專利名稱：刀架的夾持機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及刀架的夾持機(jī)構(gòu)。
背景技術(shù)：
每年，為了提高加工效率，會將機(jī)床的主軸的轉(zhuǎn)動速度越來越高速化，最高速度一般超過20,000轉(zhuǎn)。就如此高速轉(zhuǎn)動的主軸而言，在噪音、可靠性、加工精度方面，如何將主軸轉(zhuǎn)動時(shí)的振動抑制到較低的水平成為重要的問題。
在主軸高速化進(jìn)程中，將主軸的轉(zhuǎn)動振動抑制到較低的水平這一問題，對設(shè)置在主軸內(nèi)部的刀具夾持機(jī)構(gòu)也要求要有合理的結(jié)構(gòu)。
圖5是表示使用一直以來為眾所周知的夾持機(jī)構(gòu)的主軸機(jī)構(gòu)的一構(gòu)成例的圖。在圖5中，夾持機(jī)構(gòu)1(1a～1e)設(shè)置在主軸2的內(nèi)部。通過軸承6主軸2轉(zhuǎn)動自如地被支撐在軸套5。
夾持機(jī)構(gòu)1由牽引桿1a、鋼球1b、連接在牽引桿1a上的螺母1c、座板1d、以及蝶形彈簧1e構(gòu)成。
刀架由保持切削工具4b等刀具的刀架主體4a、拉釘4c、刀柄4d構(gòu)成，利用自動刀具交換機(jī)將刀柄4d插入主軸2端部的敞開端內(nèi)，用上端的拉釘4c推開鋼球1b，以便進(jìn)行刀具的安裝。
夾持機(jī)構(gòu)1能夠有保持刀架主體4a的刀具保持狀態(tài)和解除刀具保持狀態(tài)的松開狀態(tài)兩個(gè)狀態(tài)。在刀具保持狀態(tài)中，夾持機(jī)構(gòu)1通過利用螺母1c、牽引桿1a以及鋼球1b將壓縮了的蝶形彈簧1e的回彈力傳遞給拉釘4c，將刀架主體4a拉進(jìn)主軸2一側(cè)，保持刀架主體4a。
另外，松開刀架主體4a時(shí)，使?jié)L子7動作，通過桿3a抵抗蝶形彈簧1e的回彈力推下與螺母1c連接的環(huán)3b。以此，螺母1c、牽引桿1a以及鋼球1b一同前進(jìn)(下降)，從而鋼球1b向主軸2內(nèi)部的空隙2a移動，解除對拉釘4c的保持狀態(tài)。
如上所述的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)中，在主軸轉(zhuǎn)動速度比較低時(shí)，并沒有問題發(fā)生，但是當(dāng)主軸的速度達(dá)到超過每分鐘20,000轉(zhuǎn)的高速轉(zhuǎn)動時(shí)，不能將轉(zhuǎn)動振動(振動加速度、振動振幅)抑制到較低的水平的問題就顯得很突出。
作為主軸轉(zhuǎn)動時(shí)振動的主要原因，可以認(rèn)為是包含軸承的主軸的安裝精度、主軸轉(zhuǎn)動部的質(zhì)量不平衡、結(jié)構(gòu)共振等等。
期望通過不使主軸轉(zhuǎn)動部的質(zhì)量不平衡加大或在特定的主軸速度下不共振來抑制夾持機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動振動，另外，期望工作壽命變長。
但是，要實(shí)現(xiàn)這些理想狀態(tài)，現(xiàn)有的夾持機(jī)構(gòu)存在以下問題。
拉起并保持刀架的蝶形彈簧可以設(shè)置在很小的空間內(nèi)，并且可以發(fā)揮很高的彈力是好的一面，但存在以下問題。
