[发明专利]主轴装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种握持夹头的主轴装置。 

背景技术

作为夹持夹头的方法，传统主轴装置利用一种涉及使用称为“紧线钳”或“夹钳”的构件的方法。在这种方法中，此种紧线钳或夹钳用于拖拉夹头使得夹头沿直径收紧，或者用于推动夹头使得夹头沿直径松开以取下工件。在下文中将这些方法称作“钳式方法”。 

除了这些之外，也提出了一种利用锥形盘簧的迫动力的方法。在下文中将这种方法称作“锥形盘簧方法”。例如，待审的日本专利申请特开No.2005-319540公报公开了一种用于机床的主轴装置，其即为锥形盘簧方法类型。 

但是，上述各方法具有如下问题：(1)装置难于高速旋转，(2)难以减小装置尺寸，以及(3)难以对卡盘夹持力进行精细调节。 

钳式方法存在上述问题(1)即装置难于高速旋转的缺点，因为该装置包括容易失去它们精准平衡的部分。进一步地，上述第(2)点即难以减小尺寸的原因是主轴必需以“另外加上去”的方式在外部设置诸如气缸等的装置，由此总体上具有较大尺寸。此外，如果借助于钳式方法握持，则薄壁型管或类似装置通常具有被夹碎的风险。这同时也证明了上述第(3)点即难以对卡盘夹持力进行精细调节。 

另一方面，在锥形盘簧方法中，上述第(1)点即难以高速旋转的原因是在夹头附近没有设置锥形盘簧，并且围绕夹头的一些部件容易失去平衡。进一步地，上述第(2)点即难以减小尺寸的原因是锥形盘簧本身需要具有相对较长的尺寸以获得足够的弹簧力。活塞轴承的存在也使得难以减小尺寸。进一步地，关于问题(3)，可以通过减小锥形盘簧的数量来减小卡盘的夹持力。但是，通常难于精细地调节卡盘的夹持力。 

鉴于上述情况创造了本发明，并且本发明的目的是提供一种能够在高速旋转的同时防止工件摇摆的主轴装置。本发明的另一目的是提供一种可减小尺寸的主轴装置。 

发明内容

依据本发明的主轴装置包括：主轴，其具有中空孔，所述主轴绕作为旋转中心的其本身的轴线旋转；卡盘单元，其连接到所述主轴的一个端部并握持棒形工件；止振管，其插入所述主轴的所述中空孔内并接收所述工件的插入，由此防止所述工件在与所述主轴一起旋转时振动；以及滚针轴承，其在所述主轴的所述一个端部处支撑所述止振管，使得所述止振管的轴线与所述主轴的轴线重合，并且使得所述止振管的一个端部从所述主轴的所述一个端部突伸以定位在所述卡盘单元的内部。所述止振管的另一端部具有工件进给端口，所述工件通过所述工件进给端口进给，并且所述止振管的所述另一端部从所述主轴的另一端部突伸。所述卡盘单元包括：用于握持已被插入的所述工件的夹头；缸体，其内部包括至少两个活塞，当所述活塞受到通过所述主轴的内部所供给的加压流体的压力时，所述活塞沿握持所述工件的方向或沿释放所述工件的方向移动；以及夹头握持构件，其响应于所述活塞的移动向所述夹头施加力以使所述夹头的直径缩短。所述主轴装置还包括套筒，所述套筒覆盖并支撑所述止振管的所述另一端部。所述夹头握持构件以与所述活塞的移动相关联的方式移动，当所述活塞沿握持所述工件的方向移动时，所述夹头握持构件沿使所述夹头的直径缩短的方向将力施加到所述夹头上，从而造成所述夹头握持所述工件，而当所述活塞沿释放所述工件的方向移动时，所述夹头握持构件造成所述夹头利用其本身的弹性而使其本身的直径扩张，从而造成所述夹头释放所述工件。 

所述止振管的另一端部可以从所述主轴的另一端部突伸，并且在所述止振管的所述另一端部处可以存在工件进给端口，所述工件从所述工件进给端口进给。

依据本发明的主轴装置包括：主轴，其绕作为旋转中心的所述主轴的轴线旋转；以及卡盘单元，其连接到所述主轴的一个端部用以握持工件；所述卡盘单元包括：用于握持所述工件的夹头；缸体，其内部包括活塞，当所述活塞受到通过所述主轴的内部所供给的加压流体的压力时，所述活塞沿握持所述工件的方向或沿释放所述工件的方向移动；以及夹头握持构件，其根据所述活塞的移动向所述夹头施加力以使所述夹头的直径缩短。 

在所述缸体内可以设置至少两个或多个活塞。 

位于所述主轴的轴线上以面向所述主轴的所述缸体、所述活塞、以及所述夹头握持构件的外部形状可以均具有大致圆形的轮廓，并且所述大致圆形的轮廓的中心可以与所述主轴的轴心重合。 

所述缸体可由含铝材料制成。 

所述主轴装置可以包括加压流体压力调节装置，所述加压流体压力调节装置调节被供给至所述活塞的所述加压流体的压力。 

如上所述，依据本发明的主轴装置，能够尽可能地抑制工件发生振动。因此，工件能够高速旋转。