CN101941083B - 机床的主轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供机床的主轴装置，由于能够在数控程序中记载与各种加工相关的信息，故通过按照该数控程序对预压赋予装置进行控制，能够将赋予给滚动轴承的预压量控制为可获得对于各种加工全部满足的主轴特性的预压量，能够实现高精度的加工。另外，在预压指令值从作为可控区域的预压的范围脱离的情况下对修正预压量进行修正而使其包含在预压的范围内。即，由于实际被控制的预压被限制在预先设定的预压的范围内，因此能够确保滚动轴承的刚性，或者防止滚动轴承的发热或面压力过度增加。

Description

机床的主轴装置

本申请请求2009年7月3日申请的日本专利申请号2009-158869号的优先权的权利，在本申请中援引其日本专利申请的说明书、附图以及摘要的全部内容。

技术区域

本发明涉及在机床等中使用的主轴装置。

背景技术

例如，在加工中心(machining center)中的主轴装置中，为了维持主轴的旋转精度和主轴的刚性，对轴支承主轴的轴承赋予轴线方向的预压。作为赋予该预压的方式，提出有根据主轴的旋转速度切换预压的预压切换方式。例如，在日本特开昭60-139911号公报中公开了如下的预压切换方式：设置根据主轴的旋转速度沿轴向推压轴承的外圈的驱动单元，仅当主轴的旋转速度比预定值大时利用驱动单元推压轴承的外圈而使驱动轴承的外圈变位，使内外隔圈(spacer)的尺寸差减少，从而使施加于轴承的预压减少。

在日本特开昭60-139911号公报所记载的预压切换方式中，仅伴随着主轴的旋转速度的上升使预压梯段性地下降，故成为无法针对所有各种加工都满足的主轴特性。

发明内容

本发明就是鉴于上述情形而做出的，本发明的目的在于提供一种能够得到针对所有各种加工都满足的主轴特性的机床的主轴装置。

本发明的特征在于，在数控程序中记载关于各种加工的信息，通过基于该数控信息来控制预压赋予单元，由此将赋予给滚动轴承的预压量控制成为能够针对各种加工分别获得最佳的主轴特性的预压量。利用预压量的控制，可实现高精度的加工。

本发明的第二特征在于，通过在每一加工工序中在数控程序中记载最佳的预压量，能够根据各加工工序对最佳的预压量实现变更。而且通过直接记载预压量，则无需在机床侧设置特别的预压量的运算单元。

本发明的第三特征在于，根据直接给加工带来影响的刀具信息、工件(workpiece)的种类、以及加工条件中的至少一个来对预压量进行控制。能够在刀具、工件上被赋予最佳的预压的状态下进行加工，能够提高工件的加工精度。

本发明的第四特征在于，当预压指令值在作为可控区域的预压范围外时，对其修正使之包含在预压的范围内。也就是，实际被控制的预压被限制在预先设定的预压的范围内，因此能够确保滚动轴承的刚性，或者防止滚动轴承发热、面压力过度增加。

本发明的第五特征在于，最大预压为滚动轴承可正常进行轴支承的预压，最小预压为主轴可正常旋转的预压，在最大预压和最小预压的范围内控制预压。由此，使主轴的旋转稳定，并能够实现轴承的长寿命化。

本发明的第六特征在于，对赋予到前侧滚动轴承和后侧滚动轴承的至少一方的轴承的预压量进行控制。由于可选择的主轴特性的范围扩大，故能够采用更为适合于各种加工的主轴特性。

本发明的第七特征在于，以使赋予给前侧滚动轴承和后侧滚动轴承的预压量不同的方式对其进行控制。由于可选择的主轴特性的范围扩大，故能够采用更为适合于各种加工的主轴特性。

本发明的上述以及其它的特征和优点能够通过参照附图的以下对实施方式的说明变得明确，对于相同或相当的要素标注相同或相似的符号。

附图说明

图1(A)是示出本发明的实施方式的主轴装置的整体构造的纵剖视图，图1(B)是图1(A)的A部的放大剖视图。

图2是对赋予给图1(A)的滚动轴承的预压量进行控制的预压量控制单元的框图。

图3是按照主轴的各旋转速度设定轴承能够正常地轴支承主轴的最大预压和主轴能够正常旋转的最小预压的图。

图4是对图2的控制装置的动作进行说明的流程图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的各实施方式进行说明。

