JP5330008B2 - 回転精度の評価方法および評価装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る回転精度評価装置を、立形マシニングセンタ等の工作機械の回転体(主軸)の転がり軸受(以下、単に「軸受」という)に装着した状態を示したものであり、モータ23によって回転駆動される主軸8の先端には、軸受1が設置されている。
上記の如く構成された回転精度評価装置31においては、主軸8の回転中には、変位計15,15によって、主軸8のX方向への変位およびY方向への変位が、電圧の変位に変換されて出力されるようになっている。変位計15,15によって変換された電圧信号は、変位計アンプ28で増幅され、バンドパスフィルタ17によって、転動体(すなわち、ボール3、3・・)の公転周波数の信号が抽出される。すなわち、バンドパスフィルタ17によって、回転検出部20で検出された回転速度および軸受1の緒元(大きさや重量等)を用いて、転動体の公転周波数が算出され、フィルタ帯域が設定される。なお、転動体の公転周波数fc[Hz]は、niを内輪2の回転速度[min−1]、Daを転動体の直径[mm]、dmを転動体のピッチ円直径[mm]、αを接触角[°]とすれば、下式1で表すことができる。
Rn=An’・(Rmax−Rmin)+Rmin・・・式3
回転精度評価装置31は、上記の如く、変位計15,15によって得られた変位データから転動体(ボール3)の公転周波数に対応した帯域の変位データを抽出するバンドパスフィルタ17と、そのバンドパスフィルタ17によって抽出された変位データの周期と同期した任意のタイミング(時間間隔)で、変位計15,15による変位測定を行う機会であるか否かを判断する測定機会判断部19と、バンドパスフィルタ17によって抽出された変位データ、および、測定機会判断部19の判断に基づいて変位計15,15により測定された変位データを記録する変位データ記録部25と、その変位データ記録部25で記録された変位データを用いて主軸8の非繰り返し回転精度(すなわち、NRRO)の経時変化を算出する回転精度算出部26と、その回転精度算出部26で算出されたNRROの経時変化を出力する回転精度出力部27とからなるものである。したがって、回転精度評価装置31によれば、主軸8の回転精度を短時間の内に正確に評価することができる。
本発明に係る回転精度評価装置の構成は、上記実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、変位計、バンドパスフィルタ、測定機会判断部、変位データ記録部、回転精度算出部、回転精度出力部等の形状、構造等の構成を、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することができる。加えて、本発明に係る回転精度評価方法の構成も、上記実施形態において回転精度評価装置により具現化された方法に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。
3・・ボール
8・・主軸
17・・バンドパスフィルタ
19・・測定機会判断部
25・・変位データ記録部
26・・回転精度算出部
27・・回転精度出力部
Claims (4)
- 転がり軸受に支持された回転体の回転中における回転中心に対する特定部位の変位を変位計により測定することによって前記回転体の回転精度を評価する回転精度評価方法であって、
前記変位計によって測定された特定部位の変位の公転周波数成分が最大である場合に、回転体の非繰り返し回転精度の最大値を求めるとともに、公転周波数成分が最小である場合に、回転体の非繰り返し回転精度の最小値を求め、それらの非繰り返し回転精度の取得数値を用いて回転体の回転精度を評価することを特徴とする回転体の回転精度評価方法。 - 複数の変位計を用いて前記特定部位の変位を求めることを特徴とする請求項1に記載の回転精度評価方法。
- 転がり軸受に支持された回転体の回転中における回転中心に対する特定部位の変位を変位計により測定することによって前記回転体の回転精度を評価する回転精度評価装置であって、
変位計によって測定された変位データから前記特定部位の公転周波数に対応した帯域の変位データを抽出するバンドパスフィルタと、
そのバンドパスフィルタによって抽出された変位データの周期と同期した任意のタイミングで、変位計による変位測定を行う機会であるか否かを判断する測定機会判断部と、
そのバンドパスフィルタによって抽出された変位データが最大および最小である場合に、変位計による変位測定を行う機会であると判断する測定機会判断部と、
前記バンドパスフィルタによって抽出された変位データ、および、前記測定機会判断部の判断に基づいて変位計により測定された変位データを記録する変位データ記録部と、
その変位データ記録部で記録された変位データを用いて回転体の非繰り返し回転精度の経時変化を算出する回転精度算出部と、
その回転精度算出部で算出された非繰り返し回転精度の経時変化を出力する回転精度出力部とからなることを特徴とする回転精度評価装置。 - 複数の変位計を用いて前記特定部位の変位を求めることを特徴とする請求項3に記載の回転精度評価装置。
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