(1)不能使蝶形彈簧的內(nèi)徑和牽引桿的外徑之間的引導(dǎo)間隙充分得變小，因此由于刀架的夾持·松開動作的反復(fù)、或主軸的轉(zhuǎn)動·停止的反復(fù)操作，其重心位置發(fā)生改變。
因此，在初始設(shè)定或維修等等中，即使正確修正主軸整體的質(zhì)量不平衡將振動抑制到較低的水平，但因在此之后夾持·松開動作或主軸的轉(zhuǎn)動·停止動作的反復(fù)進(jìn)行，針對質(zhì)量不平衡的平衡修正的調(diào)整狀態(tài)發(fā)生偏離，振幅再次變大。
(2)因在多個(gè)設(shè)置的蝶形彈簧之間產(chǎn)生的摩擦抵抗，各個(gè)彈簧的伸縮行程出現(xiàn)不均等。伸縮行程變得不均等，則一組的多個(gè)蝶形彈簧中局部存在應(yīng)力振幅大的蝶形彈簧，因此減短了壓縮·伸開動作的反復(fù)壽命。
(3)蝶形彈簧呈扁平形狀，因此在蝶形彈簧的內(nèi)徑部分中，軸向的引導(dǎo)長度很短。因此，不能順利進(jìn)行蝶形彈簧在軸向的滑動，蝶形彈簧的內(nèi)徑部分和牽引桿的外徑部分相互磨損，有時(shí)會破損。
作為解決上述(1)～(3)的蝶形彈簧引起的問題點(diǎn)的對策提出使用螺旋彈簧的夾持機(jī)構(gòu)(例如，參照特開2000-96404號公報(bào))。
但是，在使用了螺旋彈簧的夾持機(jī)構(gòu)中，不能減小成形了的螺旋彈簧的內(nèi)徑和牽引桿之間的引導(dǎo)間隙，因此反復(fù)進(jìn)行刀架的夾持·松開動作時(shí)，或反復(fù)進(jìn)行主軸的轉(zhuǎn)動·停止動作時(shí)，其重心位置發(fā)生改變。因此，即使正確修正主軸整體的質(zhì)量不平衡來將振動抑制到較低的水平，在此后反復(fù)進(jìn)行夾持·松開動作或主軸的轉(zhuǎn)動·停止動作時(shí)，平衡修正的調(diào)整狀態(tài)失常，產(chǎn)生振動再次變大的問題。另外，(4)除上述問題之外，在高速轉(zhuǎn)動時(shí)，存在刀架的夾持機(jī)構(gòu)位置總是處于不穩(wěn)定狀態(tài)的問題。
通常，為了進(jìn)行刀具的夾持·松開的動作必須有使機(jī)構(gòu)伸縮的動作，因此夾持機(jī)構(gòu)具有相對于主軸的內(nèi)壁具有一定間隙被滑動引導(dǎo)的結(jié)構(gòu)。由于存在該間隙，牽引桿或?qū)盈B了的蝶形彈簧在徑向振動，刀具夾持機(jī)構(gòu)的位置總是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，發(fā)生振動。伴隨著主軸速度的上升該振動變得尤為突出。
作為抑制上述問題(4)中的牽引桿徑向的振動的對策，在實(shí)開平5-63701公報(bào)中公開了在牽引桿和主軸內(nèi)壁之間設(shè)有推力軸承的方法。根據(jù)該方法，可以認(rèn)為在主軸高速轉(zhuǎn)動中不使?fàn)恳龡U撓曲，高精度地使其在主軸內(nèi)壁進(jìn)行引導(dǎo)成為可能。
但是，為了推力軸承的順利動作和牽引桿的引導(dǎo)并存，在牽引桿外徑和球外徑與主軸內(nèi)徑之間必須設(shè)置最低限度(例如，數(shù)μm)的壓入量。設(shè)置這樣的壓入量，需要極為精密地管理每個(gè)部件的尺寸，從而產(chǎn)生成本提高的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種刀架的夾持機(jī)構(gòu)，在大致中空的圓筒狀的彈簧的中空部可以前進(jìn)后退且與彈簧同心地設(shè)置有牽引桿，通過壓縮彈簧來釋放刀架，利用被壓縮了的彈簧要復(fù)原的回彈力將刀架拉進(jìn)主軸內(nèi)部。
