首页> 中国专利> 心轴及具备该心轴的切削加工装置

心轴及具备该心轴的切削加工装置

摘要

本发明提供心轴及具备该心轴的切削加工装置。心轴(62)具备:壳体(63),形成有第一开口(63A);第一轴承(64A),收容于壳体(63);主轴(65),以旋转自如的方式支承于第一轴承(64A);弹簧夹头(67),构成为向形成于主轴(65)的贯通孔(65H)中插入且能够把持加工工具(6A),且构成为在轴向(K)上移动自如;拉杆(68),与弹簧夹头(67)连接;及盖部件(72),覆盖第一开口(63A)且形成有供主轴(65)插通的贯通孔(72H),主轴(65)和盖部件(72)分离地配置。

著录项

  • 公开/公告号CN114951731A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2022-08-30

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 迪技尚谱株式会社;

    申请/专利号CN202210150838.3

  • 发明设计人 宫本数人;山本刚太;

    申请日2022-02-18

  • 分类号B23B31/40(2006.01);

  • 代理机构中原信达知识产权代理有限责任公司 11219;中原信达知识产权代理有限责任公司 11219;

  • 代理人熊传芳;苏卉

  • 地址 日本静冈县

  • 入库时间 2023-06-19 16:34:57

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2022-09-16

    实质审查的生效 IPC(主分类):B23B31/40 专利申请号:2022101508383 申请日:20220218

    实质审查的生效

说明书

技术领域

本发明涉及心轴及具备该心轴的切削加工装置。

背景技术

一直以来,已知使用旋转的加工工具来对被加工物进行加工的切削加工装置。在该切削加工装置中,一边使被加工物与加工工具之间的相对位置关系在三维中变化,一边使加工工具以预定的角度与被加工物接触,由此将被加工物加工成期望的形状。

例如,日本特开2020-28935号公报中公开了一种具备心轴的切削加工装置,该心轴具有以能够旋转的方式支承于轴承的主轴、向形成于主轴的贯通孔中插入且能够把持加工工具的弹簧夹头、收容该主轴和弹簧夹头的壳体。加工工具以能够拆装的方式由心轴的弹簧夹头把持,被加工物固定于保持部件。心轴例如构成为能够在加工空间的XYZ直角坐标系的Y轴方向和Z轴方向上自由地移动,并且使加工工具能够绕着Z轴旋转。并且,保持部件例如构成为能够在加工空间的X轴方向上自由地移动,并且使被加工物能够绕着X轴及Y轴旋转。

然而,由于对被加工物进行加工时主轴进行旋转,所以在收容主轴的壳体与主轴之间需要间隙。在对被加工物进行加工时会产生切削粉,该切削粉有时会侵入上述间隙。在切削粉较多地附着于间隙时会阻碍主轴的旋转,难以通过加工工具来对被加工物进行加工。

发明内容

本发明鉴于上述方面而作出,其目的是提供一种抑制由切削粉的附着引起的主轴的旋转的阻碍的心轴。

本申请发明者们着眼于以高速旋转的主轴与安装于壳体的盖部件之间的间隙的位置。在主轴和盖部件一体地旋转时,通过由主轴的旋转产生的离心力而附着于盖部件的切削粉向外侧移动。因此,获得了如下知识:间隙的位置越从主轴远离,则越多的切削粉向间隙移动并附着。因此,发现了通过使间隙的位置更接近主轴而切削粉变得难以附着于间隙。

本发明的心轴具备:壳体,形成有第一开口及第二开口;轴承,收容于所述壳体;主轴,以旋转自如的方式支承于所述轴承,形成有沿轴向贯通的贯通孔,并具有第一端部及第二端部,所述第一端部位于所述轴向的一侧且所述第一开口侧,并且从所述第一开口向所述壳体的外部延伸,所述第二端部位于所述轴向的另一侧且所述第二开口侧;弹簧夹头,构成为具有第三端部及第四端部,插入于所述贯通孔且在所述轴向上移动自如,所述第三端部位于所述主轴的所述第一端部侧且能够把持对被加工物进行加工的加工工具,所述第四端部位于所述主轴的所述第二端部侧;拉杆,构成为具有第五端部及第六端部,插入于所述贯通孔且在所述轴向上移动自如,所述第五端部位于所述主轴的所述第一端部侧且与所述弹簧夹头的所述第四端部连接,所述第六端部位于所述主轴的所述第二端部侧;及盖部件,覆盖所述第一开口且形成有供所述主轴插通的贯通孔。所述主轴和所述盖部件分离地配置。