图1(A)是示出本发明的实施方式的主轴装置的整体构造的纵剖视图，图1(B)是图1(A)的A部的放大剖视图，图2是对赋予给图1(A)的滚动轴承的预压量进行控制的预压量控制单元的框图。另外，在图1(A)中，左右方向为轴线方向，设左方为前方。基于本实施方式的主轴装置1设置在加工中心等的机床上，具有：大致圆筒状的主轴壳体11，该主轴壳体11在内周部具有收容空间110；主轴12，该主轴12配设在收容空间110内；以及用于轴支承该主轴12的前侧部的两对第一前侧滚动轴承131、第二前侧滚动轴承132和用于轴支承主轴12的后侧部的后侧滚动轴承133。进一步，该主轴装置1还具有：预压赋予装置3(相当于本发明的“预压赋予单元”)，该预压赋予装置3用于对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予轴线方向的预压；以及预压量控制单元40，其被设置于机床的控制装置4中，对由预压赋予装置3赋予给第一及第二前侧滚动轴承131、132的预压量进行控制。

在主轴12的旋转轴中心形成有沿轴线方向延伸的杆孔(rod hole)121。杆孔121沿轴线方向贯通主轴12，且在前端形成有刀具安装用锥部121a。在刀具安装用锥部121a的后方形成有开口夹(collet)收容部121b，在开口夹收容部121b的后方形成有直径比开口夹收容部121b的直径大的弹簧收容孔121c。在弹簧收容孔121c的前端部固定有套筒(sleeve)122。杆15以能够沿轴线方向移动的方式收容在杆孔121内。杆15在长条状的轴部件151的后端部固定有直径比轴部件151的直径达的止挡件152。进一步，在杆15的前端装配有开口夹153。开口夹153设置成能够在半径方向扩大或缩小，从而形成为能够把持旋转刀具T。

在杆15被收容在杆孔121内的状态下，轴部件151的前端部能够与套筒122的内周面进行滑动，止挡件152能够与弹簧收容孔121c进行滑动。并且，在弹簧收容孔121c内的套筒122的后端部与止挡件152的前端面之间夹装有多个碟形弹簧(belleville spring)16，从而杆15相对于主轴12始终被朝后方施力。在主轴12的后方设有液压缸17，该液压缸17具有缸壳(cylinder housing)171和活塞172，缸壳171与主轴壳体11一体化，活塞172以能够沿轴向移动的方式设在缸壳171内。当活塞172朝后方移动从而活塞172与杆15之间的卡合被解除时，利用开口夹153把持旋转刀具T的杆15通过碟形弹簧16的作用力相对于主轴12后退。进而，旋转刀具T嵌装于主轴12的刀具安装用锥部121a并固定于主轴12。当活塞172朝前方移动从而活塞172与杆15卡合时，把持旋转刀具T的杆15克服碟形弹簧16的作用力相对于主轴12前进。进而，开口夹153的直径扩大从而解除对旋转刀具T的把持。

第一和第二前侧滚动轴承131、132是角接触轴承，它们在前侧主轴壳体11a的收容空间110内的前方侧沿轴线方向并列设置，后侧滚动轴承133是圆柱滚子轴承，且配设在收容空间110内的后方侧。第一和第二前侧滚动轴承131、132轴支承主轴12的旋转刀具T侧即前侧部，后侧滚动轴承133轴支承主轴12的相对于旋转刀具T位于比主轴12的前侧部更靠后侧的后侧部。在一对第一前侧滚动轴承131的内圈之间、一对第二前侧滚动轴承132的内圈之间、以及第一前侧滚动轴承131和第二前侧滚动轴承132的内圈之间配设有圆筒状的隔圈112a、112b、112c。主轴12的外周面嵌合于第一和第二前侧滚动轴承131、132以及隔圈112a、112b、112c的内周部。进而，位于最前方的第一前侧滚动轴承131的内圈抵接于形成在主轴12的前方端的凸缘部12a，螺合于主轴12的外周面的圆筒状的内圈按压件113抵接于位于最后方的第二前侧滚动轴承132的内圈。由此，第一和第二前侧滚动轴承131、132以及隔圈112a、112b、112c被固定于主轴12的外周面。