在根據(jù)本發(fā)明的刀架的夾持機(jī)構(gòu)的第1方式中，上述彈簧是具有圓形剖面的螺旋彈簧，并且，在上述螺旋彈簧的螺旋形狀的內(nèi)壁上，沿螺旋的軸向?qū)嵤┏蔀閳A筒狀的精加工，上述螺旋彈簧的內(nèi)徑比牽引桿外徑只大出規(guī)定量。
上述精加工能夠在將螺旋彈簧壓縮到使用時(shí)長度的狀態(tài)下進(jìn)行。
在根據(jù)本發(fā)明的刀架的夾持機(jī)構(gòu)的第2方式中，上述彈簧是具有圓形剖面的螺旋彈簧，并且，上述螺旋彈簧在處于壓縮狀態(tài)時(shí)，內(nèi)徑比牽引桿的外徑大，而且，螺旋彈簧的內(nèi)徑與牽引桿外徑的差為0.1mm或以下。
在根據(jù)本發(fā)明的刀架的夾持機(jī)構(gòu)的第1方式和第2方式中，滑動牽引桿的彈簧使用螺旋彈簧，為了使?fàn)恳龡U的外徑和螺旋彈簧的內(nèi)徑之間的間隙為最小限度，實(shí)施使螺旋彈簧的內(nèi)徑均一化的精加工，以便使螺旋彈簧與牽引桿一體地被引導(dǎo)。通過這樣，降低因主軸轉(zhuǎn)動動作或刀具夾持動作的反復(fù)進(jìn)行所產(chǎn)生的彈簧的重心移動，從而減少振動振幅。另外，螺旋彈簧不是矩形剖面而是圓形剖面，由此提高耐久性。
在根據(jù)本發(fā)明的刀架的夾持機(jī)構(gòu)的第3方式中，刀架的夾持機(jī)構(gòu)具有將牽引桿的沿徑向的一個(gè)方向推向主軸內(nèi)壁的推動單元。利用該推動單元，沿引導(dǎo)該牽引桿的主軸內(nèi)壁的徑向彈性地推壓牽引桿的一部分，以此牽引桿與主軸保持一體，其結(jié)果是在從低速達(dá)到最高速的全部轉(zhuǎn)動速度區(qū)域中能夠?qū)⒄駝铀揭种频捷^低。
上述推動單元包括設(shè)置在與上述牽引桿同軸設(shè)置的軸構(gòu)件外周上的O形環(huán)槽和被裝入該O形環(huán)槽內(nèi)的O形環(huán)，上述O形環(huán)的回彈力的分布沿以上述主軸的軸心為中心的圓周能夠?yàn)椴痪鶆虻姆植肌?br> 還有，上述推動單元也可以是為設(shè)置在與上述牽引桿同軸設(shè)置的軸構(gòu)件和將該軸構(gòu)件容納于內(nèi)部的主軸內(nèi)壁之間的彈簧機(jī)構(gòu)，該彈簧機(jī)構(gòu)將上述軸構(gòu)件彈性地推向主軸的一個(gè)方向的內(nèi)壁上。
另外，本發(fā)明可以將上述第3方式組入上述第1方式中。
還有，就形成根據(jù)本發(fā)明的、用于刀架的夾持機(jī)構(gòu)的彈簧的方法而言，將具有圓形剖面的螺旋彈簧壓縮到保持刀架的狀態(tài)，在處于該壓縮狀態(tài)下的螺旋彈簧的螺旋形狀的內(nèi)壁上，沿螺旋的軸向進(jìn)行成為圓筒狀的精加工，使螺旋彈簧的內(nèi)徑比牽引桿外徑大，并且，使螺旋彈簧的內(nèi)徑和牽引桿外徑的差為0.1mm或以下。
根據(jù)該彈簧形成方法，能夠進(jìn)行使?fàn)恳龡U的外徑和彈簧的內(nèi)徑的間隙在實(shí)際保持刀架的保持狀態(tài)中為最小限度這樣的加工。
根據(jù)本發(fā)明，能夠通過減少重心位置的變化抑制振動。能夠通過使伸張行程均一降低應(yīng)力振幅，從而提高耐久性。通過穩(wěn)安的滑動狀態(tài)，能夠減低磨損。還有，通過降低引導(dǎo)間隙，能夠抑制振動。