根据本发明的心轴,主轴向形成于盖部件的贯通孔中插通,主轴和盖部件分离地配置。即,在主轴的侧方形成有间隙,因此即使主轴进行旋转,盖部件也不旋转。因此,即使在盖部件的面积比较大的情况下,附着于盖部件的切削粉也不受由主轴的旋转产生的离心力的影响而不移动。如此,通过在主轴的侧方设置间隙,能够减少附着于间隙的切削粉。

附图说明

图1是一实施方式的切削加工装置的立体图。

图2是一实施方式的切削加工装置的主视图。

图3是一实施方式的切削加工装置的截面图。

图4是一实施方式的安装有接头的被加工物的立体图。

图5是一实施方式的工具库及夹具的立体图。

图6是一实施方式的工具库及夹具的主视图。

图7是一实施方式的心轴的截面图。

图8是将一实施方式的心轴的一部分放大的截面图。

图9是一实施方式的壳体的仰视图。

图10是一实施方式的第二固定部件的立体图。

图11是一实施方式的切削加工装置的框图。

图12是一实施方式的心轴的立体图。

图13是一实施方式的盖部件的立体图。

具体实施方式

以下,参照附图说明本发明的一实施方式的心轴单元及切削加工装置。需要说明的是,在此说明的实施方式理所当然并不是旨在限定本发明。并且,对于起到相同的作用的部件·部位标注相同的附图标记,重复的说明适当省略或简化。

图1是切削加工装置10的立体图。图2是切削加工装置10的主视图。图3是切削加工装置10的截面图。在以下的说明中,将在从正面观察切削加工装置10时远离切削加工装置10的一方设为前方,将向切削加工装置10接近的一方设为后方。左、右、上、下分别是指从正面观察切削加工装置10时的左、右、上、下。并且,附图中的附图标记F、Rr、L、R、U、D分别是指前、后、左、右、上、下。在本实施方式中,切削加工装置10配置于XYZ直角坐标系。在此,X轴是沿前后方向延伸的轴。如图3所示,在本实施方式中,X轴从水平方向倾斜θ。需要说明的是,X轴也可以沿与水平方向相同的方向延伸。Y轴是沿左右方向延伸的轴。Z轴是沿上下方向延伸的轴。如图3所示,在本实施方式中,Z轴从铅垂方向倾斜θ。需要说明的是,Z轴也可以沿与铅垂方向相同的方向延伸。并且,附图标记θ

切削加工装置10是对被加工物5(参照图4)进行加工(例如切削)及根据需要进行研磨的装置。切削加工装置10是对被加工物5进行加工来制作牙科用的成型品例如冠、嵌体、高嵌体、贴面等牙冠修补物、人造牙、假牙床等的装置。被加工物5的形状为例如块状(例如棱柱状)。被加工物5也可以为圆板状。被加工物5由例如PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯树脂)、PEEK(聚醚醚酮树脂)、混合树脂等树脂(树脂材料)、玻璃陶瓷、氧化锆等陶瓷材料、蜡、石膏等各种材料形成。在作为被加工物5的材料而使用氧化锆时,可使用例如半烧结的氧化锆。不过,被加工物5的形状及材料并未特别限定。

如图4所示,在本实施方式中,在被加工物5上安装有接头8(也称为支架)。在安装了接头8的状态下,被加工物5被收容于切削加工装置10且被加工。在此,接头8具备板状部件8A和连结销8B。板状部件8A与被加工物5连接。连结销8B从板状部件8A突出。连结销8B插入于后述的夹具50的插入孔50A(参照图3)。接头8对被加工物5进行保持。