在一对第一前侧滚动轴承131的外圈之间、以及一对第二前侧滚动轴承132的外圈之间配设有圆筒状的隔圈112d、112e。第一和第二前侧滚动轴承131、132以及隔圈112d、112e由轴承支承筒111支承。该轴承支承筒111由大致圆筒状的套筒114、大致圆环状的外圈按压件115以及大致圆筒状的活塞116构成。

在套筒114的大致中央内周部形成有朝内侧突出的圆周凸部114a，在套筒114的大致中央外周部形成有朝外侧突出的凸缘部114c。套筒114的比圆周凸部114a更靠前方侧的内周部的内径形成为与第一前侧滚动轴承131以及隔圈112d的外径大致相同，套筒114的比圆周凸部114a更靠后方侧的内周部的内径形成为与活塞116的外径大致相同。套筒114的比凸缘部114c更靠前方侧的外周部的外径形成为与被分成两部分的前侧主轴壳体11a的一方(第一前侧主轴壳体11aa)的内径大致相同，套筒114的比凸缘部114c更靠后方侧的外周部的外径形成为与比分成两部分的前侧主轴壳体11a的另一方(第二前侧主轴壳体11ab)的内径大致相同。

在外圈按压件115的一方的端面形成有沿轴向突出的凸台部115a。外圈按压件115的凸台部115a的外径形成为与套筒114的比圆周凸部114a更靠前方侧的内周部的内径(第一前侧滚动轴承131以及隔圈112d的外径)大致相同。外圈按压件115的外径形成为与第一前侧主轴壳体11aa的外径大致相同。在活塞116的前侧内周部形成有朝内侧突出的圆周凸部116a。活塞116的比圆周凸部116a更靠后方侧的内周部的内径形成为与第二前侧滚动轴承132以及隔圈112e的外径大致相同。

进而，第一前侧滚动轴承131以及隔圈112d嵌合在套筒114的比圆周凸部114a更靠前方侧的内周部。第二前侧滚动轴承132以及隔圈112e嵌合在活塞116的比圆周凸部116a更靠后方侧的内周部。进而，活塞116的外周面液密地嵌合在套筒114的比圆周凸部114a更靠后方侧的内周部。第一前侧主轴壳体11aa嵌合在套筒114的比凸缘部114c更靠前方侧的外周部，第二前侧主轴壳体11ab嵌合在套筒114的比凸缘部114c更靠后方侧的外周部。

通过形成为上述结构，位于前方的第一前侧滚动轴承131的外圈抵接于外圈按压件115的凸台部115a，位于后方的第一前侧滚动轴承131的外圈抵接于套筒114的圆周凸部114a。位于前方的第二前侧滚动轴承132的外圈抵接于活塞116的圆周凸部116a，位于后方的第二前侧滚动轴承132的外圈为自由状态。进而，套筒114、第一前侧主轴壳体11aa、第二前侧主轴壳体11ab以及外圈按压件115由从外圈按压件115的前端面贯穿装配的省略图示的螺栓紧固并一体化，第二前侧主轴壳体11ab通过省略图示的螺栓被紧固于用于收容机内电动机(built in motor)14的后侧主轴壳体11b并与之一体化。

如图1(B)的A部放大剖视图所示，在活塞116的前方外周面形成有由小径部和大径部构成的阶梯差116b，在套筒114的比圆周凸部114a更靠后方侧的内周面形成有由能够与活塞116的小径部和大径部嵌合的大径部和小径部构成的阶梯差114b。进而，在各阶梯差116b、114b之间形成有环状的液压缸31。从形成于套筒114的大致中央外周侧的凸缘部114c的外周面穿设的油路32与该液压缸31连通。与预压赋予装置3连接的管路33连接于该油路32。