通過參照附圖的以下的實(shí)施例的說明能夠明確本發(fā)明上述的和其他的目的以及特征。
圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的刀架的夾持機(jī)構(gòu)的圖。
圖2A-2C是用于說明圖1的夾持機(jī)構(gòu)中的螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)的圖。
圖3是圖1的夾持機(jī)構(gòu)中的螺母以及形成于螺母上的O形環(huán)槽的剖面圖。
圖4A-4C是用于說明圖1的夾持機(jī)構(gòu)中的推動單元的幾個(gè)設(shè)置例的圖。
圖5是表示使用一直以來為眾所周知的夾持機(jī)構(gòu)的主軸機(jī)構(gòu)的一構(gòu)成例的圖具體實(shí)施方式
圖1是用于說明根據(jù)本發(fā)明的刀架的夾持機(jī)構(gòu)的圖。
安裝在主軸箱等等的軸套5中，利用軸承6轉(zhuǎn)動自如地支撐主軸2。利用拉釘4c在沿主軸2的軸心設(shè)置的孔內(nèi)配置夾持機(jī)構(gòu)11。拉釘4c是用于將刀架與夾持機(jī)構(gòu)11連接并將刀架拉進(jìn)夾持機(jī)構(gòu)11的柱狀構(gòu)件，安裝在構(gòu)成夾持機(jī)構(gòu)11的牽引桿11a的前端。
夾持機(jī)構(gòu)11具有牽引桿11a、鋼球11b、與牽引桿11a連接的螺母11c、座板11d、螺旋彈簧11e以及O形環(huán)11f。
在夾持機(jī)構(gòu)11中，在牽引桿11a的一端設(shè)有拉釘4c，另一端設(shè)有螺母11c，牽引桿11a移動(上下移動)自如地安裝在沿主軸2的軸心設(shè)置的孔內(nèi)。相對于主軸2，通過設(shè)置在拉釘4c側(cè)一端的鋼球11b與主軸2內(nèi)壁的滑動支撐牽引桿11a。
主軸2的軸方向的孔內(nèi)設(shè)有牽引桿11a的同時(shí)還設(shè)有螺旋彈簧11e。螺旋彈簧11e在軸方向覆蓋牽引桿11a地被配置在牽引桿11a的外周和主軸2的內(nèi)壁之間，刀架側(cè)的下端通過座板11d與形成于主軸2上的肩部接觸，上端與螺母11c接觸。這里，利用壓縮了的螺旋彈簧11e伸張時(shí)的回彈力進(jìn)行螺旋彈簧11e兩端的接觸。
另外，主軸2的孔的刀架側(cè)的端部形成空隙2a。在主軸2內(nèi)若使?fàn)恳龡U11a上下運(yùn)動，則牽引桿11a下端的拉釘4c就在空隙2a內(nèi)上下運(yùn)動。該上下運(yùn)動中，在使其向上方移動時(shí)，拉釘4c在被拉進(jìn)主軸2孔內(nèi)的方向移動，由此保持刀架。另外，在使其向下方移動時(shí)，拉釘4c在從主軸2的孔內(nèi)被向外推出的方向移動，由此釋放刀架。
在牽引桿11a的上端安裝螺母11c，通過桿3a在該螺母11c上安裝環(huán)3b。還有，環(huán)3b上方安裝滾子7。
因來自壓縮了的螺旋彈簧11e的回彈力，螺母11c受到向上的力，通過桿3a使環(huán)3b與滾子7接觸，螺母11c停止在由滾子7的位置所確定的規(guī)定位置上。此時(shí)，拉釘4c保持在拉進(jìn)刀架的狀態(tài)。
從該狀態(tài)，若利用未圖示的驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動滾子7并將環(huán)3b推向下方，則被推壓了的環(huán)3b通過桿3a將螺母11c推向下方。此時(shí)，螺母11c利用壓縮了的螺旋彈簧11e的回彈力被推向上方，但滾子7的驅(qū)動抵抗螺旋彈簧11e的回彈力而通過螺母11c將牽引桿11a推向下方。