如图1所示,切削加工装置10形成为箱状。切削加工装置10具备外壳主体12、前盖25和控制装置48。外壳主体12具有下壁13、左壁14(也参照图2)、右壁15、后壁16(也参照图3)、上壁17、前壁18、划区底壁19(参照图3)、划区后壁20(参照图2)、划区上壁21(参照图3)、划区侧壁23(参照图3)。左壁14从下壁13的左端朝向上方延伸。右壁15从下壁13的右端朝向上方延伸。后壁16从下壁13的后端朝向上方延伸。后壁16的左端与左壁14的后端连接,后壁16的右端与右壁15的后端连接。前壁18从下壁13的前端朝向上方延伸。前壁18的左端与左壁14的前端连接,前壁18的右端与右壁15的前端连接。在前壁18形成有开口18A(参照图2)。上壁17与左壁14、右壁15、后壁16及前壁18各自的上端连接。如图3所示,划区底壁19配置于比下壁13靠上方处。划区上壁21配置于比划区底壁19靠上方且比上壁17靠下方处。划区后壁20配置于比后壁16靠前方且比前壁18靠后方处。划区侧壁23配置于比左壁14靠右侧且比右壁15靠左侧处。划区侧壁23从划区底壁19向上方延伸。划区侧壁23与划区底壁19、划区上壁21和划区后壁20连接。

如图3所示,在切削加工装置10形成有由划区底壁19、左壁14(参照图2)、划区后壁20、划区上壁21、划区侧壁23、前壁18包围的内部空间26。内部空间26是进行被加工物5的加工的加工区域。在切削加工装置10形成有由划区底壁19、右壁15(参照图2)、划区后壁20、划区上壁21、划区侧壁23、前壁18包围的收容空间27(参照图2)。在收容空间27收容有后述的移动机构58。

如图2所示,前盖25以在上下方向上移动自如的方式设于左壁14的前端及右壁15的前端。在前盖25向上方移动而前盖25打开时,内部空间26与外部连通。在前盖25向下方移动而前盖25关闭时,内部空间26与外部隔离。在图2中,示出了前盖25向上方移动而内部空间26与外部连通的状态。在前盖25设有窗26A。窗26A例如由透明的亚克力板形成。工作人员能够通过窗26A来视觉确认内部空间26。窗26A比形成于前壁18的开口18A小。

如图2所示,切削加工装置10具备心轴单元60、滑架38、工具库40(也参照图5)、夹具50、移动机构58。心轴单元60的一部分及滑架38配置于由划区上壁21、左壁14、右壁15、划区后壁20、上壁17及前壁18包围的收容空间28(参照图3)。心轴单元60的其他的一部分配置于内部空间26。心轴单元60插通于在划区上壁21形成的开口21H(参照图3)。工具库40及夹具50配置于内部空间26。滑架38是单元移动装置的一例。在滑架38上搭载有心轴单元60。滑架38设置成在Z轴方向及Y轴方向上移动自如。滑架38使心轴单元60在Z轴方向及Y轴方向上移动。滑架38具备第一滑架38A和第二滑架38B。第一滑架38A支承于沿Y轴方向延伸的一对第一引导轴39A。第一滑架38A能够通过第一驱动机构38C(参照图11)而沿着第一引导轴39A在Y轴方向上移动。第一引导轴39A设于收容空间28(参照图3)内。第一引导轴39A的左端与左壁14连接。第一引导轴39A的右端与右壁15连接。第二滑架38B支承于沿Z轴方向延伸的一对第二引导轴39B。第二滑架38B能够通过第二驱动机构38D(参照图11)而沿着第二引导轴39B在Z轴方向上移动。第二引导轴39B设于第一滑架38A。因此,在第一滑架38A沿Y轴方向移动时,第二滑架38B也同样沿Y轴方向移动。第一驱动机构38C及第二驱动机构38D由控制装置48控制。

