CN102510956B - 机床的主轴装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种机床等所使用的主轴装置。主轴装置根据主轴(12)的状态变化导出作用于支承主轴的全部的轴承(131、132、133)的负荷，并且对各轴承的轨道面接触面压进行分析，因此能够准确地把握各轴承的状态。而且，在轨道面接触面压超过了阈值时，变更加工条件来进行控制，以使轨道面接触面压不超过阈值，并且，在即使变更加工条件轨道面接触面压仍超过了阈值时，进行控制以使主轴停止，因此能够防止各轴承的烧结。由此，能够高精度地控制主轴并提高加工精度。

Description

机床的主轴装置

技术领域

本发明涉及机床等所使用的主轴装置。 

背景技术

例如，在加工中心等的机床中，在不适当的加工条件下加工被切削材料的情况下，可能会在安装了工具的主轴上产生异常负荷而使被切削材料的加工精度降低。因此，例如在专利文献1中提出了一种主轴装置，该主轴装置构成为，在主轴或输送轴的驱动马达上设置负荷传感器，将检测到的负荷与预先设定的负荷的阈值进行比较，在检测负荷超过了负荷的阈值的情况下，使主轴停止。然而，在主轴产生了异常负荷的情况下，支承主轴的轴承受损最严重，但即使能够在上述主轴装置中检测出作用于驱动马达的负荷，也无法检测出作用于轴承的负荷，因此可能会无法准确把握轴承的状态，甚至存在导致轴承烧结这种最差的情况。 

因此，例如在专利文献2中提出了一种主轴装置，该主轴装置构成为，在主轴与支承轴承的固定体之间形成迷宫部并设置位移传感器，将检测出的位移与预先设定的位移的阈值进行比较。进而，在检测位移超过了位移的阈值的情况下，推断为在轴承上作用有径向的过大的负荷，并使主轴停止。根据该主轴装置，能够避免过大的负载作用于轴承并能够防止轴承的烧结。 

专利文献1：日本特开2002-1633号公报 

专利文献2：日本特开2009-61571号公报 

在专利文献2所述的主轴装置中，由于为了在主轴与固定体之间形成迷宫部并设置位移传感器而需要较大的空间，所以在空间充裕的主轴的前端部侧形成迷宫部并设置位移传感器。因此，只是简单地根据主轴的位移来推断作用于主轴的负荷，可能会无法准确地把握轴承的状态而使轴承烧结。 

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，本发明的目的在于提供机床的主轴装置，其能够准确地把握作用于支承主轴的全部的轴承的负荷并防止轴承的烧结。 

为了解决上述的课题，技术方案1所涉及的发明的结构上的特征是，机床的主轴装置具备：保持工具并被旋转驱动的主轴和将该主轴支承为能够旋转的多个轴承，并且主轴装置还具备：负荷导出机构，其从上述主轴伴随着基于上述工具的加工而产生的状态变化导出作用于上述各轴承的负荷；面压分析机构，其根据由上述负荷导出机构导出的作用于上述各轴承的负荷，对上述各轴承的轨道面接触面压进行分析；以及控制指示机构，其将由上述面压分析机构分析出的上述各轴承的轨道面接触面压、与预先设定的上述各轴承的轨道面接触面压的阈值进行比较，并在上述轨道面接触面压中的至少一个超过了上述轨道面接触面压的阈值时，发出变更加工条件的指示或发出停止所述主轴的指示。 

技术方案2所述的发明的结构上的特征是，在技术方案1的基础上，上述负荷导出机构具备：检测上述主轴的径向的位移的第一位移检测机构；检测上述主轴的轴向的位移的第二位移检测机构；根据由上述第一位移检测机构检测出的上述主轴的径向的位移，计算作用于上述各轴承的径向的负荷的第一负荷运算机构；以及根据由上述第二位移检测机构检测出的上述主轴的轴向的位移，计算作用于上述各轴承的轴向的负荷的第二负荷运算机构。 

技术方案3所述的发明的结构上的特征是，在技术方案2的基础上，上述第一负荷运算机构根据预先模型化的上述主轴的形状、上述各轴承的位置以及上述各轴承的刚性，利用传递矩阵法对由上述第一位移检测机构检测出的上述主轴的径向的位移进行分析，由此计算作用于上述各轴承的径向的负荷。 

