主轴装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及主轴装置，该主轴装置具有可安装刀具的主轴。主轴装置包括：主轴，其绕能轴线旋转；端面罩，其为环状，且固定于主轴的下端部的外周部分；平衡孔，其设于主轴，能将用于保持上述主轴的平衡的配重安装于该平衡孔；贯通孔，其设于端面罩的与平衡孔对应的位置；以及盖，其堵住贯通孔。本实用新型通过向平衡孔安装配重来保持主轴的平衡，并且通过在端面罩的贯通孔设置盖来防止风噪声的产生。
【专利说明】
主轴装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及主轴装置，该主轴装置具有可安装刀具的主轴。
【背景技术】
[0002]机床通过进行驱动来使安装于主轴的刀具旋转从而对工件进行加工。主轴容纳部以主轴能够自由旋转的方式支承该主轴。刀具安装于主轴的下端部。机床具有冷却液供给装置。冷却液供给装置向加工过程中的工件供给冷却液。冷却液带走在工件和旋转的刀具之间产生的摩擦热，从而防止刀具和工件过热。刀具的寿命和工件的加工精度通过冷却液的供给得到了提高。
[0003]日本公开特许公报特开2010— 076045号公开了一种机床的主轴装置。主轴装置在主轴和主轴容纳部之间设有迷宫部，且自主轴和主轴容纳部之间的间隙喷出空气，从而防止冷却液的进入。主轴装置包括固定于主轴下端的周缘部的端面罩和固定于主轴容纳部的下端的主轴罩。端面罩和主轴罩形成迷宫部。在主轴不平衡时，主轴在旋转过程中发生振动，导致工件的加工精度降低。为了抑制主轴的振动，需要主轴保持平衡。因此，主轴装置在主轴上设有孔，在孔中插入用于保持平衡的配重，例如螺钉。在不需要向该孔中插入螺钉时，孔呈开口状态，在主轴旋转时容易产生风噪声。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种保持主轴的平衡且抑制风噪声的产生的主轴装置。
[0005]技术方案I的主轴装置包括:主轴，其能绕轴线旋转;端面罩，其为环状，且固定于上述主轴的下端部的外周部分；以及平衡孔，其设于上述主轴，能将用于调整上述主轴的平衡的配重安装于该平衡孔;其中，上述端面罩在与上述平衡孔对应的位置设有贯通孔;该主轴装置具有堵住上述贯通孔的盖。
[0006]主轴装置通过向平衡孔中安装配重来调整主轴的平衡，并且通过在端面罩的贯通孔设置盖来防止风噪声的产生。
[0007]技术方案2的主轴装置的配重的直径小于盖的直径，贯通孔的直径大于平衡孔的直径。
[0008]配重的直径小于盖的直径，并且，贯通孔的直径大于平衡孔的直径，因此，操作者能够在将端面罩安装于主轴的状态下将配重安装于平衡孔来调整主轴的平衡，然后再将盖安装于贯通孔。在贯通孔的直径小于或等于平衡孔的直径时，必须在拆下端面罩之后再将配重安装于平衡孔，然后再次将端面罩安装于主轴，因此，本实用新型的主轴装置能够提高作业效率。
[0009]技术方案3的主轴装置的上述盖为具有头部的螺钉，上述贯通孔具有用于容纳上述头部的沉孔部，上述头部位于上述沉孔部内，不自上述端面罩突出。
[0010]通过在贯通孔上形成沉孔部，使头部位于沉孔部内，不自端面罩突出，从而减少了风噪声的产生原因。
[0011]技术方案4的主轴装置的平衡孔为多个且绕上述主轴的轴心等间隔地设置;上述贯通孔为多个且设于与各上述平衡孔对应的位置;该主轴装置具有与各上述贯通孔对应的多个上述盖;各上述盖的重量相同。多个平衡孔绕主轴的轴心空开等间隔。即使在将配重安装于平衡孔来调整主轴的平衡之后再将各盖安装于各贯通孔，主轴也能维持平衡。
【附图说明】
[0012]图1是表示机床的主轴装置的侧视图。
[0013]图2是主轴和主轴容纳部的顶端部的剖视图。
[0014]图3是表示主轴和端面罩的仰视图。
[0015]图4是以图3所示的IV— IV线为剖切线的组合剖视图。
【具体实施方式】
[0016]以下，基于表示实施方式的主轴装置的附图来进行说明。图1是表示机床的主轴装置的侧视图，图2是主轴和主轴容纳部的顶端部的剖视图。
