專(zhuān)利名稱(chēng)：旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
普通并且經(jīng)常采用的在工件(待處理的物體)中鉆孔的方法如下所述。 將諸如鉆頭等工具附連在諸如卡盤(pán)等工具保持構(gòu)件上，然后轉(zhuǎn)動(dòng)工具以形 成孔洞。近來(lái)的使各種產(chǎn)品緊湊化的趨勢(shì)要求為這些產(chǎn)品提供緊湊的零部 件。制作緊湊的零部件常常要求在零部件上鉆出小直徑的深孔。另外，鉆 孔作業(yè)必須是非常精確的。
鉆出具有大的孔深與孔徑比的孔洞具體被叫作深孔鉆孔。常規(guī)的深孔
鉆孔技術(shù)包括槍鉆系統(tǒng)和BTA (內(nèi)排屑鉆孔)系統(tǒng)。用于深孔鉆孔的工具 要形成為具有與需要在工件中鉆出的孔洞形狀相對(duì)應(yīng)的小直徑和長(zhǎng)尺寸。 然而，因此具有較長(zhǎng)尺寸的工具尖端有時(shí)會(huì)在徑向方向上產(chǎn)生顫動(dòng)，這種 顫動(dòng)使得不可能鉆出精確的深孔。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，迄今為止已提供了一些能夠改善對(duì)旋轉(zhuǎn)體(諸如 工具)內(nèi)形成的振動(dòng)的阻尼作用的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)。這種常規(guī)旋轉(zhuǎn)體支撐 結(jié)構(gòu)的實(shí)例在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中公開(kāi)。
專(zhuān)利文獻(xiàn)l: JP-A-H5-27253
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問(wèn)題
在常規(guī)結(jié)構(gòu)中，安裝到旋轉(zhuǎn)體上的套管由堅(jiān)硬易碎的材料(諸如陶瓷 和硬質(zhì)合金)形成。與套管相對(duì)的軸承側(cè)滑動(dòng)構(gòu)件通過(guò)諸如過(guò)盈配合的方 法與設(shè)置在滑動(dòng)構(gòu)件外側(cè)的金屬殼形成一體。另外，將金屬殼體壓入裝配到橡膠緩沖構(gòu)件中。在緩沖構(gòu)件和軸承殼之間形成腔室，且用粘彈性材料 (具體為硅凝膠)填充該腔室。在這種常規(guī)結(jié)構(gòu)中，構(gòu)件之間采用不同的 粘結(jié)方式，且構(gòu)件使用各種各樣的材料。除此之外，這種結(jié)構(gòu)具有大量的 零部件。因此，這種結(jié)構(gòu)被復(fù)雜化。
用于解決上述問(wèn)題的本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其能夠通過(guò)簡(jiǎn) 單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)體的阻尼作用。
解決問(wèn)題的技術(shù)手段
用于解決上述問(wèn)題的根據(jù)第一發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的特征在于包 括殼體；和滑動(dòng)軸承，其由所述殼體支撐并且以可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體， 且其特征在于在所述殼體與所述滑動(dòng)軸承之間填充有油。
用于解決上述問(wèn)題的根據(jù)第二發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)為第一發(fā)明的 旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括
從所述殼體的內(nèi)圓周表面朝向所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面突出的突 出部分；以及
將油供應(yīng)到所述突出部分的端面與所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面之間 的供油通道。
用于解決上述問(wèn)題的根據(jù)第三發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)為第二發(fā)明的 旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于
至少在所述突出部分的端面和所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面之一中形 成有凹部，并且所述供油通道與所述凹部連通。
用于解決上述問(wèn)題的根據(jù)第四發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的特征在于包
括
可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體的滑動(dòng)軸承；以及
動(dòng)態(tài)變形裝置，其設(shè)在所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面，并且在旋轉(zhuǎn)體產(chǎn) 生振動(dòng)時(shí)沿著與旋轉(zhuǎn)體軸向方向正交的方向發(fā)生動(dòng)態(tài)變形。