技术方案4所述的发明的结构上的特征是，在技术方案1～3中任一项的基础上，具备对上述轴承施加轴线方向的预压的预压施加机构，上述负荷导出机构还参考由上述预压施加机构施加的作用于上述轴承的预压，来导出作用于上述各轴承的径向的负荷以及轴向的负荷。 

技术方案5所述的发明的结构上的特征是，在技术方案1～4中任一项的基础上，具备检测上述主轴的旋转速度的旋转速度检测机构，上述面压分析机构还参考由上述旋转速度检测机构检测出的上述主轴的旋转速度，来分析上述各轴承的轨道面接触面压。 

根据技术方案1所涉及的发明，根据由主轴的状态变化，例如从检测出的主轴的位移求出的作用于主轴的负载，或直接检测出的作用于主轴的负载等，能够导出作用于支承主轴的全部的轴承的负荷，进而对各轴承的轨道面接触面压进行分析，因此能够准确地把握各轴承的状态。而且，在轨道面接触面压超过了阈值时，变更加工条件进行控制以使轨道面接触面压不超过阈值，并且，在即使变更加工条件轨道面接触面压仍超过了阈值时，进行控制以使主轴停止，因此能够防止各轴承的烧结。由此，能够高精度地控制主轴，提高加工精度。 

根据技术方案2所涉及的发明，由于计算作用于各轴承的径向的负荷以及轴向的负荷，所以能够准确地把握各轴承的状态，从而能够防止各轴承的烧结。另外，检测主轴的径向的位移以及轴向的位移的机构各配设1个即可，因此能够使构造简单并抑制由部件数量的增加引起的成本提高。 

根据技术方案3所涉及的发明，使用将主轴的形状等模型化的方法和传递矩阵法对检测出的主轴的径向的位移进行分析，因此能够计算作用于各轴承的径向的准确的负荷。 

根据技术方案4所涉及的发明，由于还参考作用于轴承的预压，所以能够更加准确地导出作用于各轴承的各负荷。 

根据技术方案5所涉及的发明，由于能够参考因主轴的旋转而作用于轴承的离心力，因此能够更准确地分析各轴承的轨道面接触面压。 

附图说明

图1A是表示本发明的实施方式的主轴装置的整体构造的纵剖视图。 

图1B是图1A的A部的放大剖视图。 

图2是图1A的主轴装置的控制装置的框图。 

图3是将主轴的形状、各轴承的位置以及各轴承的刚性模型化的图。 

图4是按主轴的旋转速度设定轴承可正常支承主轴的最大预压以及主轴可正常旋转的最小预压的图。 

图5是对图2的主轴控制装置的动作进行说明的流程图。 

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。 

图1A是表示本发明的实施方式的主轴装置的整体构造的纵剖视图，图1B是图1A的A部的放大剖视图，图2是图1A的主轴装置的控制装置的框图。其中，在图1A中，左右方向为轴线方向，将左方设为前方。如图1A所示，本实施方式的主轴装置1具备：在内周部具有收纳空间110的近似圆筒状的主轴外壳11、配设于收纳空间110内的主轴12、支承该主轴12的前侧部的两对第一前侧滚动轴承131和第二前侧滚动轴承132、支承主轴12的后侧部的后侧滚动轴承133、对第一前侧滚动轴承131以及第二前侧滚动轴承132施加轴线方向的预压的预压施加装置3(相当于本发明的“预压施加机构”)以及对主轴装置1进行控制的主轴控制装置4。 

本实施方式的主轴装置1还具备：检测主轴12伴随着基于工具T的加工而产生的径向的位移的径向位移传感器21(相当于本发明的“第一位移检测机构”)以及检测轴向的位移的轴向位移传感器22(相当于本发明的“第二位移检测机构”)、和检测主轴12的旋转速度的速度传感器123(相当于本发明的“旋转速度检测机构”)。 

