[發明專利]主軸裝置

有效

• 申請號: 201010216300.5
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101961792A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 中嶋邦道;大川雄司;芝田貴雅;梅木貴仁
• 申請（專利權）人: 株式會社捷太格特
• 主分類號: B23B19/02
• 分類號: B23B19/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王軼;李偉

1.一種主軸裝置，

所述主軸裝置被用于機床，具有：

主軸，該主軸保持旋轉刀具，并被驅動而進行旋轉；

滾動軸承，該滾動軸承將該主軸軸支承為能夠旋轉；以及

預壓賦予單元，該預壓賦予單元對該滾動軸承賦予沿軸線方向的預壓，

所述主軸裝置的特征在于，具有：

主軸狀態測定單元，該主軸狀態測定單元對所述主軸隨著所述旋轉刀具進行的加工而產生的狀態變化進行測定；以及

預壓賦予控制單元，該預壓賦予控制單元根據利用該主軸狀態測定單元測定的所述主軸的狀態變化來控制所述預壓賦予單元賦予給所述滾動軸承的預壓量。

2.根據權利要求1所述的主軸裝置，其特征在于，

所述主軸的狀態變化是下述變化中的至少一個：作用于所述主軸的負載發生的變化；在所述主軸產生的振動發生的變化；以及由所述旋轉刀具產生的加工聲音發生的變化，

所述主軸狀態測定單元是負載傳感器、振動傳感器、聲音傳感器中的至少一個。

3.根據權利要求1或2所述的主軸裝置，其特征在于，

所述預壓賦予控制單元具有：

預壓初始值決定單元，該預壓初始值決定單元根據所述主軸的旋轉數、所使用的所述旋轉刀具的刀具信息、利用所述旋轉刀具加工的工件的種類、以及加工條件中的至少一個條件來決定所述預壓量的初始值；以及

預壓修正單元，該預壓修正單元根據利用所述主軸狀態測定單元測定的所述主軸的狀態變化來對從所述預壓初始值決定單元輸入的所述預壓量的初始值進行修正，得到修正預壓量。

4.根據權利要求3所述的主軸裝置，其特征在于，

所述預壓賦予控制單元具有：

預壓范圍存儲單元，該預壓范圍存儲單元存儲所述軸承能夠正常軸支承的最大預壓和所述主軸能夠正常旋轉的最小預壓，作為預先設定的所述預壓賦予單元的可控區域的范圍；以及

預壓指令值生成單元，在從所述預壓修正單元輸入的所述修正預壓量超過從所述預壓范圍存儲單元讀取的所述最大預壓或者低于從所述預壓范圍存儲單元讀取的所述最小預壓的情況下，所述預壓指令值生成單元對所述修正預壓量進行修正，以使該修正預壓量包含在所述預壓量的范圍內，進而生成作為預壓指令值。

5.根據權利要求3所述的主軸裝置，其特征在于，

所述預壓賦予控制單元具有：

預壓范圍存儲單元，該預壓范圍存儲單元存儲所述軸承能夠正常軸支承的最大預壓和所述主軸能夠正常旋轉的最小預壓，作為預先設定的所述預壓賦予單元的可控區域的范圍；

預壓指令值生成單元，在從所述預壓修正單元輸入的所述修正預壓量低于從所述預壓范圍存儲單元讀取的所述最小預壓的情況下，所述預壓指令值生成單元對所述修正預壓量進行修正，以使該修正預壓量包含在所述預壓量的范圍內，進而生成作為預壓指令值；以及

主軸保護單元，在從所述預壓修正單元輸入的所述修正預壓量超過從所述預壓范圍存儲單元讀取的所述最大預壓的情況下，所述主軸保護單元使所述主軸的旋轉停止、或者使所述主軸的旋轉速度下降。

6.根據權利要求4或5所述的主軸裝置，其特征在于，

所述預壓指令值生成單元通過對當前的預壓量乘以相對于該預壓量預先設定的上升率或者下降率而生成所述預壓指令值，并且使所述上升率和所述下降率根據所述旋轉刀具的各個種類而不同。

7.根據權利要求4～6中的任一項所述的主軸裝置，其特征在于，

所述最大預壓設定成：隨著所述主軸的旋轉速度變大，所述最大預壓變小，所述最小預壓設定成：隨著所述主軸的旋轉速度變大，所述最小預壓變大。

8.根據權利要求1～7中的任一項所述的主軸裝置，其特征在于，

所述滾動軸承包括：前側滾動軸承，該前側滾動軸承對所述主軸的所述旋轉刀具側即前側部進行軸支承；以及后側滾動軸承，該后側滾動軸承對所述主軸的相對于所述旋轉刀具位于比所述主軸的前側部更靠后側的后側部進行軸支承，

所述預壓賦予單元對所述前側滾動軸承和所述后側滾動軸承中的至少一方賦予預壓。

9.根據權利要求1～7中的任一項，其特征在于，

所述滾動軸承包括：前側滾動軸承，該前側滾動軸承對所述主軸的所述旋轉刀具側即前側部進行支承；以及后側滾動軸承，該后側滾動軸承對所述主軸的相對于所述旋轉刀具位于比所述主軸的前側部更靠后側的后側部進行軸支承，

所述預壓賦予單元以使對所述前側滾動軸承賦予的預壓量和對所述后側滾動軸承賦予的預壓量不同的方式對所述前側滾動軸承和所述后側滾動軸承雙方賦予預壓。