预压赋予装置3由液压泵34、减压阀35以及安全阀36构成，该预压赋予装置3在预压量控制单元40的控制下对液压缸31供给与主轴12的旋转速度等对应的液压。即，来自液压泵34的最高液压由安全阀36控制，直到最高液压为止的范围内的任意的液压都由减压阀35控制，并通过管路33和油路32供给至液压缸31。由此，在液压缸31中产生轴线方向(前方和后方)的液压，活塞116被朝后方侧推压而推压第二前侧滚动轴承132的外圈，因此对第二前侧滚动轴承132赋予预压，进一步，由于主轴12朝后方移动并推压第一前侧滚动轴承131的内圈，因此也对第一前侧滚动轴承131赋予预压。

机内电动机14的定子141安装于主轴壳体11的内周面。在定子141的半径方向内侧，形成于主轴12的外周面的转子142与定子141对置。通过对由定子141和转子142形成的机内电动机14供给电力，主轴12与定子142一起旋转。主轴装置1在将旋转刀具T安装于顶端的状态下使主轴12旋转，从而对未图示的工件实施加工。主轴12的旋转速度由配设在主轴12的后方的非接触型的速度检测器123检测。

如图2所示，预压赋予控制装置4读取输入来的数控程序，并由预压量控制单元40对通过预压赋予装置赋予给第一和第二前侧滚动轴承131、132的预压量的预压指令值进行运算。预压量控制单元40具有：预压指令值生成部41(相当于本发明的“预压指令值生成单元”)；预压指令值修正部43(相当于本发明的“预压指令值生成单元”)，该预压指令值修正部43对从预压指令值生成部41输入的预压指令值进行修正，以使其包含在从预压范围存储部42(相当于本发明的“预压范围存储单元”)读取的赋予预压的范围内；以及预压控制部44(相当于本发明的“预压控制单元”)，该预压控制部44利用从预压指令值修正部43输入的预压指令值对预压赋予装置3进行控制。

预压初始值决定部41读取输入的数控程序，根据直接记载于数控程序中而由预压赋予装置3赋予给第一和第二前侧滚动轴承131、132的预压量、或者记载于数控程序中所使用的旋转刀具T的刀具信息、工件的种类、加工条件中的至少一个来生成预压指令值。其中，作为旋转刀具T的刀具信息，由刀具种类、刀具所有元素、加工方法等。作为刀具种类，有砂轮、铣刀、立铣刀(endmill)、钻头、刃口材质等。作为刀具所有元素，有刀具长、刀具直径等。作为加工方法，例如有铣加工中的上切、下切，钻孔加工中的步进进给等。另外作为工件的种类，有工件材质、直径、长度等。另外作为加工条件，有旋转刀具T(主轴12)的旋转速度、进给速度(feedrate)、切削量(infeed)，切削幅度等。

具体而言，通过预先解析或实验等求出在每一加工工序中为最佳的主轴特性，在用户做成数控程序时，针对每一加工工序在数控程序中记载最佳的预压量。在加工时，控制装置4解析数控程序，读取其中记载的预压量，预压指令值生成部41将所读取的预压量向预压指令值修正部43输出。

此外，在其他例子中，通过预先解析或实验求出根据所使用的旋转刀具T的刀具信息、工件的种类及加工条件等为最佳的主轴特性的预压量，并以数据库形式或映象形式存储在控制装置4的省略图示的存储装置中，在加工时，控制装置4对数控程序进行解析，从记载于其中的信息中读取刀具信息、工件的种类及加工条件等，预压指令值生成部41通过参照上述数据库或映像生成预压指令值。其中，在刀具信息、工件的种类及加工条件等中，既有例如如进给速度那样可从普通的数控程序中读取的信息，也有例如如工件的种类那样无法从普通的数控程序中获得的信息。关于无法从普通的数控程序中获得的信息，在做成数控程序时进行预先记载，能够活用控制装置4的宏观功能来进行解析即可。