在主轴12的旋转轴中心形成有在轴线方向延伸的连杆孔121。连杆孔121在轴线方向贯通主轴12，在连杆孔121的前端形成有工具安装用锥形部121a。在工具安装用锥形部121a的后方形成有有缝夹套(collet)收纳部121b，在有缝夹套收纳部121b的后方形成有直径比有缝夹套收纳部121b的直径大的弹簧收纳孔121c。在弹簧收纳孔121c的前端部固定有套筒122。在连杆孔121内，以可在轴向移动的方式收纳有连杆15。在连杆15的长条状的轴部件151的后端部固定有直径比轴部件151的直径大的限位器152。并且，在连杆15的前端安装有有缝夹套153。有 缝夹套153被设置为可沿径向扩展收缩，并以能够把持工具T的方式形成。 

在连杆孔121内收纳有连杆15的状态下，轴部件151的前端部能够在套筒122的内周面上滑动，限位器152能够在弹簧收纳孔121c内滑动。另外，在弹簧收纳孔121c内的套筒122的后端部与限位器152的前端面之间夹设有多个盘簧16，从而连杆15相对于主轴12通常向后方被施力。在主轴12的后方设置有具有与主轴外壳11一体化的气缸外壳171、和能够在气缸外壳171内沿轴向移动地设置的活塞172的液压气缸17。若活塞172向后方移动来解除活塞172与连杆15的卡合，则利用有缝夹套153把持工具T的连杆15因盘簧16的作用力而相对于主轴12后退。于是，工具T装嵌于主轴12的工具安装用锥形部121a并固定于主轴12。若活塞172向前方移动而使活塞172与连杆15卡合，则把持工具T的连杆15克服盘簧16的作用力而相对于主轴12前进。于是，有缝夹套153扩径而解除工具T的把持。 

两对第一前侧滚动轴承131以及第二前侧滚动轴承132是角接触轴承，在前侧主轴外壳11a的收纳空间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，配设于收纳空间110内的后方侧。第一前侧滚动轴承131以及第二前侧滚动轴承132支承主轴12的工具T侧亦即前侧部，后侧滚动轴承133支承主轴12的相对于工具T比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与第二前侧滚动轴承132的内圈之间配设有圆筒状的隔离物112a、112b、112c。第一前侧滚动轴承131、第二前侧滚动轴承132以及隔离物112a、112b、112c的内周部与主轴12的外周面嵌合。而且，位于最前方的第一前侧滚动轴承131的内圈与形成于主轴12的前方端的凸缘部12a抵接，与主轴12的外周面螺纹连接的圆筒状的内圈按压部件113与位于最后方的第二前侧滚动轴承132的内圈抵接。由此，第一前侧滚动轴承131和第二前侧滚动轴承132以及隔离物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离物112d、112e。第一前侧滚动轴 承131和第二前侧滚动轴承132以及隔离物112d、112e被轴承支承筒111支承。该轴承支承筒111由近似圆筒状的套筒114、近似圆环状的外圈按压部件115、以及近似圆筒状的活塞116构成。 

在套筒114的大致中央内周部形成有向内侧突出的圆周凸部114a，在大致中央外周部形成有向外侧突出的凸缘部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以及隔离物112d的外径大致相同，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一分为二的前侧主轴外壳11a的一侧(第一前侧主轴外壳11aa)的内径大致相同，比凸缘部114c更靠后方侧的外周部的外径形成为与一分为二的前侧主轴外壳11a的另一侧(第二前侧主轴外壳11ab)的内径大致相同。 

在外圈按压部件115的一侧的端面上形成有朝轴向突出的突起部115a。外圈按压部件115的突起部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以及隔离物112d的外径)大致相同。外圈按压部件115的外径形成为与第一前侧主轴外壳11aa的外径大致相同。在活塞116的前侧内周部形成有向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以及隔离物112e的外径大致相同。 

而且，在套筒114的、比圆周凸部114a更靠前方侧的内周部装嵌有第一前侧滚动轴承131以及隔离物112d。在活塞116的、比圆周凸部116a更靠后方侧的内周部装嵌有第二前侧滚动轴承132以及隔离物112e。而且，套筒114的、比圆周凸部114a更靠后方侧的内周部与活塞116的外周面液密地嵌合。套筒114的、比凸缘部114c更靠前方侧的外周部与第一前侧主轴外壳11aa嵌合，比凸缘部114c更靠后方侧的外周部与第二前侧主轴外壳11ab嵌合。 

