JP2000158282A - 工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法 - Google Patents
工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法Info
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- JP2000158282A JP2000158282A JP10333579A JP33357998A JP2000158282A JP 2000158282 A JP2000158282 A JP 2000158282A JP 10333579 A JP10333579 A JP 10333579A JP 33357998 A JP33357998 A JP 33357998A JP 2000158282 A JP2000158282 A JP 2000158282A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 主軸頭の振動を確実に抑制して加工時におけ
る工具の振動を抑える。 【解決手段】 加工反力等の外力による主軸頭５の振動
により生じる主軸頭５の根元部位の圧縮応力を加速度セ
ンサ１４によって検出し、加速度センサ１４の検出情報
に基づいて制御装置１５により振幅を求め、振幅に応じ
て振動の位置を反転させた状態で圧電素子１６に作動指
令を出力し、主軸頭５に加わる振動振幅を打ち消す状態
に圧電素子１６を作動させて主軸頭５に応力を生じさせ
ることで振動を抑制し、主軸頭５の振動を確実に抑制し
て、加工時における工具の振動を抑え、加工精度を向上
させると共に工具の長寿命化を図る。
る工具の振動を抑える。 【解決手段】 加工反力等の外力による主軸頭５の振動
により生じる主軸頭５の根元部位の圧縮応力を加速度セ
ンサ１４によって検出し、加速度センサ１４の検出情報
に基づいて制御装置１５により振幅を求め、振幅に応じ
て振動の位置を反転させた状態で圧電素子１６に作動指
令を出力し、主軸頭５に加わる振動振幅を打ち消す状態
に圧電素子１６を作動させて主軸頭５に応力を生じさせ
ることで振動を抑制し、主軸頭５の振動を確実に抑制し
て、加工時における工具の振動を抑え、加工精度を向上
させると共に工具の長寿命化を図る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転主軸を回転自
在に支持する工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法に
関する。
在に支持する工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】マシニングセンタ等、工具を支持する回
転主軸が主軸頭に回転自在に支持されている工作機械で
は、軸受の剛性を高める等して回転主軸の支持剛性を高
めて回転主軸の振動を抑制し、加工精度を安定させる工
夫がなされている。また、加工反力に対する回転主軸の
主軸頭に対する変位を相殺し、回転主軸の主軸頭に対す
る振動を抑制し、加工精度を安定させる技術が種々提案
されている。
転主軸が主軸頭に回転自在に支持されている工作機械で
は、軸受の剛性を高める等して回転主軸の支持剛性を高
めて回転主軸の振動を抑制し、加工精度を安定させる工
夫がなされている。また、加工反力に対する回転主軸の
主軸頭に対する変位を相殺し、回転主軸の主軸頭に対す
る振動を抑制し、加工精度を安定させる技術が種々提案
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来から工作機械の分
野では、主軸頭に対する回転主軸の振動を抑制して加工
精度を安定させるようにしている。しかし、実際の加工
時には切削反力等により主軸頭自体にも振動が発生する
ため、回転主軸の振動を抑制しても被加工物に対して工
具が振動することになり、加工精度の安定は不十分であ
