[发明专利]主轴装置

权利要求书

1.一种主轴装置，

所述主轴装置被用于机床，具有：

主轴，该主轴保持旋转刀具，并被驱动而进行旋转；

滚动轴承，该滚动轴承将该主轴轴支承为能够旋转；以及

预压赋予单元，该预压赋予单元对该滚动轴承赋予沿轴线方向的预压，

所述主轴装置的特征在于，具有：

主轴状态测定单元，该主轴状态测定单元对所述主轴随着所述旋转刀具进行的加工而产生的状态变化进行测定；以及

预压赋予控制单元，该预压赋予控制单元根据利用该主轴状态测定单元测定的所述主轴的状态变化来控制所述预压赋予单元赋予给所述滚动轴承的预压量。

2.根据权利要求1所述的主轴装置，其特征在于，

所述主轴的状态变化是下述变化中的至少一个：作用于所述主轴的负载发生的变化；在所述主轴产生的振动发生的变化；以及由所述旋转刀具产生的加工声音发生的变化，

所述主轴状态测定单元是负载传感器、振动传感器、声音传感器中的至少一个。

3.根据权利要求1或2所述的主轴装置，其特征在于，

所述预压赋予控制单元具有：

预压初始值决定单元，该预压初始值决定单元根据所述主轴的旋转数、所使用的所述旋转刀具的刀具信息、利用所述旋转刀具加工的工件的种类、以及加工条件中的至少一个条件来决定所述预压量的初始值；以及

预压修正单元，该预压修正单元根据利用所述主轴状态测定单元测定的所述主轴的状态变化来对从所述预压初始值决定单元输入的所述预压量的初始值进行修正，得到修正预压量。

4.根据权利要求3所述的主轴装置，其特征在于，

所述预压赋予控制单元具有：

预压范围存储单元，该预压范围存储单元存储所述轴承能够正常轴支承的最大预压和所述主轴能够正常旋转的最小预压，作为预先设定的所述预压赋予单元的可控区域的范围；以及

预压指令值生成单元，在从所述预压修正单元输入的所述修正预压量超过从所述预压范围存储单元读取的所述最大预压或者低于从所述预压范围存储单元读取的所述最小预压的情况下，所述预压指令值生成单元对所述修正预压量进行修正，以使该修正预压量包含在所述预压量的范围内，进而生成作为预压指令值。

5.根据权利要求3所述的主轴装置，其特征在于，

所述预压赋予控制单元具有：

预压范围存储单元，该预压范围存储单元存储所述轴承能够正常轴支承的最大预压和所述主轴能够正常旋转的最小预压，作为预先设定的所述预压赋予单元的可控区域的范围；

预压指令值生成单元，在从所述预压修正单元输入的所述修正预压量低于从所述预压范围存储单元读取的所述最小预压的情况下，所述预压指令值生成单元对所述修正预压量进行修正，以使该修正预压量包含在所述预压量的范围内，进而生成作为预压指令值；以及

主轴保护单元，在从所述预压修正单元输入的所述修正预压量超过从所述预压范围存储单元读取的所述最大预压的情况下，所述主轴保护单元使所述主轴的旋转停止、或者使所述主轴的旋转速度下降。

6.根据权利要求4或5所述的主轴装置，其特征在于，

所述预压指令值生成单元通过对当前的预压量乘以相对于该预压量预先设定的上升率或者下降率而生成所述预压指令值，并且使所述上升率和所述下降率根据所述旋转刀具的各个种类而不同。

7.根据权利要求4～6中的任一项所述的主轴装置，其特征在于，

所述最大预压设定成：随着所述主轴的旋转速度变大，所述最大预压变小，所述最小预压设定成：随着所述主轴的旋转速度变大，所述最小预压变大。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的主轴装置，其特征在于，

所述滚动轴承包括：前侧滚动轴承，该前侧滚动轴承对所述主轴的所述旋转刀具侧即前侧部进行轴支承；以及后侧滚动轴承，该后侧滚动轴承对所述主轴的相对于所述旋转刀具位于比所述主轴的前侧部更靠后侧的后侧部进行轴支承，

所述预压赋予单元对所述前侧滚动轴承和所述后侧滚动轴承中的至少一方赋予预压。

9.根据权利要求1～7中的任一项，其特征在于，

所述滚动轴承包括：前侧滚动轴承，该前侧滚动轴承对所述主轴的所述旋转刀具侧即前侧部进行支承；以及后侧滚动轴承，该后侧滚动轴承对所述主轴的相对于所述旋转刀具位于比所述主轴的前侧部更靠后侧的后侧部进行轴支承，

所述预压赋予单元以使对所述前侧滚动轴承赋予的预压量和对所述后侧滚动轴承赋予的预压量不同的方式对所述前侧滚动轴承和所述后侧滚动轴承双方赋予预压。