由于能够在数控程序中记载与各种加工相关的信息，故通过按照该数控程序对预压赋予装置3进行控制，能够将赋予给第一和第二前侧滚动轴承131、132的预压量控制为对于各种加工可分别获得最佳主轴特性的预压量，能够实现高精度的加工。例如在数控程序中针对每一加工工序记载最佳的预压量，由此在每一加工工序中能够容易地实现向最佳预压量的变更。另外，通过直接记载预压量，无需在机床侧设置特别的预压量的运算单元。另外，由于根据对加工直接影响的刀具信息、工件的种类及加工条件中的至少一个控制预压量，因此能够在旋转刀具T、工件被赋予最佳的预压的状态下进行加工，能够提高工件的加工精度。

如图3所示，按照主轴12的旋转速度设定第一和第二前侧滚动轴承131、132能够正常地轴支承主轴12的最大预压Pmax以及主轴12能够正常旋转的最小预压Pmin，并将最大预压Pmax和最小预压Pmin之间的区域设定成预压赋予装置3的可控区域的表预先存储在预压范围存储部42中。最大预压Pmax设定成随着主轴12的旋转速度变大而变小，最小预压Pmin设定成随着主轴12的旋转速度变大而变大。由于最佳的预压根据主轴12的旋转速度而不同，因此，作为可控区域的预压的范围也设定成根据主轴12的旋转速度而不同，由此，能够对轴承赋予与主轴12的旋转速度对应的适当的预压。

按照主轴12的旋转速度设定的最大预压Pmax是能够确保第一和第二前侧滚动轴承131、132的刚性并使主轴12的刚性最高的极限值，按照主轴12的旋转速度设定的最小预压Pmin是能够防止发热或面压力过度增加、并使第一和第二前侧滚动轴承131、132的寿命最长的极限值。由此，预压赋予控制装置40对预压赋予装置3进行控制并对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予如下的预压，由此能够以最佳的状态对主轴12的旋转进行驱动控制，所述预压是根据主轴12的刚性以及第一和第二前侧滚动轴承131、132的长寿命化的要求程度决定的最小预压Pmin以上最大预压Pmax以下的范围内的预压。

预压指令值修正部43对从预压指令值生成部41输入的预压指令值进行修正，以使其包含在从预压范围存储部42读取的预压范围内。预压控制部44对预压赋予装置3进行控制，以使对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予的预压与从预压指令值修正部43输入的预压指令值一致。由此，当预压指令值超出作为可控区域的预压的范围时，预压指令值会被修正以包含在作为可控区域的预压的范围内。也就是由预压控制部44实际控制的预压被限制在预先设定的预压的范围内，因此能够确保第一和第二前侧滚动轴承131、132的刚性、或者防止第一和第二前侧滚动轴承131、132的发热或面压力过度增加。

在上述结构的主轴装置1中，参照图4的流程图对控制装置4及预压量控制单元40的动作进行说明。首先，输入数控程序进行解读(步骤1、2)。之后，根据被直接记载于数控程序而由预压赋予装置3赋予给第一和第二前侧滚动轴承131、132的预压量、或者根据记载于数控程序中所使用的旋转刀具T的刀具信息、工件的种类及加工条件中至少一个生成预压指令值(步骤3)。

判断生成的预压指令值是否高于与主轴12的旋转速度对应的最大预压(步骤4)。之后，当生成的预压指令值不高于与主轴12的旋转速度对应的最大预压时，判断是否低于与主轴12的旋转速度对应的最小预压(步骤5)。当生成的预压指令值不低于与主轴12的旋转速度对应的最小预压时，由于该预压指令值包含在作为可控区域的预压的范围内，因此利用生成的预压指令值对预压赋予装置3进行驱动控制，进而对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予轴线方向的预压(步骤6)。当根据来自减压阀35的信号判定对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予的预压达到预压指令值后(步骤7)，在该预压状态下对主轴12进行旋转控制(步骤8)。

另外，当在步骤5中生成的预压指令值低于与主轴12的旋转速度对应的最小预压时，将该预压指令值修正为与主轴12的旋转速度对应的最小预压的预压指令值(步骤9)。之后，根据修正后的预压指令值控制预压赋予装置3，对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予轴线方向的预压(步骤6)。当根据来自减压阀35的信号判定对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予的预压达到预压指令值后(步骤7)，在该预压状态下对主轴12进行旋转控制(步骤8)。