った。
野では、主軸頭に対する回転主軸の振動を抑制して加工
精度を安定させるようにしている。しかし、実際の加工
時には切削反力等により主軸頭自体にも振動が発生する
ため、回転主軸の振動を抑制しても被加工物に対して工
具が振動することになり、加工精度の安定は不十分であ
った。
【０００４】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、自身の振動を抑制することができる工作機械の主軸
頭及び主軸頭の制振方法を提供することを目的とする。
で、自身の振動を抑制することができる工作機械の主軸
頭及び主軸頭の制振方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の工作機械の主軸頭の構成は、回転主軸を回転
自在に支持する主軸頭に該主軸頭の振動を検出するセン
サを設けると共に該主軸頭を変位させるアクチュエータ
を設け、前記センサの検出情報に応じて前記主軸頭の振
動を相殺する状態に前記アクチュエータを作動させて該
主軸頭に内部応力を発生させる制御手段を備えたことを
特徴とする。
の本発明の工作機械の主軸頭の構成は、回転主軸を回転
自在に支持する主軸頭に該主軸頭の振動を検出するセン
サを設けると共に該主軸頭を変位させるアクチュエータ
を設け、前記センサの検出情報に応じて前記主軸頭の振
動を相殺する状態に前記アクチュエータを作動させて該
主軸頭に内部応力を発生させる制御手段を備えたことを
特徴とする。
【０００６】そして、前記主軸頭の振動を検出するセン
サは該主軸頭の振幅を検出する振幅検出センサであるこ
とを特徴とする。また、前記主軸頭の振動を検出するセ
ンサは該主軸頭の応力を検出する応力センサであること
を特徴とする。また、前記主軸頭の振動を検出するセン
サは該主軸頭の振幅を検出する振幅検出センサ及び該主
軸頭の応力を検出する応力センサであることを特徴とす
る。更に、前記アクチュエータは圧電素子であることを
特徴とする。
サは該主軸頭の振幅を検出する振幅検出センサであるこ
とを特徴とする。また、前記主軸頭の振動を検出するセ
ンサは該主軸頭の応力を検出する応力センサであること
を特徴とする。また、前記主軸頭の振動を検出するセン
サは該主軸頭の振幅を検出する振幅検出センサ及び該主
軸頭の応力を検出する応力センサであることを特徴とす
る。更に、前記アクチュエータは圧電素子であることを
特徴とする。
【０００７】上記目的を達成するための本発明の主軸頭
の制振方法は、回転主軸を回転自在に支持する主軸頭の
振動を振幅に基づいて検出し、振幅応力を相殺する状態
に主軸頭に応力を発生させることで主軸頭の制振を行う
ことを特徴とする。
の制振方法は、回転主軸を回転自在に支持する主軸頭の
振動を振幅に基づいて検出し、振幅応力を相殺する状態
に主軸頭に応力を発生させることで主軸頭の制振を行う
ことを特徴とする。
【０００８】また、上記目的を達成するための本発明の
主軸頭の制振方法は、回転主軸を回転自在に支持する主
軸頭の振動を応力に基づいて検出し、変位を相殺する状
態に主軸頭に応力を発生させることで主軸頭の制振を行
うことを特徴とする。
主軸頭の制振方法は、回転主軸を回転自在に支持する主
軸頭の振動を応力に基づいて検出し、変位を相殺する状
態に主軸頭に応力を発生させることで主軸頭の制振を行
うことを特徴とする。
【０００９】また、上記目的を達成するための本発明の
主軸頭の制振方法は、回転主軸を回転自在に支持する主
軸頭の振動を振幅及び応力に基づいて検出し、振幅また
は変位を相殺する状態に主軸頭に応力を発生させること
で主軸頭の制振を行うことを特徴とする。
主軸頭の制振方法は、回転主軸を回転自在に支持する主
軸頭の振動を振幅及び応力に基づいて検出し、振幅また
は変位を相殺する状態に主軸頭に応力を発生させること
で主軸頭の制振を行うことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１には本発明の第１実施形態例