如图2所示,移动机构58配置于收容空间27。移动机构58配置于工具库40的右侧。移动机构58具备沿Y轴方向延伸的轴58A。轴58A的一部分(右端部分)配置于收容空间27,轴58A的其他的一部分(左端部分)配置于内部空间26。工具库40设于轴58A的左端部分。移动机构58构成为能够通过第三驱动机构58B(参照图11)而沿X轴方向移动。移动机构58是使工具库40沿X轴方向移动的机构。第三驱动机构58B由控制装置48控制。

如图5所示,工具库40能够收容多个加工工具6A及检测工具6B。工具库40设于夹具50与移动机构58之间。工具库40通过移动机构58沿X轴方向移动而沿X轴方向移动。工具库40具备收容加工工具6A及检测工具6B的第一部分40A、配置于比第一部分40A靠后方处并与轴58A连接的第二部分40B、配置于比第二部分40B靠后方处的第三部分40C。在工具库40的第一部分40A形成有收容加工工具6A的多个(在此为6个)贯通孔部42A。贯通孔部42A沿上下方向贯通工具库40。加工工具6A及检测工具6B以它们的上部露出的状态分别插入于贯通孔部42A。需要说明的是,在更换加工工具6A或检测工具6B时,将由后述的心轴62的弹簧夹头67把持的加工工具6A或检测工具6B归还到贯通孔部42A。然后,使心轴单元60移动至接下来使用的加工工具6A或检测工具6B的上方的位置,弹簧夹头67对位于弹簧夹头67的下方的加工工具6A或检测工具6B的上端进行把持。

加工工具6A形成为棒状。加工工具6A在对被加工物5进行加工时使用。加工工具6A由于对被加工物5进行加工而逐渐磨损。加工工具6A由金属等导电性材料形成。检测工具6B形成为棒状。检测工具6B仅在进行适当地校正被加工物5(即工具库40、夹具50)与心轴单元60之间的相对的位置关系的自动校正时使用。检测工具6B由金属等导电性材料形成。

如图2所示,在轴58A的内部设有将夹具50支承成能够旋转的旋转轴44。旋转轴44沿左右方向延伸,与夹具50及移动机构58连结。在移动机构58设有驱动电动机44A(也参照图11)。驱动电动机44A由控制装置48控制。旋转轴44构成为能够通过驱动电动机44A而绕着Y轴θ

如图6所示,夹具50设于旋转轴44的左端。夹具50配置于比工具库40靠左侧处。夹具50是将接头8以拆装自如的方式保持的部件。夹具50经由接头8来对被加工物5进行保持。夹具50是保持部件的一例。如图3所示,在夹具50形成有多个插入孔50A。在此,3个插入孔50A沿前后方向排列。在插入孔50A插入接头8的连结销8B(参照图4)。插入于插入孔50A的连结销8B通过螺丝50B(参照图5)而固定于夹具50。夹具50构成为能够与工具库40一起移动。即,通过移动机构58,工具库40及夹具50构成为能够沿X轴方向移动。需要说明的是,即使夹具50绕着Y轴θ

如图7所示,心轴单元60具备心轴62和促动器61(参照图3)。如图3所示,促动器61以拆装自如的方式设于心轴62的上部。促动器61对心轴62的后述的拉杆68(参照图7)的上下方向的移动进行控制。即,促动器61控制基于心轴62的后述的弹簧夹头67进行的加工工具6A及检测工具6B的拆装。

如图7所示,心轴62具备壳体63、第一轴承64A、第二轴承64B、第三轴承64C、主轴65、心轴电动机66、弹簧夹头67、拉杆68、施力部件70、止动件71、盖部件72、第一固定部件74、第二固定部件76、第三固定部件78、冷却液壳体80、空气导入口90、空气流路94(参照图8)、空气排出口96(参照图8)。需要说明的是,心轴62中的上方及下方是指例如沿着主轴65的轴向K的上方及下方(即以轴向K为基准的上方及下方)。本实施方式的轴向K与Z轴平行。即,轴向K从铅垂方向倾斜θ。