用于解決上述問(wèn)題的根據(jù)第五發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的特征在于包
括
可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體的滑動(dòng)軸承；
使所述滑動(dòng)軸承沿滑動(dòng)軸承的徑向方向收縮的收縮裝置；以及
4在旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)控制所述收縮裝置的控制裝置。 本發(fā)明的效果
在根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)中，具有減弱旋轉(zhuǎn)體振動(dòng)的振動(dòng)吸收 功能的物體被設(shè)置在滑動(dòng)軸承周?chē)?。因此，能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對(duì)旋 轉(zhuǎn)體的阻尼作用。


圖1是配有根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的深孔鉆孔設(shè)備的示意圖； 圖2是壓頭的示意圖3是示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意具體實(shí)施方式
附圖標(biāo)記的說(shuō)明
1: 5軸BTA機(jī)；11:鉆桿；12:工具；13:支撐構(gòu)件；14:壓頭；15: 伺服電機(jī)；16:滾珠螺桿機(jī)構(gòu)；2h殼體；22:支撐構(gòu)件；23:延伸部分； 24:軸襯部分；25:突出部分；26:供油單元；27:凹部；31:支撐部分； 32: O形環(huán)；33和42:軸襯；41:壓電元件；43:控制單元；51:間隙 傳感器；52:控制單元；53:功率放大器；54:電磁鐵；W:工件；Wa: 深孔。
本發(fā)明的最佳實(shí)施方式
下面將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)。注意在以 下實(shí)施例中，具有類(lèi)似結(jié)構(gòu)和功能的構(gòu)件將給予相同的附圖標(biāo)記，并且僅 在這些構(gòu)件第一次出現(xiàn)時(shí)對(duì)它們進(jìn)行描述。附圖中的箭頭表示油的流動(dòng)。實(shí)施例1
圖1是配有根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的深孔鉆孔設(shè)備的示意圖。
圖2是壓頭的示意圖。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐 結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖1示出了5軸BTA (內(nèi)排屑鉆孔)機(jī)l，其為用于在工件(待處理 的物體)W中鉆出深孔的深孔鉆孔設(shè)備。5軸BTA機(jī)1包括5個(gè)鉆桿(旋 轉(zhuǎn)體)11，每個(gè)鉆桿均具有中空結(jié)構(gòu)。各鉆桿11在其末梢上均配有工具 12。
5軸BTA鉆孔機(jī)1配有支撐構(gòu)件13。壓頭14穿過(guò)支撐構(gòu)件13并由 其支撐。如圖2所示，在各壓頭14的內(nèi)部，在前端側(cè)和底端側(cè)上均設(shè)有 本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)。注意該旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)將在下面進(jìn)行描述。 如此穿過(guò)壓頭14的鉆桿11由支撐結(jié)構(gòu)以可旋轉(zhuǎn)的方式支撐且可沿軸向方 向運(yùn)動(dòng)。
此外，5軸BTA機(jī)1包括驅(qū)動(dòng)鉆桿11旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)15和沿軸向方 向移動(dòng)鉆桿11的滾球螺桿機(jī)構(gòu)16。未示出的NC設(shè)備與伺服電機(jī)15和滾 球螺桿機(jī)構(gòu)16相連。
接著將參考圖3描述設(shè)在各個(gè)壓頭14內(nèi)的本發(fā)明的各個(gè)旋轉(zhuǎn)體支撐 結(jié)構(gòu)。注意在壓頭14的前端側(cè)和底端側(cè)上均使用了該旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)， 然而該結(jié)構(gòu)至少可以單獨(dú)設(shè)置在前端側(cè)上。
如圖3所示，壓頭14配有殼體21，其形成壓頭14的外殼。鉆桿11 與殼體21同軸地被設(shè)置在殼體21內(nèi)部。環(huán)形支撐部分22形成為從殼體 21的內(nèi)圓周表面向內(nèi)突出。管狀延伸部分23沿著鉆桿11的軸向方向(殼 體21的軸向方向)延伸，并且其一端與支撐部分22的側(cè)壁的前端相連。 延伸部分23的另一端形成為旋轉(zhuǎn)支撐鉆桿11的軸襯部分(滑動(dòng)軸承)24。