[0017]如图1所示，主轴装置I具有主轴头2。主轴头2在端部(图1的左侧端部)具有主轴容纳部3。主轴头2在另一端部(图1的右侧端部)具有两个引导部2a和一个螺母部2b。引导部2a安装于沿上下延伸的支柱(省略图示)，并支承主轴头2。支柱具有上下方向的螺杆(省略图示)，螺母部2b螺纹接合于螺杆。螺杆在Z轴马达(省略图示)的驱动下旋转。主轴头2通过螺杆的旋转从而沿螺杆的方向(上下方向)移动。各引导部2a引导主轴头2的上下方向的移动。
[0018]如图2所示，主轴容纳部3为圆筒形，在其中心部以主轴11能够自由旋转的方式支承该主轴11。主轴11沿上下方向延伸，并在主轴马达(省略图示)的驱动下旋转。
[0019]环状的主轴罩8安装于主轴容纳部3的下端。多根螺栓(省略图示)将主轴罩8固定于主轴容纳部3的下端面。主轴罩8具有冷却液室12c。环状的喷嘴形成构件12安装于主轴罩8的下表面。多根螺栓(省略图示)将喷嘴形成构件12固定于主轴罩8的下表面。主轴11从主轴罩8的中心孔通过，并突出到主轴容纳部3的下方。主轴11在下端面的中心具有刀具安装孔11a。刀具安装孔Ila为锥孔。刀具安装孔Ila的上侧直径小于下侧直径。圆锥形的刀柄(省略图示)保持刀具(省略图示)。刀柄安装于刀具安装孔11a，刀具安装于主轴11的下端。喷嘴形成构件12在下表面的内周部分具有多个喷嘴孔12b。多个喷嘴孔12b与冷却液室12c连通。冷却液通过冷却液室12c和喷嘴孔12b向下方喷出。喷嘴孔12b朝向主轴11的中心往斜下方喷出冷却液，冷却液冲击工件。
[0020]如图2所示，环状的端面罩13设于主轴11的下端面的外周部分。固定螺钉51(参照图3)将端面罩13固定于主轴11的下端面。端面罩13伸出到主轴11的外周的外侧。端面罩13的伸出部分隔着间隙与主轴罩8的内周部分相对。端面罩13的外周隔着间隙与喷嘴形成构件12的中心孔的内周相对。主轴装置I在端面罩13和主轴罩8之间的相对部分以及端面罩13和喷嘴形成构件12之间的相对部分具有迷宫部21。空气室19设于主轴罩8的内周面和主轴11的外周面之间。主轴罩8具有沿径向贯穿的空气供给孔20。空气室19将空气供给孔20和迷宫部21连通。空气供给孔20借助主轴罩8的外周的开口与压缩空气的供给回路(省略图示)相连接。压缩空气经由空气供给孔20、空气室19和迷宫部21自端面罩13和主轴罩8之间的间隙吹出。
[0021]图3是表示主轴11和端面罩13的仰视图，图4是以图3所示的IV— IV线为剖切线的剖视图。四个安装孔Ilb设于主轴11的外周部的下端面。固定螺钉51安装于安装孔lib。四个安装孔Ilb绕着主轴11的轴心空开90度的等间隔。螺纹槽设于安装孔Ilb的内周。六个平衡孔Ilc设于主轴11的外周部的下端面。六个平衡孔Ilc绕着主轴11的轴心空开60度的等间隔，四个平衡孔Ilc分别位于四个安装孔Ilb的旁边。螺纹槽设于平衡孔Ilc的内周。平衡用螺钉53安装于平衡孔11c。
[0022]端面罩13在与主轴11的安装孔Ilb对应的位置设有四个贯通的插入孔13a。安装孔I Ib和插入孔13a在轴向上相连。固定螺钉51插入于插入孔13a。沉孔部13b形成于插入孔13a的下端部。插入孔13a的直径大于安装孔Ilb的直径。端面罩13在与主轴11的平衡孔Ilc对应的位置设有六个贯通孔13d。平衡孔Ilc和贯通孔13d在轴向上相连。沉孔部13f设于贯通孔13d的下端部。贯通孔13d的直径大于平衡孔Ilc的直径。螺纹槽设于贯通孔13d的内周，作为盖的一例，可以列举出盖用螺钉52。盖用螺钉52插入于贯通孔13d。
[0023]固定螺钉51具有头部51a和自头部51a沿轴向突出的轴部51b。头部51a的直径大于轴部51b的直径。头部51a的直径与沉孔部13b的直径相同，且大于插入孔13a的其他部13c(插入孔13a的除沉孔部13b以外的部分)的直径。轴部51b的直径小于其他部13c的直径。固定螺钉51插入于插入孔13a，固定螺钉51的轴部51b螺纹接合于安装孔lib。固定螺钉51的头部51a位于沉孔部13b内。头部51a和端面罩13的下表面大致在同一平面上。固定螺钉51将端面罩13和主轴11连接起来。
[0024]作为配重的一例，可以列举出平衡用螺钉53。平衡用螺钉53为无头螺钉，为了调整主轴11的平衡而根据需要安装于平衡孔11c。平衡用螺钉53的轴向尺寸小于平衡孔Ilc的轴向尺寸。与平衡孔Ilc的开口侧相比，平衡用螺钉53位于靠孔底侧的位置。平衡用螺钉53的直径小于贯通孔13d的直径，因此，能够在将端面罩13安装于主轴11的状态下将平衡用螺钉53安装于平衡孔11c。平衡用螺钉53是用于调整主轴11的平衡的零件，也有的平衡孔11中未安装平衡用螺钉53。