如图7所示,壳体63形成为大致圆筒形状。在壳体63形成有位于下侧的第一开口63A和位于上侧的第二开口63B。壳体63具有位于第一开口63A侧的第一轴承保持部63C和位于第二开口63B侧的第二轴承保持部63D。第一轴承保持部63C对第一轴承64A及第二轴承64B的一部分进行保持。第二轴承保持部63D对第三轴承64C进行保持。在第二轴承保持部63D形成有供从后述的压缩机98(参照图11)供给的压缩空气通过的贯通孔63DH。贯通孔63DH沿上下方向贯通第二轴承保持部63D。在第一轴承保持部63C形成有多个贯通孔63CH(也参照图9)。在此,4个贯通孔63CH在周向上等间隔(90°的间隔)地配置。需要说明的是,贯通孔63CH的数目并不限定于4。贯通孔63CH沿上下方向贯通第一轴承保持部63C。贯通孔63CH位于第一轴承64A及第二轴承64B的外侧。

如图7所示,第一轴承64A、第二轴承64B及第三轴承64C收容于壳体63。第一轴承64A及第二轴承64B位于壳体63的第一开口63A侧。第二轴承64B配置于第一轴承64A的上方。第一轴承64A及第二轴承64B通过第一固定部件74及第二固定部件76来保持。更详细而言,第一轴承64A由第一固定部件74及第二固定部件76直接保持,第二轴承64B由第一固定部件74及第二固定部件76经由第一轴承64A间接地保持。第三轴承64C位于壳体63的第二开口63B侧。第三轴承64C由第二轴承保持部63D保持。第三轴承64C配置于比第二轴承64B靠上方处。第一轴承64A、第二轴承64B及第三轴承64C将主轴65支承成旋转自如。第一轴承64A是轴承的一例。

如图7所示,主轴65沿上下方向延伸。主轴65收容于壳体63。主轴65以旋转自如的方式支承于第一轴承64A、第二轴承64B及第三轴承64C。在主轴65形成有沿轴向K(在此为上下方向)贯通的贯通孔65H。主轴65具有第一端部65A和第二端部65B。第一端部65A位于轴向K的一侧(在此为下方侧)。第一端部65A位于第一开口63A侧。第一端部65A从第一开口63A向壳体63的外部延伸。第一端部65A位于壳体63的外部。第二端部65B位于轴向K的另一侧(在此为上方侧)。第二端部65B位于第二开口63B侧。在贯通孔65H中的第一端部65A侧处,形成为越去向下方(即越远离第二端部65B)而内径越大的锥形形状。

如图7所示,心轴电动机66收容于壳体63。心轴电动机66配置于第二轴承64B与第三轴承64C之间。心轴电动机66具备转子66A和定子66B。转子66A一体地设于主轴65。定子66B配置于与转子66A相对的位置。在电流向定子66B流动时,主轴65以高速旋转。心轴电动机66由控制装置48控制。

如图7所示,弹簧夹头67沿上下方向延伸。弹簧夹头67插入于主轴65的贯通孔65H。弹簧夹头67构成为在轴向K上移动自如。弹簧夹头67具有第三端部67A和第四端部67B。第三端部67A位于主轴65的第一端部65A侧(在此为下方侧)。第三端部67A构成为能够把持加工工具6A及检测工具6B中的任一方。第三端部67A的一部分从主轴65的贯通孔65H向外部突出。第四端部67B位于主轴65的第二端部65B侧(在此为上方侧)。第四端部67B位于主轴65的贯通孔65H内。