被推下的牽引桿11a在其下端將保持拉釘4c的鋼球11b推到空隙2a內(nèi)。由此，進(jìn)行刀架的釋放。
另外，螺母11c的外周形成O形環(huán)槽11g，在該O形環(huán)槽11g內(nèi)安裝O形環(huán)11f。由此，O形環(huán)11f設(shè)置在螺母11c的外周和主軸2的內(nèi)壁之間，將螺母11c沿半徑一個(gè)方向推向主軸內(nèi)壁。通過將螺母11c推向主軸2的內(nèi)壁，在軸向與螺母11c連接的牽引桿11a也被推向主軸2的內(nèi)壁。因此，O形環(huán)槽11g構(gòu)成將螺母11c推向高主軸2內(nèi)壁的推動單元。利用該推動單元，能夠?qū)嵸|(zhì)性地將主軸2和螺母11a的引導(dǎo)間隙變?yōu)?，由此，從低速轉(zhuǎn)動到高速轉(zhuǎn)動的主軸速度的全速度區(qū)域中，將振動抑制到低振動程度成為可能。
另外，該推動單元只是簡單地形成O形環(huán)槽11g再安裝O形環(huán)11f的簡易結(jié)構(gòu)，不需嚴(yán)格的尺寸管理，因此沒有在成本方面產(chǎn)生不利的影響，能夠有效地抑制主軸高速轉(zhuǎn)動時(shí)的振動。
另外，刀架由保持切削工具4b等刀具的刀架主體4a、拉釘4c以及刀柄4d構(gòu)成，利用自動刀具交換機(jī)將刀柄4d插入主軸2端部的敞開端內(nèi)，通過用上端的拉釘4c推開鋼球1b，進(jìn)行刀具的安裝。
其次，在本發(fā)明的夾持機(jī)構(gòu)中，使用圖2A-2C說明將牽引桿拉向上方的螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)。
圖2A表示將單個(gè)的彈簧原材料形成螺旋狀，成為螺旋彈簧的狀態(tài)。該成形時(shí)，做成較大的螺距。另外，螺旋端精加工為開口端。
這里，螺旋彈簧使用的是剖面形狀為圓形的彈簧原材料，因此能夠得到充分的耐久壽命。具有綱琴絲或硅鉻鋼等的圓形剖面的彈簧原材料可以正確預(yù)測壽命，在設(shè)計(jì)上可以為永久壽命。
其次，在壓縮成形了的螺旋彈簧11d的狀態(tài)下，在螺旋彈簧11d的螺旋形狀的內(nèi)壁上，沿螺旋的軸向?qū)嵤┏蔀閳A筒狀的精加工。螺旋彈簧11d在壓縮狀態(tài)時(shí)擴(kuò)大其半徑。因?yàn)椋绻谄鋲嚎s前的狀態(tài)下決定螺旋彈簧11d內(nèi)徑的話，將該螺旋彈簧安裝在牽引桿后，并在壓縮狀態(tài)下使用時(shí)，牽引桿外壁和螺旋彈簧內(nèi)壁之間的間隙變大，成為振動發(fā)生的重要原因。
因此本發(fā)明中，沿全長如實(shí)際使用那樣壓縮成形了的螺旋彈簧，在該壓縮狀態(tài)下，通過研磨對彈簧內(nèi)徑部分實(shí)施精加工。這樣，在實(shí)際保持刀架的保持狀態(tài)下，牽引桿的外壁與彈簧內(nèi)壁的間隙成為最小。
例如，通過利用研磨對彈簧內(nèi)徑部分實(shí)施精加工，如圖2B所示，能夠使?fàn)恳龡U11a外徑D與螺旋彈簧11d內(nèi)徑d之間的差為0.1mm或以下。
還有，本發(fā)明的螺旋彈簧可以由多條構(gòu)成。例如，如圖2C所示，通過將兩條相同螺旋直徑的螺旋彈簧11d1、11d2安裝在彼此的螺旋之間，成為同心并列的彈簧。由此，在同樣裝入蝶形彈簧的空間內(nèi)，發(fā)揮與蝶形彈簧同等的夾持力成為可能。
