[發明專利]機床的主軸裝置

有效

• 申請號: 201010216820.6
• 申請日: 2010-06-29
• 公開（公告）號: CN101941083A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 小椋一成;芝田貴雅;高島利治;大川雄司;柵木勝博
• 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

本申請請求2009年7月3日申請的日本專利申請號2009-158869號的優先權的權利，在本申請中援引其日本專利申請的說明書、附圖以及摘要的全部內容。

技術區域

本發明涉及在機床等中使用的主軸裝置。

背景技術

例如，在加工中心(machining?center)中的主軸裝置中，為了維持主軸的旋轉精度和主軸的剛性，對軸支承主軸的軸承賦予軸線方向的預壓。作為賦予該預壓的方式，提出有根據主軸的旋轉速度切換預壓的預壓切換方式。例如，在日本特開昭60-139911號公報中公開了如下的預壓切換方式：設置根據主軸的旋轉速度沿軸向推壓軸承的外圈的驅動單元，僅當主軸的旋轉速度比預定值大時利用驅動單元推壓軸承的外圈而使驅動軸承的外圈變位，使內外隔圈(spacer)的尺寸差減少，從而使施加于軸承的預壓減少。

在日本特開昭60-139911號公報所記載的預壓切換方式中，僅伴隨著主軸的旋轉速度的上升使預壓梯段性地下降，故成為無法針對所有各種加工都滿足的主軸特性。

發明內容

本發明就是鑒于上述情形而做出的，本發明的目的在于提供一種能夠得到針對所有各種加工都滿足的主軸特性的機床的主軸裝置。

本發明的特征在于，在數控程序中記載關于各種加工的信息，通過基于該數控信息來控制預壓賦予單元，由此將賦予給滾動軸承的預壓量控制成為能夠針對各種加工分別獲得最佳的主軸特性的預壓量。利用預壓量的控制，可實現高精度的加工。

本發明的第二特征在于，通過在每一加工工序中在數控程序中記載最佳的預壓量，能夠根據各加工工序對最佳的預壓量實現變更。而且通過直接記載預壓量，則無需在機床側設置特別的預壓量的運算單元。

本發明的第三特征在于，根據直接給加工帶來影響的刀具信息、工件(workpiece)的種類、以及加工條件中的至少一個來對預壓量進行控制。能夠在刀具、工件上被賦予最佳的預壓的狀態下進行加工，能夠提高工件的加工精度。

本發明的第四特征在于，當預壓指令值在作為可控區域的預壓范圍外時，對其修正使之包含在預壓的范圍內。也就是，實際被控制的預壓被限制在預先設定的預壓的范圍內，因此能夠確保滾動軸承的剛性，或者防止滾動軸承發熱、面壓力過度增加。

本發明的第五特征在于，最大預壓為滾動軸承可正常進行軸支承的預壓，最小預壓為主軸可正常旋轉的預壓，在最大預壓和最小預壓的范圍內控制預壓。由此，使主軸的旋轉穩定，并能夠實現軸承的長壽命化。

本發明的第六特征在于，對賦予到前側滾動軸承和后側滾動軸承的至少一方的軸承的預壓量進行控制。由于可選擇的主軸特性的范圍擴大，故能夠采用更為適合于各種加工的主軸特性。

本發明的第七特征在于，以使賦予給前側滾動軸承和后側滾動軸承的預壓量不同的方式對其進行控制。由于可選擇的主軸特性的范圍擴大，故能夠采用更為適合于各種加工的主軸特性。

本發明的上述以及其它的特征和優點能夠通過參照附圖的以下對實施方式的說明變得明確，對于相同或相當的要素標注相同或相似的符號。

附圖說明

圖1(A)是示出本發明的實施方式的主軸裝置的整體構造的縱剖視圖，圖1(B)是圖1(A)的A部的放大剖視圖。

圖2是對賦予給圖1(A)的滾動軸承的預壓量進行控制的預壓量控制單元的框圖。

圖3是按照主軸的各旋轉速度設定軸承能夠正常地軸支承主軸的最大預壓和主軸能夠正常旋轉的最小預壓的圖。

圖4是對圖2的控制裝置的動作進行說明的流程圖。

具體實施方式

以下，參照附圖對本發明的各實施方式進行說明。

圖1(A)是示出本發明的實施方式的主軸裝置的整體構造的縱剖視圖，圖1(B)是圖1(A)的A部的放大剖視圖，圖2是對賦予給圖1(A)的滾動軸承的預壓量進行控制的預壓量控制單元的框圖。另外，在圖1(A)中，左右方向為軸線方向，設左方為前方。基于本實施方式的主軸裝置1設置在加工中心等的機床上，具有：大致圓筒狀的主軸殼體11，該主軸殼體11在內周部具有收容空間110；主軸12，該主軸12配設在收容空間110內；以及用于軸支承該主軸12的前側部的兩對第一前側滾動軸承131、第二前側滾動軸承132和用于軸支承主軸12的后側部的后側滾動軸承133。進一步，該主軸裝置1還具有：預壓賦予裝置3(相當于本發明的“預壓賦予單元”)，該預壓賦予裝置3用于對第一和第二前側滾動軸承131、132賦予軸線方向的預壓；以及預壓量控制單元40，其被設置于機床的控制裝置4中，對由預壓賦予裝置3賦予給第一及第二前側滾動軸承131、132的預壓量進行控制。