に係る主軸頭を備えた工作機械の概略構成、図２には主
軸頭の断面、図３には図２中のIII-III 線矢視、図４に
は図２中のIV-IV 線矢視、図５には本発明の第１実施形
態例に係る主軸頭の制振方法を実施するブロック構成を
示してある。
に係る主軸頭を備えた工作機械の概略構成、図２には主
軸頭の断面、図３には図２中のIII-III 線矢視、図４に
は図２中のIV-IV 線矢視、図５には本発明の第１実施形
態例に係る主軸頭の制振方法を実施するブロック構成を
示してある。
【００１１】図１に示すように、ベッド１上にはテーブ
ル２が設けられ、テーブル２には被加工物３が載置され
ている。ベッド１上にはテーブル２に対してコラム４が
接近離遠動自在に支持され、コラム４には主軸頭５が昇
降自在に支持されている。主軸頭５には回転主軸６が駆
動回転自在に設けられ、回転主軸６には被加工物３の加
工を行う工具７が取り付けられている。コラム４の移動
及び主軸頭５の昇降により、工具７が被加工物３に対し
て所定状態に移動され、回転主軸６の駆動回転により被
加工物３が工具７で加工される。
ル２が設けられ、テーブル２には被加工物３が載置され
ている。ベッド１上にはテーブル２に対してコラム４が
接近離遠動自在に支持され、コラム４には主軸頭５が昇
降自在に支持されている。主軸頭５には回転主軸６が駆
動回転自在に設けられ、回転主軸６には被加工物３の加
工を行う工具７が取り付けられている。コラム４の移動
及び主軸頭５の昇降により、工具７が被加工物３に対し
て所定状態に移動され、回転主軸６の駆動回転により被
加工物３が工具７で加工される。
【００１２】図２乃至図４に基づいて主軸頭５の構成を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１３】図２に示すように、主軸頭５には軸受１
１、１２を介して回転主軸６が回転自在に支持され、回
転主軸６は図示しない駆動手段により駆動回転されるよ
うになっている。回転主軸６には工具取付穴１３が形成
され、工具取付穴１３に工具７が取り付けられる。
１、１２を介して回転主軸６が回転自在に支持され、回
転主軸６は図示しない駆動手段により駆動回転されるよ
うになっている。回転主軸６には工具取付穴１３が形成
され、工具取付穴１３に工具７が取り付けられる。
【００１４】図２、図３に示すように、主軸頭５の先端
部位（図２中左端部位）には振幅検出センサとしての加
速度センサ１４が円周方向の４等分箇所（鉛直方向上
下、水平方向左右）に設けられ、加速度センサ１４によ
って主軸頭５の振れ状態が検出されるようになってい
る。加速度センサ１４の検出情報は制御装置１５に入力
され、制御装置１５では加速度センサ１４の検出情報に
基づいて主軸頭５の振幅が求められる。
部位（図２中左端部位）には振幅検出センサとしての加
速度センサ１４が円周方向の４等分箇所（鉛直方向上
下、水平方向左右）に設けられ、加速度センサ１４によ
って主軸頭５の振れ状態が検出されるようになってい
る。加速度センサ１４の検出情報は制御装置１５に入力
され、制御装置１５では加速度センサ１４の検出情報に
基づいて主軸頭５の振幅が求められる。
【００１５】図２、図４に示すように、主軸頭５の根元
部位（図２中右端部位）にはアクチュエータとしての圧
電素子１６が円周方向の４等分箇所（鉛直方向上下、水
平方向左右）に設けられ、主軸頭５の根元部位には圧電
素子１６によって回転主軸６の回転中心軸方向（図２中
矢印方向）の変位が与えられる。圧電素子１６は制御装
置１５の指令に基づいて電流が流されることで作動し、
主軸頭５の振幅を相殺するように主軸頭５を変位させ
る。即ち、主軸頭５が振れて圧縮応力が根元部位に加わ
ると、圧電素子１６が作動して主軸頭５の変位が最小に
なるように応力を発生させる。
部位（図２中右端部位）にはアクチュエータとしての圧
電素子１６が円周方向の４等分箇所（鉛直方向上下、水
平方向左右）に設けられ、主軸頭５の根元部位には圧電
