JPS63285322A - 角度補正機構を備えた主軸装置 - Google Patents
角度補正機構を備えた主軸装置Info
- Publication number
- JPS63285322A JPS63285322A JP11678687A JP11678687A JPS63285322A JP S63285322 A JPS63285322 A JP S63285322A JP 11678687 A JP11678687 A JP 11678687A JP 11678687 A JP11678687 A JP 11678687A JP S63285322 A JPS63285322 A JP S63285322A
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- Japan
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- main shaft
- fluid
- throttle
- supply port
- spindle device
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- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
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- Turning (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、回転工具を保持する主軸と、主軸を静圧支持
するための流体を吐出する絞り付き供給口を備えた静圧
ラジアル軸受と静圧スラスト軸受と、静圧支持するため
の流体を吐出する絞り付き供給口に流体を供給する流体
供給源とを有する主軸装置に関する。
するための流体を吐出する絞り付き供給口を備えた静圧
ラジアル軸受と静圧スラスト軸受と、静圧支持するため
の流体を吐出する絞り付き供給口に流体を供給する流体
供給源とを有する主軸装置に関する。
従来技術とその問題点を図を用いて説明する。
第２図は、従来の主軸装置の平面図であり、第３図ｆａ
ｌ、ｆｃｌは主軸装置を用いた加工例を示す平面図、第
３図ｆｂｌは主軸装置を用いた加工例を示す平面図であ
る。
ｌ、ｆｃｌは主軸装置を用いた加工例を示す平面図、第
３図ｆｂｌは主軸装置を用いた加工例を示す平面図であ
る。
従来の主軸装置は、流体供給源１より供給された作動流
体が管路１ａを通り主軸ハウジング２に設けられた静圧
ラジアル軸受２ａ及び静圧スラスト軸受２ｂを介して回
転工具である砥石４を保持する主軸３を軸支する。この
ような主軸装置を加工機械コラム上に、主軸６が被削材
切削送り方向８と垂直になるように取付け１例えば溝加
工を行なった場合、加工負荷が十分小さいか、あるいは
加工負荷に対して主軸剛性が十分大ぎければ、第３図（
ａｌに示すように主軸６は被削材切削送り方向８と垂直
な状態を維持し、被削材５に形成される溝５ａの溝巾は
砥石４の厚さに砥石側面振れの影響を考慮した大きさに
ほぼ等しくなり、形成された溝５ａの加工直線性も良い
結果が得られる。しかしながら加工負荷が大きくなると
第３図ｆｃｌに示されるように被削材切削送り方向８に
垂直な方向に対して主軸６は傾きθを発生することにな
る。
体が管路１ａを通り主軸ハウジング２に設けられた静圧
ラジアル軸受２ａ及び静圧スラスト軸受２ｂを介して回
転工具である砥石４を保持する主軸３を軸支する。この
ような主軸装置を加工機械コラム上に、主軸６が被削材
切削送り方向８と垂直になるように取付け１例えば溝加
工を行なった場合、加工負荷が十分小さいか、あるいは
加工負荷に対して主軸剛性が十分大ぎければ、第３図（
ａｌに示すように主軸６は被削材切削送り方向８と垂直
な状態を維持し、被削材５に形成される溝５ａの溝巾は
砥石４の厚さに砥石側面振れの影響を考慮した大きさに
ほぼ等しくなり、形成された溝５ａの加工直線性も良い
結果が得られる。しかしながら加工負荷が大きくなると
第３図ｆｃｌに示されるように被削材切削送り方向８に
垂直な方向に対して主軸６は傾きθを発生することにな
る。
この場合第２図に示されるような従来の主軸装置では主
軸の角度補正機構をもたないので、第３図［Ｃ）に示さ
れるように被削材５に形成される溝５ｂの溝巾は主軸が
傾いた分溝巾も大きくなり、溝５ｂの加工直線性も悪く
精密な溝加工は出来ないという問題があった。
軸の角度補正機構をもたないので、第３図［Ｃ）に示さ
れるように被削材５に形成される溝５ｂの溝巾は主軸が
傾いた分溝巾も大きくなり、溝５ｂの加工直線性も悪く
精密な溝加工は出来ないという問題があった。
本発明はこのような問題点を解消させ、工具先端の変位
を自動補正し、精密な加工を行なうことを目的とする。
を自動補正し、精密な加工を行なうことを目的とする。
前記目的を達成するために本発明は、軸受面と主軸との
傾きを検出する一対の変位計と、吐出する流体の差圧に
より主軸の傾きを補正する一対の補正用絞り付き供給口
とを設け、変位計の出力信号により補正用絞り付き供給
口から吐出する流体の差圧を制御することを特徴とする
。
傾きを検出する一対の変位計と、吐出する流体の差圧に
より主軸の傾きを補正する一対の補正用絞り付き供給口
とを設け、変位計の出力信号により補正用絞り付き供給
口から吐出する流体の差圧を制御することを特徴とする
。
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳述する。
第１図は主軸を直接補正力により制御した実施例を示す
平面図である。流体供給源１１より供給された作動流体
は管路１１ａを通り主軸ハウジング１２に設けられた静
圧ラジアル軸受１２ａ及び静圧スラスト軸受１２ｂを介
して主軸１６を軸支する。あらかじめ被削材切削送り方