另外，当在步骤4中生成的预压指令值高于与主轴12的旋转速度对应的最大预压时，将该预压指令值修正为与主轴12的旋转速度对应的最大预压的预压指令值(步骤10)。之后，根据修正后的预压指令值控制预压赋予装置3，对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予轴线方向的预压(步骤6)。当根据来自减压阀35的信号判定对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予的预压达到预压指令值后(步骤7)，在该预压状态下对主轴12进行旋转控制(步骤8)。

此外，在上述的实施方式中，虽然利用速度传感器123来检测主轴12的旋转速度，预压指令值修正部43对预压指令值进行修正以使预压量进入到最大预压Pmax与最小预压Pmin之间的区域，但作为主轴12的旋转速度除了使用速度传感器123的实际测量值以外，还可使用对于轴状12的指令旋转速度。此时，由于主轴12的指令旋转速度通过数控程序等来决定，因此只要在数控程序中记载还采取了该指令旋转速度的最佳的预压量(即进入到最大预压Pmax与最小预压Pmin之间的区域的预压量)，即可省略上述的实施方式中的预压指令值修正部43。但是在实际的机床的使用过程中，有时会因作业者使用主轴倍率修调(override)功能而变更为与程序中指令的旋转速度不同的主轴旋转速度，因此如果假定该情况，则优选使用由湿度传感器123检测出的实际测量值，利用预压指令值修正部43修正预压指令值，使预压量进入最大预压Pmax与最小预压Pmin之间的区域。

并且，在上述的实施方式中，对下述结构的主轴装置1进行了说明：作为轴支承主轴12的旋转刀具T侧即前侧部的轴承配置两对第一和第二前侧滚动轴承131、132，作为对主轴12的相对于旋转刀具T位于比主轴12的前侧部更靠后侧的后侧部进行轴支承的轴承配置后侧滚动轴承133，并对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予预压，但是，也可以是下述结构的主轴装置：将后侧滚动轴承133由圆柱滚子轴承变更为角接触轴承或者圆锥滚子轴承、并且设置用于对变更后的后侧滚动轴承133也赋予预压的活塞等液压系统。

根据这种结构的变形例的主轴装置，能够分别控制对第一和第二前侧滚动轴承131、132赋予的预压和对后侧滚动轴承133赋予的预压，因此例如能够进行如下的控制：对第一和第二前侧滚动轴承131、132以及后侧滚动轴承133双方赋予相同的预压的控制；对第一和第二前侧滚动轴承131、132以及后侧滚动轴承133双方赋予不同的预压的控制；或者是不对第一和第二前侧滚动轴承131、132以及后侧滚动轴承133中的一方赋予预压，仅对另一方赋予预压的控制。由此，能够选择的主轴特性的范围进一步扩大，因此能够得到更适合于各种加工的主轴特性。

并且，对将两对第一和第二前侧滚动轴承131、132配置在比机内电动机14更靠前方的位置，并将后侧滚动轴承133配置在后方的位置，由此来支承主轴12的结构的主轴装置1进行了说明，但是，也可以形成为将一对前侧滚动轴承配置在比机内电动机更靠前方的位置，并将一对后侧滚动轴承配置在后方的位置，由此来支承主轴的结构的主轴装置。在该情况下构成为以使配置在比机内电动机更靠前方的位置的一对圆锥滚子轴承的圆锥方向相反的方式进行配置，用于赋予预压的活塞等液压系统以与上述实施方式同样的方式构成。位于比机内电动机更靠后方的位置的一对圆锥滚子轴承等也以同样的方式构成。另外，作为前侧和后侧滚动轴承，可以是与实施方式同样的角接触轴承，但是，优选后侧滚动轴承是圆锥滚子轴承。