素子１６によって回転主軸６の回転中心軸方向（図２中
矢印方向）の変位が与えられる。圧電素子１６は制御装
置１５の指令に基づいて電流が流されることで作動し、
主軸頭５の振幅を相殺するように主軸頭５を変位させ
る。即ち、主軸頭５が振れて圧縮応力が根元部位に加わ
ると、圧電素子１６が作動して主軸頭５の変位が最小に
なるように応力を発生させる。
【００１６】尚、アクチュエータとしては、圧電アクチ
ュエータや油圧等の流体圧アクチュエータ等、主軸頭５
を変位させるアクチュエータであれば、圧電素子１６以
外のものを適用することも可能である。また、主軸頭５
の形態も、ベッド１に水平方向に支持されるもの等、コ
ラム４を介して昇降するものに限定されるものではな
く、様々な形態の工作機械の主軸頭が適用可能である。
更に、加速度センサ１４及び圧電素子１６は、少なくと
も円周方向の３等分箇所に設けられればよく、また、円
周方向の４等分箇所以上に設けることも可能である。
ュエータや油圧等の流体圧アクチュエータ等、主軸頭５
を変位させるアクチュエータであれば、圧電素子１６以
外のものを適用することも可能である。また、主軸頭５
の形態も、ベッド１に水平方向に支持されるもの等、コ
ラム４を介して昇降するものに限定されるものではな
く、様々な形態の工作機械の主軸頭が適用可能である。
更に、加速度センサ１４及び圧電素子１６は、少なくと
も円周方向の３等分箇所に設けられればよく、また、円
周方向の４等分箇所以上に設けることも可能である。
【００１７】図５に基づいて上述した工作機械の主軸頭
５の制振方法を説明する。
５の制振方法を説明する。
【００１８】回転主軸６の駆動回転により被加工物３が
工具７で加工されると、加工反力等の外力によって主軸
頭５が振動し、主軸頭５の根元部位に圧縮応力が加わ
る。主軸頭５の振動は加速度センサ１４によって検出さ
れ、制御装置１５によって振幅が求められる。制御装置
１５では振幅に応じて振動の位置を反転させた状態で圧
電素子１６に作動指令を出力し、主軸頭５に加わる変位
が最小になるように圧電素子１６を作動させて主軸頭５
に応力を発生させることで振動を抑制する。
工具７で加工されると、加工反力等の外力によって主軸
頭５が振動し、主軸頭５の根元部位に圧縮応力が加わ
る。主軸頭５の振動は加速度センサ１４によって検出さ
れ、制御装置１５によって振幅が求められる。制御装置
１５では振幅に応じて振動の位置を反転させた状態で圧
電素子１６に作動指令を出力し、主軸頭５に加わる変位
が最小になるように圧電素子１６を作動させて主軸頭５
に応力を発生させることで振動を抑制する。
【００１９】従って、加工反力等によって主軸頭５が振
動すると、振動の位相と正反対の位相で圧電素子１６を
作動させて振動を相殺するようにしたので、主軸頭５の
振動を確実に抑制することができる。このため、加工時
における工具の振動を抑えることができ、加工精度が向
上すると共に工具の長寿命化が図れる。
動すると、振動の位相と正反対の位相で圧電素子１６を
作動させて振動を相殺するようにしたので、主軸頭５の
振動を確実に抑制することができる。このため、加工時
における工具の振動を抑えることができ、加工精度が向
上すると共に工具の長寿命化が図れる。
【００２０】図６乃至図８に基づいて本発明の第２実施
形態例に係る主軸頭及び主軸頭の制振方法を説明する。
図６には本発明の第２実施形態例に係る主軸頭の断面、
図７には図６中のVII-VII 線矢視、図８には本発明の第
２実施形態例に係る主軸頭の制振方法を実施するブロッ
ク構成を示してある。尚、図１乃至図５に示した部材と
同一部材には同一符号を付してある。
形態例に係る主軸頭及び主軸頭の制振方法を説明する。
図６には本発明の第２実施形態例に係る主軸頭の断面、
図７には図６中のVII-VII 線矢視、図８には本発明の第
２実施形態例に係る主軸頭の制振方法を実施するブロッ
ク構成を示してある。尚、図１乃至図５に示した部材と
同一部材には同一符号を付してある。