其次，使用圖3-圖5，說明將牽引桿推向主軸內(nèi)壁的構(gòu)成例。
如上所述，在螺母11c的外周形成O形環(huán)槽11g，在該O形環(huán)槽11g內(nèi)裝入O形環(huán)槽11f。這里，為將螺母以及牽引桿推向主軸內(nèi)壁，使O形環(huán)11f的回彈力相對于軸心不均勻地分布。通過使回彈力相對于軸心不均勻地分布，將螺母以及牽引桿沿半徑方向的一個(gè)方向推向主軸內(nèi)壁。
作為使O形環(huán)的回彈力相對于軸心不均勻地分布的構(gòu)成，可以是例如，將O形環(huán)槽的中心從與牽引桿同軸設(shè)置的軸構(gòu)件的中心偏離，或利用O形環(huán)槽的角度位置使O形環(huán)槽的深度不同。
圖3是螺母11c和形成于該螺母11c的O形環(huán)槽11g的剖面圖。在螺母11c上的角度A范圍中，使O形環(huán)槽11g的深度變?yōu)椤癮”(做得淺)，角度B范圍中，使O形環(huán)槽11g的深度變?yōu)椤癰”(做得深)。
因此，在該O形環(huán)槽11g內(nèi)裝入O形環(huán)槽11f，若將牽引桿11a裝入主軸2的內(nèi)部，則如圖3的「O形環(huán)壓力分布」所示，在O形環(huán)槽11f和主軸2內(nèi)壁之間發(fā)生的回彈力沿圓周分布不均勻。通過該回彈力的不均勻分布，在圖3中推壓左面的內(nèi)壁的力比推壓右面的內(nèi)壁的力大，因此螺母被推向圖中右面的主軸內(nèi)壁。
另外，推動單元不限于使用O形環(huán)回彈力的結(jié)構(gòu)，也可以是使用彈簧回彈力的結(jié)構(gòu)。在主軸轉(zhuǎn)動時(shí)，推動單元只要是通過沿主軸的內(nèi)徑的一個(gè)方向彈性地推動牽引桿并使二者一同轉(zhuǎn)動，能夠抑制振動的話，任意結(jié)構(gòu)都適用。
另外，可以任意設(shè)定安裝在夾持機(jī)構(gòu)的推動單元的個(gè)數(shù)，或可以任意設(shè)定通過推動單元牽引桿與主軸內(nèi)壁接觸的接觸點(diǎn)數(shù)。
圖4A-4C是用于說明幾個(gè)推動單元的設(shè)置例的圖。
圖4A表示以一個(gè)接觸點(diǎn)接觸的狀態(tài)，該狀態(tài)中利用一個(gè)推動單元將螺母11c推向主軸2的內(nèi)壁。
另外，圖4B表示以一個(gè)接觸點(diǎn)接觸的狀態(tài)，該狀態(tài)中利用多個(gè)推動單元(這里是兩個(gè)推動單元)將螺母11c推向主軸2的內(nèi)壁。
另外，圖4C表示以多個(gè)接觸點(diǎn)(這里是兩個(gè)接觸點(diǎn))接觸的狀態(tài)，該狀態(tài)中利用一個(gè)推動單元將螺母11c推向主軸2的內(nèi)壁。另外，在圖4C的例子中，推動單元可以是多個(gè)。
根據(jù)本發(fā)明的方式，代替蝶形彈簧本發(fā)明使用具有特征的螺旋彈簧可以起到以下作用。
本發(fā)明中利用使用雙螺旋彈簧，能夠得到與蝶形彈簧同等的夾持力。
另外，本發(fā)明中通過實(shí)施加工使螺旋彈簧內(nèi)徑與牽引桿外徑的間隙變得充分小，在反復(fù)進(jìn)行刀架的夾持·松開動作時(shí)、或反復(fù)進(jìn)行主軸的轉(zhuǎn)動·停止時(shí)，能夠?qū)⒅匦奈恢玫淖兓档偷胶苄?，能夠?qū)⒄穹种圃谳^小的水平。