根据这种结构的变形例的主轴装置，由于能够分别控制对配设在比机内电动机更靠前方的位置的前侧滚动轴承赋予的预压和对配设在比机内电动机更靠后方的位置的后侧滚动轴承赋予的预压，因此例如能够进行如下的控制：对前侧滚动轴承和后侧滚动轴承的双方赋予相同的预压的控制；对前侧滚动轴承和后侧滚动轴承的双方赋予不同的预压的控制；或者是不对前侧滚动轴承和后侧滚动轴承的一方赋予预压，仅对另一方赋予预压的控制。由此，能够选择的主轴特性的范围进一步扩大，因此能够得到更适合于各种加工的主轴特性。

并且，即便是在像本实施方式这样的将第一和第二前侧滚动轴承131、132配置在比机内电动机14更靠前方的位置从而支承主轴12的结构的主轴装置中，也能够形成为分别控制对第一前侧滚动轴承131赋予的预压和对第二前侧滚动轴承132赋予的预压的结构。即，形成为如下的结构：以使一对第一前侧滚动轴承131的圆锥方向相反的方式进行配置，用于赋予预压的活塞等的液压系统以与上述实施方式同样的方式构成，并以使一对第一前侧滚动轴承131的外圈离开的方式对一对第一前侧滚动轴承131赋予预压。一对第二前侧滚动轴承132等也以同样的方式构成。由此，能够得到与变形例的主轴装置同样的作用效果。

Claims (10)

1.一种机床的主轴装置，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，

所述机床的主轴装置的特征在于，

控制上述机床的控制装置具有预压量控制单元，

所述预压量控制单元根据写入到输入的数控程序中的最佳预压量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所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预压量被直接写入在所述数控程序中。

3.根据权利要求1所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预压量控制单元根据写入在所述数控程序中的所使用的所述旋转刀具的刀具信息、工件的种类、以及加工条件中的至少一个来对所述预压量进行控制。

4.根据权利要求1所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预压量控制单元具有：

预压指令值生成单元，该预压指令值生成单元根据所述数控程序来生成所述预压的指令值；

预压范围存储单元，该预压范围存储单元存储作为预先设定的所述预压赋予单元的可控区域的所述预压的范围；以及

预压指令值修正单元，在所述预压指令值生成单元中生成的所述预压指令值超过从所述预压范围存储单元读取的所述预压的范围时，所述预压指令值修正单元对所述预压指令值进行修正，以使该预压指令值包含在所述预先设定的预压的范围内。

5.根据权利要求2所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预压量控制单元具有：

预压指令值生成单元，该预压指令值生成单元根据所述数控程序来生成所述预压的指令值；

预压范围存储单元，该预压范围存储单元存储作为预先设定的所述预压赋予单元的可控区域的所述预压的范围；以及

预压指令值修正单元，在所述预压指令值生成单元中生成的所述预压指令值超过从所述预压范围存储单元读取的所述预压的范围时，所述预压指令值修正单元对所述预压指令值进行修正，以使该预压指令值包含在所述预先设定的预压的范围内。

6.根据权利要求3所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预压量控制单元具有：

预压指令值生成单元，该预压指令值生成单元根据所述数控程序来生成所述预压的指令值；

预压范围存储单元，该预压范围存储单元存储作为预先设定的所述预压赋予单元的可控区域的所述预压的范围；以及

预压指令值修正单元，在所述预压指令值生成单元中生成的所述预压指令值超过从所述预压范围存储单元读取的所述预压的范围时，所述预压指令值修正单元对所述预压指令值进行修正，以使该预压指令值包含在所述预先设定的预压的范围内。

7.根据权利要求5所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预先设定的预压的范围是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之间的范围，所述最大预压被设定为随着主轴的旋转速度的增大而变小，所述最小预压被设定为随着所述主轴的旋转速度的增大而变大。

8.根据权利要求6所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述预先设定的预压的范围是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之间的范围，所述最大预压被设定为随着主轴的旋转速度的增大而变小，所述最小预压被设定为随着所述主轴的旋转速度的增大而变大。

9.根据权利要求1～8中的任一项所述的机床的主轴装置，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。

10.根据权利要求1～8中的任一项所述的机床的主轴装置，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。