【００２１】図６に示すように、主軸頭２１には軸受１
１、１２を介して回転主軸６が回転自在に支持され、回
転主軸６は図示しない駆動手段により駆動回転されるよ
うになっている。回転主軸６には工具取付穴１３が形成
され、工具取付穴１３に工具７が取り付けられる。主軸
頭２１は、図１に示した主軸頭５と同様にコラム４に昇
降自在に支持される。
１、１２を介して回転主軸６が回転自在に支持され、回
転主軸６は図示しない駆動手段により駆動回転されるよ
うになっている。回転主軸６には工具取付穴１３が形成
され、工具取付穴１３に工具７が取り付けられる。主軸
頭２１は、図１に示した主軸頭５と同様にコラム４に昇
降自在に支持される。
【００２２】図６、図７に示すように、主軸頭２１の根
元部位（図６中右端部位）には振動を検出するセンサと
しての応力センサ２２が円周方向の４等分箇所（鉛直方
向上下、水平方向左右）に設けられ、応力センサ２２に
よって主軸頭２１の根元部位に加わる応力が検出される
ようになっている。応力センサ２２の検出情報は制御装
置１５に入力され、制御装置１５では応力センサ２２の
検出情報に基づいて主軸頭５の振動の状態が求められ
る。
元部位（図６中右端部位）には振動を検出するセンサと
しての応力センサ２２が円周方向の４等分箇所（鉛直方
向上下、水平方向左右）に設けられ、応力センサ２２に
よって主軸頭２１の根元部位に加わる応力が検出される
ようになっている。応力センサ２２の検出情報は制御装
置１５に入力され、制御装置１５では応力センサ２２の
検出情報に基づいて主軸頭５の振動の状態が求められ
る。
【００２３】図６、図７に示すように、主軸頭２１の根
元部位（図６中右端部位）には応力センサ２２に隣接し
てアクチュエータとしての圧電素子１６が円周方向の４
等分箇所（鉛直方向上下、水平方向左右）に設けられ、
主軸頭２１の根元部位には圧電素子１６によって回転主
軸６の回転中心軸方向（図６中矢印方向）の変位を与え
ようとする力が加えられる。圧電素子１６は制御装置１
５の指令に基づいて電流が流されることで作動し、主軸
頭２１の振幅を相殺するように主軸頭２１を変位させ
る。即ち、主軸頭２１が振れて変位を生じると、圧電素
子１６が作動してそれを打ち消す状態に主軸頭２１の根
元部位に応力が加えられる。
元部位（図６中右端部位）には応力センサ２２に隣接し
てアクチュエータとしての圧電素子１６が円周方向の４
等分箇所（鉛直方向上下、水平方向左右）に設けられ、
主軸頭２１の根元部位には圧電素子１６によって回転主
軸６の回転中心軸方向（図６中矢印方向）の変位を与え
ようとする力が加えられる。圧電素子１６は制御装置１
５の指令に基づいて電流が流されることで作動し、主軸
頭２１の振幅を相殺するように主軸頭２１を変位させ
る。即ち、主軸頭２１が振れて変位を生じると、圧電素
子１６が作動してそれを打ち消す状態に主軸頭２１の根
元部位に応力が加えられる。
【００２４】尚、第１実施形態例と同様に、アクチュエ
ータとしては、圧電アクチュエータや油圧等の流体圧ア
クチュエータ等、主軸頭２１を変位させるアクチュエー
タであれば、圧電素子１６以外のものを適用することも
可能である。また、主軸頭２１の形態も、ベッド１に水
平方向に支持されるもの等、コラム４を介して昇降する
ものに限定されるものではなく、様々な形態の工作機械
の主軸頭が適用可能である。更に、応力センサ２２及び
圧電素子１６は、少なくとも円周方向の３等分箇所に設
けられればよく、また、円周方向の４等分箇所以上に設
けることも可能である。
ータとしては、圧電アクチュエータや油圧等の流体圧ア
クチュエータ等、主軸頭２１を変位させるアクチュエー
タであれば、圧電素子１６以外のものを適用することも
可能である。また、主軸頭２１の形態も、ベッド１に水
平方向に支持されるもの等、コラム４を介して昇降する
ものに限定されるものではなく、様々な形態の工作機械
の主軸頭が適用可能である。更に、応力センサ２２及び
圧電素子１６は、少なくとも円周方向の３等分箇所に設