另外，本發(fā)明通過使用雙螺旋彈簧的結(jié)構(gòu)，在每個(gè)彈簧之間不發(fā)生摩擦抵抗，因此能夠在彈簧全長內(nèi)使伸縮行程均勻化，提高耐久性。在這一點(diǎn)上，將根據(jù)應(yīng)力振幅算出的設(shè)計(jì)壽命作為永久壽命之后，在耐久試驗(yàn)中可以確認(rèn)其發(fā)揮長期、充分的耐久壽命。
另外，本發(fā)明的螺旋彈簧的內(nèi)徑的接觸在軸方向以螺旋狀方式連續(xù)，因此具有不發(fā)生不完全接觸的效果。由此，確認(rèn)可以得到穩(wěn)定的滑動狀態(tài)，不發(fā)生異常磨損。
根據(jù)本發(fā)明的方式，通過做成具有將夾持機(jī)構(gòu)的螺母彈性地推向主軸的機(jī)構(gòu)的構(gòu)成可以起到以下作用。
本發(fā)明的夾持機(jī)構(gòu)通過其具有的推動單元，能夠使主軸和螺母的引導(dǎo)間隙實(shí)質(zhì)為0，由此，在從低速轉(zhuǎn)動到高速轉(zhuǎn)動的主軸速度的全速度區(qū)域中，將振動抑制到較低的振動程度成為可能。
另外，本發(fā)明的夾持機(jī)構(gòu)的推動單元結(jié)構(gòu)簡單，因此不需嚴(yán)格的尺寸管理，在成本方面不產(chǎn)生不利的影響，能夠有效地抑制主軸高速轉(zhuǎn)動時(shí)的振動。
權(quán)利要求
1.一種刀架的夾持機(jī)構(gòu)，在大致中空的圓筒狀的彈簧的中空部可以進(jìn)退且與彈簧同心地設(shè)置有牽引桿，通過壓縮彈簧釋放刀架，利用彈簧的回彈力將刀架拉進(jìn)主軸內(nèi)部，其特征在于，上述彈簧是具有圓形剖面的螺旋彈簧，并且，在上述螺旋彈簧的螺旋形狀的內(nèi)壁上，沿螺旋的軸向?qū)嵤┏蔀閳A筒狀的精加工，上述螺旋彈簧的內(nèi)徑比牽引桿外徑只大出規(guī)定量。
2.一種刀架的夾持機(jī)構(gòu)，在大致中空的圓筒狀的彈簧的中空部或以進(jìn)退且與彈簧同心地設(shè)置有牽引桿，通過壓縮彈簧釋放刀架，利用被壓縮了的彈簧要復(fù)原的回彈力將刀架拉進(jìn)主軸內(nèi)部，其特征在于，上述彈簧是具有圓形剖面的螺旋彈簧，并且，上述螺旋彈簧在處于壓縮狀態(tài)時(shí)，內(nèi)徑比牽引桿的外徑大，并且，螺旋彈簧的內(nèi)徑與牽引桿外徑的差為0.1mm或以下。
3.一種刀架的夾持機(jī)構(gòu)，在大致中空的圓筒狀的彈簧的中空部可以進(jìn)退且與彈簧同心地設(shè)置有牽引桿，通過壓縮彈簧釋放刀架，利用彈簧的回彈力將刀架拉進(jìn)主軸內(nèi)部，其特征在于，具有將上述牽引桿沿徑向的一個(gè)方向推向主軸內(nèi)壁的推動單元。
4.一種刀架的夾持機(jī)構(gòu)，在大致中空的圓筒狀的彈簧的中空部可以進(jìn)退且與彈簧同心地設(shè)置有牽引桿，通過壓縮彈簧釋放刀架，利用彈簧的回彈力將刀架拉進(jìn)主軸內(nèi)部，其特征在于，上述彈簧是具有圓形剖面的螺旋彈簧，在上述螺旋彈簧的螺旋形狀的內(nèi)壁上，沿螺旋的軸向?qū)嵤┏蔀閳A筒狀的精加工，上述螺旋彈簧的內(nèi)徑比牽引桿外徑只大出規(guī)定量，并且，具有將上述牽引桿沿徑向的一個(gè)方向推向主軸內(nèi)壁的推動單元。