根据以上所述，位于前方的第一前侧滚动轴承131的外圈与外圈按压部件115的突起部115a抵接，位于后方的第一前侧滚动轴承131的外圈与套筒114的圆周凸部114a抵接。位于前方的第二前侧滚动轴承132的外圈与活塞116的圆周凸部116a抵接，位于后方的第二前侧滚动轴承132的外圈成为自由状态。而且，套筒114、第一前侧主轴外壳11aa、第二前侧主轴外壳11ab以及外圈按压部件115被从外圈按压部件115的前端面贯通的未图示的螺钉紧固而一体化，第二前侧主轴外壳11ab被未图示的螺钉紧固于收纳有内置电动机14的后侧主轴外壳11b(11)而与后侧主轴外壳一体化。 

如图1B的A部放大剖视图所示，在活塞116的前方外周面上形成有由小径部和大径部构成的阶梯116b，在套筒114的、比圆周凸部114a靠后方侧的内周面上形成有能够与活塞116的小径部和大径部嵌合的、由大径部和小径部构成的阶梯114b。而且，在各阶梯116b、114b之间形成有环状的液压气缸31。在该液压气缸31上连通有从形成于套筒114的大致中央外圆周侧的凸缘部114c的外周面穿设的油路32。在该油路32上连接有与预压施加装置3连接的管路33。 

预压施加装置3由液压泵34、减压阀35、以及安全阀36构成，向液压气缸31供给液压。即，利用安全阀36控制来自液压泵34的最高液压，利用减压阀35控制到达最高液压之前的范围内的任意的液压，并通过管路33以及油路32将液压供给至液压气缸31。由此，在液压气缸31中产生轴线方向(前方以及后方)的液压，活塞116向后方侧被按压，从而按压第二前侧滚动轴承132的外圈，所以在第二前侧滚动轴承132上施加有预压，而且，主轴12向后方移动来按压第一前侧滚动轴承131的内圈，所以在第一前侧滚动轴承131上也施加有预压。 

在主轴外壳11的内周面安装有内置电动机14的定子141。在定子141的径向内侧对置有形成于主轴12的外周面的转子142。通过向由定子141和转子142形成的内置电动机14供给电力，从而主轴12与转子142一起旋转。主轴装置1在前端安装有工具T的状态下使主轴12旋转并对未图示的被切削材料实施加工。利用配设于主轴12的后方的非接触型的速度传感器123检测主轴12的旋转速度。 

径向位移传感器21是对主轴12伴随着基于工具T的加工而产生的状态变化，即主轴12在半径方向的位移进行检测的非接触型的传感器。轴向位移传感器22是对主轴12伴随着基于工具T的加工而产生的状态变化，即主轴12在轴线方向的位移进行检测的非接触型的传感器。径向位移传感器21配设于从外圈按压部件115的外周面沿径向穿设的孔内。轴向位移传感器22配设于从外圈按压部件115的前侧端面沿着内周面在轴向上设置的槽内。优选将径向位移传感器21配设于比第一前侧滚动轴承131更靠前侧且尽量接近工具T的位置。另外，优选堵塞槽以及孔的开口部以使两个位移传感器21、22不受冷却液的影响。此外，可以代替轴向位移传感器22而将力传感器那样的测定直接负荷的轴向负荷传感器配设于第一前侧滚动轴承131的外圈附近。 

如图2所示，主轴控制装置4具备：根据径向位移传感器21和轴向位移传感器22的各检测值进行运算而求出作用于两对第一前侧滚动轴承131和第二前侧滚动轴承132及后侧滚动轴承133的径向以及轴向的负荷的径向负荷运算部41(相当于本发明的“第一负荷运算机构”)以及轴向负荷运算部42(相当于本发明的“第二负荷运算机构”)、根据由各负荷运算部41、42算出的负荷对各轴承131、132、133的轨道面接触面压进行分析的面压分析部43(相对于本发明的“面压分析机构”)、根据由该面压分析部43分析出的各轴承131、132、133的轨道面接触面压而输出规定的控制指示的控制指示部44(相当于本发明的“控制指示机构”)、以及能够进行各种数据的储存的存储部45。其中，径向位移传感器21、轴向位移传感器22、径向负荷运算部41以及轴向负荷运算部42相当于本发明的“负荷导出机构”。 