另外，環(huán)形突出部分25形成為從殼體21的內(nèi)圓周表面向內(nèi)突出。如 此形成的突出部分25與軸襯部分24相對(duì)。在突出部分25中，沿圓周方 向在預(yù)定位置上形成供油通道26，所述供油通道26沿突出部分25的徑向 方向延伸。油通過(guò)供油通道26從突出部分25的底端側(cè)(殼體側(cè))供應(yīng)到 突出部分25的前端側(cè)(中心側(cè))。在突出部分25的前端部分上形成朝底 端側(cè)凹陷的凹部27。供油通道26與凹部27連通。因此，通過(guò)凹部27在軸襯部分24的外圓周表面與突出部分25的端面之間形成間隙空間S。
注意殼體21、支撐部分22、延伸部分23、軸襯部分24和突出部分 25為靜態(tài)構(gòu)件，并且彼此形成一體。這些構(gòu)件由例如相同的金屬材料(諸 如黃銅)制成。殼體21填充有油，所述油來(lái)自未示出的供油設(shè)備。如在 圖3中用箭頭所指示的那樣，從鉆桿ll的底端側(cè)開(kāi)始、通過(guò)供油通道26 提供油。另外，在此實(shí)施例中，凹部27形成于突出部分25的端面中，但 是凹部還可以形成在與突出部分25的端面面對(duì)的軸襯部分24的外圓周表 面中。只要至少在這兩個(gè)面之一中形成有凹部就足夠了。
通過(guò)將5軸BTA機(jī)1放置在合適位置上來(lái)啟動(dòng)工件W上的深孔鉆孔 工作，其中在所述合適位置上，壓頭14的末梢可被壓到它們?cè)诠ぜ上 的預(yù)定位置上。然后，驅(qū)動(dòng)伺服電機(jī)15和滾球螺桿機(jī)構(gòu)16。工具12通過(guò) 它們各自的鉆桿11獲得預(yù)定旋轉(zhuǎn)和預(yù)定進(jìn)給速度。從而在工件W內(nèi)形成 深孔Wa，其中各個(gè)深孔Wa均具有所需要的孔深和孔徑。在深孔Wa被鉆 出的同時(shí)，切削油從未示出的切削油供應(yīng)設(shè)備被供應(yīng)到工具12的末梢。 切削油和已被工具12擦除的碎屑通過(guò)鉆桿11的中空部分，并且被排出工 具12的內(nèi)部。
在壓頭14的內(nèi)部，油由供油設(shè)備提供且流入鉆桿11與軸襯部分24 之間的空間。因此減小了鉆桿11與軸襯部分24之間的摩擦，從而使得鉆 桿11能夠順利旋轉(zhuǎn)。經(jīng)供油通道26提供的油流入凹部27，從而在間隙空 間S內(nèi)形成油膜。
隨著深孔Wa的鉆孔作業(yè)逐漸推進(jìn)和進(jìn)給量逐漸變大，鉆桿11從壓頭 14上伸出的量也變大。相應(yīng)地，鉆桿11的回旋振動(dòng)變得更大。同時(shí)，在 壓頭14的內(nèi)部，軸襯部分24隨著鉆桿11的振動(dòng)一同振動(dòng)。因此形成垂 直于軸襯部分24的外圓周表面以及突出部分25的與軸襯部分24相對(duì)的 端面的相對(duì)振動(dòng)。其結(jié)果是作用在形成于間隙空間S內(nèi)的油膜上的壓力 升高，并且變得高于作用在周?chē)鷧^(qū)域上的壓力。間隙部分S內(nèi)的油膜的擠 壓動(dòng)作使得阻尼鉆桿11的振動(dòng)成為可能。
實(shí)施例2
圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
7如圖4所示，環(huán)形支撐部分31形成為從殼體21的內(nèi)圓周表面向內(nèi)突 出。由金屬(諸如黃銅)制成的軸襯33借助設(shè)在軸襯33與支撐部分31 之間的多個(gè)(在圖4中具體為2個(gè))橡膠O形環(huán)(動(dòng)態(tài)變形裝置)由支撐 部分31支撐。軸襯33用作旋轉(zhuǎn)支撐鉆桿11的滑動(dòng)軸承。
因此，即使在鉆桿11在深孔鉆孔期間產(chǎn)生振動(dòng)的時(shí)候，能夠通過(guò)O 形環(huán)32的動(dòng)態(tài)(彈性)變形阻尼振動(dòng)。
順便要提的是，用于此實(shí)施例的0形環(huán)32是由橡膠制成的，但是也 可以替換性地使用由特氟綸(Teflon)(注冊(cè)商標(biāo))制成的O形環(huán)。與橡膠 0形環(huán)32相比，特氟綸O形環(huán)產(chǎn)生更好的耐久性。不管是用橡膠還是用 特氟綸制造O形環(huán)，在O形環(huán)之間填油均會(huì)引起油的擠壓動(dòng)作。除了 O 形環(huán)的動(dòng)態(tài)變形之外，此擠壓動(dòng)作進(jìn)一步減弱振動(dòng)。此外，可以用振動(dòng)吸 收橡膠、特氟綸薄膜、絲網(wǎng)或類(lèi)似物替換O形環(huán)32。借助它的動(dòng)態(tài)變形 可減弱鉆桿11的振動(dòng)。
實(shí)施例3
圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。 如圖5所示，在殼體21的內(nèi)圓周表面上設(shè)置一對(duì)上、下壓電元件41。 壓電元件41支撐特氟綸軸襯42?？刂圃O(shè)備(控制設(shè)備)43與壓電元件41 相連。軸襯42用作滑動(dòng)軸承，并且旋轉(zhuǎn)支撐鉆桿11。另夕卜，在軸襯42中， 沿軸襯42的徑向方向在軸襯42的整個(gè)厚度(長(zhǎng)度)上形成狹縫(收縮裝 置)42a。