向１８に対して垂直に設置されたラジアル軸受面１２ｊ
に対して主軸１６が傾きを発生した場合、測定感度を上
げるため測定スパンを長くとれるラジアル軸受面１２ｊ
にセンサ先端が同一面上になるように設置された２つの
変位計２１，２２により主軸１３の変位量を感知する。
平面図である。流体供給源１１より供給された作動流体
は管路１１ａを通り主軸ハウジング１２に設けられた静
圧ラジアル軸受１２ａ及び静圧スラスト軸受１２ｂを介
して主軸１６を軸支する。あらかじめ被削材切削送り方
向１８に対して垂直に設置されたラジアル軸受面１２ｊ
に対して主軸１６が傾きを発生した場合、測定感度を上
げるため測定スパンを長くとれるラジアル軸受面１２ｊ
にセンサ先端が同一面上になるように設置された２つの
変位計２１，２２により主軸１３の変位量を感知する。
本実施例では、変位計は主軸に損耗を与えないように非
接触式で、しかも作動流体に油を使用したため、液体中
でも使用可能なうず電流式の変位計を用いたが、作動流
体が空気であるなら、静電容量式変位計やノズル・フラ
ッパ式の空気マイクロメータな用いてもさしつかえない
。変位計２１．２２からの出力信号を増巾器２３．２４
でそれぞれ増巾して比較器２５に伝える。比較器２５で
増巾器２３．２４からの出力信号の差から主軸１３の傾
きを演算し、コントローラー２６に入力として与える。
接触式で、しかも作動流体に油を使用したため、液体中
でも使用可能なうず電流式の変位計を用いたが、作動流
体が空気であるなら、静電容量式変位計やノズル・フラ
ッパ式の空気マイクロメータな用いてもさしつかえない
。変位計２１．２２からの出力信号を増巾器２３．２４
でそれぞれ増巾して比較器２５に伝える。比較器２５で
増巾器２３．２４からの出力信号の差から主軸１３の傾
きを演算し、コントローラー２６に入力として与える。
コントローラー２６は前述演算結果より求まる主軸１６
の傾きをサーボ弁２７．２８に補正量として入力する。
の傾きをサーボ弁２７．２８に補正量として入力する。
サーボ弁２７．２８は、軸受供給圧力の圧力変動がおこ
らないように流体供給源１１とは別個に設げた流体供給
源６１より供給された作動流体をコントローラー２６よ
り与えられた入力によって制御し、補正用絞り付き供給
口２９．３０より吐出させて主軸１３の傾きを補正する
。補正用絞り付き供給口２９．６０は、軸受供給圧力変
動にともなう軸受剛性変動によりおこる回転精度の劣化
を防ぐため、静圧ラジアル軸受の一部を補正用絞り付き
供給口としては使用せず静圧ラジアル軸受とは別個に設
けたが、前記問題が解決出来るなら補正用絞り付き供給
口を別個に設けなくてもかまわない。又、補正用絞り付
き供給口への流体供給源３１は軸受への流体供給源１１
とは別個に設けたが、軸受供給圧力の圧力変動がおこら
ないようにできるのなら、同じ流体供給源を用いても一
部にかまわない。以上本実施例を説明した。本実施例で
は検出・補正ともにラジアル部で行なったが、スラスト
部で検出してもかまわないし、スラスト部で補正しても
かまわない。さらに、被削材切削送り方向の検出・補正
だけでなく、回転工具１４の浮上方向（上下方向）も検
出・補正すればなお良い結果が得られる。
らないように流体供給源１１とは別個に設げた流体供給
源６１より供給された作動流体をコントローラー２６よ
り与えられた入力によって制御し、補正用絞り付き供給
口２９．３０より吐出させて主軸１３の傾きを補正する
。補正用絞り付き供給口２９．６０は、軸受供給圧力変
動にともなう軸受剛性変動によりおこる回転精度の劣化
を防ぐため、静圧ラジアル軸受の一部を補正用絞り付き
供給口としては使用せず静圧ラジアル軸受とは別個に設
けたが、前記問題が解決出来るなら補正用絞り付き供給
口を別個に設けなくてもかまわない。又、補正用絞り付
き供給口への流体供給源３１は軸受への流体供給源１１
とは別個に設けたが、軸受供給圧力の圧力変動がおこら
ないようにできるのなら、同じ流体供給源を用いても一
部にかまわない。以上本実施例を説明した。本実施例で
は検出・補正ともにラジアル部で行なったが、スラスト
部で検出してもかまわないし、スラスト部で補正しても
かまわない。さらに、被削材切削送り方向の検出・補正
だけでなく、回転工具１４の浮上方向（上下方向）も検
出・補正すればなお良い結果が得られる。
以上の説明で明らかなように、本発明によれば加工負荷
変動にかかわらず、主軸が軸受面と平行に保たれる。し
たがって主軸装置を正確に設置すれば、高精度な加工が
可能となる。
変動にかかわらず、主軸が軸受面と平行に保たれる。し
たがって主軸装置を正確に設置すれば、高精度な加工が
可能となる。
第１図は本発明の１実施例を示す主軸装置の平面図、第
２図は従来の主軸装置の平面図、第３図は加工状態の説
明図で、第３図ｆａｌ、ｆｃ）は主軸装置を用いた加工
例を示す平面図、第３図ｆｂｌは主軸装置を用いた加工
例を示す正面図である。 ４・・・・・・回転工具、 １１・・・・・・流体供給源、 １２ａ・−・・・・静圧ラジアル軸受、１２ｂ・・・・
・・静圧スラスト軸受、１６・・・・・・主軸、 ２１．２２・・・・・・変位計、 ２９．６０・・・・・・補正用絞り付き供給口。 第３図 （ａ） （ｂ）
２図は従来の主軸装置の平面図、第３図は加工状態の説
明図で、第３図ｆａｌ、ｆｃ）は主軸装置を用いた加工
例を示す平面図、第３図ｆｂｌは主軸装置を用いた加工
例を示す正面図である。 ４・・・・・・回転工具、 １１・・・・・・流体供給源、 １２ａ・−・・・・静圧ラジアル軸受、１２ｂ・・・・
・・静圧スラスト軸受、１６・・・・・・主軸、 ２１．２２・・・・・・変位計、 ２９．６０・・・・・・補正用絞り付き供給口。 第３図 （ａ） （ｂ）
Claims (6)
- （１）回転工具を保持する主軸と、前記主軸を静圧支持
するための流体を吐出する複数の絞り付き供給口（以下