在存储部45中存储有：表示作用于图3所示的主轴12的负荷与主轴12的位移之间的关系的数据；各轴承131、132、133的外圈及内圈与滚珠(圆柱滚子)的轨道面接触面的面积的数据；各轴承131、132、133的轨道面接触面压的阈值的数据；以及作为图4所示的预压施加装置3的可控制区域而设定的表等。 

图3所示的数据是将主轴12的形状、各轴承131、132、133的位置以及各轴承131、132、133的刚性模型化后的数据。通过利用传递矩阵法分析该模型，能够根据由一个径向位移传感器21检测出的径向的负荷(F)作用于主轴12时主轴12的径向的位移，求出各轴承131、132、133的配设位置P1、P2、P3、P4、P5处的位移，进而能够求出作用于各轴承131、132、133的径向的负荷。由此，在基于工具T的加工中，能够准确地把握作用于支承主轴12的各轴承131、132、133的负荷。 

图4所示的表按主轴12的旋转速度而设定第一前侧滚动轴承131以及第二前侧滚动轴承132能够正常地支承主轴12的最大预压Pmax以及主轴12能够正常地旋转的最小预压Pmin，将最大预压Pmax与最小预压Pmin之间的区域设定为预压施加装置3的可控制区域。最大预压Pmax设定为随着主轴12的旋转速度增大而变小，最小预压Pmin设定为随着主轴12的旋转速度增大而变大。按主轴12的旋转速度而设定的最大预压Pmax是能够确保第一前侧滚动轴承131以及第二前侧滚动轴承132的刚性并能够将主轴12的刚性提升为最高的极限值，按主轴12的旋转速度而设定的最小预压Pmin是能够防止发热、面压过度增加，从而将第一前侧滚动轴承131以及第二前侧滚动轴承132的寿命延长为最长的极限值。 

径向负荷运算部41从存储部45读出上述模型，利用传递矩阵法对由径向位移传感器21检测出的主轴12的径向的位移进行分析，再加上由预压施加装置3施加的预压，由此求出作用于各轴承131、132、133的径向的负荷。轴向负荷运算部42使用由轴向位移传感器22检测出的主轴12的轴向位移并运用胡克定律进行运算，再加上由预压施加装置3施加的预压，由此求出作用于各轴承131、132、133的轴向的负荷(各轴承131、132、133上相同)。 

面压分析部43在来自各负荷运算部41、42的作用于各轴承131、132、133负荷上，加上根据由速度传感器123检测的主轴12的旋转速度而求出的、作用于各轴承131、132、133的滚珠(圆筒滚子)的离心力，使用从存储部45读出的各轴承131、132、133的轨道面接触面的面积求出各轴承131、132、133的轨道面接触面压。此外，由于在主轴12的旋转速度为在恒定速度以下的低速的情况下离心力的影响小，因此可以不加上该离心力。 

控制指示部44将来自面压分析部43的各轴承131、132、133的轨道面接触面压、与从存储部45读出的各轴承131、132、133的轨道面接触面压的阈值进行比较。然后，在例如工具T的切割性降低或由材料形状的尺寸精度的偏差引起加工余量发生变化而使主轴12的状态改变，由此求出的轨道面接触面压中的至少一个超过阈值时，向机床的主控制装置发出变更加工条件的指示，在即使变更加工条件求出的轨道面接触 面压中的至少一个仍超过阈值时，向机床的主控制装置发出使主轴12停止的指示。由此能够防止各轴承131、132、133烧结。 

在上述那样结构的主轴装置1中，参照图5的流程图对主轴控制装置4的动作进行说明。首先，在由NC程序指示的加工条件，例如工具T(主轴12)的旋转速度、预压、传送速度、切入量、切削宽度等条件下开始进行被切削材料的加工(步骤1)。然后，输入由径向位移传感器21以及轴向位移传感器22检测出的主轴12的径向以及轴向的位移(步骤2)。根据模型利用传递矩阵法对主轴12的径向的位移进行分析，并且加上预压，由此求出作用于各轴承131、132、133的径向的负荷，并且使用主轴12的轴向的位移运用胡克定律进行运算，并且加上预压，由此求出作用于各轴承131、132、133的轴向的负荷(步骤3)。 