如图7所示,拉杆68沿上下方向延伸。拉杆68插入于主轴65的贯通孔65H。拉杆68构成为在轴向K上移动自如。拉杆68配置于比弹簧夹头67靠上方处。拉杆68具有第五端部68A和第六端部68B。第五端部68A位于主轴65的第一端部65A侧(在此为下方侧)。第五端部68A与弹簧夹头67的第四端部67B连接。第五端部68A位于主轴65的贯通孔65H内。第六端部68B位于主轴65的第二端部65B侧(在此为上方侧)。第六端部68B从主轴65的贯通孔65H向外部突出。第六端部68B被促动器61(参照图3)的未图示的推杆按压。拉杆68具有突出片69。拉杆68例如通过突出片69与螺母等保持部件69B接触而被阻止向第一方向K1的移动。第一方向K1是从主轴65的第一端部65A朝向第二端部65B的方向。

如图7所示,施力部件70设于拉杆68的周围。施力部件70支承于在主轴65上安装的第三固定部件78。施力部件70例如为多个蝶形弹簧。拉杆68插通于施力部件70。施力部件70与拉杆68接触,对拉杆68向第一方向K1施力。在此,施力部件70与拉杆68的突出片69接触,对拉杆68向第一方向K1施力。

如图7所示,止动件71配置于施力部件70的侧方。止动件71配置于施力部件70的周围。止动件71设置成能够与拉杆68的突出片69接触。止动件71通过与拉杆68的突出片69接触来限制拉杆68的向第二方向K2的超过了预定量的移动。第二方向K2是从主轴65的第二端部65B朝向第一端部65A的方向。

如图8所示,第一固定部件74固定于主轴65。第一固定部件74收容于壳体63内。第一固定部件74对第一轴承64A及第二轴承64B从下方进行保持。更详细而言,第一固定部件74对第一轴承64A的内圈64AA从下方进行保持。第一固定部件74限制第一轴承64A及第二轴承64B的轴向K的移动。第一固定部件74形成为环状。第一固定部件74例如为螺母。

如图8所示,第二固定部件76固定于壳体63。第二固定部件76收容于壳体63内。第二固定部件76配置于比第一固定部件74靠外侧处。在第二固定部件76与第一固定部件74之间形成有间隙。第二固定部件76对第一轴承64A及第二轴承64B从下方进行保持。更详细而言,第二固定部件76对第一轴承64A的外圈64AB从下方进行保持。第二固定部件76限制第一轴承64A及第二轴承64B的轴向K的移动。如图10所示,第二固定部件76形成为环状。第二固定部件76具有对第一轴承64A从下方进行按压的第一部分76A、固定于壳体63的第二部分76B、开口76C。第一部分76A包括与第一轴承64A的外圈64AB接触的上表面76AA和从上表面76AA向斜下方延伸的斜面76AB。在第一部分76A形成有从上表面76AA及斜面76AB向下方凹陷的凹部76AH。在本实施方式中,形成有4个凹部76AH。凹部76AH分别与壳体63的贯通孔63CH(参照图8)连通。

如图7所示,第三固定部件78固定于主轴65。第三固定部件78固定于主轴65的第二端部65B。第三固定部件78限制第三轴承64C的轴向K的移动。第三固定部件78对施力部件70及止动件71进行保持。第三固定部件78例如为螺母。

如图7所示,盖部件72是覆盖壳体63的第一开口63A的部件。盖部件72是壳体63的一部分。盖部件72例如由树脂材料(例如聚缩醛树脂)形成。如图13所示,盖部件72形成为圆盘状。在盖部件72形成有供主轴65插通的贯通孔72H(也参照图13)。贯通孔72H的直径大于主轴65的直径。盖部件72配置成从主轴65分离。即,在主轴65与盖部件72之间设有间隙,即使主轴65进行旋转,盖部件72也不旋转。盖部件72配置成从第一固定部件74分离。盖部件72与第二固定部件76接触。需要说明的是,盖部件72也可以配置成从第二固定部件76分离。

如图8所示,空气排出口96形成于壳体63。更详细而言,空气排出口96形成于盖部件72中的形成有贯通孔72H的部分与主轴65之间。空气排出口96沿着主轴65的轴向K朝向下方开口。空气排出口96配置于比第一轴承64A靠下方处。空气排出口96配置于比后述的喷嘴83(参照图7)的下端83B靠上方处。如后述那样,空气排出口96将壳体63内的空气向壳体63的外部排出。更详细而言,空气排出口96将在第一轴承64A的下方流动的空气向壳体63的外部排出。

