JP5560599B2 - 工作機械の主軸装置 - Google Patents
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Description
回転工具を保持して回転駆動される主軸と、
該主軸を回転可能に軸承する転がり軸受と、
該転がり軸受に軸線方向の予圧を付与する予圧付与手段と、
入力されるNCプログラムに記述された前記主軸の回転速度以外の加工条件として送り速度、切込量及び切削幅と、使用される前記回転工具の工具情報と、前記回転工具により加工される被削材の種類とのうち少なくとも1つに基づいて前記予圧付与手段により前記転がり軸受に付与される予圧量を制御する予圧量制御手段と、
を備え、
前記予圧量制御手段は、
前記NCプログラムに基づいて前記予圧の指令値を生成する予圧指令値生成手段と、
予め設定された前記予圧付与手段の制御可能領域としての前記主軸の回転速度に応じた前記予圧の範囲を記憶する予圧範囲記憶手段と、
前記予圧指令値生成手段からの前記予圧指令値が前記予圧範囲記憶手段から読み出した前記予圧の範囲を超えている場合には前記予圧指令値を前記予圧の範囲内に含まれるように補正する予圧指令値補正手段と、を備えることである。
前記予圧量が前記NCプログラムに直接記述されていることである。
前記予圧の範囲は、前記軸受が正常軸承可能な最大予圧と前記主軸が正常回転可能な最小予圧との間であり、前記最大予圧は、前記主軸の回転速度が大きくなるにつれて小さく変化するように設定され、前記最小予圧は、前記主軸の回転速度が大きくなるにつれて大きく変化するように設定されていることである。
前記転がり軸受は、前記主軸の前記回転工具側である前側部を軸承する前側転がり軸受と、前記回転工具に対して前記主軸の前側部より後側の後側部を軸承する後側転がり軸受とを含み、
前記予圧付与手段は、前記前側転がり軸受及び前記後側転がり軸受の少なくとも一方に予圧を付与することである。
前記転がり軸受は、前記主軸の前記回転工具側である前側部を軸承する前側転がり軸受と、前記回転工具に対して前記主軸の前側部より後側の後側部を軸承する後側転がり軸受とを含み、
前記予圧付与手段は、前記前側転がり軸受に付与する予圧量と前記後側転がり軸受に付与する予圧量とを異ならせて、前記前側転がり軸受及び前記後側転がり軸受の両方に予圧を付与することである。
図1(A)は、本発明の実施の形態の主軸装置の全体構造を示す縦断面図、図1(B)は(A)のA部の拡大断面図、図2は、転がり軸受に付与する予圧量を制御する予圧量制御手段のブロック図である。尚、図1において、左右方向が軸線方向であり、左方を前方とする。図1(A)に示すように、本実施形態による主軸装置1は、例えば、マシニングセンタ等の工作機械に備えられており、内周部に収容空間110を有する略円筒状の主軸ハウジング11と、収容空間110内に配設された主軸12と、この主軸12の前側部を軸承する二対の第1及び第2前側転がり軸受131,132及び主軸12の後側部を軸承する後側転がり軸受133とを備えている。さらに、第1及び第2前側転がり軸受131,132に軸線方向の予圧を付与する予圧付与装置3(本発明の「予圧付与手段」に相当する)と、工作機械の制御装置4に備えられて予圧付与装置3により第1及び第2前側転がり軸受131,132に付与される予圧量を制御する予圧量制御手段40とを備えている。
Claims (5)
- 回転工具を保持して回転駆動される主軸と、
該主軸を回転可能に軸承する転がり軸受と、
該転がり軸受に軸線方向の予圧を付与する予圧付与手段と、
入力されるNCプログラムに記述された前記主軸の回転速度以外の加工条件として送り速度、切込量及び切削幅と、使用される前記回転工具の工具情報と、前記回転工具により加工される被削材の種類とのうち少なくとも1つに基づいて前記予圧付与手段により前記転がり軸受に付与される予圧量を制御する予圧量制御手段と、
を備え、
前記予圧量制御手段は、
前記NCプログラムに基づいて前記予圧の指令値を生成する予圧指令値生成手段と、
予め設定された前記予圧付与手段の制御可能領域としての前記主軸の回転速度に応じた前記予圧の範囲を記憶する予圧範囲記憶手段と、
前記予圧指令値生成手段からの前記予圧指令値が前記予圧範囲記憶手段から読み出した前記予圧の範囲を超えている場合には前記予圧指令値を前記予圧の範囲内に含まれるように補正する予圧指令値補正手段と、
を備えることを特徴とする工作機械の主軸装置。 - 請求項1において、
前記予圧量が前記NCプログラムに直接記述されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。 - 請求項1又は2において、
前記予圧の範囲は、前記軸受が正常軸承可能な最大予圧と前記主軸が正常回転可能な最小予圧との間であり、前記最大予圧は、前記主軸の回転速度が大きくなるにつれて小さく変化するように設定され、前記最小予圧は、前記主軸の回転速度が大きくなるにつれて大きく変化するように設定されていることを特徴とする工作機械の主軸装置。 - 請求項1〜3の何れか一項において、
前記転がり軸受は、前記主軸の前記回転工具側である前側部を軸承する前側転がり軸受と、前記回転工具に対して前記主軸の前側部より後側の後側部を軸承する後側転がり軸受とを含み、
前記予圧付与手段は、前記前側転がり軸受及び前記後側転がり軸受の少なくとも一方に予圧を付与することを特徴とする工作機械の主軸装置。 - 請求項1〜3の何れか一項において、
前記転がり軸受は、前記主軸の前記回転工具側である前側部を軸承する前側転がり軸受と、
前記回転工具に対して前記主軸の前側部より後側の後側部を軸承する後側転がり軸受とを含み、
前記予圧付与手段は、前記前側転がり軸受に付与する予圧量と前記後側転がり軸受に付与する予圧量とを異ならせて、前記前側転がり軸受及び前記後側転がり軸受の両方に予圧を付与することを特徴とする工作機械の主軸装置。
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