然后，在作用于各轴承131、132、133的径向以及轴向的负荷上，加上从主轴12的旋转速度求出的、作用于各轴承131、132、133的滚珠(圆柱滚子)的离心力，使用各轴承131、132、133的轨道面接触面的面积求出各轴承131、132、133的轨道面接触面压(步骤4)。然后，将各轴承131、132、133的轨道面接触面压与各轴承131、132、133的轨道面接触面压的阈值的大小进行比较(步骤5)。当在步骤5中求出的轨道面接触面压中的至少一个超过了阈值时，判断是否变更加工条件(步骤6)，在变更加工条件的情况下，向机床的主控制装置发出变更加工条件的指示(步骤7)，返回步骤1并反复进行上述的处理。 

控制指示部进行例如以下指示：使工具T(主轴12)的旋转速度以预先设定的降低率降低的变更；使预压在预压范围内以预先设定的下降率下降的变更；使传送速度以预先设定的降低率降低的变更；使切入量以预先设定的减少率减少的变更；使切削宽度以预先设定的减少率减少的变更等。然后，当即使进行以上那样的加工条件的变更，在步骤5中求出的轨道面接触面压中的至少一个还超过阈值时，在步骤6中向机床的主控制装置发出不变更加工条件而使主轴12停止的指示(步骤8)，结束全部的处理。通过以上的控制，能够准确地把握作用于支承主轴12的各轴承131、132、133的负荷并能防止各轴承131、132、133的烧结，从而能够高精度控制主轴12，提高加工精度。 

此外，虽然在上述的实施方式中对具备控制预压的预压施加装置3 的主轴装置1进行了说明，但本发明也能够应用于不具备预压施加装置3的主轴装置并能得到同样的效果。 

Claims (4)

1.一种机床的主轴装置，所述主轴装置具备：保持工具并被旋转驱动的主轴、和将所述主轴支承为能够旋转的多个轴承，

其特征在于，具备：

负荷导出机构，其从所述主轴伴随着基于所述工具的加工而产生的状态变化导出作用于所述各轴承的负荷；

旋转速度检测机构，其检测所述主轴的旋转速度；

面压分析机构，其在由所述负荷导出机构导出的、作用于所述各轴承的负荷上，加上根据由所述旋转速度检测机构检测的主轴的旋转速度而求出的作用于所述各轴承的滚珠的离心力，求出所述各轴承的轨道面接触面压并进行分析；以及

控制指示机构，其将由所述面压分析机构分析出的所述各轴承的轨道面接触面压、与预先设定的所述各轴承的轨道面接触面压的阈值进行比较，并在所述轨道面接触面压中的至少一个超过了所述轨道面接触面压的阈值时，发出变更加工条件的指示或发出停止所述主轴的指示。

2.根据权利要求1所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述负荷导出机构具备：

检测所述主轴的径向的位移的第一位移检测机构；

检测所述主轴的轴向的位移的第二位移检测机构；

根据由所述第一位移检测机构检测出的所述主轴的径向的位移，计算作用于所述各轴承的径向的负荷的第一负荷运算机构；以及

根据由所述第二位移检测机构检测出的所述主轴的轴向的位移，计算作用于所述各轴承的轴向的负荷的第二负荷运算机构。

3.根据权利要求2所述的机床的主轴装置，其特征在于，

所述第一负荷运算机构根据预先模型化的所述主轴的形状、所述各轴承的位置以及所述各轴承的刚性，利用传递矩阵法对由所述第一位移检测机构检测出的所述主轴的径向的位移进行分析，由此计算作用于所述各轴承的径向的负荷。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的机床的主轴装置，其特征在于，

具备对所述轴承施加轴线方向的预压的预压施加机构，

所述负荷导出机构还参考由所述预压施加机构施加的作用于所述轴承的预压，来导出作用于所述各轴承的径向的负荷以及轴向的负荷。