如图7所示,冷却液壳体80安装于壳体63。冷却液壳体80形成为筒状。冷却液壳体80具备供给冷却液的供给口81、供冷却液流通的流通路82、将冷却液朝向加工工具6A喷出的喷嘴83(也参照图12)。供给口81经由未图示的液体供给路(例如树脂制的容易变形的管)与设于外壳主体12的贮存罐37(参照图3)连接。贮存于贮存罐37的冷却液通过驱动设于外壳主体12的泵85(参照图11)而向供给口81供给。即,通过对泵85进行驱动,如图7的箭头L1所示的那样从喷嘴83朝向加工工具6A喷出冷却液。泵85由控制装置48控制。流通路82将供给口81与喷嘴83连通。喷嘴83形成于在壳体63上安装的冷却液壳体80。喷嘴83位于比空气排出口96靠外侧处。喷嘴83朝向加工工具6A开口。从喷嘴83朝向加工工具6A喷出的冷却液经由内部空间26返回到贮存罐37。需要说明的是,图8示出了将冷却液壳体80卸下的状态。

如图7所示,在主轴65的径向P上,主轴65的轴心65P与空气排出口96之间的距离LA比空气排出口96与喷嘴83之间的距离LB短。在主轴65的径向P上,喷嘴83的下端83B位于比盖部件72的外缘72Q靠内侧处。即,在主轴65的径向P上,主轴65的轴心65P与盖部件72的外缘72Q之间的距离比轴心65P与喷嘴83的下端83B之间的距离长。

如图7所示,空气导入口90形成于壳体63。空气导入口90向壳体63内导入空气。空气导入口90配置于比第一轴承64A靠上方处。空气导入口90配置于比第三轴承64C靠上方处。空气导入口90经由未图示的气体供给路(例如树脂制的容易变形的管)与在外壳主体12的外部设置的压缩机98(参照图11)连接。压缩机98由控制装置48控制。压缩机98经由空气导入口90向壳体63的内部供给压缩空气。由压缩机98压缩的空气可以具有大概0.1MPa以上、例如0.2±0.05MkPa的压力。

如图8所示,空气流路94以使从空气导入口90(参照图7)导入的空气向盖部件72的贯通孔72H(即空气排出口96)流动的方式形成于壳体63内。更详细而言,空气流路94以使从空气导入口90导入的空气在第一轴承64A的下方流动的方式形成于壳体63内。空气流路94包括第一部分94A、第二部分94B、第三部分94C。第一部分94A位于第一轴承64A的下方。第一部分94A由第一轴承64A和设于第二固定部件76的凹部76AH划区。在第一部分94A中流动的空气在第一轴承64A的表面通过。第一部分94A与形成于第一轴承保持部63C的贯通孔63CH连通。第二部分94B位于第一固定部件74的侧方。在此,第二部分94B位于第一固定部件74的外侧。第二部分94B位于比空气排出口96靠上方处。第二部分94B由第一固定部件74和第二固定部件76划区。即,第二部分94B形成于第一固定部件74与第二固定部件76之间的间隙。第二部分94B与第一部分94A连通。第三部分94C位于第一固定部件74的下方。第三部分94C由第一固定部件74和盖部件72划区。即,第三部分94C形成于第一固定部件74与盖部件72之间的间隙。第三部分94C与第二部分94B及空气排出口96连通。

接着,对壳体63的内部的空气的流动进行说明。如图7的箭头F1所示,通过对压缩机98(参照图11)进行驱动,经由空气导入口90向壳体63的内部供给压缩空气。从空气导入口90向壳体63的内部供给的空气通过形成于第二轴承保持部63D的贯通孔63DH朝向心轴电动机66流动。压缩空气通过转子66A与定子66B之间而流入到形成于第一轴承保持部63C的贯通孔63CH。然后,如图8的箭头F2所示,流入到贯通孔63CH的压缩空气经由空气流路94的第一部分94A向第二部分94B流动。此时,压缩空气通过第一轴承64A的下方(通常为正下方),因此第一轴承64A的周边为正压。然后,流入到第二部分94B的压缩空气经由第三部分94C及空气排出口96向壳体63的外部排出。

