專利名稱：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等工具保持構(gòu)件上，然后轉(zhuǎn)動工具以形 成孔洞。近來的使各種產(chǎn)品緊湊化的趨勢要求為這些產(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應(yīng)的小直徑和長尺寸。 然而，因此具有較長尺寸的工具尖端有時會在徑向方向上產(chǎn)生顫動，這種 顫動使得不可能鉆出精確的深孔。
為了解決這個問題，迄今為止已提供了一些能夠改善對旋轉(zhuǎn)體(諸如 工具)內(nèi)形成的振動的阻尼作用的旋轉(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)例在專利文獻(xiàn)1中公開。
專利文獻(xiàn)l: JP-A-H5-27253
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題
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。與套管相對的軸承側(cè)滑動構(gòu)件通過諸如過盈配合的方 法與設(shè)置在滑動構(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)，其能夠通過簡 單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)體的阻尼作用。
解決問題的技術(shù)手段
用于解決上述問題的根據(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軸承之間填充有油。
用于解決上述問題的根據(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軸承的外圓周表面之間 的供油通道。
用于解決上述問題的根據(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)體的滑動軸承；以及
動態(tài)變形裝置，其設(shè)在所述滑動軸承的外圓周表面，并且在旋轉(zhuǎn)體產(chǎn) 生振動時沿著與旋轉(zhuǎn)體軸向方向正交的方向發(fā)生動態(tài)變形。
用于解決上述問題的根據(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)體的滑動軸承；
使所述滑動軸承沿滑動軸承的徑向方向收縮的收縮裝置；以及
4在旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生振動時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)體振動的振動吸收 功能的物體被設(shè)置在滑動軸承周圍。因此，能夠通過簡單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對旋 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)時對它們進(jìn)行描述。附圖中的箭頭表示油的流動。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個鉆桿(旋 轉(zhuǎn)體)11，每個鉆桿均具有中空結(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。
此外，5軸BTA機(jī)1包括驅(qū)動鉆桿11旋轉(zhuǎn)的伺服電機(jī)15和沿軸向方 向移動鉆桿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)在各個壓頭14內(nèi)的本發(fā)明的各個旋轉(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。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)開始、通過供油通道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的端面面對的軸襯部分24的外圓周表 面中。只要至少在這兩個面之一中形成有凹部就足夠了。
通過將5軸BTA機(jī)1放置在合適位置上來啟動工件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在工件W上 的預(yù)定位置上。然后，驅(qū)動伺服電機(jī)15和滾球螺桿機(jī)構(gòu)16。工具12通過 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，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的回旋振動變得更大。同時，在 壓頭14的內(nèi)部，軸襯部分24隨著鉆桿11的振動一同振動。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相對的 端面的相對振動。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圍區(qū)域上的壓力。間隙部分S內(nèi)的油膜的擠 壓動作使得阻尼鉆桿11的振動成為可能。
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(在圖4中具體為2個)橡膠O形環(huán)(動態(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的滑動軸承。
因此，即使在鉆桿11在深孔鉆孔期間產(chǎn)生振動的時候，能夠通過O 形環(huán)32的動態(tài)(彈性)變形阻尼振動。
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)之間填油均會引起油的擠壓動作。除了 O 形環(huán)的動態(tài)變形之外，此擠壓動作進(jìn)一步減弱振動。此外，可以用振動吸 收橡膠、特氟綸薄膜、絲網(wǎng)或類似物替換O形環(huán)32。借助它的動態(tài)變形 可減弱鉆桿11的振動。
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的整個厚度(長度)上形成狹縫(收縮裝 置)42a。
狹縫42a的空隙通過根據(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。流過各 電磁鐵54的電流根據(jù)如此檢測到的間隙量進(jìn)行控制。因此，可通過各個 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
這種方式，鉆桿11被定位在電磁鐵54的中央。因此，鉆桿11的振動可 被減弱。 ' 在上述實(shí)例中，對流過電磁鐵的電流的控制是基于間隙量的，但是對 流過電磁鐵的電流的控制還可以是基于從所檢測到的振動轉(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 滑動軸承，其可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體；以及動態(tài)變形裝置，其被設(shè)置在所述滑動軸承的外圓周表面上并且在旋轉(zhuǎn) 體產(chǎn)生振動時沿著與旋轉(zhuǎn)體的軸向方向正交的方向發(fā)生動態(tài)變形。
5. —種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其特征在于包括 滑動軸承，其可旋轉(zhuǎn)地支撐旋轉(zhuǎn)體；收縮裝置，其使所述滑動軸承沿所述滑動軸承的徑向方向收縮；以及 控制裝置，其在旋轉(zhuǎn)體產(chǎn)生振動時控制所述收縮裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種旋轉(zhuǎn)體支撐結(jié)構(gòu)，其能夠通過簡單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對旋轉(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F16C27/00GK101454584SQ200780019329
公開日2009年6月10日 申請日期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, 神戶昭雄, 霞流祥剛 申請人:三菱重工業(yè)株式會社