[發(fā)明專利]機床用主軸驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)阻力付與裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010163968.8
• 申請日: 2010-04-12
• 公開（公告）號: CN101862972A
• 公開（公告）日: 2010-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 辰田好教
• 申請（專利權(quán)）人: 津田駒工業(yè)株式會社
• 主分類號: B23Q5/20
• 分類號: B23Q5/20
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 李貴亮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種機床用主軸驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)阻力付與裝置，尤其適合用于相對于機床的框架可旋轉(zhuǎn)地支承的主軸或相對于與其一體旋轉(zhuǎn)的部件提供旋轉(zhuǎn)阻力的裝置。

背景技術(shù)

以往作為用于機床的主軸驅(qū)動裝置公知有將載置工件(被加工物)的圓形工作臺固定在主軸，并通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動該主軸而使圓形工作臺旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)分度工作臺裝置。該旋轉(zhuǎn)分度工作臺裝置用于通過旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸而分度圓形工作臺的角度位置，并在其所分度的角度位置加工工件。這種旋轉(zhuǎn)分度工作臺裝置為在分度的角度位置(分度位置)保持圓形工作臺而具備夾緊裝置。

夾緊裝置是為了在分度位置將主軸(圓形工作臺)設(shè)為旋轉(zhuǎn)阻止?fàn)顟B(tài)的裝置，具有耦合式、盤式、套筒式3種類型。耦合式通過嚙合連軸器等機構(gòu)停止主軸的旋轉(zhuǎn)。盤式使平行于圓形工作臺的制動板(夾緊盤)抵接于主軸的端面，通過按壓夾緊盤而由摩擦停止主軸的旋轉(zhuǎn)。套筒式將夾緊套抵接于主軸的外周面而由摩擦停止主軸的旋轉(zhuǎn)。

作為與具備夾緊裝置的旋轉(zhuǎn)分度工作臺裝置有關(guān)的以往技術(shù)之一存在專利文獻1：日本專利公開2006-95668號公報所記載的技術(shù)。該專利文獻1所記載的旋轉(zhuǎn)分度工作臺裝置作為圓形工作臺的驅(qū)動機構(gòu)，使用不通過砂輪等的驅(qū)動傳遞機構(gòu)而旋轉(zhuǎn)驅(qū)動主軸的直接驅(qū)動型(Direct?Drive)的電動機(以下稱為DD電動機)。即在專利文獻1中，使制動板抵接于固定在通過DD電動機旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的主軸的圓形工作臺，由摩擦將圓形工作臺設(shè)為旋轉(zhuǎn)阻止?fàn)顟B(tài)。

然而，通常是將夾緊裝置設(shè)為夾緊狀態(tài)來停止圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)，并進行工件的加工。但有時還將夾緊裝置設(shè)為松開狀態(tài)而使工件連續(xù)旋轉(zhuǎn)的同時進行精加工。此時，主軸驅(qū)動裝置從加工工件的刀具接收負(fù)載。該負(fù)載在一定的加工條件下也經(jīng)常變動。因此，基于主軸驅(qū)動裝置的圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)受到從刀具接收的負(fù)載變動的影響。

如專利文獻1作為主軸的驅(qū)動機構(gòu)使用DD電動機時，進行DD電動機的控制以使消除該負(fù)載的變動的影響。具體而言，根據(jù)從主軸驅(qū)動裝置的旋轉(zhuǎn)檢測器反饋的主軸的旋轉(zhuǎn)角度(旋轉(zhuǎn)量)，校正由從刀具接收的負(fù)載變動產(chǎn)生的主軸的旋轉(zhuǎn)角度的偏差，并且控制DD電動機的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動。但是，有時DD電動機的控制無法對旋轉(zhuǎn)角度的偏差的變動進行追隨。此時，DD電動機的旋轉(zhuǎn)未必成為固定而是伴隨脈動。

另一方面，作為主軸的驅(qū)動機構(gòu)使用砂輪等驅(qū)動傳遞機構(gòu)的情況，有時也在主軸的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生脈動。通常在砂輪具有間隙。間隙是指在砂輪(齒輪)等相互嵌合而運動的機械因素中，有意在運動方向設(shè)置的縫隙。因具有該縫隙，齒輪能夠自由地運動。然而，間隙也成為發(fā)生脈動的原因。即，若受到從刀具接收的負(fù)載變動的影響，相互嚙合的齒輪的驅(qū)動側(cè)的轉(zhuǎn)速變化，則從動側(cè)(主軸側(cè))的齒輪因慣性在間隙的范圍內(nèi)與驅(qū)動側(cè)無關(guān)地擺動，從而在主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)產(chǎn)生脈動。

若在主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)產(chǎn)生脈動，則固定在主軸的圓形工作臺的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下也伴隨脈動。其結(jié)果導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)圓形工作臺的同時進行精加工的工件的精加工面的面粗度的劣化。為解決這種問題，提出有能夠抑制脈動發(fā)生的主軸驅(qū)動裝置(例如，參照專利文獻2：日本專利公開2000-218404號公報)。

該專利文獻2的主軸驅(qū)動裝置涉及一種車床，其以停止或旋轉(zhuǎn)主軸的狀態(tài)，能夠通過裝配在刀架的旋轉(zhuǎn)工具在工件的端面乃至周面進行孔加工或槽加工。并且，其課題在于，防止在使主軸低速旋轉(zhuǎn)來進行工件的加工時產(chǎn)生滑摩顫振現(xiàn)象(脈動)而導(dǎo)致工件的加工形狀或加工面精度下降的不良狀況。

為解決該課題，專利文獻2所記載的車床具備用于統(tǒng)一主軸的旋轉(zhuǎn)的制動裝置。該制動裝置具備：壓接于固定在主軸的制動盤或套筒等的旋轉(zhuǎn)部件的制動塊、裝配在制動塊的滑接面的滑動面材料、向滑動面材料的滑接面供給潤滑油的機構(gòu)。而且，通過向滑動面材料的滑接面供給潤滑油的同時，將制動塊壓接于旋轉(zhuǎn)部件來低速旋轉(zhuǎn)主軸，從而減小靜摩擦系數(shù)和動摩擦系數(shù)之間的差，以使避免主軸的滑摩顫振現(xiàn)象。

然而，專利文獻2所記載的以往技術(shù)通過將裝配有滑動面材料的制動塊壓接于主軸旋轉(zhuǎn)部件，并通過作為按壓部件的滑動面材料和作為被按壓部件的旋轉(zhuǎn)部件之間的摩擦力對主軸提供旋轉(zhuǎn)阻力(制動力)。因此在該以往技術(shù)中，無法避免在按壓狀態(tài)下滑動的旋轉(zhuǎn)部件或滑動面材料的磨損。若旋轉(zhuǎn)部件或滑動面材料發(fā)生磨損，則旋轉(zhuǎn)阻力的大小變化而無法得到充分的旋轉(zhuǎn)阻力。其結(jié)果，存在在主軸的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下產(chǎn)生脈動，并導(dǎo)致工件的精加工面的面粗度劣化的問題。

發(fā)明內(nèi)容