如以上那样,主轴65插通于在盖部件72中形成的贯通孔72H,主轴65和盖部件72分离地配置。即,在主轴65的侧方形成有间隙(在此为空气排出口96),因此即使主轴65进行旋转,盖部件72也不旋转。因此,即使在盖部件72的面积比较大的情况下,附着于盖部件72的切削粉也不受由主轴65的旋转产生的离心力的影响而不移动。如此,通过在主轴65的侧方设置间隙,能够减少附着于间隙的切削粉。

本实施方式的心轴62具备空气导入口90、空气流路94和空气排出口96,空气导入口90形成于壳体63且位于比第一轴承64A靠上方处,向壳体63内导入空气,空气流路94形成于壳体63内,使从空气导入口90导入的空气向贯通孔72H流动,空气排出口96位于盖部件72中的形成有贯通孔72H的部分与主轴65之间,将壳体63内的空气向壳体63的外部排出。形成于壳体63内的空气流路94构成为使从空气导入口90导入的空气向贯通孔72H流动。并且,壳体63内的空气经由空气排出口96向壳体63的外部排出。由此,能够将空气流路94保持为正压。即,不会经由空气排出口96而壳体63的外部的空气向空气流路94流入,因此使用加工工具6A对被加工物5进行加工时产生的切削粉也同样被抑制向空气排出口96侵入。

在本实施方式的心轴62中,空气排出口96沿着主轴65的轴向K朝向下方开口。在空气排出口96沿着主轴65的轴向K朝向下方开口的情况下,可能成为切削粉容易侵入到空气排出口96的构造,不过通过将空气流路94保持为正压而从空气排出口96可靠地排出空气,能够抑制切削粉朝向空气排出口96分散。

本实施方式的心轴62具备形成有喷嘴83并安装于壳体63的冷却液壳体80,喷嘴83位于比空气排出口96靠外侧处且朝向加工工具6A喷出冷却液。在使用冷却液的情况下,被加工物5的切削粉会混合于冷却液,切削粉与冷却液一起朝向空气排出口96飞散,不过通过将空气流路94保持为正压而从空气排出口96可靠地排出空气,能够抑制切削粉及冷却液朝向空气排出口96飞散。并且,在主轴65的径向P上,主轴65的轴心65P与空气排出口96之间的距离LA比空气排出口96与喷嘴83之间的距离LB短。由此,能够减少朝向空气排出口96飞散的切削粉的量。

在本实施方式的心轴62中,空气排出口96位于比喷嘴83的下端83B靠上方处。由此,能够减少朝向空气排出口96飞散的冷却液的量。

在本实施方式的心轴62中,在主轴65的径向P上,喷嘴83的下端83B位于比盖部件72的外缘72Q靠内侧处。由此,能够减少朝向空气排出口96飞散的冷却液的量。

以上,说明了本发明的优选的实施方式。不过,上述的各实施方式只是示例,本发明能够以其他的各种各样的方式来实施。

在上述的实施方式中,贯通孔63CH设于第一轴承64A及第二轴承64B的外侧,不过并不限定于此。贯通孔63CH也可以设于第一轴承64A及第二轴承64B的内侧。在该情况下,贯通孔63CH例如形成于主轴65。并且,通过在第一固定部件74设置与凹部76AH相同的凹部,能够使从空气导入口90导入的空气向第一轴承64A的下方流动。

在上述的实施方式中,喷嘴83的下端83B位于比主轴65的第一端部65A靠下方处,不过也可以位于比主轴65的第一端部65A靠上方处。并且,喷嘴83的下端83B也可以位于比盖部件72的外缘72Q靠外侧处。

去获取专利,查看全文>

相似文献

  • 专利
  • 中文文献
  • 外文文献
获取专利

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号