[0025]盖用螺钉52具有螺钉部52a和设于螺钉部52a的端部的凸缘部52b。凸缘部52b可以作为头部的一例列举出来。凸缘部52b的直径大于螺钉部52a的直径，且与沉孔部13f的直径相同。凸缘部52b的轴向尺寸与沉孔部13f的轴向尺寸相同。螺钉部52a的轴向尺寸与贯通孔13d的其他部13e(贯通孔13d的除沉孔部13f以外的部分)的轴向尺寸相同。螺钉部52a安装于其他部13e。在将盖用螺钉52安装于贯通孔13d时，凸缘部52b位于沉孔部13f内。凸缘部52b的下表面和端面罩13的下表面大致在同一平面上，即凸缘部52b不自端面罩13突出。盖用螺钉52堵住平衡孔Ilc和贯通孔13d。盖用螺钉52安装于所有的贯通孔13d，各盖用螺钉52的重量相同。
[0026]说明本实用新型的作用效果。操作者为了调整主轴11的平衡而将平衡用螺钉53安装于平衡孔11c。然后，操作者将盖用螺钉52安装于端面罩13的贯通孔13d。因此，盖用螺钉52堵住了平衡孔Ilc和贯通孔13d，主轴装置I抑制了风噪声的产生。例如，在主轴11以27000rpm旋转，将话筒位置设置在距机床前表面Im的位置来测量噪声时，与盖用螺钉52未堵住平衡孔Ilc时相比，在等效连续声级上降低了约3.5db，在响度上降低了约5.4sone。
[0027]平衡用螺钉53的直径小于盖用螺钉52的直径，并且，贯通孔13d的直径大于平衡孔Ilc的直径，因此，能够在将端面罩13安装于主轴11的状态下将平衡用螺钉53安装于平衡孔11c。在贯通孔13d的直径小于或等于平衡孔Ilc的直径时，操作者必须在拆下端面罩13之后再将平衡用螺钉53安装于平衡孔11c，然后再次将端面罩13安装于主轴11。因此，本实用新型的主轴装置I不需要反复装卸端面罩13，因此能够效率较佳地进行调整平衡的作业。
[0028]通过在贯通孔13d上形成沉孔部13f，使得凸缘部52b不自端面罩13突出，从而减少了风噪声的产生原因。凸缘部52b与端面罩13大致在同一平面上，因此，有效防止了风噪声的产生。
[0029]六个平衡孔Ilc绕着主轴11的轴心空开60度的等间隔，因此，与平衡孔Ilc对应的盖用螺钉52也绕着主轴11的轴心空开60度的等间隔。各盖用螺钉52的重量相同。因此，即使在将平衡用螺钉53安装于平衡孔Ilc来调整好主轴11的平衡之后再将各盖用螺钉52安装于各贯通孔13d，主轴11也能维持平衡。
[0030]平衡孔Ilc的数量不限定于六个。平衡孔Ilc只要绕主轴11的轴心空开规定角度的等间隔即可。例如，平衡孔Ilc的数量也可以为四个或八个等。
[0031]本实用新型的配重由平衡用螺钉53构成，但不是非螺钉不可。例如，也可以在圆柱状的构件上涂布粘接剂并将其插入于平衡孔He。圆柱状的构件可以是金属、树脂等。该构件的形状也可以不是圆柱状。例如也可以是圆锥状。
【主权项】
1.一种主轴装置，其包括: 主轴(11)，其能绕轴线旋转;端面罩(13)，其为环状，且固定于上述主轴下端部的外周部分；以及平衡孔(11c)，其设于上述主轴，能将用于调整上述主轴的平衡的配重安装于该平衡孔； 该主轴装置(I)的特征在于， 上述端面罩在与上述平衡孔对应的位置设有贯通孔(13d); 该主轴装置具有堵住上述贯通孔的盖。2.根据权利要求1所述的主轴装置，其特征在于， 上述配重的直径小于上述盖的直径，上述贯通孔的直径大于上述平衡孔的直径。3.根据权利要求2所述的主轴装置，其特征在于， 上述盖为具有头部的螺钉； 上述贯通孔具有用于容纳上述头部的沉孔部(13f); 上述头部位于上述沉孔部内，不自上述端面罩突出。4.根据权利要求1?3中任一项所述的主轴装置，其特征在于， 上述平衡孔为多个且绕上述主轴的轴心等间隔地设置； 上述贯通孔为多个且设于与各上述平衡孔对应的位置； 该主轴装置具有与各上述贯通孔对应的多个上述盖； 各上述盖的重量相同。
【文档编号】B23B19/02GK205599930SQ201520911301
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年11月16日
【发明人】伊藤恵史, 野村裕昭, 张挺, 下坂京平, 渡边润
【申请人】兄弟工业株式会社