静圧支持のための絞り付き供給口とする）を備え、前記
主軸をラジアル方向から軸支する静圧ラジアル軸受と、
前記主軸をスラスト方向から軸支する静圧スラスト軸受
と、前記静圧支持のための絞り付き供給口に流体を供給
する流体供給源とを有する主軸装置において、前記軸受
の軸受面に配置され、前記主軸との間隔を測定し、主軸
の傾きを検知する少なくとも一対の変位計と、前記軸受
面に配置され吐出する流体の差圧により主軸の角度を補
正する少なくとも一対の補正用絞り付き供給口とを備え
、前記変位計の出力信号により前記補正用絞り付き供給
口から吐出する流体の差圧を制御するように構成されて
いることを特徴とする角度補正機構を備えた主軸装置。 - （２）補正用絞り付き供給口は、静圧支持のための絞り
付き供給口とは別個に設けられたことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の角度補正機構を備えた主軸装置
。 - （３）補正用絞り付き供給口から吐出する流体は、静圧
支持のための絞り付き供給口に流体を供給する流体供給
源とは別個の供給源から供給されることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載の角度補正機構を備えた主軸装
置。 - （４）補正用絞り付き供給口と変位計は、ラジアル軸受
面に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の角度補正機構を備えた主軸装置。 - （５）変位計は、非接触式の変位計としたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の角度補正機構を備えた
主軸装置。 - （６）非接触式の変位計は、うず電流式の変位計である
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の角度補正
機構を備えた主軸装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11678687A JPS63285322A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 角度補正機構を備えた主軸装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11678687A JPS63285322A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 角度補正機構を備えた主軸装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63285322A true JPS63285322A (ja) | 1988-11-22 |
Family
ID=14695670
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11678687A Pending JPS63285322A (ja) | 1987-05-15 | 1987-05-15 | 角度補正機構を備えた主軸装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63285322A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000515231A (ja) * | 1996-12-04 | 2000-11-14 | ベントリー・ネバダ・コーポレーション | 回転機器を支持するための静圧ベアリング、連動する流体処理システム、そのための制御システム、並びに、方法及び装置 |
| JP2011073092A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Kreuz:Kk | ツール傾動許容機構 |
| JP5059252B1 (ja) * | 2012-04-03 | 2012-10-24 | ヤマザキマザック株式会社 | 複合加工機の旋削主軸ユニット |
-
1987
- 1987-05-15 JP JP11678687A patent/JPS63285322A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000515231A (ja) * | 1996-12-04 | 2000-11-14 | ベントリー・ネバダ・コーポレーション | 回転機器を支持するための静圧ベアリング、連動する流体処理システム、そのための制御システム、並びに、方法及び装置 |
| JP2011073092A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Kreuz:Kk | ツール傾動許容機構 |
| JP5059252B1 (ja) * | 2012-04-03 | 2012-10-24 | ヤマザキマザック株式会社 | 複合加工機の旋削主軸ユニット |
| CN102821894A (zh) * | 2012-04-03 | 2012-12-12 | 山崎马扎克公司 | 复合加工中心的车削主轴部件 |
| WO2013150608A1 (ja) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | ヤマザキマザック株式会社 | 複合加工機の旋削主軸ユニット |
| US8640577B2 (en) | 2012-04-03 | 2014-02-04 | Yamazaki Mazak Corporation | Turning spindle unit of multi-tasking machine |
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