮联轴器形状的轴套14能够从滚刀主轴6卸下,且能够在卸下该齿轮联轴器形状的轴套14的状态下,将大型刀具心轴12更换为小型刀具心轴18来使用。
[0048]基于本实施方式的滚齿机I的主轴机构2中,为了将来自滚刀主轴6的转矩传递至大型刀具心轴12而使用齿轮联轴器形状的轴套14等,因此用于传达转矩的接触面积增加,与以往相比,滚刀主轴6的直径能够减小相应的量。具体地,基于本实施方式的滚刀主轴的直径D3如图10所示,与通过端面传动键120传递转矩的现有的主轴机构102上的滚刀主轴106的直径D5相比,能够减小30%。
[0049]在此,齿轮联轴器形状的轴套14形成为覆盖大型刀具心轴12的基部12a及滚刀主轴6的前端部6a的外周两者的圆筒形状,因此齿轮联轴器形状的轴套14的直径D3为稍大于滚刀主轴6的直径D2的程度。
[0050]接着,通过图6至图9对在滚齿机I的主轴机构2安装有小型刀具16的情况进行说明。
[0051]首先,在滚齿机I的主轴机构2安装小型刀具16时,卸下齿轮联轴器形状的轴套14,接着卸下大型刀具10及大型刀具心轴18,并装上安装有小型刀具16的小型刀具心轴18。
[0052]小型刀具心轴18具备与滚刀主轴6的前端部6a结合的基部18a、沿其外周安装有小型刀具16的轴部18b、及通过滚刀座8被支承为能够旋转的前端部18c。并且,在小型刀具心轴18的基部18a形成有从其外周面朝向内侧以矩形凹陷的2个槽部18d,在这些2个槽部18d插入有端面传动键20,并与滚刀主轴6的键槽部6c嵌合。通过该端面传动键20,转矩从滚刀主轴6传递至小型刀具心轴18。
[0053]小型刀具心轴基部18a的直径D4小于大型刀具心轴基部12a的直径Dl,且小于滚刀主轴6的前端部6a的直径D2。
[0054]该直径D4是用于经由端面传动键20向小型刀具心轴18传递转矩所需的直径。
[0055]小型刀具16是形成有比较小型的刀片的旋转刀具的小型的滚刀,与小型刀具心轴18—起旋转。小型刀具16进行被加工齿轮的切齿时,与使用大型刀具10时相比较小的转矩经由小型刀具心轴18传递至小型刀具16。
[0056]本实施方式的滚齿机I的主轴机构2中,小型刀具16沿小型刀具心轴轴部18b的外周,配置于与小型刀具心轴基部18a相邻的小型刀具主轴侧隔离件22和与小型刀具心轴前端部18c相邻的小型刀具座侧隔离件23之间。
[0057]小型刀具主轴侧隔离件22如后述,形成为比现有的小型刀具主轴侧隔离件122的长度L6更短的长度L2,因此小型刀具16能够配置到小型刀具心轴基部18a的附近为止。
[0058]小型刀具座侧隔离件23设定为小型刀具16所切削的工件W不与滚刀座8冲突的长度L8。
[0059]小型刀具心轴18的小型刀具主轴侧隔离件22相对于现有的小型刀具主轴侧隔离件122的长度L6,具有减短的长度L2,因此小型刀具16相对于后述的现有的隔离件形成为较长时的小型刀具的长度L7,具有加长的长度L3。
[0060]该小型刀具心轴18的小型刀具心轴轴部18b的长度形成为抑制了小型刀具16的旋转轴线方向的长度L3、小型刀具主轴侧隔离件22的长度L2及小型刀具座侧隔离件23的长度L8的总长的长度。
[0061]而且,本实施方式中的滚齿机I的主轴机构2中,能够使用比现有的小型刀具主轴中的小型刀具16的旋转轴线方向的长度L7更长的L3的小型刀具。
[0062]而且,本实施方式中,在安装有小型刀具16的状态下,以省略齿轮联轴器形状的轴套14的状态,小型刀具心轴18通过端面传动键20与滚刀主轴6连结,因此在使用小型刀具16时,不存在齿轮联轴器形状的轴套14,小型刀具心轴基部18a形成为比滚刀主轴6的环状前端部6a的直径D2小的直径D4。
[0063]如此,在使用小型刀具16时,在将滚刀主轴6的直径形成为直径D2的基础上,以省略齿轮联轴器形状的轴套14的状态,通过端面传动键20将比较小的转矩传递至具有直径D4的小型刀具心轴基部18a。
[0064]接着,参考图2至图5,对基于本发明的实施方式的安装有大型刀具的状态的主轴机构的动作(作用)进行说明。