けられればよく、また、円周方向の４等分箇所以上に設
けることも可能である。
【００２５】図８に基づいて上述した工作機械の主軸頭
２１の制振方法を説明する。
２１の制振方法を説明する。
【００２６】回転主軸６の駆動回転により被加工物３が
工具７で加工されると、加工反力等の外力によって主軸
頭２１が振動し、主軸頭２１の根元部位に圧縮応力が加
わる。主軸頭２１の根元部位に加わった圧縮応力は応力
センサ２２によって検出されて制御装置１５に入力され
る。制御装置１５では応力に応じて振動の位置を反転さ
せた状態で圧電素子１６に作動指令を出力し、主軸頭２
１に加わる圧縮変位を打ち消す状態に圧電素子１６を作
動させて主軸頭２１の根元部位に応力を発生させること
で振動を抑制する。
工具７で加工されると、加工反力等の外力によって主軸
頭２１が振動し、主軸頭２１の根元部位に圧縮応力が加
わる。主軸頭２１の根元部位に加わった圧縮応力は応力
センサ２２によって検出されて制御装置１５に入力され
る。制御装置１５では応力に応じて振動の位置を反転さ
せた状態で圧電素子１６に作動指令を出力し、主軸頭２
１に加わる圧縮変位を打ち消す状態に圧電素子１６を作
動させて主軸頭２１の根元部位に応力を発生させること
で振動を抑制する。
【００２７】従って、加工反力等によって主軸頭２１が
振動すると、振動の位相と正反対の位相で圧電素子１６
を作動させて振動を相殺するようにしたので、主軸頭２
１の振動を確実に抑制することができる。このため、加
工時における工具の振動を抑えることができ、加工精度
が向上すると共に工具の長寿命化が図れる。
振動すると、振動の位相と正反対の位相で圧電素子１６
を作動させて振動を相殺するようにしたので、主軸頭２
１の振動を確実に抑制することができる。このため、加
工時における工具の振動を抑えることができ、加工精度
が向上すると共に工具の長寿命化が図れる。
【００２８】上述した実施形態例は、加速度センサ１４
もしくは応力センサ２２を個別に設けた例を挙げて説明
したが、主軸頭に加速度センサ１４及び応力センサ２２
を設け、加速度センサ１４及び応力センサ２２の検出情
報に基づいて主軸頭の振幅及び応力を検出し、振幅及び
応力を相殺する状態に圧電素子１６を作動させて主軸頭
を変位させることで主軸頭の制振を行うようにすること
も可能である。振幅及び応力に基づいて主軸頭の制振を
行うことで、主軸頭の振動をより正確に抑制することが
可能となる。
もしくは応力センサ２２を個別に設けた例を挙げて説明
したが、主軸頭に加速度センサ１４及び応力センサ２２
を設け、加速度センサ１４及び応力センサ２２の検出情
報に基づいて主軸頭の振幅及び応力を検出し、振幅及び
応力を相殺する状態に圧電素子１６を作動させて主軸頭
を変位させることで主軸頭の制振を行うようにすること
も可能である。振幅及び応力に基づいて主軸頭の制振を
行うことで、主軸頭の振動をより正確に抑制することが
可能となる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の工作機械の主軸頭は、回転主軸
を回転自在に支持する主軸頭に該主軸頭の振動を検出す
るセンサを設けると共に該主軸頭を変位させるアクチュ
エータを設け、前記センサの検出情報に応じて前記主軸
頭の振動を相殺する状態に前記アクチュエータを作動さ
せて該主軸頭に応力を発生させる制御手段を備えたの
で、加工反力等によって主軸頭が振動すると、振動の位
相と正反対の位相でアクチュエータを作動させて振動を
相殺するようにしたので、主軸頭の振動を確実に抑制す
ることができる。この結果、加工時における工具の振動
を抑えることができ、加工精度が向上すると共に工具の
長寿命化が図れる。
を回転自在に支持する主軸頭に該主軸頭の振動を検出す
るセンサを設けると共に該主軸頭を変位させるアクチュ
エータを設け、前記センサの検出情報に応じて前記主軸
頭の振動を相殺する状態に前記アクチュエータを作動さ
せて該主軸頭に応力を発生させる制御手段を備えたの