狹縫42a的空隙通過(guò)根據(jù)鉆桿11的進(jìn)給量控制施加到壓電元件41上 的電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。更具體地，隨著鉆桿11的進(jìn)給量增加，狹縫42a的間 隙空間逐漸變窄，從而使得軸襯42沿其徑向方向收縮。通過(guò)這種控制， 鉆桿11與軸襯42之間的空隙變小。因此，在深孔鉆孔過(guò)程中，即使在鉆 桿11從壓頭14上伸出的量變大和作用于軸襯42上的軸承負(fù)載發(fā)生變化 的時(shí)候，鉆桿11也能夠被定位在軸襯42的中央。因此，鉆桿ll與軸襯 42之間的空隙總能被保持在最佳狀態(tài)下。因此，鉆桿11的振動(dòng)可被減弱。
實(shí)施例4圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)的示意圖。
如圖6所示，在殼體21中，間隙傳感器51被設(shè)置成面對(duì)鉆桿11。間 隙傳感器51與控制設(shè)備52相連，并且控制設(shè)備與功率放大器53相連。 另外，圍繞鉆桿11設(shè)有四個(gè)電磁鐵54,其分別位于鉆桿11的上側(cè)、下側(cè)、 右手側(cè)和左手側(cè)。這些電磁鐵54與功率放大器53相連。
各電磁鐵54與鉆桿11之間的間隙量由間隙傳感器51檢測(cè)。流過(guò)各 電磁鐵54的電流根據(jù)如此檢測(cè)到的間隙量進(jìn)行控制。因此，可通過(guò)各個(gè) 電磁鐵54的磁吸引力從上側(cè)、下側(cè)、右手側(cè)和右手側(cè)吸引鉆桿n。通過(guò)
這種方式，鉆桿11被定位在電磁鐵54的中央。因此，鉆桿11的振動(dòng)可 被減弱。 ' 在上述實(shí)例中，對(duì)流過(guò)電磁鐵的電流的控制是基于間隙量的，但是對(duì) 流過(guò)電磁鐵的電流的控制還可以是基于從所檢測(cè)到的振動(dòng)轉(zhuǎn)換出的速度。
工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域
本發(fā)明適用于具有改善的振動(dòng)吸收功能的軸承。
權(quán)利要求
1. 一種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括殼體；以及滑動(dòng)軸承，其由殼體支撐并且可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體，并且特征在于在所述殼體與所述滑動(dòng)軸承之間填充有油。
2. 如權(quán)利要求l所述的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括 從所述殼體的內(nèi)圓周表面朝向滑動(dòng)軸承的外圓周表面突出的突出部分；以及將油供應(yīng)到所述突出部分的端面與所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面之間 的供油通道。
3. 如權(quán)利要求2所述的旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于 至少在所述突出部分的端面和所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面之一上形成有凹部；以及所述供油通道與所述凹部連通。
4. 一種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括 滑動(dòng)軸承，其可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體；以及動(dòng)態(tài)變形裝置，其被設(shè)置在所述滑動(dòng)軸承的外圓周表面上并且在旋轉(zhuǎn) 體產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)沿著與旋轉(zhuǎn)體的軸向方向正交的方向發(fā)生動(dòng)態(tài)變形。
5. —種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括 滑動(dòng)軸承，其可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體；收縮裝置，其使所述滑動(dòng)軸承沿所述滑動(dòng)軸承的徑向方向收縮；以及 控制裝置，其在旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生振動(dòng)時(shí)控制所述收縮裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其能夠通過(guò)簡(jiǎn)單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對(duì)旋轉(zhuǎn)體的阻尼作用。為此，旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)被配置成包括殼體(21)和由殼體(21)支撐并且旋轉(zhuǎn)支撐鉆桿(11)的軸襯部分(24)；并且在殼體(21)與軸襯部分(24)之間填有油。
文檔編號(hào)F16C27/00GK101454584SQ200780019329
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月29日
發(fā)明者加口仁, 安田千秋, 山下勝也, 田村和浩, 神戶(hù)昭雄, 霞流祥剛 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社