[0065]基于本发明的实施方式的主轴机构2的使用者在欲使用大型刀具1来切削工件W时,使大型刀具10旋转的比较大的转矩(以下简称为“大转矩”)通过主轴机构2被传递。
[0066]滚刀主轴6通过由滚齿机I的驱动力源产生的大转矩以旋转轴线A为中心进行旋转。使滚刀主轴6旋转的大转矩通过滚刀主轴6的外齿6b和齿轮联轴器形状的轴套14的内齿14a—边以充分的齿数啮合一边旋转而传递至齿轮联轴器形状的轴套14。齿轮联轴器形状的轴套14以旋转轴线A为中心旋转,使齿轮联轴器形状的轴套14旋转的转矩通过齿轮联轴器形状的轴套14的内齿14a和大型刀具心轴12的外齿12e—边以充分的齿数啮合一边旋转而传递至大型刀具心轴12。传递至大型刀具心轴12的转矩使大型刀具心轴12以旋转轴线A为中心旋转,且使安装于大型刀具心轴12的大型刀具10以旋转轴线A为中心旋转。
[0067]在大型刀具10切削工件W时,作为被加工物的工件W如图5所示,能够以省略以往所需的大型刀具主轴侧隔离件121的状态,通过延伸至齿轮联轴器形状的轴套14附近的大型刀具10而被切削。图5中通过工件W的参考符号来表示工件W—边沿大型刀具10移动一边被切削的状态。
[0068]基于本发明的实施方式的主轴机构2中,滚刀主轴6的直径能够形成为较小的直径D2,因此大型刀具10所切削的工件W被齿轮联轴器形状的轴套14附近的刀刃所切削时,也不易与齿轮联轴器形状的轴套14冲突或接触。而且,通过能够将大型刀具10形成为较长,能够一边使大型刀具10偏离一边切削工件W的范围变长,能够将大型刀具10有效地使用至靠近齿轮联轴器形状的轴套14的基部侧的刀刃为止来进行切削,且由于能够有效地使用大型刀具10整体来进行切削而能够延长大型刀具10的工具寿命。
[0069]相对于此,如图10所示,对与基于本发明的实施方式的主轴成对比的现有的机床的安装有大型刀具的状态的主轴机构的结构进行说明。
[0070]在现有的滚齿机101的主轴机构102中,滚刀主轴106的前端部106a和大型刀具心轴112的基部112a通过2个端面传动键120来嵌合且被连接。该现有的滚齿机1I的主轴机构102的使用者欲使用大型刀具110来切削工件W时,为了将使滚刀主轴106旋转的大转矩通过端面传动键120进行传递,形成增加了滚刀主轴106的直径的直径D5,且需要形成增加了大型刀具心轴基部12a的直径的直径D6。
[0071]因此,以旋转轴线A为中心旋转的大型刀具110在靠近滚刀主轴106的区域中切削工件W时,工件W易与滚刀主轴106或大型刀具心轴基部112a冲突或接触。
[0072]而且,现有的滚齿机101的主轴机构102中,滚刀主轴106的直径D5及大型刀具心轴基部112a的直径D6增加而形成,因此以工件W不易与滚刀主轴106或大型刀具心轴112冲突或接触为目的,设置有在大型刀具110和基部112a之间形成规定距离的空间的大型刀具主轴侧隔离件121。
[0073]因此,该大型刀具主轴侧隔离件121使大型刀具110从基部112a分离大型刀具主轴侧隔离件121的长度L4,将大型刀具110形成为剩余的较短的长度L5。如此,在设置大型刀具主轴侧隔离件121时,形成为更短地形成的大型刀具110的长度L5。
[0074]由此,无法将大型刀具110有效地使用至靠近基部112a的基部侧的刀刃为止来进行切削,且集中在大型刀具110的较短的长度L5而被使用,因此大型刀具110的工具寿命变短。
[0075]欲使用长度LI的大型刀具时,需要将大型刀具心轴轴部112b的长度(L5+L4)延长为(L1+L4),大型刀具的支承刚性降低。并且,由于大型刀具心轴112的长度变长,导致滚齿机101的机械尺寸增大。
[0076]接着,参考图6至图9对基于本发明的实施方式的安装有小型刀具的状态的主轴机构的动作(作用)进行说明。
[0077]基于本发明的实施方式的主轴
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