で、加工反力等によって主軸頭が振動すると、振動の位
相と正反対の位相でアクチュエータを作動させて振動を
相殺するようにしたので、主軸頭の振動を確実に抑制す
ることができる。この結果、加工時における工具の振動
を抑えることができ、加工精度が向上すると共に工具の
長寿命化が図れる。
【００３０】本発明の主軸頭の制振方法は、回転主軸を
回転自在に支持する主軸頭の振動を振幅に基づいて検出
し、振幅を相殺する状態に主軸頭に応力を生じさせるこ
とで主軸頭の制振を行うようにしたので、加工反力等に
よって主軸頭が振動すると、振幅に応じて振動の位相と
正反対の位相で振動を相殺することができる。この結
果、主軸頭の振動を確実に抑制することができ、加工時
における工具の振動が抑制されて加工精度が向上すると
共に工具の長寿命化が図れる。
回転自在に支持する主軸頭の振動を振幅に基づいて検出
し、振幅を相殺する状態に主軸頭に応力を生じさせるこ
とで主軸頭の制振を行うようにしたので、加工反力等に
よって主軸頭が振動すると、振幅に応じて振動の位相と
正反対の位相で振動を相殺することができる。この結
果、主軸頭の振動を確実に抑制することができ、加工時
における工具の振動が抑制されて加工精度が向上すると
共に工具の長寿命化が図れる。
【００３１】また、本発明の主軸頭の制振方法は、回転
主軸を回転自在に支持する主軸頭の振動を応力に基づい
て検出し、応力を相殺する状態に主軸頭を変位させるこ
とで主軸頭の制振を行うようにしたので、加工反力等に
よって主軸頭が振動すると、応力に応じて振動の位相と
正反対の位相で振動を相殺することができる。この結
果、主軸頭の振動を確実に抑制することができ、加工時
における工具の振動が抑制されて加工精度が向上すると
共に工具の長寿命化が図れる。
主軸を回転自在に支持する主軸頭の振動を応力に基づい
て検出し、応力を相殺する状態に主軸頭を変位させるこ
とで主軸頭の制振を行うようにしたので、加工反力等に
よって主軸頭が振動すると、応力に応じて振動の位相と
正反対の位相で振動を相殺することができる。この結
果、主軸頭の振動を確実に抑制することができ、加工時
における工具の振動が抑制されて加工精度が向上すると
共に工具の長寿命化が図れる。
【００３２】また、本発明の主軸頭の制振方法は、回転
主軸を回転自在に支持する主軸頭の振動を振幅及び応力
に基づいて検出し、振幅を相殺する状態に主軸頭に応力
を生じさせることで主軸頭の制振を行うようにしたの
で、加工反力等によって主軸頭が振動すると、振幅に応
じて振動の位相と正反対の位相で振動を相殺することが
できる。この結果、主軸頭の振動をより正確に抑制する
ことができ、加工時における工具の振動が抑制されて加
工精度が向上すると共に工具の長寿命化が図れる。
主軸を回転自在に支持する主軸頭の振動を振幅及び応力
に基づいて検出し、振幅を相殺する状態に主軸頭に応力
を生じさせることで主軸頭の制振を行うようにしたの
で、加工反力等によって主軸頭が振動すると、振幅に応
じて振動の位相と正反対の位相で振動を相殺することが
できる。この結果、主軸頭の振動をより正確に抑制する
ことができ、加工時における工具の振動が抑制されて加
工精度が向上すると共に工具の長寿命化が図れる。
【図１】本発明の第１実施形態例に係る主軸頭を備えた
工作機械の概略構成図。
工作機械の概略構成図。
【図２】主軸頭の断面図。
【図３】図２中のIII-III 線矢視図。
【図４】図２中のIV-IV 線矢視図。
【図５】本発明の第１実施形態例に係る主軸頭の制振方
法を実施するブロック構成図。
法を実施するブロック構成図。
【図６】本発明の第２実施形態例に係る主軸頭の断面
図。
図。
【図７】図６中のVII-VII 線矢視図。
【図８】本発明の第２実施形態例に係る主軸頭の制振方
法を実施するブロック構成図。
法を実施するブロック構成図。
１ ベッド ２ テーブル ３ 被加工物 ４ コラム ５，２２ 主軸頭 ６ 回転主軸 ７ 工具 １１，１２ 軸受 １３ 工具取付穴 １４ 加速度センサ １５ 制御装置 １６ 圧電素子 ２２ 応力センサ