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述精加工在將螺旋彈簧壓縮到使用時(shí)的長度的狀態(tài)下進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述推動單元包括設(shè)置在與上述牽引桿同軸設(shè)置的軸構(gòu)件的外周上的O形環(huán)槽和被裝入該O形環(huán)槽內(nèi)的O形環(huán)，上述O形環(huán)的回彈力的分布沿以上述主軸的軸心為中心的圓周為不均勻分布。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，通過使上述O形環(huán)槽的中心從上述軸構(gòu)件的中心離開，O形環(huán)的回彈力的分布沿以上述軸構(gòu)件的中心為中心的圓周為不均勻分布。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，通過根據(jù)以上述主軸的軸心為中心的角度區(qū)域使上述O形環(huán)槽的深度不同，O形環(huán)的回彈力分布相對于軸心為不均勻分布。
9.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述推動單元是設(shè)置在與上述牽引桿同軸設(shè)置的軸構(gòu)件和將該軸構(gòu)件容納于內(nèi)部的主軸的內(nèi)壁之間的彈簧機(jī)構(gòu)，上述彈簧機(jī)構(gòu)將上述軸構(gòu)件彈性地推向主軸的一個(gè)方向的內(nèi)壁上。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任何一項(xiàng)所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，上述彈簧是包括多條的螺旋彈簧。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的刀架的夾持機(jī)構(gòu)，其特征在于，將兩條螺旋彈簧插入彼此的螺旋之間，成為同心且具有相同螺旋直徑的并列彈簧。
12.一種形成用于刀架的夾持機(jī)構(gòu)的彈簧的方法，該刀架的夾持機(jī)構(gòu)在大致中空的圓筒狀的彈簧的中空部可以進(jìn)退且與彈簧同心地設(shè)置有牽引桿，通過壓縮彈簧釋放刀架，利用彈簧的回彈力將刀架拉進(jìn)主軸內(nèi)部，其特征在于，將具有圓形剖面的螺旋彈簧壓縮到保持刀架的狀態(tài)，在處于該壓縮狀態(tài)下的螺旋彈簧的螺旋形狀的內(nèi)壁上，沿螺旋的軸向進(jìn)行成為圓筒狀的精加工，使螺旋彈簧的內(nèi)徑比牽引桿的外徑大，并且，螺旋彈簧的內(nèi)徑和牽引桿外徑的差為0.1mm或以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種刀架的夾持機(jī)構(gòu)。用于在牽引桿上滑動的彈簧使用的是螺旋彈簧，為使?fàn)恳龡U外徑與螺旋彈簧內(nèi)徑的間隙變?yōu)樽钚。瑢?shí)施將螺旋彈簧內(nèi)徑均一化的精加工，使螺旋彈簧一體地引導(dǎo)牽引桿，以便減少因主軸轉(zhuǎn)動動作或刀具夾持動作的反復(fù)進(jìn)行引起的彈簧重心移動，從而減少振動振幅。
文檔編號B23B31/117GK1743109SQ20051009388
公開日2006年3月8日 申請日期2005年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月1日
發(fā)明者藤元明彥, 渡邊訓(xùn)夫, 室田真弘 申請人:發(fā)那科株式會社