Claims (8)
- 【請求項１】 回転主軸を回転自在に支持する主軸頭に
該主軸頭の振動を検出するセンサを設けると共に該主軸
頭を変位させるアクチュエータを設け、前記センサの検
出情報に応じて前記主軸頭の振動を相殺する状態に前記
アクチュエータを作動させて該主軸頭に応力を生じさせ
る制御手段を備えたことを特徴とする工作機械の主軸
頭。 - 【請求項２】 請求項１において、前記主軸頭の振動を
検出するセンサは該主軸頭の振幅を検出する振幅検出セ
ンサであることを特徴とする工作機械の主軸頭。 - 【請求項３】 請求項１において、前記主軸頭の振動を
検出するセンサは該主軸頭の応力を検出する応力センサ
であることを特徴とする工作機械の主軸頭。 - 【請求項４】 請求項１において、前記主軸頭の振動を
検出するセンサは該主軸頭の振幅を検出する振幅検出セ
ンサ及び該主軸頭の応力を検出する応力センサであるこ
とを特徴とする工作機械の主軸頭。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれか一項に
おいて、前記アクチュエータは圧電素子であることを特
徴とする工作機械の主軸頭。 - 【請求項６】 回転主軸を回転自在に支持する主軸頭の
振動を振幅に基づいて検出し、振幅応力を相殺する状態
に主軸頭に応力を生じさせることで主軸頭の制振を行う
ことを特徴とする主軸頭の制振方法。 - 【請求項７】 回転主軸を回転自在に支持する主軸頭の
振動を応力に基づいて検出し、応力を相殺する状態に主
軸頭に応力を生じさせることで主軸頭の制振を行うこと
を特徴とする主軸頭の制振方法。 - 【請求項８】 回転主軸を回転自在に支持する主軸頭の
振動を振幅及び応力に基づいて検出し、振幅及び応力を
相殺する状態に主軸頭に応力を生じさせることで主軸頭
の制振を行うことを特徴とする主軸頭の制振方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10333579A JP2000158282A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10333579A JP2000158282A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000158282A true JP2000158282A (ja) | 2000-06-13 |
Family
ID=18267632
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10333579A Withdrawn JP2000158282A (ja) | 1998-11-25 | 1998-11-25 | 工作機械の主軸頭及び主軸頭の制振方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000158282A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003004042A (ja) * | 2001-06-19 | 2003-01-08 | Nsk Ltd | スピンドル装置及びその回転軸の振れを補正する方法 |
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| CN113671899A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-19 | 西安科技大学 | 一种元动作单元的压电致动振动抑制方法 |
-
1998
- 1998-11-25 JP JP10333579A patent/JP2000158282A/ja not_active Withdrawn
Cited By (12)
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